技巧與方法：電解質(zhì)溶液中離子濃度大小比較

1、技巧與方法：電解質(zhì)溶液中離子濃度大小比較電解質(zhì)溶液中離子濃度大小比較問題，是高考的熱點(diǎn)”之一。多年以來全國高考化學(xué)試卷年年涉及這種題型。這種題型考查的知識(shí)點(diǎn)多，靈活性、綜合性較強(qiáng)，有較好的區(qū)分度,它能有效地測(cè)試出學(xué)生對(duì)強(qiáng)弱電解質(zhì)、電離平衡、電離度、水的電離、pH值、離子反應(yīng)、鹽類水解等基本概念的掌握程度及對(duì)這些知識(shí)的綜合運(yùn)用能力。首先必須有正確的思路：'單一溶液電解質(zhì)溶液，混合溶液酹或堿溶液考慮申，離t鹽溶液一一考慮水解生成酸或堿考慮由離生最鹽慮水解根據(jù)過量程度考慮電高或小解反應(yīng)J不過過量不反應(yīng)一一同時(shí)考慮電離和水解其次要掌握解此類題的三個(gè)思維基點(diǎn)：電離、水解和守恒(電荷守恒、物料守恒

2、及質(zhì)子守值)。對(duì)每一種思維基點(diǎn)的關(guān)鍵、如何切入、如何展開、如何防止漏洞的出現(xiàn)等均要通過平時(shí)的練習(xí)認(rèn)真總結(jié)，形成技能。第三，要養(yǎng)成認(rèn)真、細(xì)致、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕忸}習(xí)慣，要在平時(shí)的練習(xí)中學(xué)會(huì)靈活運(yùn)用常規(guī)的解題方法，例如：淘汰法、定量問題定性化、整體思維法等。有關(guān)電解質(zhì)溶液中離子濃度大小比較的題，在做時(shí)首先搞清溶液狀況，是單一溶液還是混合溶液，然后再根據(jù)情況分析。1、單一溶質(zhì)的溶液中離子濃度比較 多元弱酸溶液中，由于多元弱酸是分步電離(注意，電離都是微弱的)的，第一步的電離遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于第二步，第二步遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于第三步。由此可判斷多元弱酸溶液中離子濃度大小順序。例H3PO4溶液中：c(H+)>c(H2PO4-)&

3、gt;c(HPO42)>c(PO43) 多元弱酸的強(qiáng)堿正鹽溶液中，要根據(jù)酸根離子的分步水解(注意，水解都是微弱的)來分析。第一步水解程度大于第二步水解程度，依次減弱。如Na2s溶液中：c(Na+)>c(S2-)>c(OH')>c(HS')>c(H+)多元弱酸的酸式鹽溶液中：由于存在弱酸的酸式酸根離子的電離，同時(shí)還存在弱酸的酸式酸根離子的水解，因此必須搞清電離程度和水解程度的相對(duì)大小，然后判斷離子濃度大小順序。常見的NaHCO3NaHS,Na2HPO4溶液中酸式酸根離子的水解程度大于電離程度，溶液中c(OH-)>c(H+)溶液顯堿性,例NaHC

4、O3中:c(Na+)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+)>c(CO32-),反例：NaHSO3,NaH2PO4溶液中弱酸根離子電離程度大于水解程度，溶液顯酸性c(H+)>c(OH-)。例在NaHSO3中：c(Na+)>c(HSO3-)>c(H+)>c(SO32-)>c(OH-).規(guī)律：第一步水解生成的粒子濃度在OH-和H+之間，第二步水解生成的粒子濃度最小例：Na2s溶液中的各離子濃度大小的順序：c(Na+)>c(S2-)>c(OH-)>c(HS-)>c(H+)不同溶液中同種離子濃度的比較：既要考慮離子在溶液

5、中的水解因素，又要考慮其它離子的影響，是抑制還是促進(jìn)，然后再判斷。例；常溫下物質(zhì)的量濃度相等的a.(NH4)2CO3b.(NH4)2SO4.c.(NH4"Fe(SO4)2三種溶液中c(NH4+)的大小；NH4+在水溶液中發(fā)生水解顯酸性，CO32-離子水解顯堿性，兩離子水解相互促進(jìn)，F(xiàn)e2+水解顯酸性與NH4+水解相互抑制，因此三溶液中c(NH4+):c>b>a。2、混合溶液中離子濃度的比較強(qiáng)酸與弱堿溶液混合后溶液中離子濃度大小比較，首先要考慮混合后溶液的狀況及溶液的酸堿性。酸過量：溶液為強(qiáng)酸和強(qiáng)酸弱堿鹽的混合溶液，溶液中c(H+)>c(OH-)呈酸性酸堿恰好完全反應(yīng)

6、：溶液為單一鹽溶液，弱堿根離子水解，溶液呈酸性堿少量過量：溶液為弱堿和強(qiáng)酸弱堿鹽的混合溶液，溶液中c(OH')=c(H+)呈中性堿大量過量：溶液為大量弱堿和強(qiáng)酸弱堿鹽的混合溶液，溶液中c(OH-)>c(H+)呈堿性。根據(jù)這幾種情況可判斷溶液中離子大小情況。例：(2009年高考全國理綜n、10題)用0.10mol/L的鹽酸溶液滴定0.10mol/L的氨水，滴定過程中不可能出現(xiàn)的結(jié)果是：()A.c(NH4+)>c(Cl-),c(OH-)>c(H+)B.c(NH4+)=c(Cl-);c(OH-)=c(H+)C.c(Cl-)>c(NH4+),c(OH-)>c(H+

7、)D.c(Cl-)>c(NH4+),c(H+)>c(OH-)解析：氨水和鹽酸混合后，溶液中僅有四種離子，c(Cl-)、c(NH4+)、c(OH-)、c(H+)。氨水大量過量時(shí)呈現(xiàn)堿性時(shí)A成立，溶液中c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+);溶液呈中性時(shí)根據(jù)電荷守恒B成立；溶液恰好完全反應(yīng)時(shí)溶液為NH4Cl溶液，NH4+水解使溶液呈酸性，溶液中c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-),若鹽酸過量時(shí)溶液為鹽酸和氯化鏤的混合溶液溶液也呈酸性，D都成立；C中陰離子濃度均大于陽離子濃度，不符合電荷守恒，正確選項(xiàng)為Co強(qiáng)堿和弱酸溶

8、液混合后，溶液中離子濃度的大小比較呈堿性包括兩種情況；強(qiáng)堿和強(qiáng)堿弱酸鹽的混合溶液及單一強(qiáng)堿弱酸鹽溶液。呈中性：強(qiáng)堿弱酸鹽和少量弱酸的混合溶液呈酸性：強(qiáng)堿弱酸鹽和大量弱酸的混合溶液12、(上?；瘜W(xué)試題14).某酸性溶液中只有Na>CH3COO>H>OH四種離子。則下列描述正確的是()A.該溶液由pH=3的CH3COOH與pH=11的NaOH溶液等體積混合而成B.該溶液由等物質(zhì)的量濃度、等體積的NaOH溶液和CH3COOH溶液混合而成C.加入適量的NaOH,溶液中離子濃度c(CH3COO)>c(Na+)>c(OH)>c(H+)D,加入適量氨水，c(CH3COO)

9、一定大于c(Na)>c(NH4+)之和答案:A解析:此題的關(guān)鍵應(yīng)注意題中的“酸性”兩個(gè)字，選項(xiàng)B溶液NaOH與CH3COOH恰好完全反應(yīng)，所以溶液呈堿性；選項(xiàng)C:根據(jù)電荷守恒：c(CH3COO)+c(OH)=c(Na+)+c(H+),推導(dǎo)出：在任何情況下溶?的離子關(guān)系c(CH3COO)>c(Na+)>c(OH)>c(H+)都不能成立；選項(xiàng)D中加入氨水，由電荷守恒得：c(CH3COO)+c(OH-)=c(Na+)+c(NH4+)+c(H+),當(dāng)溶液仍呈酸性即c(OH-)<c(H+),則c(CH3COO)>c(NH4+)+c(Na+);當(dāng)溶液呈中性時(shí)，c(H+)

10、=c(OH-),則c(CH3cO。)=c(NH4+)+c(Na+);當(dāng)溶液呈堿性時(shí)，c(H+)<c(OH-),則c(CH3COO)<c(NH4+)+c(Na+),所以c(CH3COO)不一定大于c(Na+)、c(NH4+)之和。3理解掌握電解質(zhì)溶液中的幾種守恒關(guān)系；溶質(zhì)守恒：(物料守恒)溶質(zhì)在溶液中某種離子的各種存在形式總和不變。如：在CH3COONa溶液中c(CH3COO)+c(CH3COOH)=c(Na+)=c(CH3COONa)溶劑守恒：(質(zhì)子守恒)溶液中溶劑水電離的c(H+)和c(OH)濃度相等，如：在CH3COONa溶液中，水所電離的H+被部分CH3COO結(jié)合生成CH3C

11、OOH,因此：c(H+)+c(CH3COOH)=c(OH)電荷守恒：任何溶液中都呈電中性，溶液中陽離子所帶的正電荷總和等于陰離子所帶的負(fù)電荷總和。在CH3COONa溶液中：c(CH3COO)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)利用好守恒關(guān)系也可以達(dá)到事半功倍的效果。例1:(廣東化學(xué)試題17)鹽酸、醋酸和碳酸氫鈉是生活中常見的物質(zhì)。下列表述正確的是A.在NaHCO3溶液中加入與其等物質(zhì)的量的NaOH,溶液中的陰離子只有CO32-和OH-B.NaHCO3溶液中：c(H+)+c(H2CO3)=c(OH-)C.10mL0.10mol?L-1CH3COOH溶液加入等物質(zhì)的量的NaOH后，溶液中離子的

12、濃度由大到小的順序是：c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)D.中和體積與pH都相同的HCl溶液和CH3COOH溶液所消耗的NaOH物質(zhì)的量相同答案Co解析A中，生成Na2CO3溶液，CO32-會(huì)發(fā)生水解，生成HCO3-,所以A錯(cuò)；在.NaHCO3溶液中，電荷守恒：C(H+)+C(Na+)=C(HCO3-)+2C(CO32-)+C(OH-);物料守恒：C(Na+)=C(HCO3-)+C(CO32-)+C(H2CO3);兩式相減得：C(H+)+C(H2CO3)=C(CO32-)+C(OH-)所以B錯(cuò)誤。C中，生成NaAc,Ac-水解呈堿性，故C正確；相同p

13、H,相同體積的HCl和HAc,因?yàn)镠Ac為弱酸，所以HAc的物質(zhì)的量濃度大，HAc所消耗的NaOH的物質(zhì)的量多，D錯(cuò)。例2：某溶液中有四種離子，H+、OH-、CH3COO>Na+,溶液中離子存在哪些關(guān)系。解析我們按以下幾種情況考慮溶液的酸堿性和離子濃度的關(guān)系：a、當(dāng)溶液是單一的鹽(CH3COONa)溶液并呈堿性時(shí)的情形：守恒關(guān)系：溶質(zhì)守恒：c(CH3COO)+c(CH3COOH)=c(Na+);溶劑守恒：c(OH尸c(CH3COOH)+c(H+),電荷守恒：c(CH3COO)+c(OH)=c(Na+)+c(H+)大小關(guān)系：c(Na+)>c(CH3COO)>c(OH-)>

14、c(H+)。b、當(dāng)溶液呈中性時(shí)的情形，溶質(zhì)是CH3COONa和CH3COOH的混合情形，相當(dāng)于CHsCOONa沒水解，CH3COOH沒電離。守恒關(guān)系：溶質(zhì)守恒：c(CH3COO)=c(Na+);溶劑守恒：c(OH-)=c(H+),電荷守恒：c(CH3COO)+c(OH)=c(Na+)+c(H+)大小關(guān)系：c(Na+)=c(CH3COO)>c(OH)=c(H+)c、當(dāng)溶液呈酸性時(shí)的情形，溶質(zhì)是CH3COONa和CH3COOH的混合情形，相當(dāng)于CHsCOONa和CH3COOH的混合溶液呈中性的基礎(chǔ)上又加入了醋酸溶液。大小關(guān)系：c(CH3COO)>c(Na+)>c(H+)>c

15、(OH-)d、強(qiáng)堿弱酸鹽堿過量時(shí)的情形，溶質(zhì)是CH3COONa和NaOH的混合情形，大小關(guān)系：c(Na+)>c(CH3COO)>c(OH-)>c(H+)或c(Na+)>c(CH3COO)=c(OH)>c(H+)或c(Na+)>c(OH)>c(CH3COO)>c(H+)小專題：離子濃度大小比較一、溶液中的守恒關(guān)系1、電荷守恒：電解質(zhì)溶液總是呈_電中性一,即陰離子所帶負(fù)電荷總數(shù)一定一等于_陽離子所帶正電荷總數(shù)。如：(NH4Cl溶液c(NH4+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)2、物料守恒：電解質(zhì)電離、水解過程中，某些關(guān)鍵性原子總是守恒的。如：

16、NH4Cl溶液c(Cl-)=c(NH4+)+c(NH3-”O(jiān))3、質(zhì)子守恒：電解質(zhì)電離、水解過程中，水電離出的H+與OH總數(shù)一定是相等的。如：NH4Cl溶液c(H+)=c(OH-)+c(NH3.H2O)R訓(xùn)練一1寫出CH3COONa溶液中三個(gè)守恒關(guān)系式電荷守恒：c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)物料守恒：c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)質(zhì)子守恒：c(OH-)=c(H+)+c(CH3COOH)R訓(xùn)練二寫出Na2CO3溶液中三個(gè)守恒關(guān)系式電荷守恒：c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-)物料守恒：1/2c(Na+

17、)=c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3)質(zhì)子守恒：c(OH-)=c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3)R訓(xùn)練三寫出NaHCO3溶液中三個(gè)守恒關(guān)系式電荷守恒：c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-)物料守恒：c(Na+)=c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3)質(zhì)子守恒：c(OH-)=c(H+)c(CO32-)+c(H2CO3)R例1用物質(zhì)的量都是0.1mol的HCN和NaCN配成1L溶液，已知溶液中(CN-)<C(Na+),則混合溶液中c(CN)+c(HCN)_=_0.2mol/L(填“=”、“<”、“>

18、;”)，水溶液的酸堿性為堿性。二、溶液中微粒(除水分子)濃度大小的比較1、單一溶質(zhì)溶液：根據(jù)電離、水解情況分析如：Na2CO3溶液c(Na+)>c(CO32-)>c(OH-)>c(HCO3-)>c(H2CO3)>c(H+)R訓(xùn)練四寫出下列溶液中微粒濃度大小關(guān)系式NH4Cl溶液c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(NH3H2O)>c(OH-)CH3COONa溶?夜c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)"(CH3COOH)>c(H+)R訓(xùn)練五寫出下列溶液中微粒濃度大小關(guān)系式Na3PO4c(Na+)&

19、gt;c(PO43-)>c(OH-)>c(HPO42-)>c(H2PO4-)>c(H3PO4)>c(H+)NaHCO3溶液c(Na+)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H2CO3)>c(CO32-)>c(H+)R例2在Na2s溶液中存在著下列關(guān)系不正確的是(B)A. c(Na+)=2c(S2)+2c(HS)+2c(H2S)B. c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HS)+c(S2)C. c(OH-)=c(H+)+c(HS)+2c(HzS)D. c(Na+)>c(S2)>c(OH)>c(HS)R例33為了配制NH'+的濃度與Cl的濃度為1：1的溶液，可在NH4Cl溶液中加入(適量的HCl適量的Na