離子濃度大小的比較及守恒關(guān)系091205

1、溶液中離子濃度大小的比較及守恒關(guān)系一、 單一溶液：（一種溶質(zhì)的溶液） 1、一元弱酸鹽或弱堿鹽溶液： 弱酸鹽或弱堿鹽中存在著弱酸根或弱堿根的水解，水解程度是微弱的，發(fā)生水解的離子的濃度要減小，但不會減小很多，同時溶液中的H或OH的濃度會相應(yīng)增加和減小。 如：在NH4Cl溶液中：NH4H2ONH3·H2OH 電荷守恒關(guān)系：1·NH41+1·H11·OH11·Cl1NH4HOHCl 離子濃度大小關(guān)系： (大量離子濃度>微量離子濃度)Cl>NH4 > H>OH物料守恒(原子守恒)：Cl的總量NH4的總量未水解的NH4已經(jīng)水解的N

2、H4 ClNH4 NH3·H2O 質(zhì)子守恒(或氫離子守恒)關(guān)系：由水電離產(chǎn)生的H與OH的量相等。H溶液中的OH結(jié)合NH4的OH HOHNH3·H2O在CH3COONa溶液中：CH3COOH2OCH3COOHOH 電荷守恒關(guān)系：NaHOHCH3COO離子濃度大小關(guān)系：Na>CH3COO>OH>H物料守恒(原子守恒)：NaCH3COOCH3COOH質(zhì)子守恒(或氫離子守恒)關(guān)系：OH= HCH3COOH2、多元弱酸強(qiáng)堿鹽溶液： 多元弱酸鹽溶液中的弱酸根離子存在著分步水解，并且越向后水解越困難。 如：在Na2CO3溶液中：第一步水解：CO3H2OHCO3OH第二步

3、水解：HCO3H2OH2CO3OH 離子濃度大小關(guān)系：Na > CO3 > OH > H Na > CO3 > OH > HCO3 Na > CO3 > OH > HCO3 > H 由于Na的物質(zhì)的量與碳酸根離子物質(zhì)的量的2倍相等。 原子守恒(物料守恒)關(guān)系： Na2 (CO3 HCO3 H2CO3) Na2CO3 溶液中的陽離子有：Na、H，陰離子有：CO3、HCO3、OH。 電荷守恒關(guān)系：Na H2CO3 HCO3 OH CO3兩步水解后結(jié)合了由水電離產(chǎn)生的H，得到了HCO3與H2CO3，而由水電離產(chǎn)生的H和OH的物質(zhì)的量是相等的

4、。則溶液中的質(zhì)子守恒(或氫離子守恒)關(guān)系：OHHHCO32H2CO33、多元弱酸的酸式強(qiáng)堿鹽溶液：多元弱酸的酸式強(qiáng)堿鹽溶液中的酸根既要水解又要電離，要考慮哪方面更強(qiáng)些。(1)HCO3、HS、HPO42的水解大于電離，溶液顯堿性。以NaHCO3為例說明。HCO3H2OH2CO3OH 水解強(qiáng)HCO3H2O H3OCO3 電離弱HCO3 HCO3 溶液中的 OH > H 溶液中離子大小關(guān)系：Na> HCO3 > OH >CO3 > H 溶液中的電荷守恒關(guān)系：Na H2CO3 HCO3 OH 由于Na的物質(zhì)的量與HCO3物質(zhì)的量相等。原子守恒(物料守恒)關(guān)系：NaCO3

5、HCO3 H2CO3 質(zhì)子守恒(或氫離子守恒)關(guān)系： 將電荷守恒減去原子守恒即可得 H CO3 H2CO3 OH H + H2CO3 CO3 OH(2)HSO3、H2PO4的大于水解，溶液顯酸性。以NaHSO3為例說明。HSO3H2OH2SO3OH 水解弱HSO3 HSO3 電離強(qiáng) 溶液中的H > OH 溶液中離子大小關(guān)系：Na>HSO3>H>SO3>OH 溶液中的電荷守恒關(guān)系：NaH2SO3HSO3OH 由于Na的物質(zhì)的量與S的物質(zhì)的量相等。原子守恒(物料守恒)關(guān)系：NaSO3HSO3H2SO3質(zhì)子守恒(或氫離子守恒)關(guān)系： H SO3 H2SO3 OH二、 混

6、合溶液：1、兩種物質(zhì)混合后不發(fā)生反應(yīng)，需要分析溶液中各種離子的水解或電離的強(qiáng)弱情況。(1) CH3COONaCH3COOH(1：1) NH4ClNH3·H2O(1：1)兩種溶液的電離大于水解。CH3COOH2OCH3COOHOH 顯堿性 弱CH3COOH HCH3COO 顯酸性 強(qiáng) H > OH 電荷守恒關(guān)系：NaHOHCH3COO溶液中的離子濃度大小關(guān)系： CH3COO>Na > H>OHCH3COO>Na> CH3COOH > H>OH 電離強(qiáng)，離子多。物料守恒(原子守恒)：2Na CH3COOCH3COOHNH4ClNH3

7、3;H2O(1：1)電荷守恒關(guān)系：NH4HOHCl溶液中的離子濃度大小關(guān)系：NH4>Cl> NH3·H2O>OH>H 電離強(qiáng)，離子多。物料守恒(原子守恒)：2ClNH4NH3·H2O(2) NaCNHCN(1：1) 溶液的水解大于電離。HCN HCN 顯酸性 弱 CNH2OHCNOH 顯堿性 強(qiáng) H<OH電荷守恒關(guān)系：NaHOHCN溶液中的離子濃度大小關(guān)系： Na> CN > OH > H HCN >Na> CN > OH > H 水解強(qiáng)，分子多。物料守恒(原子守恒)：2NaCNH CN 若題目給出條件

8、：CH3COONa與CH3COOH的混合溶液顯酸性(或NH4ClNH3·H2O顯堿性)也可得出溶液中的電離大于水解。CH3COONa與CH3COOH的混合溶液顯堿性，可得出溶液中的水解大于電離。溶液中的離子濃度大小關(guān)系： CH3COOH >Na> CH3COO >OH> H (3)若未說明兩種物質(zhì)的量關(guān)系，一般是根據(jù)電荷守恒的關(guān)系來確定是電離強(qiáng)于水解，還是水解強(qiáng)于電離，即H與 OH哪一個大。 如：(MCES)在0.01mol/L的CH3COONa和0.01mol/L的CH3COOH的混合溶液中，測得CH3COO>Na，則下列關(guān)系正確的是：A、H>

9、OH B、OH> H C、CH3COOH>CH3COO D、CH3COOH+CH3COO=0.02 mol/L利用電荷守恒與物料守恒可得A、D正確。2、兩種物質(zhì)混合后發(fā)生反應(yīng)，需判斷哪種物質(zhì)過量，若恰好完全反應(yīng)，可以應(yīng)用單一溶液的判斷方法來分析；若有物質(zhì)過量，要進(jìn)一步分析生成物質(zhì)與剩余物的水解與電離情況，應(yīng)用相互間不反應(yīng)的混合溶液來進(jìn)行分析。(1)(MCEG 00-17)在甲酸溶液中加入一定量的NaOH溶液，恰好完全反應(yīng)后，對于生成的溶液，下列判斷一定正確的是( )A、HCOO> Na B、 HCOO <NaC、OH>HCOO D、OH<HCOO分析：反應(yīng)后

10、，實(shí)際上是甲酸鈉的溶液，B、D正確。(2)(TCE 01-6)將氨水逐滴加入稀鹽酸中，使溶液為中性，則此時( )A、NH4= Cl B、NH4> Cl C、NH4< Cl D、NH4與Cl之間關(guān)系不確定分析：利用電荷守恒關(guān)系可知：A正確。(3)(TCE 98-14) 將0.1 mol/L HCOONa與0.05mol/L HCl等體積混合后，溶液中各微粒的物質(zhì)的量濃度的大小關(guān)系是( )A、Cl=HCOOH=HCOO>H B、Cl=HCOO=HCOOH>HC、HCOO>Cl>H>HCOOH D、HCOO>Cl>HCOOH>H分析：混合后

11、的溶液是等物質(zhì)的量濃度的HCOONa、HCOOH、NaCl的混合溶液，電離大于水解，HCOO>HCOOH，H主要是由HCOOH小部分電離產(chǎn)生的，HCOOH>H，D正確。(4)(MCE 96-25)將PH=3的鹽酸溶液和PH=11的氨水等體積混合后，溶液中離子濃度關(guān)系正確的是( )A、NH4>Cl>H>OH B、NH4>Cl>OH>HC、Cl>NH4>H>OH D、Cl>NH4>OH>H分析：PH值之和等于14的酸、堿溶液等體積混合后，誰弱誰過量，誰弱顯誰性。此溶液顯堿性，OH>H；利用電荷守恒關(guān)系，NH4

12、>Cl。B正確。三、動態(tài)溶液1、向鹽酸中滴加稀氨水，在下列不同的情況下，溶液中離子濃度大小關(guān)系：(1)、開始時 (2)、恰好反應(yīng)時 (3)、溶液呈中性時 (4)、溶液呈堿性時電荷守恒關(guān)系：NH4+ + H+ = Cl + OH(1)、開始時：鹽酸的量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于氨水的量。 Cl >H+ > NH4+> OH(2)、恰好反應(yīng)時：單一溶液，溶質(zhì)為NH4Cl Cl >NH4+ > H+ > OH(3)、溶液呈中性時： Cl =NH4+ > H+ = OH(4)、溶液呈堿性時：混合溶液，溶質(zhì)為NH4ClNH3·H2O NH4+ >Cl >

13、; OH> H+ NH4+ >Cl> NH3·H2O > OH> H+氫離子的濃度永遠(yuǎn)不會超過氯離子。四、不同溶液中相同離子濃度大小的比較：1、相同條件下、相同濃度的NH4HCO3NH4HSO4NH4NO3的三種溶液中NH4+濃度的大小關(guān)系。變式：相同條件下NH4HCO3NH4HSO4NH4NO3的三種溶液中NH4+濃度相等，則三種溶液的物質(zhì)的量濃度的大小關(guān)系。相同條件下、相同濃度的NH4HCO3NH4HSO4NH4NO3NH3·H2O的四種溶液中NH4+濃度的大小關(guān)系。2、相同條件下、相同PH的NaOH、NaF溶液中Na濃度的大小關(guān)系。小結(jié)：

14、離子濃度大小比較的一般步驟：(此類題目一般是選擇題)(1)確定溶液是單一溶液，還是混合溶液；(2)通過鹽溶液的水解或電離及水解的情況判斷溶液的酸堿性，即H、OH的相對大小進(jìn)行排除；電離強(qiáng)、離子多；水解強(qiáng)、分子多；PH之和等于14的酸、堿溶液等體積混合，誰弱誰過量，誰弱顯誰性。(3)利用電荷守恒關(guān)系確定溶液中其它陰、陽離子的大小關(guān)系。練習(xí)：1、H2CO3，H2S溶液中各種離子濃度的大小順序及守恒關(guān)系。2、NaHS溶液中各種離子濃度的大小順序及守恒關(guān)系。3、(MCEC 01-18)在0.1 mol/L Na2CO3溶液中，下列關(guān)系中正確的是( )A、Na=2CO32 B、OH=2H C、HCO3&

15、gt;H2CO3 D、Na=(CO32+ HCO3)4、(MCES 94-11)明礬溶液中各種離子的物質(zhì)的量濃度大小關(guān)系能夠確定的是( )A、K+>Al3+ B、K+=Al3+ C、H= OH D、Al3+< H5、(MCE 97-14) 0.1 mol/L NaOH和0.1 mol/LNH4Cl溶液等體積混合后，離子濃度大小正確的次序是( )A、Na>Cl>OH>H B、Na=Cl>OH>HC、Na=Cl>H>OH D、Cl>Na>OH>H6、(MCE 95-12)100mL0.1 mol/L 醋酸與50mL0.2 mo

16、l/L氫氧化鈉溶液混合，在所得溶液中( )(恰好反應(yīng))A、Na>CH3COO>OH>H B、Na>CH3COO>H>OHC、Na>CH3COO>H=OH D、Na=CH3COO>OH>H7、(MCES 01-19)將0.1 mol/L 醋酸鈉溶液20mL與0.1 mol/L鹽酸10mL混合后，溶液顯酸性，則溶液中有關(guān)微粒的濃度關(guān)系正確的是( )反應(yīng)過量A、CH3COO>Cl>H>CH3COOH B、CH3COO>Cl>CH3COOH>HC、CH3COO=Cl>H>CH3COOH D、Na

17、+H=CH3COO+Cl+OH8、(TCE 96-3)將PH=3的醋酸溶液和PH=11的氫氧化鈉溶液等體積混合后，溶液中離子濃度關(guān)系正確的是( )A、CH3COO>Na>H>OH B、CH3COO>Na>OH>HC、Na>CH3COO>H>OH D、Na>CH3COO>OH>H9、(MCES 97-11)將100mL0.1 mol/L BaCl2溶液加入到100mL0.2 mol/L 的H2SO4溶液中，則溶液中存在的離子濃度關(guān)系是( )A、H>Cl>Ba2>SO42 B、Cl>H>SO42&

18、gt;Ba2C、H>Cl>SO42>Ba2 D、Cl>H>Ba2>SO4210、(MCES 99-22)把0.02 mol/L 的CH3COOH溶液和0.01 mol/L NaOH溶液以等體積混合，則混合溶液中微粒濃度關(guān)系正確的是( )反應(yīng)過量A、CH3COO>Na B、CH3COOH>CH3COO C、2H=CH3COOCH3COOH D、CH3COOCH3COOH=0.01 mol/L11、(MCE 99-29)某二元弱酸(簡寫為H2A)溶液，按下式發(fā)生一級和二級電離：H2A HHA HA HA2已知相同濃度時的電離度(H2A)>(HA)，設(shè)有下列四種溶液：A、0.01 mol/L 的H2A溶液 B、0.01 mol/L的NaHA溶液C、0.02 mol/L的HCl與0.04 mol/L 的NaHA溶液等體積混合D、0.02 mol/L 的NaOH與0.02 mol/L的NaHA溶液等體積混合據(jù)此，填寫下列空白(填代號)：(1)H最大的是_，最小的是_。(2)H2A最大的是_，最小的是_。(3)A2最大的是_，最小