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“三招”攻破离子浓度大小的比较

2011-10-26 13:10:50
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电解质溶液中离子浓度大小比较问题,是高考的热点之一,也是教学的重点之一。这种题型考查的知识点多,灵活性、综合性较强,有较好的区分度。要掌握这类问题,必须建立微弱的观念,用好守恒原则,突出比较方法。


1.建立两个“微弱”的观念


比较离子或溶质浓度大小,考查的内容通常既与盐的水解有关,又与弱电解质的电离平衡有关,而这两个平衡变化的共同特征为反应是微弱的。


1)弱电解质只有微弱电离,如稀醋酸溶液中,各粒子浓度由大到小的顺序为c(CH3COOH)c(H+)c(CH3COO)c(OH)。多元弱酸分步电离,以第一步为主,如H2S溶液中各粒子浓度由大到小的顺序为c(H2S)c(H+)c(HS)c(S2–)c(OH)


2)弱酸()离子的水解是微弱的。如NH4Cl溶液中,各粒子浓度由大到小的顺序为c(Cl)c(NH4+)c(H+)c(NH3·H2O)


c(OH)。多元弱酸根离子分步水解,以第一步为主,如Na2S溶液中,c(Na+)c(S2–)c(OH)c(HS)c(H2S)c(H+)


2.用好三个“守恒”原理


1)电荷守恒 建立电荷守恒关系,需分两步走:第一步,找出溶液中含有的所有离子;第二步,把阳离子写在等式的一侧,阴离子写在等式的另一侧,各离子物质的量或浓度的系数等于离子的带电荷数。


2)物料守恒 建立此等量关系,需分两步走:第一步,找出溶液中存在的离子和分子(H2OH+OH-除外);第二步,利用起始物质中各微粒的定量关系,确定含有某元素的离子或分子间的定量关系。


3)质子守恒 建立此等量关系,需分两步走:第一步,写出发生在溶液中的所有电离和水解反应方程式;第二步,从反应中的定量关系出发,建立H+与平衡离子或分子间的定量关系(不存在电离平衡或水解平衡的离子及分子除外)


3.突出“比较”方法的运用


溶液中离子浓度大小比较常见,有单一溶液混合溶液不同溶液等三类溶液中离子浓度的大小比较,其方法和流程如下:


1)单一溶液中各离子浓度大小比较


酸或碱溶液只考虑电离情况,含能水解离子的正盐溶液要考虑水解情况,含能水解离子的酸式盐溶液要同时考虑电离和水解两种情况。


对于含能水解离子的酸式盐溶液,可以按以下程序思考:溶质情况溶液中存在的所有离子电离和水解的主导性溶液的酸碱性电荷守恒和物料守恒。


如:电离程度大于水解程度的有NaHSO3NaH2PO4等;水解程度大于电离程度的有NaHCO3NaHSNa2HPO4等。


溶液混合且恰好完全反应类型,这类问题实质上是单一溶液问题的变形,可根据反应的产物考虑水解或电离情况。


2)混合溶液中各离子浓度大小比较


这类问题是考查的重点,主要有下述一些情形:


溶液混合但不发生反应类型。要同时考虑电离和水解,涉及弱酸、弱碱、含能水解离子的盐溶液时,可用极限观点思考,以强势反应为主,可不考虑弱势反应。有两类问题:


电离强于水解型。如CH3COOH溶液和CH3COONa溶液等体积、等物质的量浓度混合,分析时可只考虑CH3COOH的电离,不考虑CH3COONa的水解;类似的,氨水和NH4Cl溶液等体积、等物质的量浓度混合,粒子浓度大小顺序为c(NH4+)c(Cl)c(NH3·H2O)


c(OH)c(H+)


水解强于电离型。如HCN溶液和NaCN溶液等体积、等物质的量浓度混合,粒子浓度大小顺序为c(HCN)c(Na+)c(CN)c(OH)c(H+)


溶液混合但有一种过量的类型。根据过量程度及产物情况,要同时考虑电离和水解,不过这类问题大多转化为溶液混合但不发生反应类型问题。


3)不同溶液中同一离子浓度大小比较


不同溶液中同一离子浓度大小的比较,首先看物质组成中该离子的数目,其次是看溶液中其他离子或物质对该离子水解的影响情况(如电离产生的H+OH-的抑制作用、其他水解离子的抑制或促进作用等)。如25 时,相同物质的量浓度的下列溶液中:NH4ClCH3COONH4NH4HSO4(NH4)2SO4(NH4)2Fe(SO4)2c(NH4+)由大到小的顺序为


 



 

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