高中化學(xué)鹽溶液中離子濃度大小比較方法
2019-02-02 21:25:35三好網(wǎng)
一、基本知識(shí)
在鹽溶液中存在著水的電離平衡,可能還有鹽的水解、電離平衡,所以就有下列關(guān)系:
1.c(H+)與c(OH-)的關(guān)系:
中性溶液:c(H+)=c(OH-)(如NaCl溶液)
酸性溶液:c(H+)>c(OH-)(如NH4Cl溶液)
堿性溶液:c(H+)<c(OH-)(如Na2CO3溶液)
恒溫時(shí):c(H+)·c(OH-)=定值(常溫時(shí)為10-14)
2.電荷守恒:
鹽溶液中陰、陽離子所帶的電荷總數(shù)相等。
如NH4Cl溶液中:c(NH4+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)
如Na2CO3溶液中:c(Na+)+c(H+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-)
3.物料守恒:
某元素各種不同存在形態(tài)的微粒,物質(zhì)的量總和不變。 如0.1mol/LNH4Cl溶液中:c(NH4+)+c(NH3·H2O)=0.1mol/L 如0.1mol/LNa2CO3溶液中:c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)=0.1mol/L
二、解題方法和步驟
1.判斷水解、電離哪個(gè)為主。
(1)鹽離子不水解不電離:強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽,如NaCl、Na2SO4等。
�。�2)鹽離子只水解不電離:強(qiáng)酸弱堿或弱酸強(qiáng)堿形成的正鹽,如NH4Cl、Na2CO3等。
�。�3)鹽離子既水解又電離:多元弱酸形成的酸式鹽,以水解為主的有NaHCO3、NaHS、Na2HPO4等;以電離為主的有NaHSO3和NaH2PO4等。
�。�4)根據(jù)題意判斷:如某溫度下NaHB強(qiáng)電解質(zhì)溶液中,當(dāng)c(H+)>c(OH-)時(shí),以HB-的電離為主;當(dāng)c(H+)<c(OH-)時(shí),以HB-的水解為主。對(duì)于弱酸HX與強(qiáng)堿鹽(NaX式)的混合溶液中,當(dāng)c(H+)>c(OH-)時(shí),以HX的電離為主; 當(dāng)c(H+)<c(OH-)時(shí),以X-的水解為主。對(duì)于弱堿ROH與強(qiáng)酸鹽(RCl式)的混合溶液中,情況則相反。
2.運(yùn)用鹽溶液中的以上三種關(guān)系進(jìn)行綜合分析判斷,得出正確結(jié)論。
三、例題分析
【例題1】將相同物質(zhì)的量濃度的某弱酸HX溶液與NaX溶液等體積混合,測得混合后溶液中c(Na+)>c(X-),則下列關(guān)系錯(cuò)誤的是()。
A.c(H+)>c(OH-)
B.c(HX)<c(X-)
C.c(X-)+c(HX)=2c(Na+)
D.c(HX)+c(H+)=c(Na+)+c(OH-)
【解析】以HX的電離為主,則c(H+)>c(OH-);以X-的水解為主,則 c(H+)<c(OH-)。現(xiàn)有:(1)已知條件c(Na+)>c(X-); (2)電荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(X-)+c(OH-); (3)物料守恒2c(Na+)=c(X-)+c(HX)。由(1)和(2)可知一定有 c(H+)<c(OH-),所以應(yīng)考慮X-的水解,故選項(xiàng)A和B錯(cuò),由(3)可知C對(duì),由(2)和(3)二式合并得D,故D對(duì)。
答案:A和B
【例題2】相同溫度下,等體積物質(zhì)的量都為0.1mol/L的KCl和CH3COOK溶液的兩種溶液中,離子總數(shù)相比較()。
A.前者多 B.一樣多
C.后者多 D.無法判斷
【解析】
錯(cuò)誤的分析:
�。�1)CH3COO-因水解而減少,選A。(2)因有下列水解平衡: CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,發(fā)生水解的CH3COO-與生成的OH-個(gè)數(shù)相等,選B。
正確分析:
根據(jù)電荷守在KCl和CH3COOK溶液中分別有: c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-), c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)。兩溶液中的c(Na+)相等,而由于CH3COO-的水解,便溶液呈堿性,導(dǎo)致 c(H+)前者比后者大,所以有c(Cl-)+c(OH-)>c(CH3COO-)+c(OH-)故選A。
四、能力培養(yǎng)
1已知某溶液中有四種離子:X+、Y-、H+、OH-,下列分析結(jié)果肯定錯(cuò)誤的是()
A.c(Y-)>c(X+)>c(H+)>c(OH-)
B.c(X+)>c(Y-)>c(OH-)>c(H+)
C.c(H+)>c(Y-)>c(X+)>c(OH-)
D.c(OH-)>c(X+)>c(H+)>c(Y-)
2.在Na2S溶液中存在的下列關(guān)系不正確的是()
A.c(Na+)=2c(S2-)+2c(HS-)+2c(H2S)
B.c(Na+)+c(H+)=2c(OH-)+c(HS-)+c(S2-)
C.c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+2c(H2S)
D.c(Na+)>c(S2-)>c(OH-)>c(HS-)
3.已知某溫度下0.1mol/L的NaHB強(qiáng)電解質(zhì)溶液中c(H+)>c(OH-),則下列關(guān)系式中一定正確的是()。
A.c(Na+)=c(HB-)+2c(B2-)+c(OH-)
B.c(Na+)=0.1mol/L≥c(B2-)
C.c(H+)·c(OH-)=10-14
D.溶液的pH=1
4.物質(zhì)的量濃度相同(0.2mol/L)的弱酸HX與NaX溶液等體積混合,溶液中微粒濃度關(guān)系錯(cuò)誤的是()。
A.c(Na+)+c(H+)=c(X-)+c(OH-)
B.c(HX)+c(X-)=2c(Na+)
C.若混合溶液呈酸性:則c(X-)>c(Na+)>c(HX)>c(H+)>c(OH-)
D.若混合溶液呈堿性:則c(Na+)>c(HX)>c(X-)>c(OH-)>c(H+)
【解析】
1.由電荷守恒可知:c(H+)+c(X+)=c(OH-)+c(Y-),所以C是不可能的。 答案:C
2.Na2S溶液中存在著S2-、HS-兩種離子的水解平衡和水的電離平衡,同時(shí)還存在兩個(gè)守恒關(guān)系:(1)電荷守恒: c(Na+)+c(H+)=2c(S2-)+c(HS-)+c(OH-), (2)物料守恒:c(Na+)=2c(S2-)+2c(HS-)+2c(H2S)。將(1)和(2)兩式相減得C,又因水解程度小,故A、C、D正確。 答案:B
3.在NaHB溶液中由于c(H+)>c(OH-),所以是HB-的電離為主,HB-可能部分電離,也可能完全電離,故D錯(cuò);由電荷守恒可知A錯(cuò);因某溫度不一定是常溫,故C錯(cuò);根據(jù)物料守恒B對(duì)。 答案:B
4.在HX與NaX的混合液中,根據(jù)電荷守恒A對(duì);根據(jù)物料守恒B對(duì);若混合液呈酸性,應(yīng)以HX的電離為主,C對(duì);若混合液呈堿性,應(yīng)以X-的水解為主,但水解程度不大,有c(HX)>c(Na+)>c(X-)>c(OH-)>c(H+),故D錯(cuò)。 答案:D