【专题】溶液中离子浓度大小的比较

溶液中离子浓度大小的比较沂源县职业教育中心学校高考部唐慎军2011高考专题复习复习目标要求：1.掌握比较溶液中离子浓度大小的方法2.理解并掌握溶液中离子浓度关系，并准确快速判断关系是否正确（1）电荷守恒（2）物料守恒（3）质子守恒3.培养分析、归纳、思维能力一、知识回顾1.电离平衡理论和水解平衡理论——紧抓两个“微弱”弱电解质(弱酸、弱碱)的电离是微弱的，电离消耗的电解质及产生的微粒都是少量的。同时注意考虑水的电离的存在。适用弱电解质的溶液中离子浓度大小比较的题型。（1）电离平衡理论:【想一想】1.0.1mol·L-1的CH3COOH溶液中的离子、分子大小关系如何?)()()()(33OHCCOOCHCHCCOOHCHC2．在0.1mol/L的NH3·H2O溶液中，NH3·H2O、NH4+、OH-、H+的浓度由大到小的顺序是C(NH3·H2O)＞C(OH-)＞C(NH4+)＞C(H+)如：CH3COONa溶液中存在如下关系：C(Na+)＞C(CH3COO-)＞C(OH-)＞C(CH3COOH)＞C(H+)（2）水解平衡理论:弱离子(弱酸根离子、弱碱的阳离子)的水解一般是微弱的。2.电荷守恒、物料守恒和质子守恒——牢记“三个守恒”（1）电荷守恒：电解质溶液总是呈电中性的，即：电解质溶液中所有阳离子所带有的正电荷总数与所有的阴离子所带的负电荷总数相等。如：NH4Cl溶液：C(NH4+)+C(H+)＝C(Cl-)+C(OH-)（2）物料守恒:电解质溶液中由于电离或水解因素，离子会发生变化变成其它离子或分子等，但离子或分子中某种特定元素的原子的总数是不会改变的。如：NH4Cl溶液：Ｃ(Cl-)＝Ｃ(NH4+)+Ｃ(NH3·H2O)（3）质子守恒（水的电离守恒）：电解质溶液中，分子(或离子)得失质子(H+)的物质的量是相等。如：NH4Cl溶液：c(H+)＝c(OH-)+c(NH3·H2O)〖训练1〗写出CH3COONa溶液中三个守恒关系式电荷守恒：物料守恒：质子守恒：〖训练2〗写出NaHCO3溶液中三个守恒关系式电荷守恒：物料守恒：质子守恒：c(Na+)+c(H+)＝c(CH3COO-)+c(OH-)c(Na+)＝c(CH3COO-)+c(CH3COOH)c(OH-)＝c(H+)+c(CH3COOH)c(Na+)+c(H+)＝c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-)c(Na+)＝c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3)c(OH-)＝c(H+)－c(CO32-)+c(H2CO3)〖训练3〗写出0.1moL/L的Na2CO3溶液中粒子浓度关系大小关系电荷守恒物料守恒质子守恒c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO32-)1/2C(Na+)=C(HCO3-)+C(H2CO3)+C(CO32-)C(Na+)C(CO32-)C(OH-)C(HCO3-)C(H+)C(OH-)=C(H+)+2C(H2CO3)+C(HCO3-)【方法规律总结】电荷守恒：物料守恒：质子守恒：1.溶液中离子要找全2.分清离子浓度和电荷浓度1.某元素守恒2.等量代换。1.明确溶液中那些微粒结合H+(或OH-)，结合的数目；2.那些微粒电离出H+(或OH-)电离的数目二、常见题型和对策1、单一溶质溶液：根据电离、水解情况分析（1）弱酸溶液：【例1】在0.1mol/L的H2S溶液中，下列关系错误的：A．c(H+)=c(HS-)+c(S2-)+c(OH-)B．c(H+)=c(HS-)+2c(S2-)+c(OH-)C．c(H+)＞[c(HS-)+c(S2-)+c(OH-)]D．c(H2S)+c(HS-)+c(S2-)=0.1mol/L(A)（2）弱碱溶液：(Ｃ)【例２】在0.1mol/L的氨水溶液中，下列关系错误的：A．c(OH-)＞c(H+)B．c(NH3·H2O)+c(NH4+)=0.1mol/LC．c(NH4+)＞c(NH3·H2O)＞c(OH-)＞c(H+)D．c(OH-)=c(NH4+)+c(H+)（3）强酸弱碱盐溶液：【例3】在氯化铵溶液中，下列关系正确的是：A．c(Cl-)＞c(NH4+)＞c(H+)＞c(OH-)B．c(NH4+)＞c(Cl-)＞c(H+)＞c(OH-)C．c(NH4+)＝c(Cl-)＞c(H+)＝c(OH-)D．c(Cl-)＝c(NH4+)＞c(H+)＞c(OH-)(A)规律:在有“弱酸根离子或弱碱金属离子”存在的溶液中,由于该离子水解，因而使其浓度减小,故有：C(不水解离子）＞C(水解离子）（4）强碱弱酸盐溶液：【例4】在Na2S溶液中下列关系不正确的是：A．c(Na+)=2c(HS-)+2c(S2-)+c(H2S)B.c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HS-)+2c(S2-)C．c(Na+)＞c(S2-)＞c(OH-)＞c(HS-)D．c(OH-)=c(HS-)+c(H+)+c(H2S)(AD)电荷守恒：c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HS-)+2c(S2-)；物料守恒：c(Na+)=2c(HS-)+2c(S2-)+2c(H2S)；质子守恒：c(OH－)=c(HS-)+c(H+)+2c(H2S)(5)强碱弱酸的酸式盐溶液：【例5】草酸是二元弱酸，草酸氢钾溶液呈酸性，在0.1mol/LKHC2O4溶液中，下列关系正确的是：A．c(K+)+c(H+)=c(HC2O4-)+c(OH-)+c(C2O42-)B．c(HC2O4-)+c(C2O42-)=0.1mol/LC．c(C2O42-)＞c(H2C2O4)D．c(K+)=c(H2C2O4)+c(HC2O4-)+c(C2O42-)(CD)【例6】等物质的量的下列溶液中，NH4+的浓度由大到小的顺序是①NH4Cl②NH4HCO3③NH4HSO4④NH4NO3③①=④②【规律】1、水解的盐双水解的盐2、当溶液中存在水解的显性离子时，抑制盐的水解，则该水解的离子浓度大（6）不同物质同种离子浓度比较型对于溶质单一型的溶液，若溶质是弱酸或弱碱的考虑电离且电离是弱电离，若溶质是盐考虑水解同样水解也是弱水解。解题方法小结：【例7】用物质的量都是0.1mol的CH3COOH与CH3COONa配成1L混合溶液，已知其中c(CH3COO-)大于c(Na+),对该混合溶液下列判断正确的是()A．c(H+)＞c(OH-)B．c(CH3COOH)＋c(CH3COO-)＝0.2mol·L-1C．c(CH3COOH)＞c(CH3COO-)D．c(CH3COO-)＋c(OH-)＝0.1mol·L-1２．两种溶液混合后不同离子浓度的比较：⑴．两种物质混合不反应：AB【例8】100mL0.1mol·L-1醋酸与50mL0.2mol·L-1NaOH溶液混合，在所得溶液中()A．c(Na+)＞c(CH3COO-)＞c(OH-)＞c(H+)B．c(Na+)＞c(CH3COO-)＞c(H+)＞c(OH-)C．c(Na+)＞c(CH3COO-)＞c(H+)＝c(OH-)D．c(Na+)＝c(CH3COO-)＞c(OH-)＞c(H+)A⑵、两种物质恰好完全反应：1．等体积、等浓度的一元酸和一元碱溶液混合，两者恰好完全中和，有以下四种情况：⑴．强酸与强碱溶液混合，所得溶液为中性⑵．相对较强的酸与相对较弱的碱溶液混合，所得溶液为酸性⑶．相对较弱的酸与相对较强的碱溶液混合，所得溶液为碱性⑷．若弱酸、弱碱混合，则考虑两者的相对强弱，混合后的溶液可能也为酸性，碱性或中性注意两种情况:【归纳】：谁强显谁性，同强显中性【例9】将0.4mol/LNH4Cl溶液和0.2mol/LNaOH溶液等体积混合后，溶液中下列微粒的物质的量关系正确的是（）A．c(NH4+)=c(Na+)=c(OH-)＞c(NH3·H2O)B．c(NH4+)=c(Na+)＞c(NH3·H2O)＞c(OH-)＞c(H+)C．c(NH4+)＞c(Na+)＞c(OH-)＞c(NH3·H2O)D．c(NH4+)＞c(Na+)＞c(NH3·H2O)＞c(OH-)＞c(H+)D⑶、两种物质反应，其中一种有剩余【思考题】常温下，pH=2的某酸HA溶液与pH=12的某碱BOH溶液等体积混合，所得混合溶液的pH=8.7，下列说法中正确的是A．HA一定是强酸，BOH可能是弱碱B．HA可能为强酸，BOH一定为弱碱C．盐BA的水溶液一定显碱性D．盐BA的水溶液中A—一定水解B2．等体积的酸和碱溶液混合，且酸溶液中的c(H+)与碱溶液中的c(OH—)相等⑴．强酸与强碱溶液混合，所得溶液为中性⑵．相对较强的酸与相对较弱的碱溶液混合，因碱有剩余，所得溶液为碱性；⑶．相对较弱的酸与相对较强的碱溶液混合，因酸有剩余，所得溶液为酸性；【归纳】谁弱谁过量、谁弱显谁性、同强（弱）显中性⑷．若弱酸、弱碱混合，则考虑两者的相对强弱，混合后的溶液可能也为酸性，碱性或中性。解题方法小结：两种(或多种)物质相混合:先考虑这两种物质能否发生反应、反应后溶液中剩余的物质是强电解质还是弱电解质。如果恰好完全反应，则考虑生成的物质是什么，然后按照只有一物质作溶质进行处理；若溶液中同时存在能水解的盐和弱酸、弱碱，若不特别注明则溶液通常显弱酸、弱碱的性质.[小结归纳]考虑电离考虑水解考虑电离按盐溶液考虑（分清主次）根据过量情况考虑电离或水解电解质溶液单一溶液混合溶液酸或碱溶液盐溶液不反应反应不过量过量生成酸或碱生成盐正盐溶液酸式盐溶液考虑水解与电离（分清主次）考虑水解与电离（分清主次）首先必须有正确的思路：1．（2009广东卷9）下列浓度关系正确的是()A．氯水中：c(Cl2)=2{c(ClO-)+c(Cl-)+C(HCl)}B．氯水中：c(Cl-)＞c(H+)＞c(OH-)＞c(ClO-)C．等体积等浓度的氢氧化钠与醋酸混合：c（Na+）=c（CH3COO-）D．Na2CO3溶液中：c(Na+)c(CO32-)c(OH-)c(HCO3-)c(H+)D三、考点训练（高考真题）2．(2009天津卷4).下列叙述正确的是()A．0.1mol/LC6H5ONa溶液中：c(Na+)＞c(C6H5O-)＞c(H+)＞c(OH-)B．Na2CO3溶液加水稀释后，恢复至原温度，pH和Kw均减小C．pH=5的CH3COOH溶液和pH=5的NH4Cl溶液中，c(H+)不相等D．在Na2S溶液中加入AgCl固体，溶液中c(S2-)下降D3.(2009天津卷2)25℃时，浓度均为0.2mol/L的NaHCO3和Na2CO3溶液中,下列判断不正确的是()A．均存在电离平衡和水解平衡B．存在的粒子种类相同C．c(OH-)前者大于后者D．分别加入NaOH固体，恢复到原温度，c(CO32-)均增大C4.（2009四川卷12）.关于浓度均为0.1mol/L的三种溶液：①氨水、②盐酸、③氯化铵溶液，下列说法不正确的是()A．c（NH4+）：③＞①B．水电离出的c（H+）：②＞①C．①和②等体积混合后的溶液：c（H+）＝c(OH-)+c(NH3·H2O)D．①和③等体积混合后的溶液：c（NH4+）＞c(Cl-)＞c(OH-)＞c(H+)B1．把0.02mol·L-1HAc溶液与0.01mol·L-1NaOH溶液等体积混合，则混合液中微粒浓度关系正确的是()A．c(Ac-)＞c(Na+)B．c(HAc)＞c(Ac-)C．2c(H+)＝c(Ac-)-c(HAc)D．c(HAc)+c(Ac-)＝0.01mol·L-1AD【巩固练习】2．将0.2mol·L-1CH3COOK与0.1mol·L-1盐酸等体积混合后，溶液的pH＜7，则溶液中下列微粒的物质的量浓度的关系正确的是()A．c(CH3COO-)＝c(Cl-)＝c(H+)＞c(CH3COOH)B．c(CH3COO-)＝c(Cl-)＞c(CH3COOH)＞c(H+)C．c(CH3COO-)＞c(Cl-)＞c(H+)＞c(CH3COOH)D．c(CH3COO-)＞c(Cl-)＞c(CH3COOH)＞c(H+)D【巩固练习】3．