專題講座8 離子濃度的大小比較
《專題講座8 離子濃度的大小比較》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《專題講座8 離子濃度的大小比較(13頁珍藏版)》請在裝配圖網上搜索。
專題講座八 離子濃度的大小比較 一、熟悉兩大理論,構建思維基點 1.電離理論 (1)弱電解質的電離是微弱的,電離產生的微粒都非常少,同時還要考慮水的電離,如氨水溶液中:NH3H2O、NH、OH-濃度的大小關系是[NH3H2O]>[OH-]>[NH]。 (2)多元弱酸的電離是分步進行的,其主要是第一級電離(第一步電離程度遠大于第二步電離)。如在H2S溶液中:H2S、HS-、S2-、H+的濃度大小關系是[H2S]>[H+]>[HS-]>[S2-]。 2.水解理論 (1)弱電解質離子的水解損失是微量的(雙水解除外),但由于水的電離,故水解后酸性溶液中[H+]或堿性溶液中[OH-]總是大于水解產生的弱電解質溶液的濃度。如NH4Cl溶液中:NH、Cl-、NH3H2O、H+的濃度大小關系是[Cl-]>[NH]>[H+]>[NH3H2O]。 (2)多元弱酸酸根離子的水解是分步進行的,其主要是第一步水解,如在Na2CO3溶液中:CO、HCO、H2CO3的濃度大小關系應是[CO]>[HCO]>[H2CO3]。 二、把握3種守恒,明確等量關系 1.電荷守恒規(guī)律 電解質溶液中,無論存在多少種離子,溶液都是呈電中性,即陰離子所帶負電荷總數一定等于陽離子所帶正電荷總數。如NaHCO3溶液中存在著Na+、H+、HCO、CO、 OH-,存在如下關系:[Na+]+[H+]=[HCO]+[OH-]+2[CO]。 2.物料守恒規(guī)律 電解質溶液中,由于某些離子能夠水解,離子種類增多,但元素總是守恒的。如K2S溶液中S2-、HS-都能水解,故S元素以S2-、HS-、H2S三種形式存在,它們之間有如下守恒關系:[K+]=2[S2-]+2[HS-]+2[H2S]。 3.質子守恒規(guī)律 如Na2S水溶液中的質子轉移作用圖示如下: 由圖可得Na2S水溶液中質子守恒式可表示:[H3O+]+2[H2S]+[HS-]=[OH-]或[H+]+2[H2S]+[HS-]=[OH-]。質子守恒的關系式也可以由電荷守恒式與物料守恒式推導得到。 三、理清一條思路,掌握分析方法 四、典例導悟,分類突破 (一)粒子種類的判斷 【例1】 (1)NaHCO3溶液中_____________________________________________。 (2)Na2CO3溶液中_______________________________________________________。 (3)NaHCO3和Na2CO3的溶液中___________________________________________。 (4)向NaOH溶液中通入CO2氣體(任意量)__________________________________。 答案 (1)(2)(3)(4)粒子種類都是 離子:Na+、CO、HCO、OH-、H+;分子:H2CO3、H2O 反思歸納 判斷鹽溶液中粒子種類時,首先要清楚鹽溶液中的電離、水解情況,特別是多步電離和多步水解。 如:(1)NaHCO3溶液中,因NaHCO3===Na++HCO,HCOCO+H+,HCO+H2OH2CO3+OH-,H2OH++OH-。故溶液中的離子有:Na+、CO、HCO、OH-、H+;分子有:H2CO3、H2O。 (二)單一溶液中離子濃度的關系 【例2】 0.1 molL-1的NH4Cl溶液 ①粒子種類____________________________________________________________。 ②大小關系__________________________________________________(H2O除外)。 ③物料守恒__________________________________________________________。 解析 NH4Cl===NH+Cl-(完全電離) NH+H2ONH3H2O+H+(微弱) H2OH++OH-(極微弱) 答案 ①Cl-、NH、H+、NH3H2O、OH-、H2O ②[Cl-]>[NH]>[H+]>[OH-] ③[Cl-]=[NH]+[NH3H2O] 【例3】 0.1 molL-1的NaHCO3溶液中各離子濃度的關系 ①大小關系_____________________________________________。 ②物料守恒________________________________________________。 ③電荷守恒________________________________________________。 ④質子守恒________________________________________________。 解析 NaHCO3===Na++HCO(完全電離) HCO+H2OH2CO3+OH-(主要) HCOH++CO(次要) H2OH++OH-(極微弱) 答案?、賉Na+]>[HCO]>[OH-]>[H+]>[CO] ②[Na+]=[HCO]+[CO]+[H2CO3] ③[Na+]+[H+]=[HCO]+2[CO]+[OH-] ④[OH-]=[H2CO3]+[H+]-[CO] 【例4】 0.1 molL-1的Na2CO3溶液中各離子濃度的關系 ①大小關系___________________________________________________________。 ②物料守恒___________________________________________________________。 ③電荷守恒___________________________________________________________。 ④質子守恒___________________________________________________________。 解析 Na2CO3===2Na++CO(完全電離) CO+H2OHCO+OH-(主要) HCO+H2OH2CO3+OH-(次要) H2OH++OH-(極微弱) 答案 ①[Na+]>[CO]>[OH-]>[HCO]>[H+] ②[Na+]=2{[CO]+[HCO]+[H2CO3]} ③[Na+]+[H+]=[HCO]+[OH-]+2[CO] ④[OH-]=[H+]+2[H2CO3]+[HCO] 反思歸納 1.比較時緊扣兩個微弱 (1)弱電解質(弱酸、弱堿、水)的電離是微弱的,且水的電離能力遠遠小于弱酸和弱堿的電離能力。如在稀醋酸溶液中:CH3COOHCH3COO-+H+,H2OOH-+H+,在溶液中微粒濃度由大到小的順序:[CH3COOH]>[H+]>[CH3COO-]>[OH-]。 (2)弱酸根離子或弱堿根離子的水解是微弱的,但水的電離程度遠遠小于鹽的水解程度。如稀的CH3COONa溶液中,CH3COONa===CH3COO-+Na+,CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,H2OH++OH-,所以CH3COONa溶液中,[Na+]> [CH3COO-]>[OH-]>[CH3COOH]>[H+]。 2.(1)酸式鹽溶液的酸堿性主要取決于酸式鹽中酸式酸根離子的電離能力和水解能力哪一個更強,如NaHCO3溶液中HCO的水解能力大于其電離能力,故溶液顯堿性。 (2)多元弱酸的強堿正鹽溶液:弱酸根離子水解以第一步為主。例如,硫化鈉溶液中: [Na+]>[S2-]>[OH-]>[HS-]>[H+]。 3.質子守恒式可以由電荷守恒式和物料守恒式推導出來。以KHS溶液為例,電荷守恒式為[K+]+[H+]=[OH-]+[HS-]+2[S2-]①,物料守恒式為[K+]=[HS-]+[S2-]+[H2S]②,由①-②得質子守恒式,消去沒有參與變化的K+等。 4.規(guī)避等量關系中的2個易失分點 (1)電荷守恒式中不只是各離子濃度的簡單相加。如2[CO]的系數2代表一個CO帶2個負電荷,不可漏掉。 (2)物料守恒式中,離子濃度系數不能漏寫或顛倒。如Na2S溶液中的物料守恒式中,“2”表示[Na+]是溶液中各種硫元素存在形式的硫原子總濃度的2倍。 (三)酸、堿中和型離子濃度的關系 【例5】 比較下列幾種溶液混合后各離子濃度的大小。 (1)CH3COOH和NaOH等濃度等體積混合,離子濃度大小順序為___________________。 (2)NaOH和CH3COOH等濃度按1∶2體積比混合后pH<7,離子濃度大小順序為 ___________________________________________________________________。 (3)pH=2的CH3COOH與pH=12的NaOH等體積混合,其離子濃度大小順序為 ____________________________________________________。 解析 (1)恰好反應后,溶質為CH3COONa。 (2)中和反應后,為CH3COONa、CH3COOH,且CH3COOH電離程度大于CH3COONa水解程度。 (3)由于CH3COOH是弱酸,[CH3COOH]要遠大于[NaOH],反應后為CH3COOH、CH3COONa,且n(CH3COOH)要遠大于n(CH3COONa),溶液中CH3COOH電離程度大于CH3COONa的水解程度,溶液呈酸性。 答案 (1)[Na+]>[CH3COO-]>[OH-]>[H+] (2)[CH3COO-]>[Na+]>[H+]>[OH-] (3)[CH3COO-]>[Na+]>[H+]>[OH-] 【例6】 (2010江蘇,12)常溫下,用0.100 0 molL-1 NaOH溶液 滴定20.00 mL 0.100 0 molL-1 CH3COOH溶液所得滴定曲線如右圖。下列說法正確的是 ( ) A.點①所示溶液中: [CH3COO-]+[OH-]=[CH3COOH]+[H+] B.點②所示溶液中: [Na+]=[CH3COOH]+[CH3COO-] C.點③所示溶液中: [Na+]>[OH-]>[CH3COO-]>[H+] D.滴定過程中可能出現(xiàn): [CH3COOH]>[CH3COO-]>[H+]>[Na+]>[OH-] 解析 點①溶液中的溶質為0.001 mol CH3COOH和0.001 mol CH3COONa,據物料守恒:[CH3COO-]+[CH3COOH]=2[Na+],根據電荷守恒:[Na+]+[H+]=[CH3COO-]+[OH-],整理后得[CH3COOH]+2[H+]=[CH3COO-]+2[OH-];點②溶液的pH=7,據電荷守恒有[Na+]+[H+]=[CH3COO-]+[OH-],又[H+]=[OH-],則[Na+]=[CH3COO-];點③溶液中的溶質為0.002 mol CH3COONa,離子濃度大小關系為[Na+]>[CH3COO-]>[OH-]>[H+]。 答案 D 【例7】 將標準狀況下2.24 L CO2緩慢通入1 L 0.15 molL-1的NaOH溶液中,氣體被充分吸收,下列關系不正確的是 ( ) A.[Na+]+[H+]=[OH-]+[HCO]+2[CO] B.2[Na+]=3{[H2CO3]+[HCO]+[CO]} C.[Na+]>[CO]>[HCO]>[OH-]>[H+] D.2[OH-]+[CO]=[HCO]+3[H2CO3]+2[H+] 解析 CO2+2NaOH===Na2CO3+H2O x 2x CO2+NaOH===NaHCO3 y y 所以,A項符合電荷守恒;B項,對于0.05 molL-1的Na2CO3溶液, [Na+]=2{[H2CO3]+[HCO]+[CO]},對于0.05 molL-1的NaHCO3溶液: [Na+]=[H2CO3]+[HCO]+[CO],所以2[Na+]=3{[H2CO3]+[HCO]+[CO]},B項正確;C項,由于CO+H2OHCO+OH-為主,所以[Na+]>[HCO]>[CO]>[OH-]>[H+],錯誤;D項,結合A、B兩選項,推斷該關系式正確。 答案 C (四)鹽與酸(堿)混合型 首先考慮是否反應,都不反應,分析鹽的水解程度和酸(堿)的電離程度的大小。若能反應,則按反應后混合組成再綜合考慮水解和電離兩種因素。 【例8】 用物質的量都是0.1 mol的CH3COOH和CH3COONa配成1 L混合溶液,已知其中[CH3COO-]>[Na+],對該溶液的下列判斷正確的是 ( ) A.[H+]>[OH-] B.[CH3COO-]=0.1 molL-1 C.[CH3COOH]>[CH3COO-] D.[CH3COO-]+[OH-]=0.1 molL-1 解析 由電荷守恒有[CH3COO-]+[OH-]=[Na+]+[H+],因[CH3COO-]>[Na+],則 [H+]>[OH-];且[CH3COO-]+[OH-]=[H+]+0.1 molL-1>0.1 molL-1;由物料守恒有:[CH3COOH]+[CH3COO-]=0.2 molL-1,因[CH3COO-]>[Na+]=0.1 molL-1,則[CH3COO-]>[CH3COOH]。 答案 A 【例9】 將0.2 molL-1 NaHCO3溶液與0.1 molL-1 KOH溶液等體積混合,下列關系正確的是 ( ) A.2[K+]=[HCO]+2[CO]+[H2CO3] B.[Na+]>[K+]>[HCO]>[CO]>[OH-]>[H+] C.[OH-]+[CO]=[H+]+[H2CO3]+0.1 molL-1 D.3[K+]+[H+]=[OH-]+[HCO]+2[CO] 解析 根據物料守恒可知A中表達式為2[K+]=[HCO]+[CO]+[H2CO3],A錯;題中兩溶液反應后含有等濃度的HCO和CO,由于CO的水解程度大于HCO的水解程度,因此選項B中的表達式為[Na+]>[HCO]>[K+]>[CO]>[OH-]>[H+],B錯;C選項,根據電荷守恒有[Na+]+[K+]+[H+]=[OH-]+[HCO]+2[CO],根據物料守恒有[Na+]=[HCO]+[CO]+[H2CO3],兩者相減可知正確的表達式為[OH-]+[CO]=[H+]+[H2CO3]+0.05 molL-1。由電荷守恒和[Na+]=2[K+]可知選項D正確。 答案 D (五)不同溶液中同一離子濃度的大小比較 選好參照物,分組比較各個擊破 如25 ℃時,相同物質的量濃度的下列溶液中: ①NH4Cl、②CH3COONH4、③NH4HSO4、④(NH4)2SO4、⑤(NH4)2Fe(SO4)2,c(NH)由大到小的順序為⑤>④>③>①>②。分析流程為 分組 【例10】 比較下列幾組溶液中指定離子濃度的大小。 (1)濃度均為0.1 molL-1的①H2S、②NaHS、③Na2S、④H2S和NaHS混合液,溶液pH從大到小的順序是_____________。[H2S]從大到小的順序是___________________。 (2)相同濃度的下列溶液中:①CH3COONH4、②CH3COONa、③CH3COOH中, [CH3COO-]由大到小的順序是_______________________________________。 (3)[NH]相等的①(NH4)2SO4溶液、②NH4HSO4溶液、③(NH4)2CO3溶液、④NH4Cl溶液,其物質的量濃度由大到小的順序為________________________________________。 答案 (1)③>②>④>① ①>④>②>③ (2)②>①>③ (3)④>②>③>① 1.對于等物質的量濃度的Na2CO3和NaHCO3溶液,下列說法不正確的是 ( ) A.分別升高溫度,兩種溶液的pH均減小 B.相同溫度下兩種溶液的pH:Na2CO3>NaHCO3 C.分別加入少量NaOH,兩溶液中[CO]均增大 D.兩溶液均存在[Na+]+[H+]=[OH-]+[HCO]+2[CO] 答案 A 解析 A項,升溫,CO、HCO的水解程度均增大,pH增大,錯誤。 2.下列溶液中有關物質的濃度關系正確的是 ( ) A.[NH]相等的(NH4)2SO4、NH4HSO4、NH4Cl溶液中:[NH4HSO4]>[(NH4)2SO4]>[NH4Cl] B.向醋酸鈉溶液中加入適量醋酸,得到的酸性混合溶液:[Na+]>[CH3COO-]>[H+]> [OH-] C.1.0 molL-1 Na2CO3溶液:[OH-]=[HCO]+[H+]+2[H2CO3] D.某二元弱酸的酸式鹽NaHA溶液中:[H+]+[Na+]=[OH-]+[HA-]+[A2-] 答案 C 解析 A項,大小順序應為[NH4Cl]>[NH4HSO4]>[(NH4)2SO4];B項,[CH3COO-]應大于[Na+];C項,符合質子守恒;D項應為[H+]+[Na+]=[OH-]+[HA-]+2[A2-]。 3.下列敘述正確的是 ( ) A.pH=5的CH3COOH溶液和pH=5的NH4Cl溶液中,[H+]相等 B.Na2CO3溶液加水稀釋后,恢復至原溫度,pH和Kw均減小 C.pH=12的Ba(OH)2溶液和pH=12的Na2CO3溶液中,水電離的[H+]相等 D.0.1 molL-1 CH3COONa溶液中:[Na+]>[CH3COO-]>[H+]>[OH-] 答案 A 解析 B項,Kw應不變;C項,Na2CO3溶液中水電離的[H+]大;D項,應呈堿性。 4.下列關于電解質溶液的敘述正確的是 ( ) A.常溫下,在pH=7的醋酸鈉和醋酸混合溶液中,[CH3COO-]>[Na+] B.稀釋醋酸溶液,溶液中所有離子的濃度均降低 C.在pH=5的氯化鈉和稀硝酸的混合溶液中,[Na+]=[Cl-] D.在0.1 molL-1的硫化鈉溶液中,[OH-]=[H+]+[HS-]+[H2S] 答案 C 解析 由于溶液呈中性,則[H+]=[OH-],代入電荷守恒[CH3COO-]+[OH-]=[Na+]+ [H+],可得[Na+]=[CH3COO-],A錯誤;稀釋CH3COOH溶液,溶液pH增大,則[OH-] 增大,B錯誤;由電荷守恒[Na+]+[H+]=[NO]+[Cl-]+[OH-],整理得[Na+]-[Cl-]= [NO]+[OH-]-[H+],若[Na+]=[Cl-],則[NO]=[H+]-[OH-]=1.010-5-1.0 10-9≈1.010-5 molL-1,C正確;Na2S溶液中電荷守恒為[Na+]+[H+]=[HS-]+[OH-] +2[S2-],物料守恒為[Na+]=2[S2-]+2[HS-]+2[H2S],整理可得質子守恒為[OH-]= [H+]+[HS-]+2[H2S],D錯誤。 5.25 ℃時,將稀氨水逐滴加入到稀硫酸中,當溶液的pH=7時,下列關系正確的是( ) A.[NH]=[SO] B.[NH]>[SO] C.[NH]<[SO] D.[OH-]+[SO]=[H+]+[NH] 答案 B 解析 在氨水和稀硫酸反應后的溶液中存在以下幾種離子,即NH、SO、H+和OH-,而當pH=7時[H+]=[OH-],根據電荷守恒則必有[OH-]+2[SO]=[H+]+[NH],即[NH]=2[SO],故A、C、D錯,應選B。 6.相同溫度下等物質的量濃度的下列溶液中,pH值最小的是 ( ) A.NH4Cl B.NH4HCO3 C.NH4HSO4 D.(NH4)2SO4 答案 C 解析 D中的[NH]大于A中的[NH],故D中[H+]大于A中[H+];C中NH4HSO4===NH+H++SO,B中HCO水解顯堿性促進NH水解,故pH:C- 配套講稿:
如PPT文件的首頁顯示word圖標,表示該PPT已包含配套word講稿。雙擊word圖標可打開word文檔。
- 特殊限制:
部分文檔作品中含有的國旗、國徽等圖片,僅作為作品整體效果示例展示,禁止商用。設計者僅對作品中獨創(chuàng)性部分享有著作權。
- 關 鍵 詞:
- 專題講座8 離子濃度的大小比較 專題講座 離子 濃度 大小 比較
裝配圖網所有資源均是用戶自行上傳分享,僅供網友學習交流,未經上傳用戶書面授權,請勿作他用。
鏈接地址:http://m.jqnhouse.com/p-10729825.html