选修四新学案第三章溶液中离子浓度大小比较专题

1、溶液中离子浓度大小比较专题一、基本知识在盐溶液中存在着水的电离平衡，可能还有盐的水解、 电离平衡， 所以就有下列关系：）的关系：1. c（ H ）与 c（ OH）（如 NaCl 溶液）中性溶液： c（ H） c（ OH）（如 NH4Cl 溶液）酸性溶液： c（ H） c（ OH）（如 Na2CO3 溶液）碱性溶液： c（ H） c（ OH+ 14）恒温时： c（ H ）·c（ OH ）定值（常温时为 102. 电荷守恒： 依据电解质溶液电中性原则， 溶液中所有阳离子所带有的正电荷总数与所有的阴离子所带的负电荷总数相等。如 NH4Cl 溶液中：如 Na2CO3 溶液中：+）c（ NH4

2、 ） c（ H ） c（ Cl） c（ OHc+）c+2-）c-）（ Na（ H） 2 （CO3（ HCO3（ OHcc3. 物料守恒：某一组分的原始浓度等于它在溶液中各种存在形式的浓度之和。如 0.1 mol/L NH+4Cl 溶液中： c（ NH4 ） c（ NH3· H2O） 0.1 mol/L如 0.1 mol/L Na2CO3 溶液中： c（ CO32-） c（ HCO3-） c（ H2CO3） 0.1 mol/L+2-） c（ H CO）】c（ Na ）2【 c（ CO） c（ HCO33234. 质子守恒：溶液中水电离出的+H （质子数）等于OH 数。如 Na CO溶液

3、中，用图示分析如下：23由质子守恒可得：-+-)+2c(HCO) 。c(OH )=c(H )+c(HCO323又如 CH3COONa溶液中由质子守恒得：c(OH- )=c(H +)+c(CH 3COOH)。二、解题方法和步骤1. 判断水解、电离哪个为主。（ 1）盐离子不水解不电离：强酸强碱盐，如NaCl、Na2SO4 等。（ 2）盐离子只水解不电离：强酸弱碱或弱酸强碱形成的正盐，如NHCl 、 Na CO等。423（ 3）盐离子既水解又电离：多元弱酸形成的酸式盐，以水解为主的有NaHCO、 NaHS、Na HPO等；以电离为主的有NaHSO和 NaHPO等。324324（ 4）根据题意判断：如

4、某温度下NaHB强电解质溶液中，当+）时，以c（ H ） c（ OH+HB的电离为主；当 c（ H ） c（ OH）时，以 HB 的水解为主。对于弱酸 HX与强碱盐（NaX式）的混合溶液中，当+）时，以 HX的电c（ H ） c（ OH+离为主；当 c（H ） c（ OH ）时，以X 的水解为主。对于弱碱 ROH与强酸盐（ RCl 式）的混合溶液中，情况则相反。在相同温度、浓度条件下：-CHCOOH的电离程度大于CHCOO的水解程度33NH· H O的电离程度大于+NH 的水解程度324-的水解程度HCO3的电离程度小于 HCO32. 运用盐溶液中的以上三种关系进行综合分析判断，得出

5、正确结论。 现举例说明解析这类习题时守恒法的应用。希望对同学们有所启发。【典例剖析】一、弱酸或弱碱溶液中微粒浓度的比较例 1以一元弱酸CH3COOH为例，分析CH3COOH溶液中各微粒浓度大小关系。分析：在CH3COOH溶液中，存在两种电离平衡：3CH3-+（主）CHCOOHCOO+HH O-+（次）OH+H2根据电荷守恒，平衡时则有：+-c（ H ） = c（ OH） + c （ CH3COO）由于 CH3COOH是弱电解质， 电离程度不大， 所以 c（CH3COOH）远大于 c（ H）；c（CH3COOH）也远大于c-（ CHCOO）3。结论：溶液中微粒浓度的大小关系为：+-c（ CH3C

6、OOH） c（ H ） c（CH3COO） c（ OH）练习 1在 0.1mol/L NH· H O 溶液中，下列关系正确的是（）32-+A c（ NH3· H2O） c（ OH） c （NH4） c（ H）+-+B c（ NH4） c（NH3· H2O） c（ OH） c （ H）+-+C c（ NH· H O） c（ NH ） = c（ OH） c （ H）324+-D c（ NH· H O） c（ NH ） c （ H） c（ OH）324答案： A二、可水解盐溶液中离子浓度的比较例 2以强酸弱碱盐 NH4Cl 溶液为例，分析 NH4Cl

7、 溶液中各离子浓度大小关系。分析：在 NH4Cl 溶液中，存在如下电离与水解平衡：NH4ClNH4+ + Cl -（主）+ HONH·HO+H（次）NH42322OH-+ H（又次之）H O+-所以溶液中， c（ H） c（ OH）根据电荷守恒和物料守恒，平衡时则有：） = c-）（ 1）（电荷守恒）c（ NH4） + c （ H（ OH）+ c（ Cl-）（ 2）（物料守恒）c（ Cl ） = c（ NH· HO） + c（ NH324根据质子守恒或联立二式可得：-）c（ H ） = c（ NH3· H2O） + c（ OH） 注：质子守恒，即c（ H） = c

8、（ OH） 总 = c（ OH+ c（ NH3· H2O） 由于溶液中，）远大于）远NH4水解程度不大，所以c（ NH4c（ NH3· H2O）；c（ NH44）远大于-大于 c（ H ）； c（ NHc（ OH）。结论：溶液中各微粒浓度关系为：c（ Cl-4+-） c（NH） c （ H） c（OH）练习 2在 Na2S 溶液中存在着多种分子和离子，下列关系不正确的是（）-c （HS-） +） +c（H2S）A c（ OH） =c（ H-c（ H2S）B c（ OH） =c（ HS）+ c（ H ） + 2C c （ Na） = 2 c（ HS - ） + c （ S 2

9、- ） + c（ H2 S） c （ S2-D c（ Na） + c（ H ） = 2） + c （ HS） + c（ OH）提示：在 Na2S 溶液中存在如下电离与水解平衡：22Na+S2-Na S2-2HS-S+ H O+ OHHS -+ H2OH2S + OH-H2OOH-+ H根据电荷守恒和物料守恒，平衡时则有2-（ 1）c（ Na） + c（ H ） = 2 c （S） + c （ HS） + c（ OH）（电荷守恒）c（ Na） = 2 c（ HS - ） + c （ S 2- ） +c（ H2S） （物料守恒）（ 2）根据质子守恒或联立二式得-c（H2S）c（ OH） = c（

10、HS） +c（ H ） + 2所以， B、 C、 D 正确。答案： A练习 3在 0.1mol/LNaHCO3 溶液中，下列各种关系式正确的是（）A c） c-（ Na（ HCO3） c（ H ） c（ OH）B） +cc-+c-2-）（ Na（H ）=（ HCO3）（ OH）+2 （CO3cc3-）C c （ Na ） =c（HCO） c（ OH） c（ HD c） = c（ HCO3-）2-）+ c （ H2CO3）（ Na+ c（ CO3答案： B、 D三、酸与碱溶液反应后溶液中离子浓度大小的比较例 3将 PH=3 的盐酸与PH=11 的氨水等体积混合后，溶液中离子浓度大小关系正确的是（

11、）+-+-A c（ NH4 ） c（Cl ） c（ H） c（OH）+Bc（NH4） c（Cl-+） c（ OH） c（ H ）-+-C c（ Cl ） c（ NH4 ） c（ H） c（OH）+Dc（NH4） +c（H）=-c（Cl ） +-c（ OH）分析：+-3-3mol/L ；因为氨水是弱电解质，所以PH=3， c（ H ） =10mol/L ， PH=11， c（ OH） =10氨水的浓度远大于盐酸的浓度；二者等体积反应后，氨水过量；同时生成NH4Cl 。在氨水和NH4Cl 的混合溶液中，存在如下平衡：4NH4+ Cl-（主）NHClNH3· H2ONH4+ +OH-（次）

12、NH+ H2ONH3·H2O + H（又次之）4H 2OOH-+ H（更次之）因为，氨水的电离平衡程度大于的水解程度，所以+-），且溶液NHc（ NH） c（ Cl44-+D 选项正确。显碱性，即 c（OH） c（ H ）。 B选项正确。根据电荷守恒，答案： B、D我们可以把以上分析总结为：当+-c（ H ） =c（OH）的酸、碱溶液等体积混合时，谁弱谁过量，谁弱显谁性。例 4 100mL 0.1 mol/L CH3COOH与 50mL 0.2mol/L NaOH溶液混合，在所得溶液中（） c-+-A c（ Na（ CH3COO） c（ H ） c（ OH） + c-B c（ Na（

13、 H ） = c（ CH3COO）+ c（OH） c3-+-C c（ Na（ CHCOO） c（ H ） = c（ OH） = c-+D c（ Na（ CHCOO）c（ OH） c（ H ）3分析：n（ CH3COOH） =0.1L × 0.1mol/L=0.01moln（ NaOH）= 0.05L × 0.2mol/L=0.01mol两者混合后恰好完全反应生成强碱弱酸盐CH3COONa，CH3COONa溶液中离子浓度分析参考例 2。我们可以把以上分析总结为：当酸、碱溶液完全中和时，相当于生成盐。 谁强显谁性，谁弱谁水解。练习 4将 PH=3的醋酸与PH=11的 NaOH溶

14、液等体积混合后，在所得的混合溶液中，下列关系式正确的是（） c-+-A c（ Na（ CH3COO） c（ H ） c（OH）-B c （ Na ） +c（H） = c（ CH3COO）+ c（ OH）3-+-C c（ CHCOO） c（ Na） c（ H ）c（OH）3-+D c（ Na ）= c （ CHCOO）c（ OH） c（H ）答案： B、 C练习 5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（）+B+A c（ HCOO） c（Na ） c （ HCOO） c（Na ）+）D 无法确定+）的关系C c（ HCOO） = c（Nac（HCOO）和c（ Na答案：

15、C四、强碱弱酸盐与强酸或强酸弱碱盐与强碱反应后溶液中离子浓度大小的比较例 50.2mol/LNH 4Cl 溶液与 0.1mol/LNaOH 溶液等体积混合后，溶液中下列微粒的物质的量浓度关系正确的是（）4-32A c（ NH） = c （ Na） = c （ OH） c（ NH· H O）B c（ NH-） = c （ Na） c（ NH· HO） c（ OH）432C c（ NH4）=-） +-） + c （ Na） + c （ Hc （ Clc（ OH）D c（ NH-） c（ Na） c（ NH· HO） c（ OH） c（ H432分析：因NH4Cl 溶液

16、与 NaOH溶液等体积混合，因此NH4Cl 的物质的量可看作是0.2mol ，NaOH的物质的量可看作是0.1mol ，两者反应的物质的量之比是1： 1，所以生成0.1molNH3· H2O， 0.1molNaCl ，剩余 0.1molNH 4Cl 。在三种物质的混合溶液中存在如下平衡： -NaClNa+Cl（主）4NH4+ Cl-（主）NHClONH·HO+H（次）NH +H2342NH3· H2ONH4+ +OH-（又次之）H2OOH-+ H（更次之）因此， c（ Cl - ） = 0.2 mol/L， c（Na） = 0.1 mol/L；-因为 NH

17、3;H O的电离平衡程度大于 NH 的水解平衡程度， 所以 c（ OH） c（ H ）；且 c（ NH·H O）32432 0.1mol/L， c（NH4 ） 0.1 mol/L 。因此溶液中各种微粒浓度由大到小的顺序是c（ NH4-）。D 选项正确。根据电荷守恒，C选项） c（ Na ） c（ NH· H O） c（ OH） c（ H32正确。答案： C、 D练习6 0.5mol/L H2SO4 和0.1mol/LCH 3COONa溶液等体积混合后离子浓度关系正确的是（）+2-A c（ Na） +c（ H ） =2c（ SO4） + c（ OH） + c （CH3COO）

18、2-+）B c （ Nac（SO） c（ CHCOO） c（ H4342-3-C 2c（ Na） = c（SO） c（ CHCOO） c（ OH）D c） =2c（SO42-+-（ Na） c（ H ） c （ CH3COO）答案： A、 D练习 7将 0.2mol/LCH 3COOK溶液与 0.1mol/LHCl溶液等体积混合后，溶液中下列微粒的物质的量浓度关系正确的是（）3-A c（ K） c（ CHCOO） c （ Cl） c（H） c（ OH）-B c（ K） c （ CH3COO） = c（ Cl） c（H） c（ OH）-） +-C c（ H） + c （ K ） = c（ Clc（ C