电解质溶液中离子浓度大小的判断.docx

电解质溶液中离子浓度大小的判断
一、 解题原理
解题原理可概括为“两理论、三守恒”。即水解理论、电离理论、电荷守恒、物料守恒和质子守恒基本原理。其系统规律总结如下：
1. 水解理论：
⑴弱离子由于水解而损耗。例如NH4Cl溶液中，因NH4+水解而损耗，所以c（Cl-）＞c（NH4+）
⑵弱离子的水解是微量的（除双水解外），因此水解生成的弱电解质以及产生的H+或OH-也是微量的。但由于水的电离，所以水解后酸性溶液中H+浓度或碱性溶液中OH-浓度总是大于水解产生的弱电解质的浓度。
例如：在(NH4)2SO4溶液中：c(NH4+)＞c(SO42-)＞c(H+)＞c(NH3·H2O) ＞c(OH-)
练习：试比较NH4Cl溶液中c(NH4+)、c(Cl-)、c(NH3·H2O)、c(H+)、c(OH-)的相对大小

⑶谁弱谁水解，谁强显谁性。即根据是否水解及溶液酸碱性分析，酸性溶液中c(H+)＞c(OH-)，碱性溶液中c(OH-)＞c(H+)，例如NH4Cl溶液中：c(H+)＞c(OH-)，而CH3COONa溶液中c(OH-)＞c(H+)
⑷越弱越水解，双弱促水解 即根据水解程度分析：如同温同浓度的NaCN溶液和NaF溶液中，c(CN-)＜c(F-)；同温同度浓度的①NH4Cl溶液 ②NH4HCO3溶液中， NH4+浓度关系是①＞②。
⑸多元要分步，程度依次减 即根据多元弱酸根的分步水解及各步水解程度分析：
例如：在Na2CO3溶液中： c(CO32-)＞c(HCO3-)＞c(H2CO3)和c(Na+)＞2c(CO32-)
练习：试比较Na2CO3溶液中：c(CO32-)、c(HCO3-)、c(H2CO3)、c(Na+)、c(OH-)的相对大小

⑹显酸酸抑制，显碱碱抑制 即根据酸、碱对水解平衡的影响分析：如同温同浓度的①NH4Cl溶液 ②NH4HSO4溶液中，NH4+浓度关系是 。
2、电离理论
⑴弱电解质的电离是微弱的，电离消耗及电离产生的微粒都是微少的，同时应考虑水的电离。例如：在氨水中：c(NH3·H2O)＞c(OH-)＞c(NH4+)
⑵对于多元弱酸的电离，可认为是分步电离，且以第一步电离为主。如在H2S的水溶液中：
H2SHS-+H+，HS-S2-+H+，H2OH++OH－，则离子浓度由大到小的顺序为：
。
二、灵活运用三个守恒
1．电荷守恒：所谓电荷守恒是指电解质溶液呈电中性，即溶液中阴阳离子所带电荷数值相等。由于溶液是均一的，所以所有阳离子的电荷浓度之和必定等于所有阴离子的电荷浓度之和。表示这一关系的式子叫电荷守恒式。要正确书写电荷守恒式必须注意两点：
⑴准确判断溶液中的离子种类
⑵弄清离子浓度和电荷浓度的关系，即Rn+离子所带电荷的浓度为nc(Rn+)
例如：在Na2CO3溶液中，阳离子有Na+、H+，阴离子有CO32-、HCO3-、OH－；其电荷守恒式为：
2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)
练习：试写出下列溶液中的电荷守恒式：CH3COONa溶液中
Na2S溶液中 NH4Cl溶液中
2．物料守恒（又称原子守恒）：电解质溶液中，由于某些离子能水解或电离，使离子或分子种类增多,但某些关键性的原子总是守恒的。
例如；在0.10mol/LNa2CO3溶液中CO32－能水解,故碳元素以CO32－、HCO3－、H2CO3三种形式存在，它们之间的守恒关系为：c（CO32-）+ c（HCO3-）+c（H2CO3）=0.10mol/L或c（Na+）=2c（CO32-）+ 2c（HCO3-）+2c（H2CO3）
练习：试写出下列溶液中的物料守恒式：CH3COONa溶液中
Na2S溶液中 NH4Cl溶液中
3．质子守恒：所谓质子守恒是指在任何溶液中，水电离产生的H+和OH-的物质的量均相等，在能发生水解的盐溶液中，有H+（或OH-）转化为其它存在形式的情况存在，但各种存在形式的物质的量总和与OH-（或H+）的物质的量仍保持相等。
例如；在Na2S溶液中，c（OH-）= c（H+）+c（HS-）+ 2c（H2S）
练习：试写出下列溶液中的质子守恒式：CH3COONa溶液中
Na2CO3溶液中 NH4Cl溶液中
三、单一溶液中离子浓度关系的判断
1．弱酸溶液：只考虑电解质的电离与水的电离
例1.在0.1mol/L的H2S溶液中，下列关系式中错误的是（ ）
A. c(H+)= c(OH-)+c(HS-)+ c(H2S) B. c(H+)= c(OH-)+c(HS-)+ 2c(S2-)
C. c(H+)> c(OH-)+c(HS-)+ c(S2-) D. c(HS-)+ c(H2S)+ c(S2-)=0.1mol/L
2．弱碱溶液：只考虑电解质的电离与水的电离
例2.用水稀释0.1mol/L的氨水时，溶液随着水量的增加而减小的是（ ）
A. c(OH-)/ c(NH3·H2O) B. c(NH3·H2O)/ c(OH-)
C. c(OH-)和c(H+)的乘积 D. OH-的物质的量
3．强酸弱碱盐溶液：主要抓住弱碱阳离子的水解，水解程度不大，溶液呈酸性。
例3. 在NH4Cl溶液中下列关系式正确的是（ ）
A. c(Cl-)> c(NH4+)> c(H+)> c(OH-) B. c(NH4+)> c(Cl-)> c(H+)> c(OH-)
C. c(NH4+)= c(Cl-)> c(H+)= c(OH-) D. c(NH4+)=c(Cl-)> c(H+)> c(OH-)
4．强碱弱酸盐溶液：主要抓住弱酸阴离子的水解，水解程度不大，溶液呈碱性。
例4. Na2S溶液中存在的下列关系，不正确的是（ ）
A.c(Na＋)＝2c(S2－)＋2c(HS－)＋2c(H2S) B.c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HS－)＋2c(S2－)
C.c(OH－)＝c(H＋)＋c(HS－)＋c(H2S) D.c(Na＋)＞c(S2－)＞c(OH－)＞c(HS－)
5．强碱弱酸的酸式盐溶液：主要抓住酸式酸根离子的水解和电离两种情况，二者的相对大小决定了溶液的酸碱性。
例5.在0.1mol/L的NaHCO3溶液中，下列关系式正确的是（ ）
A.c(Na＋) >c(HCO3-)> c(H+)>c(OH-) B.c(Na＋)= 2c(CO32-)+ c(HCO3-)+2c(H2CO3)
C. 2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+) D.c(OH-)= 2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H+)
四、两种电解质溶液混合离子浓度大小的比较
1．强酸与弱碱混合：主要应抓住两溶液混合生成了强酸弱碱盐的水解情况，当弱碱剩余时，溶液的酸碱性一般由弱碱的电离决定。
例6.pH=3盐酸与pH=11的氨水混合，溶液中离子浓度关系式正确的是（ ）
A. c(Cl-)> c(NH4+)> c(H+)> c(OH-) B. c(NH4+)> c(Cl-)> c(OH-) > c(H+)
C. c(NH4+)>c(Cl-)> c(H+)>c(OH-) D. c(Cl-)>c(NH4+) > c(OH-)> c(H+)
2．强碱与弱酸混合：主要应抓住两溶液混合生成了强碱弱酸盐的水解情况，当弱酸剩余时，溶液的酸碱性一般由弱酸的电离决定。
例7.等体积等浓度的强碱MOH与弱酸HA混合后，混合溶液中有关离子的浓度的关系是（ ）
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(A-)+ c(OH-)
3、强碱弱酸盐与强酸混合：主要应抓住两溶液混合生成的弱酸的电离情况，当盐有剩余时，还要考虑盐的水解情况，但此时弱酸的电离占主要地位。
例8. 0.2mol/L的CH3COONa溶液与0.1mol/L的HCl溶液等体积混合后，溶液中下列微粒的浓度关系正确的是（ ）
A. c(CH3COO-)= c(Cl-)= c(H+)> c(CH3COOH) B. c(CH3COO-)= c(Cl-)> c(CH3COOH) >c(H+)
C. c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(H+)> c(CH3COOH) D. c(CH3COO-)>c(Cl-)> c(CH3COOH) >c(H+)
4、强酸弱碱盐与强碱混合：主要应抓住两溶液混合生成的弱碱的电离情况，当盐有剩余时，还要考虑盐的水解情况，但此时弱碱的电离占主要地位。
例9. 0.1mol/L的NH4Cl溶液与0.1mol/L的NaOH溶液等体积混合后，溶液中下列微粒的浓度关系正确的是（ ）
A. c(Na+)>c(Cl-)> c(OH-)>c(H+) B. c(Na+)=c(Cl-)> c(OH-)>c(H+)
C. c(Na+)=c(Cl-)> c(H+)>c(OH-) D. c(Cl-)> c(Na+) > c(OH-)>c(H+)
5、强碱弱酸盐与弱酸混合：主要抓住题目中的条件。
例10.在物质的量浓度均为0.1mol/L的CH3COONa溶液与CH3COOH的混合溶液中，测得(CH3COO-)> c(Na+)，则下列关系正确的是（ ）
A. c(H+)>c(OH-) B. c(OH-)>c(H+)
C. c(CH3COO-)>c(CH3COOH) D. c(CH3COO-)+ c(CH3COOH)= 0.2mol/L
5、强酸弱碱盐与弱碱混合：主要抓住题目中的条件。
例11.在NH4Cl溶液中加入氨水至溶液呈中性，则溶液中c(NH4+)与c(Cl-)的关系是（ ）
A.大于 B. 小于 C. 相等 D.无法确定
五、不同溶液同一离子浓度关系判断
1、同一浓度的不同溶液中同一离子浓度的比较：首先分析物质的组成差异，然后弄清离子在水解时是促进、抑制还是无影响。
例12.在相同温度下，相同物质的量浓度的下列溶液中①NH4Cl②CH3COONH4③NH4HSO4 ④NH4NO3。NH4+浓度由大到小的顺序是 。
2、不同溶液中同一离子浓度的比较：先按照某种性质分组后再比较。
例13.均为0.1mol·L－1①Ba(OH)2②Na2CO3③NaHCO3④NaOH⑤NH4Cl⑥NH4HSO4⑦KNO3溶液pH值由大到小的顺序为　　　　　　　　　　　　　　　　　（填序号）
【跟踪练习】
1.用物质的量都是0.01 mol的HCN和NaCN配成1 升混合溶液, 已知其中c(CN–) ＜c(Na+), 对该溶液的下列判断不正确的是（ ）
A．c (H+) ＞c(OH–) B． c(OH–) ＞ c(H+)
C．c(HCN) ＞c(CN–) D． c(HCN) + c(CN–) = 0.02mol/L
2.在25 ℃时，将pH = 11的NaOH溶液与pH = 3的CH3COOH溶液等体积混合后，下列关系式中正确的是( )
A．c(Na＋) = c(CH3COO－)＋c(CH3COOH) B．c(H＋) = c(CH3COO－)＋c(OH－)
C．c(Na＋)＞c(CH3COO－)＞c(OH－)＞c(H＋) D．c(CH3COO－)＞c(Na＋)＞c(H＋)＞c(OH－)
3．下列各溶液中，微粒的物质的量浓度关系正确的是( )
A．0.1 mol/L Na2CO3溶液：c(OH－)＝c(HCO3－)＋c(H＋)＋2c(H2CO3)
B．0.1 mol/L NH4Cl溶液：c(NH4＋ )＝c(Cl－)
C．向醋酸钠溶液中加醋酸，得到的酸性混合溶液：c(Na＋)＞c(CH3COO－)＞c(H＋)＞c(OH－)
D．向硝酸钠溶液中滴加稀盐酸得到的pH＝5的混合溶液：c(Na＋)＝c(NO3－)
4．已知：HCN是一种弱酸，相同物质的量浓度的NaCN溶液和NaClO溶液相比，NaCN溶液的pH较大，则对同温同体积同浓度的HCN 溶液和HClO溶液说法正确的是(　　)
A．酸的强弱：HCN＞HClO B．pH：HClO＞HCN
C．与NaOH恰好完全反应时，消耗NaOH的物质的量：HClO＞HCN
D．酸根离子浓度：c(CN－)＜c(ClO－)
5．有4种混合溶液，分别由等体积0.1 mol/L的2种溶液混合而成：①CH3COONa与HCl；②CH3COONa 与NaOH；③CH3COONa与NaCl；④CH3COONa与NaHCO3。下列各项排序正确的是 (　　)
A．pH：②>③>④>① B．c(CH3COO－)：②>④>③>①
C．溶液中c(H＋)：①>③>②>④ D．c(CH3COOH)：①>④>③>②
6．向三份0.1 mol/L CH3COONa溶液中分别加入少量NH4NO3、Na2SO3、FeCl3固体(忽略溶液体积变化)，则CH3COO－浓度的变化依次为(　　)
A．减小、增大、减小 B．增大、减小、减小
C．减小、增大、增大 D．增大、减小、增大
7．在常温下，将pH=11的某碱溶液与pH=3的某酸溶液等体积混合，下列说法正确的是（ ）
A．若所得溶液呈中性，则生成的盐可能不水解
B．若所得的溶液呈碱性，则是由于生成的盐水解的原因
C．若所得溶液呈酸性，则可能是强酸与弱碱溶液反应
D．若所得溶液的pH=9，则可能强碱与弱酸溶液反应
8．25℃时，浓度均为0.2 mol/L的NaHCO3与Na2CO3溶液中，下列判断不正确的是(　　)
A．均存在电离平衡和水解平衡 B．存在的粒子种类相同
C．c(OH－)前者大于后者 D．分别加入NaOH固体，恢复到原温度，c(CO)均增大
9．某二元酸H2A在水中的电离方程式是：H2A＝HA-+H+，HA-A2-+H+,试回答下列问题：
⑴Na 2A溶液显 性，理由是（用离子方程式表示）
⑵若0.1 mol/L的NaHA溶液的pH＝2，则0.1 mol/L的H2A溶液中H＋的物质的量浓度可能
0.11mol/L（填“大于、小于、等于”）。其理由是：
⑶0.1 mol/L的NaHA溶液中各离子浓度的大小顺序为：
10．已知某溶液中只存在OH–、Cl–、NH4+ 、H+四种离子，某同学推测该溶液中各离子浓度大小顺序可能有如下四种关系：
① c(Cl–)＞c(NH4+)＞c(H+)＞c(OH–) ② c(Cl–)＞c(NH4+)＞c(OH–)＞c(H+)
③ c(NH4+)＞c(Cl–)＞c(OH–)＞c(H+) ④ c(Cl–)＞c(H+)＞c(NH4+)＞c(OH–)。填写下列空白：
（1）若溶液中只溶解了一种溶质，该溶质的名称是 ，上述离子浓度大小顺序关系中正确的是 （选填序号）。
（2）若上述关系中③是正确的，则溶液中溶质的化学式是 ；若上述关系中④是正确的，则溶液中溶质的化学式是 。
（3）若溶液由体积相等的稀盐酸和氨水混合而成，且恰好呈中性，则混合前c(HCl)（填写“＞、＜或＝” ，下同） c(NH3·H2O)，混合前盐酸中c（H+）和氨水中c(OH–)的关系：
c(H+) c(OH–)。