高中化学 电解质溶液中离子浓度的主要关系

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高中化学 电解质溶液中离子浓度的主要关系

电解质溶液中离子浓度的关系涉及到<<溶液中的 离子平衡>>一章几乎所有的知识点,如强弱电解质、 电离平衡、水的电离、溶液的pH、离子反应、盐类的 水解等,在高中化学中占有非常重要的地位,是历年 高考命题的热点之一,是每年高考都必定要涉及的内 容。 1.电解质溶液中离子浓度的关系主要有哪几种? 2.电解质溶液中离子浓度的关系主要考查类型有 哪几种? 想 一 想 电解质溶液中 离子浓度的关系 大小关系 等量关系 物料守恒(原子守恒) 电荷守恒 质子守恒 电解质溶液 单一溶液型 混合溶液型 不反应型 反应型 单 一 溶 液 【例1】在0.1mol/LNa2CO3溶液中,下列各种 微粒之间的关系不正确的是( ) A.c(Na+)+c(H+)=c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-) B.c(Na+)=2c(CO32-)+2c(HCO3-)+2c(H2CO3) C.c(OH-)=c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3) D.c(Na+)> c(CO32-)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+) 一、写出分析离子浓 度关系时所用到的 全部方程式 二、推导出溶液中存 在的全部粒子 三、推断出溶液中离 子浓度的全部关系 Na2CO3 == 2Na++CO32-CO32- +H2O HCO3-+OH- HCO3- +H2O H2CO3+OH- H2O H++OH- 全部方程式 0.1mol/L的Na2CO3溶液中 全部粒子 离子 阳离子: 阴离子: 分子: Na+、H+ CO32- 、 HCO3- 、 OH- H2CO3 、 H2O(不参与比较,可不写出) 全部关系式 物料守恒: 电荷守恒: 质子守恒: c(Na+)+c(H+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-) c(Na+)=2c(CO32-)+2c(HCO3-)+2c(H2CO3) c(OH-)=c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3) 大小关系: c(Na+)> c(CO32-) >c(OH- ) >c(HCO3-)>c(H+) 电解质电离产生 的离子为主 其它反应产生的 离子为次 减 加 抓主次 抓加减 抓住同一离子在 不同反应中的补 充或消耗 溶液中的离子 以电解质电离 产生的离子为 主,其它反应 产生的离子为 次(含义1) 变式1:下列表示0.1mol/l NaHCO3溶液中有关粒 子浓度的关系式正确的是( ) A.c(Na+)﹥c(HCO3-)﹥c(CO32)﹥cC(H+)﹥c(OH-) B.c(Na+)+ c (H+)= c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-) C.c(Na+)+ c(H+) =2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-) D.c (Na+)= c (CO32-)+ c (HCO3-)+ c (H2CO3) 将NaHCO3中 的C换为S,则变 为NaHSO3,离子 浓度关系是否可以 只做这样的交换? 为什么? NaHCO3 == Na++HCO3- HCO3- CO32- + H+ HCO3- +H2O H2CO3+OH- H2O H++OH- 全部方程式 0.1mol/L的NaHCO3溶液中 阴离子: 全部粒子 离子 阳离子: 分子: Na+、H+ HCO3- 、 CO3 2- 、 OH- H2CO3 全部关系式 物料守恒: 电荷守恒: 质子守恒: c(Na+)+c(H+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-) c(Na+)=c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3) c(OH-)=c(H+)+c(HCO3-)-c(CO32-) 大小关系: c(Na+)> c(HCO3-) >c(OH- ) > c(H+) > c(CO32-) 水解 为主 电离 为次 抓主次 抓住水解与 电离的主次 关系(含义 2) 0.1mol/L的 NaHSO3溶液 物料守恒: 电荷守恒: 质子守恒: c(Na+)+c(H+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)+c(OH-) c(Na+)=c(SO32-)+c(HSO3-)+c(H2SO3) c(OH-)=c(H+)+c(HSO3-)-c(SO32-) 大小关系: c(Na+)> c(HSO3-) > c(H+) > c(SO32-) > c(OH- ) 0.1mol/L的 NaHCO3溶液 物料守恒: 电荷守恒: 质子守恒: c(Na+)+c(H+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-) c(Na+)=c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3) c(OH-)=c(H+)+c(HCO3-)-c(CO32-) 大小关系: c(Na+)> c(HCO3-) >c(OH- ) > c(H+) > c(CO32-) 将NaHCO3中的C换为S,则变为 NaHSO3,离子浓度关系是否可以只 做这样的交换?为什么? H2CO3--弱酸 H2SO3 --中强 酸 混 合 溶 液 不 反 应 型 【例2】用物质的量都是0.1mol的CH3COOH和 CH3COONa配制成1L混合溶液,已知其中 C(CH3COO-)>C(Na+),对该混合溶液的下列判断 正确的是( ) A. c(H+)>c(OH-) B.c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.2 mol/L C. c (CH3COOH)>c(CH3COO-) D. c (CH3COO-)+c(OH-)=0.2 mol/L 思考:将互不 反应的两种物质混 合,所得溶液中离 子浓度关系的分析 思路和技巧。 反 应 型 【例3】在10ml0.1mol/LNaOH溶液中,加入等体 积、等浓度的CH3COOH溶液,反应后溶液中各粒 子的浓度关系错误的是( ) A.c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-) B.c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+) C.c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH) D.c(Na+)+ c(H+)= c(CH3COO-)+ c(OH-) 思考: 1、 将CH3COOH溶液 变为20ml,浓度不 变,如何分析离子 浓度关系? 2、将能发生 反应的两种物质混 合,如何分析所得 溶液中离子浓度关 系? H2O H++OH- 0.1mol CH3COOH和0.1mol CH3COONa配制成1L混合溶液 c(Na+)+c(H+)=c(CH3COOH)+c(OH-) 2c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH) =0.2mol/L 全部关系式 物料守恒: 电荷守恒: 大小关系:c(CH3COO-) > c(Na+) CH3COONa == Na++ CH3COO- CH3COOH H++ CH3COO-全部方程式 全部粒子 离子 阳离子: 阴离子: 分子: Na+、H+ CH3COO- 、 OH- CH3COOH CH3COO- + H2O CH3COOH+OH- 质子守恒:(混合溶液一般不考查,不用写出) c(H+) > c(OH-) c(CH3COO-) > c(CH3COOH) 0.1mol <0.1mol >0.1mol 变式2:用物质的量都是0.01mol的HCN和NaCN 配成1L溶液,已知其中c(CN-)<c(Na+),则对该溶液 中的下列判断不正确的是:( ) A.c(H+)>c(OH-) B.c(HCN)>c(CN-) C.c(OH-)>c(H+) D.c(Na+)+ c(CN-)=0.02 mol/L 对比分析 例2与变式2的 有关内容,你 发现有何不同 之处?解题思 路和方法呢? c(CN-)+ c(OH-)= c(Na+) +c(H+)c(CN-)< c(Na+) c(OH-)>c(H+) 特例水解 > 电离   一般情况下,弱电解质及其盐的混合 物中,弱电解质的电离大于盐的水解.如 CH3COONa和CH3COOH/NH3·H2O和 NH4Cl 变式3:物质的量浓度相同(0.1 mol·L-1)的弱酸 HX与NaX溶液等体积混合后,溶液中粒子浓度关系 错误的是( ) A.c(Na+)+c(H+)=c(X- )+c(OH- ) B.c(HX) +c(X- )=2c(Na+) C.若混合液呈酸性则 c(X- )>c(Na+)>c(HX)>c(H+)>c(OH- ) D.若混合液呈碱性则 c (Na+)>c(HX)>c(X-)>c(OH-)>c(H+) 分析变式3时 应该注意什么? 注意讨论弱酸 HX的电离与 其盐NaX的 水解的主次关系 D NaOH+CH3COOH =CH3COONa+H2O 10ml 0.1mol/L 10ml 0.1mol/L 恰好完全反应 得到CH3COONa溶液 单一溶液型 10ml0.1mol/LNaOH 和等体积、等浓度CH3COOH混合 反应型 计算 NaOH+CH3COOH =CH3COONa+H2O 20ml 0.1mol/L 10ml 0.1mol/L CH3COOH过量 得到n(CH3COONa): n(CH3COOH)=1:1的混合溶液 不反应型反应型 20ml0.1mol/LCH3COOH和10ml0.1mol/LNaOH混合 计算 电解质 溶液 单一溶液 混合溶液 不反应 反应 计算 单一溶液 不反应 三 步 走、 抓 全 部 参考答案: 1、A 2、B 3、C 4、D 5、2c(S2-) + c(HS-) 2c(H2S) + 2c(HS-) 已知某溶液中只存在OH—、H+、NH4+、Cl—四种离子,某同学推测其离子浓度 大小顺序有如下四种关系: ①c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-) ②c(Cl-)>c(NH4+)>c(OH-)> c(H+)③c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+) ④c(Cl-)>c(H+)>c(NH4+)>c(OH -) 填写下列空白: (1)若溶液中只溶解了一种溶质,则该溶质是 ,上述四种离子浓度的大 小顺序为 (填序号)。 (2)若上述关系中③是正确的,则溶液中的溶质为 ;若上述关系中④是 正确的,则溶液中的溶质为 。 (3)若该溶液是由体积相等的稀盐酸和氨水混合而成,且恰好呈中 性,则混合前c(HCl) c(NH3·H2O)(填“大于”、“小于”或“等于”,下 同),混合前酸中c(H+)和碱中c(OH-)的关系c(H+) c(OH -)。
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