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1、基于模型思想的离子浓度大小比较(361100)福建省同安第一中学罗德炳【摘要】本文通过建立电离、水解的关系模型，采用图形与数字相结合的方法，将溶液中抽象的电离、水解的关系图像化、数字化，从而快速、准确地解答关于离子浓度大小试题。【关键词】模型思想图形数字离子浓度比较溶液中分子、离子浓度大小是高考化学的热点考题，也是很多考生最常见的失分点之一。不少同学视此类问题为畏途，其根本原因在于不能建立起思维模型，不能将溶液中微观的抽象的电离、水解等平衡关系形象化、具体化，解题时毫无章法、一团乱麻，其结果自然是解题速度慢且准确率低。教学中，笔者通过引导学生建立电离、水解的
2、关系模型，釆用图形与数字相结合的方法，将溶液中抽象的电离、水解的关系图像化、数字化，从而游刃有余地解答此类试题。一.溶液中电离、水解模型的建立基于模型思想解决离子浓度大小的问题，首先要建立一个基本模型(因为仅仅是模型，不必过于苛求电离、水解平衡中的真实数值)。模型1・弱酸、弱碱的电离程度很小，数量级只有约1%；模型2・盐的水解程度很小，数量级只有约1%；模型3.等浓度的一元弱酸及其正盐共存于溶液中时，酸的电离程度更大还是盐的水解程度更大,取决于酸的强度。一般来说，若酸的酸性比碳酸强(即酸的电离度大于碳酸第一元电离度)，则酸的电离程度大于对应的盐的水解程度；反
3、之，则盐的水解程度大于对应酸的电离程度。常见的电离程度比碳酸强的酸、碱：HCOOH、CH3COOH、NH3HO、HS(V，常见的电离程度比碳酸弱的酸：HC1O、H2S>HCN、HCO3一。模型4.三个守恒：电荷守恒：如NaHCO3溶液中：c(Na')+c(H*)=c(HCO3~)+2c(CO32~)+c(OH)；物料守恒：如NaHCO3溶液中n(Nab):n(C)=l:1,推出:c(Na+)=c(HCO3~)+c(CO32-)+c(H2CO3):质子守恒：例如在NH4HCO3溶液中出0卜、H2CO3为得到质子后的产物；NH3、OHCO3A为失去质子后的产物
4、，故有以下关系：c(H3O*)+c(H2CO3)=c(NH3)+c(OH)+c(CO32~)o在某些选项中所列的等式如果既不像电荷守恒也不像物料守恒，则可能是两个守恒式相加减得来的。如在NaHCO3溶液中，等式c(H2CO3)+c(H*)=c(CO32~)+c(OH)实际上是NaHCO3溶液中电荷守恒等式①减去物料守恒等式②得来的。等式①c(Na)+c(H)=c(HCO3_)+2c(CO32~)+c(OH")等式②c(Na)=c(HCO3~)+c(CO32-)+c(H2CO3)二.基于模型思想的图形与数字相结合解题实例1.单一溶液离子浓度比较：例1.在0.1
5、mol/L的CH3COOH溶液中，下列关系正确的是A.c(CH3COOH)>c(H*)>c(CH3COO)>c(OH_)B.c(CH3COOH)>c(CH3COO)>c(H)>c(OH~)A.c(CH3COOH)>c(CH3COO~)=c(H*)>c(OH")B.c(CH3COOH)>c(CH3COO~)>c(OH")>c(H+)1.5ch3coohCHoCOO-J100('图1)1.5解析:如图1,假设CH3COOH分子有100mol,其中有1.5molCH3COOH分子发生电离(见模型1),剩余CHsCOOH分子为100mol-1.5mol=98.5mo
6、l,产生CH3COO-^H+均为1.5mol,但由于要考虑水口身电离的疋，故H+浓度比CH3COO_浓度大；溶液呈酸性，OH一浓度极小，故CH3COO~浓度大于OH：本题答案应选A。例2.(2010广东理综)HA为酸性略强于酷酸的一元弱酸，在0.1molL-1NaA溶液中，离子浓度关系正确的是A.c(Na+)>c(A~)>c(H+)>c(OH)B・c(Na+)>c(OH)>c(A~)>c(H+)C.c(Na+)+c(OH")=c(A")+c(H+)D.c(Na')+c(H+)=c(A~)+c(OH")(图2)解析：如图2,假设100molNaA,其中水解了1
7、.5molA"(见模型2),产生HA和OK各为1.5mol,剩余的A》100-1.5=98.5(mol),Na'为1OOmol,水解后溶液呈碱性c(OH)>c(H+),故A、B均错误。D符合电荷守恒(见模型4),D正确则C错误。本题答案应选D。例3.在0.1mol-L1的NaHCCh溶液中,下列关系式正确的是A.c(Na+)>c(HCO3~)>c(H+)>c(OH)B.c(Na+)+c(H+)=c(HCO3~)+c(OH)+2c(CO32-)C.c(Na+)=c(HCO3~)>c(OH)>c(H+)D.c(Na+)=c(HCO3~)+c(H2CO3)+2c(
8、CO32~)H*/OFT1V1.5xT、/L5Na+
