离子浓度大小的比较及守恒关系

1、溶液中离子浓度大小的比较及守恒关系一、 单一溶液：（一种溶质的溶液） 1、一元弱酸盐或弱碱盐溶液： 弱酸盐或弱碱盐中存在着弱酸根或弱碱根的水解，水解程度是微弱的，发生水解的离子的浓度要减小，但不会减小很多，同时溶液中的H或OH的浓度会相应增加和减小。 如：在NH4Cl溶液中：NH4H2ONH3H2OH 电荷守恒关系：1NH41+1H11OH11Cl1NH4HOHCl 离子浓度大小关系： (大量离子浓度微量离子浓度)ClNH4 HOH物料守恒(原子守恒)：Cl的总量NH4的总量未水解的NH4已经水解的NH4 ClNH4 NH3H2O 质子守恒(或氢离子守恒)关系：由水电离产生的H与OH的量相等。

2、H溶液中的OH结合NH4的OH HOHNH3H2O在CH3COONa溶液中：CH3COOH2OCH3COOHOH 电荷守恒关系：NaHOHCH3COO离子浓度大小关系：NaCH3COOOHH物料守恒(原子守恒)：NaCH3COOCH3COOH质子守恒(或氢离子守恒)关系：OH= HCH3COOH2、多元弱酸强碱盐溶液： 多元弱酸盐溶液中的弱酸根离子存在着分步水解，并且越向后水解越困难。 如：在Na2CO3溶液中：第一步水解：CO3H2OHCO3OH第二步水解：HCO3H2OH2CO3OH 离子浓度大小关系：Na CO3 OH H Na CO3 OH HCO3 Na CO3 OH HCO3 H

3、由于Na的物质的量与碳酸根离子物质的量的2倍相等。 原子守恒(物料守恒)关系： Na2 (CO3 HCO3 H2CO3) Na2CO3 溶液中的阳离子有：Na、H，阴离子有：CO3、HCO3、OH。 电荷守恒关系：Na H2CO3 HCO3 OH CO3两步水解后结合了由水电离产生的H，得到了HCO3与H2CO3，而由水电离产生的H和OH的物质的量是相等的。则溶液中的质子守恒(或氢离子守恒)关系：OHHHCO32H2CO33、多元弱酸的酸式强碱盐溶液：多元弱酸的酸式强碱盐溶液中的酸根既要水解又要电离，要考虑哪方面更强些。(1)HCO3、HS、HPO42的水解大于电离，溶液显碱性。以NaHCO3

4、为例说明。HCO3H2OH2CO3OH 水解强HCO3H2O H3OCO3 电离弱HCO3 HCO3 溶液中的 OH H 溶液中离子大小关系：Na HCO3 OH CO3 H 溶液中的电荷守恒关系：Na H2CO3 HCO3 OH 由于Na的物质的量与HCO3物质的量相等。原子守恒(物料守恒)关系：NaCO3 HCO3 H2CO3 质子守恒(或氢离子守恒)关系： 将电荷守恒减去原子守恒即可得 H CO3 H2CO3 OH H + H2CO3 CO3 OH(2)HSO3、H2PO4的大于水解，溶液显酸性。以NaHSO3为例说明。HSO3H2OH2SO3OH 水解弱HSO3 HSO3 电离强 溶液

5、中的H OH 溶液中离子大小关系：NaHSO3HSO3OH 溶液中的电荷守恒关系：NaH2SO3HSO3OH 由于Na的物质的量与S的物质的量相等。原子守恒(物料守恒)关系：NaSO3HSO3H2SO3质子守恒(或氢离子守恒)关系： H SO3 H2SO3 OH二、 混合溶液：1、两种物质混合后不发生反应，需要分析溶液中各种离子的水解或电离的强弱情况。(1) CH3COONaCH3COOH(1：1) NH4ClNH3H2O(1：1)两种溶液的电离大于水解。CH3COOH2OCH3COOHOH 显碱性 弱CH3COOH HCH3COO 显酸性 强 H OH 电荷守恒关系：NaHOHCH3COO溶

6、液中的离子浓度大小关系： CH3COONa HOHCH3COONa CH3COOH HOH 电离强，离子多。物料守恒(原子守恒)：2Na CH3COOCH3COOHNH4ClNH3H2O(1：1)电荷守恒关系：NH4HOHCl溶液中的离子浓度大小关系：NH4Cl NH3H2OOHH 电离强，离子多。物料守恒(原子守恒)：2ClNH4NH3H2O(2) NaCNHCN(1：1) 溶液的水解大于电离。HCN HCN 显酸性 弱 CNH2OHCNOH 显碱性 强 H CN OH H HCN Na CN OH H 水解强，分子多。物料守恒(原子守恒)：2NaCNH CN 若题目给出条件：CH3COON

7、a与CH3COOH的混合溶液显酸性(或NH4ClNH3H2O显碱性)也可得出溶液中的电离大于水解。CH3COONa与CH3COOH的混合溶液显碱性，可得出溶液中的水解大于电离。溶液中的离子浓度大小关系： CH3COOH Na CH3COO OH H (3)若未说明两种物质的量关系，一般是根据电荷守恒的关系来确定是电离强于水解，还是水解强于电离，即H与 OH哪一个大。 如：(MCES)在0.01mol/L的CH3COONa和0.01mol/L的CH3COOH的混合溶液中，测得CH3COONa，则下列关系正确的是：A、H OH B、OH H C、CH3COOHCH3COO D、CH3COOH+CH

8、3COO=0.02 mol/L利用电荷守恒与物料守恒可得A、D正确。2、两种物质混合后发生反应，需判断哪种物质过量，若恰好完全反应，可以应用单一溶液的判断方法来分析；若有物质过量，要进一步分析生成物质与剩余物的水解与电离情况，应用相互间不反应的混合溶液来进行分析。(1)(MCEG 00-17)在甲酸溶液中加入一定量的NaOH溶液，恰好完全反应后，对于生成的溶液，下列判断一定正确的是( )A、HCOO Na B、 HCOO HCOO D、OH Cl C、NH4H B、Cl=HCOO=HCOOHHC、HCOOClHHCOOH D、HCOOClHCOOHH分析：混合后的溶液是等物质的量浓度的HCOO

9、Na、HCOOH、NaCl的混合溶液，电离大于水解，HCOOHCOOH，H主要是由HCOOH小部分电离产生的，HCOOHH，D正确。(4)(MCE 96-25)将PH=3的盐酸溶液和PH=11的氨水等体积混合后，溶液中离子浓度关系正确的是( )A、NH4ClHOH B、NH4ClOHHC、ClNH4HOH D、ClNH4OHH分析：PH值之和等于14的酸、碱溶液等体积混合后，谁弱谁过量，谁弱显谁性。此溶液显碱性，OHH；利用电荷守恒关系，NH4Cl。B正确。三、动态溶液1、向盐酸中滴加稀氨水，在下列不同的情况下，溶液中离子浓度大小关系：(1)、开始时 (2)、恰好反应时 (3)、溶液呈中性时

10、(4)、溶液呈碱性时电荷守恒关系：NH4+ + H+ = Cl + OH(1)、开始时：盐酸的量远远大于氨水的量。 Cl H+ NH4+ OH(2)、恰好反应时：单一溶液，溶质为NH4Cl Cl NH4+ H+ OH(3)、溶液呈中性时： Cl =NH4+ H+ = OH(4)、溶液呈碱性时：混合溶液，溶质为NH4ClNH3H2O NH4+ Cl OH H+ NH4+ Cl NH3H2O OH H+氢离子的浓度永远不会超过氯离子。四、不同溶液中相同离子浓度大小的比较：1、相同条件下、相同浓度的NH4HCO3NH4HSO4NH4NO3的三种溶液中NH4+浓度的大小关系。变式：相同条件下NH4HC

11、O3NH4HSO4NH4NO3的三种溶液中NH4+浓度相等，则三种溶液的物质的量浓度的大小关系。相同条件下、相同浓度的NH4HCO3NH4HSO4NH4NO3NH3H2O的四种溶液中NH4+浓度的大小关系。2、相同条件下、相同PH的NaOH、NaF溶液中Na浓度的大小关系。小结：离子浓度大小比较的一般步骤：(此类题目一般是选择题)(1)确定溶液是单一溶液，还是混合溶液；(2)通过盐溶液的水解或电离及水解的情况判断溶液的酸碱性，即H、OH的相对大小进行排除；电离强、离子多；水解强、分子多；PH之和等于14的酸、碱溶液等体积混合，谁弱谁过量，谁弱显谁性。(3)利用电荷守恒关系确定溶液中其它阴、阳离

12、子的大小关系。练习：1、H2CO3，H2S溶液中各种离子浓度的大小顺序及守恒关系。2、NaHS溶液中各种离子浓度的大小顺序及守恒关系。3、(MCEC 01-18)在0.1 mol/L Na2CO3溶液中，下列关系中正确的是( )A、Na=2CO32 B、OH=2H C、HCO3H2CO3 D、Na=(CO32+ HCO3)4、(MCES 94-11)明矾溶液中各种离子的物质的量浓度大小关系能够确定的是( )A、K+Al3+ B、K+=Al3+ C、H= OH D、Al3+ClOHH B、Na=ClOHHC、Na=ClHOH D、ClNaOHH6、(MCE 95-12)100mL0.1 mol/

13、L 醋酸与50mL0.2 mol/L氢氧化钠溶液混合，在所得溶液中( )(恰好反应)A、NaCH3COOOHH B、NaCH3COOHOHC、NaCH3COOH=OH D、Na=CH3COOOHH7、(MCES 01-19)将0.1 mol/L 醋酸钠溶液20mL与0.1 mol/L盐酸10mL混合后，溶液显酸性，则溶液中有关微粒的浓度关系正确的是( )反应过量A、CH3COOClHCH3COOH B、CH3COOClCH3COOHHC、CH3COO=ClHCH3COOH D、Na+H=CH3COO+Cl+OH8、(TCE 96-3)将PH=3的醋酸溶液和PH=11的氢氧化钠溶液等体积混合后，

14、溶液中离子浓度关系正确的是( )A、CH3COONaHOH B、CH3COONaOHHC、NaCH3COOHOH D、NaCH3COOOHH9、(MCES 97-11)将100mL0.1 mol/L BaCl2溶液加入到100mL0.2 mol/L 的H2SO4溶液中，则溶液中存在的离子浓度关系是( )A、HClBa2SO42 B、ClHSO42Ba2C、HClSO42Ba2 D、ClHBa2SO4210、(MCES 99-22)把0.02 mol/L 的CH3COOH溶液和0.01 mol/L NaOH溶液以等体积混合，则混合溶液中微粒浓度关系正确的是( )反应过量A、CH3COONa B、

15、CH3COOHCH3COO C、2H=CH3COOCH3COOH D、CH3COOCH3COOH=0.01 mol/L11、(MCE 99-29)某二元弱酸(简写为H2A)溶液，按下式发生一级和二级电离：H2A HHA HA HA2已知相同浓度时的电离度(H2A)(HA)，设有下列四种溶液：A、0.01 mol/L 的H2A溶液 B、0.01 mol/L的NaHA溶液C、0.02 mol/L的HCl与0.04 mol/L 的NaHA溶液等体积混合D、0.02 mol/L 的NaOH与0.02 mol/L的NaHA溶液等体积混合据此，填写下列空白(填代号)：(1)H最大的是_，最小的是_。(2)

16、H2A最大的是_，最小的是_。(3)A2最大的是_，最小的是_。12、(MCEG 03-18)将0.2mol/L HCN溶液和0.1mol/L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( )反应过量A、HCN CNC、HCN-CN=OH D、HCN+CN=0.1mol/L13、在10mL0.1mol/L的NaOH溶液中加入同体积、同浓度的CH3COOH溶液，反应后溶液中各微粒浓度关系错误的是( )恰好反应 A、Na+ CH3COO H+ OH B、Na+ CH3COO OH H+ C、Na+= CH3COO CH3COOH D、Na+ H+= CH3COO+ OH答案：1、H HCO3CO3OH 电荷守