溶液中离子浓度大小比较
【考试要求】
掌握盐溶液中各组分之间的守恒关系与大小比较,能用电离平衡和水解平衡的观点分析问题。
【命题趋势】
电解质溶液中微粒间的守恒关系及离子浓度大小比较问题,是高考的“热点”之一。 多年以来全国高考化学试卷年年涉及这种题型。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,它能有效地测试出同学们对强弱电解质、电离平衡、电离程度、水的电离、pH值、离子反应、盐类水解等基本概念的掌握程度及对这些知识的综合运用能力。
【要点梳理】
一、溶液中的守恒关系
1、电荷守恒:电解质溶液总是呈电中性,即阴离子所带负电荷总数一定等于阳离子所带正电荷总数。如NH4Cl溶液:c(NH4+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)
2、物料守恒:电解质电离、水解过程中,某些关键性原子总是守恒的。
如NH4Cl溶液:c(Cl-)=c(NH4+)+c(NH3·H2O)
3、质子守恒:电解质电离、水解过程中,水电离出的H+与OH-总数一定是相等的。
如NH4Cl溶液:c(H+)=c(OH-)+c(NH3·H2O)
二、离子浓度大小比较常见有以下几种类型:
1、H3PO4型
多元弱酸应考虑多步电离,故有:c(H+)>c(H2PO4-)>c(HPO42-)>c(PO43-)
2、NH4Cl型
单纯弱碱根盐应考虑弱碱根的水解,故有: c(Cl-)>c(NH4+)> c(H+)>c(
3、CH3COONa型
单纯弱酸根盐应考虑弱酸根的水解,故有:c(Na+)>c(CH3COO_)>c(OH_)>c(H+)
又如在K2CO3溶液中有:c(K+)>c(CO32-)>c(
又如 KHCO3溶液中有:c(K+)>c(HCO3-)>c(
4、NH4Cl+NH3·H2O 型
弱碱根水解和弱碱的电离并存,一般以电离为主,决定了混合溶液呈碱性。
如将0.2mol/L氨水与0.1mol/L的NH4Cl等体积混合后,反应生成了等物质的量的NH4Cl和NH3·H2O混合溶液。由于NH3·H2O 存在,抑制了NH4+ 的水解,电离强于水解,溶液中以 NH3·H2O 的电离为主,电离出的OH-致使溶液呈碱性,同时电离出 NH4+ 致使c(NH4+)>c(Cl-) 故有:c(NH4+)>c(Cl-)>c(NH3·H2O)>c(
5、CH3COONa + CH3COOH 型
弱酸根水解和弱酸的电离并存,一般以电离为主,决定了溶液呈酸性。
如将0.2mol/LCH3COOH与0.1mol/LNaOH等体积混合后,反应生成了等物质的量的CH3COONa和CH3COOH混合溶液。由于CH3COOH存在,抑制了 CH3COO- 水解,电离强于水解,溶液中以CH3COOH电离为主,电离出的H+致使溶液呈酸性,同时电离出的CH3COO—致使c(CH3COO_)>c(Na+),故有:c(CH3COO_)>c(Na+)>[ c(CH3COOH)]> c(H+)>c(OH_)
6、NaCN + HCN 型 一般弱酸盐与相应弱酸等物质的量的混合溶液中,因弱酸的电离为主,溶液呈酸性,而此类型是个特例。如将0.2mol/LHCN溶液和0.1mol/LNaOH溶液等体积混合后,反应生成了等物质的量的NaCN和HCN的混合溶液。由于HCN是极弱的酸,CN-水解程度很大,反而以CN-水解为主,水解生成的OH-致使溶液呈碱性,同时水解生成了HCN,故有:c(HCN) >c(Na+)>c(CN-)>c(
7、同粒异液型 要分析溶液中其它粒子对其影响。如有相同浓度的下列四种溶液:
①NH4Cl ②CH3COONH4 ③NH4HSO4 ④(NH4)2SO4 中 c(NH4+) 由大到小的顺序是: