溶液中离子浓度比较问题分类解析（通用）

溶液中离子浓度比较问题分类解析陕西省千阳县中学（721100） 徐永俭溶液中离子浓度比较类问题涉及弱电解质的电离平衡、盐类水解平衡及电解质之间的化学反应,综合运用阴、阳离子的电荷守恒、物料守恒和质子守恒关系，现分类讨论如下：一、弱酸、弱碱溶液中离子浓度的比较例1 0.1 mo l L-1的H2S溶液中,离子浓度大小关系正确的是( ).A c(H)c(S2)c(HS)c(OH)B c(S2)c(H)c(HS)c(OH)C c(H)c(HS)c(S2)c(OH)D c(S2)c(HS)c(H)c(OH)解析：H2S酸为二元弱酸,分步电离.H2SH+HS(主),HSH+S2(次).故c(H)c(HS)c(S2)c(OH)，选（C）项。变式练习：（1） 在0.1 mo l L-1的NH3H2O溶液中,下列关系式正确的是（ ）.A c(NH3H2O)c(OH)c(NH4)c(H) B c(NH4)c(NH3H2O)c(OH)c(H)C c(NH3H2O)c(NH4)=c(OH)c(H) D c(NH3H2O)c(NH4)c(H)c(OH) 解析：在NH3 H2O溶液中存在电离电离平衡：NH3 H2ONH4+OH和H2OHOH且NH3 H2O的电离程度很小，故 c(NH3H2O)c(OH)c(NH4)c(H)，故选（A）项。 二、可水解盐溶液中离子浓度的比较例2 在0.1 mo l L-1Na2CO3溶液中, 下列关系式正确的是( ).A c(Na)=2c(CO32) B c(OH)=c(H)c(HCO3)c(H2CO3)C c(HCO3)c(H2CO3) D c(Na)2c(CO32)，CO32-水解以第一步为主，故c(HCO3)c(H2CO3)由水电离产生的c(H)与水电离产生的c(OH)相等,而部分H+被结合生成HCO3 和H2CO3故c(OH)=c(H)c(HCO3)2c(H2CO3)，由物料守恒有c(Na)=2c(CO32)2c(HCO3)2c(H2CO3)综上分析选（C）项。变式练习(2)：已知某温度下，0.1 mo l L-1的NaHB溶液中c(H)c(OH)，则下列关系式一定正确的是（ ）A c(Na)=c(HB)2c(B2)c(OH)B c(Na) =0.1 mo l L-1 c(B2)C c(H)c(OH) =1x10-14D 溶液的PH=1解析：NaHB溶液显酸性，可分两种情况（1）强酸酸式盐。（2）弱酸酸式盐。强酸酸式盐c(Na)=0.1 mo l L-1 =C （B2- ）；弱酸酸式盐c(Na)=0.1 mo l L-1 c(B2)故选（B）项。三、可发生化学反应的混合溶液中离子浓度的比较例3常温下,将氨水与盐酸溶液以任意比例混合,充分反应后,溶液中离子浓度的大小关系可能为( ).c(NH4)c(Cl)c(OH)c(H)c(Cl)c(NH4)c(H)c(OH)c(NH4)c(OH)c(Cl)c(H)c(NH4)=c(Cl)c(OH)=c(H)c(Cl)c(H)c(NH4)c(OH)A只有 B只有C只有 D解析:氨水与盐酸混合,发生化学反应:NH3H2OHCl =NH4ClH2O由于任意比混合,故可分三种情况讨论:(1)n(HCl)=n(NH3.H2O)则转化为NH4Cl溶液,故c(Cl)c(NH4)c(H)c(OH)(2)n(HCl)n(NH3.H2O)则转化为NH4Cl与HCl的混合溶液,溶液呈酸性,故c(Cl)c(H)c(NH4)c(OH)(3)n(HCl)c(OH)=c(H)如溶液呈碱性:c(NH4)c(OH)c(Cl)c(H)综上分析,选(D)项.变式练习(3)：向3mo l L-1的NaOH溶液100mL中缓缓地通入4.48L（标准状况）二氧化碳气体，充分反应后，溶液中离子浓度由大到小排列顺序正确的是（ ）。A c(Na) c(CO32) c(HCO3) c(OH) c(H)B c(Na) c(CO32) = c(HCO3) c(OH) c(H)C c(Na) c(HCO3) c(OH) c(CO32) c(H)D c(Na) c(HCO3) c(CO32) c(OH) c(H) 解析:n(NaOH)=0.3mol ,n(CO2)=0.2mol ,二者发生化学反应后生成Na2CO3和NaHCO3 .n(Na2CO3)=n(NaHCO3)=0.1mol,转化 为等浓度的Na2CO3和NaHCO3的混合器溶液.故c(Na) c(HCO3) c(CO32) c(OH) c(H)选(D)项.四、电荷守恒，物料守恒的综合运用例4在物质的量浓度均为0.01mo l L-1的CH3COOH和CH3COONa混合液中，测得C(CH3COO)c(Na),则下列关系式正确的是（ ）。A c(OH)=c(H)B c(OH)c(H)C c(CH3COOH)C(CH3COO)D c(CH3COOH)+C(CH3COO)=0.02 mo l L-1 解析：由电荷守恒：c(Na)c(H)=C(CH3COO)c(OH)而C(CH3COO)c(Na),故c(OH)c(CH3COOH)选项（）错误，由物料守恒，c(CH3COOH)+C(CH3COO)=0.02 mo l L-1 故选（）项。变式练习(4)： 常温下，将CH3COOH和KOH溶液混合，所得溶液PH=7，则此溶液中有（ ）。A c(CH3COO)c(Na) B c(CH3COO)110-14 在0.1molL1的Na2S溶液中物料守恒:c(Na+)=2c(S2)2c(HS)2c(H2S)电荷守恒:c(Na)c(H)=c(OH)c(HS)2c(S2)质子守恒:c(OH)=c(H)c(HS)2c(H2S)在0.1molL1的NaHS溶液中物料守恒:c(Na+)=c(S2)c(HS)c(H2S)电荷守恒:c(Na)c(H)=c(OH)c(HS)2c(S2)质子守恒:c(OH)+c(S2)=c(H)c(H2S)综上分析,选(D)项.变式练习(5)：在0.1molL1的Na2CO3溶液中下列关系到式正确的是( ).A c(OH)=c(H)c(HCO3)2c(H2CO3)B c(OH)=c(H)c(HCO3)C c(OH)=c(H)2c(H2CO3)D c(OH)=c(H)c(HCO3)c(H2CO3)解析:在强碱弱酸盐溶液中有:c(H)总=c(H)水-c(H)被结合， c(OH-)总=c(OH-)水在0.1molL1的Na2CO3溶液中有:c(H)总=c(H)水-c(HCO3)-2c(H2CO3)，c(OH-)总=c(OH-)水 ,而c(H)水=c(OH-)水,综上得:c(OH)=c(H)c(HCO3)2c(H2CO3)故选(A)项.六、同一离子在不同溶液中的浓度大小比较例6在25浓度均为1mo l L-1的(NH4)2SO4, (NH4)2Fe(SO4)2, (NH4)2CO3溶液中,测得c(NH4)分别为a,b,c (单位mo l L-1)则下列关系式正确的是( ).A a=b=cB abcC acbD bac解析：三溶液均在存在水解平衡：NH4+H2ONH3 H2O +H+，在(NH4)2CO3中因存在CO32+H2OHCO3+H+，促进NH4+的水解；在(NH4)2Fe(SO4),2中存在Fe2+2H2OFe（OH）2 +2H+，抑制NH4+水解。故选（D）项。变式练习(6)：室温下，有下列四种溶液：0.1molL1氨水， 0.1molL1 NH4Cl溶液，0.2molL1盐酸与0.2molL1NH4C