内容正文:
核心素养 专项提能
核心素养提升(八) 溶液中粒子浓度关系的判断
授课提示:对应学生用书第276页
一 熟悉两大理论,构建思维基点
1.电离理论
(1)弱电解质的电离是微弱的,电离产生的微粒都非常少,同时还要考虑水的电离。如氨水中:NH3·H2O、NH、OH-浓度的大小关系是c(NH3·H2O)>c(OH-)>c(NH)。
(2)多元弱酸的电离是分步进行的,其主要是第一步电离(第一步电离程度远大于第二步电离)。如H2S溶液中:H2S、HS-、S2-、H+的浓度大小关系是c(H2S)>c(H+)>c(HS-)>c(S2-)。
2.水解理论
(1)弱电解质离子的水解损失是微量的(双水解除外),但由于水的电离,水解后酸性溶液中c(H+)或碱性溶液中c(OH-)总是大于水解产生的弱电解质的浓度。如NH4Cl溶液中:NH、Cl-、NH3·H2O、H+的浓度大小关系是c(Cl-)>c(NH)>c(H+)>c(NH3·H2O)。
(2)多元弱酸酸根离子的水解是分步进行的,其主要是第一步水解。如Na2CO3溶液中:CO、HCO、H2CO3的浓度大小关系是c(CO)>c(HCO)>c(H2CO3)。
二 抓住三种守恒,建立粒子浓度的定量关系
1.电荷守恒——注重溶液呈电中性
溶液中所有阳离子所带的正电荷总浓度等于所有阴离子所带的负电荷总浓度。
2.物料守恒——注重溶液中某元素的原子守恒
在电解质溶液中,粒子可能发生变化,但变化前后其中某种元素的原子个数守恒。
3.质子守恒——注重分子或离子得失H+数目不变
在电解质溶液中,由于电离、水解等过程的发生,往往存在质子(H+)的得失,但得到的质子数等于失去的质子数。
如Na2S水溶液中的质子转移情况图示如下:
由图可得Na2S水溶液中质子守恒式可表示为c(H3O+)+2c(H2S)+c(HS-)=c(OH-)或c(H+)+2c(H2S)+c(HS-)=c(OH-)。质子守恒的关系式也可以由电荷守恒式与物料守恒式推导得到。
三 典例导悟,分类突破
1.粒子种类的确定
[典例1] 指出下列溶液中含有的所有粒子。
(1)NaHCO3溶液中:
。
(2)Na2CO3溶液中:
。
(3)NaHCO3和Na2CO3的混合溶液中:
。
(4)向NaOH溶液中通入CO2气体(任意量):
。
[解析] (1)NaHCO3溶液中,因NaHCO3===Na++HCO,HCOCO+H+,HCO+H2OH2CO3+OH-,H2OH++OH-,故溶液中的离子有:Na+、CO、HCO、OH-、H+;分子有:H2CO3、H2O。(2)~(4)分析方法与(1)相似。
[答案] (1)Na+、CO、HCO、OH-、H+、H2CO3、H2O
(2)Na+、CO、HCO、OH-、H+、H2CO3、H2O
(3)Na+、CO、HCO、OH-、H+、H2CO3、H2O
(4)Na+、CO、HCO、OH-、H+、H2CO3、H2O
2.单一溶液中粒子浓度的关系
[典例2] 填写下列空白:
(1)0.1 mol·L-1的NaHCO3溶液
①大小关系: