高三化学总复习-专题攻略-之离子浓度大小比较-四-两溶液混合后离子浓度大小的比较含解析.doc

两溶液混合后离子浓度大小的比较
混合后溶液的酸碱性取决于溶质的电离和水解的情况，一般判断原则是：若溶液中有酸或碱存在，要考虑酸和碱的电离，即溶液相应地显酸性或碱性；若溶液中的溶质仅为盐，则考虑盐水解情况；对于特殊情景要按所给的知识情景进行判断。
一. 两种物质混合不反应
【例1】用物质的量都是0.1 mol的CH3COOH和CH3COONa配制成1L混合溶液，已知其中C(CH3COO-)＞C(Na+)，对该混合溶液的下列判断正确的是( )
A. C(H+)＞C(OH-) B. C(CH3COOH)＋C(CH3COO-)＝0.2 mol/L
C. C(CH3COOH)＞C(CH3COO-) D. C(CH3COO-)＋C(OH-)＝0.2 mol/L
【答案】AB
【变式训练1-1】现有NH4Cl和氨水组成的混合溶液(填“>”、“<”或“=”)
⑴　若溶液的pH=7，则该溶液中C(NH4＋) C(Cl－)；
⑵　若溶液的pH>7，则该溶液中C(NH4＋) C(Cl－)；
⑶　若C(NH4＋)< C(Cl－)，则溶液的pH 7。
【答案】⑴= ⑵＞ ⑶＜
【解析】NH4Cl和氨水组成的混合溶液，依据电荷守恒：c(NH4+) +c(H)=c(Cl－)+c(OH－)，若溶液的pH=7，c(OH-)＝c(H+)，则C(NH4＋)=C(Cl－)；若溶液的pH>7，c(OH-)>c(H+)，C(NH4＋) ＞C(Cl－)；若C(NH4＋)<
C(Cl－)，则c(H+)＞c(OH-)，溶液的pH＜7。
【变式训练1-2】 CH3COOH与CH3COONa等物质的量混合配制成稀溶液，pH值为4.7，下列说法错误的
是( )
A. CH3COOH的电离作用大于CH3COONa的水解作用
B. CH3COONa的水解作用大于CH3COOH的电离作用
C. CH3COOH的存在抑制了CH3COONa的水解
D. CH3COONa的存在抑制了CH3COOH的电离
【答案】B

二. 两种物质恰好完全反应
【例2】在10ml 0.1mol·L-1NaOH溶液中加入同体积、同浓度HAc溶液，反应后溶液中各微粒的浓度关系错误的是( )。
A．c(Na+)＞c(Ac-)＞c(H+)＞c(OH-) B．c(Na+)＞c(Ac-)＞c(OH-)＞c(H+)
C．c(Na+)＝c(Ac-)＋c(HAC) D．c(Na+)＋c(H+)＝c(Ac-)＋c(OH-)
【答案】A
【解析】由于混合的NaOH与HAc物质的量都为1×10-3mol，两者恰好反应生成NaAc，等同于单一溶质，故与题型①方法相同，由于少量Ac-发生水解：Ac- + H2OHAc+ OH-，故有c(Na+)＞c(Ac-)＞c(OH-)＞c(H+)，根据物料守恒C正确，根据电荷守恒D正确，A错误，故该题选项为A。
【变式训练2-1】100 mL 0.1 mol·L-1 醋酸与50 mL 0.2 mol·L-1 NaOH溶液混合，在所得溶液中( )
A. c(Na+)＞c(CH3COO-)＞c(OH-)＞c(H+) B. c(Na+)＞c(CH3COO-)＞c(H+)＞c(OH-)
C. c(Na+)＞c(CH3COO-)＞c(H+)＝c(OH-) D. c(Na+)＝c(CH3COO-)＞c(OH-)＞c(H+)
【答案】A
【解析】由于混合的NaOH与HAc物质的量都为0.01mol，两者恰好反应生成CH3COOHNa，等同于单一溶质，由于少量Ac-发生水解：Ac- + H2OHAc+ OH-，故有c(Na+)＞c(CH3COO-)＞c(OH-)＞c(H+)， A正确，B、C、D错误。
三. 两种物质反应，其中一种有剩余：
在审题时，要关注所给物质的量是“物质的量浓度”还是“pH”。
【名师点拨】解答此类题目时应抓住两溶液混合后剩余的弱酸或弱碱的电离程度和生成盐的水解程度的相对大小。
【例1】把0.02 mol·L-1 HAc溶液与0.01 mol·L-1NaOH溶液等体积混合，则混合液中微粒浓度关系正确的是( )
A. c(Ac-)＞c(Na+) B. c(HAc)＞c(Ac-)
C. 2c(H+)＝c(Ac-)-c(HAc) D. c(HAc)+c(Ac-)＝0.01 mol·L-1
【答案】AD
【解析】0.02 mol·L-1 HAc溶液与0.01 mol·L-1NaOH溶液等体积混合，反应后溶液中的溶质是等物质的量的CH3COOH与CH3COONa，CH3COOH的电离程度大于CH3COONa的水解程度，溶液显酸性，c(H+)＞c(OH-)，故c(Ac-)＞c(Na+)，A正确；CH3COOH的电离程度大于CH3COONa的水解程度，c(Ac-)＞c(HAc)，B错误；由物料守恒，c(HAc)+c(Ac-)＝0.01 mol·L-1，D正确。
【例2】： 将0.2mol·L－1HCN溶液和0.1mol·L－1的NaOH溶液等体积混合后，溶液显碱性，下列关系式中正确的是
A. c(HCN)c(CN－)
C. c(HCN)－c(CN－)＝c(OH－) D. c(HCN)＋c(CN－)＝0.1mol·L－1
【答案】BD
【解析】上述溶液混合后，溶质为等物质的量的HCN和NaCN，由于溶液显碱性，说明HCN的电离程度小于NaCN水解程度，所以c(Na＋)>c(CN－)；由物料守恒，c(HCN)＋c(CN－)＝0.1mol·L－1，故B D正确。
【例3】 设氨水的pH＝x，某盐酸的pH＝y，已知x+y＝14，且x>11。将上述两溶液分别取等体积充分混合后，所得溶液中各离子浓度由大到小的顺序是
A. c(Cl－)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH－) B. c(NH4+)>c(Cl－)>c(H+)>c(OH－)
C. c(NH4+)>c(Cl－)>c(OH－)>c(H+) D. c(Cl－)>c(NH4+)>c(OH－)>c(H+)
【答案】C
【解析】由于x+y＝14，且x>11，所以氨水c(OH－) 和盐酸中的c(H+) 相等。两者等体积混合后，氨水过量，溶液显碱性，AB错误；D电荷不守恒，故选C。
【例4】常温下将稀NaOH溶液与稀CH3COOH溶液混合，不可能出现的结果 （ ）
A．pH ＞ 7，且c(OH—) ＞ c(Na+) ＞ c(H+) ＞ c(CH3COO—)
B．pH ＞ 7，且c(Na+) + c(H+) = c(OH—) + c(CH3COO—)
C．pH ＜ 7，且c(CH3COO—) ＞c(H+) ＞ c(Na+) ＞ c(OH—)
D．pH ＝ 7，且c(CH3COO—) ＞ c(Na+) ＞ c(H+) = c(OH—)
【答案】AD

【变式训练3-1】将pH=3的CH3COOH与pH=11的NaOH溶液等体积混合后，所得的混合溶液中，下列关系式正确的是( )
A. c(Na+)＞c(CH3COO-)＞c(H+) ＞c(OH-) B. c(CH3COO-)＞c(Na+)＞c(H+)＞c(OH-)
C. c(CH3COO-)＞c(H+)＞c(Na+)＞c(OH-) D. c(CH3COO-)＞c(Na+)＞ c(OH-) ＞c(H+)
【答案】B
【解析】pH=3的CH3COOH与pH=11的NaOH溶液等体积混合后，所得溶液中含有CH3COOH与CH3COONa，且溶液显酸性，D错误；由于CH3COOH电离程度很小， c(Na+)＞c(H+)，C错误；A项电荷不守恒，错误；B项正确。
【变式训练3-2】 将pH=2的盐酸与pH=12的氨水等体积混合，所得混合溶液中，关系式正确的是( )
A. c(Cl-)＞c(NH4+)＞c(OH-)＞c(H+) B. c(NH4+)＞c(Cl-)＞ c(OH-)＞c(H+)
C. c(Cl-)＝c(NH4+)＞c(H+)＝c(OH-) D. c(NH4+)＞c(Cl-)＞c(H+)＞c(OH-)
【答案】B

【变式训练3-3】等体积等浓度的MOH强碱溶液和HA弱酸溶液混合后，混合溶液中有关离子浓度的关系正确的是(  )
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-)
【答案】CD
【解析】等体积等浓度的MOH强碱溶液和HA弱酸溶液混合后，得到的是强碱弱酸盐，溶液显碱性，AB错误，C正确；根据电荷守恒，D正确。
【变式训练3-4】将标准状况下的2.24LCO2通入150ml1mol/LNaOH溶液中，下列说法正确的是（ ）
A．c(HCO3-)略大于c(CO32-) B．c(HCO3-)等于c(CO32-)
C．c(Na+)等于c(CO32-)与c(HCO3-)之和 D．c(HCO3-)略小于c(CO32-)
【答案】A
【解析】计算得知，生成0.05mol Na2CO3和0.05 mol NaHCO3，而CO32-水解性大于HCO3-水解性，故A项正确。
四. pH等于7型
【名师点拨】只要题目中有溶液pH＝7这个条件，就用电荷守恒解答。
【例5】.(2002年全国高考理综)常温下，将甲酸和氢氧化钠溶液混合，所得溶液pH＝7，则此溶液中( )。
A．c(HCOO-)＞c(Na+) B．c(HCOO-)＜c(Na+) C．c(HCOO-)＝c(Na+) D．无法确定
【答案】C
【解析】本题绝不能理解为恰好反应，因完全反应生成甲酸钠为强碱弱酸盐，溶液呈碱性，而现在pH=7，
故酸略为过量。根据溶液中电荷守恒：c(Na+)+ c(H+)= c(HCOO-)＋c(OH-)因pH=7，故c(H+)= c(OH-)，所以
有c(Na+)= c(HCOO-)，答案为C。
【变式训练4-1】将m mol· L-1的盐酸和n mol·L-1氨水等体积混合后，溶液的pH＝7，m与n的大小关系是_______，盐酸中c(H+)与氨水中c(OH-)的大小关系是_______。
【答案】m＜n c(H+) ＞c(OH-)
【解析】m mol· L-1的盐酸和n mol·L-1氨水等体积混合后，如果恰好完全反应生成NH4Cl，溶液的pH＜7，
溶液的pH＝7，说明氨水过量，则m＜n。盐酸是强电解质，氨水是弱电解质，虽然氨水浓度大一些，但
溶液中电离出的c(H+) ＞c(OH-)
五. 未指明酸碱的强弱
【例6】一元酸HA溶液中，加入一定量强碱MOH溶液后，恰好完全反应，反应后的溶液中，下列判断正确的是( )
A．c(A-) ≥c(M+) B．c(A-)≤c(M+)
C．若MA不水解，则c(OH-)< c(A-) D．若MA水解，则c(OH-)> c(A-)
【答案】BC

【变式训练5-1】实验测得常温下，0.1mol/L某一元酸(HA)溶液的pH值等于1，0.1mol/L某一元碱(BOH)溶液里c(H+)/ c(OH-)＝10-12。将此两种溶液等体积混合后，所得溶液呈的各离子的浓度由大到小排列的顺序是( )
A．c(B+)＞c(A-)＞c(OH-)＞c(H+) B．c(A-)＞c(B+)＞c(H+)＞c(OH-)
C．c(B+)＝c(A-)＞c(H+)＝OH-] D．c(B+)＞c(A-)＞c(H+)＞c(OH-)
【答案】C
【解析】0.1mol/L某一元酸(HA)溶液的pH值等于1，说明HA是强酸，0.1mol/L某一元碱(BOH)溶液里c(H+)/ c(OH-)＝10-12，根据水的离子积，可计算出c(OH-)=0.1mol/L，说明BOH是强碱，是强酸和强碱反应，生成正盐，答案为C。
2. 盐与碱(酸)反应型
【名师点拨】解答此类题目时应抓住两溶液混合后生成的弱酸或弱碱的电离程度和剩余盐的水解程度的相对大小。
【例1】将0.1mol·L-1 醋酸钠溶液20mL与0.1mol·L-1盐酸10mL混合后，溶液显酸性，则溶液中有关粒子
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(Na+)＋c(H+)＝c(CH3COO-)＋c(Cl-)＋c(OH-)
【答案】BD
【解析】两溶液混合反应后，溶液实质上是生成等浓度醋酸和醋酸钠、氯化钠的混合溶液。因溶液呈酸性说明CH3COO-的水解程度小于CH3COOH的电离程度，所以c(CH3COO-)＞c(Cl-)＞c(CH3COOH)，但CH3COOH电离程度较小，cCH3COOH)＞c(H+)，故选项A、C错误，B正确。依据电荷守恒原则，可知选项D也正确。综合上述答案选B、D。
【例2】 下列混合溶液中，各离子浓度的大小顺序正确的是
A .1mol·L－1氨水1mL与10mL0.1mol·L－1盐酸混合：c(Cl－)>c(NH4+)>c(OH－)>c(H+)
B．10mL0.1mol·L－1NH4Cl与5mL0.2mol·L－1NaOH溶液混合：c(Na+)=c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)
C．10mL0.1mol·L－1CH3COOH溶液与5mL0.2mol·L－1NaOH溶液混合： c(Na+)=c(CH3COO-)>c(OH)>c(H+)
D.10mL0.5mol·L－1CH3COONa溶液与6mL1mol·L－1盐酸混合：c(Cl-)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+)
【答案】B

【例3】 物质的量浓度相同的200mL Ba(OH)2溶液和150mL NaHCO3混合后，最终溶液中离子的物质的量浓度关系正确的是
A.c(OH－)>c(Ba2+)>c(Na+)>c(CO32－) B. c(OH－)>c(Na+)>c(Ba2+)>C(H+)
C. c(OH－)=c(Ba2+)+c(Na+)+c(H+) D. c(H)+c(Na+)+2c(Ba2+)=c(OH－)
【答案】B
【解析】为了便于计算，设 Ba(OH)2和 NaHCO3的物质的量分别为4mol和3mol，则n(OH－)=8mol n(Ba2+)=4mol n(Na+)=3mol n(HCO3－)=3mol ；反应后:n(OH－)=5mol n(Ba2+)=1mol n(Na+)=3mol，所以选B。
【变式训练5-2】将0.2 mol·L-1 CH3COOK 与0.1 mol·L-1盐酸等体积混合后，溶液的pH＜7，则溶液中下列
微粒的物质的量浓度的关系正确的是( )
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+)
【答案】D
【解析】 0.2 mol·L-1 CH3COOK 与0.1 mol·L-1盐酸等体积混合后，溶液是物质的量的CH3COOK、CH3COOH、KCl混合液，溶液显酸性，醋酸的电离程度大于醋酸钾的水解程度，CH3COO-是净增加的，故c(CH3COO-)＞c(Cl-)，CH3COOH是弱酸，故c(CH3COOH)＞c(H+)，选D。
【变式训练5-3】将0.4mol/LNH4Cl溶液和0.2mol/LNaOH溶液等体积混合后，溶液中下列微粒的物质的量关系正确的（ )
A . c(NH4+)=c(Na+)=c(OH-)＞c(NH3·H2O)
B. c(NH4+)=c(Na+)＞c(NH3·H2O) ＞c(OH-)＞c(H+)
C. c(NH4+)＞c(Na+)＞c(OH-)＞c(NH3·H2O)
D. c(NH4+)＞c(Na+)＞c(NH3·H2O) ＞c(OH-)＞c(H+)
【答案】D