鲁科版选修四《离子反应--离子浓度大小比较题型归类解析》教学参考

1、最新鲁科版选修四离子反应-离子浓度大小比较题型归类解析教学参考离子浓度大小比较是近几年高考的热点之一，纵观全国和地方高考试题几乎出现率100%,由于决定离子浓度大小的因素很多，诸如物质的量，溶解度，电离程度，水解，化学反应等。另外，要正确快速解决该类题还应具备熟练掌握各种平衡知识如溶解平衡、电离平衡、水解平 衡、电荷平衡、物料平衡、质子转移平衡等基础知识。因此，离子浓度大小比较题是一类难度大，综合性强的题型，现对近几年高考中出现的离子浓度大小比较题型进行归类解析，供参考O 总体思路：无论是哪类型的题目，解题时一定要认真分析溶液中的微粒种类，然后分析这些微粒的水解和电离情况，如果比较大小用电离和

2、水解分析，如要求相等关系用三大守恒分析，(质子守恒可以不用时不用) 类型一、溶质单一型解题指导：对于溶质单一型的溶液，若溶质是弱酸或弱碱的考虑电离且电离是弱电离，若溶质是盐考虑水解同样水解也是弱水解例1. H3PO4溶液中各离子浓度大小的顺序为：H+>H2PO4->HPO42->PO43->OH-例2、NH3- H2O溶液中各离子浓度大小顺序为：OH->NH4+>H+例3 (2001年全国春招题)在0.1mol L1Na2CO3溶液中，下列关系正确的是()。A . C(Na+) = 2c(CO32-)B. C(OH-) = 2c(H+)C. C(HCO3-)

3、 > C(H2CO3)D. C(Na+) < C(CO32-) + C(HCO3-)解析：由于 CO32-水解，故C(Na+) > 2C(CO32-);又CO32-水解以第一步为主，故有(HCO3-) >C(H2CO3),依物料守恒，有 C(Na+)=2 C(CO32-) + C(HCO3-) + C(H2CO3)，故 C(Na+) > C(CO32-) + C(HCO3-);因由水电离出 H+和 OH-物质的量相等，可得 C(OH-) = C(H+) + C(HCO3-) +2C(H2CO3),故 C(OH-) w 2c(H+)综合上述，正确答案为 C。例4 (

4、1994年高考题)：明矶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. C(K+) >C(Al3+) B . C(K+) = C(Al3+) C . C(H+) = C(OH-) D . C(Al3+) v C(H+) 解析：明 矶在水 中电离： KAl(SO4)2 = K+ + Al .3+ 2SO42-,因 A13+ 水解,Al3+ + H2O 川(0H)3 +3H+,溶液显酸性，所以有 C(K+) >C(Al3+),C(H+) >C(OH)-,C(Al3+) >c(H+),故正 确答案为Ao 例5 (1994年全国高考题)在氯化钱溶液中，下列关系正确的是

5、()。A. C(Cl-) >C(NH4+) >C(H+) >C(OH-) B . C(NH4+) >C(Cl-) >C(H+) >C(OH-)C. C(Cl-) =C(NH4+) >C(H+) =C(OH-) D . C(NH4+) = C(Cl-) >C(H+) >C(OH-) 解析：因少量 NH4+发生下列水解： NH4+ + H2O NH3- H2O + H+故有C(Cl-) > C(NH4+), 故正确答案为Ao 类型二、酸碱中和型 对于酸碱中和的类型，应先考虑它们按化学计量关系进行反应，观察是否反应完全，然后考虑物质在水溶液

6、中的电离及可能存在的电离平衡、水解平衡以及抑制水解等问题，最后对离子浓度大小作出估计和判断。1恰好中和型解题指导：给定的酸碱是等物质的量的反应(注意与H+和OH-物质的量相等的情况区别)反应结束后一定是生成正盐和水，故可把此类问题转化成是正盐溶液中离子浓度比较问题,即单一溶质型中的溶质为盐的问题来解决。例6 (2003年高考题)在1 0mL0.1mol-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-)

7、>C(H+) C. C(Na+) = C(AC-) + C(HAC)D , C(Na+) + C(H+) = C(AC-) + C(OH-)解析：由于混合的 NaOH与HAC物质的量都为1 XI 0-3mol,两者恰好反应生成 NaAC,等同于单一溶质，故与题型一方法相同。由于少量AC-发生水解：AC- + H2O HAC + 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 Ao例7 (1998年全国高考题)等体积等浓度 MOH强碱溶液和HA弱酸溶液混合后，混合液中有 关离子的

8、浓度应满足的关系是(卜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-)解析：根据题意MOH与HA恰好反应生成强碱弱酸盐。因少量A-发生水解。A- + H2OHA + OH-,A-减少，溶液呈碱性，故C正确；又根据电荷守恒 D也正确。2 pH等于7型解题指导：酸碱中和反应(注意与恰好中和型区别)结束后一定是 C (H+) =

9、C (OH-)故 分析此类问题从两方面入手：(1)考虑从电荷守恒入手求得其它离子相等关系。(2)判断PH等于7时，酸碱到底谁过量；方法是：先设定为完全反应时的PH然后与PH=7比较便可得出。例8 (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-) v C(Na+)C. C(HCOO-) = C(Na+) D .无法确定 C(HCOO-)与 C(Na+)的关系解析：根据溶液中电荷守恒：C(Na+) +C(H+) = C(HCOO-) + C(OH-)因 pH=7,故 C(H+)=

10、C(OH-),所以有C(Na+) =C(HCOO-),此题量的分析为：若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,故酸须略为过量。答案为Co例9 (2002年高考题)在常温下1 0mLpH=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(A-) = C(K+) B . C(H+) = C(OH-) v C(K+) < C(A-)C. V后 >20mL D. V后 w 20mL解析：pH= 1 0的KOH有C(KOH) = 1 0-4mol L-1, p H=4的一元酸，因不清

11、楚是强酸还是 弱酸，故有C(HA)> 1 0-4mol L-1,根据电荷守值，无论是强酸或是弱酸，都有下列关系：C(H+) + C(K+) = C(OH-) + C(H+),因 pH=7,C(H+) = C(OH-),故 C(A-) = C(K+),A 选项正确,B 错;当 HA为强酸时，加入1 0mLKOH与HA刚好中和，pH=7,此时V后为20mL,当HA为弱酸时，有 两种方法可以分析：(1)假设两考等体积混合则，则电离出来的n(H+)和n(OH-)恰好反应完全但此时及有酸(pH=4时，酸的浓度大于1X10-4mol/L) pH<7,故为了使pH=7必须少加酸，故V后w 20m

12、 (2)因 C(HA) >1 0-4mol L-1,故加入V (HA) < 1 0mL 即达 pH=7,此时 V后 w 20mL综合上述,旷后w20mL,D项也正确。【变式训练】在常温下10mL 0.01mol/L的KOH溶液中，加入0.01mol/L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(A-) = C(K+)C. V后 >20mL解析：同上题仍可得B . C(H+) = C(OH-) v C(K+) v C(A-)D. V后 & 20mLA是正确的,B是不正确的；当酸是强酸时两者等体积混合。V后 =

13、20mL当酸是弱酸时同样分析如下：假设两考等体积混合，则酸碱恰好反应，些时溶液呈碱性 pH>7为 了使pH=7只能多加酸，故答案C也正确.3反应过量型解题指导：先判断反应前后谁过量，及反应后各物质的量，再考虑电离或水解的情况.(1)当酸(碱) 的电离大于盐溶液中弱离子水解时，可认为盐中的弱离了不水解，此时主要考虑电离对离子浓 度造成的影响；反之可认为酸 (碱)不电离(但实际有电离，程度很小，此时只考虑离子水解对 离子浓度造成的影响。例10 Q003年江苏高考题)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 .

14、 C(HCN) v C(CN-)B . C(Na+) > C(CN-)C. C(HCN) C(CN-) = C(OH-)D . C(HCN) + C(CN-) = 0.1mol L-1解析：将 0.2mol L-1 HCN溶液和 0 1m讣-1的NaOH溶液等体积混合后，C(CN-)= 0.05mol L-1,c(HCN) = 0.05mol L-1,由于混合后溶液呈碱性 ，说明NaCN水解程度大于 HCN 的电离程度，故 C(HCN) >C(CN-),A 错。由上述分析知 C(CN-) V0.05mol L-1,而 C(Na+)= 0.05mol L-1,B正确；根据 C、N元素

15、守恒可得 C(HCN) + C(CN-) = 0. 1 mol L-1,故D项也正 确；根据电荷守恒： C(OH-) =C(H+ )+C(Na+) (CN-)故C不正确，综合上述正确答案为B、Do例11 (1999年高考题)把0.02mol L-1CH3COOH溶液和0.01mol L-1NaOH溶液以等体积混 合，则溶液中粒子浓度关系正确的为()。A. C(CH3COO-) >C(Na+)B . C(CH3COOH) >C(CH3COO-)C . 2C(H+) = C(CH3COO-) C(CH3COOH) D . C(CH3COOH) + C(CH3COO-)= 0.01mol

16、 L-1解析：将 0.02mol L-1 CH3COOH和0.01mol L-1NaOH溶液等体积混合后，混合液的溶质 为CH3COOH和CH3COONa,且物质的量相等，浓度为5X1 0-3mol L-1,由于CH3COOH电离 趋势大于 CH3COO-的水解趋势，所以C(CH3COO-) >C(Na+),但无论怎样变化，由物料守恒 知：C(CH3COOH) + C(CH3COO-) = 0.0 1 mol L-1正确答案为A、D。例12 (1996年全国高考题)将pH=3的盐酸溶液和 pH=l 1的氨水等体积混合后，溶液中离子浓度大小关系正确的是 ()。A . C(NH4+) >

17、; C(Cl-) > C(H+) > C(OH-)B . C(NH4+) > C(Cl-) > C(OH-) >C(H+)C . C(Cl-) > C(NH4+) > C(H+) > C(OH-)D. C(Cl-) > C(NH4+) > C(OH-) >C(H+)解析：pH=3,C(HCl) = 1 0-3mol L-1,pH = 1 1 ,C(OH-) = 1 0-3mol L-1,因氨水为弱电解质，所 以C(NH3- H2O)>C(HCl),两者等体积混合后，氨水过量。因氨水电离程度大于 NH4+水解程 度。所以 C

18、(NH4+) >C(Cl-),同时也存在 C(OH-) >C(H+),而NH3- H2O电离只是少数，所以存 在C(Cl-) > C(OH-),故正确答案为 B。类型三、盐与碱(酸)反应型解题指导：此类问题与类型二第三种情况相似，反应到最后也一般为盐和酸(或碱)的混合物分析时同样从盐溶液中弱离子水解和酸碱的电离相当强弱入手。例13 年高考题)将0 lrnol-L-1的醋酸钠溶液20mL与0. 1 mol L-1盐酸1 0mL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(CH

19、3COOH) 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-) 十 C(Cl-) + C(OH-)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，C(CH

20、3COOH) > C(H+),故选项 A、C 错,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、Do例14 (1997年全国高考题)0.1mol L-1NaOH和0.1mol L- NH4C1溶液等体积混合后, 离子浓度大小次序正确的是()。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+)解析：

21、两者混合恰好反应，产物为NaCl和NH3- H2O,显碱性，且C(Na+) =C(Cl-),故答案B。 类型四、不同物质同种离子浓度比较型 例15 (1996年高考题)物质的量浓度相同的下列溶液中，NH4+浓度最大的是( 卜A. NH4C1B. NH4HSO4 C. CH3COONH4D. NH4HCO3解析：NH4+在溶液中存在下列平衡：NH4+H2O NH3- H2O + H+ B项NH4HSO4电离出大量H+,使上述平衡向左移动，故B中C(NH4+)大于A中的C(NH4+),C项CH3COO-和D项 的HCO3-水解均呈碱性，使平衡向右移动，故C、D中C(NH4+)小于A中C(NH4+)

22、,正确答案 为Bo离子浓度大小比较强化训练1.下列混合溶液中，各离子浓度的大小顺序正确的是()A.氨水与盐酸?!合，B.溶液与溶液混合，C.溶液与溶液混合，D.溶液与盐酸?!合，2,将0.2mol L1HCN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) v c(CN )B.c(Na + ) > c(CN )C.c(HCN) c(CN )=c(OH ) D.c(HCN) + c(CN )= 0.1mol L-13 .将20ml0.4mol L-1硝酸俊溶液跟 50mL0.1mol L-1氢氧化钢溶液混合，则混合溶液中 各离子浓

23、度的大小顺序是()A. c(NO 3)>c(OH )>c(NH4+)>c(Ba2+) B . c(NO 3)> c(Ba2+)> c(OH )>c(NH4+)C. c(Ba2+) > c(NO 3)>c(OH )>c(NH4+) D . c(NO 3)> c(Ba2+)>c(NH4+)> c(OH )4 .在10mL 0.1mol L-INaOH溶液中加入同体积、同浓度的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+)&g

24、t;C(Ac)>C(OH-)>C(H+)C. C(Na+)=C(Ac-)+C(HAc) D . C (Na+) +C(H+尸C(Ac-)+C(OH-)5 .常温下，把pH =11的NaOH溶液与pH = 3的醋酸溶液等体积混合，在所得溶液中离子浓 度大小关系正确的是()A. c(CH3COO )>c(Na + )>c(H + )>c(OH )B. c(Na +)+c(H + )> c(CH3COO ) + c(OH )C. c(CH3COO )>c(Na + )>c(H + )=c(OH )D. c(Na+ )>c(CH3COO )>

25、c(OH )> c(H+)6 .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 )vc(Na + )C c(HCOO )=c(Na + ) D 无法确定 c(HCOO )与 c(Na+)的关系7 .将0.1mol/L的醋酸钠溶液 20mL与0.1mol/L盐酸10rnL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()A c (Ac )>c (Cl )>c (H + )>c (HAc) B c (Ac -)>c (Cl )>c (HAc) >c (H + )

26、C c (Ac-)=c (Cl + )>c (H+)>c(HAc) D c (Na + )+c (H + )= c (Ac-) + c (Cl-)+c(OH)8 .在甲酸溶液中加入一定量NaOH溶?,恰好完全反应，对于生成的溶液，下列判断一定正确的是()A . c(HCOO )<c(Na+) B . c(HCOO )>c(Na+)C. c(OH )>c(HCOO ) D . c(OH )<c(HCOO 一)9 .把0.02mol/LHAc溶液和0.01mol/LNaOH溶液以等体积混和，则混合液中微粒浓度关系正 确的为()(A) C(AC-) >C(N

27、a+)(B) C(HAc) > C(Ac-)(C)2c(H+尸C(Ac-)-C(HAc)(D)C(HAc)+C(Ac-)=0.01mol/L10 .将0.1mol L1CH3COOH溶液加水稀释或加入少量CH3COONa晶体时，都会引起A溶液的pH增加 B CH3COOH电离程度变大C溶液的导电能力减弱D溶液中c (OH)减少11 .将标准状况下的2. 24L CO2通入 150mL1mol/LNaOH 溶液中，下列说法正确的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

28、. c (HCO3一)略小于 c (CO32-)12 .在0.1 mol/L Na2CO3溶液中，下列关系正确的是A . c(Na+) = 2c(CO32 ) B . c(OH ) = 2c(H+)C. c(HCO3 ) > c(H2CO3) D , c(Na+) < c(CO32-)+c(HCO3 )13 .草酸是二元弱酸，草酸氢钾溶液呈酸性。在 0.1mol L-1KHC2O4溶液中，下列关系正确 的 A. c(K+)+c(H+)=c(HC2O4 )+c(OH )+c(C2O42-)B. c(HC2O4-)+c(C2O42-)=0.1 mol L-1 C. c(C2O42)&g

29、t;c(H2c2O4)D. c(K+)=c(H2C2O4)+c(HC2O4-)+c(C2O42 )14 .已知0.1mol L 1的二元酸H2A溶液的pH=4.0,则下列说法中正确的是()A.在Na2A、NaHA两溶?中，离子种类不相同B.在溶质物质的量相等的Na2A、NaHA两溶液中，阴离子总数相等C.在 NaHA 溶液中一定有：c(Na-)+c(H -)=c(HA+)+c(OH -)+2c(A2)D.在 Na2A 溶液中一定有：c(Na+)>c(A2-)> c(H+)>c(OH )15.甲酸和乙酸都是弱酸，当它们的浓度均为 0.10mol L - 1时，甲酸中的c (H+