内容正文:
专题六 电解质溶液问题突破探究
解题建模
一、溶液中粒子浓度大小的比较
(1)明确三个比较
①电离能力大于水解能力。如CH3COOH的电离程度大于CH3COO-的水解程度,所以等浓度的CH3COOH与CH3COONa溶液等体积混合后溶液显酸性。
②水解能力大于电离能力。如HClO的电离程度小于ClO-水解的程度,所以等浓度的HClO与NaClO溶液等体积混合后溶液显碱性。
③酸式盐电离能力和水解能力的比较。如在NaHCO3溶液中,HCO的水解大于电离,故溶液显碱性。
(2)熟练三个守恒
①电荷守恒。电解质溶液中所有阳离子所带的正电荷总数与所有的阴离子所带的负电荷总数相等。如在Na2CO3溶液中存在着Na+、CO、H+、OH-、HCO,它们存在如下关系:c(Na+)+c(H+)=2c(CO)+c(HCO)+c(OH-)。
②物料守恒。电解质溶液中,由于某些离子能水解或电离,离子种类增多,但某些关键性的原子总是守恒的。
③质子守恒。在电离或水解过程中,会发生质子(H+)转移,但在质子转移过程中其数量保持不变。
以Na2CO3和NaHCO3溶液为例,可用下图所示帮助建立质子守恒关系式:
a.Na2CO3溶液
所以c(OH-)=c(HCO)+2c(H2CO3)+c(H3O+),
即c(OH-)=c(HCO)+2c(H2CO3)+c(H+)。
b.NaHCO3溶液
所以c(OH-)+c(CO)=c(H2CO3)+c(H+)。
另外,将混合溶液中的电荷守恒式和物料守恒式相联立,通过代数运算消去其中某些离子,即可推出该溶液中的质子守恒。
类型专练
1.用碱性溶液也可捕碳:在常温下,将0.04 mol CO2通入200 mL 0.2 mol/L的Na2S溶液中,已知:H2CO3的电离平衡常数:K1=4.3×10-7、K2=5.6×10-11;H2S的电离平衡常数:K1=5.0×10-8、K2=1.1×10-12。回答下列问题:
①发生反应的离子方程式为____________________________________。
②充分反应后下列关系式中正确的是___________________________。
A.c(Na+)+c(H+)=c(HS-)+2c(S2-)+c(OH-)
B.c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3)>c(H2S)+c(HS-)+c(S2-)
C.c(Na+)>c(HCO)>c(HS-)>c(OH-)
③计算反应后的溶液中c(H2S)·c(OH-)/c(HS-)的值为________。
2.用稀氨水喷雾捕集CO2最终可得产品NH4HCO3。
①在捕集时,气相中有中间体 NH2COONH4(氨基甲酸铵)生成。现将一定量纯净的氨基甲酸铵置于恒容密闭容器中,分别在不同温度下进行反应:NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)。实验测得的有关数据见下表(t1<t2<t3)
氨基甲酸铵分解反应是________(填“放热”或“吸热”)反应,15 ℃时此反应的化学平衡常数K=________。
②在NH4HCO3溶液中,反应NH+HCO+H2ONH3·H2O+H2CO3的平衡常数K=________(已知常温下NH3·H2O的电离平衡常数Kb=2×10-5,H2CO3的电离平衡常数Ka1=4×10-7)。
3.NO2会污染环境,可用Na2CO3溶液吸收NO2并生成CO2。已知9.2 g NO2和Na2CO3溶液完全反应时转移电子0.1 mol,此反应的离子方程式为______________________;恰好反应后,使溶液中的CO2完全逸出,所得溶液呈弱碱性,则溶液中离子浓度大小关系是c(Na+)>________。
4.实验室可用NaOH溶液吸收NO2,反应为2NO2+2NaOH===NaNO3+NaNO2+H2O。含0.2 mol NaOH的水溶液与0.2 mol NO2恰好完全反应得1 L溶液甲,溶液乙为0.1 mol/L的CH3COONa溶液,则两溶液中c(NO)、c(NO)和c(CH3COO-)由大到小的顺序为________(已知HNO2的电离常数Kα=7.1×10-4 mol/L,CH3COOH的电离常数Kα=1.7×10-5 mol/L)。可使溶液甲和溶液乙的pH相等的方法是________。
a.向溶液甲中加适量水 b.向溶液甲中加适量NaOH
c.向溶液乙中加适量水 d.向溶液乙中加适量NaOH
5.反应(NH4)2CO3+H2O+CO22NH4HCO3可用于捕捉空气中的CO2,为研究温度对(NH4)2CO3捕获CO2效率的影响,在某温度T1下,将一定量的(NH4)2CO3溶液置于密闭容器中,并充入一定量的CO2气体,在t时刻,测得容器中CO2气体的浓度。然后分别在温