溶液中离子浓度的比较

集各地最新资料精华按“教材目录、知识体系”编排集全国化学资料精华，按“四套教材（旧人教版、新课标人教版、苏教版、鲁科版）目录、知识体系”编排。资源丰富，更新及时。欢迎上传下载。第1页溶液中离子浓度的比较河北省魏县第一中学（056800）张银发有关溶液中离子浓度的比较涉及盐类的水解、弱酸弱碱的电离两个重要的知识点，纵观历年的高考试题，可发现它是高考中一个重要的考点，现将溶液离子浓度的比较常见考查点总结如下：一、单一溶液离子浓度比较单一溶液离子浓度比较，我们首先要确定溶液的溶质的成分，进而利用有关弱酸弱碱的电离或盐类水解的知识解答。单一溶液中离子浓度的比较高中阶段主要限于：一元弱酸、一元弱碱（氨水）、能水解的正盐等，而多元弱酸、多元弱碱、弱酸的酸式盐等往往不在高中阶段的讨论范围。1、一元弱酸中离子浓度比较0.1mol/LCH3COOH溶液中：电苛守恒有：c(H＋)＝c(OH－)+c(CH3COO－)物料守恒有：c(CH3COO－)+(CH3COOH)=0.1mol/L2、一元弱碱中离子浓度比较0.1mol/L的氨水中：物料守恒有：c(NH3)+c(NH4+)+c(NH3·H2O)=0.1mol/L电苛守恒有：c(OH－)＝c(NH4+)+c(H＋)3、一元强酸弱碱盐1mol/L的NH4Cl溶液中物料守恒有：c(NH4+)+c(NH3·H2O)＝1mol/L电苛守恒有：c(NH4+)+c(H＋)＝c(OH－)+c(Cl-)质子守恒有：c(H＋)＝c(OH－)+c(NH3·H2O)离子浓度大小有：c(Cl-)＞c(NH4+)＞c(H＋)＞c(OH－)4、一元强碱弱酸盐1mol/LCH3COONa溶液中：物料守恒有：c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=1mol/L电苛守恒有：c(Na+)+c(H＋)=c(CH3COO-)+c(OH－)质子守恒有：c(OH－)＝c(H＋)+c(CH3COOH)离子浓度大小关系有：c(Na+)＞c(CH3COO-)＞c(OH－)＞c(H＋)5、二元弱酸强碱盐1mol/LNa2CO3溶液中：集各地最新资料精华按“教材目录、知识体系”编排集全国化学资料精华，按“四套教材（旧人教版、新课标人教版、苏教版、鲁科版）目录、知识体系”编排。资源丰富，更新及时。欢迎上传下载。第2页物料守恒有：c(Na+)=2c(CO32－)＋2c(HCO3－)+2c(H2CO3)电苛守恒有：c(Na+)+c(H＋)=2c(CO32－)＋c(HCO3－)+c(OH－)质子守恒有：c(OH－)＝c(H＋)+c(HCO3－)+2c(H2CO3)离子浓度大小关系有：c(Na+)＞c(CO32－)＞c(OH－)＞c(HCO3－)＞c(H＋)二、混合液中离子浓度的比较1、酸碱反应后溶液中离子浓度的比较酸碱反应后所得溶液为单一的盐溶液，则利用单一溶液知识解答，如果酸碱有一种剩余，则溶液可能呈中性、酸性和碱性，此时由溶液的酸碱性对溶液中离子浓度进行比较。例1、（2005年高考江苏卷）常温下将稀NaOH溶液与稀CH3COOH溶液混合，不可能出现的结果是（）A.PH＞7,且c(OH－)＞c(Na+)＞c(H＋)＞c(CH3COO－)B.PH＞7,且c(Na+)+c(H＋)＝c(OH－)+c(CH3COO－)C.PH＜7,且c(CH3COO－)＞c(H＋)＞c(Na+)＞c(OH－)D.PH＝7,且c(CH3COO－)＞c(Na+)＞c(H＋)＝c(OH－)解析：当PH＞7时，对应溶液的溶质可为单一的CH3COONa溶液或NaOH和CH3COONa的混合液，当为单一的CH3COONa溶液时，离子浓度为：c(Na+)＞c(CH3COO－)＞c(OH－)＞c(H＋)；当NaOH的量远大于CH3COONa时，也可有：c(Na+)＞c(OH－)＞c(CH3COO－)＞c(H＋)，所以A不可能。B为电苛守恒永远成立，C中当CH3COOH的量远大于CH3COONa时也成立；D中PH＝7,时有c(CH3COO－)＝c(Na+)＞c(H＋)＝c(OH－)，所以正确答案为AD。2、弱酸的酸式盐与碱反应后溶液中离子浓度比较一般弱酸的酸式盐，弱酸根的水解大于其电离能力，溶液呈碱性，但有一些弱酸的酸式盐确以电离为主，溶液呈酸性，如NaHSO3、NaHC2O4、NaH2PO4（但Na2HPO4溶液为碱性）。酸式盐可与碱继续反应，生成的正盐呈碱性。例2、（2007天津理综第10题）草酸是二元中强酸，草酸氢钠溶液显酸性。常温下，向10mL0.01mol/LNaHC2O4溶液中滴加0.01mol/LNaOH溶液，随着NaOH溶液体积的增加，溶液中离子浓度关系正确的是（）A.V(NaOH)＝0时，c(H+)=1×10-2mol/LB.V(NaOH)＜10mL时，不可能存在c(Na+)=2(C2O42-)+(HC2O4-)C.V(NaOH)=10mL时，c(H+)=1×10-7mol/LD.V(NaOH)＞10mL时，c(Na+)＞(C2O42-)＞(HC2O4-)解析：因草酸是二元中强酸，所以NaHC2O4中氢并不完全电离，则V(NaOH)＝0时，c(H+)＜1×10-2mol/L，A答案错；V(NaOH)=10mL时，溶液恰好反应生成Na2C2O4，为强碱弱酸盐水解呈碱性，则c(H+)＜1×10-7mol/L，C答案错；当V(NaOH)＜10mL时，肯定有一处溶液呈中性c(H+)=c(OH-)，溶液中电苛守恒有：c(Na+)+c(H+)=2(C2O42-)+(HC2O4-)+(OH-)，集各地最新资料精华按“教材目录、知识体系”编排集全国化学资料精华，按“四套教材（旧人教版、新课标人教版、苏教版、鲁科版）目录、知识体系”编排。资源丰富，更新及时。欢迎上传下载。第3页则有c(Na+)=2(C2O42-)+(HC2O4-)，B答案错；当V(NaOH)＞10mL时，溶液为Na2C2O4和NaOH的混合液，C2O42-水解产生HC2O4-，但水解反应为酸碱中和反应的逆反应，水解的量很少，所以正确答案为D。3、弱酸与其强碱盐混合液中离子浓度的比较一般情况下，等浓度的弱酸与其强碱盐混合，以弱酸电离为主，溶液呈酸性；等浓度的弱碱与其强酸盐混合，以弱碱的电离为主，溶液呈碱性，但当弱酸或弱碱的酸碱性太弱，电离程度太小时，以盐的水解为主。例3、（2003年高考江苏卷）将0.2mol/LHCN溶液和0.1mol/LNaOH溶液等体积混合后，溶液呈碱性，下列关系式中正确的为（）A.c(HCN)＜c(CN-)B.c(Na+)＞c(CN-)C.c(HCN)-c(CN-)＝c(OH－)D.c(HCN)+c(CN-)＝0.1mol/L解析：0.2mol/LHCN溶液和0.1mol/LNaOH溶液等体积混合后，不考虑水解和电离，c(HCN)＝c(NaCN)，而此时溶液呈碱性，说明NaCN水解大于HCN的电离，则c(HCN)＞c(CN-)，电苛守恒有：c(H+)+c(Na+)＝c(OH－)+c(CN-)，物料守恒有：c(HCN)+c(CN-)＝0.1mol/L＝2c(Na+),将此式代入上式，可发现C不正确，因此正确答案为BD。4、混合的盐溶液中离子浓度的比较二元弱酸的酸式盐与其正盐混合，溶液中离子浓度的比较，注意水解程度的比较。例4、（2004年高考上海卷）将标准状况下的2.24LCO2通入150mL1mol/LNaOH溶液中，下列说法正确的是（）A.c(HCO3－)略大于c(CO32－)B.c(HCO3－)等于c(CO32－)C.c(Na+)等于c(HCO3－)与c(CO32－)之和D.c(HCO3－)略小于c(CO32－)解析：将标准状况下的2.24LCO2通入150mL1mol/LNaOH溶液中，所得Na2CO3与NaHCO3各0.05mol，但由于：CO32－+H2OHCO3－+OH－，故正确答案为A，由原子守恒可判断C错误，该溶液中离子浓度大小为：c(Na+)＞c(HCO3－)＞c(CO32－)＞c(OH－)＞c(H＋)。例5、（2008全国理综卷Ⅰ12题）已知乙酸（HA）的酸性比甲酸（HB）弱，在物质的量浓度均为0.1mol/L的NaA和NaB的混合溶液中，下列排序正确的是（）A.c(OH－)＞c(HA)＞c(HB)＞c(H＋)B.c(OH－)＞c(A-)＞c(B-)＞c(H＋)C.c(OH－)＞c(B-)＞c(A-)＞c(H＋)D.c(OH－)＞c(HB)＞c(HA)＞c(H＋)解析：因乙酸（HA）的酸性比甲酸（HB）弱，所以相同浓度的NaA和NaB溶液，NaA水解程度比NaB要大，则c(HA)＞c(HB)，由质子守恒得c(OH－)＝c(HA)+c(H＋)，所以c(OH－)＞c(HA)，水解呈碱性，c(H＋)最小，所以答案为A。三、不同溶液中同一离子浓度的比较集各地最新资料精华按“教材目录、知识体系”编排集全国化学资料精华，按“四套教材（旧人教版、新课标人教版、苏教版、鲁科版）目录、知识体系”编排。资源丰富，更新及时。欢迎上传下载。第4页1、不同溶液中当含有相同的离子时，可对相同浓度的不同溶液中同一离子浓度进行比较。例6、浓度相同的①NH4NO3②NH4HCO3③NH4HSO4④(NH4)2CO3⑤(NH4)2SO4溶液中，c(NH4+)的大小顺序为___________________.解析：NH4+水解使溶液呈酸性，HCO3-水解使溶液呈碱性，HSO4-完全电离出H+，结合化学式中铵根离子的下标，所以c(NH4+)的大小顺序为：⑤＞④＞③＞①＞②2、不同溶液中带某种电苛的离子总数的比较例7、在溶质的物质的量相同的等体积的下列溶液中，阴离子总数由多到少的顺序是（）①CaCl2②Na2CO3③MgSO4解析：1molCaCl2电离出2molCl-，而1molNa2CO3和MgSO4分别电离出1mol阴离子，但CO32－+H2OHCO3－+OH－使阴离子数量增多，因此阴离子总数由多到少的顺序是①＞②＞③四、不同溶液中离子总数量的比较例7、已知HF的酸性比HCN的酸性强，现有物质的量浓度和体积均相同的NaF和NaCN两种溶液，已知前者溶液中的离子数目为n1,后者溶液中的离子数目为n2⑴下列关系正确的是______A.n1＝n2B.n1＞n2C.n1＜n2D.c(F-)＞c(CN-)⑵说明⑴选择的理由：__________________________.解析：由HF的酸性比HCN的酸性强，则NaCN水解程度大于NaF，所以c(F-)＞c(CN-)，NaCN溶液的碱性大于NaF溶液，由电苛守恒得：c(F-)+c(OH－)＝c(Na+)+c(H＋)，c(CN-)+c(OH－)＝c(Na+)+c(H＋)，NaF溶液中c(H＋)大于NaCN溶液中c(H＋)，c(Na+)相同，因此n1＞n2，所以⑴答案为BD，⑵答案见解析。总之，溶液中离子浓度的比较，注意首先搞清溶液溶质的成分，分清单一溶液和混合溶液，运用有关弱酸弱碱的电离和盐类水解的知识作答。