配色: 字号:
关于盐类水解中离子浓度大小的判定
2014-04-25 | 阅:  转:  |  分享 
  






关于盐类水解中离子浓度大小的判定

王桂龙

(安徽省怀远第一中学化学组,安徽怀远233400)

摘要:本文的目的是让学生能够正确掌握离子浓度大

小的比较方法通过对三大守恒的解读、单一溶液和混合缓冲

溶液的分析.让学生全面理解并掌握了盐类水解的实质和能

熟练运用正确的方法比较溶液中离子浓度的大小。为以后的

学习打下坚实的基础。

关键词:盐类水解离子浓度三大守恒

盐类水解的离子浓度大d,~tl定是高考的热点和难点,学

生做这类问题时出现了许多问题,主要表现在:1.强弱电解质

不能做出正确的判定;2.分不清某些溶液中对应离子的电离

占主导地位还是水解占主导地位;3.对三种守恒关系的理解

不够.不能正确运用三种守恒关系快速判断浓度大小。基于以

上原因。我结合自己的教学实际情况,浅谈如下。



、三大守恒关系的解读

1.电荷守恒关系

任何溶液对外必然是显示电中性,这就意味着溶液中的

阴阳离子所带的电荷总量也一定是相等的。即:正电荷总数=

负电荷总数。

1)先找出溶液中存在的所有离子种类。学生存在的问题

主要有以下几点:①不能找全溶液中存在的所有离子种类,常

常不是忘掉电离就是忘掉水解生成的离子;②对电离程度和

水解程度的相对大小认识不清。!)2NaCl(aq)为例,溶液中存在

的所有离子种类:Na-、C1、H、0H;

2)将所有的阳离子和阴离子分在等号的两边,不同的离

子种类用加号连接上,所有的离子带上相应的浓度符号:C(Na)

+C(H):C(C1一)+C(OH一);

3)将每种离子的电荷数放于浓度前:1c(Na’)+lC(H。)=

1C(C1)+1C(OH),即完成电荷守恒式的书写。

相似的如:Na,s0(aq):1C(Na。)+lC(H’)=2C(SO:)+IC

(0H)

++2一一

Na2CO3(aq):1C(Na)+lC(H)=2C(CO3)+IC(OH)+IC

(HCO3)

NaHCO(aq):1C(Na)+1c(H)=2C(col一)+1c(OH一)+1c

(HCO)

关键点:离子种类,离子所带电荷

2.物料守恒关系

所有加入溶液中的物质,其所含的元素种类及对应原子

的数目一定是不会变化的。但是溶剂中的H和0元素必然会影

响到加入的H和O原子的数目.所以在物料守恒式中一定不会

出现以H和0元素作为守恒的判断,那么,所加入的物质中其

他的元素就一定要出现在守恒式中,且对应的元素比例要等

于物质中的比例。

以Na2S04(q)为例:

1)写出元素的比例式:Na/S=2/1

2)将对应元素在溶液中的所有组成形式罗列:Na。、SO:

3)得到式子:C(Na。)/C(SO:)=2/1

展开为即为物料守恒式C(Na。)=2C(SO:)。

相似的女口:Nac03(aq):C(Na)=2[c(CO;)+c(HCO,)+

C(H,CO)]

NaHCO,(aq):C(Na。)=c(co;)+c(HCO)+c(HCO3)

NHAC(aq):C(NH4~+C(NH‘H2O)=C(AC)+C(HAC)

关键点:元素种类,元素存在形式

3.质子守恒关系

质子守恒是学生在理解时最难理解的一种守恒式,在教

3.引导学生设计实验

照方抓药式的实验能提高学生熟练操作的程度,但无法

锻炼学生的创新能力。通过引导学生根据实验目的和原理自

行设计实验,可培养学生的创新能力。

例如:a.以2Fe+Cu=2Fe+Cu反应设计一个原电池的装

置.b.要求设计实验来鉴定下列无色溶液Na,CO、Na。S0、KCl、

HC1、稀H,S0。学生经过思考,很快设计出了实验方案,并动手

完成了实验。实践证明,这样不但可以有效地培养、锻炼学生

的实验能力,巩固所学知识,更重要的是能有效培养学生的创

新能力。

三、运用多媒体辅助教学,让学生乐于学习。

当今社会是一个信息化时代,随着经济和社会的发展,网

络技术和多媒体技术成为现代人们青睐的工具。通过多媒体

资源可以超越狭隘抽象的课本内容,生动形象地给学生展示

教学内容,使原本枯燥乏味的课堂丰富多彩.给师生搭建和谐

沟通的桥梁.使学生从被动的接受者变成知识的构建者。从而

激发学生的学习积极性和主动性

对于化学学科来说,生动有趣的化学实验是化学课堂教

学的显著特征。但是,由于常规实验仪器的局限性,有些实验

结果往往不能达到预定的效果,不能生动全面地把实验结果

展示给学生。一些现象不明显的实验,一般很难观察。学生也

会忽视那些很难观察和轻易消失的现象。而通过多媒体技术

模拟一些重要的、在现实中很难实现的化学实验,可以弥补常

规实验的不足之处,使化学实验的演示效果大大增强,避免以

前的“纸上谈兵”,使学生乐于学习,实现学生听觉、视觉的完

美享受。而且一些实验本身具有一定的危险性、腐蚀性,对人

体健康造成巨大伤害。学生进行此类实验,往往会因操作不规

范、不正确而造成较为严重的后果。例如由于硫酸具有腐蚀

性,人体接触有一定危害。通过多媒体技术,可以避免不安全

因素。

运用多媒体辅助教学,使学生达到视觉、听觉的完美享

受,轻松愉快地学到知识,通过观看画面让他们印象深刻,不

易遗忘,避免传统的听完就忘记的现象。

参考文献:

[1]徐佩苓.化学教学中培养创新精神的探索与实践.化学

教学,2000,(5).

[2]董敬芳.无机化学.化学工业出版社,2003.

135

■墨璧

学中多数教师利用电荷守恒式减去物料守恒式的方法来突破

难点,但是却没有告诉学生为什么要这样做。我在处理这类问

题时,多讲了下相减的目的是为了约掉不发生二次电离或水

解的离子,因为这类离子不影响水的电离平衡。结果在做练习

时学生书写质子守恒式的正确率显著提高了。

质子守恒关系的核心是水电离的氢离子等于水电离的氢

氧根离子,但是在盐溶液中,由于存在某些离子的水解或者是

分子的电离,这些水解或者电离干扰了水本身电离出来的阴

阳离子,造成氢离子的浓度不等于氢氧根离子的浓度。我们所

要写的质子守恒就是要找出水电离出来的离子到底在哪。由

于强碱阳离子和强酸的酸根离子不发生水解和电离.因而它

们对水的电离不造成影响,故而在质子守恒式中不会出现.所

以才可以用相减的方法求出质子守恒式。

以NaCO(aq)为例:

''一~一一一

CO+H,0HC0+OH;HCO+H,O圭,CO+OH

由于以上水解方程式的存在,我们可以看成是C0:一

HCO消耗一个H。,c0:一H,c0消耗两个H。。所以质子守恒式

为:C(H)+C(HCO)+2C(H,CO)=C(0H)。

也可以利用相减得到:

①电荷守恒:c(Na)+c(H)=2c(c02-)+c(0H一)+c(HcO:)

②物料守恒:C(Na’)=2Cc(co:)+c(HCO)+c(H,c0)]

①一②质子守恒:c(|{十)+c(HcO:)+2c(H,co)=C(OH一)

关键点:水的电离平衡中的C(H)=C(OH一)

二、溶液中的离子浓度大小比较

1.单一溶液

这类溶液首先是要分清是弱电解质溶液还是盐溶液,然

后才能作出判断。如果是弱电解质溶液则考虑电解质的电离,

如果是盐溶液则考虑盐类的水解。但无论是哪一种溶液.其中

的电离或者水解程度始终是比较弱的,其浓度不会超过原来

溶质的浓度。

例如:

1)弱电解质溶液

氨水溶液(NH·H0)中的离子浓度大小关系比较:由于

是弱电解质,冈而考虑其电离平衡.得到溶液显示碱性。由于

还有水电离出的氢氧根离子.得出比较:

C(0H)>C(NH)>C(H)。

二氧化碳溶于水得到的碳酸溶液(HCO)中的离子浓度

大小比较关系:由于是二元弱酸,所以其一级电离远大于二级

电离程度,溶液显示酸性,得出比较:

,一一

C(H)>C(HCO)>C(C0)>C(0H)。

2)正盐溶液

NaAC(aq)中的离子浓度大小关系比较:由于是盐溶液,

因而考虑其电离后的弱离子的水解平衡,得到溶液显示碱性,

由于还有水电离出的氢氧根离子,得出比较:C(Na。)>C(AC)

>C(0H)>C(H)。

NHCI(aq)中的离子浓度大小关系比较:由于是盐溶液,

因而考虑其电离后的弱离子的水解平衡,得到溶液显示酸性,

由于还有水电离出的氢离子,得出比较:c(c1)>c(NH:)>c(H。)

>C(0H)。

3)弱酸酸式盐溶液

大多数弱酸酸式根离子的水解大于其电离程度(HSO

136

H,PO这两个离子的电离大于其水解程度)。

NaHCO(aq)中的离子浓度大小关系比较:C(Na。)>

一一’一

C(HC0)>C(0H)>C(C0,)>C(H)

2.等浓度的混合缓冲溶液

这类溶液的组成通常拥有相同的阳离子或者相同的阴

离子,如:醋酸和醋酸钠的缓冲液有相同的阴离子,氨水和氯

化铵的缓冲液有相同的阳离子.氢氰酸和氰化钠的缓冲液有

相同的阴离子,正是这些相同的成分离子才成为我们解题的

关键。

当弱电解质的电离超过盐中离子水解的量就会使得电离

大于水解,使得相同成分离子的量大于另一个离子的量,反之

亦然。

1)以醋酸和醋酸钠的缓冲液为例:

0.1moULNaAC(aq)和0.1mol/LHAC(aq)等体积混合后溶

液中的离子浓度大小比较:由于该弱电解质的电离大于该盐

的水解程度.因而有

C(AC)>C(Na)>C(H)>C(OH)

C(AC)>C(Na)>C(HAC)>C(H)>C(OH)

(通常酸的酸性越强,则越易电离出氢离子,则越不易

水解)

分析过程:可以假设混合后的溶液中只有盐的电离,不

存在弱电解质的电离和弱酸根离子的水解,此时,溶液中存

在:C(AC)=C(Na)=C(HAC)。然后我们来考虑水解和电离的

相互影响.由于等浓度的HAC的电离大于AC水解程度,所以

最终的结果将使得C(AC)>C(HAC),C(AC)>C(Na’),C(Na。)

>C(HAC),C(H。)>C(OH),又由于电离的量不会太多,因而H。

不会大于原物质的浓度(AC,Na。,HAC)。

2)以氨水和氯化铵的缓冲液为例:

0.1moUL氨水溶液和0.1moⅣLNHC1(aq)等体积混合后溶

液中的离子浓度大小比较:由于该弱电解质的电离大于该盐

的水解程度.所以有

C(NH)>C(c1)>C(OH)>C(H)

C(NH)>C(C1C(NH·H,0)>C(OH)>C(H)

(与酸相似,即碱性越强,越易电离出氢氧根离子,则越不

易水解)

分析过程:同上假设,即混合后的溶液中只有盐的电离,

不存在弱电解质的电离和弱碱阳离子的水解,此时,溶液中存

在c(NH:)=c(cl一)=c(NH·H20)。然后我们再来考虑水解和电

离的相互影响,由于等浓度的NH·H,O的电离大于NH:的水解

程度,所以最终的结果将使得C(NH:)>c(NH·H0),C(NH)>

C(Cr),C(C1一)>C(NH·H,0),C(OH一)>C(H),叉由于电离的

量不会太多,因而OH不会大于原物质的浓度(NH,C1,NH·

H20)。

3)氢氰酸和氰化钠的缓冲液中盐中离子水解超过弱电解

质的电离的量,使得水解大于电离,所以溶液中的离子浓度关

系为:

C(HCN)>C(Na)>C(CN)>C(0H)>C(H)

溶液中离子浓度的大小比较问题解决的最终途径是理解

电离和水解这两种过程的相对强弱,只有充分考虑到这两种

影响因素,才能正确快速地解决离子大小比较的问题。

献花(0)
+1
(本文系princess122...首藏)