高中化学。等量的醋酸和醋酸钠溶液的混合溶液物料守恒和质子守恒的书写方法

来源: 作者:周惠忠;
双组分混合溶液中质子守恒式的书写
质子守恒式是电解质溶液中微粒间关系的定量表示,它反映了溶液中各种离子对溶液酸碱平衡的影响,正确书写质子守恒式有助于学生加深对电离平衡和水解平衡的理解。然而混合溶液(一般为双组分)质子守恒式的书写一直是中学化学教学中的难点,常规方法是先列出电荷守恒式和物料守恒式,再将物料守恒式代入电荷守恒式整理后可得质子守恒式。但混合溶液物料守恒式的书写难度较大,学生不易写出,且这种方法过程繁琐,容易出现错误。是否存在简便的书写方法?查阅文献期刊后发现,一些刊物上介绍的方法并不适用于所有情况,如林飞、戴浩老师的图示法只适用于酸碱共轭体系且物质的量比为1:1的情况[1],曾应超老师的组分分离法对原始浓度的计算不易理解[2],而且无法解决弱酸(或弱碱)和弱酸弱碱盐的混合溶液。笔者以为可以将双组分混合溶液分为非共轭酸碱体系和共轭酸碱体系两种类型,这两种类型的混合溶液可采用不同的方法来书写质子守恒式,从而达到快速、简便、准确书写的目的。下面结合实例,逐一分析。1 非共轭酸碱体系的混合溶液此类型混合溶液溶质的粒子之间不存在相互转化的平衡关系,因此非共轭酸碱体系混合溶液的质子守恒式书写......(本文共计4页)
       
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  在高考化学的复习中,选修四的内容无疑是重难点所在,其中水溶液中的离子平衡又是同学们普遍学得不好的地方,尤其是离子浓度的关系。因为这部分内容既涉及电离又涉及水解,属于综合运用的部分。其实,在这个专题里,我们如果深入研究,会发现许多规律,再利用这些规律处理此类问题,就会事半功倍。那接下来,我们就一起分析一下,在离子浓度关系的问题中都有哪些规律吧。
  一、水溶液中的守恒关系
  (一)、物料守恒
  物料平衡方程,简称物料守恒,它是指在一个化学平衡体系中,某一给定物质的总浓度,等于各有关组分平衡浓度之和。例如浓度为c mol/L CH3COOH溶液的物料守恒式为:
c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=c
  浓度为c mol/L的Na2CO3溶液的物料守恒,根据需要,也可以列出与Na+和CO32-有关的两个方程:
c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)=c
  【例1】写出0.2mol/L氨水与0.1 mol/L氯化铵溶液等体积混合后溶液的物料守恒式
  解:根据溶液中物质的组成,可以写出两个物料守恒式:
c(Cl-)=0.05 mol/L
c(NH4+)+c(NH3?H2O)= 0.15 mol/L
即:c(NH4+)+c(NH3?H2O)= 3c(Cl-)
  【规律】我们发现,在书写混合溶液的物料守恒式时,不须考虑电离和水解,只关注原子组成就行了。比如例题中,两份氨水一份氯化铵混合,氮原子就是氯原子的三倍,而所有氮原子都在氨水和铵根离子中,因此,氨水与铵根浓度之和就是氯离子的三倍。
  (二)、电荷守恒
  电荷平衡方程,简称电荷守恒,根据电中性原则,单位体积溶液中阳离子所带正电荷的量应等于阴离子所带负电荷的量。根据这一原则,考虑各离子的电荷和浓度,很容易列出电荷平衡方程。
  例如:浓度为c (mol/L) 的NaCN溶液,有下列反应:
NaCN=Na++CN-
CN-+H2O?HCN+OH-
H2O?H++OH-
  为了保持溶液的电中性,正电荷的量应等于负电荷的量,故得到:
c(CN-)+c(OH-)=c(H+) + c(Na+)
或:c(CN-)+c(OH-)=c(H+) + c
  【例2】写出0.1 mol/L碳酸钠与等浓度碳酸氢钠溶液等体积混合后溶液的电荷守恒式
  解:为了保持溶液的电中性,正电荷的量应等于负电荷的量,故得到:
2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-)=c(H+) + c(Na+)
  【规律】在书写电荷守恒式时要注意,离子浓度前要乘以电荷量。特殊地,如果溶液呈中性,还可以省略氢离子和氢氧根离子。
  (三)、质子守恒
  按照酸碱质子理论,酸碱反应的实质是质子的转移。溶液中酸碱反应的结果,有些物质失去质子,有些物质得到质子。显然,得质子产物得到质子的量与失质子产物失去质子的量应该相等。
  例如:在碳酸钠溶液中,碳酸根只得质子,水分子既可以得质子,又可以失质子,在这个过程中质子要守恒。即:
2c(H2CO3)+c(HCO3-)+ c(H+) = c(OH-)
  【例3】写出0.1 mol/L碳酸氢钠溶液的质子守恒式
  解:在碳酸氢钠溶液中,碳酸氢根和水分子都是既可以得一个质子,也可以失一个质子,所以写出质子守恒式为:c(CO32-)+c(OH-)=c(H+) + c(H2CO3)
  【规律】通过观察上述两个式子,我们不难发现,它们的结构具有一致性,都是等号一边是氢离子,另一边是氢氧根。而所有得质子的,或者说是与氢离子反应的,都把产物写在氢离子一侧;相反的,所有失质子的,或者说是与氢氧根反应的,都把产物写在氢氧根一侧。并且,反应了几个,浓度前要乘以相应的系数。
  例如:现在我们用这个方法写NaH2PO4溶液:很容易得到质子守恒式为:
c(H3PO4) + c(H+) = c(OH-)+c(HPO42-)+2 c(PO43-)
  那么,混合溶液可以写么?我们来推导一下:
  【例4】写出醋酸钠与氟化钠等浓度等体积混合溶液的质子守恒式。
  首先,写出物料守恒式为:c(CH3COO-)+c(CH3COOH)+ c(F-)+c(HF)= c(Na+);再写出电荷守恒式为:c(CH3COO-)+c(F-)+c(OH-)=c(H+) + c(Na+),将两式约去钠离子,即可得到该混合溶液的质子守恒式为:c(OH-)=c(H+) + c(CH3COOH)+c(HF)。
  【例5】写出0.1mol/L醋酸与0.1 mol/L醋酸钠溶液等体积混合后溶液的质子守恒式。
  首先,写出物料守恒式为:c(CH3COO-)+c(CH3COOH)= 2c(Na+);再写出电荷守恒式为:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(H+) + c(Na+),将两式约去钠离子,即可得到该混合溶液的质子守恒式为: c(CH3COO-)+2c(OH-)=2c(H+) + c(CH3COOH)。
  【例6】写出0.2mol/L氨水与0.1 mol/L氯化铵溶液等体积混合后溶液的质子守恒式。
  首先,写出物料守恒式为:c(NH4+)+c(NH3?H2O)= 3c(Cl-);再写出电荷守恒式为:c(Cl-)+c(OH-)=c(H+) + c(NH4+),将两式约去氯离子,即可得到该混合溶液的质子守恒式为: c(NH3?H2O)+3c(OH-)=3c(H+) + 2c(NH4+)。
  【规律】我们发现,普通混合溶液与单一溶液相比,只是物质种类变多,写法与单一溶液并没有区别,但是如果是缓冲溶液,也只是氢离子和氢氧根前面多了系数,而这系数就是两成分物质的量最简比之和。于是,我们就可以得到混合溶液质子守恒式的书写方法。
  二、水溶液中的大小关系
  (一)、不同溶液中,同一离子浓度大小比较
  1、固定浓度比离子
  【例7】在浓度均为c mol/L的下列溶液中:① NH4HCO3② NH4HSO3③ NH3?H2O④(NH4)2CO3⑤ NH4Cl⑥ (NH4)2Fe(SO4)2⑦ NH4HSO4⑧ CH3COONH4,c(NH4+)从大到小排列顺序。
  【解析】此类问题要先分类,③是弱电解质,电离铵根最少,一定最小,而④和⑥每摩有2个铵根,所以肯定最大,又因为④中碳酸根促进铵根水解,⑥中二价铁抑制铵根水解,所以⑥又大于④,最后比剩下的五个,用同样的方法可知②⑦抑制水解,铵根多,①⑧促进水解,铵根少。因此最终的顺序为:⑥④⑦②⑤⑧①③。
  2、固定离子比浓度
  【例8】在c(NH4+)均为c mol/L的下列溶液中:① NH4HCO3② NH4HSO3③ NH3?H2O④(NH4)2CO3⑤ NH4Cl⑥ (NH4)2Fe(SO4)2⑦ NH4HSO4⑧ CH3COONH4,溶液浓度从大到小排列顺序。
  【解析】这种考法是上题的变形,解题过程完全一样,只是答案相反,就不做解析了。
  (二)、同一溶液中,不同离子浓度大小比较
  1、正盐溶液:基本遵循c(不水解离子)&c(水解离子)&c(显性离子),当有角标时,顺序提前。例如:在浓度为c mol/L的醋酸钠溶液中,有:
c(Na+)&c(CH3COO-)&c(OH-)&c(H+)
  在浓度为c mol/L的硫酸铵溶液中,有:
c(NH4+)&c(SO42-)&c(H+)&c(OH-)
  【规律】在排列式中:首尾离子,电荷一致;有角标时,顺序提前。
  2、酸式盐溶液:
  对于电离为主的,如NaHSO3,遵循c(自身)&c(电解产物)&c(水解产物)
  即:c(Na+)& c(HSO3-)&c(H+)& c(SO32-)&c(OH-)& c(H2SO3)
  对于水解为主的,如NaHCO3,遵循c(自身)&c(水解产物)&c(电离产物)
  即:c(Na+)& c(HCO3-)&c(OH-)& c(H2CO3)&c(H+)& c(CO32-)
  【规律】常见的酸式盐,有NaHSO3和NaHC2O4溶液是以电离为主显酸性的。
  3、缓冲溶液:(注:在组成上相差一个氢的一对酸碱混合溶液)
  例如:0.2mol/L氨水与0.2 mol/L氯化铵溶液等体积混合后溶液
  首先,以电离为主显碱性(常见物质中除了氢氰酸和氰化物,都以电离为主),所以氢氧根大于氢离子,再根据首尾一致,铵根大于氯离子,即:c(NH4+)&c(Cl-)&c(OH-)& c(H+)
  再如:0.2mol/L醋酸与0.2 mol/L醋酸钠溶液等体积混合后溶液
  首先,以电离为主显酸性,所以:c(CH3COO-)&c(Na+)&c(H+)&c(OH-)。
  【规律】首先当成只电离,然后以100个分子电离一个为准计数,再比大小。例如:醋酸和醋酸钠二比一混合,那么就有200个醋酸,100个醋酸根,100个钠离子,再电离1%,最后有醋酸198,醋酸根102,钠离子100,氢离子2,因此,可以写出离子大小比较顺序为:
c(CH3COOH)c(CH3COO-)&c(Na+)&c(H+)&c(OH-)
  类似的可以写出相近的混合溶液。
  以上只是对该专题常见的题目进行了剖析,其它一些更为复杂的问题我们会在后续的文章中再行讲解,欢迎大家持续关注。
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全部答案(共1个回答)
H3COO-]+[OH-]=[Na+]+[H+]物料守恒 [CH3COO-]+[CH3COOH]=[Na+]质子守恒 [CH3COOH]+[H+]=[OH-]氯化铵溶液中:电荷守恒 [NH4+]+[H+]=[Cl-]+[OH-]物料守恒 [NH4+]+[NH3oH2O]=[Cl-]质子守恒 [NH3oH2O]+[OH-]=[H+]
分析(analyze):我们知道等物质的量浓度的NH4Cl和NH3.H2O溶液,NH4Cl的水解小于NH3.H2O的电离,所以致使溶液显碱性
溶液中的...
NH3(g) 燃烧生成NO2(g)和H2O(g), 已知:
① H2(g) + 1/2O2(g)= H2O(g) △H = -241.8 kJ/mol
1.Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3
2.2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O
3.NaOH+CO2=NaHCO3
4.Cl2+2NaOH...
水分子是极性分子,由于水分子中共价键两端是两个不同的原子(即氧原子和氢原子)。因而这个共价键显极性,所以水分子是极性分子。
水分子电离可以理解为H-O-H中的...
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质子守恒书写技巧 双组分混合溶液中质子守恒式的书写_周惠忠
·解题策略·
双组分混合溶液中质子守恒式的书写
(霞浦第一中学,福建霞浦
摘要:将双组分混合溶液分为非共轭酸碱体系和共轭酸碱体系两种类型。结合具体实例,分别阐述了两种类型质子守恒式的书写方法及其在解题中的应用。与常规书写方法相比,采用此方法可以快速、简便、准确书写双组份混合溶液中的质子守恒式。
关键词:水的电离;共轭酸碱;质子守恒;双组分混合溶液
文章编号:(67–04??????????????????????????????中图分类号:G633.8????????????????????????????文献标识码:B
质子守恒式是电解质溶液中微粒间关系的定量表示,它反映了溶液中各种离子对溶液酸碱平衡的影响,正确书写质子守恒式有助于学生加深对电离平衡和水解平衡的理解。然而混合溶液(一般为双组分)质子守恒式的书写一直是中学化学教学中的难点,常规方法是先列出电荷守恒式和物料守恒式,再将物料守恒式代入电荷守恒式整理后可得质子守恒式。但混合溶液物料守恒式的书写难度较大,学生不易写出,且这种方法过程繁琐,容易出现错误。是否存在简便的书写方法?查阅文献期刊后发现,一些刊物上介绍的方法并不适用于所有情况,如林飞、戴浩老师的图示法只适用于酸碱共轭体系且物质的量比为1:1的情况[1],曾应超老师的组分分离法对原始浓度的计算不易理解[2],而且无法解决弱酸(或弱碱)和弱酸弱碱盐的混合溶液。
笔者以为可以将双组分混合溶液分为非共轭酸碱体系和共轭酸碱体系两种类型,这两种类型的混合溶液可采用不同的方法来书写质子守恒式,从而达到快速、简便、准确书写的目的。下面结合实例,逐一分析。
1??非共轭酸碱体系的混合溶液
此类型混合溶液溶质的粒子之间不存在相互转化的平衡关系,因此非共轭酸碱体系混合溶液的质子守恒式书写方法和单一组分溶液的书写方法相同,可利用水电离的H+浓度等于水电离的OH-浓度,并分析它们的来源,根据原子守恒即可
-列出质子守恒式。如Na2CO3溶液中的H+、HCO3
(由CO2-)、H2CO33结合水电离的一个H生成的
*????本文系2014年福建省基础教育万名骨干教师(高中化学)省级培训班成果之一。
(由CO2-)中的H+3结合水电离的两个H生成的
都来自水电离的H+,故该溶液的质子守恒式为:
-[H+]+[HCO3]+2[H2CO3]=[OH-]
两种盐的混合溶液例1??????a??mol·L-1??Na2CO3和b??mol·L-1??CH3COONa的混合溶液
-由水电离的H+存在于溶液中的H+、HCO3、H2CO3和CH3COOH(由CH3COO-结合水电离的一个H+生成的)中,所以该混合溶液的质子守恒
-式为:[H+]+[HCO3]+2[H2CO3]+[CH3COOH]=[OH-]
强酸(或强碱)与强酸弱碱盐(或强碱弱酸盐)的混合溶液
例2??????a??mol·L-1??HCl和b??mol·L-1??NH4Cl的混合溶液
溶液中的H+有两个来源,一是HCl电离的,二是水电离的,因此水电离的H+等于溶液中总的H+浓度减去HCl电离的H+,而水电离的OH-存在
于溶液中的OH-和NH3·H2O(NH4结合水电离的OH-生成NH3·H2O)中,所以该混合溶液的质子守恒式为:[OH-]+[NH3·H2O]=[H+]-a
由于中学阶段书写的质子守恒式一般不含具体数值,故可将上式进行以下处理。
将a=??????????????????=??????×([NH4]+[NH3·H2O])代入上式,
bb经整理得质子守恒式的另一形式:
b[OH-]+(a+b)[NH3·H2O]+a[NH4]=b[H+]例3??????a??mol·L-1??NaOH和b??mol·L-1??CH3COONa的混合溶液
溶液中的OH-有两个来源,一是NaOH电离
2015年第3期
·解题策略·
的,二是水电离的,因此水电离的OH-等于溶液中总的OH-浓度减去NaOH电离的OH-,而水电离的H+存在于溶液中的H+和CH3COOH中,所以该混合溶液的质子守恒式为:[H+]+[CH3COOH]=[OH-]-a
将a=????????????????=??????×([CH3COO-]+[CH3COOH])代入
bb上式,经整理得:
b[H+]+(a+b)[CH3COOH]+a[CH3COO-]=b[OH-]1.3
弱酸(或弱碱)与强酸弱碱盐(或强碱弱酸盐)的混合溶液
例4??????a??mol·L-1??CH3COOH和b??mol·L-1??NH4Cl的混合溶液
溶液中的H+有两个来源,一是CH3COOH电离的,二是水电离的,因此水电离的H+等于溶液中总的H+浓度减去CH3COOH电离的H+(CH3COOH电离的H+浓度等于CH3COO-的浓度),水电离的OH-存在于溶液中的OH-和NH3·H2O中,所以该混合溶液的质子守恒式为:[OH-]+[NH3·H2O]=[H+]-[CH3COO-]
例5??????a??mol·L-1??NH··L-1??CH3COONa3H2O和b??mol的混合溶液
溶液中的OH-有两个来源,一是NH3·H2O电离的,二是水电离的,因此水电离的OH-等于溶液中总的OH-浓度减去NH3·H2O电离的OH-+
(NH3·H2O电离的OH-浓度等于NH4的浓度),而水电离的H+存在于溶液中的H+和CH3COOH中,所以该混合溶液的质子守恒式为:[H+]+
[CH3COOH]=[OH-]-[NH4]
2??共轭酸碱体系的混合溶液
此类型混合溶液溶质的粒子之间存在相互转化的平衡关系,现以a??mol·L-1??HB和b??mol·L-1??B-的共轭酸碱溶液为例来推导共轭酸碱体系混合溶液质子守恒式的书写方法。在溶液中存在HB的电离平衡(HBH++B-)和B-的水解平衡(B-+H2OHB+OH-),两个平衡相互抵消,假设电离程度大于水解,即只需考虑HB的电离,而不必考虑B-的水解,其净结果为:
????????????HBH++B-平衡浓度/mol·L-1????????a-x????????????????x??????b+x
(x为两平衡抵消后HB实际减小的浓度)则混合溶液的质子守恒式为:[OH-]=[H+]-x
(水电离的H+等于溶液中总的H+浓度减去HB
电离的H+)
将x=[B-]-b代入上式得:[OH-]=[H+]-([B-]-b)??????①
将b=[HB]+[B-]-a代入①得:[OH-]=[H+]+([HB]-a)??????②①×a+②×b:(a+b)[OH-]=(a+b)[H+]-a[B-]+b[HB]????③③式为中学阶段常写的混合溶液的质子守恒式。为了便于学生掌握,可将①式简化为单一组分HB溶液的质子守恒式([OH-]=[H+]-[B-]④),②式简化为单一组分B-溶液的质子守恒式([OH-]=[H+]+[HB]⑤),再通过④×a+⑤×b亦可得同样的③式。
若假设水解程度大于电离,也可同理推导且结果相同,不再详述。
弱酸及其强碱盐
此类型可参考a??mol·L-1??HB和b??mol·L-1??B-混合溶液质子守恒式的推导过程。
弱碱及其强酸盐
例6??????a??mol·L-1??NH3·H2O和b??mol·L-1??NH4Cl的混合溶液
NH3·H2O溶液的质子守恒式:
[H+]=[OH-]-[NH4]????????①NH4Cl溶液的质子守恒式:[H+]=[OH-]+[NH3·H2O]??????②混合溶液的质子守恒式为①×a+②×b:
(a+b)[H+]=(a+b)[OH-]-a[NH4]+b[NH3·H2O]2.3
正盐及其酸式盐
例7??????a??mol·L-1????Na2CO3和b??mol·L-1??NaHCO3
的混合溶液
Na2CO3溶液的质子守恒式:
-[OH-]=[H+]+[HCO3]+2[H2CO3]????①NaHCO3溶液的质子守恒式:[OH-]=[H+]+[H2CO3]-[CO2-??②3]????
混合溶液的质子守恒式为①×a+②×b:
-(a+b)[OH-]=(a+b)[H+]+a[HCO3]+(2a+b)[H2CO3]-??????????b[CO2-3]2.4
弱酸及其弱碱盐
例8??????a??mol·L-1??CH3COOH和b??mol·L-1??CH3-COONH4的混合溶液
先按a??mol·L-1??CH3COOH和b??mol·L-1??CH3-化学教学
2015年第3期
·解题策略·
COONa的混合溶液的组分处理得:
????????????(a+b)[OH-]=(a+b)[H+]-a[CH3COO-]+b[CH3COOH]
由于NH4发生水解,即NH4结合水电离的OH-生成NH3·H2O,同时上式中的OH-的浓度已扩大了(a+b)倍,故将上式修订为:(a+b)[OH-]+(a+b)[NH3·H2O]=(a+b)[H+]-a[CH3COO-]+b[CH3COOH]
弱碱及其弱酸盐
例9??????a??mol·L-1??NH3·H2O和b??mol·L-1??CH3-COONH4的混合溶液
先按例6的组分处理得:(a+b)[H+]=(a+b)[OH-+
]-a[NH4]+b[NH3·H2O]
由于CH3COO-发生水解,即CH3COO-结合水电离的H+生成CH3COOH,同时上式中的H+的浓度已扩大了(a+b)倍,故将上式修订为:(a+b)[H+]+
+(a+b)[CH3COOH]=(a+b)[OH-]-a[NH4]+b[NH3·H2O]
例10??????a??mol·L-1??NH3·H2O和b??mol·L-1??(NH4)2CO3
的混合溶液
先按a??mol·L-1??NH3·H2O和2b??mol·L-1??NH4Cl的混合溶液处理。
NH3·H2O溶液的质子守恒式:
[H+]=[OH-]-[NH4]????????①NH4Cl溶液的质子守恒式:[H+]=[OH-]+[NH3·H2O]??????②混合溶液的质子守恒式为①×a+②×2b:
(a+2b)[H+]=(a+2b)[OH-]-a[NH4]+2b[NH3·H2O]????????????③
-由于CO2-即HCO3由CO2-3发生水解,3结合水
电离的一个H+生成、H2CO3由CO2-3结合水电离的两个H+生成,同时上式中的H+、OH-的浓度已扩大了(a+2b)倍,故将③式修订为:
+-(a+2b)[H]+(a+2b)[HCO3]+2(a+2b)[H2CO3]=
????(a+2b)[OH]-a[NH4]+2b[NH3·H2O]3??应用
下面以近年高考题为例,分析以上方法在具体解题中的应用。
例11??????(2009年高考江苏卷第13题)下列溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是(A、B、C选项省略)
D.??25℃时,pH=4.75、浓度均为0.1??mol·L-1的CH3COOH、CH3COONa混合溶液:
[OH-]+[CH3COO-]<[H+]+[CH3COOH]分析:先写出混合溶液的质子守恒式
CH3COOH溶液的质子守恒式:
[OH-]=[H+]-[CH3COO-]??????①CH3COONa溶液的质子守恒式:[OH-]=[H+]+[CH3COOH]??????②混合溶液的质子守恒式为①×0.1+②×0.1=①+②:
2[OH-]=2[H+]-[CH3COO-]+[CH3COOH]移项:2[OH-]+[CH3COO-]=2[H+]+[CH3COOH]整理:[OH-]+([OH-]+[CH3COO-])=[H+]+([H+]+????????????????????????[CH3COOH])由于pH=4.75,[OH-]<[H+],所以上式中([OH-]+[CH3COO-])>([H+]+[CH3COOH]),因此D选项不正确。
与此题相类似的还有以下几题:(1)(2008年高考江苏卷第12题)下列溶液中有关物质的量浓度关系正确的是(A、B、D选项省略)
C.物质的量浓度相等CH3COOH和CH3COONa溶液等体积混合:
c(CH3COO-)+2c(OH-)=2c(H+)+c(CH3COOH)(2)(2012年高考四川卷第10题)常温下,下列溶液中的微粒浓度关系正确的是(A、B、C选项省略)
D.??0.2??mol·L-1??CH3COOH溶液与0.1??mol·L-1??NaOH溶液等体积混合:
2c(H+)-2c(OH-)=c(CH3COO-)-c(CH3COOH)(3)(2014年高考江苏卷第14题)25℃时,下列有关溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是(A、C、D选项省略)
B.??0.1??mol·L-1??NH4Cl溶液与0.1??mol·L-1氨水等体积混合(pH>7):
c(NH3·H2O)>c(NH4)>c(Cl-)>c(OH-)总之,对混合溶液的组分进行分类,根据不同类型使用不同的方法,可以快速简便地书写混合溶液的质子守恒式。但不管哪种类型或方法都是以单一组分溶液的质子守恒式书写为基础,认真分析溶液中H+、OH-的来源与去向,辨清水电离的H+、OH-的存在形式是关键,只要熟练掌握单一组分溶液的质子守恒式书写,利用本文的方法处理,以任意比例混合的任何双组分溶液的质子守恒式都可迎刃而解。
2015年第3期·69·
·解题策略·
谈学生必须掌握的几种思维方法
(江苏省邗江中学,江苏邗江
摘要:学生的所有学习活动都离不开思维。在平时教学中,教师要加强对学生思维方法的训练和培养。通过实例介绍了逆向思维法、推理思维法、反证思维法、有序思维法等学生必须掌握的几种思维方法。
关键词:思维方法;逆向思维;推理思维;反证思维;有序思维;中学化学
文章编号:(70–03??????????????????????????????中图分类号:G633.8????????????????????????????文献标识码:B
学生的所有学习活动都离不开思维,解题不顺利说到底是思维问题。思维的灵活性、逻辑性和系统性是关系到解题能力的三个重要思维品质。
笔者在自身的教学实践中发现,通过逆向思维法的训练可以提高学生思维灵活性,训练后学生对于正向思维和逆向思维的合理运用更加得心应手;通过推理思维法和反证思维法的训练可以提高学生思维的逻辑性,训练后学生思维的严密程度有所改善;通过有序思维法的训练可以提高学生思维的系统性,训练后学生思维的条理性明显增强。下面笔者通过实例介绍逆向思维法、推理思维法、反证思维法、有序思维法等四种学生必须掌握的思维方法。
1??逆向思维法
逆向思维法是采取反向思维寻求解决问题的方法。一般从问题的目标出发,一步一步往前逆推,一直推到已知条件。对于用正向思维不能或难以解决的问题,可以尝试逆向思维法,往往可以起到较好的效果。
例1??????一定质量的质量分数为20%碳酸钠溶液与一定质量的氯化钙溶液恰好反应,生成10克沉淀,过滤后得滤液98.5克,求氯化钙溶液中的
白色粉末A无色中性液体
加适量B溶液
搅拌蓝色恰好沉淀完全
氯化钙质量分数。
解析:由公式:溶质的质量分数=
×100%知,要求CaCl2质量分数必先求CaCl2质量和CaCl2溶液质量,CaCl2质量可以根据碳酸钙沉淀的质量求出;
由反应Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl知:Na2CO3溶液质量+CaCl2溶液质量=CaCO3沉淀质量+NaCl溶液质量,CaCO3沉淀质量和NaCl溶液质量为已知,因此要求CaCl2溶液质量需先求出Na2CO3溶液质量;
Na2CO3溶液质量=Na2CO3质量÷Na2CO3质量分数,Na2CO3质量分数是已知的,要求Na2CO3溶液质量需先求出Na2CO3质量,Na2CO3质量可以根据碳酸钙沉淀的质量求出。
至此,计算CaCl2溶液的质量分数所需的数据已经全部具备,解题时只要将逆向思维再转化为正向即可,本文不再赘述。
例2??????已知常用的强酸(H2SO4、HCl、HNO3)跟强碱(KOH、NaOH)反应生成的盐的水溶液显中性,现将某白色粉末溶入一无色液体中,按下图所示进行实验。试按下列要求推断未知物。
加适量C溶液
恰好沉淀完全
蓝色沉淀D纯净硝酸钠溶液
参考文献:
[1]林飞,戴浩.用图示法解决混合溶液中质子守恒题[J].化学教学,2013,(1):65~66.·70·
[2]曾应超.用组分分离法书写混合溶液的质子守恒式[J].化学教学,2013,(5):70~71.
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这个问题我已经完全懂了
选择此项,辅导老师将看到本问题状态为:已解决。此后你针对此问题提出的疑问老师将无法回复。
这个问题我没有懂,还有新的疑问
选择此项,你针对此问题提出新的疑问,辅导老师将及时为你做出回复。
关于质子守恒的问题
醋酸钠与醋酸的混合溶液质子守恒要怎么写
方法一根据物料与电荷相减我已经会了,我想问下如何才能直接写
还有为什么根据 剩余的质子数目等于产生质子的产物数目-消耗质子的产物数目是写不出来的,
直接写我也不会,不好意思,我认为像这种混合液,一般是先写成物料守恒与电子守恒,然后再推导出质子守恒
那能不能问下其他老师?
明天我咨询下其他老师,再回复你吧,实在不好意思
明天我咨询下其他老师,再回复你吧,实在不好意思
超级版主 百变小Mew
这样的混合溶液还是根据电荷和物料推算吧。
(H+)是得质子产物,(OH-)是是质子产物,这没有问题。
但是(HAc)是得质子产物么?当然有一部分HAc是Ac-得到质子产生的,但是大部分是溶液中本身存在的(HAc)。
同样,(Ac-)也是。
要写质子守恒的话,只能写:c(H+)+c(HAc)得质子=c(OH-)+c(Ac-)失质子。
要将c(HAc)和c(Ac-)完整地写进去,还需要有浓度关系的。
你题目中没给出两者浓度关系,物料守恒怎么写的?
知道了浓度关系,也只能根据物料守恒来推出某个式子,但是这个式子本身已经不是质子守恒了,因为牵涉到了不是得质子或失质子的产物,原来的就存在的大部分HAC和Ac-。
质子守恒式里是不能出现原来就有的物质的,所以,对于这类共轭酸碱组成的溶液,不能直接写质子守恒式。
Chemistry means the difference between poverty and starvation and abundant life.
含有一对以上共轭酸碱混合体系还是不要直接写吧,应为定了量了才有意思况且这个式子本身就没有化学意义了,纯数学等式。
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