用图示法解决混合溶液中质子守恒题

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1、·拓展探究··解题策略·测量评价用图示法解决混合溶液中质子守恒题12林飞，戴洁(1江苏省丹阳市第六中学，江苏丹阳212300，2苏州大学材料与化学化工学部，江苏苏州215123)摘要：介绍了解决单一溶液中质子守恒题的图示法，提出了用图示法解决混合溶液中质子守恒题，并归纳其解题规律。关键词：图示法；混合溶液；质子守恒文章编号：1005–6629(2013)1–0065–02中图分类号：G633.8文献标识码：B在历年的高考化学试卷中，质子守恒题一直是高现结合例题，来探讨用图示法解决混合溶液中质考的热点和难点。在平时的教学中，很多化学教师都是子守恒题。运用电荷守恒式和原子守恒

2、式，通过数学变形的方法例题1（四川省2012年理科综合试卷第10题）来推导质子守恒式，过程比较繁琐，不能很好地被学常温下，下列溶液中的微粒浓度关系正确的是+-生理解。学生普遍不会运用这种方法来解决质子守恒A.新制氯水中加入固体NaOH：c(Na)=c(Cl)+--题，导致质子守恒题的错误率极高。c(ClO)+c(OH)+-笔者认为用图示法可以很好地解决混合溶液中质B.pH=8.3的NaHCO3溶液：c(Na)＞c(HCO3)＞2-子守恒题，可以化繁为简，轻松地解决质子守恒相关的c(CO3)＞c(H2CO3)-试题。C.pH=11的氨水与pH=3的盐酸等体积混合：c(Cl)

3、+-+1用图示法解决单一溶液中质子守恒题=c(NH4)＞c(OH)=c(H)-1-12009年，吴芳、肖继老师第一次用图示法解决质D.0.2mol·LCH3COOH溶液与0.1mol·LNaOH[1]子守恒问题，在该文中，作者选择参考水准（零水准），溶液等体积混合：+--借助示意图，分析了Na2CO3溶液中质子守恒式。2c(H)-2c(OH)=c(CH3COO)-c(CH3COOH)+A、B、C选项比较简单，不再赘述，D选项实际考+2HH2CO3-1+查的是0.05mol·LCH3COOH和CH3COONa混合溶+2--HHCO-+HCO3无3液中的质子守恒式。+++++

4、H-H-2.1常规法H=H3OH2OOH在CH3COOH和CH3COONa混合溶液中，根据电荷-+++--得到的质子守恒式为：2c(H2CO3)+c(HCO3)+c(H)=守恒得（1）式：c(Na)+c(H)=c(CH3COO)+c(OH)；根据-+-c(OH)原子守恒得（2）式：2c(Na)=c(CH3COOH)+c(CH3COO)；+--+该文中，提出了解题规律：示意图中得到的质子浓（1）式变形得（3）式：c(Na)=c(CH3COO)+c(OH)-c(H)，--度之和等于失去的质子浓度之和，得失质子数是几，得（3）式代入（2）式整理得：2c(OH)+c(CH3COO

5、)=+到物质前的系数就是几。c(CH3COOH)+2c(H)，所以D选项正确。2012年，刘文兵、韩善芳老师也用图示法分别分点评：这是高中化学教师解决质子守恒题通用的方析了Na2CO3单一溶液和NaHCO3单一溶液中的质子守法，根据电荷守恒式和原子守恒式，通过数学方法推导[2]恒式，解题规律同上。质子守恒式。但吴芳、肖继老师在文中指出，用图示法解决质子2.2图示法-守恒题，仅适用于单一溶液，不适用于混合溶液；刘文分别选择CH3COO和H2O、CH3COOH和H2O为兵、韩善芳老师也仅仅简单探讨了单一溶液中的质子守参考水准（注意选择2个参考水准，分别用质子守恒恒式。示意图分

6、析）。到目前为止，没有相关文献提出用图示法来解决简单介绍参考水准的选择：通常是原始的酸碱组混合溶液中质子守恒问题。分，大量存在并与质子转移直接有关的酸碱组分。在高中2用图示法解决混合溶液中质子守恒题阶段，一般为能水解的阴离子和H2O或者弱酸和H2O。化学教学2013年第1期·65··解题策略·测量评价+++H+-H++H--HHCOHCO-CO2-CH3COOHCH3COO无2333+++H+-H++++H-H-H+=HO+HOOH-H=H3OH2OOH32+-+-2-得（1）式：c(CH3COOH)-0.05+c(H)=c(OH)（注意得（2）式：c(H2CO3)+c(

7、H)=c(OH)+c(CO3)-0.1（注-1-12-2-原溶液中有0.05mol·L的CH3COOH，所以CH3COOH意原溶液中有0.1mol·L的CO3，所以CO3浓度要-1-1浓度要减去0.05mol·L）减去0.1mol·L）+-（1）式+（2）式得：3c(H2CO3)+2c(H)+c(HCO3)=+++H-H--2-无CH3COOHCH3COO2c(OH)+c(CO3)(注意左边和右边的0.1可以约去)。-+-+H+-H+所以，c(OH)=c(H)+0.5c(HCO3)+1.5c(H2CO3)-++-H=H3OH2