初探“离子浓度大小比较”

时间:2022-09-09 10:37:07

纵观历年各省市的高考题,我发现在选择题中大多数省份涉及“离子浓度大小比较”的试题。由此可以看出这是高考的热点。现就关于 “离子浓度大小的比较”进行简单的归纳总结,希望能给正在进行高考复习的学子有所帮助。

1.高考真题再现

2009年高考化学卷中出现此知识点的题目有广东卷第9题,江苏卷第11题,安徽理综卷第13题,天津理综卷第4题,上海卷第17题,全国理综卷Ⅰ第10题,北京理综卷第11题,四川理综卷第12题,等等。下面我选择安徽理综卷第13题来进行分析。

安徽理综卷第13题:向体积为V的0.05mol/L CHCOOH溶液中加入体积为V的0.05mol/L KOH溶液,下列关系错误的是( )

A.V>V时:c(CHCOOH)+c(CHCOO)>c(K)

B.V=V时:c(CHCOOH)+c(CHCOO)=c(K)

C.V

D.V与V任意比时:c(K)+c(H)=c(CHCOO)+c(OH)

【试题分析】该题要求考生根据溶液中盐的水解、弱电解质的电离、电荷守恒、物料守恒等电解质溶液知识,判断溶液中离子浓度的相对大小,综合考查考生对电解质溶液基本原理的理解情况和综合分析解决问题的能力。

【2011年江苏省考试说明】对溶液中的离子平衡的要求:

①了解电离、电解质、强电解质和弱电解质的概念。

②了解弱电解质在水溶液中的电离平衡。

③了解水的电离和水的离子积常数。了解溶液pH的定义,能进行溶液pH值的简单计算。

④了解盐类水解的原理,能说明影响盐类水解的主要因素,认识盐类水解在生产、生活中的应用。

2.对“离子浓度大小比较”的总结

2.1单一溶液。

a.一元酸或多元弱酸,注意电离的过程。

如HPO:c(H)>c(HPO)>c(HPO)>c(PO)

【分析】多元弱酸的电离是分步的,电离程度为第一步、第二步、第三步……第一步电离出来的H会抑制后面步骤中电离出来的H。

b.水解的盐溶液中

NHCl溶液:c(Cl)>c(NH)>c(H)>c(OH)

NaCO溶液:c(Na)>c(CO)>c(OH)>c(HCO)>c(H)

【分析】在单一盐溶液中,c(不水解的离子)>c(水解的离子)>c(水电离出来的显性的离子)>c(水电离的另外一种离子)。

【注意】像(NH)SO溶液:c(NH)>c(SO)>c(H)>c(OH),因为虽然NH水解但是水解的程度毕竟是小的,所以剩余的NH仍然比SO多。

c.酸式盐NaHA

电离大于水解[c(A)>c(HA)显酸性]

c(Na)>c(HA)>c(H)>c(A)>c(HA)

c(H)=水电离出来的H+HA电离出来的H

水解大于电离[c(HA)>c(A)显碱性]

c(Na)>c(HA)>c(OH)>c(HA)>c(A)

2.2多种溶液中指定离子浓度比较

例1:①NH•HO;②CHCOONH;③NHHSO;④NHFe(SO);⑤NHCl

同浓度时c(NH):③>④>⑤>②>①。

【分析】首先看NH的来源,是强电解质电离产生还是弱电解质电离产生的,由于弱电解质电离的程度是微弱的,所以由它所得到的NH最少。其次考虑盐类的水解NH+HO?葑NH•HO+H考虑盐溶液中其余离子对水解平衡的影响,②CHCOONH中的CHCOO对水解平衡是促进作用;③NHHSO中的H对水解平衡时抑制作用;④NHFe(SO)中Fe水解显酸性也对水解平衡起抑制作用,但是③中抑制作用更大。

例2:同浓度下列溶液中阳离子浓度大小顺序为D>C>A>B。

A.KCl;B.CHCOOH;C.FeCl;D.NaCO

2.3两溶液混合后溶液中离子浓度的大小比较(注意:混合后溶液的体积发生变化)。

例5:0.1mol/L一元酸HA溶液pH>1.0,0.1mol/L一元碱MOH=10等体积混合离子浓度大小关系为:c(M)>c(A)>c(OH)>c(H)。

总结:首先判断两电解质是否发生反应;其次是看反应是否过量,并找出反应后溶液中各物质的浓度(或量的)比例;第三分析电解质在水中电离及可能的电离平衡及水解平衡,并注意电离和水解的程度(溶液的酸碱度);最后进行离子浓度大小比较。

2.4判断溶液中离子浓度大小的两个守恒。

电荷守恒:溶液中阴阳离子所带正负电荷总数相等,即电解质溶液呈电中性(结合溶液酸碱性、离子浓度大小比较)

例6:NaHCO溶液中:c(Na)+c(H)=c(OH)+c(HCO)+2c(CO)

例7:CHCOONa溶液中c(Na)=c(CHCOO)溶液呈?摇 性;c(Na)>c(CHCOO)溶液呈?摇 ?摇性;c(Na)<c(CHCOO)溶液呈?摇 ?摇性。

物料守恒:溶液中某一组分的原始浓度(起始浓度)应等于它在溶液中各种存在形式的浓度之和(注意溶液混合时的体积变化)。

例8:NaHCO溶液中c(Na)=c(HCO)+c(HCO)+c(CO)

NaS溶液中:c(Na)=2c(S)+2c(HS)+2c(HS)

c(OH)=c(H)+c(HS)+2c(HS)

【实战演练】某二元弱酸(简写为HA)溶液,按下式发生一级和二级电离:HA?葑H+HA,HA?葑H+A,已知相同浓度时的电离度α(HA)>α(HA),有下列四种溶液:

A.0.01mo1•L的HA溶液

B.0.01mo1•L的NaHA溶液

C.0.02mo1•1的HCl与0.04mo1•L的NaHA溶液等体积混合液

D.0.02mo1•L的NaOH与0.02mo1•L的NaHA溶液等体积混合液

据此,填写下列空白(填代号)

(1)c(H)最大的是,最小的是。

(2)c(HA)最大的是,最小的是。

以上是我对“离子浓度大小比较”的认识和总结,在新形势下高考复习中,不论题型如何变化,对知识点的考查是不变的。所以在最后的复习中更应该注意基础知识的复习,这样才能在高考中发挥得更好,考出好的成绩。

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