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2013鲁科版选修四《离子反应--离子浓度大小比较题型归类解析》word教学参考.doc

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    资源描述:
    离子浓度大小比较题型归类解析
    ??? 离子浓度大小比较是近几年高考的热点之一,纵观全国和地方高考试题几乎出现率100%,由于决定离子浓度大小的因素很多,诸如物质的量,溶解度,电离程度,水解,化学反应等。另外,要正确快速解决该类题还应具备熟练掌握各种平衡知识如溶解平衡、电离平衡、水解平衡、电荷平衡、物料平衡、质子转移平衡等基础知识。因此,离子浓度大小比较题是一类难度大,综合性强的题型,现对近几年高考中出现的离子浓度大小比较题型进行归类解析,供参考。
    总体思路:无论是哪类型的题目,解题时一定要认真分析溶液中的微粒种类,然后分析这些微粒的水解和电离情况,如果比较大小用电离和水解分析,如要求相等关系用三大守恒分析,(质子守恒可以不用时不用)
    类型一、溶质单一型
    解题指导:对于溶质单一型的溶液,若溶质是弱酸或弱碱的考虑电离且电离是弱电离,若溶质是盐考虑水解同样水解也是弱水解
    例1. H3PO4溶液中各离子浓度大小的顺序为: H+>H2PO4->HPO42->PO43->OH-
    例2、NH3·H2O溶液中各离子浓度大小顺序为:OH->NH4+>H+
    例3(2001年全国春招题)在0.1mol·L1Na2CO3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+)?解析:由于CO32-水解,故C(Na+)>2C(CO32-);又CO32-水解以第一步为主,故有(HCO3-)>C(H2CO3),依物料守恒,有C(Na+)=2[C(CO32-)+C(HCO3-)+C(H2CO3)],故C(Na+)>C(CO32-)+C(HCO3-);因由水电离出H+和OH-物质的量相等,可得C(OH-)=C(H+)+C(HCO3-)+2C(H2CO3),故C(OH-)≠2C(H+)。综合上述,正确答案为C。
    例4 (1994年上海高考题):明矾溶液中各种离子的物质的量浓度大小关系能够确定的是(? )
    A.C(K+)>C(Al3+)???? B.C(K+)=C(Al3+) ???C.C(H+)=C(OH-)???? D.C(Al3+)解析:明矾在水中电离:KAl(SO4)2=K++Al3++2SO42-,因Al3+水解,Al3++H2O Al(OH)3+3H+,溶液显酸性,所以有C(K+)>C(Al3+),C(H+)>C(OH)-,C(Al3+)>c(H+),故正确答案为A。
    例5(1994年全国高考题)在氯化铵溶液中,下列关系正确的是()。
    A.C(Cl-)>C(NH4+)>C(H+)>C(OH-) ??????B.C(NH4+)>C(Cl-)>C(H+)>C(OH-)
    C.C(Cl-)=C(NH4+)>C(H+)=C(OH-) ??????D.C(NH4+)=C(Cl-)>C(H+)>C(OH-)
    解析:因少量NH4+发生下列水解: NH4++H2O NH3·H2O+H+ 故有C(Cl-)>C(NH4+),故正确答案为A。
    类型二、酸碱中和型
    对于酸碱中和的类型,应先考虑它们按化学计量关系进行反应,观察是否反应完全,然后考虑物质在水溶液中的电离及可能存在的电离平衡、水解平衡以及抑制水解等问题,最后对离子浓度大小作出估计和判断。
    1恰好中和型
    解题指导:给定的酸碱是等物质的量的反应(注意与H+和OH-物质的量相等的情况区别)反应结束后一定是生成正盐和水,故可把此类问题转化成是正盐溶液中离子浓度比较问题,即单一溶质型中的溶质为盐的问题来解决。
    例6(2003年上海高考题)在10mL0.1mol·L-1NaOH溶液中加入同体积、同浓度HAC溶液,反应后溶液中各微粒的浓度关系错误的是()。
    A.C(Na+)>C(AC-)>C(H+)>C(OH-) ?????????B.C(Na+)>C(AC-)>C(OH-)>C(H+)
    C.C(Na+)=C(AC-)+C(HAC) ???????????????D.C(Na+)+C(H+)=C(AC-)+C(OH-)
    解析:由于混合的NaOH与HAC物质的量都为1×10-3mol,两者恰好反应生成NaAC,等同于单一溶质,故与题型一方法相同。
    由于少量AC-发生水解:
    AC-+H2O HAC+OH-
    故有C(Na+)>C(AC-)>C(OH-)>C(H+),根据物料守恒C正确,根据电荷守恒D正确,A错误。故该题选项为A。
    例7(1998年全国高考题)等体积等浓度MOH强碱溶液和HA弱酸溶液混合后,混合液中有关离子的浓度应满足的关系是()。
    A.C(M+)>C(OH-)>C(A-)>C(H+) ????B.C(M+)>C(A-)>C(H+)>C(OH-)
    C.C(M+)>C(A-)>C(OH-)>C(H+) ????D.C(M+)+C(H+)=C(A-)+C(OH-)
    解析:根据题意MOH与HA恰好反应生成强碱弱酸盐。因少量A-发生水解。A-+H2O HA+OH-,A-减少,溶液呈碱性,故C正确;又根据电荷守恒D也正确。
    2pH等于7型
    解题指导:酸碱中和反应(注意与恰好中和型区别)结束后一定是C(H+)=C(OH-)故分析此类问题从两方面入手:
    (1)考虑从电荷守恒入手求得其它离子相等关系。
    (2)判断PH等于7时,酸碱到底谁过量;方法是:先设定为完全反应时的PH然后与PH=7比较便可得出。
    例8(2002年全国高考理综)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.C(HCOO-)=C(Na+) ??????D.无法确定C(HCOO-)与C(Na+)的关系
    解析:根据溶液中电荷守恒: C(Na+)+C(H+)=C(HCOO-)+C(OH-)因pH=7,故C(H+)=C(OH-),所以有C(Na+)=C(HCOO-),此题量的分析为:若完全反应生成甲酸钠为强碱弱酸盐,溶液呈碱性,而现在pH=7,故酸须略为过量。????????????????????????? ???????????答案为C。
    例9(2002年上海高考题)在常温下10mLpH=10的KOH溶液中,加入pH=4的一元酸HA溶液至pH刚好等于7(假设反应前后体积不变),则对反应后溶液的叙述正确的是()。
    A.C(A-)=C(K+) ??????????B.C(H+)=C(OH-)C.V后≥20mL ????????????D.V后≤20mL
    解析:pH=10的KOH有C(KOH)=10-4mol·L-1,pH=4的一元酸,因不清楚是强酸还是弱酸,故有C(HA)≥10-4mol·L-1,根据电荷守恒,无论是强酸或是弱酸,都有下列关系:C(H+)+C(K+)=C(OH-)+C(H+),因pH=7,C(H+)=C(OH-),故C(A-)=C(K+),A选项正确,B错;当HA为强酸时,加入10mLKOH与HA刚好中和,pH=7,此时V后为20mL,当HA为弱酸时,有两种方法可以分析:
    (1)假设两考等体积混合则,则电离出来的n(H+)和n(OH-)恰好反应完全但此时及有酸(pH=4时,酸的浓度大于1×10-4mol/L)pH<7,故为了使pH=7必须少加酸,故V后≤20m
    (2)因C(HA)>10-4mol·L-1,故加入V(HA)<10mL即达pH=7,此时V后≤20mL,综合上述,V后≤20mL,D项也正确。
    【变式训练】在常温下10mL 0.01mol/L的KOH溶液中,加入0.01mol/L的一元酸HA溶液至pH刚好等于7(假设反应前后体积不变),则对反应后溶液的叙述正确的是()。
    A
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