‹ 回去

模型2:离子浓度比较

盐类水解及其影响因素 · 高二
先确认一下:这一关能不能学
上面这几节是它的地基 —— 没通的话,补完再回来,比硬啃快得多。
讲清楚它是什么

定义 利用电荷守恒、物料守恒及平衡移动原理,判断溶液中各离子浓度相对大小的方法。

从哪来 建立在弱电解质的电离平衡、电离平衡常数、pH 的计算以及模型1:电离平衡计算之上。

为什么 溶液中离子浓度大小由“来源”和“去路”共同决定。 1. 来源:盐完全电离产生大量离子(主要来源),弱电解质部分电离产生少量离子(次要来源)。 2. 去路:弱离子发生水解消耗(主要去路),水自身电离产生 $H^+$ 和 $OH^-$(微量去路)。 3. 约束:电荷守恒(正负电荷总数相等)和物料守恒(原子总数不变)是硬性约束。 因此,比较本质是判断“主要来源”是否远大于“次要来源”,以及水解/电离程度对浓度的微小影响。

“主次分明法”** **适合学生
逻辑思维清晰,擅长抓主要矛盾,对复杂计算感到畏惧的学生。 核心逻辑: 1. 先看完全电离:谁多谁少一目了然(如 $CH_3COONa$ 中 $c(Na^+) > c(CH_3COO^-)$ 的初始状态)。 2. 再看微弱水解/电离:弱离子水解消耗极少,故 $c(CH_3COO^-)$ 略小于 $c(Na^+)$,但远大于 $c(OH^-)$。 3. 最后看水的电离:$H^+$ 和 $OH^-$ 通常是最小的(除非是强酸强碱盐的中性环境或极稀溶液)。 口诀:完全电离 > 微弱水解/电离 > 水的电离。
“守恒方程法”** **适合学生
数学基础好,喜欢通过列方程推导,逻辑严密的学生。 核心逻辑: 1. 写出电荷守恒:$c(Na^+) + c(H^+) = c(CH_3COO^-) + c(OH^-)$。 2. 写出物料守恒:$c(Na^+) = c(CH_3COO^-) + c(CH_3COOH)$。 3. 联立推导:将物料守恒代入电荷守恒,可得 $c(H^+) = c(OH^-) + c(CH_3COOH) - c(Na^+) + c(CH_3COO^-)$... 实际上更直接的是利用两式相减或比较项的大小。 例如在 $CH_3COONa$ 中,由电荷守恒知 $c(Na^+) - c(CH_3COO^-) = c(OH^-) - c(H^+)$。因为水解显碱性,$c(OH^-) > c(H^+)$,所以 $c(Na^+) > c(CH_3COO^-)$。这种方法将定性判断转化为代数不等式判断,严谨且不易出错。
“极端假设法”** **适合学生
直觉型学习者,喜欢通过具体数值或极限情况来验证结论的学生。 核心逻辑: 假设水解程度极大(接近100%)或极小(接近0%),观察离子浓度的变化趋势。 例如:$NaHCO_3$ 溶液。 - 假设 $HCO_3^-$ 只水解不电离:$HCO_3^- + H_2O \rightleftharpoons H_2CO_3 + OH^-$,则 $c(Na^+) > c(HCO_3^-) > c(OH^-) > c(H^+)$。 - 假设 $HCO_3^-$ 只电离不水解:$HCO_3^- \rightleftharpoons H^+ + CO_3^{2-}$,则 $c(Na^+) > c(HCO_3^-) > c(H^+) > c(CO_3^{2-})$。 - 实际:$K_h(K_{a2}) \approx 5.6 \times 10^{-11}$,$K_{a2} \approx 5.6 \times 10^{-11}$,两者相当,但通常水解略大于电离(需查具体常数),故 $c(OH^-) > c(H^+)$,且 $c(CO_3^{2-})$ 与 $c(H_2CO_3)$ 大小需通过 $K$ 值精确比较。此法能帮助学生理解“谁占主导”。
看不明白?看一段视频 ▾待生成
练一道
基础题
判断 $0.1 \, \text{mol/L}$ $CH_3COONa$ 溶液中各离子浓度大小。
变式
判断 $0.1 \, \text{mol/L}$ $NaHCO_3$ 溶液中各离子浓度大小(已知 $H_2CO_3$ 的 $K_{a1} \approx 4.3 \times 10^{-7}$,$K_{a2} \approx 5.6 \times 10^{-11}$)。
试试手自己判
检测题
将 $0.1 \, \text{mol/L}$ 的 $CH_3COOH$ 溶液与 $0.1 \, \text{mol/L}$ 的 $NaOH$ 溶液等体积混合,所得溶液中离子浓度关系正确的是? A. $c(Na^+) > c(CH_3COO^-) > c(OH^-) > c(H^+)$ B. $c(Na^+) > c(CH_3COO^-) > c(H^+) > c(OH^-)$ C. $c(Na^+) = c(CH_3COO^-) > c(OH^-) > c(H^+)$ D. $c(Na^+) > c(OH^-) > c(CH_3COO^-) > c(H^+)$
看答案和判分标准
答案:A
判对标准:
1. 识别出反应后溶质为 $CH_3COONa$(强碱弱酸盐)。
2. 判断出 $CH_3COO^-$ 水解显碱性,故 $c(OH^-) > c(H^+)$。
3. 判断出水解微弱,故 $c(CH_3COO^-)$ 略小于 $c(Na^+)$,但仍远大于 $c(OH^-)$。
4. 综合得出 $c(Na^+) > c(CH_3COO^-) > c(OH^-) > c(H^+)$。
若选B,说明误判了酸碱性;若选C,说明忽略了水解;若选D,说明高估了水解程度。
容易错在哪儿 ▾点开看
这一步没懂?写一句问老师 ›
内容由卡片自动生成 · 有不对的地方告诉老师
这张卡有问题?告诉老师 ›