强强酸类中毒

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TUhjnbcbe - 2020/11/10 1:33:00
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锐意(高中)化学专业、有“铍”气的都在
  溶液中离子浓度大小比较是高中化学的重点和难点,也是高考命题的热点,但有一部分同学对这部分内容感到非常棘手、不知所措。现结合教学过程中学生常犯错误讨论一下如何比较溶液中离子浓度大小。


  1弄清有关基本概念、基本理论的含义
  
  这部分涉及到的基本概念、基本理论有:强、弱电解质,弱电解质的电离平衡,水的电离平衡,盐的水解平衡,pH等。对这些概念和理论学生常犯错误有以下几点。
  (1)有些同学对哪些化合物属于强电解质,哪些化合物属于弱电解质分辨不清,以致写错电离方程式,对比较离子浓度大小造成障碍。例如,把醋酸钠电离方程式写为CHCOONa==CHCOO-+Na+,犯这种错误的同学的观点是:醋酸钠是强酸弱碱盐,不是强酸强碱盐,所以醋酸钠是弱电解质。显然这种分析是混淆了概念。此时我们教师要加强对学生辅导,强调强、弱电解质的划分是以在水溶液中能不能完全电离为标准的,能完全电离的是强电解质,部分电离的是弱电解质。强、弱电解质的划分与它是哪种类型的盐无关。同时写出正确的电离方程式:CHCOONa==CHCOO-+Na+。
  (2)哪些物质电离,哪些物质水解分辨不清
  有的同学问:氢硫酸电离出来的HS-、S2-还会不会水解?有的同学只看到水解而没有真正弄清楚什么物质才水解,很显然对概念的内涵和外延掌握的不到位。出现这种错误的另一个原因,可能是教师授课时常常说某某物质水解,但学生听课时往往把重点放在水解这个词上,而忽略掉什么物质水解。究其原因还是我们教师强调的不到位。所以我认为教师在讲某些问题时话不在多,点到才行。
  (3)有关规律记不住。
  如比较Na2CO3溶液中c(CO32-)、c(HCO3-)、c(H2CO3)大小和H2S溶液中c(HS-)、c(S2-)大小时,有些同学不会判。究其原因是没有记住如下规律:①弱电解质的电离程度是小的,多元弱酸的电离是分步进行的,并且以第一步电离为主。②盐电离出的弱酸根离子水解程度是小的,多元弱酸根阴离子的水解是分步进行的,且以次减弱,并以第一步为主。据此可知上述大小关系应为:c(CO32-)c(HCO3-)c(H2CO3);c(HS-)c(S2-)
  总之,要想掌握好这部分内容,必须先打好基础,做好铺垫。
  
  2溶液离子浓度大小比较没有正确的思路
  
  常犯的错误有:

(1)2种溶液混合不考虑反应不反应。
  (2)两种物质混合后如果反应,头脑中没有量的概念。


  (3)如果混合溶液中既有电离的弱酸或弱碱,又有水解的盐存在,这时要考虑弱酸或弱碱的电离和盐中离子的水解,并分析以哪个为主。
  
  2.1以电离为主
  例如,在物质的量浓度都是0.01mol/LCHCOOH和CHCOONa的混合溶液中,CHCOOH的电离和CHCOONa的水解同时存在,以CHCOOH的电离为主,溶液显酸性,所以c(CHCOO-)0.01mol/L,c(Na+)=0.01mol/L,c(CH3COOH)0.01mo1/L即c(CHCOO-)c(Na+)c(CH3COOH)c(H+)c(OH-)
  
  2.2以水解为主
  例如,0.1mol/LHCN溶液和0.1mol/LNaCN溶液等体积混合,溶液显碱性,所得混合溶液中CN-的水解程度大于HCN的电离程度,则有c(OH-)c(H+),c(HCN)0.05mol/L,c(Na+)=0.05mol/L,c(CN-)0.05mol/L综上可得:c(HCN)c(Na+)c(CN-)c(OH-)c(H+)
  
  3“三种守恒”理解不透
  
  以0.1mol/LNa2S溶液为例,溶液中存在大量离子:Na+、S2-、OH-、H+、HS-,大量分子:H2O,微量分子:H2S,满足如下守衡关系。
  
  3.1电荷守恒
  在任何溶液中,阳离子所带电荷的总数恒等于阴离子所带负电荷的总数,即c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HS-)+2c(S2-)。而有些同学常犯的错误是把c(S2-)前的系数2丢掉。分析原因:没有理解恒等式成立的前提条件是什么。所以教师要强调列电荷守恒时的注意事项:电荷守恒列的是阳离子所带电荷的电荷总数等于阴离子所带电荷的电荷总数,而不是阳离子总数与阴离子总数相等;离子所带电荷是几,系数就是几。
  
  3.2物料守恒
  所谓物料守恒,是指:(1)含特定元素的微粒(离子或分子)守恒;(2)不同元素间所形成的特定微粒比守恒;(3)特定微粒的来源关系守恒。
  故据Na2S溶液可得出如下关系:
  (1)据硫元素形成微粒总量守恒,溶液中含硫的微粒有:c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)=0.1mol/L
  (2)据Na2S的组成,硫与钠形成微粒的关系为:
  c(Na+)=2c(S2-)+2c(HS-)+2c(H2S)=0.2mol/L
  
  3.3质子守恒
  据上述关系和水本身电离出的c(H+)=(OH-)有如下关系:
  c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+2c(H2S)
  在3种守恒关系中,电荷守恒在高考中出现的几率较大,要引起我们教师的高度重视。物料守恒在前几年出现的几率较大,在近几年出现的几率较小,但不等于以后高考就不考,切不可掉以轻心。
  
  例题分析:
  [例1]常温下将稀NaOH溶液和稀CH3COOH溶液混合,不可能出现的结果是(
  )
  A.pH7,c(OH-)c(Na+)c(H+)c(CH3COO-)
  B.pH7,c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-)
  C.pH7,c(CH3COO-)c(H+)c(Na+)c(OH-)
  D.pH=7,c(CH3COO-)c(Na+)c(H+)=c(OH-)
  
  [解析]稀NaOH溶液和稀CH3COOH溶液混合,二者反应生成CH3COONa和H2O。又由于二者的量不知,所以必须讨论那种物质过量。因此本题应做如下讨论:①恰好反应生成CH3COONa,溶液pH7,但离子浓度大小顺序是c(Na+)c(CH3COO-)c(OH-)c(H+),所以A选项不正确.椐电荷守恒知B选项正确。②NaOH过量,讨论NaOH和CH3COONa混合后溶液,pH7,溶液中c(Na+)最大,所以A选项不正确,椐电荷守恒知B选项正确。③CH3COOH过量,比较CH3COOH的电离程度和CH3COONa水解程度大小,当CH3COOH的电离程度大于CH3COONa水解程度时,溶液pH7,C选项正确,所以答案是A、D。
  [例2]把0.02mol/LHAc溶液和0.01mol/LNaOH溶液等体积混合,则混合溶液中微粒浓度关系正确的是(
  )
  A.c(Ac-)>c(Na+)
  B.c(HAc)>c(Ac-)
  C.2c(H+)=c(Ac-)-c(HAc)
  D.c(HAc)+c(Ac-)=0.01mol/L
  解析此题实质上是0.05mol/L的HAc溶液和0.05mol/L的NaAc溶液的混合溶液。由电荷守恒关系可得:
  c(H+)+c(Na+)=c(Ac-)+c(OH-)(1)
  由物料守恒关系可得:
  c(HAc)+c(Ac-)=c(Na+)×2=0.01mol/L(2)
  由(2)可知D正确。
  将(1)×2+(2)可得:
  2c(H+)=c(Ac-)+2c(OH-)-c(HAC)(3)
  C选项错误。
  [练习1]知0.1mol/L的二元酸H2A溶液的pH=4.0,则下列说法中正确的是(
  )
  A.在Na2A、NaHA两溶液中,离子种类不相同
  B.在溶质物质的量相等的Na2A、NaHA两溶液中,阴离子总数相等
  C.在NaHA溶液中一定有:[Na-]+[H-]=[HA-]+[OH-]+2[A2-]D.在Na2A溶液中一定有:[Na+][A2-][H+][OH-]
  [练习2]叠氮酸(HN3)与醋酸酸性相似,下列叙述错误的是(
  )
  A.HN3水溶液中微粒浓度大小顺序为:?c(HN3)c(H+)c(N3-)c(OH-)
  B.HN3与NH3作用生成的叠氮酸铵是共价化合物
  C.NaN3水溶液中离子浓度大小顺序为:c(Na+)c(N3-)c(OH-)c(H+)
  D.N3-与CO2含相等电子数
  答案:1.C;2.B

专业、有“铍”气的化学

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