正文:摘要:将水溶液中的微粒分成三类大量、少量、微量,在每一类中在进行离子浓度大小比较。
关键词:大量 少量 微量 离子浓度 大小比较
《考试大纲》中明确要求:掌握离子浓度的判断方法,从大纲的掌握层次来看,离子浓度大小比较要求还是比较高。这种题型考查的知识点多,灵活性、综合性较强,有较好的区分度,它能有效的测试出学生对强弱电解质、电离平衡、电离度、水的电离、pH值、离子反应、盐类水解等基本概念的掌握程度及对这些知识的综合运用能力。因此多年来全国高考化学试卷中年年涉及该类考题,该知识点也一直是高中教学的重点及难点。
离子浓度大小比较,因为综合性太强,难度较高,历届学生对这一知识点的理解及处理都非常困难。笔者根据多年的教学经验,将此类知识进行简单的处理,将复杂的内容简化。下面从解题策略、题型分析两个方面具体谈谈处理方法。
一、解决策略
离子浓度大小比较,首先要判断出溶液中的离子有哪些,这就会涉及弱电解质的电离、盐类水解等相关知识。因为不论是弱电解质的电离程度还是盐类水解的水解程度都是非常小,因次笔者大胆的将溶液中的微粒分成大量、少量、微量三种。而且一定满足以下关系:大量微粒的浓度>少量微粒的浓度>微量微粒的浓度。
具体微粒分类如下:
分类 |
大量 |
少量 |
微量 |
微粒 |
易溶于水的强电解质电离出的阴阳离子,弱电解质本身(弱电解质的电离程度非常小),水 |
弱电解质电离出的离子,能水解的离子生成的微粒 |
酸性溶液:OH-微量 碱性溶液:H+微量 |
二、题型分析
电解质溶液中离子浓度的相对大小的题目很多,概括起来主要有三种类型,针对每种类型,利用上面的解题策略进行简单分析。
1、单一溶质的溶液
例题.在0.1mol/LNH
3•H
2O溶液中,下列关系正确的是( )
A.c(NH
3•H
2O)>c(OH
-)>c(NH
4+)>c(H
+)
B.c(NH
4+)>c(NH
3•H
2O)>c(OH
-)>c(H
+)
C.c(NH
3•H
2O)>c(NH
4+)=c(OH
-)>c(H
+)
D.c(NH
3•H
2O)>c(NH
4+)>c(H
+)>c(OH
-)
分析:此题是弱电解质电离类型,先将溶液中的微粒分类,如下表:
分类 |
大量 (弱电解质本身存在形态) |
少量 (弱电解质电离生成的微粒) |
微量 |
微粒 |
NH3•H2O |
NH4+,OH- |
H+ |
溶液中还存在水的电离,水也电离出OH
-,因此少量的微粒中就有c(OH
-)>c(NH
4+)的关系,故本题答案选A .c(NH
3•H
2O)>c(OH
-)>c(NH
4+)>c(H
+)
例题.明矾溶于水,所得溶液中各种离子的物质的量浓度的关系是( )
A.[ K
+]>[SO
42-]>[Al
3+]>[H
+]>[OH
-]
B.[ SO
42-]>[K
+]=[Al
3+]>[OH
-]>[H
+]
C.[ SO
42-]>[K
+]=[Al
3+]>[H
+]>[OH
-]
D.[ SO
42-]>[K
+]>[Al
3+]>[H
+]>[OH
-]
分析:此题是盐类水解类型,也跟上面一样,先将溶液中的微粒分类,如下表:
分类 |
大量 (强电解质电离生成的离子) |
少量 (水解生成的微粒) |
微量 |
微粒 |
K+ ,Al3+,SO42- |
H+ |
OH- |
在KAl(SO
4)
2溶液中,大量微粒中,SO
42-是K
+ ,Al
3+的两倍,K
+ 和Al
3+量开始相等,但又因Al
3+水解减小,所以大量微粒中[ SO
42-]>[K
+]>[Al
3+],故本题答案学D。
2、混合溶液中各种离子浓度的相对大小比较。
此类题型首先要看是否反应,假若溶质不反应,跟上面分析一样,只不过离子种类增多,这儿不再分析。假若反应,首先根据反应甚至计算,分析出溶液中的溶质,进而将溶液中的微粒微量分成三类进行分析,此类问题基本解决。
例题.0.2mol/LNH
4Cl溶液与0.1mol/LNaOH溶液等体积混合后,溶液中下列微粒的物质的量浓度关系正确的是( )
A.c(NH
4+)=c(Na
+)=c(OH
-)>c(NH
3•H
2O)
B.c(NH
4+)=c(Na
+)>c(NH
3•H
2O)>c(OH
-)
C.c(NH
4+)+c(Na
+)+c(H
+)=c(Cl
-)+c(OH
-)
D.c(NH
4+)>c(Na
+)>c(NH
3•H
2O)>c(OH
-)>c(H
+)
分析:首先发生NH
4Cl + NaOH = NaCl + NH
3•H
2O之间的反应,然后根据计算算出溶液中的溶质有三种且物质的量相等:NH
4Cl、NaCl、NH
3•H
2O,一般来说相同浓度的NH
3•H
2O电离程度比NH
4+水解程度要大,因此溶液呈现碱性。在这里我们可以只考虑主要因素——电离,可以忽略次要因素,也就是将NH
4+水解忽略。溶液中微粒分类如下:
分类 |
大量 |
少量 |
微量 |
微粒 |
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