高三化学总复习-专题攻略-之离子浓度大小比较-五-不同物质溶液中同种离子浓度比较含解析.doc

不同物质溶液中同种离子浓度比较
一. 不同盐溶液中同种离子浓度大小比较
【例1】 物质的量浓度相同的下列溶液中，NH4+浓度最大的是（ ）。
A．NH4Cl B．NH4HSO4
C．NH3COONH4 D．NH4HCO3
【答案】B

【例2】物质的量浓度相同的下列溶液：① Na2CO3 ② NaHCO3 ③ H2CO3 ④ (NH4)2CO3 ⑤ NH4HCO3，按c（CO32-）由小到大排列的顺序是（　　）
A．⑤＜④＜③＜②＜① B．③＜⑤＜②＜④＜①
C．③＜②＜⑤＜④＜① D．③＜⑤＜④＜②＜①
【答案】B
【解析】不管是弱电解质的电离，还是盐的水解，在水溶液中大多以原来的微粒存在于溶液中，则：
Na2CO3是易溶于水的盐，在水中完全电离，电离出的碳酸根离子部分水解，但水解微弱，所以，碳酸根离子浓度降低，碳酸根浓度接近0.1mol/L；NaHCO3是易溶于水的盐，在水中完全电离，电离出的碳酸氢根离子水解建立水解平衡，因碳酸氢钠溶液显碱性，所以，部分碳酸氢根离子的电离小于其水解，所以碳酸根浓度远远小于碳酸氢根浓度，及远远小于0.1mol/L；
（NH4）2CO3是易溶于水的盐，在水中完全电离，电离出的铵根离子和碳酸根离子分别和水电离出的氢氧根离子和氢离子结合，水解相互促进，所以，碳酸根离子浓度比Na2CO3中碳酸根离子离子浓度小一些，碳酸根离子略小于0.1mol/L；
H2CO3溶液是二元弱酸，且酸性很弱，电离时分两步电离，电离出的碳酸根离子浓度较小，但它是酸，溶液显酸性，所以，碳酸根浓度小于0.1mol/L，NH4HCO3溶液中电离出碳酸根离子只需碳酸氢根离子一步电离，而H2CO3溶液是二元弱酸，需两步电离，且第二步极其微弱，其碳酸根离子的浓度比NH4HCO3溶液中碳酸根离子浓度小；
NH4HCO3是易溶于水的盐，在水中完全电离在水中完全电离，电离出的铵根离子和碳酸氢根离子分别和水电离出的氢氧根离子和氢离子结合，水解相互促进，所以，碳酸氢根离子电离出来的碳酸根离子的浓度非常小，比NaHCO3溶液中碳酸根离子浓度小；
综上碳酸根离子浓度为：Na2CO3＞（NH4）2CO3＞NaHCO3＞NH4HCO3＞H2CO3，故选B。
【变式训练1-1】 物质的量浓度相同的下列溶液① (NH4)2CO3 ② (NH4)2SO4 ③ NH4HCO3 ④ NH4HSO4 ⑤ NH4Cl ⑥ NH3·H2O，⑦CH3COONH4，按c(NH4+)由小到大的排列顺序正确的是（ ）
A. ③⑦⑤④⑥①②③ B. ⑥③⑦⑤④①②
C. ⑥⑦⑤③④①② D. ⑥⑦③⑤④②①
【答案】B

【变式训练1-2】 温度相同、浓度均为0.2 mol/L的 ① (NH4)2SO4、 ② NaNO3、 ③ NH4HSO4、 ④ NH4NO3、⑤ 、⑥ CH3COONa溶液，它们的pH值由小到大的排列顺序是（ ）
A．③①④②⑥⑤ B．①③⑥④②⑤
C．③②①⑥④⑤ D．⑤⑥②④①③
【答案】A
【解析】首先将溶液分为三组，酸性： ① (NH4)2SO4、③ NH4HSO4、 ④ NH4NO3；中性：② NaNO3；碱性：⑤ 、⑥ CH3COONa。酸性一组中③NH4HSO4是强酸的酸式盐，酸性最强，其次是① (NH4)2SO4中c(NH4+)大于④ NH4NO3。碱性一组中，CH3COOH的酸性比苯酚强，苯酚钠溶液的碱性比⑥ CH3COONa，故6种溶液的pH值由小到大的排列顺序是③①④②⑥⑤，选A。
二. 其他类型
关注利用溶液中阴阳离子的种类来判断溶液中溶质的可能情况:
1. 有些题目给定了盐溶液中的阴阳离子种类，可以假设该溶液是相应酸与碱反应后的产物，因此存在酸碱过量问题。
【例1】已知某无色透明的溶液中所含的离子仅有Na+、CH3COO-、H+和OH-四种离子，试回答下列问题：
⑴ 该溶液所含的四种离子的物质的量浓度大小之间的关系是否只有一种可能 （填“是”或“否”），其原因是： 。
⑵ 某学生将该溶液中的四种离子的物质的量浓度按从大到小的顺序排列了若干种可能，其中合理的是：
A. c(Na+)>c(CH3COO－)>c(OH－)>c(H+) B. c(CH3COO－)=c(Na+)>c(OH－)=c(H+)
C. c(H+)>c(OH－)>c(Na+)>c(CH3COO－) D. c(Na+)>c(CH3COO－)>c(H+)>c(OH－)
【答案】⑴ 否 该溶液中可能含有溶质CH3COONa ；CH3COONa、CH3COOH；CH3COONa、NaOH等情况 ⑵ AB
【解析】由于溶液中所含的离子仅有Na+、CH3COO-、H+和OH-四种离子，所以可以认为是醋酸和NaOH反应后的溶液。因此该溶液中可能含有溶质CH3COONa ；CH3COONa、CH3COOH；CH3COONa、NaOH等情况，所以该溶液所含的四种离子的物质的量浓度大小之间的关系不能只有一种。第（2）问中C D选项不符和溶液中电荷守恒规律，选AB。
【变式训练2-1】已知某溶液中存在Cl-、NH4+、H+、OH- 四种离子经过四位同学测定其浓度大小关系如下,其中不可能的是 ( )
A. C(Cl-)＞C(NH4+)＞C(H+)＞C(OH-) B. C(Cl-)＞C(H+)＞C(NH4+)＞C(OH-)
C. C(Cl-)＞C(NH4+)＞C(OH-)＞C(H+) D. C(OH-)＞C(H+)＞C(Cl-)＞C(NH4+)
【答案】AB

2. 对所给的二元酸的电离，要关注电离的程度，是否完全电离。
【例2】某二元酸（化学式用H2A表示）在水中的电离方程式是：
H2A==H++HA；HA－H++A2－ 回答下列问题：
⑴ Na2A溶液显 （填“酸性”，“中性”，或“碱性”）。理由是： （用离子方程式表示）
⑵ 在0.1mol·L－1的Na2A溶液中，下列微粒浓度关系式正确的是： 。
A. c(A2－) +c( HA－)+c( H2A) =0.1mol·L-1 B. c(OH－)=c(H+) +c( HA－)
C. c(Na+ )+ c(H+) =c(OH－)+ c( HA－)+2c(A2－) D. c(Na+ )= 2c(A2－) +2c( HA－)
⑶ 已知0.1mol·L－1NaHA溶液的pH=2，则0.1mol·L-1 H2A溶液中氢离子的物质的量浓度可能是 0.11
mol·L－1（填“<”，“>”，或“=”），理由是：
⑷ 0.1mol·L－1 NaHA溶液中各种离子浓度由大到小的顺序是： 。
【答案】⑴ 碱性 A2－ + H2O HA－+ OH-
⑵ BCD ⑶ < H2A第一步电离产生的H＋，抑制了HA－的电离
⑷ c(Na＋)＞c(HA－)＞c(H＋)＞c(A2－)＞c(OH－)

【变式训练2-2】某二元弱酸（简写为H2A）溶液，按下式发生一级和二级电离：
H2AH++HA-；HA-H++A2-　已知一级电离远大于二级电离,设有下列四种溶液：
A. 0.01mol.L-1的H2A溶液
B. 0.01mol.L-1的NaHA溶液（ C(OH-)＞C(H+) ）
C. 0.02mol.L-1的HCl与0.04mol.L-1的NaHA溶液等体积混合液
D. 0.02mol.L-1的NaOH与0.02 mol.L-1的NaHA溶液等体积混合液
据此，填写下列空白（填代号）
⑴ C(H+)最大的是______________________，最小的是______________________。
⑵ C(H2A)最大的是______________________，最小的是______________________。
⑶ C(A2-)最大的是______________________， 最小的是______________________。
【答案】
(1)　A D
(2) C D
(3) D A
【解析】0.02mol/L的HCl与0.04mol/L的NaHA溶液等体积混合液HCl与NaHA反应：NaHA+HCl=NaCl+H2A，所以C中相当于含有 0.01mol/LH2A 和0.01mol/LNaHA；0.02mol/L的NaOH与0.02mol/L的NaHA溶液等体积混合NaOH+NaHA=Na2A+H2O 所以D中相当于含有 0.01mol/LNa2A，因此，
A. 0.01mol/L的H2A溶液
B. 0.01mol/L的NaHA溶液
C. 0.01mol/LH2A 和0.01mol/LnaHA
D. 0.01mol/LNa2A
（1）因弱酸的一级电离为酸性的主要来源，明显只有A、C具有弱酸；而C中HA-会抑制同浓度弱酸的电离，故较小，只有D为正盐，水解程度最大，c（H+）最小，故答案为：A；D；
（2）因C中电离比A小，留下的就比A大，故c（H2A）最大；D中正盐二级水解生成弱酸最难，故c（H2A）最小，故答案为：C；D；
（3）因正盐留下的A2-浓度必最大；弱酸二级电离成A2-最难，故答案为：D；A
3. 关注隐含信息的发掘
【例3】今有一混合物的水溶液，只可能含有。以下离子中的若干种：
K+、NH4+、Cl－、Mg2+、Fe3+、CO32—、SO42—，现每次取100.00ml进行实验。
① 第一份加入AgNO3溶液有沉淀产生。
② 第二份加足量NaOH后加热，收集到气体0.896L（标准状态下）。
③ 第三份加足量BaCl2后，得干燥沉淀6.27g，沉淀经足量盐酸洗涤干燥后，剩2.33g。
试回答有关问题：
⑴ 判断K+、Cl－是否存在？K+ ；Cl－ （填下列序号）。
A．一定存在 B．可能存在 C．一定不存在
⑵ 肯定存在的离子在原溶液中的物质的量浓度分别为： 。
【答案】⑴ A B ⑵ c(NH4+)=0.4mol·L－1 、c(SO42－)=0.1mol·L－1 、c(CO32－)=0.2mol·L－1、c(K+)≥0.2mol·L－1