離子濃度關(guān)系判斷

1、專題講座：離子濃度大小關(guān)系判斷一、熟悉兩大理論，構(gòu)建思維基點1電離理論(1)弱電解質(zhì)的電離是微弱的，電離產(chǎn)生的微粒都非常少，同時還要考慮水的電離，如氨水溶液中：NH3H2O、NH、OH濃度的大小關(guān)系是c(NH3H2O)c(OH)c(NH)。(2)多元弱酸的電離是分步進行的，其主要是第一級電離(第一步電離程度遠大于第二步電離)。如在H2S溶液中：H2S、HS、S2、H的濃度大小關(guān)系是c(H2S)c(H)c(HS)c(S2)。2水解理論(1)弱電解質(zhì)離子的水解損失是微量的(雙水解除外)，但由于水的電離，故水解后酸性溶液中c(H)或堿性溶液中c(OH)總是大于水解產(chǎn)生的弱電解質(zhì)的濃度。如NH4Cl溶

2、液中：NH、Cl、NH3H2O、H的濃度大小關(guān)系是c(Cl)c(NH)c(H)c(NH3H2O)。(2)多元弱酸酸根離子的水解是分步進行的，其主要是第一步水解，如在Na2CO3溶液中：CO、HCO、H2CO3的濃度大小關(guān)系應是c(CO)c(HCO)c(H2CO3)。二、把握三種守恒，明確等量關(guān)系1電荷守恒規(guī)律電解質(zhì)溶液中，無論存在多少種離子，溶液都是呈電中性，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NaHCO3溶液中存在著Na、H、HCO、CO、OH，存在如下關(guān)系：c(Na)c(H)c(HCO)c(OH)2c(CO)。2物料守恒規(guī)律電解質(zhì)溶液中，由于某些離子能夠水解，離子種類增多

3、，但元素總是守恒的。如K2S溶液中S2、HS都能水解，故S元素以S2、HS、H2S三種形式存在，它們之間有如下守恒關(guān)系：c(K)2c(S2)2c(HS)2c(H2S)。3質(zhì)子守恒規(guī)律如Na2S水溶液中的質(zhì)子轉(zhuǎn)移情況圖示如下：由圖可得Na2S水溶液中質(zhì)子守恒式可表示：c(H3O)2c(H2S)c(HS)c(OH)或c(H)2c(H2S)c(HS)c(OH)。質(zhì)子守恒的關(guān)系式也可以由電荷守恒式與物料守恒式推導得到。三、典例導悟，分類突破(一)粒子種類的判斷例1(1)NaHCO3溶液中：_。(2)Na2CO3溶液中：_。(3)NaHCO3和Na2CO3的混合溶液中：_。(4)向NaOH溶液中通入CO

4、2氣體(任意量)：_。答案(1)(2)(3)(4)粒子種類都是離子：Na、CO、HCO、OH、H；分子：H2CO3、H2O判斷鹽溶液中粒子種類時，首先要清楚鹽溶液中的電離、水解情況，特別是多步電離和多步水解。如：(1)NaHCO3溶液中，因NaHCO3=NaHCO，HCOCOH，HCOH2OH2CO3OH，H2OHOH。故溶液中的離子有：Na、CO、HCO、OH、H；分子有：H2CO3、H2O。(二)單一溶液中離子濃度的關(guān)系例20.1 molL1的NH4Cl溶液(1)粒子種類：_。(2)離子濃度大小關(guān)系：_。(3)物料守恒：_。解析NH4Cl=NHCl(完全電離)NHH2ONH3H2OH(微弱

5、)H2OHOH(極微弱)答案(1)Cl、NH、H、OH、NH3H2O、H2O(2)c(Cl)c(NH)c(H)c(OH)(3)c(Cl)c(NH)c(NH3H2O)例30.1 molL1的NaHCO3溶液中各離子濃度的關(guān)系(1)大小關(guān)系：_。(2)物料守恒：_。(3)電荷守恒：_。(4)質(zhì)子守恒：_。解析NaHCO3=NaHCO(完全電離)，HCOH2OH2CO3OH(主要)，HCOHCO(次要)，H2OHOH(極微弱)。答案(1)c(Na)c(HCO)c(OH)c(H)c(CO)(2)c(Na)c(HCO)c(CO)c(H2CO3)(3)c(Na)c(H)c(HCO)2c(CO)c(OH)(

6、4)c(OH)c(H2CO3)c(H)c(CO)例40.1 molL1的Na2CO3溶液中各離子濃度的關(guān)系(1)大小關(guān)系：_。(2)物料守恒：_。(3)電荷守恒：_。(4)質(zhì)子守恒：_。解析Na2CO3=2NaCO(完全電離)，COH2OHCOOH(主要)，HCOH2OH2CO3OH(次要)，H2OHOH(極微弱)。答案(1)c(Na)c(CO)c(OH)c(HCO)c(H)(2)c(Na)2c(CO)c(HCO)c(H2CO3)(3)c(Na)c(H)c(HCO)c(OH)2c(CO)(4)c(OH)c(H)2c(H2CO3)c(HCO)1比較時緊扣兩個微弱(1)弱電解質(zhì)(弱酸、弱堿、水)的

7、電離是微弱的，且水的電離能力遠遠小于弱酸和弱堿的電離能力。如在稀醋酸溶液中：CH3COOHCH3COOH，H2OOHH，在溶液中微粒濃度由大到小的順序：c(CH3COOH)c(H)c(CH3COO)c(OH)。(2)弱酸根離子或弱堿陽離子的水解是微弱的，但水的電離程度遠遠小于鹽的水解程度。如稀的CH3COONa溶液中：CH3COONa=CH3COONa，CH3COOH2OCH3COOHOH，H2OHOH，所以CH3COONa溶液中：c(Na)c(CH3COO)c(OH)c(CH3COOH)c(H)。2酸式鹽與多元弱酸的強堿正鹽溶液酸堿性比較(1)酸式鹽溶液的酸堿性主要取決于酸式鹽中酸式酸根離子

8、的電離能力和水解能力哪一個更強，如NaHCO3溶液中HCO的水解能力大于其電離能力，故溶液顯堿性。(2)多元弱酸的強堿正鹽溶液：多元弱酸根離子水解以第一步為主。例如，Na2S溶液中：c(Na)c(S2)c(OH)c(HS)c(H)。3質(zhì)子守恒式可以由電荷守恒式和物料守恒式推導出來以KHS溶液為例，電荷守恒式為c(K)c(H)c(OH)c(HS)2c(S2)，物料守恒式為c(K)c(HS)c(S2)c(H2S)，由得質(zhì)子守恒式，消去沒有參與變化的K等。4規(guī)避等量關(guān)系中的2個易失分點(1)電荷守恒式中不只是各離子濃度的簡單相加。如2c(CO)的化學計量數(shù)2代表一個CO帶2個負電荷，不可漏掉。(2)

9、物料守恒式中，離子濃度系數(shù)不能漏寫或顛倒。如Na2S溶液中的物料守恒式中，“2”表示c(Na)是溶液中各種硫元素存在形式的硫原子總濃度的2倍。(三)酸、堿中和型離子濃度的關(guān)系例5比較下列幾種溶液混合后各離子濃度的大小。(1)CH3COOH和NaOH等濃度等體積混合，離子濃度大小順序為_。(2)NaOH和CH3COOH等濃度按12體積比混合后pH7，離子濃度大小順序為_。(3)pH2的CH3COOH與pH12的NaOH等體積混合，其離子濃度大小順序為_。解析(1)恰好反應后，溶質(zhì)為CH3COONa。(2)中和反應后，溶質(zhì)為等量的CH3COONa、CH3COOH，且CH3COOH的電離程度大于CH

10、3COONa的水解程度。(3)由于CH3COOH是弱酸，題中c(CH3COOH)要遠大于c(NaOH)，反應后溶質(zhì)為CH3COOH、CH3COONa，且n(CH3COOH)要遠大于n(CH3COONa)，溶液中CH3COOH的電離程度大于CH3COONa的水解程度，溶液呈酸性。答案(1)c(Na)c(CH3COO)c(OH)c(H)(2)c(CH3COO)c(Na)c(H)c(OH)(3)c(CH3COO)c(Na)c(H)c(OH)例6常溫下，用0.100 0 molL1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 molL1 CH3COOH溶液所得滴定曲線如右圖。下列說法正確的是()

11、A點所示溶液中：c(CH3COO)c(OH)c(CH3COOH)c(H)B點所示溶液中：c(Na)c(CH3COOH)c(CH3COO)C點所示溶液中：c(Na)c(OH)c(CH3COO)c(H)D滴定過程中可能出現(xiàn)：c(CH3COOH)c(CH3COO)c(H)c(Na)c(OH)解析點溶液中的溶質(zhì)為0.001 mol CH3COOH和0.001 mol CH3COONa，據(jù)物料守恒：c(CH3COO)c(CH3COOH)2c(Na)，根據(jù)電荷守恒：c(Na)c(H)c(CH3COO)c(OH)，整理后得c(CH3COOH)2c(H)c(CH3COO)2c(OH)；點溶液的pH7，據(jù)電荷守

12、恒有：c(Na)c(H)c(CH3COO)c(OH)，又c(H)c(OH)，則c(Na)c(CH3COO)；點溶液中的溶質(zhì)為0.002 mol CH3COONa，離子濃度大小關(guān)系為c(Na)c(CH3COO)c(OH)c(H)。答案D(四)鹽與酸(堿)混合型首先考慮是否反應，若不反應，分析鹽的水解程度和酸(堿)的電離程度的大小；若能反應，則按反應后混合組成綜合考慮水解和電離兩種因素。例7用物質(zhì)的量都是0.1 mol的CH3COOH和CH3COONa配成1 L混合溶液，已知其中c(CH3COO)c(Na)，對該溶液的下列判斷正確的是()Ac(H)c(OH)Bc(CH3COO)0.1 molL1C

13、c(CH3COOH)c(CH3COO)Dc(CH3COO)c(OH)0.1 molL1解析由電荷守恒有：c(CH3COO)c(OH)c(Na)c(H)，因c(CH3COO)c(Na)，則c(H)c(OH)；且c(CH3COO)c(OH)c(H)0.1 molL10.1 molL1；由物料守恒有：c(CH3COOH)c(CH3COO)0.2 molL1，因c(CH3COO)c(Na)0.1 molL1，則c(CH3COO)c(CH3COOH)。答案A(五)不同溶液中同一離子濃度的大小比較選好參照物，分組比較各個擊破：如25 時，相同物質(zhì)的量濃度的下列溶液中：NH4Cl、CH3COONH4、NH4

14、HSO4、(NH4)2SO4、(NH4)2Fe(SO4)2，c(NH)由大到小的順序為。分析流程為分組例8比較下列幾組溶液中指定離子濃度的大小。(1)濃度均為0.1 molL1的H2S、NaHS、Na2S、H2S和NaHS混合液，溶液pH從大到小的順序是_。(2)相同濃度的下列溶液中：CH3COONH4、CH3COONa、CH3COOH中，c(CH3COO)由大到小的順序是_。(3)c(NH)相等的(NH4)2SO4溶液、NH4HSO4溶液、(NH4)2CO3溶液、NH4Cl溶液，其物質(zhì)的量濃度由大到小的順序為_。答案(1)(2)(3)1(2014新課標全國卷，11)一定溫度下，下列溶液的離子

15、濃度關(guān)系式正確的是()ApH5的H2S溶液中，c(H)c(HS)1105 molL1BpHa的氨水溶液，稀釋10倍后，其pHb，則ab1CpH2的H2C2O4溶液與pH12的NaOH溶液任意比例混合：c(Na)c(H)c(OH)c(HC2O)DpH相同的CH3COONa，NaHCO3，NaClO三種溶液的c(Na)：答案D解析A項，pH5的H2S溶液中，H的濃度為1105molL1，但是HS的濃度會小于H的濃度，H來自于H2S的第一步電離、HS的電離和水的電離，故H的濃度大于HS的濃度，錯誤；B項，弱堿不完全電離，弱堿稀釋10倍時，pH減小不到一個單位，ab1，故不正確；C項，草酸是弱酸，氫氧

16、化鈉是強堿，無論怎樣混合得到的溶液都符合電荷守恒，而該等式中缺少草酸根，不符合電荷守恒，故不正確；D項，因為酸性：醋酸碳酸次氯酸，根據(jù)越弱越水解的原則，pH相同的三種鈉鹽，濃度的大小關(guān)系為醋酸鈉碳酸氫鈉次氯酸鈉，則鈉離子的濃度為，故正確。2(2014天津理綜，5)下列有關(guān)電解質(zhì)溶液中粒子濃度關(guān)系正確的是()ApH1的NaHSO4溶液：c(H)c(SO)c(OH)B含有AgCl和AgI固體的懸濁液：c(Ag)c(Cl)c(I)CCO2的水溶液：c(H)c(HCO)2c(CO)D含等物質(zhì)的量的NaHC2O4和Na2C2O4的溶液：3c(Na)2c(HC2O)c(C2O)c(H2C2O4)答案A解析

17、NaHSO4溶液中，根據(jù)電荷守恒有：c(Na)c(H)c(OH)2c(SO)，又因為c(Na)c(SO)，綜合可得：c(H)c(OH)c(SO)，A正確；相同條件下AgI的溶解度小于AgCl的，含有AgCl和AgI固體的懸濁液中，顯然有：c(Ag)c(Cl)c(I)，B錯誤；CO2與水反應生成弱酸H2CO3，只有部分電離生成H和HCO，受H的抑制作用，HCO的電離程度更小，離子濃度關(guān)系為c(H)c(HCO)2c(CO)，C錯誤；含等物質(zhì)的量的NaHC2O4和Na2C2O4的溶液中，根據(jù)物料守恒有：2c(Na)3c(HC2O)c(C2O)c(H2C2O4)，D錯誤。3(2016全國卷，12)29

18、8 K時，在20.0 mL 0.10 molL1氨水中滴入0.10 molL1的鹽酸，溶液的pH與所加鹽酸的體積關(guān)系如圖所示。已知0.10 molL1氨水的電離度為1.32%，下列有關(guān)敘述正確的是()A該滴定過程應該選擇酚酞作為指示劑BM點對應的鹽酸體積為20.0 mLCM點處的溶液中c(NH)c(Cl)c(H)c(OH)DN點處的溶液中pH12答案D解析A項，鹽酸滴定氨水時，滴定終點溶液為NH4Cl溶液，呈酸性，故指示劑應選甲基橙，錯誤；B項，一水合氨屬于弱堿，與鹽酸正好反應生成NH4Cl時溶液呈酸性，故二者等濃度反應時，若溶液的pH7，鹽酸的體積應小于氨水的體積，即小于20.0 mL，錯誤

19、；C項，根據(jù)電荷守恒可知溶液中：c(NH)c(H)c(Cl)c(OH)，M點溶液的pH7，即c(H)c(OH)，則c(NH)c(Cl)，由于水的電離是微弱的，故c(NH)c(Cl)c(H)c(OH)，錯誤；D項，由圖可知，N點即為0.10 molL1氨水，由其電離度為1.32%，可知0.10 molL1氨水中c(OH)0.001 32 molL1，故該氨水中11pH12，正確。4室溫下，用0.100 molL1 NaOH溶液分別滴定20.00 mL 0.100 molL1 的鹽酸和醋酸，滴定曲線如圖所示。下列說法正確的是()A表示的是滴定醋酸的曲線BpH7時，滴定醋酸消耗的V(NaOH)小于2

20、0.00 mLCV(NaOH) 20.00 mL時，兩份溶液中c(Cl)c(CH3COO)DV(NaOH) 10.00 mL時，醋酸溶液中c(Na)c(CH3COO)c(H)c(OH)答案B解析A項，滴定開始時0.100 molL1鹽酸pH1，0.100 molL1醋酸pH1，所以滴定鹽酸的曲線是，滴定醋酸的曲線是，錯誤；B項，醋酸鈉水解呈堿性，氯化鈉不水解，pH7時，醋酸所用NaOH溶液的體積小，正確；C項，V(NaOH)20.00 mL 時，二者反應生成氯化鈉和醋酸鈉，醋酸根發(fā)生水解，濃度小于氯離子，錯誤；D項，加入10.00 mL氫氧化鈉時，溶液中恰好為同濃度的醋酸和醋酸鈉，醋酸的電離程

21、度大于醋酸根的水解程度，所以c(CH3COO ) c(Na )，錯誤。5(2016貴陽檢測)室溫下，某實驗小組的同學將0.1 molL1的一元酸HA溶液和0.1 molL1的KOH溶液混合(忽略體積變化)，實驗數(shù)據(jù)如下表所示：實驗編號溶液體積(mL)混合后溶液的pHHAKOH1010910a7下列判斷一定正確的是()A實驗所得的混合溶液中：c(K)c(A)c(H)c(OH)B實驗所得的混合溶液中：c(OH)c(A)c(K)c(H)C實驗所得的混合溶液中：c(A)c(HA)0.1 molL1D實驗所得的混合溶液中：c(K)c(A)c(OH)c(H)答案B解析由題給條件可知，等體積等濃度的HA溶液

22、與KOH溶液混合后溶液呈堿性，則HA為弱酸，KA為強堿弱酸鹽，離子濃度關(guān)系為c(K)c(A)c(OH)c(H)，A項錯誤；根據(jù)電荷守恒可得：c(K)c(H)c(A)c(OH)，B項正確；混合前HA溶液中有c(A)c(HA)0.1 molL1，根據(jù)物料守恒可知，混合過程相當于對HA溶液進行稀釋，故實驗所得的混合溶液中c(A)c(HA)0.1 molL1，C項錯誤；根據(jù)電荷守恒可知，c(K)c(H)c(A)c(OH)，因為c(H)c(OH)，所以c(K)c(A)，D項錯誤。6(2017岳陽檢測)某二元酸(化學式用H2B表示)在水中的電離方程式是H2B=HHB；HBHB2?；卮鹣铝袉栴}。(1)Na2B溶液顯_(填“酸性”、“中性”或“堿性”)，理由是_(用離子方程式表示)。(2)在0.1 molL1的Na2B溶液中，下列粒子濃度關(guān)系式正確的是_(填字母)。Ac(B2)c(HB)c(H2B)0.1 molL1Bc(Na)c(OH)c(H