淺談粒子濃度大小比較解題技巧

1、淺談粒子濃度大小比較解題技巧江蘇省睢寧高級中學(xué)朱懷令 (221200) zhulaod粒子濃度大小的比較是高考命題的熱點(diǎn)之一，試題一般以選擇題或簡答題形式 出現(xiàn)，主要涉及弱電解質(zhì)的電離、鹽類水解的規(guī)律以及溶液的酸堿性等。鹽溶液屮 粒了濃度的大小比較既是一個重要知識點(diǎn)，也是一個難點(diǎn)，只有掌握有關(guān)知識、原 理和規(guī)律，結(jié)合解題技巧，才能達(dá)到舉一反三的最佳效果。一：常用規(guī)律(-)影響弱電解質(zhì)電離平衡的規(guī)律1, 同離子效應(yīng)：在弱電解質(zhì)溶液屮加入與弱電解質(zhì)具有相同離子的強(qiáng)電解質(zhì)會使 平衡移動。2, 化學(xué)反應(yīng)：在弱電解質(zhì)溶液屮加入能與弱電解質(zhì)反應(yīng)的物質(zhì)對粒子濃度大小的 影響。(-)鹽水解規(guī)律：誰弱誰水解，無

2、弱不水解，越弱越水解，誰強(qiáng)顯誰性，弱弱據(jù) 實定，相當(dāng)顯小性。1, 強(qiáng)酸弱堿鹽溶液顯酸性:c(h+) >c (oh")如:nhc1溶液、cuso(溶液、fecl3 溶液2, 強(qiáng)堿弱酸鹽溶液顯堿性：c (id <c (0id如i： na2co3溶液、na?s溶液3, 弱酸弱堿鹽溶液根據(jù)水解程度定：酸性(nhj 2s0?溶液；中性ch3coonh4溶液； 堿性nh.cn溶液。4, 強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽不水解，溶液屮性：nacl5, 弱酸的酸式鹽比較電離和水解程度定：酸性:nahsos溶液、nah2po4；堿性nahc03溶液、na2hpo4溶液6, 完全雙水解的特例：a廣與hco：、co

3、廣、cio-、s2_、hs'、a102-；f胃與 hco、co產(chǎn)、cio' > s2'> hs_、a10； nh與 sio廣(三)守恒規(guī)律1, 電荷守恒：電解質(zhì)溶液中，無論存在多少種離子，溶液總呈電中性，即陽離子 所帶的正電荷總數(shù)一定等于陰離子所帶的負(fù)電荷總數(shù)。如 nh£1 溶液屮：c (nh；) +c (ft) =c (cl-) +c (oh-)如 na2c03溶液中：c (na+) +c (h+) =2c (c032 ) +c (hc03 ) +c (oh-)2, 物料守恒：某元索各種不同存在形態(tài)的微粒，物質(zhì)的量總和不變。包括以下幾方而：a含特

4、定元素的微粒(離子或分子)守恒b不同元素間形成的特定微粒比守恒c特定微粒的來源關(guān)系守恒如 0. 1 mol/l nhq 溶液中:c (nhf) +c (nh3 h20) =0. 1 mol/l再如0.1 mol/l na2c03溶液中：雖co：j水解生成hco；, hco；進(jìn)一步水解成 h2co3,但溶液中n (na) :n (c) =2:1 ,所以有如下關(guān)系：c(c0產(chǎn))+c(hco：) + c (h2co3) =0. 1 mol/l 或 c (naj =2 c( hco3 )+c( co32 )+c( h2co3)例仁 分析在0.1mol/ lnaspo,溶液中守恒關(guān)系:根據(jù)p元素形成微粒

5、總量守恒有:pom + hpo廣+ h2po4 + hpoj =0.1mol/ l根據(jù)na與p形成微粒的關(guān)系有：na =3 pom +3 hpori +3 h2po； +3 hapoj根據(jù)hq電離出的h與oft守恒有:oh = hpo廣+2 hfoj +3 lh3poj + h 注意：物料守恒一般是選除h、0以外的元素找關(guān)系，因為水小有h、0 元素。如nahco3溶液屮物料守恒關(guān)系選na元素與c元素z間的關(guān)系c(na+)=c(hco3> c(co32 )+c(h2co3)而不是 na 和 h 或 na 和 c 也不是 他們和0元素之間的關(guān)系。3質(zhì)子守恒：即水電離出的oh的量始終等于水電離

6、出的ht的量。如na?co：； 溶液，水電離出的h*部分與co產(chǎn)結(jié)合成hcos , 一部分與coj結(jié)合成h2co3, 一部分剩余在溶液中，根據(jù)c (h')水=。(0h )水,冇如下關(guān)系：c (oh ) =c( hco；)+ 2c(h2co3)+ c (h )也可以由電荷守恒和物料守恒關(guān)系聯(lián)立得到nahco?溶液屮存在下列等式c(h+)+c(na)=c(hco；)+2c(co32)+c(oh)c(na )=c(hco3)+ c(co32 )+c(h2co3)兩式相減得c (ft) +c (hqoq =c (co廣)+c(oh )這個式子叫質(zhì)子守恒。由酸堿質(zhì)子理論知道在nahco3溶液屮，

7、原始物種：hco，hq,消耗 質(zhì)了產(chǎn)物 ii2co3,產(chǎn)生質(zhì)了產(chǎn)物 coj oh- , c (h+) =c (cod +c(0hjc (h2co3)即 c (h ) 4-c (hqoq =c (co32 ) +c(oh)關(guān)系：剩余的質(zhì)子數(shù) 目等于產(chǎn)生質(zhì)子的產(chǎn)物數(shù)目消耗質(zhì)子的產(chǎn)物數(shù)目。直接用酸堿質(zhì)子理論求質(zhì) 子平衡關(guān)系比較簡單，但要細(xì)心；如果用電荷守恒和物料守恒關(guān)系聯(lián)立得到 則比較麻煩，但比較保險。又如nahfoi溶液原始物種：h2po；, h2o消耗 質(zhì)了產(chǎn)物：h3pob產(chǎn)生質(zhì)了產(chǎn)物：hpo廣(產(chǎn)生一個質(zhì)了)，p0廣(產(chǎn)生二個 質(zhì)子)，oh o 所以：c (h ) =c(hpoi2)+2c(p

8、o43)+c(oh )-c (h3po4)注意：1,在解題過程中，若看到選項中冇則要考慮三個守恒關(guān)系：若守 恒關(guān)系屮只冇離子，則考慮電荷守恒關(guān)系，若守恒關(guān)系屮同時出現(xiàn)分子和離子，則 考慮物料守恒和質(zhì)子守恒；若選項屮離子濃度關(guān)系以連接，則主要考慮弱電解 質(zhì)的電離、弱根離了的水解以及各離了z間的相互影響等。2,若題目中的等式既不是電荷守恒，也不是物料守恒和質(zhì)子守恒關(guān)系式，可 以通過三種關(guān)系式相加和或想減做出判斷。：類型(-)單一溶液中離子濃度大小的比較判斷一元或多元弱酸鹽溶液中離子濃度的相對大小的方法：(1) 一元弱酸鹽溶液屮離子濃度相對大小規(guī)律是c(不水解離子)>c冰解離子)>c(顯

9、性離子)>c (水電離出的另離子).緊抓住兩個“微弱s a弱電解質(zhì)的電離是微弱的 b弱根離了的水解是微弱的。 如ch3coona溶液屮離子濃度相對大小關(guān)系為：c (na+) >c(ch3coo )>c(oh )>c(h+)(2) 二元弱酸鹽溶液屮離子濃度相對大小規(guī)律是c(不水解離子)>c(水解離子)>c(顯性離子)>c(二級水解離子)>c (水電離出的另離 子).如na2co；溶液中離子濃度相對大小關(guān)系為：c (na+) >c(co：>2 )>c(oh )>c(hco： )>c(h )酸式酸根離子既能電離又能水解，若

10、電離能力大于水解能力則酸式鹽溶液呈酸性, 否則呈堿性。常見呈酸性的是hfo廣、hso對應(yīng)的可溶鹽的溶液。例題2,在n32s溶液中存在的下列關(guān)系不正確的是()ac(na)=2c (s2_) +2c (hs_) +2c (h2s)bc(na+)+c(h+) =2c (oh")+c chs")+c (s2_)cc(oh-)(h1) +c (hsj+2c (h2s)dc(na)>c(s2_) >c (oid>c (iis-)分析：n&s溶液中存在著hs兩種離子的水解平衡和水的電離平衡，同時 還存在兩個守恒關(guān)系：電荷守恒:c (na) +c (h+) =2

11、c (s2_) +c (hs_) +c (oh-) (1)物料守恒：c (na) =2c (s_) +2c (hs_) +2c (h2s)(2)將(1)和(2)兩式相減得c,又因水解程度小，故a、c、i)止確。 答案：b(-)不同電解質(zhì)溶液中同一離子濃度大小的比較：應(yīng)該注意弱酸弱堿電離程度的人小、鹽類水解及水解程度對粒子濃度的影響。如 在相同物質(zhì)的量濃度的下列溶液中： nhc1nhhschchscoonhnh3*h2oo c (nh?)由大到小的順序為: ，解題技巧為：(1) 強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽，鹽離了不水解不電離：如nacl、na2s04等。(2) 強(qiáng)酸弱堿或弱酸強(qiáng)堿形成的正鹽，鹽離子只水解不電離：

12、如nh£1、na2c03 等。(3) 多元弱酸形成的酸式鹽，鹽離子既水解又電離：以水解為主的冇nahco:> nahs、na2hpo4等；以電離為主的有nahso3和nah2p04等。(4)根據(jù)題意判斷:如某溫度tnahb強(qiáng)電解質(zhì)溶液中，當(dāng)c (id >c (oid 時, 以hit的電離為主；當(dāng)c (hj <c (oh')時，以hb_的水解為主。對于弱酸hx與 強(qiáng)堿鹽(nax式)的混合溶液中，當(dāng)c (h) >c (0h)吋，以hx的電離為主； 當(dāng)c (h+) <c (oh")時，以廠的水解為主。對于弱堿roh與強(qiáng)酸鹽(rc1式)的 混合

13、溶液屮，情況則相反。例題3： (08江蘇卷)下列溶液中有關(guān)物質(zhì)的量濃度關(guān)系正確的是()a. ph=2的ha溶液與ph=12的moh溶液任意比混合：c(h+) + c(m+) = c(oh) + c(a)b. ph相等的chscoona、naoh和ncos三種溶液：c(naoh) < c(ch3coona) < c(na2co3)c. 物質(zhì)的量濃度相等ch3cooh和chscoona溶液等體積混合：c(ch3coo) +2c(oh) = 2c(h+) + c(ch3cooh)d. 0.1mol - l1 的 naha 溶液，其 ph=4： c(ha )>c(h+)>c(h

14、2a)>c(a2')分析：選項a中根據(jù)電荷守恒，此關(guān)系式正確；選項b中ph相等，溶液中的c(oh相等，根據(jù)酸性越弱，水解越強(qiáng)，所以溶液'i1 c(na2co3)<c(ch3coona)；選 項c中根據(jù)電荷守恒得：c(h+)4-c(na+)=c(oh_)+c(ch3coo-)，出于c(ch3cooh)=c(ch3coona),且它們等體積混合，由原了守恒得：2c(na +)=c(ch3coo_)+c(ch3cooh)，將 x 2得：c(ch3coo ) +2c(oh ) =2c(h+) + c(ch3cooh)；選項d中naha溶液的ph=4,溶液呈酸性，即c(h +

15、)>c(oh ),同吋也可以判斷ha以電離為主，所以離子濃度的大小順序是： c(ha_)>c(h+) >c(a2_)>c(h2a)o答案：a、co(三)：混合溶液中離子濃度大小的比較：首先要分析混合過程中是否發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，無發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的直接確定成分；若 發(fā)生反應(yīng)，則要進(jìn)行過量判斷(注意混合后溶液體積的變化)，確定生產(chǎn)物，從而 確定反應(yīng)后溶液的成分。然后再結(jié)合屯離、水解等因索進(jìn)行分析，確定溶液中含有 哪些粒了(包括分了和離了)。確定各種粒了的濃度或物質(zhì)的量的(相對)大小。 最后根據(jù)題目要求做出判斷。例題4： (08 ±海卷)某酸性溶液中只有nas ch3coo

16、-、h oh_四種離子。則 下列描述正確的是()a. 該溶液由ph=3的ch3cooh與ph=ll的naoh溶液等體積混合而成b. 該溶液由等物質(zhì)的量濃度、等體積的naoh溶液和chscooh溶液混合而成c. 加入適量的naoh,溶液屮離子濃度為c(ch3coo_)>c(na+)>c(oh_)>c(h+) d加入適量氨水，c(ch3coo_)一定大于c(na、c(nh)之和分析：此題的關(guān)鍵應(yīng)注意題屮的“酸性”兩個字，選項b溶液naoh與ch3cooh 恰好完全反應(yīng)，所以溶液呈堿性；選項c中當(dāng)加入naoh后溶液仍然呈酸性，貝ljc(h +)>c(oh),不成立，當(dāng)恰好完全

17、反應(yīng)，溶液呈堿性，則c(na+)>c(ch3coo_),當(dāng) 堿過量時，必定c(na+)>c(ch3coo),所以在任何情況下溶液的離子關(guān)系都不能成 立；選項d中加入氨水，由電荷守恒得：c(ch3coo)+c(oh)=c(na+)+c(nh4') + c(h+),當(dāng)溶液仍呈酸性即 c(oh_)<c(h+),貝ij c(ch3coo-)>c(nh4+)+c(na')；當(dāng) 溶液呈中性時，c(h+)=c(oh_),貝ij c(ch3coo")=c(nh4+)+c(na+)；當(dāng)溶液呈堿性 時，c(h+)<c(oh"),貝ij c(ch3c

18、oo_)<c(nh4+)+c(na+),所以 c(ch3coo)一不定 大于 c(na、c(nh4+)之和。答案：a d(四)、對于等體積、等物質(zhì)的量濃度的nax和弱酸hx混合溶液中粒子大小比較: 對于等體積、等物質(zhì)的量濃度的nax和弱酸hx混合溶液，求各微粒的濃度關(guān) 系題，要由混合后溶液的ph大小判斷電離和水解的關(guān)系。常見的ch3cooh與 ch3coona等體積、等物質(zhì)的量濃度混合、nh3h2o與nh4c1等體積、等物質(zhì)的 量濃度的混合都是電離大于水解。例題4： (08全國i卷)已知乙酸(ha)的酸性比甲酸(hb)弱，在物質(zhì)的量濃度 均為0.1mol/l的naa和nab混合溶液中，下列排序正確的是()a. c(oh