溶液中離子濃度大小比較總結(jié)材料歸類(超全)

1、實(shí)用文檔一、電離平衡理論和水解平衡理論1 .電離理論：弱電解質(zhì)的電離是 微弱的，電離消耗的電解質(zhì)及產(chǎn)生的微粒都是少量的，同時注意考慮水的電離的存在；例如 NH3 HO溶液中微粒濃度大小關(guān)系?！痉治觥坑捎谠?NH3 HO溶液中存在下列電離平衡：NH3 HbONH+OH, H2O、H+OH,所以溶液中微粒濃度關(guān)系為：c(NH3 H2O)>c(OH-) > c(NH4+) >c(H+)。多元弱酸的電離是分步的，主要以第一步電離為主；例如H2S溶液中微粒濃度大小關(guān)系?！痉治觥坑捎贖2s溶液中存在下列平衡：HS'HS+H+, HS，、S2-+H+, HO、H+OH,所以溶液中微

2、粒濃度關(guān)系為：c(H 2s ) > c(H+) > c(HS-) > c(OH-)。2 .水解理論：弱酸的陰離子和弱堿的陽離子因水解而損耗；如NaHCO溶液中有：c(Na+) > c(HCO-)。弱酸的陰離子和弱堿的陽離子的水解是微量的(雙水解除外)，因此水解生成的弱電解質(zhì)及產(chǎn)生H+的(或OH)也是微量，但由于水的電離平衡和鹽類水解平衡的存在，所以水解后的酸T溶液中 c(H+)(或堿性溶液中的c(OH-)總是大于水解產(chǎn)生的弱電解質(zhì)的濃度；例如(NH) 2SO溶液中微粒濃度關(guān)系?！痉治觥恳蛉芤褐写嬖谙铝嘘P(guān)系：( NH) 2SO=2NH4+SO2-,2H2O2OH+2H+,

3、2NH3 H2O,由于水電離產(chǎn)生的 c(H+)水=c(OH-)水，而水電離產(chǎn)生的一部分 OH與NH+結(jié)合產(chǎn)生NH HO,另一部分OH仍存在于溶液中，所以溶液中微粒濃度關(guān)系為：c(NH+) >c(SO42-) >c(H+)_ _ _>c(NH3 H2O)>c(OH)o一般來說“誰弱誰水解，誰強(qiáng)顯誰性”，如水解呈酸性的溶液中c(H+) >c(OH-),水解呈堿性的溶液中c(OH-) >c(H+);多元弱酸的酸根離子的水解是分步進(jìn)行的，主要以第一步水解為主。例如Na2CO溶液中微粒濃度關(guān)系?！痉治觥恳蛱妓徕c溶液水解平衡為：CO2-+H2OHCO+OH, H2O+H

4、C3)工H2CO+OH,所以溶液中部分微粒濃度的關(guān)系為：c(CO32-) > c(HCO-)。二、電荷守恒和物料守恒1 .電荷守恒：電解質(zhì)溶液中所有陽離子所帶有的正電荷數(shù)與所有的陰離子所帶的負(fù)電荷數(shù)相等。如NaHCOB 液中：n(Na+) +n(H+) = n(HCO-) + 2n(C。2-) + n(OH-)推出：c(Na+) + c(H+) = c(HC。-) +2c(CO32-) 十-c(OH)2 .物料守恒：電解質(zhì)溶液中由于電離或水解因素，離子會發(fā)生變化變成其它離子或分子等，但離子或分子中某種特定元素的原子的總數(shù)是不會改變的。如NaHCO容液中n(Na+) : n(c) =1:1

5、,推出：c(Na+)=c(HCQ-) + c(C。2-) + c(H2CO)【注意】書寫電荷守恒式必須 準(zhǔn)確的判斷溶液中離子的種類；弄清離子濃度和電荷濃度的關(guān)系。3 導(dǎo)出式質(zhì)子守恒：如碳酸鈉溶液中由電荷守恒和物料守恒將Na+離子消掉可得：c(OH-尸c(H +)+c(HCO3-)+2c(H 2CO)。此關(guān)系式也可以按下列方法進(jìn)行分析，由于指定溶液中氫原子的物質(zhì)的量為定值，所以無論溶液中結(jié)合氫離子還是失去氫離子，但氫原子總數(shù)始終為定值，也就是說結(jié)合的氫離子的量和失去氫離子的量相等?？梢杂脠D示分析如下:失去1個可0H _,結(jié)合1個ftCO產(chǎn)-K HCOf結(jié)合2個Ha H2COs結(jié)合1個H20H4,

6、由得失氫離子守恒可得：c(OH-尸c(H +)+c(HCO3-)+2c(H 2CG)。又如醋酸鈉溶液中由電荷守恒和物料守恒將鈉離子消掉可得:c(OH-)=c(H +)+c(CH 3COO【規(guī)律總結(jié)】1、必須有正確的思路:單一溶液電解質(zhì)溶液，酷或堿溶液一一考慮電離鹽溶液一一考慮水解'不反應(yīng)一一同時若虛電離和水解混合溶裱反應(yīng)生成酸或耐一一考慮由離 生血船考慮求悔過量一一根據(jù)過量程度考慮電靄或水解2、掌握解此類題的三個思維基點(diǎn)：電離、水解和守恒 3、分清他們的主要地位和次要地位【常見題型】一、溶質(zhì)單一型 關(guān)注三個守恒1 .弱酸溶液：【例1】在0.1mol/L的H2s溶液中，下列關(guān)系錯誤的是(

7、)A.c(H +)=c(HS-)+c(S 2-)+c(OH-) B.c(H+)=c(HS-)+2c(S 2-)+c(OH-)C.c(H +) > c(HS-)+c(S 2-)+c(OH-) D.c(H2S)+c(HS-)+c(S 2-)=0.1mol/L分析：由于 HS溶液中存在下列平衡： H2S、'H+HS, HS 'H+S2-, H2O" H+OH,根據(jù)電荷守恒得 c(H+尸c(HS-)+2c(S 2-)+c(OH-),由物料守恒得 c(H2S)+c(HS-)+c(S 2-)=0.1mol/L ，所以關(guān)系式錯誤的是 A 項(xiàng)。(注意：解答這類題目主要抓住弱酸的

8、電離平衡。)2 .弱堿溶液：【例2】室溫下，0.1mol/L的氨水溶液中，下列關(guān)系式中不正確的是()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 -尸c(NH 4+)+c(H +)分析：由于氨水溶液中存在一水合氨的電離平衡和水的電離平衡，所以所得溶液呈堿性，根據(jù)電荷守恒和物料守恒知BD正確，而一水合氨的電離是微量的，所以C項(xiàng)錯誤，即答案為 C項(xiàng)。3 .強(qiáng)酸弱堿鹽溶液：【例3】在氯化俊溶液中，下列關(guān)系正確的是()A.c(Cl -) &

9、gt;c(NH4+) >c(H+) >c(OH-) B.c(NH 4+) >c(Cl -) >c(H+) >c(OH)C.c(NH4+) = c(Cl -) >c(H+) =c(OH-) D.c(Cl-) = c(NH4+) > c(H+) > c(OH-)分析：由于氯化俊溶液中存在下列電離過程：NHCl=NH4+C，H2O、H+OH和水解過程：NH+H2O、H+NH HO,由于俊離子水解被消耗，所以 c(Cl -) >c(NH4+),又因水解后溶液顯酸性，所以c(H+) > c(OH-),且水解是微量的，所以上述關(guān)系式正確的是A項(xiàng)。

10、(注意：解答這類題目時主要抓住弱堿陽離子的水解，且水解是微量的，水解后溶液呈酸性。)4 .強(qiáng)堿弱酸鹽溶液：【例4】在NaS溶液中下列關(guān)系不正確的是A. c(Na+) =2c(HS ) +2c(S 2 ) +c(H 2S)B. c(Na+) +c(H +)=c(OH )+c(HS )+2c(S 2 )C. c(Na+) >c(S2 ) >c(OH ) >c(HS )D. c(OH )=c(HS )+c(H +)+c(H 2S)解析：電荷守恒： c(Na+) +c(H +尸c(OH )+c(HS )+2c(S 2 );物料守恒：c(Na+)=2c(HS ) +2c(S 2 ) +

11、2c(H 2S);質(zhì)子守恒：c(OH )=c(HS )+c(H+)+2c(H 2S),選 A D 5.強(qiáng)堿弱酸的酸式鹽溶液：【例5】(2004年江蘇卷)草酸是二元弱酸，草酸氫鉀溶液呈酸性，在 0.1mol/LKHC2。溶液中，下列關(guān)系 正確的是(CD)A. c(K+)+c(H+)=c(HQO-)+c(OH)+ c (C2O42-) B . c(HQO-)+ c (C2O2-)=0.1mol/LC. c(C2O2-) >c(H2QQ)D, c(K+)= c(H2C2O4)+ c (HCQ-)+ c (C2O42-)解析因?yàn)椴菟釟溻洺仕嵝?，所以H。-電離程度大于水解程度，故c(C2O2-)

12、>c(H2QO)。又依據(jù)物料平衡，所以 D. c(K+)= c(H2QO)+ c(HQO-)+ c(C2O2-)正確，又根據(jù)電荷守恒， c(K+)+c(H+)=c(HQO-)+c(OH-)+2c(C2O2-),所以。綜合上述，C D正確。練習(xí)：1、(2001年全國春招題)在0.1mol L-1 Na2CO溶液中，下列關(guān)系正確的是 (c )。A. c(Na+) = 2c(CO2-B. c(OHf)=2c(H+)_ _ -_ _+_ _ 2-_ _ -C. c(HC。)>c(H2CO)D . c(Na ) v c(CQ ) + c(HC。)2、在0.1mol/L的NaHCO§

13、液中，下列關(guān)系式正確的是( CD )A.c(Na +) >c(HCQ-) >c(H+) >c(OH-)B.c(Na+)=c(HCO3-) > c(OH-) > c(H+)C.c(Na +)+c(H +) = c(HCO3-)+c(OH-)+2c(CO32-) D.c(Na +) = c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H 2CO)3、(2006江蘇)1、下列敘述正確的是(BC )A. 0.1mol L 1 氨水中，c(OH-尸 c(NH4+)B. 10 mL 0.02mol3。溶液與10 mL 0.02mol 丁舊2(。用2溶液充分混合，若混合后溶液的體積為2

14、0 mL,則溶液的pH=12C.在 0.1mol L 1CH3COON溶液中，c(OH')= c(CHbCOOHI>c(H+)D. 0.1mol L 1 某二元弱酸強(qiáng)堿鹽 NaHA容液中，c(Na+)=2c(A2-) + c(HA) + c(H?A) 二、兩種電解質(zhì)溶液混合后離子濃度大小的比較關(guān)注混合后溶液的酸堿性：混合后溶液的酸堿性取決于溶質(zhì)的電離和水解的情況，一般判斷原則是：若溶液中有酸或堿存在，要考慮酸和堿的電離，即溶液相應(yīng)地顯酸性或堿性；若溶液中的溶質(zhì)僅 為鹽，則考慮鹽水解情況；對于特殊情景要按所給的知識情景進(jìn)行判斷。1、兩種物質(zhì)混合不反應(yīng)：【例】：用物質(zhì)的量都是 0.1

15、 mol的CHCOO閑CHCOON配制成1L混合溶液，已知其中C(CHCO。> C(Na+), 對該混合溶液的下列判斷正確的是()A.C(H+) > C(OH)B.C(CHsCOOHf C(CHCO。= 0.2 mol/LC.C(CH3COOH A C(CHCO。 D.C(CH3CO。+ C(OH) = 0.2 mol/L點(diǎn)撥CH3COO悌口 CHCOONa勺混合溶液中， CHCOOH勺電離和 CHCOONa勺水解因素同時存在。已知 C(CHCO。>C(Na+),根據(jù)電荷守恒 C(CH3CO。+ C(OH) = C(Na+) + C(H+),可得出 C(OH) <C(H

16、+)。說明混合 溶液呈酸性，進(jìn)一步推測出0.1mol/L的CH3COO刖0.1mol/L的CH3COON溶液中，電離和水解這一對矛盾中起主要作用是電離，即CHCOOH勺電離趨勢大于 CHCOO勺水解趨勢。根據(jù)物料守恒，可推出(B)是正確的。2、兩種物質(zhì)恰好完全反應(yīng)-1【例】(2003年上海圖考題)在10ml 0.1mol L NaOH位中加入同體積、同濃度 HAc溶披，反應(yīng)后溶彼中 各微粒的濃度關(guān)系錯誤的是 ()。A. c(Na+) >c(Ac-) >c(H+) >c(OH) B , c(Na+) >c(Ac-) >c(OHI) >c(H+)C. c(Na+

17、) =c(Ac-)+c(HAC) D , c(Na+) + c(H+) = c(Ac-) + c(OH)解析由于混合的NaOHW HAc物質(zhì)的量都為1M0-3mol,兩者恰好反應(yīng)生成 NaAc,等同于單一溶質(zhì)， 故與題型 方法相同。由于少量 Ac發(fā)生水解：Ac- + H 2O- HAc+ OH故有c(Na+) >c(Ac)>c(OH-) >c(H+),根據(jù)物料守恒 C正確，根據(jù)電荷守恒 D正確，A錯誤。故該題 選項(xiàng)為Ao3、兩種物質(zhì)反應(yīng)，其中一種有剩余：(1)酸與堿反應(yīng)型關(guān)注所給物質(zhì)的量是物質(zhì)的量濃度還是pH在審題時，要關(guān)注所給物質(zhì)的量是“物質(zhì)的量濃度”還是“pH',

18、否則會很容易判斷錯誤(解答此類題目時應(yīng)抓住兩溶液混合后剩余的弱酸或弱堿的電離程度和生成鹽的水解程度的相對大小。) 【例1】：把0.02 mol L1 HAc溶液與0.01 mol NaOH等體積混合，則混合液中微粒濃度關(guān)系正確的是()-+-A、c(Ac )>c(Na )B、c(HAc) >c(Ac )C、2c(H+) =c(Ac-)-c(HAc) D 、c(HAc)+c(Ac -) =0.01 mol - L-1【例2】：將0.2mol HCN和0.1mol 1的NaOH§液等體積混合后，溶液顯堿性，下列關(guān)系式中正 確的是A. c(HCN)<c(CN )B. c(N

19、a+)>c(CN )1C. c(HCN) c(CN ) =c(OH ) D. c(HCN) + c(CN ) =0.1mol - L解析：上述溶液混合后，溶質(zhì)為 HC明口 NaCN由于該題已說明溶液顯堿性，所以不能再按照HCN的電離處理，而應(yīng)按 NaCNK解為主。所以 c(Na + )>c(CN ),選B D【例3】 設(shè)氨水的pH= x,某鹽酸的pH= y,已知x+y =14,且x>11。將上述兩溶液分別取等體積充分混 合后，所得溶液中各離子濃度由大到小的順序是A. c(Cl )>c(NH4+)>c(H+)>c(OH ) B. c(NH4+)>c(Cl

20、 )>c(H+)>c(OH )C. c(NH 4+)>c(Cl )>c(OH )>c(H +) D. c(Cl)>c(NH 4+)>c(OH )>c(H +)解析：由于x+y=14,且x>11,所以氨水c(OH )和鹽酸中的c(H+)相等。兩者等體積混合后，氨水過量，溶液顯堿性，選 C【例4】(05江蘇)12.常溫下將稀 NaOH與稀CHCOO皤液混合，不可膽,出現(xiàn)的結(jié)果是A. pH>7,且c(OlT) > c(Na+) > c(H+) > c(CH3COO)B. pH>7,且c(Na+) + c(H+) =

21、c(OH ) + c(CH3COO)C. pHv7,且c(CH3COO) >c(H+) > c(Na+) > c(OH)D. pH=7,且c(CH3COO) > c(Na+) > c(H+) = c(OH)練習(xí)3:等體積等濃度的 MO隰堿溶液和HA弱酸溶液混合后，混合溶液中有關(guān)離子濃度的關(guān)系正確的是()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(

22、A -)+ c(OH -)分析：由于等體積等濃度的上述物質(zhì)混合后，二者恰好完全反應(yīng)而生成強(qiáng)堿弱酸鹽，所以所得溶液由于A-的水解而呈堿性，由電荷守恒和物料守恒知CD<正確。變式練習(xí)：(2004年上海卷)將標(biāo)準(zhǔn)狀況下的2.24LCO通入150ml1mol/LnaOH溶液中，下列說法正確的是(A)-2-.c(HCO )等于 c(CO3 ).c(HCO-)略小于 c(CO32-)-2-A. c(HCO)略大于 c(CO3 )BC. c(Na+)等于 c(CQ2-)與 c(HCQ-)之和 D2-解析因?yàn)?，所以生?.05mol Na 2CO和0.05 mol NaHCO 3,而CO水解性大于 HC

23、O水解性，故 A項(xiàng)正確。PH等于7型【例5】(2002年全國高考理綜)常溫下，將甲酸和氫氧化鈉溶液混合，所得溶液pH=7,則此溶液中()。A.c(HCO。>c(Na+)B.c(HCOO)v c(Na+)C.c(HCO。= c(Na+)D.無法確定c(HCOO)與c(Na+)的關(guān)系解析本題絕不能理解為恰好反應(yīng)，因完全反應(yīng)生成甲酸鈉為強(qiáng)堿弱酸鹽，溶液呈堿性，而現(xiàn)在Ph=7,故酸略為過量。根據(jù)溶液中電荷守恒：c(Na+)+ c(H+尸c(HCOQ+c(OH)因pH=7,故c(H+尸c (OH'),所以有c(Na+尸c (HCO。，答案為 Co未指明酸堿的強(qiáng)弱：例：一元酸HA溶液中，加入

24、一定量強(qiáng)堿 MO皤液后，恰好完全反應(yīng)，反應(yīng)后的溶液中，下列判斷正確的是()A. A-刁M+B. A-WM+C.若 MA水解，則OH-<A -D.若 MAtR解，則OH->A -解析：因?yàn)闆]有告知一元酸HA的相對強(qiáng)弱，因此要考慮兩種情況，若是強(qiáng)酸，則A-=M+,若是弱酸則A-VM+,還要考慮 MA的水解，所以選 B C(2)鹽與堿(酸)反應(yīng)型(解答此類題目時應(yīng)抓住兩溶液混合后生成的弱酸或弱堿的電離程度和剩余鹽的水解程度的相對大小)【例1】.(2001年上海高考題)將0.1mol L1醋酸鈉溶液20mL與0.1mol。鹽酸10mL混合后，溶液顯酸 性，則溶液中有關(guān)粒子濃度關(guān)系正確的是(

25、)。+A. c(CH3COQ > c(Cl ) > c(H ) > c(CHsCOOH) B . c(CH3COC) > c(Cl ) + c(CHCOOHA c(H )C. c(CH3cO。=c(Cl-) >c(H+) >c(CH3COOH) D , c(Na+) + c(H+) = c(CH3CO。+ c(Cl-) + c(OH-)解析兩溶液混合反應(yīng)后，溶液實(shí)質(zhì)上是生成等濃度醋酸和醋酸鈉、氯化鈉的混合溶液。因溶液呈酸 性說明CHCOM水解程度小于 CHCOOHJ電離程度,所以 c(CH3CO。>c(Cl -) >c(CH3COOH)但CHCO

26、OHl 離程度較小，c(CH3COOH>c(H+),故選項(xiàng)A、C錯誤，B正確。依據(jù)電荷守恒原則，可知選項(xiàng)D也正確。綜合上述答案選B D【例2】 下列混合溶液中，各離子濃度的大小順序正確的是A 10mL0.1mol - L 1 氨水與 10mL0.1mol L1 鹽酸混合：c(Cl )>c(NH 4+)>c(OH )>c(H+)B. 10mL0.1mol - L1NHCI 與 5mL0.2mol L1NaOH§液混合：(Na+)=c(Cl -)>c(OH-)>c(H+)C. 10mL0.1mol - L1CHCOO解液與 5mL0.2mol JNaO

27、HB液混合：c(Na +)=c(CH3CO0>c(OH-)>c(H+)D. 10mL0.5mol - L1CHCOON籀液與 6mL1mol- L 1 鹽酸混合：c(Cl -)>c(Na +)>c(OH-)>c(H +)解析：A項(xiàng)中氨水與鹽酸混合恰好反應(yīng)生成氯化錢，所以溶液顯酸性，A錯。B項(xiàng)中NHCl與NaOH§液混合恰好反應(yīng)生成 NH HO和NaCl,溶液顯堿性，B正確。C項(xiàng)混合后溶液中溶質(zhì)為 CHCOONa CHCOO 要水解，C錯。D項(xiàng)混合后溶質(zhì)為 CHCOOH HCl、NaCl,溶液現(xiàn)酸性，D錯?！纠?】 物質(zhì)的量濃度相同的 200mL Ba(O

28、H)2溶液和150mL NaHCO昆合后，最終溶液中離子的物質(zhì)的量濃度關(guān)系正確的是A. c(OH )>c(Ba 2+)>c(Na +)>c(CO32 ) B. c(OH)>c(Na +)>c(Ba 2+)>C(H+)C. c(OH 尸c(Ba 2+)+c(Na +)+c(H +) D. c(H+)+c(Na +)+2c(Ba 2+)=c(OH )解析：為了便于計算，設(shè)Ba(OH)2和NaHCO的物質(zhì)的量分別為 4mol和3mol,則n(OH-)=8mol n(Ba 2+)=4mol n(Na+)=3mol n(HCO 3 )=3mol ;反應(yīng)后.n(OH )

29、=5mol n(Ba 2+)=1mol n(Na +)=3mol,所以選 B4、不同物質(zhì)同種離子濃度比較型：【例】(1996年上海高考題)物質(zhì)的量濃度相同的下列溶液中，NH+濃度最大的是()。A. NHClB . NHHSO C . NHCOONH D . NHHCO解析NH 4+在溶液中存在下列平衡：NH+ H2O-NH3HO + H +B中NHHSO電離出大量 H+,使平衡向左移動，故 B中C(NH4+)大于A中的c(NH4+) , C項(xiàng)的CHCOOF口 D 項(xiàng)的HCO水解均呈堿性，使平衡向右移動，故C、D中C(NH4+)小于A中c(NHk+),正確答案為B。5、其他類型：關(guān)注利用溶液中陰

30、陽離子的種類來判斷溶液中溶質(zhì)的可能情況有些題目給定了鹽溶液中的陰陽離子種類，可以假設(shè)該溶液是相應(yīng)酸與堿反應(yīng)后的產(chǎn)物，因此存在酸 堿過量問題?！纠?】已知某無色透明的溶液中所含的離子僅有Na+、CHCOO H+和OH四種離子，試回答下列問題：該溶液所含的四種離子的物質(zhì)的量濃度大小之間的關(guān)系是否只有一種可能 (填“是”或“否”)，其 原因是：。某學(xué)生將該溶液中的四種離子的物質(zhì)的量濃度按從大到小的順序排列了若干種可能，其中合理的是：_A. c(Na +)>c(CH3COO)>c(OH )>c(H+) B. c(CH3COO)=c(Na+)>c(OH 尸c(H+)C. c(H

31、+)>c(OH )>c(Na +)>c(CH 3COO) D. c(Na+)>c(CH3COO)>c(H +)>c(OH )解析：由于溶液中所含的離子僅有Na+、CH3COO H+和OH四種離子，所以可以認(rèn)為是醋酸和NaOFK應(yīng)后的溶液。因此該溶液中可能含有溶質(zhì)CH3COONa ; CH 3COONa CH3COOH; CH 3COONa NaOH?情況 所以該溶液所含的四種離子的物質(zhì)的量濃度大小之間的關(guān)系不能只有一種。第(2)問中C D選項(xiàng)不符和溶液中電荷守恒規(guī)律，選 AB關(guān)注未知二元酸的電離情況對所給的二元酸的電離要關(guān)注電離的程度：是否完全電離?！纠?】某二元酸(化學(xué)式用 HA表示)在水中的電離方程式是：HA=hi+HA HA =H+AT 回答下列問題：NaA溶液顯(填“酸性”，“中性”，或“堿性”)。理由是： (用離子方程式表不)在0.1mol L的Na2A溶液中，下列微粒濃度關(guān)系式正確的是： 。A. c(A 2 ) +c( HA )+c( H 2A) =0.1mol - L-1B. c(OH )=c(H +) +c( HA )C. c(Na +