解讀廣東高考化學(xué)之離子濃度大小比較題型

解讀廣東高考化學(xué)之離子濃度大小比較題型

黃曉丹肖雪玲張惠敏衷明華

(韓山師范學(xué)院化學(xué)系，廣東 潮州 521041)

摘要：近五年來，高考理科命題專家對(duì)離子濃度大小比較類的考題“情有獨(dú)鐘”，年年都有，可是還是有很多考生在這道題上“栽跟頭”。也就是說，電解質(zhì)離子濃度大小比較的題型是高考的重點(diǎn)也是高考的難點(diǎn)，其中涉及到的知識(shí)點(diǎn)有：鹽類水解；電離平衡；電解質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)；溶液中的電荷守恒及物料守恒等?？忌鷳?yīng)該重視這類題型，做到全面掌握，以期啃下這塊“硬骨頭”，下面對(duì)離子濃度大小問題進(jìn)行總結(jié)。

關(guān)鍵詞：離子濃度物料守恒高考化學(xué)

近三年高考離子濃度大小比較題：

例(2012廣東卷23)對(duì)于常溫下pH為2的鹽酸，傳述正確的是()。

A.c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)

B.與等體積pH=12的氨水混合后所得溶液顯酸性

C.由H2O電離出的c(H+)=1.0×10-12mol·L-1

D.與等體積0.01mol·L-1乙酸鈉溶液混合后所得溶液中：

c(Cl-)=c(CH3COO-)

答案：A。

解析：電荷守恒A對(duì)。B氨水過量，顯堿性。D，反應(yīng)后生成乙酸和氯化鈉，水溶液為酸性。C，c(H+)水=c(OH-)水=KW/c(H+)=1.0×10-12mol·L-1

例(2013廣東卷12)50℃時(shí)，下列各溶液中，離子的物質(zhì)的量濃度關(guān)系正確的是()。

A.pH=4的醋酸中：c(H+)=4.0mol·L-1

B.飽和小蘇打溶液中：c(Na+)=c(HCO3-)

C.飽和食鹽水中：c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)

D.pH=12的純堿溶液中：c(OH-)=1.0×10-2mol·L-1

答案：C。

解析：50℃時(shí)，水的離子積常數(shù)大于1×10-14。pH=4的醋酸中，c(H+)=1×10-4mol·L-1，A錯(cuò)誤；飽和小蘇打溶液中，HCO3-會(huì)發(fā)生水解反應(yīng)導(dǎo)致濃度減小，c(Na+)>c(HCO3-)，B錯(cuò)誤；飽和食鹽水中，c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-)符合電荷守恒的關(guān)系，C正確；pH=12的碳酸鈉溶液中，c(OH-)=KW/1×10-12>1×10-2mol·L-1，D錯(cuò)誤。

例(2014廣東卷12)常溫下，0.2mol/L一元酸HA與等濃度的NaOH溶液等體積混合后，所得溶液中部分微粒組分及濃度如圖所示，下列說法正確的是()。

圖　溶液中部分微粒組分及濃度

A.HA是強(qiáng)酸

B.該混合液pH=7

C.圖中x表示HA，Y表示OH-，Z表示H+

D.該混合溶液中：c(A-)+c(Y)=c(Na+)

答案：D。

解析：答案為D。一元酸HA與等濃度的NaOH溶液等體積混合后，兩者恰反應(yīng)，溶液中只有溶質(zhì)NaA且濃度為0.1mol/L。由圖中A-離子濃度小于0.1mol/L，說明A-離子發(fā)生了水解，從而可知HA是弱酸，故A錯(cuò)誤項(xiàng)。B項(xiàng)：水解顯堿性pH>7。故B項(xiàng)錯(cuò)誤。此外，溶液中除Na+，其它離子大小為c(A-)>c(OH-)>c(HA)>c(H+)可知C項(xiàng)錯(cuò)。由物料守恒知D項(xiàng)正確。

從歷年的真題我們可以看出，離子濃度大小比較類題型注重對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握，那么做這類題型要有相應(yīng)的方法，如可通過淘汰法、將定量問題定性化處理以及整體把握等方法以縮短解題時(shí)間，同時(shí)保證準(zhǔn)確無誤。平時(shí)做聯(lián)系時(shí)切記要養(yǎng)成仔細(xì)、認(rèn)真、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕忸}習(xí)慣。

一、大小排列型

1.鹽類水解

根據(jù)鹽類水解規(guī)律，強(qiáng)酸弱堿鹽(AB型)溶液中離子濃度大小關(guān)系為：

[B-]>[A+]>[H+]>[OH-]，如NH4Cl；

強(qiáng)堿弱酸鹽(CD型)溶液中離子濃度大小關(guān)系為：

[C+]>[D-]>[OH-]>[H+]，如NaHCO3。

例(2010廣東卷12)HA為酸性略強(qiáng)于醋酸的一元弱酸，在0.1mol·L-1NaA溶液中，離子濃度關(guān)系正確的是()。

A.c(Na+)﹥c(A-)﹥c(H+)﹥c(OH-)

B.c(Na+)﹥c(OH-)﹥c(A-)﹥c(H+)

C.c(Na+)+c(OH-)=c(A-)+c(H+)

D.c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-)

答案：D。

解析：選項(xiàng)A明顯錯(cuò)誤，因?yàn)閮煞N陽離子濃度都大于兩種陰離子濃度，電荷不守恒；NaA的水解是微弱的，c(A-)﹥c(OH-)，選項(xiàng)B錯(cuò)；選項(xiàng)C的等式不符合任何一個(gè)守恒關(guān)系。選項(xiàng)D是電荷守恒，正確。

2.電離平衡

c(NH3·H2O)﹥c(OH-)﹥c(NH4+)﹥c(H+)

對(duì)于多元弱酸的分步電離，應(yīng)注意第一步電離程度最大。

3.水解、電離綜合型

結(jié)合相關(guān)的化學(xué)反應(yīng)，運(yùn)用電離和水解規(guī)律，抓住主要因素，確定溶液中離子濃度的大小關(guān)系。

二、特殊守恒型

1.電荷守恒型

任何溶液都存在電荷守恒，可以根據(jù)單位體積的溶液中正電荷總數(shù)等于負(fù)電荷總數(shù)，來判斷選項(xiàng)中恒等關(guān)系是否正確。例如Na2CO3溶液中，根據(jù)電荷守恒，有如下等式：

c(Na+)+c(H+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-)

2.物料守恒型

關(guān)鍵是元素守恒，確定電解質(zhì)溶液中溶質(zhì)的各型體的平衡濃度之和等于溶質(zhì)的總濃度，來判斷選項(xiàng)中恒等關(guān)系是否正確。例如0.1mol/L的Na2CO3溶液中，根據(jù)物料守恒，有如下等式：

c(OH-)=c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3)

解：因?yàn)閏(Na+)=0.2mol/L

且CO32-在水中會(huì)水解，最后得到的物質(zhì)有：CO32-，HCO3-，H2CO3

而C元素是沒有變的，由C元素守恒可得到：

c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)=0.1mol/L

根據(jù)物料守恒，有：

c(Na+)=0.2mol/L=2[c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)]

3.電荷、物料守恒綜合型

根據(jù)電荷守恒和物料守恒，推導(dǎo)出質(zhì)子守恒，再結(jié)合電離和水解規(guī)律，來判斷選項(xiàng)中建立的恒等關(guān)系。

例(2011廣東卷11)對(duì)于0.1mol·L-1Na2SO3溶液，正確的是()。

A.升高溫度，溶液的pH降低

B.c(Na+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)+c(H2SO3)

C.c(Na+)+c(H+)=2c(SO32-)+2c(HSO3-)+c(OH-)

D.加入少量NaOH固體，c(SO32-)與c(Na+)均增大

答案：D。

解析：Na2SO3水解顯堿性：SO32-+H2O關(guān)于比較溶液中離子濃度大小的問題HSO3-+OH-、HSO3-+H2O關(guān)于比較溶液中離子濃度大小的問題H2SO3+OH-，且水解是吸熱的，升溫有利于水解，堿性增強(qiáng)，選項(xiàng)A錯(cuò)；由物料守恒知：鈉原子個(gè)數(shù)是硫原子的2倍，故有：

c(Na+)=2c(SO32-)+2c(HSO3-)+2c(H2SO3)，選項(xiàng)B錯(cuò)；

由電荷守恒知：

c(Na+)+c(H+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)+c(OH-)，選項(xiàng)C錯(cuò)。加入少量NaOH固體，c(Na+)與c(OH-)均增大，抑制水解，c(SO32-)增大。正確答案為D。

三、總結(jié)

解決離子濃度大小問題，應(yīng)牢記：

(1)鹽類的水解反應(yīng)是微弱的，故水解離子遠(yuǎn)大于水解后生成的微粒。如強(qiáng)堿弱酸鹽NaA溶液：c(A-)?c(HA)

(2)弱電解質(zhì)是微弱電離的，故溶液中的弱電解質(zhì)分子遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于電解出來的離子；

(3)任何溶液都存在電荷守恒，陰陽離子所得的電荷數(shù)相等；

(4)物料守恒，即元素守恒。

高考命題方向在堅(jiān)持基礎(chǔ)內(nèi)容考察外，將更多地從多角度考察、以更靈活方式提問。如14年12題通過柱狀圖的方式考察酸堿混合后各微粒的濃度大小，這就要求學(xué)生對(duì)課本非常熟悉的基礎(chǔ)上有相應(yīng)的理解和讀圖的能力。

另外，高考復(fù)習(xí)戰(zhàn)略單單靠題海戰(zhàn)術(shù)肯定不行，關(guān)鍵還需要有自己的總結(jié)，不論是課本上的、老師講的、復(fù)習(xí)題里的總結(jié)，不一定是適合你自己的，因?yàn)槊總€(gè)人的學(xué)習(xí)方法都不一樣，所以要找到自己的學(xué)習(xí)方法，將這些知識(shí)內(nèi)化為自己更能接受、理解、記憶的東西。那么，這樣的學(xué)習(xí)才能進(jìn)步的快，從而事半功倍。所謂萬變不離其宗，所有的考題都是由課本的基礎(chǔ)知識(shí)演變而來的，重視課本，重視基礎(chǔ)知識(shí)的掌握是高考的第二制勝法寶。