有关NaHCO3溶液中离子浓度大小问题的探讨.docVIP

有关NaHCO3溶液中离子浓度大小问题的探讨 赵广柱* 杜际更 1 引言 高中化学第二册《电离平衡》一章的习题中，有一类离子浓度大小比较的问题，常常给出不符实际的答案，对学生产生误导。今以NaHCO3溶液中离子浓度的大小关系为例，对此加以阐述： 例：0.050 mol/L的NaHCO3溶液呈碱性，下列关系式不正确的是（ ） A、 B、 C、 D、 这些习题的答案通常为B，均把C选项认为是正确的，他们的理由是：0.05mol/L的NaHCO3溶液呈碱性，所以c(OH－)＞c(H+)；溶液中存在HCO3－H+ + CO32－，H2OH+ + OH－，第一个平衡电离出的H+浓度等于CO32－浓度，而第二个平衡又多电离出部分H+，所以c(H+)＞c(CO32－)。笔者对此有异议。 2 问题的讨论 以0.050 mol/L NaHCO3溶液为例，计算溶液中=？ =？ 已知的= 6.38 =10.25 NaHCO3的质子条件式： 代入平衡关系： 的精确式为： 是未知的，因与相差较大，所以≈ ∵× c = =＞＞ ∴精确式中忽略，即与的酸性相比，水的酸性太小 为： ∵ = = 20 ∴忽略分母中的1，即的碱性也不弱，水的碱性可忽略 的最简式为： = 代入数值进行计算：== = 下面计算0.050 mol/L NaHCO3溶液中，的大小 = 根据多元酸中各型体的分布规律： = = = ≈ (∵) = = = = ∴在NaHCO3溶液中，。 最终，0.050 mol/L NaHCO3溶液中， = = = 所以，正确的浓度大小关系为： 。 之所以出现与高中阶段分析不一样的结果，笔者认为原因是HCO3－的水解和HCO3－的电离相互促进，使变得较大，而HCO3－水解出来的和HCO3－电离出来的的乘积远大于Kw=，使反应H2OH+ + OH－很大程度的向左进行，大大降低了，最终。 常见另一类比较pH大小的题目： 例：0.050 mol/L 的下列溶液pH由大到小的顺序为_______________________。 A. CH3COONa B. NaHCO3 C. Na2CO3 D. NaOH 这类习题按照高中阶段所学的水解规律“越弱越水解”，得出的结论为DCBA，理由为：酸性大小顺序，按越弱越水解规律得溶液碱性CBA，NaOH是强碱所以等物质的量浓度时它的pH最大，最终排序DCBA。笔者对此有异议。 理由如下： 计算0.050 mol/L CH3COONa的pH = ? ∵ CH3COOH的，∴CH3COONa的 ∵ ∴ ∴ 所以，pH=8.73 由上题知：0.50 mol/L NaHCO3溶液中=，pH = 8.32 所以pH由大到小的顺序应为：DCAB 之所以出现计算结果与分析结果的不同，笔者认为原因在于高中阶段分析NaHCO3溶液的碱性时，忽略了HCO3－的电离，造成了与实际结果的不一样。通过计算告诉我们，HCO3－的电离是不应该忽略的，否则会造成与客观事实不符的现象。 3 结束语 笔者通过高中化学第二册第三章《电离平衡》中的两道习题分析认为：高中阶段所学的化学知识很基础，好多定量计算都没有涉及，许多命题者想当然的就把一些习题出了出来，实际在高中阶段学生是不能够得出正确答案的，这类习题反而会误导学生，百害而无一利，笔者建议高中老师在选择习题时一定要慎重。 当10-3 ， 当=10-3 ， 当10-3 ， ∴一般情况下， 教材分析 4