内容正文:
2023——2024年解密高考化学大一轮复习精讲案
第8章 水溶液在的离子平衡
微专题九 溶液中“粒子”浓度关系
1、 溶液中的粒子浓度关系
(一)熟悉“两大理论”,贯通思维障碍
1.电离平衡
(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,其主要是第一级电离(第一级电离程度远大于第二级电离)。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.水解平衡
(1)水解过程是微弱的。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)。
(二)巧用“三个守恒”,明确浓度关系
写出下列溶液中粒子守恒关系式
(1)Na2CO3溶液
①元素质量守恒:_____________________________________________________________。
②电荷守恒:_________________________________________________________________。
③质子守恒:________________________________________________________________。
(2)浓度均为0.1 mol·L-1 NH3·H2O和NH4Cl溶液等体积混合
①电荷守恒:_________________________________________________________________。
②元素质量守恒:________________________________________________________________。
(3)浓度为0.1 mol·L-1盐酸与0.1 mol·L-1 CH3COONa溶液等体积混合
①电荷守恒:_________________________________________________________________。
②元素质量守恒:________________________________________________________________。
【归纳总结】
(1)电荷守恒
电解质溶液必须保持电中性,即阴离子所带负电荷总数一定等于阳离子所带正电荷总数。
(2)元素质量守恒
变化前后某种元素的质量守恒。
①单一元素守恒,如1 mol NH3通入水中形成氨水,就有n(NH3)+n(NH3·H2O)+n(NH)=1 mol,即氮元素质量守恒。
②两元素守恒,如NaHCO3溶液中,c(Na+)=c(H2CO3)+c(HCO)+c(CO),即钠元素与碳元素质量守恒。
(3)质子守恒
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+)的转移,转移过程中质子数量保持不变,称为质子守恒。
质子守恒的书写技巧:
①正盐溶液,用水溶液中得失质子相等比较简便。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:c(H+)+2c(H2S)+c(HS-)=c(OH-)
②酸式盐溶液及混合缓冲溶液,可以通过元素质量守恒和电荷守恒推出质子守恒表达式。如NaHCO3溶液中元素质量守恒:c(Na+)=c(HCO)+c(H2CO3)+c(CO)①,
电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(HCO)+c(OH-)+2c(CO)②,
将①代入②中,整理得质子守恒:c(H+)+c(H2CO3)=c(OH-)+c(CO)
【方法规律】
混合溶液中粒子浓度大小比较
二、反应过程中溶液粒子浓度变化的图像分析
(一)滴定过程pH变化曲线
关键点
溶液中溶质成分及粒子浓度大小关系
常温下,用0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L-1 CH3COOH溶液
起点
V(NaOH)=0(0点)
溶质是CH3COOH
粒子浓度大小关系:c(CH3COOH)>c(H+)>c(CH3COO-)>c(OH-)
一半点
V(NaOH)=10 mL
(点①)
溶质是等物质的量的CH3COOH和CH3COONa
粒子浓度大小关系:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH)>c(H+)>c(OH-)
元素质量守恒:c(CH3COOH)