内容正文:
微素养•思维观7
电解质溶液中的粒子浓度关系
第十章 水溶液中的离子反应与平衡
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二、溶液中粒子种类的判断
我们在判断溶液中粒子浓度大小时,首先要判断溶液中粒子的种类,然后再进行比较。判断溶液中粒子种类的方法是正确写出溶液中所有的电离方程式、水解方程式,然后结合溶液中的溶质即可判断溶液中的粒子种类。
注意:在书写电离方程式时,不要漏写水的电离方程式。
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例2 如图为某实验测得0.1 mol· L-1NaHCO3溶液在升温过程中(不考虑水挥发)的pH变化曲线。下列说法正确的是
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2.两种盐的稀溶液:a mol·L-1NaX溶液和b mol·L-1 NaY溶液。下列说法不正确的是
A.若a=b,且pH(NaX)>pH(NaY),则酸性:HX<HY
B.若a>b,且c(X-)=c(Y-),则溶液中c(HX)>c(HY)
C.若a=b,且c(X-)=c(Y-)+c(HY),则HX为强酸
D.若两溶液等体积混合后c(X-)+c(HX)+c(Y-)+c(HY)=0.1 mol·L-1,则a=b=0.1 mol·L-1
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3.2023·丽水中学模拟]室温下,向20.00 mL 0.01 mol/L HX溶液中逐滴加入0.01 mol/L NaOH溶液,溶液pH与所加NaOH溶液体积(V)的关系如下表所示:
对应点 A B C D E F
V/mL 5 10 15 20 40
pH 4 4.5 7 7.8
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感谢聆听,再见!
一、粒子浓度大小比较的理论依据
(1)电离理论——弱电解质的电离是微弱的
①弱电解质的电离是微弱的,电离产生的粒子都非常少,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程度)。
如在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——弱电解质离子的水解过程一般是微弱的
①弱电解质离子的水解是微弱的(水解相互促进的除外),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分子的浓度。
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。如在Na2CO3溶液中:CO、HCO、H2CO3的浓度大小关系应是c(CO)>c(HCO)>c(H2CO3)。
如NaHCO3溶液中存在三种电离:
NaHCO3===Na++HCO、HCO⥫⥬H++CO、H2O⥫⥬H++OH-;一种水解:HCO+H2O⥫⥬H2CO3+OH-,所以溶液中的离子为Na+、CO、HCO、OH-、H+,分子为H2CO3、H2O。
三、离子浓度大小比较的方法
(1)考虑水解因素:如Na2CO3溶液。
CO+H2O⥫⥬HCO+OH-
HCO+H2O⥫⥬H2CO3+OH-
所以c(Na+)>c(CO)>c(OH-)>c(HCO)。
(2)不同溶液中同一离子浓度的比较要看溶液中其他离子对它的影响。如相同浓度的a.NH4Cl、b.CH3COONH4、c.NH4HSO4三种溶液中,c(NH)由大到小的顺序是c>a>b。
(3)混合液中各离子浓度的比较要综合分析水解因素、电离因素,如相同浓度的NH4Cl和NH3·H2O混合液中,因NH3·H2O的电离程度大于NH的水解程度,故离子浓度大小关系为c(NH)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)。
四、遵守三个守恒,选好参照物
三个守恒即电荷守恒、元素质量守恒和质子守恒,不同溶液中同一离子浓度的大小比较要选好参照物,分组比较各个击破。如25 ℃时,相同物质的量浓度的下列溶液中:①NH4Cl溶液、②CH3COONH4溶液、③NH4HSO4溶液、④(NH4)2SO4溶液、⑤(NH4)2Fe(SO4)2溶液,c(NH)由大到小的顺序为⑤>④>③>①>②。
分析流程:
分组④⑤中c(NH)要大于①②③
例1 一种捕集烟气中CO2的过程如图所示。室温下以0.1 mol· L-1KOH溶液吸收CO2,若通入CO2所引起的溶液体积变化和H2O挥发可忽略,溶液中含碳物种的浓度c总=c(H2CO3)+c(HCO)+c(CO)。H2CO3的电离常数分别为Ka1