运用比较法掌握溶液中离子浓度的大小及启示

运用比较法掌握溶液中离子浓度的大小及启示

管恩青

管恩青山东诸城一中262200；崔淑红山东省潍坊市经济学校262200

摘要：比较法是一种重要的学习方法，对于系统掌握知识能起到重要作用。老师们要在教学中广泛应用，以提高教学效果。本人在化学教学中充分利用这种方法，让学生轻松掌握了溶液中离子浓度的大小，效果良好。

关键词：比较法离子浓度大小

比较法是一种重要的很有教学实效的学习方法，它能对知识点的异同起到明显的区分作用，便于学生迅速正确地理解知识点，对于学生系统牢固地掌握知识能起到较好的作用。作为化学老师，我充分把这一方法用在“溶液中离子浓度的大小”的学习中，让学生学习起这部分内容来既轻松愉快、迅速掌握，又理解深刻、记忆长久。

溶液中离子浓度大小的比较涉及的问题复杂，其中主要涉及到溶液的酸碱性、弱电解质的电离平衡、盐类的水解、水解平衡的移动等。

一、多元弱酸溶液中各种离子的浓度比较，主要根据多元弱酸分步电离分析。

如H3(PO4)3溶液中：

c(H＋)＞c(H2PO4-)＞c(HPO42-)＞c(PO43-)

二、对于盐溶液，分为以下几种情况：

（1）1∶1型。如NH4Cl溶液中，c(Cl－)＞c(NH4＋)＞c(H＋)＞c(OH－)。

规律为：c(不水解的离子)＞c(水解的离子)＞c(显性离子)＞c(隐形离子)。

注：显性离子指水解后溶液显什么性(酸性或碱性)，隐性离子指相反的离子。

（2）2∶1型。如(NH4)2SO4溶液中，c(NH4＋)＞c(SO42－)＞c(H＋)＞c(OH－)。

简单的说，就是多的一定多。虽然NH4+水解，但水解程度是微弱的，不会水解了一半去。

（3）多元弱酸的正盐溶液中各种离子的比较，主要根据弱酸根离子分步水解分析。

如Na2CO3溶液中：

c(Na＋)＞c(CO32－)＞c(OH－)＞c(HCO3－)。

（4）多元弱酸的酸式盐溶液中各种离子的比较，主要根据酸根的水解程度强于其电离程度，但是不管哪种情况强，还是以原酸根为主。

如KHCO3溶液中，HCO3－的水解程度强于其电离程度，故：

c(K＋)＞c(HCO3－)＞c(OH－)＞c(H＋)＞c(CO32－)。

但有两种离子的电离程度强于其水解程度：HSO3-、H2PO4-。如KHSO3溶液中：

c(K＋)＞c(HSO3－)＞c(H＋)＞c(CO32－)＞c(OH－)。

三、不同溶液中同一离子浓度的比较，要看溶液中其他离子对其影响的因素。

例如在相同物质的量浓度的下列溶液中：①NH4Cl；②CH3COONH4；③NH4·HSO4；④(NH4)2SO4，c(NH4+)由大到小的顺序是：④＞③＞①＞②。

四、混合液中各种离子浓度的比较，要根据溶液中的各种因素综合分析。

如在浓度均为0.1mol/L的NH4Cl和NH3·H2O的混合液中，各离子的浓度大小为：

c(NH4＋)＞c(Cl－)＞c(OH－)＞c(H＋)。

在此溶液中，NH4＋的水解与NH3·H2O的电离相互抑制。除极少数极弱的酸外(如HCN)，一般的弱酸(或弱碱)与其对应的强碱盐(或强酸盐)同浓度时，弱电解质的电离强于其对应弱离子的水解。因而在此类溶液中，只需要考虑弱电解质的电离即可。

五、注意三个守恒，即电荷守恒、物料守恒、质子守恒。

（1）电荷守恒：指电解质溶液中阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数。

方法：找出溶液中所有的阴阳离子，阳离子的浓度之和等于阴离子的浓度之和，需要注意的是离子浓度的系数是离子本身所带的电荷数的绝对值。

如NaHCO3溶液中：

n(Na＋)＋n(H＋)＝n(HCO3－)＋2n(CO32－)＋n(OH－)推出：

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

（2）物料守恒：电解质溶液中由于电离或水解因素，离子会发生变化，变成其它离子或分子等，但离子或分子中某种特定元素的原子的总数是不会改变的。

方法：找到该物质中非氢非氧的两种元素，看它们满足的比例关系，然后找到这两种元素在溶液中的所有存在形式，让所有存在形式之和满足固定的比例。对应浓度的系数为该原子在这种离子中的原子个数。

如NaHCO3溶液中：

n(Na＋)∶n(C)＝1∶1，推出：c(Na＋)＝c(HCO3－)＋c(CO32－)＋c(H2CO3)

（3）质子守恒：就是溶液中由水电离出的H＋与OH－的浓度相等。

如：Na2CO3溶液显碱性，由水电离产生的H＋与OH－的浓度相等。由水电离产生的H＋有三种存在形式：H＋、HCO3－、H2CO3，所以有c(OH－)＝c(HCO3－)＋c(CO32－)＋2c(H2CO3)。

以上总结的几种情况，清晰全面，简明扼要，一目了然，学生由此不但对本部分知识的掌握感到很容易并且记得牢固，还发现了其中的规律，找到了学习的窍门，感到很快乐。