构建思维模型 解答电解质溶液中粒子浓度问题

寸待罗

溶液中粒子数目及浓度计算类题目是近几年高考的常考题型之一，电解质溶液中的粒子数目及浓度受众多因素影响，解答此类题目还需具备各种平衡知识。因此，溶液中粒子数目及浓度计算类题目难度大，综合性强，区分度明显。然而这类题目也有较固定的解题模式，学生若能构建相应的模型即可顺利攻克。

1.电解质溶液中粒子数目计算

1.1 模型方法

一看前提条件：必须知道溶液的浓度和体积。

二熟悉不会水解的离子：Cl—、NO3—、SO42—、ClO4—、Br—、I—、K+、Na+、Ca2+、Ba2+。

三掌握计算公式：N=c·v·n·NA 期中n表示化学式中离子的个数。

解题模式：①只有浓度没有体积的溶液离子数目无法计算;②会水解的离子的数目无法计算;③胶粒的数目无法计算。

1.2 真题演练

【例1】NA表示阿伏伽德罗常数的值，下列说法是否正确。

（1）0.1mol·L—1的KNO3溶液中含有NO3—和K+离子数的总和为2NA。

（2）1 L 0.1mol·L-1硫代硫酸钠溶液含有的S2O32-数目为0.1NA。

（3）常温下pH=2的盐酸，每升溶液中的HCl分子数目为0.01NA。

（4）常温下100g46﹪的乙醇水溶液中含有氧原子的数目为1NA。

（5）将含0.1molAlCl3的溶液制成胶体，生成的Al（OH）3胶粒的数目为0.1NA。

答案 （1）× （2）× （3）× （4）×（5） ×

陷阱突破：细审题、抓“四看”

一看是否指明溶液的体积;

二看是否有弱电解质或可水解的离子，只有不会电离或水解的粒子才能根据公式计算;

三看所给条件是否与电解质的组成有关;

四看是否忽略溶剂中的某些原子。

2.利用电解质溶液中三大守恒规律计算、比较粒子浓度

2.1 模型方法

一是熟悉三大守恒規律及其数学表达式：电荷守恒是指离子所带的正、负电荷总数相等;物料守恒是指原子数目比是固定不变的;质子守恒是指基准态粒子（包括水分子）得、失质子数相等。

二是会判断适用哪个守恒规律：只有阴、阳离子浓度的等式用电荷守恒;有离子和分子浓度，但无c（H+）和c（OH-）的等式用物料守恒;有c（H+）、 c（OH-） 和分子浓度的等式用质子守恒。

解题模式：①先看溶质种类，单一溶液主要考虑电离或水解，混合溶液先考虑是否会反应后考虑电离或水解;②浓度大小比较根据电离或水解程度判断，浓度等式用守恒规律判断;③利用守恒规律和溶液酸碱性写出相关的粒子浓度关系式。

2.2 真题演练

【例2】室温下，下列溶液中粒子浓度关系正确的是（）

A.Na2S溶液：c（Na+）>c（HS-）>c（OH-）>c（H2S）

B.Na2C2O4溶液：c（OH-）=c（H+）+c（HC2O）+2c（H2C2O4）

C.Na2CO3溶液：c（Na+）+c（H+）=2c（CO）+c（OH-）

D.CH3COOK和BaCl2混合溶液：c（K+）+c（Ba2+）=c（CH3COO-）+c（CH3COOH）+2c（Cl-）

答案 B

易错警示：①电荷守恒等式不是各离子浓度的简单相加。②物料守恒等式，必须写离子浓度系数。③单一溶液的质子守恒等式用列表法得出，混合溶液的质子守恒式根据电荷守恒等式和物料守恒等式联立得出。

3.离子平衡图像问题

3.1模型方法

一看图找信息：明确横、纵坐标的物理量及其含义;找出曲线的变化趋势、起点、终点及拐点。

二找联系：根据图像中点线面的含义，结合粒子间的化学反应及粒子浓度与PH值、Ka、Kh、Kw、Ksp的联系做出判断。

三思考原理：物质的性质及反应、化学平衡理论、化学守恒规律。

解题模式：先总览全图再找点。①滴定曲线图找起点、恰好反应点、滴定终点、过量点;②分布系数曲线图找交叉点，交叉点的c（H+）一般为对应酸的Ka;③粒子浓度比值对数曲线图找对数值为0的点;④溶解度曲线图找Ksp点。

3.2真题演练

【例3】（滴定和分布系数综合曲线.2020.课标全国I，13）以酚酞为指示剂，用0.100 0mol·L-1的NaOH溶液滴定20.00mL未知浓度的二元酸H2A溶液。溶液中，pH、分布系数δ随滴加NaOH溶液体积VNaOH的变化关系如图所示。[比如A2-的分布系数：δ（A2-）=]

下列叙述正确的是（）

A.曲线①代表δ（H2A），曲线②代表δ（HA-）

B.H2A溶液的浓度为0.2000mol·L-1

C.HA-的电离常数Ka=1.0×10-2

D.滴定终点时，溶液中c（Na+）<2c（A2-）+c（HA-）

答案 C

【例4】（粒子浓度比对数曲线） 已知常温下HCN酸性弱于HF，分别向1 L 1 mol·L-1的HCN和HF溶液中加NaOH固体，溶液中lg（X表示F或者CN）随pH变化情况如图所示，下列说法错误的是（）

A.直线Ⅰ对应的是lg

B.Ⅰ中a点到b点的过程中水的电离程度逐渐增大

C.c点溶液中：c（Na+）>c（X-）=c（HX）>c（OH-）>c（H+）

D.b点溶液和d点溶液相比：cb（Na+）

答案 D

总结：离子平衡图像问题分析步骤

①明确横、纵坐标的含义。②理解图像上线及点的含义。③抓住Ka、Kh、Ksp的特点，结合选项分析判断。

高三复习不是学生高一、高二所学知识的简单再现，而是深度的知识整合，学生不仅要立足于课本，更要超越课本，不断学习总结，培养学科素养，构建思维模型，形成相应的知识体系。

参考文献

[1]北京师范大学.华中师范大学.南京师范大学无机化学教研室编.高度学校教材《无机化学》.高等教育出版社.1992.

[2]王朝银主编《创新设计.2022复习用书.化学》.陕西人民出版社.2021.

[3]催丽娜. 构建思维模型解决离子平衡图像问题【j】.《教学考试》2021（3）：12-15.