1、1醋酸与氢氧化钠反应后离子浓度大小的诊断与解析刘连亮安阳市第一中学 河南安阳 455000摘要：本文提出了解决醋酸与氢氧化钠反应后离子浓度大小比较的基本原则，系统研究了二者反应过程中，各微粒浓度的变化规律，并对其中的重、难点进行了突破，为广大学生学习此部分知识与提升解题能力找到了一条简捷的途径。关键词：破解 醋酸 氢氧化钠 离子浓度 比较近年高考化学试题中，有关醋酸与氢氧化钠溶液反应后的离子浓度大小比较问题，成为了高考命题的热点。学生对这类题得分率不高，错误的原因主要是对反应的过程情况不清楚，导致对离子浓度大小判断不准。解决这类问题的基本原则为：首先应分析反应完成后溶液的成分；其次分析反应中存
2、在哪些过程，且相对程度的大小，进而确定溶液的酸碱性；最后还要注意充分利用电荷守恒和物料守恒来进行有关的判断。1 醋酸与氢氧化钠反应过程中离子浓度变化的核心知识解读下面以 CH3COOH 滴加到 NaOH 溶液中为例，分析不同离子的浓度在反应过程中的变化关系。CH 3COOH 刚滴入到 NaOH 溶液时，发生反应：CH 3COOH+NaOH= CH3COONa+H2O，导致 OH-浓度降低，此时有：c (Na+)c(OH -)，随着 CH3COOH 的不断滴加，CH 3COO-浓度不断增大，会赶上或超过 OH-浓度，也会赶上或超过 Na+浓度，即离子浓度的大小会出现以下 7 种情况：（1）c (
3、Na +)c(OH -)c(CH 3COO-)c(H +)（2）c (Na +)c(OH -)=c(CH3COO-)c(H +)（3）c (Na +)c(CH 3COO-)c(OH -)c(H +)。（4）c (Na +)=c(CH3COO-)c(OH -)=c(H+)（5）c(CH 3COO-)c (Na+)c(H +)c(OH -)（6）c(CH 3COO-)c (Na+)=c(H+)c(OH -)（7）c(CH 3COO-)c(H +)c (Na +)c(OH -)若是 NaOH 滴加到 CH3COOH 溶液中，反应过程中离子浓度的大小，则会按上述表达式反向出现，即先出现（7） ，再出现
4、（6）等。常温下，上述表达式中，（1）、（2）、（3）三种情况的溶液的 pH7，溶液呈碱性 ；第（4）种情况的溶液的 pH=7，溶液呈中性；（5）、（6）、（7）三种情况的溶液的 pH7，溶液呈酸性。第（4）种情况的离子浓度大小比较得出的依据是电荷守恒，此处有些学生容易与NaOH、 CH3COOH 恰好完全反应混为一谈。恰好完全反应是指 NaOH、CH 3COOH 两者2 图 2等物质的量时的反应，此时溶质为 CH3COONa，由于 CH3COO-的水解，溶液呈碱性；当溶液呈中性时，此时 CH3COOH 稍过量，即 n(CH3COOH) n (NaOH)。当 NaOH、CH 3COOH 两者反
5、应溶液呈酸性时，有两种反应情况在试题中经常出现，其一是 n(CH3COOH) =2n (NaOH)，反应完成时，溶液中的溶质是CH3COOH、CH 3COONa 共存，且 n(CH3COOH) =n (CH3COONa)，此时溶液中会同时存在两个反应过程，即 CH3COOH CH3COO-+H+与 CH3COO-+H2O CH3COOH+OH-，且 CH3COOH 的电离程度大于 CH3COO-的水解程度，故有c(CH3COO-)c (Na+)c (CH3COOH)c(H +)c(OH -)；根据物料守恒可得到：c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=2c (Na+)。其二当加入 CH3C
6、OOH 较多时，也会出现 c (CH3COOH)c(CH 3COO-)c (Na+)c(H +)c(OH -)。2 典型试题举例解析例 1.下图为向 25mL0.1molL NaOH 溶液中逐滴滴加 0.2molL CH3COOH 溶液过程中溶液 pH 的变化曲线如图 1 所示：（1）在 AB 区 间 内 ， c(OH-)c(H+)， 则 c(OH-)与 c(CH3COO-)的 大 小 关 系 是 Ac(OH -)一定大于 c(CH3COO-) Bc(OH -)一定小于 c(CH3COO-)Cc(OH -)一定等于 c(CH3COO-) Dc(OH -)可能大于、小于或等于 C(CH3COO-
7、)（ 2） 在 D 点 时 ， 溶 液 中 c(CH3COO-)+c(CH3COOH) 2c(Na+) (填 、c(OH-)c(CH3COO-)c(H+) D.滴定过程中可能出现：c(CH 3COOH)c(CH3COO-)c(H+)c(Na+)c(OH-) 【解析】此题主要考查粒子浓度大小的比较。点时，酸过量，根据电荷守恒，则有 c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-) ，A 项错；点 时，pH=7 ，酸过量，根据物料守恒，c(Na+) c(CH3COO-) c(OH-)c(H+)， C项错；D 项，在滴定过程中，当 NaOH 的量少时，不能完全中和醋酸，则有c(CH3COOH)c(CH
8、3COO-)c(H+)c(Na+)c(OH-)，故 D 项正确。3 热点试题跟踪训练1.（2011 银川一中）常温下，向 10mL 0.1 molL-1NaOH 溶液中逐滴加入 0.1molL-1醋酸溶液，所得滴定曲线如下图 3 所示。下列说法正确的是（ ）ApH=7 时，所加醋酸溶液的体积为 10mLBpHc(Na+)C7c(CH3COO-)c(OH-)c(H+) D继续滴加 0.1 molL-1 醋酸溶液，溶液 pH 可以变为 12.（2009 安徽变式）向体积 Va 的 0.05molL-1 CH3COOH 溶液中加入体积为 Vb 的0.05molL-1 NaOH 溶液，下列关系错误的是
9、（ ）AV aV b 时 ：c(CH 3COOH )+c(CH3COO-)c(Na +)BV a=Vb 时：c(CH 3COOH)+ c(H+)=c(OH-)CV ac(Na+)，下列关系正确的是（ ）Ac(H +)c(CH3COO-)Cc(CH 3COO-)+c(OH-)=0.1molL-1 Dc(CH 3COOH)+c(CH3COO-)=0.2molL-17 （2005 江苏）常温下将稀 NaOH 溶液与稀 CH3COOH 溶液混合，不可能出现的结果是（ ）ApH 7，且 c(OH ) c(Na+) c(H+) c(CH3COO )BpH 7，且 c(Na+)+ c(H+) = c(OH
10、)+ c(CH3COO )CpH c(H+) c(Na+) c(OH ) DpH = 7，且 c(CH3COO ) c(Na+) c(H+) = c(OH ) 8.(2011 安阳一中) 在醋酸与氢氧化钠溶液的反应过程中，溶液中的相关离子浓度呈现出下列排列顺序： c(CH3COO-)c(Na +)c(H +)c(OH -)，满足该条件下的反应可能是（ ）ACH 3COOH 与 NaOH 溶液混合后所溶液的 pH=7B0.1mol/L 的 CH3COOH 溶液与 0.1mol/L 的 NaOH 溶液等体积混合CpH=1 的 CH3COOH 与 pH=13 的 NaOH 溶液等体积混合D0.2mo
11、l/L 的 CH3COOH 溶液与等物质的量的浓度、等体积的 NaOH 溶液混合跟踪训练答案与提示：1.B 提示： pH=7 时，所加醋酸的物质的量大于氢氧化钠的物质的量，即体积要大于 10mL， A 错； pHc(Na+) ，B 正确； 7Vb 时，反应后溶质为 CH3COOH 和 CH3COONa 的混合物，A 正确；Va=Vb 时，反应后溶质为 CH3COONa，根据质子守恒，B 正确；V ac(CH3COO )，C 错；D 项为电荷守恒，5正确。3.A 提示：两者物质的量相同，会恰好反应生成 CH3COO Na，由于少量CH3COO-发生水解，故有 c(Na+)c(CH 3COO-)c
12、(OH -)c(H +)，B 正确；根据物料守恒C 正确，根据电荷守恒 D 正确。4. A 提示：因醋酸是弱酸，故醋酸的浓度远大于 10-3mol/L，当两者等体积反应后，酸过量，溶液为醋酸钠与醋酸的混合溶液，根据物料守恒 c(CH3COO-)+c(CH3COOH)c(Na +)，C 错；根据电荷守恒 B 错；因为醋酸过量，溶液应呈酸性， D 错。5.B 提示： B 中加水稀释，存在两种情况，一是加水电离平衡正向移动，使得c(OH-)有增大的趋势，二是使得溶液的体积增大，溶液的 c(OH-)有减小的趋势，因此谁成为影响 c(OH-)大小的因素不能确定； C 中加入少量的固体 CH3COONa，
13、实际上相当于增大了 CH3COO-，使平衡向逆向移动。6.D 提示：等物质的量 CH3COOH 和 Na 混合后，溶液中存在 CH3COOH CH3COO-+H+与 CH3COO-+H2O CH3COOH+OH-两个过程，根据 c(CH3COO-)c(Na+)，可得出 CH3COOH 电离程度大于 CH3COO-水解程度，故可得：c(H +)c(OH-)、c(CH3COO-) c(Na+) c(CH3COOH)，A、B、C 三项错；根据物料守恒 D 正确。7.AD 提示：根据电荷守衡 B 正确；根据前面“核心知识解读”内容可知，在CH3COOH 和 NaOH 反应过程中，永远是 c(CH3CO
14、O-)c(H +)，而在 pH 7 时，c(H +)与 c (Na+)的大小关系存在三种情况，故 C 有可能出现；根据电荷守衡 D 错。8.C 提示：根据题干中 c(H+)c(OH -)，可知两者反应后溶液呈酸性，只有 C 正确。作者简介刘连亮，男，1975 年 5 月出生，中共党员，中国化学会会员，大学本科学历，中学一级教师。多次在化学教学 、 高中数理化 、 教育探索 、 班主任 、 中小学教师培训 、 数理化学习 、 高考等杂志发表文章多篇，承担全国教育科学“十五” 、 “十一五”规划国家重点课题、省课题三项，曾被评为河南省高考优秀评卷教师、河南省奥赛优秀辅导教师、安阳市社科先进工作者等荣誉称号。邮箱： 电话：0372-8888625。
