3·H2O和HCl混合液中的離子濃度關(guān)系"/>
有關(guān)離子濃度的判斷,是高考的熱點(diǎn),混合溶液中離子濃度的判斷更是一個(gè)難點(diǎn)。它不僅考察了弱電解質(zhì)的電離、鹽類水解等知識(shí),而且考察到了量的概念,綜合性強(qiáng),是對(duì)能力的一個(gè)全面考察。我們就以NH3#8226;H2O和HCl混合液為例,來(lái)共同探討混合液中離子濃度的關(guān)系。
一、NH3#8226;H2O和HCl混合液可能存在的化學(xué)反應(yīng)方程式
NH3#8226;H2O+HCI=NH4Cl+H2O ①
當(dāng)NH3#8226;H2O過(guò)量時(shí):NH3#8226;H2ONH4++OH-②
當(dāng)HCI過(guò)量時(shí):HCl = H++Cl- ③
NH4Cl的水解:NH4Cl+H2ONH3#8226;H2O+HCl④
H2O的電離:H2OH++OH- ⑤
二、根據(jù)pH來(lái)討論混合液中的離子濃度關(guān)系
1.當(dāng)pH<7時(shí)
(1)當(dāng)HCI過(guò)量很多時(shí),則③式為主體,①④⑤式為次,可得到離子濃度關(guān)系如下:
c(Cl-)>c(H+)>c(NH4+)>c(OH-)
(2)當(dāng)HCI略過(guò)量時(shí),則①式為主體,③④⑤式為次,可得到離子濃度關(guān)系如下:
c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)
(3)當(dāng)HCI和NH3#8226;H2O剛好反應(yīng)時(shí),則①④式為主體,其余為次,可得到離子濃度關(guān)系如下:
c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)
2.當(dāng)pH=7時(shí),由于剛好反應(yīng)時(shí)pH<7,要讓pH=7,NH3#8226;H2O應(yīng)略過(guò)量,這時(shí)c(H+)=c(OH-),根據(jù)電荷守恒c(NH4+)+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-),可得到離子濃度關(guān)系如下:
c(Cl-)=c(NH4+)>c(H+)=c(OH-)
3.當(dāng)pH>7時(shí)(只能是NH3#8226;H2O過(guò)量)
(1)當(dāng)NH3#8226;H2O略過(guò)量時(shí)(比2中再略過(guò)量一點(diǎn)),則①式為主體,其余為次,可得到離子濃度關(guān)系如下:
c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)
(2)當(dāng)NH3#8226;H2O過(guò)量很多時(shí),則②式為主體,其余為次,可得到離子濃度關(guān)系如下:
c(NH4+)>c(OH-)>c(Cl-)>c(H+)
三、混合液中的守恒關(guān)系
1.電荷守恒:
c(NH4+)+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-)
2.物料守恒:(只對(duì)(3)討論)
c(NH4+)+c(NH3#8226;H2O)=c(Cl-)
3.質(zhì)子守恒:(只對(duì)(3)討論)
c(OH-)+c(NH3#8226;H2O)=c(H+)
總之,兩種(或多種)物質(zhì)相混合,先考慮這兩種物質(zhì)能否反應(yīng),反應(yīng)后溶液中剩余的物質(zhì)是強(qiáng)電解質(zhì)還是弱電解質(zhì)。如果恰好完全反應(yīng),則要考慮生成的物質(zhì)是什么,然后按只有一種物質(zhì)做溶質(zhì)進(jìn)行處理;若溶液中同時(shí)存在能水解的鹽和弱酸、弱堿,若不特別注明則溶液通常顯弱酸、弱堿的性質(zhì),有時(shí)要根據(jù)題目具體確定。