高考必考點之溶液中離子濃度大小比較

2022-06-14 07:24:06 字數 3883 閱讀 3691

五電解質溶液中離子濃度大小比較歸類解析

電解質溶液中離子濃度大小比較問題,是高考的「熱點」之一。 高考化學試卷年年涉及這種題型。這種題型考查的知識點多,靈活性、綜合性較強,有較好的區分度,它能有效地測試出學生對強弱電解質、電離平衡、電離度、水的電離、ph值、離子反應、鹽類水解等基本概念的掌握程度及對這些知識的綜合運用能力。

處理此類試題時要關注以下幾個方面。

【必備相關知識】

一、電離平衡理論和水解平衡理論

1.電離理論:

⑴弱電解質的電離是微弱的,電離消耗的電解質及產生的微粒都是少量的,同時注意考慮水的電離的存在;例如nh3·h2o溶液中微粒濃度大小關係。

【分析】由於在nh3·h2o溶液中存在下列電離平衡:nh3·h2o nh4++oh-,h2o h++oh-,所以溶液中微粒濃度關係為:c(nh3·h2o)>c(oh-)>c(nh4+)>c(h+)。

⑵多元弱酸的電離是分步的,主要以第一步電離為主;例如h2s溶液中微粒濃度大小關係。

【分析】由於h2s溶液中存在下列平衡:h2s hs-+h+,hs- s2-+h+,h2o h++oh-,所以溶液中微粒濃度關係為:c(h2s )>c(h+)>c(hs-)>c(oh-)。

2.水解理論:

⑴弱酸的陰離子和弱鹼的陽離子因水解而損耗;如nahco3溶液中有:c(na+)>c(hco3-)。

⑵弱酸的陰離子和弱鹼的陽離子的水解是微量的(雙水解除外),因此水解生成的弱電解質及產生h+的(或oh-)也是微量,但由於水的電離平衡和鹽類水解平衡的存在,所以水解後的酸性溶液中c(h+)(或鹼性溶液中的c(oh-))總是大於水解產生的弱電解質的濃度;例如(nh4)2so4溶液中微粒濃度關係。由於水電離產生的c(h+)水=c(oh-)水,而水電離產生的一部分oh-與nh4+結合產生nh3·h2o,另一部分oh-仍存在於溶液中,所以溶液中微粒濃度關係為:c(nh4+)>c(so42-)>c(h+)>c(nh3·h2o)>c(oh-)。

⑶一般來說「誰弱誰水解,誰強顯誰性」,如水解呈酸性的溶液中c(h+)>c(oh-),水解呈鹼性的溶液中c(oh-)>c(h+);

⑷多元弱酸的酸根離子的水解是分步進行的,主要以第一步水解為主。例如na2co3溶液中微粒濃度關係。

【分析】因碳酸鈉溶液水解平衡為:co32-+h2ohco3-+oh-,h2o+hco3-h2co3+oh-,所以溶液中部分微粒濃度的關係為:c(co32-)>c(hco3-)。

二、電荷守恆和物料守恆

1.電荷守恆:電解質溶液中所有陽離子所帶有的正電荷數與所有的陰離子所帶的負電荷數相等。如nahco3溶液中:

n(na+)+n(h+)=n(hco3-)+2n(co32-)+n(oh-)推出:c(na+)+c(h+)=c(hco3-)+2c(co32-)+c(oh-)

2.物料守恆:電解質溶液中由於電離或水解因素,離子會發生變化變成其它離子或分子等,但離子或分子中某種特定元素的原子的總數是不會改變的。如nahco3溶液中n(na+):

n(c)=1:1,推出:c(na+)=c(hco3-)+c(co32-)+c(h2co3)

【注意】書寫電荷守恆式必須①準確的判斷溶液中離子的種類;②弄清離子濃度和電荷濃度的關係。

3.匯出式——質子守恆:

如碳酸鈉溶液中由電荷守恆和物料守恆將na+離子消掉可得:c(oh-)=c(h+)+c(hco3-)+2c(h2co3)。此關係式也可以按下列方法進行分析,由於指定溶液中氫原子的物質的量為定值,所以無論溶液中結合氫離子還是失去氫離子,但氫原子總數始終為定值,也就是說結合的氫離子的量和失去氫離子的量相等。

可以用圖示分析如下:

,由得失氫離子守恆可得:c(oh-)=c(h+)+c(hco3-)+2c(h2co3)。

又如醋酸鈉溶液中由電荷守恆和物料守恆將鈉離子消掉可得:c(oh-)=c(h+)+c(ch3cooh)。

[規律總結]

1、必須有正確的思路:

2、掌握解此類題的三個思維基點:電離、水解和守恆

3、分清他們的主要地位和次要地位

【常見題型】

一、不等式關係

(1)、多元弱酸溶液

例1.0.1mol/l的h2s溶液中所存在的離子濃度由大到小的排列順序是

解析:在h2s溶液中有h2sh++ hs-,hs—h++ s2-,因為多元酸的電離以第一步為主,第二步電離較第一步弱的多,但兩步都電離產生h+。

答案:c(h+)>c(hs—)>c(s2-)>c(oh-)。

點撥:判斷多元弱酸溶液中離子濃度大小的一般規律是:(顯性離子)>(一級電離離子)>(二級電離離子)>(水電離出的另一離子)

(2)、一元弱酸的正鹽溶液

例2.0.1mol/l的ch3coona溶液中所存在的離子濃度由大到小的排列順序是______.

解析:在ch3coona溶液中ch3coona===na++ ch3coo—,ch3coo-+ h2och3cooh + oh-,從而使c(ch3coo-)降低且溶液顯鹼性,有c(na+)>c(ch3coo-), c (oh-)>c(h+)。因鹽的水解程度一般較小,則有c(ch3coo—)>c(oh—)。

答案:c(na+)>c(ch3coo-)>c(oh-)>c(h+)。

點撥:判斷一元弱酸的正鹽溶液中離子濃度大小的一般規律是:(不水解離子)>(水解離子)>(顯性離子)>(水電離出的另一離子)

(3)、二元弱酸的正鹽溶液

例3.0.1mol/l的na2co3溶液中所存在的離子濃度由大到小的排列順序是_______.

解析:在na2co3溶液中na2co3=== 2na++ co32-,co32-+ h2ohco3-+ oh-,hco3-+ h2oh2co3+ oh-,co3-水解使溶液縣鹼性,有c(oh-)>c(h+)。由於 co3—少部分水解,有c(co32-)>c(hco3-),h co3-又發生第二步水解,有c(oh-)>c(hco3-),第二步水解較第一步水解弱的多,那麼c(oh-)、c(h co3-)相差不大,但c(h+)比c (oh-)小的多,因此c(oh-)>c(hco3-)

答案:c(na+)>c(co32—)>c(oh—)>c(hco3—)>c(h+)。

點撥:判斷二元弱酸的正鹽溶液中離子濃度大小的一般規律是:(不水解離子)>(水解離子)>(顯性離子)>(二級水解離子)>(水電離出的另一離子)

(4)、二元弱酸的酸式鹽溶液

例4.0.1mol/l的nahco3溶液中所存在的離子濃度由大到小的排列順序是

解析:nahco3溶液中存在nahco3===na++ hco3-,hco3-+ h2oh2co3+ oh-,hco3—h++ co32-,其水解程度大於電離程度,因此溶液顯鹼性。有c(oh-)>c(co32-)。

由於少部分水解和電離,則c(na+)>c(hco3-)>c(oh-)>c(co32-)。又因為hco3—電離產生的h+與co32-數目相同,而h2oh++ oh—因此:c(h+)>c(co32-)。

答案:c (na+)>c(hco3-)>c(oh-)>c(h+)>c(co32-)。

點撥:判斷二元弱酸的酸式鹽溶液中離子濃度大小的一般規律是:(不水解離子)>(水解離子)>(顯性離子)>(水電離出的另一離子)>(電離得到的酸跟離子)

多元弱酸的酸式根既能水解又能電離,判斷相關離子濃度大小時要掌握兩個「量」的問題,其一,水解和次級電離程度都比較小,使產生的新離子濃度比保留下來的舊離子(酸式根)濃度小;其二,多數弱酸的酸式根水解趨勢大於電離趨勢,使得c(oh-)>c(h+)。中學階段常見例外的有nahso3和nah2po4這兩種弱酸的酸式鹽電離程度大於水解程度,導致其水溶液顯酸性。

(5)、不同溶液中同一離子濃度的比較

例5.在相同物質的量濃度的下列各溶液中:①nh4cl、②ch3coonh4、③nh4hso4。c(nh4+)由大到小的順序是

解析:在①中存在nh4cl===nh4++ cl—, nh4++ h2onh3·h2o + h+

在②中存在ch3coonh4===ch3coo—+ nh4+,nh4++ h2onh3·h2o + h+

ch3coo—+ h2och3cooh + oh—,在③中存在nh4hso4===nh4++ h++so42—

溶液中離子濃度大小比較總結歸類 超全

必備相關知識 一 電離平衡理論和水解平衡理論 1.電離理論 弱電解質的電離是微弱的,電離消耗的電解質及產生的微粒都是少量的,同時注意考慮水的電離的存在 例如nh3 h2o溶液中微粒濃度大小關係。分析 由於在nh3 h2o溶液中存在下列電離平衡 nh3 h2o nh4 oh h2o h oh 所以溶液...

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