技巧與方法電解質(zhì)溶液中離子濃度大小比較

1、技巧與方法：電解質(zhì)溶液中離子濃度大小比較電解質(zhì)溶液中離子濃度大小比較問題，是高考的“熱點”之一。 多年以來全國高考化學(xué)試卷年年涉及這種題型。這種題型考查的知識點多，靈活性、綜合性較強，有較好的區(qū)分度，它能有效地測試出學(xué)生對強弱電解質(zhì)、電離平衡、電離度、水的電離、pH值、離子反應(yīng)、鹽類水解等基本概念的掌握程度及對這些知識的綜合運用能力。首先必須有正確的思路：其次要掌握解此類題的三個思維基點：電離、水解和守恒（電荷守恒、物料守恒及質(zhì)子守恒）。對每一種思維基點的關(guān)鍵、如何切入、如何展開、如何防止漏洞的出現(xiàn)等均要通過平時的練習(xí)認真總結(jié)，形成技能。第三，要養(yǎng)成認真、細致、嚴謹?shù)慕忸}習(xí)慣，要在平時的練習(xí)中

2、學(xué)會靈活運用常規(guī)的解題方法，例如：淘汰法、定量問題定性化、整體思維法等。有關(guān)電解質(zhì)溶液中離子濃度大小比較的題，在做時首先搞清溶液狀況，是單一溶液還是混合溶液，然后再根據(jù)情況分析。1、單一溶質(zhì)的溶液中離子濃度比較 多元弱酸溶液中，由于多元弱酸是分步電離（注意，電離都是微弱的）的，第一步的電離遠遠大于第二步，第二步遠遠大于第三步。由此可判斷多元弱酸溶液中離子濃度大小順序。例H3PO4溶液中：c(H+)c(H2PO4-)c(HPO42-)c(PO43-) 多元弱酸的強堿正鹽溶液中，要根據(jù)酸根離子的分步水解（注意，水解都是微弱的）來分析。第一步水解程度大于第二步水解程度，依次減弱。如Na2S溶液中：c

3、（Na+）c(S2-)c(OH-)c(HS-)c(H+) 多元弱酸的酸式鹽溶液中：由于存在弱酸的酸式酸根離子的電離，同時還存在弱酸的酸式酸根離子的水解，因此必須搞清電離程度和水解程度的相對大小，然后判斷離子濃度大小順序。常見的NaHCO3 NaHS,Na2HPO4溶液中酸式酸根離子的水解程度大于電離程度，溶液中c(OH-)c(H+)溶液顯堿性，例NaHCO3中：c（Na+）c(HCO3-)c(OH-)c(H+)c(CO32-),反例：NaHSO3,NaH2PO4溶液中弱酸根離子電離程度大于水解程度，溶液顯酸性c(H+) c(OH-)。例在NaHSO3中：c（Na+）c(HSO3-)c(H+)c

4、(SO32-)c(OH-).規(guī)律： 第一步水解生成的粒子濃度在OH-和H+之間，第二步水解生成的粒子濃度最小 例：Na2S溶液中的各離子濃度大小的順序：c（Na+）c(S2-)c(OH-)c(HS-)c(H+)不同溶液中同種離子濃度的比較：既要考慮離子在溶液中的水解因素，又要考慮其它離子的影響，是抑制還是促進，然后再判斷。例；常溫下物質(zhì)的量濃度相等的a.(NH4)2CO3 b. (NH4)2SO4. c.(NH4)2Fe(SO4)2三種溶液中c(NH4+)的大?。籒H4+在水溶液中發(fā)生水解顯酸性，CO32-離子水解顯堿性，兩離子水解相互促進，F(xiàn)e2+水解顯酸性與NH4+水解相互抑制，因此三溶液

5、中c(NH4+)： cba。2、 混合溶液中離子濃度的比較 強酸與弱堿溶液混合后溶液中離子濃度大小比較，首先要考慮混合后溶液的狀況及溶液的酸堿性。酸過量：溶液為強酸和強酸弱堿鹽的混合溶液，溶液中c(H+) c(OH-)呈酸性酸堿恰好完全反應(yīng)：溶液為單一鹽溶液，弱堿根離子水解，溶液呈酸性堿少量過量：溶液為弱堿和強酸弱堿鹽的混合溶液，溶液中c(OH-)= c(H+)呈中性堿大量過量：溶液為大量弱堿和強酸弱堿鹽的混合溶液，溶液中c(OH-)c(H+)呈堿性。根據(jù)這幾種情況可判斷溶液中離子大小情況。例：（2009年高考全國理綜、10題）用0.10mol/L的鹽酸溶液滴定0.10mol/L的氨水，滴定過

6、程中不可能出現(xiàn)的結(jié)果是：（ ）A. c(NH4+)c(Cl-), c(OH-)c(H+) B. c(NH4+)=c(Cl-); c(OH-)= c(H+)C. c(Cl-)c(NH4+), c(OH-)c(H+) D. c(Cl-)c(NH4+), c(H+)c(OH-)解析:氨水和鹽酸混合后，溶液中僅有四種離子，c(Cl-)、c(NH4+) 、c(OH-)、c(H+)。氨水大量過量時呈現(xiàn)堿性時A成立，溶液中c(NH4+)c(Cl-)c(OH-)c(H+)；溶液呈中性時根據(jù)電荷守恒B成立；溶液恰好完全反應(yīng)時溶液為NH4Cl溶液，NH4+水解使溶液呈酸性，溶液中c(Cl-)c(NH4+) c(H

7、+)c(OH-)，若鹽酸過量時溶液為鹽酸和氯化銨的混合溶液溶液也呈酸性，D都成立；C中陰離子濃度均大于陽離子濃度，不符合電荷守恒，正確選項為C。強堿和弱酸溶液混合后，溶液中離子濃度的大小比較呈堿性包括兩種情況；強堿和強堿弱酸鹽的混合溶液及單一強堿弱酸鹽溶液。呈中性: 強堿弱酸鹽和少量弱酸的混合溶液呈酸性：強堿弱酸鹽和大量弱酸的混合溶液12、（上海化學(xué)試題14）某酸性溶液中只有Na、CH3COO、H、OH四種離子。則下列描述正確的是 ( ) A該溶液由pH3的CH3COOH與pH11的NaOH溶液等體積混合而成B該溶液由等物質(zhì)的量濃度、等體積的NaOH溶液和CH3COOH溶液混合而成C加入適量的

8、NaOH，溶液中離子濃度c(CH3COO)c(Na)c(OH)c(H)D加入適量氨水，c(CH3COO)一定大于c(Na)、c(NH4+)之和答案：A 解析：此題的關(guān)鍵應(yīng)注意題中的“酸性”兩個字，選項B溶液NaOH與CH3COOH恰好完全反應(yīng)，所以溶液呈堿性；選項C：根據(jù)電荷守恒：c(CH3COO)+ c(OH)=c(Na)+c(H)，推導(dǎo)出：在任何情況下溶液的離子關(guān)系c(CH3COO)c(Na)c(OH)c(H)都不能成立；選項D中加入氨水，由電荷守恒得：c(CH3COO)c(OH)=c(Na)c(NH4)c(H)，當溶液仍呈酸性即c(OH)c(H)，則c(CH3COO)c(NH4+)c(N

9、a)；當溶液呈中性時，c(H)c(OH)，則c(CH3COO)c(NH4+)c(Na)；當溶液呈堿性時，c(H)c(OH)，則c(CH3COO)c(NH4+)c(Na)，所以c(CH3COO)不一定大于c(Na)、c(NH4+)之和。3理解掌握電解質(zhì)溶液中的幾種守恒關(guān)系；溶質(zhì)守恒：（物料守恒）溶質(zhì)在溶液中某種離子的各種存在形式總和不變。如：在CH3COONa溶液中c(CH3COO)+ c(CH3COOH)= c(Na)=c( CH3COONa)溶劑守恒：（質(zhì)子守恒）溶液中溶劑水電離的c(H)和c(OH)濃度相等，如：在CH3COONa溶液中，水所電離的H被部分CH3COO結(jié)合生成CH3COOH

10、，因此：c(H)+ c(CH3COOH)= c(OH)電荷守恒：任何溶液中都呈電中性，溶液中陽離子所帶的正電荷總和等于陰離子所帶的負電荷總和。在CH3COONa溶液中：c(CH3COO)+ c(OH)=c(Na)+c(H)利用好守恒關(guān)系也可以達到事半功倍的效果。例1：（廣東化學(xué)試題17）鹽酸、醋酸和碳酸氫鈉是生活中常見的物質(zhì)。下列表述正確的是A.在NaHCO3溶液中加入與其等物質(zhì)的量的NaOH，溶液中的陰離子只有CO32- 和OH- B.NaHCO3溶液中：c(H+)+c(H2CO3)=c(OH-)C.10 mL0.10molL-1CH3COOH溶液加入等物質(zhì)的量的NaOH后，溶液中離子的濃度

11、由大到小的順序是：c(Na+)c(CH3COO-)c（OH-）c(H+)D.中和體積與pH都相同的HCl溶液和CH3COOH溶液所消耗的NaOH物質(zhì)的量相同答案 C。解析 A中，生成Na2CO3溶液，CO32- 會發(fā)生水解，生成H CO3- ，所以A錯；在.NaHCO3溶液中，電荷守恒 ：C(H+)+C(Na+)=C(H CO3- )+2C(CO32- )+C(OH-) ；物料守恒：C(Na+)=C(H CO3-)+ C(CO32- )+C(H2CO3) ；兩式相減得 ：C（H+）+ C(H2CO3) = C(CO32- )+C(OH-) 所以B錯誤。C中，生成NaAc，Ac-水解呈堿性，故C

12、正確；相同pH，相同體積的HCl和HAc，因為HAc為弱酸，所以HAc的物質(zhì)的量濃度大，HAc所消耗的NaOH的物質(zhì)的量多，D錯。例2：某溶液中有四種離子， H+ 、OH- 、CH3COO、Na+，溶液中離子存在哪些關(guān)系。解析我們按以下幾種情況考慮溶液的酸堿性和離子濃度的關(guān)系：a、當溶液是單一的鹽（CH3COONa）溶液并呈堿性時的情形：守恒關(guān)系： 溶質(zhì)守恒：c(CH3COO)c(CH3COOH)=c(Na)；溶劑守恒：c(OH)= c(CH3COOH)c(H)，電荷守恒：c(CH3COO)+ c(OH)=c(Na)+c(H)大小關(guān)系：c(Na)c(CH3COO)c(OH)c(H) 。b、當溶

13、液呈中性時的情形，溶質(zhì)是CH3COONa和CH3COOH的混合情形，相當于CH3COONa沒水解，CH3COOH沒電離。守恒關(guān)系：溶質(zhì)守恒：c(CH3COO) =c(Na)；溶劑守恒：c(OH)=c(H)，電荷守恒：c(CH3COO)+ c(OH)=c(Na)+c(H) 大小關(guān)系：c(Na)= c(CH3COO)c(OH)=c(H)c、當溶液呈酸性時的情形，溶質(zhì)是CH3COONa和CH3COOH的混合情形，相當于CH3COONa和CH3COOH的混合溶液呈中性的基礎(chǔ)上又加入了醋酸溶液。大小關(guān)系：c(CH3COO)>c(Na)> c(H)c(OH)d、強堿弱酸鹽堿過量時的情形，溶質(zhì)是

14、CH3COONa和NaOH的混合情形，大小關(guān)系：c(Na)c(CH3COO)c(OH)c(H) 或c(Na)c(CH3COO)=c(OH)c(H)或c(Na)c(OH)c(CH3COO)c(H) 小專題：離子濃度大小比較一、溶液中的守恒關(guān)系1、電荷守恒：電解質(zhì)溶液總是呈_電中性_，即陰離子所帶負電荷總數(shù)一定_等于_陽離子所帶正電荷總數(shù)。 如：(NH4Cl溶液c(NH4+)+c(H+)c(Cl-)+c(OH-)2、物料守恒：電解質(zhì)電離、水解過程中，某些關(guān)鍵性原子總是守恒的。 如：NH4Cl溶液c(Cl-)c(NH4+)+c(NH3·H2O)3、質(zhì)子守恒：電解質(zhì)電離、水解過程中，水電離出

15、的H+與OH總數(shù)一定是相等的。 如：NH4Cl溶液c(H+)c(OH-)+c(NH3·H2O)訓(xùn)練一寫出CH3COONa溶液中三個守恒關(guān)系式電荷守恒：c(Na+)+c(H+)c(CH3COO-)+c(OH-)物料守恒：c(Na+)c(CH3COO-)+c(CH3COOH)質(zhì)子守恒：c(OH-)c(H+)+c(CH3COOH)訓(xùn)練二寫出Na2CO3溶液中三個守恒關(guān)系式電荷守恒：c(Na+)+c(H+)c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-)物料守恒：1/2c(Na+)c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3)質(zhì)子守恒：c(OH-)c(H+)+c(HCO3-)+2c(

16、H2CO3)訓(xùn)練三寫出NaHCO3溶液中三個守恒關(guān)系式電荷守恒：c(Na+)+c(H+)c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-)物料守恒：c(Na+)c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3)質(zhì)子守恒：c(OH-)c(H+)c(CO32-)+c(H2CO3)例1用物質(zhì)的量都是0.1mol的HCN和NaCN配成1L溶液，已知溶液中(CN)C(Na+)，則混合溶液中c(CN)c(HCN)_0.2mol/L(填“=”、“<”、“>”)，水溶液的酸堿性為_堿性_。二、溶液中微粒(除水分子)濃度大小的比較1、單一溶質(zhì)溶液：根據(jù)電離、水解情況分析 如：Na2CO3溶液c(N

17、a+)c(CO32-)c(OH-)c(HCO3-)c(H2CO3)c(H+)訓(xùn)練四寫出下列溶液中微粒濃度大小關(guān)系式NH4Cl溶液_ c(Cl-)c(NH4+)c(H+)c(NH3·H2O)c(OH-)CH3COONa溶液_ c(Na+)c(CH3COO-)c(OH-)c(CH3COOH)c (H+)訓(xùn)練五寫出下列溶液中微粒濃度大小關(guān)系式Na3PO4_ c(Na+)c(PO43-)c(OH-)c(HPO42-)c(H2PO4-)c(H3PO4)c(H+) NaHCO3溶液_ c(Na+)c(HCO3-)c(OH-)c(H2CO3)c(CO32-)c(H+)例2在Na2S溶液中存在著下列

18、關(guān)系不正確的是( B )A. c(Na+)=2c(S2)2c(HS)2c(H2S)B. c(Na+)c(H+)=c(OH)c(HS)c(S2)C. c(OH)=c(H+)c(HS)2c(H2S)D. c(Na+)c(S2)c(OH)c(HS)例3為了配制NH4+的濃度與Cl的濃度為11的溶液，可在NH4Cl溶液中加入( 適量的HCl 適量的NaCl 適量的氨水 適量的NaOH 2、混合溶液：先確定混合后溶液的成分，再根據(jù)電離、分解程度分析。如：0.01mol/L的鹽酸與0.02mol/L 的氨水等體積混合(顯堿性)得NH4Cl與NH3·H2O等量混合物，顯堿性，NH3·H2O的電離大于NH4+的水解。 c(NH4+)c(Cl-)c(NH3·H2O)c(OH-)c(H+)訓(xùn)練六寫出下列溶液中微粒濃度大小關(guān)系式0.01mol/L的鹽酸與0.01mol/L 的氨水等體積混合：_生成NH4Cl，同單一溶液0.01mol/L的NaOH溶液與0.02mol/L 的醋酸等體積混合(顯酸性)得CH3COONa與CH3COOH等量