1、1离子浓度大小比较【考点精讲】1. 基本依据:弱电解质的电离及盐的水解程度都很小。(1)弱电解质电离平衡理论:电离粒子的浓度大于电离生成粒子的浓度。例如,H 2CO3溶液中: c(H 2CO3) c(HCO ) c(CO ) (多元弱酸第一步电离程度 3 23远远大于第二步电离) 。(2)水解平衡理论:水解离子的浓度大于水解生成粒子的浓度。例如:Na 2CO3溶液中: c(CO ) c(HCO ) c(H 2CO3) (多元弱酸根离子的水解23 3以第一步为主) 。2. 基本类型(1)多元弱酸溶液例如:0.1mol/L 的 H2S 溶液中所存在的离子浓度由大到小的排列顺序是:c(H )c(HS
2、 )c(S 2 )(2)一元弱酸的正盐溶液例如:0.1mol/L 的 CH3COONa 溶液中所存在的离子浓度由大到小的排列顺序是:c(Na )c(CH 3COO )c(OH )c(H )(3)二元弱酸的正盐溶液例如:0.1mol/L 的 Na2CO3溶液中所存在的离子浓度由大到小的排列顺序是:c(Na )c(CO 32 )c(OH )c(H CO 3 )c(H )(4)酸式盐溶液例如:0.1mol/L 的 NaHCO3溶液显碱性,离子浓度由大到小的排列顺序是:c(Na )c(H CO 3 )c(OH )c(H ) ;c(Na ) c(HCO 3 ) c(H 2CO3)c(CO 32 )(5)
3、不同溶液中同一离子浓度的比较,要看溶液中其他离子对其影响的因素。例如:在相同物质的量浓度的下列各溶液中:NH 4Cl CH 3COONH4NH 4HSO4c(NH 4 )由大到小的顺序为。(6)混合溶液中各离子浓度大小的比较,要进行综合分析,电离因素、水解因素等都是影响离子浓度大小的要素。例如:0.1mol/L 的 NH4Cl 溶液和0.1mol/L 的氨水混合溶液中所存在的离子的浓度由大到小的排列顺序是:c(NH 4 )c(Cl )c(OH )c(H )在该溶液中,NH 3H2O 的电离与 NH4 的水解相互抑制,NH 3H2O 的电离程度大于 NH4的水解程度,溶液显碱性:c(OH )c(
4、H ) ,同时 c(NH 4 )c(Cl ) 。【典例精析】例题 1 (广东理综)HA 为酸性略强于醋酸的一元弱酸,在 0.1 molL1 的 NaA 溶液中,离子浓度关系正确的是 ( )A. c(Na ) c(A ) c(H ) c(OH )B. c(Na ) c(OH ) c(A ) c(H )C. c(Na ) c(OH ) c(A ) c(H )D. c(Na ) c(H ) c(A ) c(OH )思 路 导 航 : 因 HA 为 弱 酸 , 则 NaA 溶 液 水 解 显 碱 性 , 即 c( H ) c( A ) c( OH ) c( H ) , 故 B 项 错 误 ; NaA
5、溶 液 中 存 在 电 荷 守 恒 : c( Na ) c( H ) c(A ) c(OH ) ,故 C 项错误,D 项正确。答案:D例题 2 (山东理综)Na 2S 溶液中离子浓度由大到小的顺序为_,向该溶液中加入少量固体 CuSO4,溶液 pH_(填“增大” “减小”或“不变” ) 。Na 2S 溶液长期放置会有硫析出,原因为_(用离子方程式表示) 。思路导航:Na 2S 溶液中离子浓度的大小根据盐类水解原理不难作答,Na 2S 与 CuSO4溶液反应:Na 2SCuSO 4 CuS Na 2SO4,溶液的 pH 减小,Na 2S 溶液长期放置会被空气中的氧气氧化为硫:2S 2 O 22H
6、 2O 2S4OH 。答案: c(Na ) c(S 2 ) c(OH ) c(HS ) c(H ) 减小 2S2 O 22H 2O 2S4OH 例题3 (四川高考)常温下,下列溶液中的微粒浓度关系正确的是()A. 新制氯水中加入固体 NaOH: c(Na ) c(Cl ) c(ClO ) c(OH )B. pH8.3的 NaHCO3溶液: c(Na ) c(HCO 3 )c(CO 32 ) c(H 2CO3)C. pH 11的 氨 水 与 pH 3的 盐 酸 等 体 积 混 合 : c( Cl ) c( NH4 ) c( OH ) c( H )D. 0.2molL1 的 CH3COOH 溶液与
7、0.1molL 1 的 NaOH 溶液等体积混合:2c(H )2 c(OH ) c(CH 3COO ) c(CH 3COOH)思路导航:本题考查溶液中离子浓度的大小比较。A 项不符合电荷守恒,错;pH8.3的 NaHCO3的溶液中,则 HCO3 的水解程度大于其电离程度,故 CO32 的浓度小于 H2CO3,B错;pH11的氨水与 pH3的盐酸等体积混合,氨水过量,溶液显碱性,C 项错误;根据物料守恒和电荷守恒可推测质子守恒,D 项正确。答案:D【总结提升】熟悉离子浓度大小比较的常见题型与对策一、基本原则1. 两个平衡电离平衡和水解平衡分清主次2. 三个守恒电荷守恒、物料守恒、质子守恒列等式二
8、、常见题型单一溶质溶液中离子浓度的大小关系 强酸、强碱、强酸强碱盐溶液对策:只考虑电解质的电离与水的电离。如 H2SO4溶液中, c(H )2 c(SO 42 ) c(OH ) 弱酸或弱碱溶液对策:只考虑电离。如在 H3PO4溶液中,要考虑它是多步电离: c(H ) c(H 2PO4 ) c(HPO 42 ) c(PO 43 )多元弱酸的正盐溶液对 策 : 考 虑 弱 酸 根 的 分 步 水 解 。 如 在 Na2CO3溶 液 中 , c( Na ) c( CO32 ) c( OH ) c(HCO 3 )3酸式盐要考虑电离和水解谁为主对策:a.电离为主的 NaHSO3、NaH 2PO4溶液呈酸
9、性,如 NaHSO3溶液中离子浓度的大小为 c(Na ) c(HSO 3 ) c(H ) c(SO 32 ) c(OH )b. 水解为主的 NaHCO3、Na 2HPO4、NaHS 溶液呈碱性,如 NaHCO3溶液中离子浓度的大小为 c(Na ) c(HCO 3 ) c(OH ) c(CO 32 ) c(H )例题1 (江苏高考)下列有关电解质溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是()A. 在0.1 molL 1 NaHCO3溶液中:c(Na )c(HCO 3 )c(CO 32 )c(H 2CO3)B. 在0.1 molL 1 Na2CO3溶液中:c(OH )c(H )c(HCO 3 )2c(H
10、 2CO3)C.向0.2 molL 1 NaHCO3溶液中加入等体积0.1 molL 1 的 NaOH 溶液:c(CO 32 )c(HCO 3 )c(OH )c(H )D. 常 温 下 , CH3COONa 和 CH3COOH 的 混 合 溶 液 pH 7, c( Na ) 0.1 molL 1:c(Na )c(CH 3COO )c (CH 3COOH)c(H )c(OH )思路导航:A 选项在0.1 molL1 NaHCO3溶液中,HCO 3 在溶液中存在水解与电离两个过 程 , 而 溶 液 呈 碱 性 , 说 明 水 解 过 程 大 于 电 离 过 程 , c( H2CO3) c( CO3
11、2 ) ; B 选 项c(OH )c(H )c(HCO 3 )2c(H 2CO3 )中把 c(H )移项到等式另一边,即是质子守恒关系式;C 选项向0.2 molL1 NaHCO3溶液中加入等体积0.1 molL1 NaOH 溶液后,相当于0.05 molL1 的 Na2CO3溶液和 NaHCO3溶液的混合液,由于 Na2CO3的水解程度大于 NaHCO3的 水 解 程 度 , 因 此 正 确 的 关 系 是 : c( HCO3 ) c( CO32 ) c( OH ) c( H ) ; D 选 项 常 温 下 , CH3COONa 和 CH3COOH 的 混 合 溶 液 , 包 括 CH3CO
12、O 水 解 和 CH3COOH 电离 两 个 过 程 , 既 然 pH 7, 根 据 电 荷 守 恒 式 , 不 难 得 出 c( Na ) c( CH3COO ) 0.1molL 1, c( H ) c( OH ) 110 7 molL 1。 水 解 是 有 限 的 , 故c( CH3COO ) c(CH 3COOH) 。答案:B、D例题2 (江苏)25时,有 c(CH 3COOH)c(CH 3COO )0. 1 molL 1 的一组醋酸、醋酸钠混合溶液,溶液中 c(CH 3COOH) 、c(CH 3COO )与 pH 的关系如图所示。下列有关溶液中离子浓度关系的叙述正确的是()A. pH5
13、.5 的溶液中:c(CH 3COOH)c(CH 3COO )c(H )c(OH )B. W 点所表示的溶液中:c(Na )c(H )c(CH 3COOH)c(OH )C. pH 3.5 的 溶 液 中 : c( Na ) c( H ) c( OH ) c( CH3COOH) 0. 1molL1D. 向 W 点所表示的1. 0 L 溶液中通入0. 05 mol 的 HCl 气体(溶液体积变化可忽略):c(H )c(CH 3COOH)c(OH )思 路 导 航 : A. pH 5.5 pH 4.75, 从 曲 线 来 看 CH3COOH 的 电 离 程 度 在 增 大 , CH3COO 的水解程度
14、在减小,不可能有 c( CH3COOH) c ( CH3COO ) 。 B、C 选项,W 点表示溶液中:c( Na ) c ( H ) c ( CH3COO ) c ( OH ) 是 完 全 正 确 的 , 其 实 这 种 关 系 在 溶 液 中 始 终存 在 。 pH3.5 的溶液中,c ( Na ) c ( H ) c ( CH3COO ) c ( OH ) , 再 把 题 干 中 的4c( CH3COOH) c ( CH3COO ) 0.1 molL 1 代 入 即 可 。 D. 向 W 点所表示溶液中通入0.05mol 的 HCl 气 体 , 原 有 平 衡 被 打 破 , 建 立 起 了 新 的 平 衡 。 溶 液 中 电 荷 守 恒 关 系 为 :c( Na ) c( H ) c( CH3COO ) c( OH ) c( Cl ) ; 物 料 守 恒 关 系 为 : 2c( Na ) c( CH3COO ) c( CH3COOH) 0.1 molL 1, 不 可 能 得 出 上 述 结 论 。答案:B、C