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盐溶液中离子浓度的学习方法

2018-01-26梁丽娟

新教育时代·教师版 2017年45期
关键词:弱酸溶质方程式

梁丽娟

摘 要:溶液中的离子浓度的比较类题型的处理规律,先明确是单一溶液还是混合溶液,其次看是单一溶液还是混合溶液。

关键词:盐溶液离子浓度比较学习方法

人教版选修四在高考中起着重要的作用,其中溶液中的离子浓度的比较更为出题者所亲睐,由于知识点多,灵活性、综合性较强,学生硬记知识点很费劲,灵活应用知识的能力很差。下面就本人教学中一点体会与大家共享。希望学生学习起来能轻松,增强学习的自信心,并能达到孰能生巧的目的。

首先:明确解题思路,找离子,方法是写出所有的电离方程式和水解的离子方程式。学生要勤动笔,养成认真、细致、严谨的解题习惯,在形成正确解题思路的基础上学会常规分析方法。

其次:明确是单一溶液还是混合溶液。下面对两种溶液分别谈。

一、单一溶液,如Na2CO3溶液中,物料守恒式

电解质溶液中由于电离或水解,离子会变成其他离子或分子等,但离子或分子中某特定元素的原子总数是不会改变的。看化学式,即Na和C的浓度比是,2:1写出所有的方程式,把含C的粒子找全,就可列出正确的守恒式,即C(Na+)=2C(CO32-)+2C(HCO3-)+2C(H2CO3)。电荷守恒式,电荷守恒式阳离子所带的正电荷等于阴离子所带的负电荷。需要注意的是不是阴阳离子的量相等,即Na2CO3溶液中c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO32-)而不是c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO3-)+c(CO32-)。质子守恒式,由水电离出的C(H+)水=C(OH-)水,得质子守恒关系为:C(OH-)=C(H+)+C(HCO3-)+2C(H2CO3),但学生在初学阶段很难理解。可通过电荷守恒和物料守恒推导,把盐对应的离子约下去,得到C(OH-)和C(H+)的一个关系式,这样学生就会觉得好理解。三个守恒完了,还有一个离子浓度大小比较。首先明确水解是微弱的,盐的离子要排在前边,如在Na2CO3溶液中:c(Na+)>C(CO32-),再有弱酸根离子的水解是分步进行的,其主要是第一步水解,C(CO32-)>C(HCO3-)>C(H2CO3),即c(Na+)>C(CO32-)>C(OH-)>C(HCO3-)>C C(H2CO3).

二、混合溶液离子浓度比较

首先判断两溶质能否反应,从而确定溶液中溶质的成分。比较典型的是酸碱混合,其中又以强酸与弱碱或弱酸与强碱的混合最为常见。以CH3COOH与NaOH的反应为例,由于CH3COOH与NaOH反应生成了CH3COONa,溶质的成分有三种,CH3COONa;CH3COONa与NaOH;CH3COONa与CH3COOH,无论是那种成分,写出所有的电离方程式和水解的离子方程式,溶液中都是只有四种离子,即:c(Na+),c(CH3COO-),c(OH-),c(H+),都会有电荷守恒式,即c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),在此基础上如果已知溶液的酸碱性,即c(OH-),c(H+)的关系,就可以判断出另外两种离子浓度的关系。常见的题型有四种,

1.酸碱恰好完全反应:

例1.100 mL 0.1 mol·L-1 CH3COOH与100 mL 0.1 mol·L-1 NaOH溶液混合,所得溶液中()

A、c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)B、c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)

C、c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)D、c(Na+)=c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)解析:由于CH3COOH与NaOH物质的量相等,恰好完全反应得到CH3COONa溶液,强碱弱酸盐pH>7,即c(OH-)>c(H+),由电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),故有c(Na+)>c(CH3COO-),所以,此题选择A.

2.酸碱反应后pH=7:

例2、常温下,将CH3COOH与NaOH溶液混合,所得溶液pH=7,则此溶液中( )

A.c(Na+)

B.c(Na+)>c(CH3COO-)

C.c(CH3COO-)=C(Na+)

D.无法确定c(CH3COO-)与C(Na+)的關系

解析:由电荷守恒:C(Na+)+C(H+)=c(CH3COO-)+C(OH-),因pH=7,故C(H+)=C(OH-),所以有C(Na+)=c(CH3COO-),有时也可判断CH3COOH与NaOH物质的量的关系,可先假设恰好完全反应,生成的CH3COONa为强碱弱酸盐,溶液呈碱性,而现在pH=7,故溶质的成分为CH3COONa与CH3COOH的混合物,即n(CH3COOH)>n(NaOH),此题选择C。

3.酸碱反应后得到等浓度CH3COOH与CH3COONa的混合物。

例3、将0.2mol·L-1 CH3COOH溶液和0.1mol·L-1的NaOH溶液等体积混合后,溶液显酸性,下列关系式中正确的是( )。

A.C(CH3COOH)>c(CH3COO-)

B.C(Na+)>c(CH3COO-)

C.C(CH3COO-)-c(CH3COOH)=C(OH-)

D.C(CH3COOH)+C c(CH3COO-)=0.1mol·L-1

解析:将CH3COOH溶液和NaOH溶液等体积混合后,由于混合后溶液呈酸性,说明CH3COONa水解程度小于CH3COOH的电离程度,故C(CH3COOH)>c(CH3COO-),A错。由上述分析知c(CH3COO-)>0.05mol·L-1,而C(Na+)=0.05mol·L-1,B错;根据C元素守恒即物料守恒可得C(CH3COOH)+C(CH3COO-)=0.1mol·L-1,故D正确;根据电荷守恒:C(OH-)=C(H+)+C(Na+)-C(CH3COO-)故C错,综上此题选择D。

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