巧用曲線和常數(shù)比較粒子濃度大小

賈玉梅

(黑龍江省七臺(tái)河市第一中學(xué) 154600)

在教學(xué)工作中，聽(tīng)到越來(lái)越多的學(xué)生抱怨化學(xué)越來(lái)越難學(xué)，特別是選擇題中關(guān)于電解質(zhì)溶液中比較粒子濃度大小的試題.分析近幾年的高考試題不難發(fā)現(xiàn)這類(lèi)試題的考查角度多樣，形式多變，常常通過(guò)坐標(biāo)曲線給出信息，需要學(xué)生結(jié)合化學(xué)知識(shí)挖掘隱含信息得出結(jié)論，對(duì)學(xué)生的能力要求越來(lái)越高，是高中化學(xué)教學(xué)的難點(diǎn).

一線教師針對(duì)這類(lèi)習(xí)題也總結(jié)了很多方法，在學(xué)生比較熟悉的弱電解質(zhì)的電離、鹽類(lèi)水解程度小和三大守恒的基礎(chǔ)上，本文主要從酸堿中和滴定曲線入手，結(jié)合三大常數(shù)的關(guān)系談?wù)劚容^電解質(zhì)溶液中粒子濃度大小的方法.

一、巧用酸堿中和滴定曲線

例1以0.100 mol·L-1KOH溶液滴定20.00 mL 0.100 mol·L-1HCOOH溶液為例，其滴定曲線如圖所示.

分析解此類(lèi)習(xí)題學(xué)生要準(zhǔn)確把握以下幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：

1.原點(diǎn)O，原點(diǎn)為HCOOH的單一溶液，由曲線可知0.100mol·L-1HCOOH的pH>1，說(shuō)明HCOOH是弱酸，結(jié)合弱電解質(zhì)的電離程度小可知c(HCOOH)>c(H+)>c(HCOO-)>c(OH-).

2.點(diǎn)①，根據(jù)加入KOH的體積為10 mL可知反應(yīng)后所得溶液是等物質(zhì)的量HCOOH和HCOOK的混合溶液，由上圖曲線可知溶液pH<7，說(shuō)明HCOOH電離程度大于HCOO-水解程度，則c(HCOO-)>c(K+)>c(HCOOH)>c(H+)>c(OH-)成立.在此點(diǎn)，要特別關(guān)注依據(jù)元素守恒可得c(HCOO-)+c(HCOOH)=2c(K+)，這一等量關(guān)系在解決有關(guān)電解質(zhì)溶液中離子濃度大小關(guān)系或等量關(guān)系試題中的作用不可小覷.

3.點(diǎn)②，此時(shí)溶液pH=7，溶液呈中性，HCOOH沒(méi)有完全被消耗，根據(jù)電荷守恒可知c(HCOO-)=c(K+)>c(H+)=c(OH-).

4.點(diǎn)③，此時(shí)兩者恰好反應(yīng)生成HCOOK，為強(qiáng)堿弱酸鹽溶液，c(K+)>c(HCOO-)>c(OH-)>c(H+).

5.點(diǎn)③之后，此時(shí)KOH過(guò)量，溶液顯堿性，可能出現(xiàn)c(K+)>c(HCOO-) >c(OH-)>c(H+)或者c(K+)>c(OH-)>c(HCOO-)>c(H+).

二、巧用“三大常數(shù)”的關(guān)系

例2常溫下將KOH溶液滴加到戊二酸(H2X)溶液中，混合溶液的pH與離子濃度變化的關(guān)系如圖所示.下列敘述錯(cuò)誤的是( ).

A．KHX溶液中c(H+)>c(OH-)

B．當(dāng)混合溶液呈中性時(shí)，c(K+)>c(HX-)>c(X2-)>c(OH-)=c(H+)

C．Ka1(H2X)的數(shù)量級(jí)為10-5

突出學(xué)科素養(yǎng)，關(guān)注學(xué)生綜合能力的考查是今后高考的命題趨勢(shì)，有關(guān)電解質(zhì)溶液的考查更為靈活，圖像、數(shù)據(jù)信息的大量引入對(duì)學(xué)生的能力要求更高，教師在教學(xué)中要指導(dǎo)學(xué)生掌握利用圖形分析和學(xué)科知識(shí)相融合解決問(wèn)題的方法，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科思維和提高學(xué)生的能力.