浅谈一元强酸与弱碱混合溶液离子浓度大小比较

1 / 9 浅谈一元强酸与弱碱混合溶液离子浓度大小比较 浅谈一元强酸与弱碱混合溶液离子浓度大小比较 作者 /邵莉 摘 要：电解质溶液中离子浓度大小比较是高中化学教学的重点。而一元强酸与弱碱混合溶液离子浓度大小比较不仅是教学中的难点，同时也在混合溶液各离子浓度大小比较教学中起到重要作用。 关键词：一元强酸；弱碱；离子浓度；比较 电解质溶液中离子浓度大小比较问题，是高考的“热点”之一。其中以“混合溶液各离子浓度大小比较”这类题型最为常见，这种题型考查的知识点多，灵活 性、综合性较强，有较好的区分度，它能有效地测试出学生对强弱电解质、电离平衡、电离度、水的电离、 pH 值、离子反应、盐类水解等基本概念的掌握程度及对这些知识的综合运用能力。由于考查知识点较多，很多学生在解题时思路混乱造成解题失败，如何用简捷的方法准确寻找这类问题的答案，笔者从一2 / 9 元强酸与弱碱混合溶液离子浓度大小比较入手，结合具体试题，浅谈解题方法与技巧。 例 1（ xx 江苏）常温下将稀 NaOH 溶液与稀 CH3COOH溶液混合，不可能出现的结果是（） 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。 解析：稀 NaOH 溶液与稀 CH3COOH 溶液混合时，溶液最终 pH值可能有以下三种情况。 7 混合后溶液呈碱性，认为 CH3COOH 向 NaOH溶液中3 / 9 滴加，溶液离子浓度随着 CH3COOH量的增加可能出现的情况： c（ Na+） c（ OH-） c（ CH3COO-） c（ H+） CH3COOH向 NaOH溶液中刚开始滴加。 c（ Na+） c（ OH-） =c（ CH3COO-） c（ H+） CH3COOH的量逐渐增多时会出现 c（ OH-） =c（ CH3COO-）的情况。 c（ Na+） c（ CH3COO-） c（ OH-） c（ H+） CH3COOH与 NaOH溶液恰好完全反应溶液中只有 CH3COONa。 综上， pH 7 溶 液中 c（ Na+）最多且溶质可能为 NaOH和 CH3COONa 或只有 CH3COONa。 2 pH 7 混合后溶液呈中性， c（ H+） =c（ OH-），依据电荷守恒则 c（ Na+） =c（ CH3COO-）离子关系。 c（ Na+） +c（ H+） =c（ OH-） +c（ CH3COO-）或 c（ CH3COO-）=c（ Na+） c（ H+） =c（ OH-），此时溶液中溶质应为 CH3COOH和 CH3COONa。 7 混合后溶液呈酸性，认为 NaOH 向 CH3COOH 溶液中4 / 9 滴加，溶液离子浓度随着 NaOH量的 增加可能出现情况： c（ CH3COO-） c（ H+） c（ Na+） c（ OH-）， NaOH向 CH3COOH溶液中刚开始滴加。 c（ CH3COO-） c（ H+） =c（ Na+） c（ OH-）， NaOH向 CH3COOH溶液滴加的量逐渐增多。 c（ CH3COO-） c（ Na+） c（ H+） c（ OH-）， NaOH滴加的量已很多，但是还未达到与 CH3COOH完全反应的量。 综上， pH 7溶液中 c（ CH3COO-）最多且溶质为 CH3COOH和 CH3COONa。 由以上分析可知此题答案为 AD，若把这个题目理解透彻，有关一元强碱与弱酸混合的很多题型便可迎刃而解。 例 2某溶液中仅含有 CH3COO-， H+， Na+， OH-四种离子，下列说法错误的是（） A.溶液中四种离子浓度之间可能满足： c（ Na+） c（ OH-） c（ H+） c（ CH3COO-） 5 / 9 B.若溶液中离子浓度之间满足： c（ Na+） =c（ CH3COO-），则该溶液一定呈中性 C.若原溶液溶质为 CH3COONa，则 c（ Na+） c（ CH3COO-） c（ OH-） c（ H+） D.若原溶液中离子浓度满足 c（ H+） c（ OH-），则原溶液一定是 CH3COOH 和 CH3COONa 答案： A。 解析： A选项错误。由例 1 可知 c（ Na+）最多时， pH 7，则 c（ H+）应最小。 B 选项正确。此时只有一种情况，即 pH 7，溶液呈中性。 C 选项正确。符合例 1 中溶液 pH 7 的第 3 种情况，即相当于 CH3COOH 与 NaOH 溶液恰好完全反应，原溶液中只6 / 9 有 CH3COONa，则此选项中离子浓度大小关系正确。 D选项正确。由于离子浓度满足 c（ H+） c（ OH-），则 pH 7，符合例 1 中溶液 CH3COOH 过量这一情况，即原溶液溶质一定为 CH3COOH和 CH3COONa。 由分析可知此题是例 1的变形题。 例 3（ xx 年高考理综四川）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） 答案： D。 7 / 9 解析： A 选项错误。由题意可知，由于弱酸部分电离即 c（ CH3COOH） 10 3mol L 1c（ Na） =c（ OH）=c（ H） =10 3mol L 1，则 c（ Na） c（ CH3COO） c（ CH3COOH）。 B选项错误。该选项应依据电 荷守恒为 c（ H+） +c（ Na+）= c（ CH3COO） +c（ OH-） C选项错误。 pH之和为 14 时，强碱弱酸等体积混合，由于弱酸部分电离，即 c（ CH3COOH） 10 3mol L 1，则最终溶液呈酸性 pH 7， c（ Na )最多不符合例 1 中溶液CH3COOH过量这一情况，那么 c（ CH3COO）应最多。 D选项正确。由前面分析可知最终溶液呈酸性 pH 7， c（ CH3COO）最多符合例 1 中溶液 CH3COOH 过量这8 / 9 一情况，但是 c（ Na ）与 c（ H）关系是否正确，由题意可知 pH 11的 NaOH 溶液中 c（ Na） =c（ OH） =10 3mol L 1，而 pH 3的 CH3COOH溶液中 c（ H+） =10 3mol L 1，因此将两溶液等体积混合后，二者溶液中已存在的 OH与 H+恰好完全反应，则反应后 c（ Na）大于 c（ H）。 例 4（ 2002 年上海）在常温下 10mL pH=10 的 KOH溶液中，加入 pH=4的一元酸 HA溶液至 pH刚好等于 7（假设反应前后体积不变），则对反应后溶液的叙述正确的是（） （ A） c（ K+） （ H+） c（ OH） c（ K+） c（ A-） （总） 20mL （总） 20mL 答案： AD。 解析： A选项正确。 HA可能为强酸也可能为弱酸，但无论是强酸还是弱酸，常温下 pH=7，则 C（ H+） =C（ OH-） ,由溶液中电荷守恒得 C（ A-） +C（ OH-） =C（ K+） +C（ H+），9 / 9 可推出 C（ A-） =C（ K+），则 A正确。 B选项错误。由以上分析可知 c（ H+） c（ OH）c（ K+） =c（ A-）。 C、 D选项需分情况讨论： 若 HA 为强酸，则酸碱浓度一样，恰好完全反应且生成的盐为强酸强碱盐，当 pH=7时，溶液等体积混合为