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电解质溶液中离子浓度大小比较

 GXF360 2017-08-06

电解质溶液中离子浓度大小比较

■文/童光明

“电解质溶液中离子浓度大小关系”既是高中化学重要的理论知识,又是高中化学教学的重点和难点。这种题型考查的知识点多,灵活性、综合性较强,是大部分学生的难点。下面结合具体的教学实例对本知识点的解题思路、方法规律加以阐述论证。

一、分类解析

1.单一溶液中离子浓度比较。

例1:以一元弱酸CH3COOH为例,分析CH3COOH溶液中各微粒浓度大小。

分析:在CH3COOH溶液中,存在两种电离平衡:

根据电荷平衡则有:c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)

由于 CH3COOH是弱电解质,电离程度不大,所以c(CH3COOH)远大于c(H+);c(CH3COOH)也远大于c(CH3COO-)。

结论:溶液中微粒浓度大小关系为:

小结:单一溶液中,(1)弱酸或弱碱考虑电离;弱酸或弱碱的正盐溶液考虑水解。(2)酸式盐溶液——电离和水解同时存在,要同时考虑,但要分清主次。

2.混合溶液离子浓度的大小比较。

例2:将PH=3的CH3COOH与PH=11的NaOH溶液等体积混合后,在所得的混合溶液中,下列关系式正确的是:

答案:BC

分析PH=3,c(H+)=10-3mol/L,PH=11,c(OH-)=10-3mol/L,因为CH3COOH是弱电解质,所以CH3COOH的浓度远大于盐酸的浓度;二者等体积混合反应后,CH3COOH过量;同时生成CH3COONa。

在反应后的溶液中,存在如下平衡:

因为CH3COOH的电离平衡程度大于CH3COONa的水解程度,所以c(CH3COO-)>c(Na+),且溶液显酸性,即c(H+)>c (OH-)。C选项正确,根据电荷守恒,B选项正确。

答案:BC

二、链接高考

(2009年江苏)下列溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是:

分析:A.NH4HSO4和NaOH若按物质的量之比1∶1反应,生成强酸弱碱盐,呈酸性。

要使二者反应后呈中性,NaOH应略过量中和NH4+。使NH4+的水解程度和NH3·H2O的电离程度相当。即:

呈中性:c(OH-)=c(H+),OH-、H+均来自水的电离。

结论:c(Na+)>c(SO42-)>c(NH4+)>c(OH-)=c(H+)

B.错误(略)

C.正确 质子守恒:c(OH-)=c(HCO3-)+2c(H2CO3)+c(H+)

D.混合溶液呈酸性 c(H+)>c(OH-)①

物料守恒2c(Na+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-)②

电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)③

由①②③联立得:

C(CH3COO-)+c(OH-)>c(CH3COOH)+c(H+)D错误

答案:AC

小结:混合后溶液的酸碱性取决于溶质的电离和水解的情况,一般原则是:若溶液中有酸或碱存在,要考虑酸和碱的电离,即溶液相应地显酸性或碱性;若溶液中的溶质仅为盐,则考虑盐水解情况;对于特殊情况要按所给的知识情景“定性、定量相结合”进行判断。

作者单位 陕西省汉中市城固县第二中学

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