辛桂花
中圖分類(lèi)號(hào):G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:C 文章編號(hào):1672-1578(2017)08-0151-01
比較電解質(zhì)溶液中分子、離子濃度大小的試題因涉及到弱酸、弱堿的電離平衡、鹽類(lèi)的水解平衡、離子反應(yīng)等知識(shí)是教學(xué)的重點(diǎn)、難點(diǎn),同時(shí)也是高考試題選擇題中難度大易丟分的題。筆者認(rèn)為只有首先確定溶液中溶質(zhì)的組成成分及其定量關(guān)系才能全面確定粒子種類(lèi),以便更好地利用電荷守恒、物料守恒、質(zhì)子守恒關(guān)系解決粒子濃度大小比較問(wèn)題。下面,以近年高考試題中的相關(guān)試題為例進(jìn)行分析。
例1、(2016四川)向1L含0.01molNaAlO2和0.02molNaOH的溶液中緩慢通入二氧化碳,隨n(CO2) 增大,先后發(fā)生三個(gè)不同的反應(yīng),當(dāng)0.01mol 2NaAlO2+ CO2+2H2O=2Al(OH)3↓+Na2CO3。 下列對(duì)應(yīng)關(guān)系正確的是: 解析:隨著n(CO2)的增大,依次發(fā)生下列3個(gè)反應(yīng)。 ⑴ CO2+2OH-﹦CO32-+H2O ⑵ 2AlO2- +CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32- ⑶ CO32- +CO2+H2O=2HCO3- A: n(CO2)=0 mol,溶質(zhì)為NaOH和NaAlO2,溶液中陽(yáng)離子有Na+、H+,陰離子有AlO2- 、OH-,根據(jù)電荷守恒關(guān)系有:c(Na+)+ c(H+)= c(AlO2-)+c(OH-),所以c(Na+)﹤c(AlO2-)+c(OH-),A項(xiàng)錯(cuò)誤。 B:n(CO2) =0.01 mol只發(fā)生反應(yīng)⑴,溶質(zhì)為等物質(zhì)的量濃度的Na2CO3和NaAlO2,因?yàn)樗嵝訦CO3-> Al(OH)3,所以水解程度AlO2-> CO32-,則溶液中c(CO32-)> c(AlO2-),B項(xiàng)錯(cuò)誤。 C:n(CO2) =0.015mol時(shí),則有0.01mol CO2發(fā)生反應(yīng)⑴,0.005mol CO2發(fā)生反應(yīng)(2),溶質(zhì)為Na2CO3,所以c(CO32-)> c(HCO3-),C項(xiàng)錯(cuò)誤。 D:n(CO2) =0.03 mol時(shí),則有0.01mol CO2發(fā)生反應(yīng)⑴,0.005mol CO2發(fā)生反應(yīng)(2),0.015mol CO2發(fā)生反應(yīng)(3),溶質(zhì)為0.03mol NaHCO3,溶液中離子濃度關(guān)系為c(Na+)>c(HCO3-)> c(OH-)>c(H+), D項(xiàng)正確。 例2、(2015安徽)25℃時(shí),在10mL濃度均為0.1mol/LNaOH和NH3·H2O混合溶液中,滴加0.1mol/L的鹽酸,下列有關(guān)溶液中粒子濃度關(guān)系正確的是: A. 未加鹽酸時(shí):c(OH-)>c(Na+)=c(NH3·H2O) B. 加入10mL鹽酸時(shí):c(NH4+)+c(H+)=c(OH-) C. 加入鹽酸至溶液pH=7時(shí):c(Cl-)=c(Na+) D. 加入20mL鹽酸時(shí):c(Cl-)=c(NH4+)+c(Na+) 解析: A:未加鹽酸時(shí), 溶液中溶質(zhì)為等濃度的NaOH和NH3·H2O,但NaOH完全電離,NH3·H2O部分電離,因此c(OH-)>c(Na+) >c(NH3·H2O), A正確。 B: 加入10mL鹽酸時(shí),理論上HCl與NaOH完全中和,溶液中溶質(zhì)為等濃度的NaCl和NH3·H2O,依電荷守恒有 c(NH4+)+c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(Cl-),且c(Cl-)=c(Na+),所以有 c(NH4+)+c(H+)=c(OH-),B項(xiàng)正確。 C:加入鹽酸至溶液pH=7時(shí),c(H+)=c(OH-),依電荷守恒有 c(NH4+)+c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(Cl-),則c(Cl-)=c(NH4+)+c(Na+),C錯(cuò)誤。 D:加入20mL鹽酸時(shí),溶液中溶質(zhì)為等濃度的NaCl和 NH4Cl,溶液呈酸性,c(H+)﹥c(OH-),結(jié)合電荷守恒關(guān)系 c(NH4+)+c(H+)+c(Na+) =c(OH-)+c(Cl-)有:c(Cl-) >c(NH4+)+c(Na+),D錯(cuò)誤。 由此可見(jiàn),確定溶液中溶質(zhì)的組成成分及其定量關(guān)系,是解決電解質(zhì)溶液中粒子濃度大小比較這類(lèi)問(wèn)題的要點(diǎn)和關(guān)鍵。