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运用三个观点,比较微粒浓度大小

来源:作者:罗成 点击:所属专题: 离子浓度大小比较

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在学习《电解质》溶液这一章时,很多学生对如何正确比较微粒浓度大小感到困惑,笔者在教学中,引导学生运用三个观点即全面观点、矛盾观点、守恒观点考虑问题,能有效地澄清疑点,突破难点。 一、全面观点 即要全面分析微粒(分子和阴阳离子)在水溶液中可能存在的行为

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在学习《电解质》溶液这一章时,很多学生对如何正确比较微粒浓度大小感到困惑,笔者在教学中,引导学生运用三个观点即全面观点、矛盾观点、守恒观点考虑问题,能有效地澄清疑点,突破难点。

一、全面观点 即要全面分析微粒(分子和阴阳离子)在水溶液中可能存在的“行为”:①要考虑微粒之间发生的化学反应 要理解强(弱)电解质的电离程度和阴离子的水解程度③要特别注意弱酸的酸式根阴离子如HCO3-HS-HSO3-HPO42- H2PO4-,它们既可发生电离,也可发生水解。只有全面分析微粒在水溶液中的“行为”,才不易出错。

1   物质的量相同的下列溶液中,含微粒种类最多的是    

A CaCl2   B  CH3COONa    C  NH3    D  K2S

     分析:CaCl2在水溶液中只发生电离,故含有Ca2+Cl-H+OH-H2O5种微粒,CH3COONa电离的CH3COO-水解:CH3COO-+H2运用三个观点,比较微粒浓度大小 CH3COOH+ OH-,故含有Na+CH3COO-CH3COOH H+OH-H2O6种微粒,对NH3,存在平衡   NH3+H2O=NH3·H2O 运用三个观点,比较微粒浓度大小NH4++ OH-,故含有NH3NH4+NH3·H2O H+OH-H2O6种微粒,K2S电离的S2-能发生二级水解:S2-+H2O运用三个观点,比较微粒浓度大小 HS-+ OH-  HS-+ H2O运用三个观点,比较微粒浓度大小H2S+ OH-,故含有K +S2-HS- H2S H+OH-H2O7种微粒,故选D

二、矛盾观点 在微粒可能出现的“行为”中,我们要运用矛盾的观点,抓住事物的主要矛盾而忽略次要的问题, ①优先考虑微粒间化学反应,然后再考虑微粒发生电离或水解②同浓度的弱酸和弱酸盐、弱碱和弱碱盐主要考虑弱酸()的电离而忽略弱酸()盐的水解,如同浓度同体积CH3COOH CH3COONa混合溶液显酸性, 同浓度同体积NH3·H2ONH4Cl溶液则显碱性。③H2PO4- HSO3-在溶液中主要发生电离显酸性(忽略水解), HCO3-HS-HPO42-主要发生水解显碱性(忽略电离)。

2 0.1mol/LCH3COONa溶液20mL0.1mol/L HCl10mL混合后溶液显酸性,则下列有关微粒浓度关系正确的是    

c(CH3COO-)> c(Cl-)> c(H+)> c(CH3COOH)

c(CH3COO-)> c(Cl-)> c(CH3COOH)> c(H+)

c(CH3COO-)= c(Cl-)> c(H+)> c(CH3COOH)

c(Na+)+ c(H+)= c(Cl-)+c(CH3COO-)+ c(OH-)

分析:先考虑CH3COONaHCl反应:CH3COONa+HCl= CH3COOH+NaCl,生成等量CH3COOHCH3COONa,因溶液显酸性,故只考虑CH3COOH电离而不考虑CH3COONa发生水解,CH3COOH只有小部分电离,即溶液剩余的c(CH3COOH)远多于电离的c(CH3COOH) 即溶液中的c(H+),故溶液中有关微粒浓度大小关系: c(Na+)> c(CH3COO-)> c(Cl-)>c(CH3COOH)> c(H+)> c(OH-),故选BD(电荷守恒关系式)。

三、守恒观点  电解质溶液中涉及到的守恒关系式主要有电荷守恒、物料守恒(元素守恒),准确辨认和灵活运用这些守恒关系式,能快速解题。

3  常温下将0.01molNH4Cl0.004molNaOH溶于水,配制0.5升溶液,回答下列问题:

1)溶液中有两种微粒的物质的量之和为0.01mol,它们是         

2)溶液中n (NH4+)+ n(H+)-n(OH-)=         mol

  (3) 若设某稀NH4Cl的浓度为a mol/L,由于NH4+水解,c(NH4+)实际略小于amol/L, 在溶液中,c(NH4+)c(NH3·H2O) c(OH-)有如下关系:c(NH4+)·c(OH-)/ c(NH3·H2O)=KbKbNH3·H2O电离常数

ac(H+)、及KwKb表示溶液中c(NH4+)     

分析:(1NH4ClNaOH先反应生成NH3·H2ONaOH过量),NH3·H2O再部分电离生成NH4+OH-NH4Cl+NaOH=NH3·H2O+ NaCl 

  NH3·H2O运用三个观点,比较微粒浓度大小NH4++OH-

据物料守恒有n (NH4+)+n (NH3·H2O)= 0.01

2)据电荷守恒有 n(Cl-)+ n(OH-)= n(H+)+ n(Na+)+ n (NH4+)

n (NH4+)+ n(H+)-n(OH-)= n(Cl-)- n(Na+)=0.01-0.004=0.006 mol

(3) c(NH4+)·c(OH-)/ c(NH3·H2O)=Kb   c(NH4+)= Kb×c(NH3·H2O)/ c(OH-)

据水的离子积定义有c(OH-)×c(H+)=Kw     c(OH-)= Kw/ c(H+)

据物料守恒有c (NH4+)+ c (NH3·H2O)= a       c (NH3·H2O)= a- c (NH4+)

代入求得c(NH4+)= Kb·a ·c(H+)/[Kb ·c(H+)+ Kw]

(责任编辑:化学自习室)
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