魏有云
在高中化學(xué)中,電解質(zhì)溶液中粒子濃度的關(guān)系一直都是考高考查熱點(diǎn)。
由于它涉及的內(nèi)容廣,綜合性強(qiáng),常常是困擾學(xué)生的難點(diǎn)。筆者根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn),總結(jié)了幾點(diǎn)處理此類問題的規(guī)律以供參考。
一、解題要領(lǐng)
要掌握好指弱電解質(zhì)的電離平衡和鹽類的水解平衡以及電荷守恒、物料守恒以及質(zhì)子守恒。
二、考點(diǎn)例析
(一)不等關(guān)系
例1:NH4Cl溶液中離子濃度由大到小的順序?yàn)開___。
解題要領(lǐng):考慮電離平衡和水解平衡。
解析:在NH4Cl溶液中存在如下過程:
強(qiáng)電解質(zhì)電離:NH4Cl=NH4++Cl-
水的電離平衡:H2O?葑H++OH-
NH4+的水解平衡:NH4++H2O?葑NH3·H2O+H+
如果不考慮水解因素,則:
C(NH4+)=C(Cl-)>c(H+)=C(OH-)
實(shí)際情況是有少量NH4+水解變?yōu)镹H3·H2O,而使NH4+的濃度略微減小,并使溶液呈酸性,最終結(jié)果是C(Cl-)>C(NH4+)>c(H+)>C(OH-)。
(二)守恒關(guān)系
1. 電荷守恒
在電解質(zhì)溶液中,不論存在多少種微粒,溶液整體不顯電性,即陽離子所帶正電荷總數(shù)與陰離子所帶負(fù)電荷總數(shù)是相等的。
2. 物料守恒
電解質(zhì)溶液中,弱電解質(zhì)的電離、鹽類的水解等因素,都會(huì)造成微粒種類發(fā)生變化,但任何一種原子的數(shù)目是不會(huì)發(fā)生變化的,此時(shí),某一組成成分的原始數(shù)目應(yīng)等于它在溶液中各種存在形式的數(shù)目之和。
3. 質(zhì)子守恒
依據(jù)水的電離,所產(chǎn)生的C(H+)和C(OH-)應(yīng)是相等的。但是由于水解因素,雖然H+和OH-完全來自于水的電離,實(shí)際存在的C(H+)和C(OH-)卻不相等。
例2:將相同物質(zhì)的量濃度的某弱酸HX溶液與NaX溶液等體積混合,測(cè)得混合后溶液中c(Na+)>c(X-),則下列關(guān)系錯(cuò)誤的是( )。
A. c(H+)>c(OH-)
B. c(HX) C. c(X-)+c(HX)=2c(Na+) D. c(HX)+c(H+)=c(Na+)+c(OH-) 解題要領(lǐng):對(duì)于一些不容易辨出屬于哪類守恒的式子,可以先列出各個(gè)守恒式,然后通過加減代數(shù)關(guān)系進(jìn)行整理。 解析:(1)已知條件:c(Na+)>c(X-) (2)電荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(X-)+c(OH-) (3)物料守恒:2c(Na+)=c(X-)+c(HX) 由(1)和(2)可知一定有c(H+) 綜上所述,電解質(zhì)溶液中粒子濃度大小比較的策略是:首先根據(jù)題意分析確定溶液中的溶質(zhì)成分;其次列出溶液中發(fā)生變化的離子方程式(如電離、水解等),然后利用題目所給數(shù)據(jù)分析比較各粒子濃度的大小關(guān)系;最后再根據(jù)電荷守恒、物料守恒、質(zhì)子守恒原理列出有關(guān)恒等關(guān)系進(jìn)行求解。