离子浓度关系题的解题思路
时间:2016-02-02 21:58 来源: 作者:羊绍敬 点击:次 所属专题: 离子浓度大小比较
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有关离子浓度关系的判断,是历年高考化学的必考题型之一,该类试题多为选择题,基本上有两大类型:一是用“>”或“<”表示离子浓度的相对大小顺序;二是用“=”表示离子浓度之间的确切数量关系.解答该类试题的主要依据是①电解质的相对强弱、②溶液的酸碱性、③原子个数守恒、④离子电荷守恒、⑤水的电离守恒等.
在实际解答过程中,首先遇到的问题是,应选用以上哪一条依据分析?对此,笔者的体会是,应该从题干和选项两方面着眼.
(1)如果题干中指明只有一种物质作溶质(该溶质经常是可水解的盐),要首先考虑原有阳离子和阴离子的个数、水解程度如何,水解消耗哪些离子,生成哪些微粒,水解后溶液显酸性还是显碱性.弄清以上内容,各离子浓度的关系就基本明确了.
(2)如果题干中指明是两种(或多种)物质相混合,先考虑这两种物质能否发生化学反应,反应后溶液中剩余哪种物质,剩余多少,剩余的物质是强电解质还是弱电解质.如果恰好完全反应,则要考虑生成的物质是什么,然后按照“只有一种物质作溶质”进行处理.
(3)如果选项中全部使用的是“>”或“<”,主要考虑电解质的强弱、水解的难易、各微粒个数的原有情况和变化情况(增多了,还是减少了).
(4)如果选项是一个等式,多数时候要考虑“守恒”关系.具体运用哪一种守恒,主要观察项数较多的一端,一般方法是:
①等号一端的各项中都含有同一种元素(如H、S等),首先考虑这种元素的原子总数不变(原子个数守恒).
②等号一端全部是阳离子,另一端全部是阴离子,首先考虑阳离子所带正电荷总数与阴离子所带负电荷总数相等(电荷守恒).
③等式一端为“[H+]=”或“[OH-]=”,首先考虑水所电离出的H+与OH-总数相等(水的电离守恒).
④如果等号一端阴、阳离子混杂,所含元素不一,如等号一端为“[Na+]+[OH-]=”,可用“拆合法”处理,即分别求出[Na+]=和[OH-]=,然后把所得二式对应相加,结果与选项相比较,即可得出结论.
现举两例于下.
例1 pH=3的盐酸与pH=11的氨水等体积混合,溶液中离子浓度关系正确的是[ ]
解析:题干表明溶质是两种物质,应先考虑能否发生反应,反应后有无剩余.选项中只有“>”,故应从比较强弱和难易入手.盐酸为强电解质,氨水为弱电解质,盐酸中[H+]与氨水中[OH-]相等,说明氨水浓度较大,混合反应后氨水过量,溶液显碱性,[OH-]>[H+],溶液中另外两种离子是Cl-和NH4+,根据电荷守恒,应有:[ NH4+] +[H+]=[ Cl-]+ [OH-], [ NH4+] >[ Cl-]
例2 在硫化钾溶液中,各微粒浓度关系正确的是 [ ]
A.[OH-]=[H2S]+[HS-]+[H+] B.[K+]=2[H2S]+2[HS-]+2[S2-]
C.[K+]+[H+]=[HS-]+[S2-]+[OH-] D.[K+]+[OH-]=4[H2S]+3[HS-]+2[S2-]+[H+]
解析:溶质K2S属弱酸强碱盐,S2-部分水解生成HS-和H2S;选项中只有“=”,所以要尽量利用各种“守恒”关系作出判断.
(A)选项左端[OH-]=.右端三项中都含H原子,利用“水的电离守恒”和“H原子个数守恒”很容易得出关系式[OH-]=[HS-]+[H+]+2[H2S],对照选项,(A)不正确.
(B)式的右端三项中都含S原子,应用“S原子个数守恒”判断.溶液中[H2S]+[HS-]+[S2-]应等于水解前的[S2-],而K2S中的K+个数是S2-个数的2倍,所以(B)正确.
(C)式左端全部是阳离子,右端全部是阴离子,根据电荷守恒,应有
[K+]+[H+]=2[S2-]+[HS-]+[OH-]对照选项,(C)不正确.
(D)式的左端为[K+]+[OH-],右端也不整齐,应采用“拆合法”处理.将上述[OH-]=[HS-]+[H+]+2[H2S]与[K+]=2[H2S]+2[HS-]+2[S2-]等号两端对应相加,恰得(D)式.(D)正确.
综上所述,答案为(B)、(D).
解答离子浓度关系题的思路甚多,为帮助同学们记忆,特编口诀如下:
一种溶质看本性,两种溶质看过剩.
比较大小看强弱,出现等号看守恒.
阴阳离子等电量,原子个数不变更.
氢离子和氢氧根,离子总数本相同.
以上思路灵活用,浓度关系自分明.
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