解溶液中“粒子浓度关系”题的第一要务
2017-08-28辛桂花
辛桂花
中图分类号:G633.8 文献标识码:C 文章编号:1672-1578(2017)08-0151-01
比较电解质溶液中分子、离子浓度大小的试题因涉及到弱酸、弱碱的电离平衡、盐类的水解平衡、离子反应等知识是教学的重点、难点,同时也是高考试题选择题中难度大易丢分的题。笔者认为只有首先确定溶液中溶质的组成成分及其定量关系才能全面确定粒子种类,以便更好地利用电荷守恒、物料守恒、质子守恒关系解决粒子浓度大小比较问题。下面,以近年高考试题中的相关试题为例进行分析。
例1、(2016四川)向1L含0.01molNaAlO2和0.02molNaOH的溶液中缓慢通入二氧化碳,随n(CO2) 增大,先后发生三个不同的反应,当0.01mol 2NaAlO2+ CO2+2H2O=2Al(OH)3↓+Na2CO3。 下列对应关系正确的是: 解析:随着n(CO2)的增大,依次发生下列3个反应。 ⑴ CO2+2OH-﹦CO32-+H2O ⑵ 2AlO2- +CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32- ⑶ CO32- +CO2+H2O=2HCO3- A: n(CO2)=0 mol,溶质为NaOH和NaAlO2,溶液中阳离子有Na+、H+,阴离子有AlO2- 、OH-,根据电荷守恒关系有:c(Na+)+ c(H+)= c(AlO2-)+c(OH-),所以c(Na+)﹤c(AlO2-)+c(OH-),A项错误。 B:n(CO2) =0.01 mol只发生反应⑴,溶质为等物质的量浓度的Na2CO3和NaAlO2,因为酸性HCO3-> Al(OH)3,所以水解程度AlO2-> CO32-,则溶液中c(CO32-)> c(AlO2-),B项错误。 C:n(CO2) =0.015mol时,则有0.01mol CO2发生反应⑴,0.005mol CO2发生反应(2),溶质为Na2CO3,所以c(CO32-)> c(HCO3-),C项错误。 D:n(CO2) =0.03 mol时,则有0.01mol CO2发生反应⑴,0.005mol CO2发生反应(2),0.015mol CO2发生反应(3),溶质为0.03mol NaHCO3,溶液中离子浓度关系为c(Na+)>c(HCO3-)> c(OH-)>c(H+), D项正确。 例2、(2015安徽)25℃时,在10mL浓度均为0.1mol/LNaOH和NH3·H2O混合溶液中,滴加0.1mol/L的盐酸,下列有关溶液中粒子浓度关系正确的是: A. 未加盐酸时:c(OH-)>c(Na+)=c(NH3·H2O) B. 加入10mL盐酸时:c(NH4+)+c(H+)=c(OH-) C. 加入盐酸至溶液pH=7时:c(Cl-)=c(Na+) D. 加入20mL鹽酸时:c(Cl-)=c(NH4+)+c(Na+) 解析: A:未加盐酸时, 溶液中溶质为等浓度的NaOH和NH3·H2O,但NaOH完全电离,NH3·H2O部分电离,因此c(OH-)>c(Na+) >c(NH3·H2O), A正确。 B: 加入10mL盐酸时,理论上HCl与NaOH完全中和,溶液中溶质为等浓度的NaCl和NH3·H2O,依电荷守恒有 c(NH4+)+c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(Cl-),且c(Cl-)=c(Na+),所以有 c(NH4+)+c(H+)=c(OH-),B项正确。 C:加入盐酸至溶液pH=7时,c(H+)=c(OH-),依电荷守恒有 c(NH4+)+c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(Cl-),则c(Cl-)=c(NH4+)+c(Na+),C错误。 D:加入20mL盐酸时,溶液中溶质为等浓度的NaCl和 NH4Cl,溶液呈酸性,c(H+)﹥c(OH-),结合电荷守恒关系 c(NH4+)+c(H+)+c(Na+) =c(OH-)+c(Cl-)有:c(Cl-) >c(NH4+)+c(Na+),D错误。 由此可见,确定溶液中溶质的组成成分及其定量关系,是解决电解质溶液中粒子浓度大小比较这类问题的要点和关键。