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电解质溶液中离子浓度问题,是高考的"热点"之一,也是教师教和学生学学的难点。如何高效地解答此类问题,建议采取如下学习策略。
1.熟悉二大理论,构建思维基点。
1、电离(即电离理论)
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。
②多元弱酸的电离是分步进行的,其主要是第一级电离。
2、水解(即水解理论)
①弱离子的水解也是微弱的(双水解除外)。
②多元弱酸根离子的水解是分步进行的,其主要是第一步水解
2.把握三种守恒,即电荷守恒、物料守恒、质子守恒明确等量关系
1、电荷守恒:电解质溶液中所有阳离子所带有的正电荷数与所有阴离子所带的负电荷数相等。
2、物料守恒:电解质溶液中由于电离或水解因素,离子会发生变化,变成其他离子或分子等,但离子或分子中某特定元素的原子总数是不会改变的。
3、质子守恒:由水电离出的C(H+)水=C(OH-)水。(也可通过电荷守恒和物料守恒推导)
3.辨析试题,建立题型模版,强化知识迁移
1、单一弱酸(弱碱)溶液中离子浓度
①如一元弱酸氢氟酸溶液中:C(HF)>C(H+)>C(F-)>C(OH-)
即溶质分子浓度>显性离子浓度>电离出的另一种离子浓度>水电离出的另一种离子浓度
②如在二元弱酸H2CO3溶液中:C(H2CO3)>C(H+)>C(HCO3-)> C(CO32-)> C(OH-)
即溶质分子浓度>显性离子浓度>一级电离离子浓度>二级电离离子浓度>水电离出的另一种离子浓度
③如一元弱碱一水和氨溶液中:C NH3·H2O > C(OH-)> C(NH4+)> C(H+)
即溶质分子浓度>显性离子浓度>电离出的另一种离子浓度>水电离出的另一种离子浓度
2、能发生水解的盐溶液中离子浓度
①如在NH4Cl 溶液中:C(Cl-)>C(NH4+)>C(H+)>C(OH-)
即不水解离子浓度>水解离子浓度>显性离子浓度>水电离出的另一种离子浓度
电荷守恒:C(NH4+)+C(H+)=C(Cl-)+C(OH-)
物料守恒:C(NH4+)+C( NH3·H2O)=C(Cl-)
质子守恒:C(H+)=C(OH-)+C ( NH3·H2O)
②如在CH3COONa溶液中:C(Na+)> C(CH3COO-)> C(OH-) >C(H+)
即不水解离子浓度>水解离子浓度>显性离子浓度>水电离出的另一种离子浓度
电荷守恒:C(Na+)+C(H+)=C(CH3COO-)+C(OH-)
物料守恒:C(CH3COOH)+C(CH3COO-)=C(Na+)
质子守恒:C(OH-)=C(H+)+C(CH3COOH)
③如在二元弱酸盐Na2CO3 溶液中:溶液中的大量离子:Na+、CO32-;微量离子:OH-、HCO3-、H+;大量分子:H2O;微量分子:H2CO3。
C(Na+)>C(CO32-)>C(OH-)>C(HCO3-)>C(H+)
即在二元弱酸盐溶液中离子浓度的一般关系是:不水解离子浓度>水解离子浓度>显性离子浓度>二级水解离子浓度>水电离出的另一种离子浓度
电荷守恒:C(Na+)+C(H+)=C(HCO3-)+2C(CO32-)+C(OH-)
物料守恒:C(Na+)=2[C(HCO3-)+C(CO32-)+C(H2CO3)]
质子守恒:C(OH-)=C(H+)+C(HCO3-)+2C(H2CO3)
④如在二元弱酸酸式盐NaHCO3 溶液中:溶液中的大量离子:Na+、HCO3-;微量离子:OH-、CO32-、H+;大量分子:H2O;微量分子:H2CO3。
C(Na+)>C(HCO3-)>C(OH-)>C(H+)>C(CO32-)
即在二元弱酸酸式盐溶液中离子浓度的一般关系是:不水解离子浓度>水解离子浓度>显性离子浓度>水电离出的另一种离子浓度>电离得到的酸根离子浓度
电荷守恒:C(Na+)+C(H+)=C(HCO3-)+2C(CO32-)+C(OH-)
物料守恒:C(Na+)=C(HCO3-)+C(CO32-)+C(H2CO3)
质子守恒:C(OH-)=C(H+)+C(H2CO3)- C(CO32-)
1.熟悉二大理论,构建思维基点。
1、电离(即电离理论)
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。
②多元弱酸的电离是分步进行的,其主要是第一级电离。
2、水解(即水解理论)
①弱离子的水解也是微弱的(双水解除外)。
②多元弱酸根离子的水解是分步进行的,其主要是第一步水解
2.把握三种守恒,即电荷守恒、物料守恒、质子守恒明确等量关系
1、电荷守恒:电解质溶液中所有阳离子所带有的正电荷数与所有阴离子所带的负电荷数相等。
2、物料守恒:电解质溶液中由于电离或水解因素,离子会发生变化,变成其他离子或分子等,但离子或分子中某特定元素的原子总数是不会改变的。
3、质子守恒:由水电离出的C(H+)水=C(OH-)水。(也可通过电荷守恒和物料守恒推导)
3.辨析试题,建立题型模版,强化知识迁移
1、单一弱酸(弱碱)溶液中离子浓度
①如一元弱酸氢氟酸溶液中:C(HF)>C(H+)>C(F-)>C(OH-)
即溶质分子浓度>显性离子浓度>电离出的另一种离子浓度>水电离出的另一种离子浓度
②如在二元弱酸H2CO3溶液中:C(H2CO3)>C(H+)>C(HCO3-)> C(CO32-)> C(OH-)
即溶质分子浓度>显性离子浓度>一级电离离子浓度>二级电离离子浓度>水电离出的另一种离子浓度
③如一元弱碱一水和氨溶液中:C NH3·H2O > C(OH-)> C(NH4+)> C(H+)
即溶质分子浓度>显性离子浓度>电离出的另一种离子浓度>水电离出的另一种离子浓度
2、能发生水解的盐溶液中离子浓度
①如在NH4Cl 溶液中:C(Cl-)>C(NH4+)>C(H+)>C(OH-)
即不水解离子浓度>水解离子浓度>显性离子浓度>水电离出的另一种离子浓度
电荷守恒:C(NH4+)+C(H+)=C(Cl-)+C(OH-)
物料守恒:C(NH4+)+C( NH3·H2O)=C(Cl-)
质子守恒:C(H+)=C(OH-)+C ( NH3·H2O)
②如在CH3COONa溶液中:C(Na+)> C(CH3COO-)> C(OH-) >C(H+)
即不水解离子浓度>水解离子浓度>显性离子浓度>水电离出的另一种离子浓度
电荷守恒:C(Na+)+C(H+)=C(CH3COO-)+C(OH-)
物料守恒:C(CH3COOH)+C(CH3COO-)=C(Na+)
质子守恒:C(OH-)=C(H+)+C(CH3COOH)
③如在二元弱酸盐Na2CO3 溶液中:溶液中的大量离子:Na+、CO32-;微量离子:OH-、HCO3-、H+;大量分子:H2O;微量分子:H2CO3。
C(Na+)>C(CO32-)>C(OH-)>C(HCO3-)>C(H+)
即在二元弱酸盐溶液中离子浓度的一般关系是:不水解离子浓度>水解离子浓度>显性离子浓度>二级水解离子浓度>水电离出的另一种离子浓度
电荷守恒:C(Na+)+C(H+)=C(HCO3-)+2C(CO32-)+C(OH-)
物料守恒:C(Na+)=2[C(HCO3-)+C(CO32-)+C(H2CO3)]
质子守恒:C(OH-)=C(H+)+C(HCO3-)+2C(H2CO3)
④如在二元弱酸酸式盐NaHCO3 溶液中:溶液中的大量离子:Na+、HCO3-;微量离子:OH-、CO32-、H+;大量分子:H2O;微量分子:H2CO3。
C(Na+)>C(HCO3-)>C(OH-)>C(H+)>C(CO32-)
即在二元弱酸酸式盐溶液中离子浓度的一般关系是:不水解离子浓度>水解离子浓度>显性离子浓度>水电离出的另一种离子浓度>电离得到的酸根离子浓度
电荷守恒:C(Na+)+C(H+)=C(HCO3-)+2C(CO32-)+C(OH-)
物料守恒:C(Na+)=C(HCO3-)+C(CO32-)+C(H2CO3)
质子守恒:C(OH-)=C(H+)+C(H2CO3)- C(CO32-)