内容正文:
专题九 离子浓度大小比较及分布系数曲线
1.理解电解质溶液中的电离平衡和水解平衡。
2.掌握溶液中各组分之间的守恒关系与大小比较。
3.能正确识别图像,能从图像中找到曲线指代、趋势、关键点。
4.利用溶液中的平衡关系,学会分析不同类型图像中各粒子浓度之间的关系。
考点一 水溶液中离子浓度关系分析
一、利用“三个守恒”确定离子浓度关系
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.物料守恒
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,可以通过物料守恒和电荷守恒推出质子守恒表达式。如NaHCO3溶液中物料守恒: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)
二、利用电离平衡与水解平衡确定离子浓度关系
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)。
3.离子浓度大小比较
(1)0.1 mol·L-1 H2S溶液中各离子浓度大小关系:c(H+)>c(HS-)>c(S2-)>c(OH-)。
(2)NaHS溶液中离子浓度大小关系:c(Na+)>c(HS-)>c(OH-)>c(H+)>c(S2-)。
(3)等浓度的NaOH和CH3COOH按1∶2体积比混合后pH<7,离子浓度大小顺序为:
c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)。
1.正误判断(正确的打“√”,错误的打“×”),错误的写出正确的关系式。
(1)0.1 mol·L-1 NaOH溶液和0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液等体积混合后:c(Na+)>c(CH3COO-)
>c(OH-)>c(H+)
(2)pH=3的盐酸和pH=11的氨水等体积混合:c(Cl-)>c(NH)>c(OH-)>c(H+)
(3)室温下,将浓度均为0.1 mol·L-1的氨水和NH4Cl溶液等体积混合(pH=9.25):c(NH)+c(H+)=c(NH3·H2O)+c(OH-)
(4)室温下,将浓度均为0.10 mol·L-1的H2C2O4和NaHC2O4溶液等体积混合(pH=1.68,H2C2O4为二元弱酸):c(H+)+c(H2C2O4)=c(Na+)+c(C2O)+c(OH-)
(5)0.1 mol·L-1Na2C2O4溶液与0.1 mol·L-1HCl溶液等体积混合(H2C2O4为二元弱酸):2c(C2O)+c(HC2O)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)
(6)向NH4HSO4溶液中滴加NaOH溶液到恰好呈中性:c(Na+)>c(SO)>c(NH)>c(OH-)=c(H+)
(7)0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(HCO)+c(CO)+c(OH-)
(8)在Na2SO3溶液中:c(Na+)=2c(SO)+c(HSO)+c(OH-)
(9)0.1 mol·L-1 NH4HS溶液中:c(NH)<c(HS-)+c(H2S)+c(S2-)
(10)室温下,0.1 mol·L-1 NH4Fe(SO4)