選修四新學案第三章溶液中離子濃度大小比較專題

1、溶液中離子濃度大小比較專題一、基本知識在鹽溶液中存在著水的電離平衡，可能還有鹽的水解、 電離平衡， 所以就有下列關系：）的關系：1. c（ H ）與 c（ OH）（如 NaCl 溶液）中性溶液： c（ H） c（ OH）（如 NH4Cl 溶液）酸性溶液： c（ H） c（ OH）（如 Na2CO3 溶液）堿性溶液： c（ H） c（ OH+ 14）恒溫時： c（ H ）·c（ OH ）定值（常溫時為 102. 電荷守恒： 依據(jù)電解質(zhì)溶液電中性原則， 溶液中所有陽離子所帶有的正電荷總數(shù)與所有的陰離子所帶的負電荷總數(shù)相等。如 NH4Cl 溶液中：如 Na2CO3 溶液中：+）c（ NH4

2、 ） c（ H ） c（ Cl） c（ OHc+）c+2-）c-）（ Na（ H） 2 （CO3（ HCO3（ OHcc3. 物料守恒：某一組分的原始濃度等于它在溶液中各種存在形式的濃度之和。如 0.1 mol/L NH+4Cl 溶液中： c（ NH4 ） c（ NH3· H2O） 0.1 mol/L如 0.1 mol/L Na2CO3 溶液中： c（ CO32-） c（ HCO3-） c（ H2CO3） 0.1 mol/L+2-） c（ H CO）】c（ Na ）2【 c（ CO） c（ HCO33234. 質(zhì)子守恒：溶液中水電離出的+H （質(zhì)子數(shù)）等于OH 數(shù)。如 Na CO溶液

3、中，用圖示分析如下：23由質(zhì)子守恒可得：-+-)+2c(HCO) 。c(OH )=c(H )+c(HCO323又如 CH3COONa溶液中由質(zhì)子守恒得：c(OH- )=c(H +)+c(CH 3COOH)。二、解題方法和步驟1. 判斷水解、電離哪個為主。（ 1）鹽離子不水解不電離：強酸強堿鹽，如NaCl、Na2SO4 等。（ 2）鹽離子只水解不電離：強酸弱堿或弱酸強堿形成的正鹽，如NHCl 、 Na CO等。423（ 3）鹽離子既水解又電離：多元弱酸形成的酸式鹽，以水解為主的有NaHCO、 NaHS、Na HPO等；以電離為主的有NaHSO和 NaHPO等。324324（ 4）根據(jù)題意判斷：如

4、某溫度下NaHB強電解質(zhì)溶液中，當+）時，以c（ H ） c（ OH+HB的電離為主；當 c（ H ） c（ OH）時，以 HB 的水解為主。對于弱酸 HX與強堿鹽（NaX式）的混合溶液中，當+）時，以 HX的電c（ H ） c（ OH+離為主；當 c（H ） c（ OH ）時，以X 的水解為主。對于弱堿 ROH與強酸鹽（ RCl 式）的混合溶液中，情況則相反。在相同溫度、濃度條件下：-CHCOOH的電離程度大于CHCOO的水解程度33NH· H O的電離程度大于+NH 的水解程度324-的水解程度HCO3的電離程度小于 HCO32. 運用鹽溶液中的以上三種關系進行綜合分析判斷，得出

5、正確結論。 現(xiàn)舉例說明解析這類習題時守恒法的應用。希望對同學們有所啟發(fā)。【典例剖析】一、弱酸或弱堿溶液中微粒濃度的比較例 1以一元弱酸CH3COOH為例，分析CH3COOH溶液中各微粒濃度大小關系。分析：在CH3COOH溶液中，存在兩種電離平衡：3CH3-+（主）CHCOOHCOO+HH O-+（次）OH+H2根據(jù)電荷守恒，平衡時則有：+-c（ H ） = c（ OH） + c （ CH3COO）由于 CH3COOH是弱電解質(zhì)， 電離程度不大， 所以 c（CH3COOH）遠大于 c（ H）；c（CH3COOH）也遠大于c-（ CHCOO）3。結論：溶液中微粒濃度的大小關系為：+-c（ CH3C

6、OOH） c（ H ） c（CH3COO） c（ OH）練習 1在 0.1mol/L NH· H O 溶液中，下列關系正確的是（）32-+A c（ NH3· H2O） c（ OH） c （NH4） c（ H）+-+B c（ NH4） c（NH3· H2O） c（ OH） c （ H）+-+C c（ NH· H O） c（ NH ） = c（ OH） c （ H）324+-D c（ NH· H O） c（ NH ） c （ H） c（ OH）324答案： A二、可水解鹽溶液中離子濃度的比較例 2以強酸弱堿鹽 NH4Cl 溶液為例，分析 NH4Cl

7、 溶液中各離子濃度大小關系。分析：在 NH4Cl 溶液中，存在如下電離與水解平衡：NH4ClNH4+ + Cl -（主）+ HONH·HO+H（次）NH42322OH-+ H（又次之）H O+-所以溶液中， c（ H） c（ OH）根據(jù)電荷守恒和物料守恒，平衡時則有：） = c-）（ 1）（電荷守恒）c（ NH4） + c （ H（ OH）+ c（ Cl-）（ 2）（物料守恒）c（ Cl ） = c（ NH· HO） + c（ NH324根據(jù)質(zhì)子守恒或聯(lián)立二式可得：-）c（ H ） = c（ NH3· H2O） + c（ OH） 注：質(zhì)子守恒，即c（ H） = c

8、（ OH） 總 = c（ OH+ c（ NH3· H2O） 由于溶液中，）遠大于）遠NH4水解程度不大，所以c（ NH4c（ NH3· H2O）；c（ NH44）遠大于-大于 c（ H ）； c（ NHc（ OH）。結論：溶液中各微粒濃度關系為：c（ Cl-4+-） c（NH） c （ H） c（OH）練習 2在 Na2S 溶液中存在著多種分子和離子，下列關系不正確的是（）-c （HS-） +） +c（H2S）A c（ OH） =c（ H-c（ H2S）B c（ OH） =c（ HS）+ c（ H ） + 2C c （ Na） = 2 c（ HS - ） + c （ S 2

9、- ） + c（ H2 S） c （ S2-D c（ Na） + c（ H ） = 2） + c （ HS） + c（ OH）提示：在 Na2S 溶液中存在如下電離與水解平衡：22Na+S2-Na S2-2HS-S+ H O+ OHHS -+ H2OH2S + OH-H2OOH-+ H根據(jù)電荷守恒和物料守恒，平衡時則有2-（ 1）c（ Na） + c（ H ） = 2 c （S） + c （ HS） + c（ OH）（電荷守恒）c（ Na） = 2 c（ HS - ） + c （ S 2- ） +c（ H2S） （物料守恒）（ 2）根據(jù)質(zhì)子守恒或聯(lián)立二式得-c（H2S）c（ OH） = c（

10、HS） +c（ H ） + 2所以， B、 C、 D 正確。答案： A練習 3在 0.1mol/LNaHCO3 溶液中，下列各種關系式正確的是（）A c） c-（ Na（ HCO3） c（ H ） c（ OH）B） +cc-+c-2-）（ Na（H ）=（ HCO3）（ OH）+2 （CO3cc3-）C c （ Na ） =c（HCO） c（ OH） c（ HD c） = c（ HCO3-）2-）+ c （ H2CO3）（ Na+ c（ CO3答案： B、 D三、酸與堿溶液反應后溶液中離子濃度大小的比較例 3將 PH=3 的鹽酸與PH=11 的氨水等體積混合后，溶液中離子濃度大小關系正確的是（

11、）+-+-A c（ NH4 ） c（Cl ） c（ H） c（OH）+Bc（NH4） c（Cl-+） c（ OH） c（ H ）-+-C c（ Cl ） c（ NH4 ） c（ H） c（OH）+Dc（NH4） +c（H）=-c（Cl ） +-c（ OH）分析：+-3-3mol/L ；因為氨水是弱電解質(zhì)，所以PH=3， c（ H ） =10mol/L ， PH=11， c（ OH） =10氨水的濃度遠大于鹽酸的濃度；二者等體積反應后，氨水過量；同時生成NH4Cl 。在氨水和NH4Cl 的混合溶液中，存在如下平衡：4NH4+ Cl-（主）NHClNH3· H2ONH4+ +OH-（次）

12、NH+ H2ONH3·H2O + H（又次之）4H 2OOH-+ H（更次之）因為，氨水的電離平衡程度大于的水解程度，所以+-），且溶液NHc（ NH） c（ Cl44-+D 選項正確。顯堿性，即 c（OH） c（ H ）。 B選項正確。根據(jù)電荷守恒，答案： B、D我們可以把以上分析總結為：當+-c（ H ） =c（OH）的酸、堿溶液等體積混合時，誰弱誰過量，誰弱顯誰性。例 4 100mL 0.1 mol/L CH3COOH與 50mL 0.2mol/L NaOH溶液混合，在所得溶液中（） c-+-A c（ Na（ CH3COO） c（ H ） c（ OH） + c-B c（ Na（

13、 H ） = c（ CH3COO）+ c（OH） c3-+-C c（ Na（ CHCOO） c（ H ） = c（ OH） = c-+D c（ Na（ CHCOO）c（ OH） c（ H ）3分析：n（ CH3COOH） =0.1L × 0.1mol/L=0.01moln（ NaOH）= 0.05L × 0.2mol/L=0.01mol兩者混合后恰好完全反應生成強堿弱酸鹽CH3COONa，CH3COONa溶液中離子濃度分析參考例 2。我們可以把以上分析總結為：當酸、堿溶液完全中和時，相當于生成鹽。 誰強顯誰性，誰弱誰水解。練習 4將 PH=3的醋酸與PH=11的 NaOH溶

14、液等體積混合后，在所得的混合溶液中，下列關系式正確的是（） c-+-A c（ Na（ CH3COO） c（ H ） c（OH）-B c （ Na ） +c（H） = c（ CH3COO）+ c（ OH）3-+-C c（ CHCOO） c（ Na） c（ H ）c（OH）3-+D c（ Na ）= c （ CHCOO）c（ OH） c（H ）答案： B、 C練習 5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（）+B+A c（ HCOO） c（Na ） c （ HCOO） c（Na ）+）D 無法確定+）的關系C c（ HCOO） = c（Nac（HCOO）和c（ Na答案：

15、C四、強堿弱酸鹽與強酸或強酸弱堿鹽與強堿反應后溶液中離子濃度大小的比較例 50.2mol/LNH 4Cl 溶液與 0.1mol/LNaOH 溶液等體積混合后，溶液中下列微粒的物質(zhì)的量濃度關系正確的是（）4-32A c（ NH） = c （ Na） = c （ OH） c（ NH· H O）B c（ NH-） = c （ Na） c（ NH· HO） c（ OH）432C c（ NH4）=-） +-） + c （ Na） + c （ Hc （ Clc（ OH）D c（ NH-） c（ Na） c（ NH· HO） c（ OH） c（ H432分析：因NH4Cl 溶液

16、與 NaOH溶液等體積混合，因此NH4Cl 的物質(zhì)的量可看作是0.2mol ，NaOH的物質(zhì)的量可看作是0.1mol ，兩者反應的物質(zhì)的量之比是1： 1，所以生成0.1molNH3· H2O， 0.1molNaCl ，剩余 0.1molNH 4Cl 。在三種物質(zhì)的混合溶液中存在如下平衡： -NaClNa+Cl（主）4NH4+ Cl-（主）NHClONH·HO+H（次）NH +H2342NH3· H2ONH4+ +OH-（又次之）H2OOH-+ H（更次之）因此， c（ Cl - ） = 0.2 mol/L， c（Na） = 0.1 mol/L；-因為 NH

17、3;H O的電離平衡程度大于 NH 的水解平衡程度， 所以 c（ OH） c（ H ）；且 c（ NH·H O）32432 0.1mol/L， c（NH4 ） 0.1 mol/L 。因此溶液中各種微粒濃度由大到小的順序是c（ NH4-）。D 選項正確。根據(jù)電荷守恒，C選項） c（ Na ） c（ NH· H O） c（ OH） c（ H32正確。答案： C、 D練習6 0.5mol/L H2SO4 和0.1mol/LCH 3COONa溶液等體積混合后離子濃度關系正確的是（）+2-A c（ Na） +c（ H ） =2c（ SO4） + c（ OH） + c （CH3COO）

18、2-+）B c （ Nac（SO） c（ CHCOO） c（ H4342-3-C 2c（ Na） = c（SO） c（ CHCOO） c（ OH）D c） =2c（SO42-+-（ Na） c（ H ） c （ CH3COO）答案： A、 D練習 7將 0.2mol/LCH 3COOK溶液與 0.1mol/LHCl溶液等體積混合后，溶液中下列微粒的物質(zhì)的量濃度關系正確的是（）3-A c（ K） c（ CHCOO） c （ Cl） c（H） c（ OH）-B c（ K） c （ CH3COO） = c（ Cl） c（H） c（ OH）-） +-C c（ H） + c （ K ） = c（ Clc（ C