离子浓度大小比较题型归类解析

▁▂▃▄▅▆▇█▉▊▋▌精诚凝聚=^_^=成就梦想▁▂▃▄▅▆▇█▉▊▋▌▃▄▅▆▇██■▓点亮心灯~~~///(^v^)\\\~~~照亮人生▃▄▅▆▇██■▓淮安市车桥中学05届高三化学辅导材料六（04.11.3）离子浓度大小比较题型归类解析离子浓度大小比较是近几年高考的热点之一，纵观全国和地方高考试题几乎出现率100%，由于决定离子浓度大小的因素很多，诸如物质的量，溶解度，电离程度，水解，化学反应等。另外，要正确快速解决该类题还应具备熟练掌握各种平衡知识如溶解平衡、电离平衡、水解平衡、电荷平衡、物料平衡、质子转移平衡等基础知识。因此，离子浓度大小比较题是一类难度大，综合性强的题型，笔者现对近几年高考中出现的离子浓度大小比较题型进行归类解析，供参考。一、溶质单一型只有一种溶质的溶液，根据溶质的组成、性质写出可能电离出的离子，再考虑阴离子或阳离子水解情况，然后根据各种守恒关系进行比较，最后得出结论。例1（２００１年全国春招题)在0.1ｍｏｌ·Ｌ-1Ｎａ2ＣＯ3溶液中，下列关系正确的是Ａ．ｃ（Ｎａ+）＝２ｃ（ＣＯ32-）Ｂ．ｃ（ＯＨ-）＝２ｃ（Ｈ+）Ｃ．ｃ（ＨＣＯ3-）＞ｃ（Ｈ2ＣＯ3）Ｄ．ｃ（Ｎａ+）＜ｃ（ＣＯ32-）＋ｃ（ＨＣＯ3-）解析：由于ＣＯ32-水解，故ｃ（Ｎａ+）＞２ｃ（ＣＯ32-）；又ＣＯ32-水解以第一步为主，故有ｃ（ＨＣＯ3-）＞ｃ（Ｈ2ＣＯ3），依物料守恒，有ｃ（Ｎａ+）＝２［ｃ（ＣＯ32-）＋ｃ（ＨＣＯ3-）＋ｃ（Ｈ2ＣＯ3）］，故ｃ（Ｎａ+）＞ｃ（ＣＯ32-）＋ｃ（ＨＣＯ3-）；因由水电离出Ｈ+和ＯＨ-物质的量相等，可得ｃ（ＯＨ-）＝ｃ（Ｈ+）＋ｃ（ＨＣＯ3-）＋２ｃ（Ｈ2ＣＯ3），故ｃ（ＯＨ-）≠２ｃ（Ｈ+）。综合上述，正确答案为Ｃ。例（1994年上海高考题)：明矾溶液中各种离子的物质的量浓度大小关系能够确定的是（）。Ａ．ｃ（Ｋ+）＞ｃ（Ａｌ3+）Ｂ．ｃ（Ｋ+）＝ｃ（Ａｌ3+）Ｃ．ｃ（Ｈ+）＝ｃ（ＯＨ-）Ｄ．ｃ（Ａｌ3+）＜ｃ（Ｈ+）解析：明矾在水中电离：ＫＡｌ（ＳＯ4）2＝Ｋ+＋Ａｌ3+＋２ＳＯ42-，因Ａｌ3+水解，Ａｌ3+＋Ｈ2ＯＡｌ（ＯＨ）3＋３Ｈ+，溶液显酸性，所以有ｃ（Ｋ+）＞ｃ（Ａｌ3+），ｃ（Ｈ+）＞ｃ（ＯＨ）-，ｃ（Ａｌ3+）＞c（Ｈ+），故正确答案为Ａ。例（1994年全国高考题)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（Ｃｌ-）＝ｃ（ＮＨ4+）＞ｃ（Ｈ+）＝ｃ（ＯＨ-）Ｄ．ｃ（ＮＨ4+）＝ｃ（Ｃｌ-）＞ｃ（Ｈ+）＞ｃ（ＯＨ-）解析：因少量ＮＨ4+发生下列水解：ＮＨ4+＋Ｈ2ＯＮＨ3·Ｈ2Ｏ＋Ｈ+▁▂▃▄▅▆▇█▉▊▋▌精诚凝聚=^_^=成就梦想▁▂▃▄▅▆▇█▉▊▋▌▃▄▅▆▇██■▓点亮心灯~~~///(^v^)\\\~~~照亮人生▃▄▅▆▇██■▓故有ｃ（Ｃｌ-）＞ｃ（ＮＨ4+），故正确答案为A。二、酸碱中和型对于酸碱物质混合后，应先考虑它们按化学计量关系进行反应，观察是否反应完全，然后考虑物质在水溶液中的电离及可能存在的电离平衡、水解平衡以及抑制水解等问题，最后对离子浓度大小作出估计和判断。恰好中和型例年上海高考题)在１０ｍＬ0.1ｍｏｌ·Ｌ-1ＮａＯＨ溶液中加入同体积、同浓度ＨＡｃ溶液，反应后溶液中各微粒的浓度关系错误的是（）。Ａ．ｃ（Ｎａ+）＞ｃ（Ａｃ-）＞ｃ（Ｈ+）＞ｃ（ＯＨ-）Ｂ．ｃ（Ｎａ+）＞ｃ（Ａｃ-）＞ｃ（ＯＨ-）＞ｃ（Ｈ+）Ｃ．ｃ（Ｎａ+）＝ｃ（Ａｃ-）＋ｃ（ＨＡｃ）Ｄ．ｃ（Ｎａ+）＋ｃ（Ｈ+）＝ｃ（Ａｃ-）＋ｃ（ＯＨ-）解析：由于混合的ＮａＯH与ＨＡｃ物质的量都为１×１０-3ｍｏｌ，两者恰好反应生成ＮａＡｃ，等同于单一溶质，故与题型一方法相同。由于少量Ａｃ-发生水解：Ａｃ-＋Ｈ2ＯＨＡｃ＋ＯＨ-故有ｃ（Ｎａ+）＞ｃ（Ａｃ-）＞ｃ（ＯＨ-）＞ｃ（Ｈ+），根据物料守恒Ｃ正确，根据电荷守恒D正确，A错误。故该题选项为A。例（1998年全国高考题）等体积等浓度MOH强碱溶液和HA弱酸溶液混合后，混合液中有关离子的浓度应满足的关系是（）。Ａ．ｃ（Ｍ+）＞ｃ（ＯＨ-）＞ｃ（Ａ-）＞ｃ（Ｈ+）Ｂ．ｃ（Ｍ+）＞ｃ（Ａ-）＞ｃ（Ｈ+）＞ｃ（ＯＨ-）Ｃ．ｃ（Ｍ+）＞ｃ（Ａ-）＞ｃ（ＯＨ-）＞ｃ（Ｈ+）Ｄ．ｃ（Ｍ+）＋ｃ（Ｈ+）＝ｃ（Ａ-）＋ｃ（ＯＨ-）解析：根据题意MOH与HA恰好反应生成强碱弱酸盐。因少量A-发生水解。A-＋Ｈ2ＯＨＡ＋ＯＨ-，Ａ-减少，溶液呈碱性，故Ｃ正确；又根据电荷守恒D也正确。等于7型例年全国高考理综)常温下，将甲酸和氢氧化钠溶液混合，所得溶液pH=7，则此溶液中（）。Ａ．ｃ（ＨＣＯＯ-）＞ｃ（Ｎａ+）Ｂ．ｃ（ＨＣＯＯ-）＜ｃ（Ｎａ+）Ｃ．ｃ（ＨＣＯＯ-）＝ｃ（Ｎａ+）Ｄ．无法确定ｃ（ＨＣＯＯ-）与ｃ（Ｎａ+）的关系解析：本题绝不能理解为恰好反应，因完全反应生成甲酸钠为强碱弱酸盐，溶液呈碱性，而现在pH＝７，故酸略为过量。根据溶液中电荷守恒：ｃ（Ｎａ+）＋ｃ（Ｈ+）＝ｃ（ＨＣＯＯ-）＋ｃ（ＯＨ-）因pH=7，故ｃ（Ｈ+）＝ｃ（ＯＨ-），所以有ｃ（Ｎａ+）＝ｃ（ＨＣＯＯ-），▁▂▃▄▅▆▇█▉▊▋▌精诚凝聚=^_^=成就梦想▁▂▃▄▅▆▇█▉▊▋▌▃▄▅▆▇██■▓点亮心灯~~~///(^v^)\\\~~~照亮人生▃▄▅▆▇██■▓答案为C。例年上海高考题)在常温下１０ｍＬpH=10的ＫＯH溶液中，加入pH=4的一元酸HA溶液至pH刚好等于7(假设反应前后体积不变)，则对反应后溶液的叙述正确的是Ａ．ｃ（Ａ-）＝ｃ（Ｋ+）Ｂ．ｃ（Ｈ+）＝ｃ（ＯＨ-）＜ｃ（Ｋ+）＜ｃ（Ａ-）Ｃ．Ｖ后≥２０ｍＬＤ．Ｖ后≤２０ｍＬ解析：pH＝１０的ＫＯＨ有ｃ（ＫＯＨ）＝１０-4ｍｏｌ·Ｌ-1，ｐＨ＝４的一元酸，因不清楚是强酸还是弱酸，故有ｃ（ＨＡ）≥１０-4ｍｏｌ·Ｌ-1，根据电荷守恒，无论是强酸或是弱酸，都有下列关系：ｃ（Ｈ+）＋ｃ（Ｋ+）＝ｃ（ＯＨ-）＋ｃ（Ｈ+），因pH=7,ｃ（Ｈ+）＝ｃ（ＯＨ-），故ｃ（Ａ-）＝ｃ（Ｋ+），Ａ选项正确，B错；当ＨＡ为强酸时，加入１０ｍＬＫＯＨ与ＨＡ刚好中和，pH=7，此时Ｖ后为２０ｍＬ，当HA为弱酸时，因ｃ（ＨＡ）＞１０-4ｍｏｌ·Ｌ-1，故加入Ｖ（ＨＡ）＜１０ｍＬ即达pH=7,此时Ｖ后≤２０ｍＬ，综合上述，Ｖ后≤２０ｍＬ，D项也正确。反应过量型例（2003年江苏高考题)将0.2ｍｏｌ·Ｌ-1ＨＣＮ溶液和0.1ｍｏｌ·Ｌ-1的ＮａＯH溶液等体积混合后，溶液显碱性，下列关系式中正确的是（）。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-1解析：将0.2ｍｏｌ·Ｌ-1ＨＣＮ溶液和ｍｏｌ·Ｌ-1的ＮａＯＨ溶液等体积混合后，ｃ（ＣＮ-）＝０.０５ｍｏｌ·Ｌ-1，c（ＨＣＮ）＝0.05ｍｏｌ·Ｌ-1，由于混合后溶液呈碱性，说明ＮａＣＮ水解程度大于ＨＣＮ的电离程度，故ｃ（ＨＣＮ）＞ｃ（ＣＮ-），Ａ错。由上述分析知ｃ（ＣＮ-）＜0.05ｍｏｌ·Ｌ-1，而ｃ（Ｎａ+）＝０.０５ｍｏｌ·Ｌ-1，Ｂ正确；根据Ｃ、Ｎ元素守恒可得ｃ（ＨＣＮ）＋ｃ（ＣＮ-）＝０.１ｍｏｌ·Ｌ-1，故D项也正确；根据电荷守恒：ｃ（ＯＨ-）＝ｃ（Ｈ+）＋ｃ（Ｎａ+）－（ＣＮ-）故C不正确，综合上述正确答案为Ｂ、Ｄ。例（1999年上海高考题)把0.02ｍｏｌ·Ｌ-1ＣＨ3ＣＯＯＨ溶液和0.01ｍｏｌ·Ｌ-1ＮａＯＨ溶液以等体积混合，则溶液中粒子浓度关系正确的为（）。Ａ．ｃ（ＣＨ3ＣＯＯ-）＞ｃ（Ｎａ+）Ｂ．ｃ（ＣＨ3ＣＯＯＨ）＞ｃ（ＣＨ3ＣＯＯ-）Ｃ．２ｃ（Ｈ+）＝ｃ（ＣＨ3ＣＯＯ-）－ｃ（ＣＨ3ＣＯＯＨ）Ｄ．ｃ（ＣＨ3ＣＯＯＨ）＋ｃ（ＣＨ3ＣＯＯ-）＝０．０１ｍｏｌ·Ｌ-1解析：将0.02ｍｏｌ·Ｌ-1ＣＨ3ＣＯＯＨ和0.01ｍｏｌ·Ｌ-1ＮａＯＨ溶液等体积混合后，混合液的溶质为ＣＨ3ＣＯＯＨ和ＣＨ3ＣＯＯＮａ，且物质的量相等，浓度为５×１０-3ｍｏｌ·Ｌ-1，由于ＣＨ3ＣＯＯＨ电离趋势大于ＣＨ3ＣＯＯ-的水解趋势，所以ｃ（ＣＨ3ＣＯＯ-）＞ｃ（Ｎａ+），但无论怎样变化，由物料守恒知：ｃ（ＣＨ3ＣＯＯＨ）＋ｃ（ＣＨ3ＣＯＯ-）＝０.０１ｍｏｌ·Ｌ-1正确答案为Ａ、Ｄ。解（1996年全国高考题)将pH=3的盐酸溶液和pH＝１１的氨水等体积混合后，溶液中离子浓度大小关系正确的是（）。▁▂▃▄▅▆▇█▉▊▋▌精诚凝聚=^_^=成就梦想▁▂▃▄▅▆▇█▉▊▋▌▃▄▅▆▇██■▓点亮心灯~~~///(^v^)\\\~~~照亮人生▃▄▅▆▇██■▓Ａ．ｃ（ＮＨ4+）＞ｃ（Ｃｌ-）＞ｃ（Ｈ+）＞ｃ（ＯＨ-）Ｂ．ｃ（ＮＨ4+）＞ｃ（Ｃｌ-）＞ｃ（ＯＨ-）＞ｃ（Ｈ+）Ｃ．ｃ（Ｃｌ-）＞ｃ（ＮＨ4+）＞ｃ（Ｈ+）＞ｃ（ＯＨ-）Ｄ．ｃ（Ｃｌ-）＞ｃ（ＮＨ4+）＞ｃ（ＯＨ-）＞ｃ（Ｈ+）解析：pH=3,ｃ（ＨＣｌ）＝１０-3ｍｏｌ·Ｌ-1，pH＝１１，ｃ（ＯＨ-）＝１０-3ｍｏｌ·Ｌ-1，因氨水为弱电解质，所以ｃ（ＮＨ3·Ｈ2Ｏ）＞ｃ（ＨＣｌ），两者等体积混合后，氨水过量。因氨水电离程度大于ＮＨ4+水解程度。所以ｃ（ＮＨ4+）＞ｃ（Ｃｌ-），同时也存在ｃ（ＯＨ-）＞ｃ（Ｈ+），而ＮＨ3·Ｈ2Ｏ电离只是少数，所以存在ｃ（Ｃｌ-）＞ｃ（ＯＨ-），故正确答案为B。三、盐与碱(酸)反应型例年上海高考题)将ｍｏｌ·Ｌ-1的醋酸钠溶液２０ｍＬ与０．１ｍｏｌ·Ｌ-1盐酸１０ｍＬ混合后，溶液显酸性，则溶液中有关粒子浓度关系正确的是（）。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（Ｎａ+）＋ｃ（Ｈ+）＝ｃ（ＣＨ3ＣＯＯ-）＋ｃ（Ｃｌ-）＋ｃ（ＯＨ-）解析：两溶液混合反应后，溶液实质上是生成等浓度醋酸和醋酸钠、氯化钠的混合溶液。因溶液呈酸性说明ＣＨ3ＣＯＯ-的水解程度小于ＣＨ3ＣＯＯＨ的电离程度，所以ｃ（ＣＨ3ＣＯＯ-）＞ｃ（Ｃｌ-）＞ｃ（ＣＨ3ＣＯＯＨ），但ＣＨ3ＣＯＯＨ电离程度较小，ｃ（ＣＨ3ＣＯＯＨ）＞ｃ（Ｈ+），故选项Ａ、Ｃ错，B正确。依据电荷守恒原则，可知选项D也正确。综合上述答案选Ｂ、Ｄ。例年全国高考题)0.1ｍｏｌ·Ｌ-1ＮａＯＨ和0.1ｍｏｌ·Ｌ-1ＮＨ4Ｃｌ溶液等体积混合后，离子浓度大小次序正确的是（）。Ａ．ｃ（Ｎａ+）＞ｃ（Ｃｌ-）＞ｃ（ＯＨ-）＞ｃ（Ｈ+）Ｂ．ｃ（Ｎａ+）＝ｃ（Ｃｌ-）＞ｃ（ＯＨ-）＞ｃ（Ｈ+）Ｃ．ｃ（Ｎａ+）＝ｃ（Ｃｌ-）＞ｃ（Ｈ+）＞ｃ（ＯＨ-）Ｄ．ｃ（Ｃｌ-）＞ｃ（Ｎａ+）＞ｃ（ＯＨ-）＞ｃ（Ｈ+）解析：两者混合恰好反应，产物为ＮａＣｌ和ＮＨ3·Ｈ2Ｏ，显碱性，且ｃ（Ｎａ+）＝ｃ（Ｃｌ-），故答案为B。四、不同物质同种离子浓度比较型例年上海高考题)物质的量浓度相同的下列溶液中，ＮＨ4+浓度最大的是Ａ．ＮＨ4ＣｌＢ．ＮＨ4ＨＳＯ4Ｃ．ＣＨ3ＣＯＯＮＨ4Ｄ．ＮＨ4ＨＣＯ3解析：ＮＨ4+在溶液中存在下列平衡：ＮＨ4+＋Ｈ2ＯＮＨ3·Ｈ2Ｏ＋Ｈ+Ｂ项ＮＨ4ＨＳＯ4电离出大量Ｈ+，使上述平衡向左移动，故B中ｃ（ＮＨ4+）大于A中的ｃ（ＮＨ4+），C项ＣＨ3ＣＯＯ-和D项的ＨＣＯ3-水解均呈碱性，使平衡向右移动，故C、D中ｃ（ＮＨ4+）小于A中ｃ（ＮＨ4+），正确答案为Ｂ。