盐类的水解 高考热点离子浓度大小的比较.docx
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盐类的水解高考热点离子浓度大小的比较
在比较溶液中离子的浓度时,一般情况下为什么氢离子和氢氧根离子都排在最后?
请具体说明。
答:
不一定,看过下面离子浓度比较的专题,你就明白了。
高考热点——离子浓度大小的比较
离子浓度大小的比较,是历年高考命题的热点。
它涉及的知识点多,综合性强,能力要求高,需要认真复习和强化训练。
现总结如下。
一、相关知识点
1、电解质的电离
(1)电解质溶解于水或受热熔化时,离解成能自由移动的离子的过程叫做电离。
(2)强电解质如NaCl、HCl、NaOH等在水溶液中是完全电离的,在溶液中不存在电解质分子。
(3)弱电解质在水溶液中是少部分发生电离,绝大部分以分子形式存在。
如25℃
0.1mol/L的如CH
3COOH溶液中,CH
3COOH的电离度只有
1.32%,溶液中存在较大量的H2O和-
CH
3COOH分子,少量的H+、CH
3COO和极少量的OH-离子。
(4)多元弱酸如H
2CO
3还要考虑分步电离,以第一步电离为主:
+--+2-H2CO
3=H+HCO
3;HCO
3=H+CO
3。
(5)多元弱碱如Al(OH)
3看着一步电离:
3+-
Al(OH)
3=Al+3OH
2、水的电离
+-+-
(1)水是一种极弱的电解质,它能微弱地电离,生成H
3O和OH,H
2O=H+OH。
在+-
25℃℃(常温)时,纯水中[H]=[OH]=1×10-7mol/L。
+-+-
(2)在一定温度下,[H]与[OH]的乘积是一个常数:
水的离子积Kw=[H]•[OH],适用于各种水溶液。
在25℃时,Kw=1×10-14。
Kw随温度的升高而增大。
+(3)在纯水中加入酸或碱,抑制了水的电离,使水的电离程度变小,水电离出的[H]-
水和[OH]水均小于10-7mol/L。
在纯水中加入弱酸强碱盐、弱碱强酸盐,促进了水的电离,
+-
使水的电离程度变大,水电离出的[H]水或[OH]水均大于10-7mol/L。
3、盐类水解
+-
(1)在溶液中盐的离子跟水所电离出的H或OH生成弱电解质的反应,叫做盐类的水解。
(2)强酸弱碱盐如NH
4Cl、Al
2(SO
4)
3等水解后溶液呈酸性;强碱弱酸盐如CH
3COONa、Na
2CO
3等水解
2-2-后溶液呈碱性。
多元弱酸盐还要考虑分步水解,以第一步水解为主:
如CO
3+HO≒HCO
3+---
OH、HCO
3+H
2O≒H
2CO
3+OH。
4、电解质溶液中的守恒关系
(1)电荷守恒:
电解质溶液中所有阳离子所带的正电荷数与所有的阴离子所带的负
++-2--+电荷数相等。
如NaHCO
3溶液中:
n(Na)+n(H)=n(HCO
3)+2n(CO
3)+n(OH)推出:
[Na]++-2--
[H]=[HCO
3]+2[CO
3]+[OH]
(2)物料守恒:
电解质溶液中由于电离或水解因素,离子会发生变化变成其它离子或分子等,但离子或分子中某种特定元素的原子的总数是不会改变的。
如NaHCO
3溶液xx++-2-
n(Na):
n(c)=1:
1,推出:
c(Na)=c(HCO
3)+c(CO
3)+c(H
2CO
3)+(3)质子守恒:
电解质溶液中分子或离子得到或失去质子(H)的物质的量应相等。
+-2-
例如在NH
4HCO
3溶液xxH
3O、H
2CO
3为得到质子后的产物;NH
3、OH、CO
3为失去质子后的产物,故有以下关系:
c(H
3O)+c(H
2CO
3)=c(NH
3)+c(OH)+c(CO
3)。
二、解题方法及规律
1、解题方法
通过溶液的电离或水解程度的大小,结合电荷守恒、物料守恒来比较溶液中各离子浓度大小的基本方法有:
(1)关键离子定位法:
主要适用于解答选择题。
即通过判断溶液中浓度最大或最小的
+-
某离子、c(H)与c(OH)的大小关系的位置正确与否,来判断选项是否正确。
(2)守恒判断法:
运用物质的量(或原子个数)守恒、电荷守恒或物料守恒等守恒规律,来解决问题。
(3)反应方程式分析法:
主要适用于单一溶液型问题的分析。
即将电离方程式与水解方程式结合起来,进行定性与定量的分析。
先考虑电离,再考虑水解。
2、解题规律
(1)多元弱酸溶液,根据多步电离分析,如H
3PO
4的溶液中:
+-2-3-
C(H)>C(H
2PO
4)>C(HPO
4)>C(PO
4)
(2)多元弱酸正盐根据多元弱酸根的分步水解分析:
如Na
2CO
3溶液中:
+2---
C(Na)>C(CO
3)>C(OH)>C(HCO
3)
(3)不同溶液中同一离子浓度的比较,要看溶液中其它离子对其影响的因素。
如在相+同物质的量的浓度的下列溶液中①NH
4Cl②CH
3COONH
4③NH
4HSO
4。
C(NH
4)浓度由大到小的顺序是:
③>①>②。
(4)混合溶液中各离子浓度的比较,要进行综合分析,如电离因素、水解因素等。
三、基本题型
电解质溶液中离子浓度的相对大小的题目很多,概括起来主要有以下几种类型:
1、一种电解质溶液中各种离子浓度的相对大小比较;
(1)弱酸或弱碱溶液中微粒浓度的比较例1.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)
解析:
在NH
3•H
2O溶液中,存在两种电离平衡:
+-
NH
3•H
2O≒NH
4+OH(主)+H
2O≒OH-+H(次)
-++
根据电荷守恒,达到平衡时则有:
c(OH)=c(NH
4)+c(H),由于NH
3•H
2O是弱电-+解质,电离程度不大,所以c(NH
3•H
2O)xxc(OH);c(NH
3•H
2O)也xxc(NH
4)。
-++则NH
3•H
2O溶液中微粒浓度的大小关系为:
c(NH
3•H
2O)>c(OH)>c(NH
4)>c(H)
答案:
A
(2)会水解的盐溶液中离子浓度的比较例2.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()
+3++-+3+-+
A.[K]>[]>[Al]>[H]>[OH]
B.[]>[K]=[Al]>[OH]>[H]
+3++-+3++-
C.[]>[K]=[Al]>[H]>[OH]
D.[]>[K]>[Al]>[H]>[OH]
+3+2-3+
解析:
由KAl(SO
4)
2•12H
2O=K+Al+2SO
4+12H
2O知,[]最多;由Al+3H
2O≒Al(OH)
3++-+3+
+3H知,溶液显酸性,[H]>[OH];K+不水解,故[K]>[Al],
答案:
D。
2、混合溶液中各种离子浓度的相对大小比较;+-2-
(1)酸与碱溶液反应后溶液中离子浓度大小的比较例3.常温下,将甲酸和氢氧化钠溶液混合,所得溶液pH=7,则此溶液中()-+-+
A[HCOO]>[Na]B[HCOO]<[Na]
-+-+
C[HCOO]=[Na]D无法确定[HCOO]与[Na]的关系
--++++
解析:
该溶液中有四种离子HCOO、OH、Na、H,根据电荷守恒[Na]+[H]=[OH--+--+
]+[HCOO],根据pH=7得[H]=[OH],故[HCOO]=[Na],选C。
答案:
C
(2)弱酸强碱盐与强酸反应后溶液中离子浓度大小的比较例4.将
0.1mol/L的醋酸钠溶液20mL与
0.1mol/L盐酸10rnL混合后,溶液显酸性,则溶液中有关微粒的浓度关系正确的是
--+--+
Ac(Ac)>c(Cl)>c(H)>c(HAc)Bc(Ac)>c(Cl)>c(HAc)>c(H)-++++---Cc(Ac)=c(Cl)>c(H)>c(HAc)Dc(Na)+c(H)=c(Ac)+c(Cl)+c(OH)
解析:
两溶液混合后,溶液实质上是等浓度醋酸、醋酸钠、氯化钠的混合溶液,呈
---
酸性说明CH
3COO水解程度小于CH
3COOH的电离程度,所以[CH
3COO]>[Cl]>[CH
3COOH],但-+
CH
3COOH的电离程度较小,[CH
3COO]>[H],故
A、C错,B是正确的。
依据电荷守恒原则可知D也是正确的。
答案:
B、D
(3)强酸弱碱盐与强碱反应后溶液中离子浓度大小的比较例5.0.2mol/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)
解析:
因NH
4Cl溶液与NaOH溶液等体积混合后,溶液的成分为
0.05mol/LNH
3•H
2O,
0.05mol/LNaCl,
0.05mol/LNH
4Cl。
在三种物质的混合溶液中存在如下平衡:
+-
NaCl=Na+Cl(主)
+-
NH
4Cl=NH
4+Cl(主)
++
NH
4+H
2O≒NH
3•H
2O+H(次)
+-
NH
3•H
2O≒NH
4+OH(又次之)
-+H2O≒OH+H(更次之)
-+
因此,c(Cl)=
0.1mol/L,c(Na)=
0.05mol/L;因为NH
3•H
2O的电离平衡程度大于-++
NH
4+的水解程度,所以c(OH)>c(H);且c(NH
3•H
2O)<
0.1mol/L,c(NH
4)>
0.1mol/L。
++-因此溶液中各种微粒浓度由大到小的顺序是c(NH
4)>c(Na)>c(NH
3•H
2O)>c(OH)+
>c(H)。
D选项正确。
根据电荷守恒,C选项正确。
答案:
C、D
3、不同溶液中同一离子浓度大小的比较例6、1mol/L的下列溶液中NH
4+浓度大小顺序正确的是
①NH
4Cl②CH
3COONH
4③NH
4HSO4
A、①>②>③
B、③>②>①
C、③>①>②
D、①>③>②
解析:
这一类问题主要是分析溶液中各种离子对NH4+的影响。
根据
++
NH
4+H
2O≒NH
3•H
2O+H,
-+-+
NH
4ClxxCl对NH
4的水解基本没有影响,CH
3COONH
4xxCH
3COO和NH
4分别是弱酸根++
离子和弱碱阳离子,相互促进水解,NH4+的浓度较低。
NH
4HSO
4xxH抑制NH
4的水解,在这三种物质中其水解程度最小。
故选C。
答案:
C总之,离子浓度大小问题由于考查性强,考查能力要求高又是中学教学的重点和难点,历年高考试题中都有这类试题出现,相信在今后的高考中仍会成为考试的重点和热点试题。