在1.00L含有NH3·H2O和NH4Cl的溶液中,[NH3]和[CL-]均為0.10mol·dm
- 教育綜合
- 2023-09-29 17:44:17
含NH3.H2O和NH4Cl的溶液1升,總濃度為0.2摩爾/L,PH=10.0
NH4+ + H+=OH-+Cl- 電荷守恒,H+和氫氧根已知,同時NH3.H2O=NH4+ + OH-,根據(jù)此平衡 一水合氨Kb=(OH-)*(NH4+)/NH3.H2O,Kb已知,NH4+NH3=0.2mol/L,OH已知,可算出Cl如何快速正確的比較離子濃度的大???
離子濃度大小比較策略\x0d\x0a電解質(zhì)溶液中離子濃度大小比較問題,是高考的“熱點(diǎn)”之一.多年來全國各地高考化學(xué)試卷都涉及這部分內(nèi)容.如何高效地解答此類問題,建議采取如下學(xué)習(xí)策略.\x0d\x0a一、理清一條思路,掌握分析方法\x0d\x0a\x0d\x0a2、要養(yǎng)成認(rèn)真、細(xì)致、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕忸}習(xí)慣,在形成正確解題思路的基礎(chǔ)上學(xué)會常規(guī)分析方法,例如:關(guān)鍵性離子定位法、守恒判斷法、淘汰法、整體思維法等.\x0d\x0a二、熟悉二大理論,構(gòu)建思維基點(diǎn)\x0d\x0a1、電離(即電離理論)\x0d\x0a①弱電解質(zhì)的電離是微弱的,電離產(chǎn)生的微粒都非常少,同時還要考慮水的電離,如氨水溶液中:\x0d\x0aC(NH3·H2O)>C(OH)->C(NH4-)\x0d\x0a②多元弱酸的電離是分步進(jìn)行的,其主要是第一級電離.如在H2S溶液中:\x0d\x0a C(H2S)>C(H+)>C(HS-)>C(S2-)\x0d\x0a2、水解(即水解理論)\x0d\x0a①弱離子的水解損失是微量的(雙水解除外),但由于水的電離,故水解后酸性溶液中C(H+)或堿性溶液中C(OH-)總是大于水解產(chǎn)生的弱電解質(zhì)溶液的濃度.如NH4Cl溶液中:C(Cl-)>C(NH4+)>C(H+)>C(NH3·H2O)\x0d\x0a②多元弱酸根離子的水解是分步進(jìn)行的,其主要是第一步水解,如在Na2CO3溶液中:\x0d\x0aC(CO32-)>C(HCO3-)>C(H2CO3)\x0d\x0a三、把握三種守恒,明確等量關(guān)系\x0d\x0a以0.1mol/NaHCO3溶液為例,溶液中的大量離子:Na+、HCO3-;微量離子:OH-、CO32-、H+;大量分子:H2O;微量分子:H2CO3.\x0d\x0a1、電荷守恒:電解質(zhì)溶液中所有陽離子所帶有的正電荷數(shù)與所有陰離子所帶的負(fù)電荷數(shù)相等.n(Na+)+n(H+)=n(HCO3-)+2n(CO32-)+n(OH-),推出:C(Na+)+C(H+)=C(HCO3-)+2C(CO32-)+C(OH-).\x0d\x0a2、物料守恒:電解質(zhì)溶液中由于電離或水解因素,離子會發(fā)生變化,變成其他離子或分子等,但離子或分子中某特定元素的原子總數(shù)是不會改變的.如NaHCO3溶液中n(Na+):n(C)=1:1,推出:C(Na+)=C(HCO3-)+C(CO32-)+C(H2CO3).\x0d\x0a3、質(zhì)子守恒:由水電離出的C(H+)水=C(OH-)水,得質(zhì)子守恒關(guān)系為:\x0d\x0aC(OH-)=C(H+)+C(HCO3-)+2C(H2CO3)(也可通過電荷守恒和物料守恒推導(dǎo)).\x0d\x0a四、辨析四類試題,強(qiáng)化知識遷移\x0d\x0a1、單一電解質(zhì)溶液中微粒濃度的相對大小比較\x0d\x0a①弱酸或弱堿溶液\x0d\x0a[例1]在0.1mol/L的NH3·H2O溶液中,下列關(guān)系正確的是( )\x0d\x0a A、[NH3·H2O]>[OH-]>[NH4+]>[H+]\x0d\x0aB、[NH4+]> [NH3·H2O]>[OH-]>[H+]\x0d\x0aC、[NH3·H2O]>[NH4+]=[OH-]>[H+] \x0d\x0aD、[NH3·H2O]>[NH4+]> [H+]> [OH-]\x0d\x0a解析:NH3·H2O是一元弱堿,在水溶液中少部分發(fā)生電離(NH3·H2O NH4++OH-),所以[ NH3·H2O]必大于[NH4+]和[OH-].因?yàn)閇OH-]=[H+]+[NH4+],所以[OH-]>[NH4+],綜合起來,[NH3·H2O]>[OH-]>[NH4+]>[H+],答案為A.\x0d\x0a②會水解的鹽溶液\x0d\x0a[例2]關(guān)于小蘇打水溶液的表述正確的是( )\x0d\x0a A、C(Na+)=C(HCO3-)+C(CO32-)+C(H2CO3)\x0d\x0aB、C(Na+)+C(H+)=C(HCO3-)+C(CO32-)+C(OH-)\x0d\x0aC、HCO3-的電離程度大小于HCO3-的水解程度\x0d\x0aD、存在的電離有:NaHCO3=Na++HCO3-,HCO3-=H++CO32-,H2O=H++OH-.\x0d\x0a解析:NaHCO3溶液中存在:NaHCO3=Na++4CO3-,HCO3- H++CO32-,HCO3-+H2O H2CO3+OH-,H2O H++OH-.根據(jù)電荷守恒有:C(Na+)+C(H+)=C(HCO3-)+2C(CO32-)+C(OH-),B錯誤;NaHCO3溶液顯堿性,故HCO3-的水解程度大于HCO3-的電離程度, C錯誤;A符合物料守恒, A正確.答案為AD.\x0d\x0a2、酸與堿混合后溶液中微粒濃度的相對大小比較\x0d\x0a①物質(zhì)的量濃度相等的強(qiáng)酸(弱酸)與弱堿(強(qiáng)堿)等體積混合\x0d\x0a[例3]0.1mol/LHF溶液和0.1mol/LNaOH溶液等體積混合,離子濃度的關(guān)系正確的是( ?。‐x0d\x0a A、C(F-)>C(Na+)>C(OH-)>C(H+)\x0d\x0aB、C(Na+)>C(F-)>C(OH-)>C(H+)\x0d\x0aC、C(Na+)>(F-)>C(H+)>C(OH-)\x0d\x0aD、C(Na+)=(F-)>C(OH-)=C(H+)\x0d\x0a解析:題中HF與NaOH恰好完全反應(yīng)生成NaF和H2O,相當(dāng)于單一的強(qiáng)堿弱酸鹽溶液,故選B.\x0d\x0a②C(H+)=C(OH-)的強(qiáng)酸(弱酸)與弱堿(強(qiáng)堿)等體積混合\x0d\x0a[例4]常溫下,將PH=2的鹽酸與PH=12的氨水等體積混合后,離子濃度的關(guān)系正確的是( ?。‐x0d\x0a A、C(Cl-)>C(NH4+)>C(H+)>C(OH-)\x0d\x0aB、C(NH4+)>C(Cl-)> C(H+)>C(OH-)\x0d\x0aC、C(Cl-)=C(NH4+)>C(H+)=C(OH-)\x0d\x0aD、C(NH4+)>C(Cl-)>C(OH-)>C(H+)\x0d\x0a解析:兩溶液的C(H+)=C(OH-),而氨水是弱堿,其物質(zhì)的量濃度遠(yuǎn)大于鹽酸濃度,兩者混合后,氨水大大過量,應(yīng)為氨水和氯化銨的混合溶液,且氨水的電離大于銨離子的水解,即C(OH-)>C(H+),C(NH4+)>C(Cl-).答案為D.\x0d\x0a③強(qiáng)酸(弱酸)與弱堿(強(qiáng)堿)非等物質(zhì)的量混合\x0d\x0a[例5]0.2mol/LHCN溶液和0.1mol/LNaOH溶液等體積混合后,混合溶液呈堿性,則下列關(guān)系正確的是( )\x0d\x0aA、C(HCN)<C(CN-\x0d\x0aB、C(Na+)>C(CN-)\x0d\x0aC、C(HCN)-C(CN-)=C(OH-)\x0d\x0aD、C(HCN)+C(CN-)=0.1mol/L\x0d\x0a解析:兩者反應(yīng)后應(yīng)為0.05mol/L的HCN和0.05mol/L的NaCN的混合溶液.由電荷守恒可得:C(H+)+C(Na+)=C(CN-)+C(OH-),因溶液呈堿性[C(OH-)>C(H+)],則C(Na+>C(CN-),B正確;由物料守恒可得:C(HCN)+C(CN-)=0.1mol/L,D正確,答案為BD.\x0d\x0a3、酸(或堿)與鹽混合后溶液中微粒濃度的相對大小比較\x0d\x0a①強(qiáng)酸(強(qiáng)堿)與強(qiáng)堿弱酸鹽(強(qiáng)酸弱堿鹽)混合\x0d\x0a[例6]將20ml0.3mol/LNH4Cl溶液與20ml0.1mol/LBa(OH)2溶液混合,則混合溶液中各離子濃度的大小順序是( )\x0d\x0a A、C(Cl-)>C(Ba2+)>C(OH-)>C(NH4+)\x0d\x0aB、C(Cl-)>C(NH4+)>C(Ba2+)>C(OH-)\x0d\x0aC、C(Ba2+)>C(Cl-)> C(OH-)>C(NH4+)\x0d\x0aD、C(Cl-)>C(OH-)>C(NH4+)>C(Ba2+)\x0d\x0a解析:兩者混合后得到的是0.05mol/LBaCl2·0.1mol/LNH3·H2O和0.05mol/LNH4Cl的混和溶液,由于NH3·H2O的電離程度大于NH4+的水解程度,所以C(Cl-)>C(NH4+)>C(Ba2+)>C(OH-).答案為B.\x0d\x0a②弱酸(弱堿)與強(qiáng)堿弱酸鹽(強(qiáng)酸弱堿鹽)混合\x0d\x0a[例7]某同學(xué)測得物質(zhì)的量濃度均為0.01mol/LCH3COOH和CH3COONa混合溶液呈酸性后,得出了關(guān)系,你認(rèn)為其中不正確的是( )\x0d\x0a A、C(CH3COO-)>C(CH3COOH)\x0d\x0a B、C(CH3COO-)>C(Na+)>C(H+)>C(OH-)\x0d\x0aC、C(Na+)=C(CH3COO-)=0.01mol/L\x0d\x0aD、C(CH3COOH)+C(CH3COO-)=0.02mol/L\x0d\x0a解析:CH3COOH和CH3COONa混合溶液呈酸性,說明CH3COOH電離程度大于CH3COONa的水解程度,故有C(CH3COO-)>C(CH3COOH),C(CH3COO-)>C(Na+)>C(H+)>C(OH-),A、B正確;根據(jù)物料守恒可知C(CH3OOH)+C(CH3COO-)=0.02mol/L,D正確.答案為C.\x0d\x0a4、正鹽與酸式鹽混合溶液中微粒濃度的相對大小比較\x0d\x0a[例8]標(biāo)準(zhǔn)狀況下,向100ml6mol/L的KOH溶液中緩緩?fù)ㄈ?.96LCO2氣體,充分反應(yīng)(假設(shè)CO2全部被KOH溶液吸收)后,溶液中離子濃度大小排列順序正確的是( )\x0d\x0a A、C(K+)>C(HCO3-)>C(CO32-)>C(OH-)>C(H+)\x0d\x0a B、C(K+)>C(CO32-)>C(HCO3-)>C(OH-)>C(H+)\x0d\x0aC、(K+)>C(CO32-)=C(HCO3-)>C(OH-)>C(H+)\x0d\x0aD、(K+)>C(HCO3-)>C(OH-)>C(CO32-)>C(H+)\x0d\x0a解析:n(KOH)=0.6mol,n(CO2)=0.4mol,設(shè)K2CO3為xmol,KHCO3為ymol,則:2x+y=0.6, x+y=0.4, 即x=0.2,y=0.2,反應(yīng)后O 0.2molK2CO3和KHCO3的混合溶液,因?yàn)镃O32-水解程度大于HCO3-,所以C(HCO3-)>C(CO32-)>C(OH-)>C(H+).答案為A.