溶液中粒子浓度大小比较问题的思考与总结

来源 :数理化学习·高一二版 | 被引量 : 0次 | 上传用户:erhen
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
  溶液中粒子浓度大小比较问题是高中化学教学的一个重点和难点,也是历年来高考中考查化学基本理论知识方面的重点和热点.有关考查此知识点的题目知识容量大、综合性强,能有效地测试出学生对弱电解质的电离平衡、盐类水解、电解质之间的反应等基本概念、基本理论的掌握情况及对这些知识的综合应用能力.但是,实际教学效果表明许多学生在解决此类问题时存在着对弱电解质的电离平衡、盐类水解等概念的内涵和外延理解的不够准确,对电离、水解的有关规律掌握得不够到位等问题,这直接影响了学生解决此类问题的准确性和灵活性.那么如何能让学生准确、快捷的掌握此知识点以及有关此类问题的解题技巧,是高中化学教师一直探究的问题.本文就此知识点进行了较为全面的分析和归纳,让学生在有限的学习时间内高效、系统的理解、掌握溶液中粒子浓度大小比较的规律,以增强教学的有效性.
  一、紧抓两个“微弱”
  1.一般来说,弱电解质(弱酸、弱碱等)的电离是微弱的,电离消耗及电离产生的微粒都是微小的,同时还要考虑水的电离.如CH3COOH溶液中,既存在CH3COOH的部分电离,还存在水的微弱电离.故其溶液中微粒浓度大小为:c(CH3COOH)>c(H+)>c(CH3COO-)>c(OH-)
  2.弱离子的单水解是微弱的.由于水的电离,故水解后酸性溶液中c(H+)或碱性溶液中c(OH-)总是大于水解产生的弱电解质溶液的浓度.如(NH4)2SO4溶液中,微粒浓度大小为:c(NH+4)>c(SO2-4)>c(H+)>c(NH3·H2O).
  二、注意两个“分步”
  1.多元弱酸的电离是分步进行的,一级电离总是远大于二级、三级电离,故多元弱酸的电离中主要考虑第一级电离.如在H2S水溶液中,H2S的电离是分步的,且第一步电离H2S H++HS-是主要的,故其微粒浓度大小为:c(H2S)>c(H+)>c(HS-)>c(S2-).
  2.多元弱酸根离子的水解是分步进行的,其第一步水解是主要的.如Na2CO3溶液中微粒浓度大小为:c(CO2-3)>c(HCO-3)>c(H2CO3).
  三、牢记三个“守恒”
  1.物料守恒(原子守恒)
  在电解质溶液中,由于有些离子能发生电离或水解,离子会发生变化变成其他离子或分子等,但这些离子或分子中所含某种特定元素原子的总数是始终不变的,是符合原子守恒的.如NaHCO3溶液中n(Na+):n(C)=1∶1,推出:c(Na+)=c(HCO-3)+c(CO2-3)+c(H2CO3).
  2.电荷守恒
  在任何电解质溶液中,阴离子所带负电荷总数总是等于阳离子所带正电荷总数,即溶液呈电中性.如在Na2CO3溶液中存在如下守恒关系式:
  c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO-3)+2c(CO2-3)
  3.质子守恒(水的电离守恒)
  由水电离出的c(H+)、c(OH-)始终是相等的,溶液中水电离出的H+、OH-虽跟其他离子结合,但其总量仍是相等的.如在K2S溶液中存在如下守恒关系式:
  c(OH-)= c(H+)+ c(HS-)+2c(H2S)
  实际上,质子守恒可由“电荷守恒”与“物料守恒”联合推出.
  四、突出三个“比较”
  1.单一溶液中各离子浓度大小比较
  酸或碱溶液只考虑电离情况,含弱离子的正盐溶液要考虑水解情况,含弱离子的酸式盐溶液要同时考虑电离和水解两种情况.
  (1)对于含弱离子的酸式盐溶液,可以按以下程序思考:溶质情况→溶液中存在的所有离子→电离和水解的主导性→溶液的酸碱性→电荷守恒和物料守恒.
  如,电离程度大于水解程度的有NaHSO3、NaH2PO4等,在NaHSO3溶液中,各粒子浓度由大到小的顺序为:c(Na+)>c(HSO-3)>c(H+)>c(SO2-3)>c(OH-)、c(HSO-3)>c(H2SO3).大多数酸式盐溶液中溶质的水解程度大于电离程度,如NaHCO3、NaHS、Na2HPO4等,在NaHCO3溶液中,各粒子浓度由大到小的顺序为:c(Na+)>c(HCO-3)>c(OH-)>c(H+)、c(H2CO3)>c(CO2-3).
  (2)溶液混合且恰好完全反应类型,这类问题实质上是“单一溶液”问题的变形,可根据反应生成产物考虑水解情况.如,0.1 mol/L的NaOH溶液和0.1 mol/L的CH3COOH溶液等体积混合,生成产物只有CH3COONa,则溶液中各离子浓度大小顺序为c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+).
  2.混合溶液中各离子浓度大小比较
  这类问题是考查的重点,主要有下述一些情形:
  (1)溶液混合但不发生反应类型.要同时考虑电离和水解,涉及到弱酸、弱碱、含弱离子的盐溶液时,可用极限观点思考,以“强势”反应为主,可不考虑“弱势”反应.有两类问题:
  ①电离强于水解型.如CH3COOH溶液和CH3COONa溶液等体积、等物质的量浓度混合,分析时可只考虑CH3COOH的电离,不考虑CH3COONa的水解,各粒子浓度由大到小的顺序为:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH)>c(H+)>c(OH-);类似地,氨水和NH4Cl溶液等体积、等物质的量浓度混合,粒子浓度大小顺序为:c(NH+4)>c(Cl-)>c(NH3·H2O)>c(OH-)>c(H+).
  ②水解强于电离型.如HCN溶液和NaCN溶液等体积、等物质的量浓度混合,粒子浓度大小顺序为:c(HCN)>c(Na+)>c(CN–)>c(OH-)>c(H+).
  (2)溶液混合但有一种过量的类型.根据过量程度及产物情况,要同时考虑电离和水解,不过这类问题大多转化为“溶液混合但不发生反应类型”问题.如pH=3的NaOH溶液和pH=3的CH3COOH溶液等体积混合,所得溶液为CH3COOH和CH3COONa的混合溶液,显酸性,粒子浓度大小顺序为:c(H+)>c(OH-),c(Na+)  3.不同溶液中同一离子浓度大小比较
  不同溶液中同一离子浓度大小的比较,首先看物质组成中该离子的数目,其次是看溶液中其他离子或物质对该离子水解的影响情况(如电离产生的H+或OH-的抑制作用、其他水解离子的抑制或促进作用等).如25℃时,相同物质的量浓度的下列溶液中:①NH4Cl、②CH3COONH4、③NH4HSO4、④(NH4)2SO4、⑤(NH4)2Fe(SO4)2,c(NH+4)由大到小的顺序为⑤>④>③>①>②.
  本文从四个方面——两个微弱、两个分步、三个守恒、三个比较阐述了溶液中粒子浓度大小比较问题,让学生在系统理解有关基础理论的基础上,准确、快捷的掌握此类题的解题技巧,收到举一反三、事半功倍的效果.
其他文献
超重和失重问题在高考中常出现,但它的出现不会很直接的给出是超重和是失重,要考生在对题目进行分析时才能知道在某一阶段该物体是处于超重还是失重,判断完后才能对题目进行进一步的解答.在涉及到牛顿运动定律时我们常能遇见这类问题,那么接下来我们要探讨的就是如何利用超重失重的观点来解题.  下面就主要将超重失重分两个点来讲解一下:一个是对超重失重概念、定义的理解,此类知识点主要以选择题的形式来考察,另一个则是
化学实验在高考化学试题中占有十分重要的地位,对考生来说有一定的难度.本文例举了一些需酸化或者碱化处理的实验,并剖析原因,使考生对这类实验题有更深刻的认识和理解,有利于提高考生对这类实验题的分析与解答能力.  所谓酸化,是指加酸使体系由碱性或中性变成酸性的过程.  说法1:配制FeCl3溶液的时候,需把固体FeCl3溶于盐酸中;从氯化铁稀溶液中得到FeCl3·6H2O晶体的主要操作:加入稀盐酸后,蒸
改革开放以来,中国经济持续、快速、健康发展,人民生活水平不断提高,收入的增加带动了消费观念的改变,汽车开始走入了寻常百姓家庭。特别是进入21世纪以来,汽车产业呈现出螺
测电池电动势和内阻是高考实验经常考的知识点,这个实验在高考中主要是考查实验电路和数据处理,它不仅考查频率高,而且考查的实验电路形式也很多样,除了考课本上的实验电路外,还经常考查课本上没有的实验电路.  一、一个电压表和一个电阻箱  例1 要测量一电源的电动势E(小于3 V)和内阻r(约1 Ω),现有下列器材:电压表V(3 V和15 V两个量程)、电阻箱(0~999.9 Ω)、定值电阻R0=3 Ω、
近几年物流企业面临着国际、国内物流业发展的双重压力,谁能合理利用企业优势资源、把握机遇,选择适合本企业发展的营销战略决策,提高经济效益,提升企业的核心竞争力,谁就能
随着语言服务市场的不断深耕细作,本地化服务作为语言服务产业的重要组成部分,其市场需求在2018年达到43.1%,仅次于笔译及口译服务,与技术写作并列第三位,由此带来的人才需求