定量思维在离子浓度比较中的应用

来源 :中学化学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jessiexsu
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  本文对定量思维在离子浓度比较中的应用进行归类分析。
  一、比值关系
  依据:一定温度下,水的离子积常数Kw、弱酸(弱碱)电离平衡常数Ka(Kb)、盐的水解平衡常数Kh等是一定值。
  思路 抓住Kw、Ka、Kb、Kh在一定温度下是定量,利用条件改变引起平衡体系中某一个量的变化来确定某比值的变化趋势。
  例1 (1)CH3COOH溶液加水稀释后,溶液中的c(CH3COOH)c(CH3COO-)值将如何变化?
  (2)常温下,NH4Cl溶液加水稀释,溶液中的c(NH3·H2O)c(NH+4)c(OH-)值将如何变化?
  解析 (1)CH3COOH溶液中存在電离平衡CH3COOHCH3COO-+H+,加水稀释时平衡正向移动,c(H+)减小。
  因Ka=c(H+)c(CH3COO-)c(CH3COOH)
  ,则c(CH3COOH)c(CH3COO-)=c(H+)Ka,温度不变,则平衡常数Ka不变,故c(CH3COOH)c(CH3COO-)值将变小。
  (2)溶液中存在水解平衡NH+4+H2ONH3·H2O+H+,Kh=c(NH3·H2O)c(H+)c(NH+4),在一定温度下是定值,c(NH3·H2O)c(NH+4)c(OH-)=c(NH3·H2O)c(H+)c(NH+4)c(OH-)c(H+)=KhKw,故该比值不变。
  二、大小关系
  依据 溶液中物质发生水解与电离的主次之分;电荷守恒、物料守恒。
  思路 某些物质在溶液中存在水解与电离两个过程,解题中要分清主次、找准来源。对于单一酸式盐溶液中的微粒大小关系,要分析水解和电离程度的相对大小,结合电荷守恒作为解题重要依据;对于混合溶液中微粒大小关系,首先分析溶液的酸碱性,比较c(H+)与c(OH-)的相对大小,再依据电荷守恒、物料守恒等判定其它粒子的浓度大小。
  例2 常温下,下列溶液中的微粒浓度关系正确的是( )。
  A.在0.1 mol·L—1 NaHCO3溶液中:
  c(Na+)>c(HCO-3) >c(OH-)>c(CO2-3)>c(H2CO3)
  B.向饱和氯水中加入NaOH溶液至pH=7,所得溶液中:
  c(Na+)>c(ClO-)>c(Cl-)>
  c(OH-)
  C.pH=9.4、浓度均为0.1 mol·L-1的HCN与NaCN的混合溶液中:
  c(Na+)>c(CN-)>c(HCN)>c(OH-)
  D.0.1 mol·L-1 CH3COONa 溶液与0.05 mol·L-1盐酸等体积混合后的酸性溶液中:
  c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(CH3COOH)>c(H+)
  解析 A选项中,NaHCO3溶液中存在两个平衡:HCO-3+H2OH2CO3+OH-,HCO-3H++CO2-3,溶液显碱性,即c(OH-)>c(H+)可定量判断c(H2CO3)>c(CO2-3);再结合水的电离,可定量判断NaHCO3溶液中存在:c(Na+)>c(HCO-3)>c(OH-)>c(H2CO3)>c(H+)>c(CO2-3),A错误。
  B选项,氯水中存在Cl2+H2OHCl+HClO,
  物料守恒可知:c(Cl-)=c(ClO-)+c(HClO),加入NaOH溶液至pH=7,c(H+)=c(OH-),由电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(ClO-)+c(OH-)再定量判断c(Na+) >c(Cl-)>c(ClO-)>c(OH-),B错误。C选项,
  浓度均为0.1 mol·L-1的HCN与NaCN的混合溶液
  ,pH=9.4溶液为碱性,以水解平衡为主,故c(HCN)>c(Na+)>c(CN-)>c(OH-),C错误。
  D选项,混合后溶液中含等量的NaCl、CH3COOH及CH3COONa溶液显酸性,以CH3COOH电离为主,则c(CH3COO-)>c(CH3COOH),即c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(CH3COOH)>c(H+),D选项正确。
  三、等式关系
  依据 电荷守恒、物料守恒、质子守恒。
  思路 判断离子浓度大小的关系,可以依据题目的要求,依次通过溶液的酸碱性、电荷守恒式、物料守恒式、质子守恒式展开逐一分析得出结论。
  例3 常温下,下列溶液中的微粒浓度关系正确的是( )。
  A.0.1 mol·L-1 Na2SO3通入少量SO2:
  c(Na+)=2\[c(HSO-3)+c(SO2-3)+c(H2SO3)\]
  B.1 L 0.1 mol·L-1 (NH4)2Fe(SO4)2溶液中:
  c(NH+4)+c(Fe2+)+c(H+)=c(OH-)+c(SO42-)
  C.pH=11的氨水与pH=3的盐酸等体积混合: c(Cl-)=c(NH+4) >c(OH-)=c(H+)
  D.0.2 mol·L-1 CH3COOH溶液与0.1 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合:
  2c(H+)-2c(OH-)=c(CH3COO-)-
  c(CH3COOH)
  解析 Na2SO3溶液中存在物料守恒:
  c(Na+)=2\[c(HSO-3)+c(SO2-3)+c(H2SO3)\], 向Na2SO3溶液中通入少量SO2后,S元素物质的量增加,上述物料守恒式不再成立,
  故选项A错误。
  (NH4)2Fe(SO4)2溶液中电荷守恒式为:
  c(NH+4)+2c(Fe2+)+c(H+)=c(OH-)+2c(SO42-),故选项B错误。
  pH=11的氨水与pH=3的盐酸等体积混合,氨水过量,
  溶液显碱性,选项C错误。
  D选项,混合溶液为物质的量比为1∶1的CH3COOH与CH3COONa,由电荷守恒式c(H+)+c(Na+)=c(CH3COO-)+c(OH-)和物料守恒2c(Na+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-)得出质子守恒:2c(H+)+c(CH3COOH)=c(CH3COO-)+2c(OH-),故正确答案为D。
  在试题中出现定量分析归根到底是源于化学基础知识的熟练掌握和技能技巧的灵活运用,通过思维的敏捷性、严密性等,才能正确思考、快速答题。
  (收稿日期:2017-05-05)
其他文献
一种新型自锁式夹轨器研制成功新型自锁式夹轨器于1997年8月在太原重型机械(集团)有限公司研制成功,经总装负荷试车和测试,各项性能达到了设计要求。该自锁式夹轨器已获国家发明专利(专
上海市是中国最大的经济中心城市,又是我国重要的交通枢纽。汽车维修是交通运输业的重要组成部分,是政府交通部门亟需加强管理的一个行业。近年来,上海市汽车维修管理处在市
通常使用的离心泵叶轮水力设计的CAD系统均注重提高设计过程的自动化程度,但在叶轮水力设计过程中,技术参数的选用和前后盖板的型线设计随着经验的不断积累均发生一些变化,因此,
本文综述了聚甲醛的国内外生产能力和聚甲醛的生产工艺特点,聚甲醛目前的改性研究现状及其应用领域。 This paper reviews the domestic and foreign production capacity o
目的优化五价口服轮状病毒活疫苗的稳定剂配方。方法采用正交试验,以疫苗37℃放置1周的病毒滴度为检测指标,分别对A组(含蔗糖、琥珀酸钠、琥珀酸和谷氨酸钠)、B组(含蔗糖、柠
(括号中的数字为期数 .页数 )专论与综述中国石油润滑油基础油生产技术现状及发展屈清洲 ,徐丽秋 (1.1)……………………………………………………环保型润滑剂的发展及应用
随着冬虫夏草资源的日益稀缺,从中分离提取的药用菌株经人工液体深层发酵加工得到的菌粉,即发酵虫草菌粉,已逐渐成为其替代品。现代药理学证明,发酵虫草菌粉与冬虫夏草有效成
前言:随着社会需要和科学技术的发展,产品的竞争日益激烈,更新的周期越来越短,因而要求设计者不但能根据市场的要求很快地设计出新产品,而且能在尽可能短的时间内制造出产品
(括号内数字为年份.期数.页码)静设备大型3Cr-IM,%V锻钢制加氢裂化反应器的设计······……王金光陶宁(2 003.1.1)催化裂化高效汽提的应用研究和优化设计·······
本文就上海桑塔纳轿车累计产量突破100万辆大关之际,对上海大众汽车有限公司建立以来的重要发展过程作了回顾。上海桑塔纳轿车国产化取得的卓越成绩是在我国改革开放政策的指