1、溶液中粒子浓度大小的比较陈 永电解质溶液中粒子浓度大小比较问题是高考的热点之一。这类问题由于涉及的知识点多，能有效地检测考生对强弱电解质、电离平衡、水的电离、pH、离子反应、盐类水解等基本概念的掌握情况及对这些知识的综合运用能力；试题综合性较强、题型灵活性、区分度高，因而重现率极高。因此，有必要对学生进行系统的知识归纳并进行解法指导，以利于提高学生的综合能力。本文就从“两个平衡、三个守恒”两个方面进行详细绍。一、两个平衡 两个平衡即弱解质的电离平衡和盐类的水解平衡。应用这两个平衡时一定要明确：弱电解质电离及盐类水解的程度一般很小，所以，对应产生的粒子浓度一般也都很小。如例 1、常温下，比较 0
2、.1mol/L CH3COOH 溶液中各主要粒子浓度大小。解题思路1.弄清原理：写出该溶液中所有离子方程式:CH3COOH CH3COO-+H+，H 2O OH-+H+2.分清主次：判断上述过程中产生的离子浓度大小。因 CH3COOH 电离程度很小，因而溶液中的主要粒子为 CH3COOH 分子。虽然 CH3COOH 是弱电解质，电离程度小，但相比于极弱的电解质水来说，CH 3COOH 电离产生的离子比水分子电离产生的离子仍要大很多。综合以上分析可以得出：c(CH 3COOH) c(H+) c(CH3COO-) c(OH-)例 2、常温下，比较 0.1mol/L CH3COONa 溶液中各主要粒
3、子浓度大小。解题思路1.弄清原理：写出该溶液中所有离子方程式:CH 3COONa= CH3COO- + Na+ , 度 CH3COO- +H2O CH3COOH + OH-，H 2O OH-+H+2.分清主次：判断上述过程中产生的粒子浓度大小。因 CH3COONa 是强电解质，完全电离，所以溶液中的主要粒子是 CH3COO-和 Na+，但 CH3COO-因水解而使得 c(Na+) c(CH3COO-)。虽然 CH3COONa 的水解程度很小，但 过程仍比过程产生的粒子浓度大很多，即 c(OH-) c(CH3COOH)c(H+)，一般只要比较出：c(Na +) c(CH3COO-)c(OH-)c
4、(H+)即可。小结：弱电解质电离及盐类水解产生的粒子浓度一般都很小，可概括为：谁的溶液谁（的粒子）主要。二、三个守恒关系：即电荷守恒、物料守恒及质子守恒。、电荷守恒：电解质溶液中所有阳离子所带的正电荷数与所有的阴离子所带的负电荷数相等。如例 3.在常温下，写出 Na2CO3溶液中的电荷守恒式。解题思路1.弄清原理：写出该溶液中所有离子方程式:Na2CO3 =CO32-+2Na+ ,CO32-+ H2O OH-+HCO3-，HCO 3-+H2O H2CO3+ OH-,H2O OH-+H+2.弄清数量关系：所有阳离子所带的正电荷数 = 所有的阴离子所带的负电荷数。阳离子所带的正电荷数为：n(Na
5、+)+n(H+)，阴离子所带的负电荷数为：n(HCO 3-)+2n(CO32-)+n(OH-)，所以有 n(Na+)+n(H+)=n(HCO3-)+2n(CO32-)+n(OH-)。进而可以推出：c(Na +)+c(H+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-)。电荷守恒式特点：等式两端的粒子全都带电荷，一端带正电荷，另一端带负电荷（书写时要找全离子种类）用各粒子的浓度（或物质的量）各自所带的电荷数、物料守恒：由于弱电解质电离或盐类水解的原因，造成溶液中离子种类及数目会发生变化，但溶液中某两种元素的原子总数是不会改变的。如例 4.在常温下，写出 Na2CO3溶液中的物料守恒式。解题
6、思路1.弄清原理：原理同例 3 。2.弄清数量关系 Na2CO3溶液中钠元素与碳元素的原子个数比为 21，即 n(Na+)=2n(C)总 。而碳原子总数 n(C)总 = n(HCO3-)+n(CO32-)+n(H2CO3)因可以得出：n(Na +)=2n(HCO3-)+2n(CO32-)+2n(H2CO3),进而可以推出：c(Na +)=2c(HCO3-)+2c(CO32-)+2c(H2CO3)物料守恒式特点：等式两端分别含有某两种元素的粒子（如钠与碳元素，一般不找与氢元素或氧元素的关系）通过化学组成可确定二者的比例关系。、质子守恒： 电解质溶液中分子或离子得到与失去的质子（H +）的物质的量
7、相等。如例 5. 写出 NaHCO3溶液中的质子守恒式。解题思路 1.弄清原理：写出该溶液中所有离子方程式:NaHCO3=Na+HCO3-,HCO3-+HO H2CO3+OH-, HCO3- CO32-+H+ ,H2O OH-+H+2.弄清数量关系: 得到的质子（H +）数 = 失去的质子（H +）数。在 NaHCO3溶液中 H3O+、H 2CO3为得到质子后的产物；OH -、CO 32-为失去质子后的产物。得到的质子数目为：n(H 3O+)+n(H2CO3)，失去的质子数目为：n(OH -)+n(CO32-)，故有以下关系：n(H 3O+)+n(H2CO3)=n(OH-)+n(CO32-)，
8、进而可以推出 c(H+)+c(H2CO3)=c(OH-)+c(CO32-)。小结：物料守恒与质子守恒式实质是质量守恒关系的一种具体表现形式，即一定要找出溶液中某两种元素原子之间的比例关系。只要能写出物料守恒式，结合电荷守恒式，简单处理（如上述示例中等量代换消掉钠离子）即可得到质子守恒式。通过以上几个例子细心的读者能够总结出比较溶液中粒子浓度大小关系的主要思想即：（1）谁的溶液谁（的粒子）主要；（2）熟练各守恒关系式的特点。读者不妨以Na2S、Na 2SO3、Na 3PO4等溶液进行练习并认真感悟。下面我们就带着所得再进一步挑战自己的综合能力吧！例 6.把 0.02mol/L CH3COOH 溶
9、液和 0.01mol/L NaOH 溶液等体积混合后，所得溶液显酸性，则混合溶液中微粒浓度关系正确的是（ ）A.c(CH3COO-)c(Na+) B.c(CH3COOH)c(CH3COO-)C.2c(H+)=c(CH3COO-)-c(CH3COOH) D.c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.01mol/L解析：首先要判断两溶液是否发生反应及反应后溶液中溶质的成分及浓度大小关系。反应后溶液中所得溶质为 CH3COOH 和 CH3COONa，二者的浓度为 c(CH3COONa)=c(CH3COOH) =0.005mol/L（因混合液的体积近似为二者体积之和） 。然后再根据电荷守恒得 c
10、(CH 3COO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)，结合所得溶液显酸性即 c(H+)c(OH-)，可推出 c(CH3COO-)c(Na+)，故 A 选项正确。再由物料守恒关系式：c(CH 3COOH)+c(CH3COO-)=2c(Na+)=0.01mol/L，故 D 选项也正确。由物料守恒关系变形及 A 选项可得 c(CH3COOH)- c(Na+) =c(Na+)- c(CH3COO-)，进而可推出 c(CH3COO-)c(Na+)c(CH3COOH)，所以 B 选项错误。由电荷守恒式及物料守恒式联立（消掉 Na+）可得质子守恒式：c(CH 3COOH)+2c(H+)=2c(OH-
11、)+c(CH3COO-)，可知 C 选项错误。综上所述此题正确答案选AD。例 7.在相同温度，相同体积和相同浓度的 K2SO4、H 2SO3、KHSO 3、K 2S 四种溶液中，离子数目由多到少的顺序排列为 。解析：由题意知溶质的物质的量相等，可设溶质各有 1mol。由于 H2SO3是弱酸，难电离，所以溶液中离子数目最少。而 K2SO4、K 2S 为强电解质完全电离得到 3mol 离子，但 S2-以第一步水解为主，导致溶液中离子的物质的量略大于 3mol,而 KHSO3则因 HSO3-水解、电离（为主）程度不大，所以溶液中离子的物质的量略大于 2mol,所以离子数目由多到少的顺序排列为： K2
12、S K2SO4 KHSO3 H2SO3例 8.常温下，有甲、乙两份体积均为 1L，PH 均为 3 的溶液，其中甲为醋酸，乙为盐酸。 甲用蒸馏水稀释至 100 倍后，溶液的 PH 变为 a；乙与等体积、浓度为 1.5mol/L 的氨水混合，在此混合液中：n(NH 4+)+ n(H+)- n(OH-) = bmol。则关于 a、b 数值正确的答案组合是（ ）A.35 之间；0.0005 B. 35 之间；0.001 C.5；0.0005 D.5；0.001解析:将 n(NH4+)+ n(H+)- n(OH-) = bmol 变形为 n(NH4+)+ n(H+)= n(OH-) + bmol，则可清
13、楚地看到此等式为电荷守恒式，所以 n(NH4+)+ n(H+)- n(OH-)= n(Cl-)=0.001mol,结合溶液的 PH 计算可知正确答案为 B。通过以上几个例题的分析研究，我们发现在解题的过程中，首先要有正确的思路：其次是：要养成认真、细致、严谨的思维习惯，通过平时的练习认真总结，熟悉各等式的主要特点及其变式，形成技能。第三是：灵活地运用常规的解题方法，例如：反证法、极值法、定量问题定性化等往往能起到事半功倍的效果。跟踪练习一、选择题（每道小题有一或两个符合题意的答案）1某酸的酸式盐 NaHY 水溶液中，HY -的电离度小于 HY-的水解程度。有关叙述中正确的是（ ）A.H2Y 在
14、电离时为：H 2Y+H2O HY-+H3O+B.在该盐的溶液中，离子浓度为：c(Na +)c(Y2-)c(HY-)c(OH-)c(H+)C.在该盐的溶液中，离子浓度为：c(Na +)c(HY-)c(Y2-)c(OH-)c(H+)D.HY-水解方程式为：HY -+H2O = Y2-+H3O+2等物质的量浓度的下列溶液中，c(NH 4+)最大的是（ ）A.NH4HSO4 B.NH4HCO3 C.NH4Cl D.NH4NO33把 0.2mol/L 的 NaAlO2 溶液和 0.4mol/L 的盐酸等体积混合后，溶液中离子浓度由大到小的顺序排列正确的是（ ）A.c(Cl-)c(Al3+)c(Na+)c
15、(H+)c(OH-) B.c(Cl-)c(Na+)c(Al3+)c(H+)c(OH-)C.c(Na+)c(Cl-)c(Al3+)c(OH-)c(H+) D.c(Cl-)c(Al3+)c(Na+)c(OH-)c(H+)4在 NaHS 溶液中，存在多种分子和离子，下列关系中不正确的是（ ）A.c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HS-)+2c(S2-) B.c(Na+)=c(HS-)+c(S2-)+c(H2S)C.c(H+)+c(H2S)=c(OH-)+c(S2-) D.c(OH-)-c(HS-)=c(H+)+c(H2S)5一元酸 HA 溶液中，加入一定量强碱 MOH 溶液后，恰好完全反应
16、，反应后的溶液中，下列判断正确的是（ ）A.c(A-)c(M +) B.c(A-)c(M +)C.若 MA 不水解，则 c(OH-)c(H+)6.某二元酸 H2A 在水中发生电离：H 2A = H+HA-，HA - H+A2-。下列叙述中不正确的是（ ）A.在 NaHA 溶液中 c(Na+)c(HA-)c(OH-)c(H+)B.在 Na2A 溶液中 c(Na+)c(A2-)c(OH-)c(H+)C.在 NaHA 溶液中 c(Na+)+c(H+)=c(HA-)+2c(A2-)+c(OH-)D.在 H2A 溶液中 c(H+)=c(HA-)+2c(A2-)+c(OH-)二、填空题7常温下，将某一元酸
17、 HA 和 NaOH 溶液等体积混合，所得溶液 PH 为 9，则所得溶液中由水电离出来的 c(OH-)= mol/L，写出该混合溶液中下列算式的精确结果（不能做近似计算）。c(Na+)-c(A-)= mol/L；c(OH -)-c(HA)= mol/L80.02mol/L 的 HCN 溶液与 0.02mol/L NaCN 溶液等体积混合，已知该混合溶液中， c(Na+)c(CN-)。用“ ”、 “ =作者：陈 永 中学一级教师，多年任高三化学教师身份证号：220281197302234630工作单位：吉林省蛟河市第一高级中学单位地址：吉林省蛟河市河南街朝阳路 65 号邮编：132500电话：15948463546QQ：215080777E-mail：
