探讨离子浓度比较规律
离子浓度大小比较题型归类例析
离子浓度大小比较题型归类例析江苏省常熟市练塘中学潘力军(215500)离子浓度大小比较是近年来高考的热点问题之一。
纵观全国和地方高考化学试卷几乎年年涉及这种题型。
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,它能有效地测试出学生对强弱电解质、电离平衡、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。
解答这类题目时,还应考虑电解质溶液中的守恒关系,即电荷守恒、物料守恒、质子守恒。
本文拟对离子浓度大小比较题型及解法加以总结,以供参考。
一、单一溶液中离子浓度大小比较1、酸溶液型例1:在0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液中,c(CH3COO-)、c(OH-)、c(H+)、c(CH3COOH)的大小关系为:。
解析:CH3COOH是一元弱酸,属于弱电解质,发生电离的 CH3COOH占很小的比例(约为1.32%),即c(CH3COOH)>> c(CH3COO-),由于溶液呈酸性且水又发生电离,故c(H+)>c(CH3COO-)>c(OH-),所以在0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液中,c(CH3COO-)、c(OH-)、c(H+)、c(CH3COOH)的大小关系为:c(CH3COOH)> c(H+)>c(CH3COO-)>c(OH-)。
2、碱溶液型例2:在0.1 mol·L-1的NH3·H2O溶液中,下列关系正确的是()A.c(NH3·H2O)>c(OH-)>c(NH4+)>c(H+) B.c(NH4+)>c(NH3·H2O)>c(OH-)>c(H+) C.c(NH3·H2O)>c(NH4+)=c(OH-)>c(H+) D.c (NH3·H2O)>c (NH4+)>c (H+)>c (OH-) 解析: NH3·H2O是一元弱碱,属于弱电解质,在水溶液中少部分发生电离(NH3·H2ONH4++OH-),所以c (NH3·H2O)必大于c(NH4+)及c(OH-)。
电解质溶液中离子浓度大小比较及守恒关系
电解质溶液中离子浓度大小比较及守恒关系人教版选修四有关电解质溶液的知识内容是高中化学的重要基础理论之一,也是很多学生学习的难点.尤其是涉及离子浓度大小比较问题和守恒关系,学生的得分率普遍较低.通过多年的教学摸索,我觉得主要的原因是学生对弱电解质的电离、盐类的水解等相关知识理解不透彻,常常不能综合考虑问题.如何才能又快又好地解答这类题呢?除了掌握基础外,还需有科学的解题思路.下面将自己的解题思路写出来和大家共同探讨.一、离子浓度大小比较离子浓度大小的比较需要注意两点:(1)紧抓两个平衡:弱电解质的电离、盐类的水解.(2)做题时,先理清溶液的成分,是单一溶液还是混合溶液,后具体分析.1.单一溶液(1)多元弱酸溶液多元弱酸的电离是分步进行的,且上一步电离出的氢离子会抑制下一步的电离,所以电离程度一步比一步弱.一般规律是:(H+)﹥(一级电离离子)﹥(二级电离离子)﹥(三级电离离子)﹥(OH-).例如,在H3PO4溶液中,c(H+)﹥c(H2PO-4)﹥c(HPO2-4)﹥c(PO3-4)﹥c(OH-).(2)一元弱酸强碱盐或一元强酸弱碱盐判断离子浓度大小要考虑弱酸根离子的水解,一般规律是:(不水解的离子)>(水解离子)>(显性离子)>(水电离出的另一离子).例如,在醋酸钠溶液中,c(Na+)﹥c(CH3COO-)﹥c(OH-)﹥c(H+).(3)多元弱酸强碱盐多元弱酸根离子是分步水解,一般规律是:(不水解离子)>(水解离子)>(显性离子)>(二级水解离子)>(水电离出的另一离子).例如,在Na2CO3溶液中,c(Na+)>c(CO2-3)>c(OH-)>c(HCO-3)>c(H+).(4)多元弱酸的酸式盐因弱酸的酸式酸根离子不仅电离,而且水解,所以须先弄清楚电离与水解的大小,后判断离子浓度的大小.常见的NaHCO 3 、NaHS、Na2HPO4溶液中酸式酸根离子的水解程度大于电离程度,溶液显碱性.例如,在NaHCO3溶液中,c(Na+)>c(HCO-3)>c(OH-)>c(H+)>c(CO2-3).而在NaHSO3、NaH2PO4溶液中酸式酸根离子的电离程度大于水解程度,溶液显酸性.例如,在NaHSO3溶液中,c(Na+)>c(HSO-3)>c(H+)>c(SO2-3)>c(OH-).一般地,在做不同溶液中同种离子浓度的比较这类题时既要考虑离子在溶液中的水解情况,又要考虑电离情况以及其他离子对该离子的影响.例如,现有常温下浓度相等的四种溶液:a.NH4HCO 3 、b.NH4HSO 4 、c.NH4Cl 、d .氨水.请判断四种溶液中c(NH+4)的大小.三种盐完全电离,NH+4水解显酸性,HCO3-水解显碱性,它们的水解相互促进,b完全电离溶液显强酸性,抑制了NH+4的水解,d部分电离出NH+4,所以c(NH+4):b﹥c﹥a﹥d.2.混合溶液先要看混合时是否发生反应,若有反应,则要判断是否过量(注意溶液体积变化);然后结合电离、水解等因素得出溶液成分和各成分量的大小,找到离子浓度的大小.例如,0.2mol/L NH4Cl溶液和0.1mol/L NaOH溶液等体积混合,溶液中存在的离子的浓度由大到小的排列顺序是.分析:由NH4Cl+NaOH=NaCl+NH3·H2O可知NH4Cl过量,此时得到NaCl 、NH3·H2O、NH4Cl 等量混合溶液,NH3·H2O的电离程度大于NH+4的水解程度,溶液显碱性,同时c( Cl-)>c(NH+4).电离、水解等都是影响离子浓度大小的要素.答案:c( Cl-)>c(NH+4)>c(OH-)>c(H+)二、守恒关系1.电荷守恒电解质溶液呈电中性,即溶液中所有阳离子所带正电荷总数与所有阴离子所带负电荷总数相等.解题思路:先把涉及的电离方程式、水解方程式全部写出,后找出所有的阴、阳离子再写出等式.注意:离子浓度前的系数.2.物料守恒电解质溶液中因溶质的电离或水解,溶质电离出的离子会变成其他离子或分子,但离子或分子中某种特定元素原子的总数不变.例如,0.1mol/L Na2CO3溶液,n(Na+)∶n(CO2-3)=2∶1,推出:c (Na+) =2[c(HCO-3)+c(CO2-3)+c(H2CO3)].也可根据C守恒推出:c(HCO-3)+c(CO2-3) + c(H2CO3) = 0.1.3.质子守恒电解质溶液中的粒子电离出的H+的总数等于粒子得到的H+的总数再加上游离的H+的总数.例如,Na2CO3溶液:c (H+)+c(HCO-3)+2c(H2CO3)=c(OH-) .实际上,质子守恒也可根据电荷守恒和物料守恒联力求解.。
化学平衡的离子浓度与溶液浓度的关系
化学平衡的离子浓度与溶液浓度的关系在化学反应中,离子浓度和溶液浓度是非常重要的物理参数。
平衡态下,离子浓度与溶液浓度之间存在着一定的关系。
本文将探讨离子浓度与溶液浓度的关系,以及如何通过调节溶液浓度来影响化学平衡。
一、离子浓度与溶液浓度的定义在讨论离子浓度与溶液浓度之间的关系之前,我们首先需要了解离子浓度和溶液浓度的定义。
离子浓度指的是溶液中特定离子的摩尔浓度,通常使用单位体积溶液中的离子数目来表示。
例如,对于溶液中的Na+离子来说,它的离子浓度可以用单位体积溶液中Na+离子的摩尔数目来表示。
溶液浓度是指溶液中溶质溶解在溶剂中的浓度,常用的表示方式有质量浓度、摩尔浓度和体积分数等。
例如,质量浓度指的是溶质质量与溶液总体积之比。
二、离子浓度与溶液浓度的关系离子浓度与溶液浓度之间存在着一定的关系。
根据溶剂的不同,离子浓度与溶液浓度的计算方式也会有所不同。
1. 对于水溶液而言,由于水是溶剂,可以将溶质的浓度转化为摩尔浓度。
在水溶液中,离子浓度通常用摩尔浓度来表示。
离子浓度与溶液浓度之间的关系可以通过溶解度等数据来确定。
2. 对于非水溶液而言,离子浓度与溶液浓度之间的关系还与离子的活度有关。
在非水溶液中,离子活度可以通过离子活度系数来计算。
离子活度系数是指溶液中离子的实际活度与理想溶液中离子理论活度之比。
根据溶液的离子强度以及离子间的相互作用力,离子活度系数可以大于1、等于1或小于1。
当离子活度系数等于1时,离子浓度与溶液浓度之间的关系就是一一对应的。
三、溶液浓度对化学平衡的影响溶液浓度的变化可以对化学平衡产生影响。
通过调节溶液浓度,我们可以改变平衡反应的位置,进而影响反应速率以及离子浓度。
1. 影响平衡位置根据Le Chatelier原理,当我们改变了溶液浓度时,平衡体系会倾向于减少或增加反应物或生成物的浓度,以维持平衡。
这意味着通过增加或减少溶液浓度,我们可以改变平衡反应的位置。
例如,在酸碱中和反应中,通过增加酸或碱的浓度,我们可以驱使反应向右移动,进而增加产物浓度。
考点四 溶液中离子浓度大小的比较(33、34班)
NaHCO3溶液
NaHCO3 HCO3 - + H2O HCO3 H2O
Na+ + HCO3 H2CO3 + OHCO32 - + H+ H+ + OH-
物料守恒: 物料守恒:
c(Na+)= c(HCO3-) c(H+)
+
c(H2CO3 ) + c(CO32-)
电荷守恒: 电荷守恒:c(Na+) +
谢谢大家! 谢谢大家!
c(Na+) + c(H+) = c(OH-) + 3c(PO43-) + 2c(HPO42-) + c(H2PO4-) c(OH-) = c(H+) + c(HPO42-) + 2c(H2PO4-) + 3c(H3PO4) H+守恒
一、单一溶质溶液中离子浓度大小的比较: 单一溶质溶液中离子浓度大小的比较: 溶液中有哪些微粒? 练1、H2S溶液中有哪些微粒? 各离子浓度大小关系为________________ 各离子浓度大小关系为________________ 溶液中有哪些微粒? 练2、Na2S溶液中有哪些微粒?其浓度大小关 系是_________________ 系是_________________
Cl溶液中 溶液中, 练3:在NH4Cl溶液中,离子浓度排列正确的是 A、[NH4+]>[Cl-]>[OH-]>[H+] B、[Cl-]>[NH4+]>[OH-]>[H+] C、[Cl-]>[NH4+]>[H+]>[OH-] D、[NH4+]>[Cl-]>[H+]>[OH-]
有关NaHCO溶液中离子浓度大小问题的探讨
有关NaHCO 3溶液中离子浓度大小问题的探讨1 引言高中化学第二册《电离平衡》一章的习题中,有一类离子浓度大小比较的问题,常常给出不符实际的答案,对学生产生误导。
今以NaHCO 3溶液中离子浓度的大小关系为例,对此加以阐述:例:0.050 mol/L 的NaHCO 3溶液呈碱性,下列关系式不正确的是( ) A 、)()()()(23323--+++=CO c CO H c HCO c Na c B 、)()()()()(233---++++=+OH c CO c HCO c H c Na c C 、)()()()()(233-+--+>>>>CO c H c OH c HCO c Na cD 、)()()()(2332--++=+OH c CO c CO H c Hc这些习题的答案通常为B ,均把C 选项认为是正确的,他们的理由是:0.05mol/L 的NaHCO 3溶液呈碱性,所以c(OH -)>c(H +);溶液中存在HCO 3-H + + CO 32-,H 2OH + + OH -,第一个平衡电离出的H +浓度等于CO 32-浓度,而第二个平衡又多电离出部分H +,所以c(H +)>c(CO 32-)。
笔者对此有异议。
2 问题的讨论以0.050 mol/L NaHCO 3溶液为例,计算溶液中)(+H c =? )(23-CO c =?已知32CO H 的1a pK = 6.38 2a pK =10.25NaHCO 3的质子条件式:)()()()(2332--++=+OH c CO c CO H c H c代入平衡关系:)()c(H )c(HCO )()()(3321++--+++=+H c K K K HCO c H c H c w a a)(+H c 的精确式为:12)(1)()(33a w a K HCO c K HCO c K H c --+++=)(3-HCO c 是未知的,因1a K 与2aK 相差较大,所以)(3-HCO c ≈050.0=c∵2a K × c = 30.125.1010--=55.1110->>w K∴精确式中忽略w K ,即与-3HCO 的酸性相比,水的酸性太小)(+H c 为:111)(a a K cc K H c +=+∵ 1a K c = 38.630.11010--= 08.510>>20 ∴忽略分母中的1,即-3HCO 的碱性也不弱,水的碱性可忽略)(+H c 的最简式为: )(+H c =21a a K K代入数值进行计算:)(+H c =21a a K K =25.1038.610--=32.810-下面计算0.050 mol/L NaHCO 3溶液中,)(23-CO c 的大小)(+H c =21a a K K根据多元酸中各型体的分布规律:)(23-CO c = 21121)()(2a a a a a K K H c K H c K K c++++=2121121212)(a a a a a a a a a K K K K K K K K K c++=212112121a a a a a a a a a K K K K K K K K K c++≈21121a a a a a K K K K K c(∵211212a a a a a K K K K K <<)=212a a a K K K c=12a a K K c= 38.625.1030.11010·10---=29.310-∴在NaHCO 3溶液中,)(23-CO c >>)(+H c 。
【高三】2021届高考化学第一轮基础知识归纳复习 离子浓度大小比较
【高三】2021届高考化学第一轮基础知识归纳复习离子浓度大小比较【高三】2021届高考化学第一轮基础知识归纳复习离子浓度大小比较离子浓度大小比较编号:31班级界别姓名.【学习目标】1、能够准确地判断离子浓度的大小。
2、小组合作探究动量法推论离子浓度的方法。
3、以极度的热情全力以赴投入课堂,体验学习的快乐。
【采用表明】利用一节课顺利完成Auron学案,凑齐后及时评阅。
下节课学生先自纠10分钟,然后针对不能的问题探讨10分钟,学生展现教师指点20分钟,最后用5分钟做好全面落实并展开当堂检测。
【基础自学】离子浓度大小比较1、单一溶质溶液:(离子浓度按由大到小的顺序排列)na2co3溶液_____________________________________________nahco3溶液_____________________________________________2、混合溶液:例1.物质的量浓度相同的ch3cooh与ch3coona溶液等体积混合后,溶液中离子浓度关系错误的是()a.c(na+)+c(h+)=c(oh-)+c(ch3coo-)b.c(ch3cooh)+c(ch3coo-)=2c(na+)c.c(ch3coo-)>c(na+)>c(ch3cooh)>c(h+)>c(oh-)d.c(ch3coo-)>c(na+)>c(h+)>c(ch3cooh)>c(oh-)练1.将0.2mol/lhcn溶液和0.1mol/l的naoh溶液等体积混合后,溶液中c(na+)>c(cn-),以下关系式恰当的就是()a.c(hcn)<c(cn-)b.c(h+)<c(oh-)c.c(hcn)-c(cn-)=c(oh-)d.c(hcn)+c(cn-)=0.2mol/l【小结】混合溶液中离子浓度大小的比较方法:3、相同溶液中同一离子浓度大小比较:例2.等物质的量浓度的下列四种溶液中,nh4+浓度最大的是()a.nh4clb.nh4hco3c.nh4hso4d.nh4no3【小结】不同溶液中同一离子浓度大小比较方法:4、溶液中的动量关系:例3:在na2co3溶液中下列关系式错误的是()a.c(na+)+c(h+)=c(oh-)+c(co32-)b.c(oh-)=c(h+)+c(hco3-)+2c(h2co3)c.c(na+)=2c(co32-)+2c(hco3-)+2c(h2co3)d.c(na+)+c(h+)=c(oh-)+2c(co32-)+c(hco3-)【合作探究】★★1、某二元酸(化学式h2a表示)在水中的电离方程式为:h2a=h++ha-;ha-h++a2-请回答下列问题:⑴na2a溶液显出(填上“酸性”“中性”或“碱性”),理由就是(用离子方程式则表示)__________⑵若0.1mol/lnaha溶液的ph=2,则0.1mol/lh2a溶液中h+的物质的量浓度可能将0.11mol/l(填“>”“<”或“=”),理由是⑶0.1mol/lnaha溶液中各种离子浓度由小至大的顺序就是______2、现有常温下的0.1mol/l纯碱溶液:⑴你指出该溶液呈圆形碱性的原因就是(用离子方程式则表示):________________________。
溶液中离子浓度大小的比较教案
溶液中离子浓度大小的比较教案一、教学目标1. 让学生理解溶液中离子浓度大小的概念。
2. 培养学生运用化学知识分析和解决问题的能力。
3. 引导学生掌握溶液中离子浓度大小比较的方法。
二、教学内容1. 溶液中离子浓度大小的定义。
2. 影响溶液中离子浓度大小的因素。
3. 溶液中离子浓度大小比较的方法。
三、教学重点与难点1. 教学重点:溶液中离子浓度大小的概念及比较方法。
2. 教学难点:运用化学知识分析实际问题。
四、教学方法1. 采用问题驱动法,引导学生探究溶液中离子浓度大小的规律。
2. 利用实例分析,让学生学会解决实际问题。
3. 运用小组讨论法,培养学生的合作意识。
五、教学过程1. 引入新课:通过生活中的实例,如海水、盐水等,引导学生思考溶液中离子浓度大小的概念。
2. 讲解溶液中离子浓度大小的定义,让学生理解并掌握相关概念。
3. 分析影响溶液中离子浓度大小的因素,如溶质的溶解度、溶剂的性质等。
4. 教授溶液中离子浓度大小比较的方法,如利用离子反应、电荷守恒等。
5. 进行实例分析,让学生运用所学知识解决实际问题。
6. 开展小组讨论,让学生分享解题心得,培养合作意识。
7. 总结本节课内容,强调溶液中离子浓度大小的比较方法及应用。
8. 布置课后作业,巩固所学知识。
六、教学评价1. 评价学生对溶液中离子浓度大小的概念的理解程度。
2. 评价学生运用化学知识分析和解决问题的能力。
3. 评价学生掌握溶液中离子浓度大小比较的方法的情况。
七、教学拓展1. 引导学生探讨溶液中离子浓度大小与溶解度之间的关系。
2. 让学生思考溶液中离子浓度大小对生活和工业的影响。
3. 推荐学生阅读相关学术论文或书籍,加深对溶液中离子浓度大小研究领域的了解。
八、教学资源1. PPT课件:展示溶液中离子浓度大小的概念、影响因素和比较方法。
2. 实例分析:提供海水、盐水等实例,供学生分析。
3. 小组讨论:组织学生进行小组讨论,分享解题心得。
九、教学反思1. 反思教学内容:确保教案内容全面,有助于学生掌握溶液中离子浓度大小的知识。
高中化学溶液中离子浓度大小比较
高中化学溶液中离子浓度大小比较高中化学中,溶液中离子浓度的大小比较是一个非常重要的概念。
它涉及到离子的相对数量以及它们在溶液中的相互作用。
在这篇文章中,我将从浅入深地探讨离子浓度的大小比较,并与其他相关概念进行对比,以帮助你更好地理解这一概念。
一、离子浓度的基本概念在化学中,溶液是由溶剂中溶解了溶质的混合物。
溶质可以是离子、分子或其他物质。
当溶质是离子时,我们就需要考虑离子在溶液中的浓度。
离子浓度是指单位体积(通常是克/升或摩尔/升)的溶液中离子的数量。
二、离子浓度的如何比较离子浓度的大小可以通过多种方式进行比较。
下面是几种常见的比较方法:1. 摩尔浓度(mol/L): 摩尔浓度是指溶液中的溶质的摩尔数与溶液体积之比。
当两个溶液中的离子数量相等,但其中一个溶液的体积更小,那么它的摩尔浓度将更高。
2. 百分比浓度: 百分比浓度是指溶液中溶质的质量与溶液总质量之比。
如果两个溶液中的离子数量相等,但其中一个溶液总质量更小,那么它的百分比浓度将更高。
3. 反应速率: 离子浓度的大小也可以通过观察反应速率来比较。
一般来说,当离子浓度较高时,反应速率也较快。
这是因为较高的离子浓度增加了反应发生的机会,使得反应更容易发生。
4. 晶体析出: 当两个溶液的离子浓度不同,并且其中一个溶液的离子浓度较高时,溶液中的离子会相互结合形成晶体,并从溶液中析出。
溶液中的离子浓度越高,晶体析出的可能性就越大。
以上是一些常见的比较方法,可以帮助我们确定溶液中离子浓度的大小关系。
然而,在实际情况中,离子浓度的大小还受到其他因素的影响,例如溶液的温度、压力、pH值和溶质的溶解度等。
三、与其他相关概念的比较离子浓度的大小比较还可以与其他相关概念进行对比,以更好地理解。
1. 溶剂浓度: 溶剂浓度是指溶液中溶剂的浓度。
与离子浓度相比,溶剂浓度的测量方法更加简单,因为只需要考虑溶剂的质量或体积。
2. 分子浓度: 分子浓度是指溶液中分子的浓度。
离子浓度大小比较的方法和规律
离子浓度大小比较的方法和规律
离子浓度是指单位体积内离子的数量,是描述溶液中离子含量多少的重要参数。
离子浓度大小的比较对于化学实验和工业生产具有重要意义。
下面将介绍离子浓度大小比较的方法和规律。
首先,我们可以通过离子浓度的计算公式来比较不同溶液中离子的浓度大小。
一般来说,离子浓度的计算公式为离子的摩尔浓度乘以电离度。
其中,电离度是指溶液中离子的离子化程度,是描述离子在溶液中的溶解程度的参数。
通过计算不同溶液中离子的摩尔浓度和电离度,我们可以比较它们的离子浓度大小。
其次,我们可以通过离子浓度的测定方法来比较不同溶液中离子的浓度大小。
常用的离子浓度测定方法包括电化学方法、光谱分析方法、离子选择电极法等。
通过这些方法,我们可以准确地测定不同溶液中离子的浓度,从而比较它们的离子浓度大小。
此外,离子浓度大小的比较还受溶液的温度、压力、PH值等因素的影响。
在比较离子浓度大小时,我们需要考虑这些因素对离子浓度的影响,以确保比较的准确性和可靠性。
总的来说,离子浓度大小的比较需要综合考虑离子的摩尔浓度、电离度、测定方法以及溶液的其他因素。
只有在综合考虑这些因素
的基础上,我们才能准确地比较不同溶液中离子的浓度大小,为化
学实验和工业生产提供准确的数据支持。
通过以上介绍,我们可以看出,离子浓度大小比较的方法和规
律是一个复杂而又重要的问题。
只有在深入理解离子浓度的计算公式、测定方法以及影响因素的基础上,我们才能准确地比较不同溶
液中离子的浓度大小,为化学实验和工业生产提供准确的数据支持。
希望本文的介绍能够对大家有所帮助。
不同价态离子的离子迁移数与浓度的关系_概述说明
不同价态离子的离子迁移数与浓度的关系概述说明1. 引言1.1 概述本文旨在研究不同价态离子的离子迁移数与浓度之间的关系。
离子迁移数是描述电解质溶液中离子传输速率的重要参数,它对于理解电解质溶液中离子运动行为以及电解质溶液的电导性具有重要意义。
而不同价态的离子具有不同的电荷量和化学性质,因此我们需要深入探究它们之间的关系。
1.2 文章结构本文共分为五个部分:引言、正文、离子迁移数与浓度的关系、不同价态离子的离子迁移数与浓度关系的实验研究以及结论。
在正文部分,将详细介绍有关离子迁移数和浓度相关概念以及相关理论知识。
然后通过实验研究部分,探讨不同价态离子在不同浓度条件下的离子迁移数变化情况,以揭示其之间的关系。
1.3 目的本文旨在揭示不同价态离子的离子迁移数与浓度之间存在着怎样的变化规律,为深入理解离子运动行为提供重要的实验数据和理论依据。
通过研究不同价态离子的离子迁移数与浓度的关系,我们可以更好地了解离子传输速率在电解质溶液中的变化趋势,并且对于设计和优化电解质溶液以及相关技术应用具有重要指导意义。
2. 正文离子迁移数是指离子在电解质溶液中由于扩散或迁移而产生的电流与总电流的比值。
在研究离子迁移数与浓度的关系时,我们需要了解离子迁移数的定义及其影响因素。
首先,离子迁移数受到溶液中其他离子以及溶液本身性质的影响。
在强电解质溶液中,当浓度较低时,离子之间相互作用较小,因此离子迁移数接近于理论值。
然而,在高浓度条件下,由于离子之间存在库伦排斥和水合作用等影响因素,使得离子迁移速率减慢,从而导致离子迁移数减小。
其次,不同价态的离子具有不同的电荷量和大小,在相同浓度下会表现出不同的迁移性能。
一般而言,在等浓度条件下,双价阳离子(如Ca2+)相对于单价阳离子(如Na+)具有较低的迁移速率和较小的迁移数。
这是由于双价阳离子具有更大的电荷量和更大的水合半径,从而增加了其与周围溶液分子的相互作用力,减缓了其在溶液中的迁移速率。
化学反应中的离子浓度
化学反应中的离子浓度在化学反应中,离子浓度是一个重要的参数。
离子浓度的变化可以引发反应速率、平衡常数和物质转化程度的改变。
本文将介绍离子浓度在化学反应中的作用,并探讨一些影响离子浓度的因素。
一、离子浓度的定义和意义离子浓度是指单位体积(通常为升)溶液中存在的离子的数量。
在化学反应中,离子浓度的变化可以通过配平反应方程和平衡常数来描述。
离子浓度的增加或减少可以改变反应条件,进而影响反应速率和达到平衡的程度。
二、离子浓度对反应速率的影响离子浓度的增加可以增加反应碰撞的频率和有效碰撞的概率,从而提高反应速率。
当反应速率与某个离子浓度的幂函数成正比时,改变该离子浓度将显著影响反应速率。
反之,若反应速率与某个离子浓度的幂函数成反比关系,离子浓度的增加将降低反应速率。
三、离子浓度对平衡常数的影响离子浓度的变化可以引起平衡常数的改变,进而影响反应的平衡位置。
根据勒夏特列原理,当离子浓度发生改变时,系统将通过移动平衡位置来抵消这种变化。
如果离子浓度增加,平衡位置将向反应物一侧移动;如果离子浓度减小,平衡位置则会向生成物一侧移动。
四、影响离子浓度的因素1. 初始浓度:反应开始时溶液中各离子的初始浓度将直接影响反应进程。
较高的初始浓度通常会导致更高的反应速率和更大的平衡常数。
2. 温度:温度的升高可以增加反应物分子的动能,促进分子碰撞和反应速率。
此外,某些反应可能会随着温度的升高而发生位移,导致离子浓度的变化。
3. 压力:在涉及气体组分的反应中,改变压强可以改变气体分子的体积和运动速率,从而影响反应速率和离子浓度。
4. 反应物浓度:改变反应物浓度可以改变反应体系的离子浓度。
增加反应物浓度会增加离子浓度,从而提高反应速率和平衡常数。
五、实际案例以酸碱中和反应为例,当溶液中H+离子或OH-离子的浓度变化时,反应速率和平衡常数将发生改变。
在实验室中,可以通过控制酸碱溶液的浓度来调节反应的速率和平衡位置。
六、结论离子浓度是化学反应中一个重要的参量,对于反应速率和平衡常数有着显著影响。
化学反应中的离子浓度变化
化学反应中的离子浓度变化化学反应是指由物质之间的相互作用而导致化学键的重新组合的过程。
在化学反应过程中,离子浓度的变化是非常重要的,它不仅直接影响着反应的速率和平衡,还可以通过测量离子浓度的变化来推断反应机理和化学平衡常数等重要信息。
本文将着重探讨化学反应中离子浓度的变化。
一、化学反应中离子的生成和消耗在化学反应中,会有离子的生成和消耗。
当反应开始时,反应物会发生反应生成产物,这些反应物在反应过程中可能会离解成离子。
反应中形成的离子可以增加溶液中离子的浓度,从而改变溶液的化学性质。
举例来说,考虑酸碱中和反应:HCl(aq) + NaOH(aq) → H2O(l) + NaCl(aq)。
在这个反应中,酸和碱反应生成水和盐。
初始时,溶液中的H+离子和OH-离子浓度都很低,接近于零。
随着反应的进行,酸和碱中的离子会发生中和反应,生成水分子和盐的离子。
由此可见,反应中离子的生成和消耗使得反应物浓度减少而产物浓度增加。
二、离子浓度对反应速率的影响离子浓度的变化还会直接影响到反应的速率。
通常情况下,离子浓度越高,反应速率越快。
这是因为反应速率与反应物的有效碰撞次数有关,而高浓度下,离子之间的碰撞概率也更高。
以自催化反应为例,考虑硫酸铁催化下过氧化氢分解的反应:2H2O2(aq) → 2H2O(l) + O2(g)。
这个反应在催化剂存在下具有很快的速率。
催化剂硫酸铁会提高反应物过氧化氢的浓度,从而增加反应物之间的碰撞概率,促进反应的进行。
因此,离子浓度的变化对于反应速率具有重要的影响。
三、离子浓度对反应平衡的影响在一些反应中,反应会达到平衡态,此时正反应和逆反应的速率相等。
在达到平衡态后,离子浓度仍然会发生变化,但是正反应和逆反应的速率均保持不变,使得反应处于动态平衡状态。
在平衡态下,离子浓度对反应的影响是非常重要的。
以铁离子的配位平衡为例,考虑铁离子与水合物之间的配位反应:Fe3+(aq) + 6H2O(l) ⇌ [Fe(H2O)6]3+(aq)。
化学平衡中的离子浓度
化学平衡中的离子浓度化学平衡是指反应体系中正向反应与逆向反应达到动态平衡的状态。
在平衡状态下,反应物和生成物的浓度保持不变,同时,离子浓度也具有重要影响。
本文将探讨化学平衡中离子浓度的相关概念和影响因素。
一、离子浓度的定义和计算方法离子浓度表示单位体积内某种离子的数量,通常用" mol/L "表示。
在平衡反应中,离子浓度与物质浓度存在一定的关系,具体计算方法如下:1. 离子浓度计算方法:根据平衡反应的化学方程式,可以确定反应物和生成物之间的物质摩尔比例关系。
根据物质的浓度和平衡方程,可以计算出各种离子的浓度。
2. 离子浓度变化规律:在平衡状态下,离子浓度保持不变,即正向反应和逆向反应的速率相等。
通过平衡常数可以推导出离子浓度的变化规律。
二、离子浓度对化学平衡的影响离子浓度是影响化学平衡的重要因素之一。
它可以影响平衡反应的平衡位置和平衡常数的数值。
1. 物质浓度变化对平衡的影响:当某种离子的浓度发生变化时,平衡反应会发生移动,以抵消这种浓度变化。
根据Le Chatelier原理,如果离子浓度增加,则平衡反应会向反应物一侧移动,以减少离子浓度。
2. 离子浓度与平衡常数的关系:平衡常数是反映平衡反应进行方向性的指标。
离子浓度的变化会影响平衡常数的数值,进而影响平衡反应的方向。
当离子浓度变化时,平衡常数也会发生变化。
三、影响离子浓度的因素影响化学平衡中离子浓度的因素主要有以下几点:1. 反应物浓度:反应物浓度的变化会影响离子浓度的平衡位置,从而影响整个反应的平衡情况。
2. 温度:温度的变化会引起反应速率的变化,从而影响离子浓度。
3. 压力:对于气体反应系统,压力的变化会导致平衡位置的移动,进而影响离子浓度。
4. 催化剂:催化剂可以加速反应速率,但不改变平衡位置和离子浓度。
四、应用案例:鲁米诺反应鲁米诺反应是一种光度测定法,用于测定物质的浓度。
其平衡反应涉及多种离子,包括鲁米诺离子、过氧化氢离子和氟离子等。
亚硫酸钠溶液中离子浓度大小关系
亚硫酸钠溶液中离子浓度大小关系在亚硫酸钠溶液中离子浓度大小关系的探讨中,我们首先要弄清楚什么是亚硫酸钠。
说简单点,它就是一种常见的化学物质,化学式是Na₂SO₃。
这个小家伙在工业和实验室里都有大用,比如用来漂白、保护食品不变色,甚至在水处理上也能见到它的身影。
不过,今天我们不聊它的工作,咱们主要聊聊它溶解后那些离子之间的浓度大小关系。
1. 亚硫酸钠溶解后的离子1.1 组成部分好了,首先咱们得知道亚硫酸钠溶解到水里会变成什么。
溶解后,它会分解成两个钠离子(Na⁺)和一个亚硫酸根离子(SO₃²⁻)。
想象一下,就像亚硫酸钠在水中开派对,两个钠离子跟着一个亚硫酸根离子一起嗨起来。
1.2 离子浓度在这场派对上,钠离子的数量可是不少哦,每一分子亚硫酸钠都会提供两个钠离子,而亚硫酸根离子就只有一个。
简单来说,如果你有一升的亚硫酸钠溶液,里面的钠离子浓度就是亚硫酸根离子浓度的两倍,这就好比一个大哥带着两个小弟,一起走进了热闹的市场。
2. 离子浓度的大小关系2.1 浓度对比这时候,咱们可以来点数学,看看浓度的具体情况。
比如,假设溶液中的亚硫酸钠浓度是0.1摩尔每升,那钠离子的浓度就是0.2摩尔每升,亚硫酸根离子的浓度则是0.1摩尔每升。
你说这不就很明显嘛,钠离子就是那种爱出风头的角色,亚硫酸根离子则比较低调。
2.2 现实应用而且,这种离子浓度的关系在实际应用中也很重要。
比如,在水处理时,钠离子的浓度过高可能会影响水质,而亚硫酸根离子的浓度则可以有效去除水中的某些有害物质。
所以,在不同的场合,我们都得考虑这两种离子的浓度,才能做出最好的决策。
3. 总结与思考3.1 理解离子浓度的重要性综上所述,亚硫酸钠溶液中的离子浓度大小关系,直接影响到我们在生活中的方方面面。
从食品安全到环境保护,这些小小的离子可不是摆设,它们在默默地发挥着巨大的作用。
3.2 未来的探索想象一下,未来的科学家们会不会在这个基础上开发出更好的技术,让亚硫酸钠发挥出更多的用途?或者有没有可能找到新的化合物,带来更强的离子浓度控制?这些都是值得我们去思考的问题,毕竟科学的世界,总是充满了未知的惊喜。
碳酸钠溶液中离子浓度大小关系
碳酸钠溶液中离子浓度大小关系1. 碳酸钠的基础知识说到碳酸钠,大家可能会想起那些在家庭清洁剂里见过的东西。
没错,碳酸钠就是我们常说的小苏打,它不仅可以帮你搞定厨房里的油污,还在化学世界里扮演了重要的角色。
碳酸钠溶于水后,会产生两种离子——钠离子和碳酸根离子。
这就像把一个人的名字分成姓和名,每个离子都有自己不同的任务。
在我们开始深入探讨之前,先来把这两个小家伙的特性理清楚。
2. 碳酸钠在水中的离解过程2.1 钠离子的秘密首先,咱们来聊聊钠离子。
钠离子在水中的表现可是非常有趣的。
它就像是一个个带着正电的小球,四处跑来跑去,给溶液带来了不少“电力”。
在水中,钠离子的浓度一般比较高,这也就是为什么我们常常在碳酸钠溶液里能发现它的身影。
它的浓度高,说明它在水里玩得很开心。
你可以把钠离子想象成一群兴奋的小伙伴,在水中大展拳脚。
2.2 碳酸根离子的角色接着,碳酸根离子就像是钠离子的好搭档。
它们在水里一见面,立刻就组成了“二人组”。
碳酸根离子带有两个负电荷,这让它在水中的存在感也不小。
虽然它们的浓度通常没钠离子那么高,但它们的作用可一点都不逊色。
碳酸根离子在水中的行为就像是一个个带着负能量的“小怪兽”,它们的存在也让水溶液变得更加复杂有趣。
3. 离子浓度的比较3.1 离子浓度的高低关系好了,咱们终于要探讨这些离子的浓度关系了。
总的来说,碳酸钠在水里一般会产生等量的钠离子和碳酸根离子。
也就是说,如果你有10个钠离子,那么也有10个碳酸根离子在水里。
这就像一个精确的天平,一边是钠离子,一边是碳酸根离子,永远保持平衡。
不过,由于水的稀释程度和溶液的浓度不同,这种平衡有时会显得有些微妙。
3.2 影响离子浓度的因素离子浓度的变化受很多因素影响,比如溶液的稀释程度。
如果你把碳酸钠溶液稀释得很厉害,钠离子和碳酸根离子的浓度都会下降,但它们的比例还是保持不变。
就像是在水中放了一些糖,糖的浓度虽然减少了,但每一勺水里的糖果比例还是一样的。
高考化学离子浓度知识点
高考化学离子浓度知识点化学是高考中重要的一门科学,其中离子浓度是一个常见且重要的概念。
离子浓度在化学反应和溶液中起着关键的作用,对于理解和解决化学问题至关重要。
本文将探讨高考化学中有关离子浓度的知识点和应用。
一、离子浓度的定义与计算离子浓度指的是在溶液中的某种离子的数量与溶液体积之比。
它可通过以下公式计算:离子浓度(mol/L)= 某种离子的物质的量(mol)/ 溶液的体积(L)二、离子浓度的影响因素离子浓度的大小受到多种因素的影响,包括溶质的物质的量、溶液的体积以及反应条件等。
1. 溶质的物质的量:溶质的物质的量增加,离子浓度也随之增加。
例如,当向1升的水中溶解一个物质的量为1摩尔的氯化钠时,氯离子和钠离子的浓度均为1M。
2. 溶液的体积:溶液的体积减小,离子浓度随之增加。
假设将之前的1升氯化钠溶液蒸发至0.5升,那么氯离子和钠离子的浓度将增至2M。
3. 反应条件:某些反应条件的改变也会导致离子浓度的变化。
例如,当氯化钠溶液被加热时,水分子的蒸发会导致溶液体积的减小,从而增加氯离子和钠离子的浓度。
三、离子浓度在化学反应中的应用离子浓度在化学反应中的应用非常广泛,下面以酸碱中和反应和溶液的稀释为例进行说明。
1. 酸碱中和反应:酸碱中和反应是指酸和碱在适当的条件下反应生成盐和水的化学反应。
在这类反应中,离子浓度的计算可以帮助我们确定反应的进程和结果。
例如,若将0.1 mol/L的氢氧化钠与0.1 mol/L的盐酸溶液等体积混合,我们可以通过计算氢离子和氢氧根离子的浓度,判断酸碱中和反应是否已经发生,进而推断反应最终生成的盐的类型。
2. 溶液的稀释:溶液的稀释是指通过向已有溶液中加入溶剂来减小溶液的浓度。
在实际操作中,我们可以通过计算原溶液和稀释后溶液中离子的浓度,控制溶液的浓度。
例如,如果我们将1升0.1 mol/L的氯化钠溶液与1升水混合,则溶液中氯离子和钠离子的浓度将降为原来的一半,即为0.05 M。
化学平衡的溶液浓度与离子活度计算方法分析
化学平衡的溶液浓度与离子活度计算方法分析化学平衡是指在一个封闭系统中,反应物进一步转化为产物,但反应速率相等的状态。
在溶液中,离子的浓度和活度是化学平衡中重要的参数,通过它们的计算可以更好地了解溶液中的离子行为。
本文将探讨化学平衡下溶液浓度与离子活度的计算方法及其分析。
一、离子浓度的计算方法在化学平衡中,离子浓度是指单位体积溶液中离子的数量。
离子浓度的计算方法可以通过浓度公式来进行,即溶质的量与溶液的体积之比。
以A+和B-的离子在溶液中反应为A + B ⇌ AB,其中A+和B-的浓度分别为[A+]和[B-],AB的浓度为[AB]。
根据离子反应的化学平衡常数K,可以得到浓度之间的关系式:K = [AB] / ([A+] * [B-])根据这个方程,我们可以通过已知的浓度来计算未知的浓度。
例如,如果已知[A+] = 0.1 mol/L,[B-] = 0.2 mol/L,K = 10,则可以通过代入数值计算出[AB]为1 mol/L。
二、离子活度的计算方法离子活度是离子在溶液中的实际活动程度,可以用来描述溶液中离子的活性,而非仅仅考虑浓度。
离子活度与浓度之间的关系可由离子活度系数来表示。
离子活度系数是一个无量纲数,它表示溶液中离子相对于理想溶液的活动程度,一般用γ表示。
离子活度与浓度的关系可由下式表示:a+ = γ+ * [A+]b- = γ- * [B-]其中a+和b-分别是A+和B-的离子活度,[A+]和[B-]是溶液中的粒子浓度,γ+和γ-是离子活度系数。
三、离子活度系数的计算方法离子活度系数的计算方法有多种,常见的有德拜-休塔方程和离子强度法。
德拜-休塔方程是一种常用的计算离子活度系数的方法,它基于离子间的相互作用以及溶液中的离子强度。
德拜-休塔方程可以表示为:log10γ± = -Az^0.5*√I/(1+B*√I)其中Az是每一电荷离子离头的它所在的溶剂的离子半径,I是离子强度,B是与离子间相互作用有关的常数。
化学反应的离子浓度对速率的影响与反应速率的关系
化学反应的离子浓度对速率的影响与反应速率的关系化学反应速率是指化学反应中物质转化的快慢程度,它受多种因素的影响,其中离子浓度是一个重要的因素。
本文将探讨化学反应的离子浓度对速率的影响,并分析反应速率与离子浓度之间的关系。
1. 离子浓度对速率的影响化学反应是由粒子之间的碰撞和相互作用引起的,而离子是带电的粒子,因此离子浓度对于反应速率有着明显的影响。
当离子浓度较高时,粒子之间的碰撞频率增加,反应速率也随之增加。
这是因为高浓度的离子会增加反应物分子之间的接触机会,从而提高反应速率。
另一方面,当离子浓度较低时,反应物分子之间的碰撞频率减少,导致反应速率降低。
这是因为低浓度的离子会减少反应物分子之间的接触机会,使得反应发生的概率变低。
因此,可以得出结论,离子浓度的增加可以促进反应速率的提高,而离子浓度的降低则会导致反应速率的下降。
2. 反应速率与离子浓度的关系反应速率与离子浓度之间存在着一定的数学关系,这主要体现在速率方程中。
速率方程描述了反应速率与各种物质浓度之间的关系,常用形式为:反应速率 = k[A]^m[B]^n[C]^p...其中,k为速率常数,[A]、[B]、[C]为反应物的浓度,m、n、p为反应物的摩尔数系数。
根据速率方程可以看出,反应速率的大小与反应物的浓度之间呈指数关系。
在一定的温度下,离子浓度的增加会引起反应速率的显著增加。
而当离子浓度翻倍时,反应速率可增加到原来的几倍甚至更多。
这说明反应速率对离子浓度的变化非常敏感。
需要注意的是,反应速率与离子浓度之间的关系并不是线性关系,而是非线性关系,即离子浓度的两倍并不意味着反应速率也会增加两倍。
这是由于反应速率方程中的摩尔数系数m、n、p的存在,它们决定了反应速率对各个反应物浓度的敏感度。
3. 应用与实例离子浓度对速率的影响在化学反应中具有广泛的应用。
例如,在工业生产中,可以通过调节反应物的浓度来控制反应速率,从而实现生产过程的优化。
此外,研究离子浓度对速率的影响还可以帮助我们理解和解释各类化学反应的机理与动力学过程。
体系中离子浓度的对数值lgc、反应物的物质的量之比
体系中离子浓度的对数值lgc、反应物的物质的量之比1. 前言在化学反应中,离子浓度和反应物的物质量之比是两个非常重要的概念。
离子浓度的对数值lgc可以帮助我们更好地理解溶液中离子的浓度情况,而反应物的物质的量之比则是化学反应中的一个关键因素。
在本文中,我们将分别探讨这两个概念的重要性,以及它们在化学反应中的应用。
2. 离子浓度的对数值lgc2.1 定义离子浓度的对数值lgc是指溶液中离子浓度的对数值。
通常情况下,我们用lgc来表示这个值,其计算公式为lgc=-log[c],其中[c]代表离子的浓度。
2.2 应用离子浓度的对数值lgc在化学反应中有着重要的应用。
它可以帮助我们更好地了解溶液中离子的浓度情况,从而判断化学反应的进行程度。
在酸碱中和反应中,离子浓度的对数值lgc可以帮助我们确定反应的平衡位置,通过调节溶液中离子的浓度来控制反应的进行速度和平衡位置。
3. 反应物的物质的量之比3.1 定义反应物的物质的量之比是指化学反应中反应物的物质的量之间的比值关系。
在化学反应中,反应物的物质的量之比对于确定反应的进行程度和生成物的量是至关重要的。
3.2 应用反应物的物质的量之比在化学反应中有着重要的应用。
它可以帮助我们确定反应的进行程度和生成物的量,从而指导我们进行实际的化学合成或分析实验。
在化学平衡中,反应物的物质的量之比可以帮助我们确定反应的平衡位置,通过调节反应物的物质的量之比来控制反应的进行速度和平衡位置。
4. 总结离子浓度的对数值lgc和反应物的物质的量之比是化学反应中两个非常重要的概念。
它们可以帮助我们更好地理解化学反应的进行过程,从而指导我们进行实际的化学合成或分析实验。
在未来的研究中,我们可以进一步探讨这两个概念在化学反应中的应用,并寻找更加精确的方法来确定离子浓度的对数值lgc和反应物的物质的量之比对于化学反应的影响。
提升化学反应的效率和控制反应过程的关键在于对离子浓度的对数值lgc和反应物的物质的量之比的理解和应用。
碳酸钠溶液中离子浓度的关系
碳酸钠溶液中离子浓度的关系碳酸钠溶液是一种常见的化学溶液,由碳酸钠(Na2CO3)和水(H2O)组成。
在溶液中,碳酸钠会解离成钠离子(Na+)和碳酸根离子(CO3^2-)。
本文将探讨碳酸钠溶液中离子浓度的关系。
我们需要了解溶液中离子浓度的定义。
离子浓度指的是单位体积(通常是1升)溶液中离子的数量。
在碳酸钠溶液中,离子浓度可以通过浓度计算得出,即离子的摩尔浓度。
碳酸钠溶液中的离子浓度取决于溶液的浓度。
浓度越高,溶液中离子的浓度也越高。
这是因为溶液的浓度决定了溶质(碳酸钠)的摩尔数量,而溶液中的离子就是由溶质解离得到的。
溶液中离子的浓度还与溶液的稀释度有关。
当溶液被稀释时,溶质的摩尔数量不变,但是溶液的体积增加,导致溶液中离子的浓度减少。
除了浓度和稀释度,温度也会对碳酸钠溶液中离子浓度产生影响。
一般来说,随着温度的升高,溶质的溶解度会增加,从而导致离子浓度的增加。
但是,对于碳酸钠溶液来说,随着温度的升高,碳酸钠的溶解度会减小,因此离子浓度会降低。
溶液的pH值也会对碳酸钠溶液中离子浓度产生影响。
pH值是用来表示溶液酸碱性的指标,对于碳酸钠溶液来说,pH值越低,溶液中的碳酸根离子浓度越高;pH值越高,溶液中的碳酸根离子浓度越低。
需要注意的是,碳酸钠溶液中的离子浓度还受到其他因素的影响,如化学反应、溶液的电导率等。
这些因素可以改变溶质的解离程度,从而影响离子浓度。
碳酸钠溶液中离子浓度与溶液的浓度、稀释度、温度和pH值等因素有关。
了解这些关系可以帮助我们更好地理解和应用碳酸钠溶液,同时也为相关领域的研究和应用提供了理论基础。
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探讨离子浓度比较规律
发表时间:2011-08-19T19:12:53.607Z 来源:《学习方法报●教研周刊》2011年45期供稿作者:吕军玲
[导读] 弱电解质在水中部分电离,多元弱酸分步电离且以第一步电离为主,多元弱酸的酸根离子也能电离。
湖南省祁阳县第一中学吕军玲
离子浓度大小比较是历年高考的重点和热点内容,要想熟练的掌握这一部分内容,应首先掌握以下几个方面的知识:①电离平衡;②水解平衡;③三个守恒(电荷守恒、物料守恒和质子守恒)等相关知识。
一.基础知识
1. 电离平衡理论
(1)强电解质在水溶液中完全电离。
(2).弱电解质在水中部分电离,多元弱酸分步电离且以第一步电离为主,多元弱酸的酸根离子也能电离。
(3)外界条件对弱电解质电离的影响:浓度越稀越电离;温度越高越电离。
2.水解平衡理论
(1)含弱酸根或弱碱阳离子的盐都能水解,一般地,盐的水解程度都不大(完全水解的盐类除外),且越弱越水解。
(2)多元弱酸的酸根离子的水解分步水解,且以第一步水解为主。
(3)外界条件对盐类水解的影响:浓度越稀越水解;温度越高越水解。
3.三个守恒
(1)电荷守恒:电解质溶液中阳离子所带正电荷的总量等于阴离子所负电荷的总量。
如Na2CO3溶液中:c(Na+)+c(H+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-)。
(2)物料守恒:电解质在水溶液中存在的各种形式(离子或分子)中的某种原子总数与原电解质中的该原子总数相等。
如在Na2CO3溶液中:c(Na+)=2c(CO32-)未水解=2c(CO32-)+2c(HCO3-)+2c(H2CO3)。
又如在NaH2PO4溶液中:c(Na+)=c(H2PO4-)未变化
=c(H2PO4-)+c(HPO42-)+c(PO43-)+c(H3PO4)。
(3)质子守恒:在电解质溶液中,由水电离产生的c(H+)和c(OH-)相等。
质子守恒式也可由电荷守恒式和物料守恒式联合求得。
如在Na2CO3溶液中溶液中:c(H+)水=c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3) =c(OH-)水。
离子浓度大小比较的试题是一类综合性强,要求的能力高、区分度较大的题目。
主要有以下几种类型。
二、离子浓度大小比较试题的类型
1. 多元弱酸的电离
如在H2CO3溶液中,c (H2CO3) > c (H+) > c (HCO3-) >c (CO32-) >c (OH-),这主要是因为多元弱酸是分步电离的,且以第一步电离为主,同时还有水的电离。
2.多元弱酸正盐溶液的水解
例1 在0.1mol/L Na2CO3溶液中,下列关系正确的是()。
A. c (Na+)=2c (CO32-)??????? ?
B. c (OH-)=2c (H+)
C. c (HCO3-)>c (H2CO3)????????
D. c (Na+)< c (CO32-)? + c (HCO3-)
解析水解是微弱的,像CO32-这样的多元弱酸的酸根离子在水解时分步水解:
CO32-+H2O HCO3-+OH-,HCO3-+H2O OH-+H2CO3,且以第一步水解为主。
A项中由于CO32-发生了水解,所以c (Na+)>2c (CO32-)。
B项中根据现有条件无法确定二者之间的量的关系;HCO3-是第一步水解的产物,H2CO3是第二步水解的产物,根据多元弱酸正盐的水解规律可知C项是正确的。
在Na2CO3溶液中,n(Na):n(C)=2:1,根据C元素守恒,c (Na+)= 2[c (CO32-)? + c (HCO3-)],故D项错误。
故选C。
3.不同溶液中同一离子浓度大小的比较
例2 1mol/L的下列溶液中NH4+浓度大小顺序正确的是()。
①NH4Cl?? ②CH3COONH4?? ③NH4HSO4??
A. ①>②>③??
B. ③>②>①?
C. ③>①>②??
D. ①>③>②
解析本题主要是分析溶液中各种离子对NH4+的影响。
根据NH4++H2O NH3·H2O+H+,NH4Cl 中Cl-对NH4+的水解基本没有影响,CH3COONH4中CH3COO-和NH4+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。
NH4HSO4 中H+抑制
NH4+的水解,在这三种物质中其水解程度最小。
故选C。
4. 混合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.c(HCOO-)>c(Na+)??? B.c(HCOO-)<c(Na+)
C.c(HCOO-)=c(Na+)??? D.无法确定c(HCOO-)与c(Na+)的关系
解析溶液中有四种离子HCOO-、OH-、Na+ H+,根据电荷守恒有:c(Na+)+c(H+)= c(OH-) + c(HCOO-)。
pH=7则c(H +)= c(OH-),故c(HCOO-)=c(Na+),选C。
5. 混合溶液中各种离子浓度之间的等量关系
例4 将20mL 0.1mol/L的醋酸钠溶液与10mL 0.1mol/L盐酸混合后,溶液显酸性,则溶液中有关微粒的浓度关系正确的是()。
A.c (CH3COO-)>c (Cl-)>c (H+)>c (CH3COOH)???
B.c (CH3COO-)>c (Cl-)>c (CH3COOH)>c(H+)
C.c (CH3COO-)=c (Cl+)>c (H+)>c (CH3COOH)?????
D.c (Na+)+c (H+)=c (CH3COO-)+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CH3COO-水解程度小于CH3COOH的电
离程度,所以c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(CH3COOH); CH3COOH的电离程度较小,c (CH3COOH)???>c(H+),故A、C项错误,B项正确。
依据电荷守恒原则可知D项也是正确的。
故选BD。
三、离子浓度大小比较的常见错误 1.在溶液中离子个数比较时,一是忽略弱电解质,二是忽略离子的水解,从而造成对问题的错误分析。
2.在溶液中的离子浓度比较时,对溶液中同时存在电离和水解时,弄不清是电离占主导,还是水解占主导,从而造成解题失误。
3.对电解质溶液中离子之间的几种守恒关系(即物料守恒、电荷守恒、质子守恒)弄不清楚,在分析问题时造成失误。
4. 忽视溶液中水的电离、忽视两溶液混合后溶质之间的化学反应、忽视二元酸第一步电离生成的H+会对第二步的电离产生抑制作用等各方面的情况导致的错误。