魯科版選修四《離子反應(yīng)--離子濃度大小比較題型歸類解析》教學(xué)參考

1、最新魯科版選修四離子反應(yīng)-離子濃度大小比較題型歸類解析教學(xué)參考離子濃度大小比較是近幾年高考的熱點(diǎn)之一，縱觀全國(guó)和地方高考試題幾乎出現(xiàn)率100%,由于決定離子濃度大小的因素很多，諸如物質(zhì)的量，溶解度，電離程度，水解，化學(xué)反應(yīng)等。另外，要正確快速解決該類題還應(yīng)具備熟練掌握各種平衡知識(shí)如溶解平衡、電離平衡、水解平 衡、電荷平衡、物料平衡、質(zhì)子轉(zhuǎn)移平衡等基礎(chǔ)知識(shí)。因此，離子濃度大小比較題是一類難度大，綜合性強(qiáng)的題型，現(xiàn)對(duì)近幾年高考中出現(xiàn)的離子濃度大小比較題型進(jìn)行歸類解析，供參考O 總體思路：無論是哪類型的題目，解題時(shí)一定要認(rèn)真分析溶液中的微粒種類，然后分析這些微粒的水解和電離情況，如果比較大小用電離和

2、水解分析，如要求相等關(guān)系用三大守恒分析，(質(zhì)子守恒可以不用時(shí)不用) 類型一、溶質(zhì)單一型解題指導(dǎo)：對(duì)于溶質(zhì)單一型的溶液，若溶質(zhì)是弱酸或弱堿的考慮電離且電離是弱電離，若溶質(zhì)是鹽考慮水解同樣水解也是弱水解例1. H3PO4溶液中各離子濃度大小的順序?yàn)椋篐+>H2PO4->HPO42->PO43->OH-例2、NH3- H2O溶液中各離子濃度大小順序?yàn)椋篛H->NH4+>H+例3 (2001年全國(guó)春招題)在0.1mol L1Na2CO3溶液中，下列關(guān)系正確的是()。A . C(Na+) = 2c(CO32-)B. C(OH-) = 2c(H+)C. C(HCO3-)

3、 > C(H2CO3)D. C(Na+) < C(CO32-) + C(HCO3-)解析：由于 CO32-水解，故C(Na+) > 2C(CO32-);又CO32-水解以第一步為主，故有(HCO3-) >C(H2CO3),依物料守恒，有 C(Na+)=2 C(CO32-) + C(HCO3-) + C(H2CO3)，故 C(Na+) > C(CO32-) + C(HCO3-);因由水電離出 H+和 OH-物質(zhì)的量相等，可得 C(OH-) = C(H+) + C(HCO3-) +2C(H2CO3),故 C(OH-) w 2c(H+)綜合上述，正確答案為 C。例4 (

4、1994年高考題)：明磯溶液中各種離子的物質(zhì)的量濃度大小關(guān)系能夠確定的是()A. C(K+) >C(Al3+) B . C(K+) = C(Al3+) C . C(H+) = C(OH-) D . C(Al3+) v C(H+) 解析：明 磯在水 中電離： KAl(SO4)2 = K+ + Al .3+ 2SO42-,因 A13+ 水解,Al3+ + H2O 川(0H)3 +3H+,溶液顯酸性，所以有 C(K+) >C(Al3+),C(H+) >C(OH)-,C(Al3+) >c(H+),故正 確答案為Ao 例5 (1994年全國(guó)高考題)在氯化錢溶液中，下列關(guān)系正確的是

5、()。A. C(Cl-) >C(NH4+) >C(H+) >C(OH-) B . C(NH4+) >C(Cl-) >C(H+) >C(OH-)C. C(Cl-) =C(NH4+) >C(H+) =C(OH-) D . C(NH4+) = C(Cl-) >C(H+) >C(OH-) 解析：因少量 NH4+發(fā)生下列水解： NH4+ + H2O NH3- H2O + H+故有C(Cl-) > C(NH4+), 故正確答案為Ao 類型二、酸堿中和型 對(duì)于酸堿中和的類型，應(yīng)先考慮它們按化學(xué)計(jì)量關(guān)系進(jìn)行反應(yīng)，觀察是否反應(yīng)完全，然后考慮物質(zhì)在水溶液

6、中的電離及可能存在的電離平衡、水解平衡以及抑制水解等問題，最后對(duì)離子濃度大小作出估計(jì)和判斷。1恰好中和型解題指導(dǎo)：給定的酸堿是等物質(zhì)的量的反應(yīng)(注意與H+和OH-物質(zhì)的量相等的情況區(qū)別)反應(yīng)結(jié)束后一定是生成正鹽和水，故可把此類問題轉(zhuǎn)化成是正鹽溶液中離子濃度比較問題,即單一溶質(zhì)型中的溶質(zhì)為鹽的問題來解決。例6 (2003年高考題)在1 0mL0.1mol-L-1NaOH溶液中加入同體積、同濃度 HAC溶液，反 應(yīng)后溶液中各微粒的濃度關(guān)系錯(cuò)誤的是(A. C(Na+) >C(AC-) > C(H+) >C(OH-) B . C(Na+) >C(AC-) >C(OH-)

7、>C(H+) C. C(Na+) = C(AC-) + C(HAC)D , C(Na+) + C(H+) = C(AC-) + C(OH-)解析：由于混合的 NaOH與HAC物質(zhì)的量都為1 XI 0-3mol,兩者恰好反應(yīng)生成 NaAC,等同于單一溶質(zhì)，故與題型一方法相同。由于少量AC-發(fā)生水解：AC- + H2O HAC + OH-故有 C(Na+) >C(AC-) > C(OH-) >C(H+),根據(jù)物料守恒 C正確，根據(jù)電荷守恒 D正確,A錯(cuò) 誤。故該題選項(xiàng)為 Ao例7 (1998年全國(guó)高考題)等體積等濃度 MOH強(qiáng)堿溶液和HA弱酸溶液混合后，混合液中有 關(guān)離子的

8、濃度應(yīng)滿足的關(guān)系是(卜A . C(M+) > C(OH-) > C(A-) > C(H+) B . C(M+) > C(A-) > C(H+) > C(OH-)C. C(M+) > C(A-) >C(OH-) >C(H+) D . C(M+) + C(H+) = C(A-) + C(OH-)解析：根據(jù)題意MOH與HA恰好反應(yīng)生成強(qiáng)堿弱酸鹽。因少量A-發(fā)生水解。A- + H2OHA + OH-,A-減少，溶液呈堿性，故C正確；又根據(jù)電荷守恒 D也正確。2 pH等于7型解題指導(dǎo)：酸堿中和反應(yīng)(注意與恰好中和型區(qū)別)結(jié)束后一定是 C (H+) =

9、C (OH-)故 分析此類問題從兩方面入手：(1)考慮從電荷守恒入手求得其它離子相等關(guān)系。(2)判斷PH等于7時(shí)，酸堿到底誰(shuí)過量；方法是：先設(shè)定為完全反應(yīng)時(shí)的PH然后與PH=7比較便可得出。例8 (2002年全國(guó)高考理綜)常溫下，將甲酸和氫氧化鈉溶液混合，所得溶液pH=7,則此溶液 中( )。A. C(HCOO-) >C(Na+) B . C(HCOO-) v C(Na+)C. C(HCOO-) = C(Na+) D .無法確定 C(HCOO-)與 C(Na+)的關(guān)系解析：根據(jù)溶液中電荷守恒：C(Na+) +C(H+) = C(HCOO-) + C(OH-)因 pH=7,故 C(H+)=

10、C(OH-),所以有C(Na+) =C(HCOO-),此題量的分析為：若完全反應(yīng)生成甲酸鈉為強(qiáng)堿弱酸鹽溶液呈堿性，而現(xiàn)在pH =7,故酸須略為過量。答案為Co例9 (2002年高考題)在常溫下1 0mLpH=10的KOH溶液中，加入pH=4的一元酸HA溶液至pH剛好等于7(假設(shè)反應(yīng)前后體積不變 ，則對(duì)反應(yīng)后溶液的敘述正確的是 ()。A . C(A-) = C(K+) B . C(H+) = C(OH-) v C(K+) < C(A-)C. V后 >20mL D. V后 w 20mL解析：pH= 1 0的KOH有C(KOH) = 1 0-4mol L-1, p H=4的一元酸，因不清

11、楚是強(qiáng)酸還是 弱酸，故有C(HA)> 1 0-4mol L-1,根據(jù)電荷守值，無論是強(qiáng)酸或是弱酸，都有下列關(guān)系：C(H+) + C(K+) = C(OH-) + C(H+),因 pH=7,C(H+) = C(OH-),故 C(A-) = C(K+),A 選項(xiàng)正確,B 錯(cuò);當(dāng) HA為強(qiáng)酸時(shí)，加入1 0mLKOH與HA剛好中和，pH=7,此時(shí)V后為20mL,當(dāng)HA為弱酸時(shí)，有 兩種方法可以分析：(1)假設(shè)兩考等體積混合則，則電離出來的n(H+)和n(OH-)恰好反應(yīng)完全但此時(shí)及有酸(pH=4時(shí)，酸的濃度大于1X10-4mol/L) pH<7,故為了使pH=7必須少加酸，故V后w 20m

12、 (2)因 C(HA) >1 0-4mol L-1,故加入V (HA) < 1 0mL 即達(dá) pH=7,此時(shí) V后 w 20mL綜合上述,曠后w20mL,D項(xiàng)也正確?！咀兪接?xùn)練】在常溫下10mL 0.01mol/L的KOH溶液中，加入0.01mol/L的一元酸 HA溶液至pH剛好等于7(假設(shè)反應(yīng)前后體積不變 ，則對(duì)反應(yīng)后溶液的敘述正確的是()。A . C(A-) = C(K+)C. V后 >20mL解析：同上題仍可得B . C(H+) = C(OH-) v C(K+) v C(A-)D. V后 & 20mLA是正確的,B是不正確的；當(dāng)酸是強(qiáng)酸時(shí)兩者等體積混合。V后 =

13、20mL當(dāng)酸是弱酸時(shí)同樣分析如下：假設(shè)兩考等體積混合，則酸堿恰好反應(yīng)，些時(shí)溶液呈堿性 pH>7為 了使pH=7只能多加酸，故答案C也正確.3反應(yīng)過量型解題指導(dǎo)：先判斷反應(yīng)前后誰(shuí)過量，及反應(yīng)后各物質(zhì)的量，再考慮電離或水解的情況.(1)當(dāng)酸(堿) 的電離大于鹽溶液中弱離子水解時(shí)，可認(rèn)為鹽中的弱離了不水解，此時(shí)主要考慮電離對(duì)離子濃 度造成的影響；反之可認(rèn)為酸 (堿)不電離(但實(shí)際有電離，程度很小，此時(shí)只考慮離子水解對(duì) 離子濃度造成的影響。例10 Q003年江蘇高考題)將0.2mol L-1HCN溶液和0.1mol L-1的NaOH溶液等體積混合 后,溶液顯堿性，下列關(guān)系式中正確的是()。A .

14、 C(HCN) v C(CN-)B . C(Na+) > C(CN-)C. C(HCN) C(CN-) = C(OH-)D . C(HCN) + C(CN-) = 0.1mol L-1解析：將 0.2mol L-1 HCN溶液和 0 1m訃-1的NaOH溶液等體積混合后，C(CN-)= 0.05mol L-1,c(HCN) = 0.05mol L-1,由于混合后溶液呈堿性 ，說明NaCN水解程度大于 HCN 的電離程度，故 C(HCN) >C(CN-),A 錯(cuò)。由上述分析知 C(CN-) V0.05mol L-1,而 C(Na+)= 0.05mol L-1,B正確；根據(jù) C、N元素

15、守恒可得 C(HCN) + C(CN-) = 0. 1 mol L-1,故D項(xiàng)也正 確；根據(jù)電荷守恒： C(OH-) =C(H+ )+C(Na+) (CN-)故C不正確，綜合上述正確答案為B、Do例11 (1999年高考題)把0.02mol L-1CH3COOH溶液和0.01mol L-1NaOH溶液以等體積混 合，則溶液中粒子濃度關(guān)系正確的為()。A. C(CH3COO-) >C(Na+)B . C(CH3COOH) >C(CH3COO-)C . 2C(H+) = C(CH3COO-) C(CH3COOH) D . C(CH3COOH) + C(CH3COO-)= 0.01mol

16、 L-1解析：將 0.02mol L-1 CH3COOH和0.01mol L-1NaOH溶液等體積混合后，混合液的溶質(zhì) 為CH3COOH和CH3COONa,且物質(zhì)的量相等，濃度為5X1 0-3mol L-1,由于CH3COOH電離 趨勢(shì)大于 CH3COO-的水解趨勢(shì)，所以C(CH3COO-) >C(Na+),但無論怎樣變化，由物料守恒 知：C(CH3COOH) + C(CH3COO-) = 0.0 1 mol L-1正確答案為A、D。例12 (1996年全國(guó)高考題)將pH=3的鹽酸溶液和 pH=l 1的氨水等體積混合后，溶液中離子濃度大小關(guān)系正確的是 ()。A . C(NH4+) >

17、; C(Cl-) > C(H+) > C(OH-)B . C(NH4+) > C(Cl-) > C(OH-) >C(H+)C . C(Cl-) > C(NH4+) > C(H+) > C(OH-)D. C(Cl-) > C(NH4+) > C(OH-) >C(H+)解析：pH=3,C(HCl) = 1 0-3mol L-1,pH = 1 1 ,C(OH-) = 1 0-3mol L-1,因氨水為弱電解質(zhì)，所 以C(NH3- H2O)>C(HCl),兩者等體積混合后，氨水過量。因氨水電離程度大于 NH4+水解程 度。所以 C

18、(NH4+) >C(Cl-),同時(shí)也存在 C(OH-) >C(H+),而NH3- H2O電離只是少數(shù)，所以存 在C(Cl-) > C(OH-),故正確答案為 B。類型三、鹽與堿(酸)反應(yīng)型解題指導(dǎo)：此類問題與類型二第三種情況相似，反應(yīng)到最后也一般為鹽和酸(或堿)的混合物分析時(shí)同樣從鹽溶液中弱離子水解和酸堿的電離相當(dāng)強(qiáng)弱入手。例13 年高考題)將0 lrnol-L-1的醋酸鈉溶液20mL與0. 1 mol L-1鹽酸1 0mL混 合后，溶液顯酸性，則溶液中有關(guān)粒子濃度關(guān)系正確的是()。A . C(CH3COO-) > C(Cl-) > C(H+) > C(CH

19、3COOH) B . C(CH3COO-) > C(Cl-) > C(CH3COOH) >C(H+)C. C(CH3COO-) = C(Cl-) >C(H+) > C'(CH3COOH) D . C(Na+) + C(H+) = C(CH3COO-) 十 C(Cl-) + C(OH-)解析：兩溶液混合反應(yīng)后，溶液實(shí)質(zhì)上是生成等濃度醋酸和醋酸鈉、氯化鈉的混合溶液。因溶液呈酸性說明 CH3COO-的水解程度小于 CH3COOH的電離程度，所以C(CH3COO-) > C(Cl-) > C(CH3COOH),但 CH3COOH 電離程度較小，C(CH

20、3COOH) > C(H+),故選項(xiàng) A、C 錯(cuò),B正確。依據(jù)電荷守恒原則，可知選項(xiàng)D也正確。綜合上述答案選 B、Do例14 (1997年全國(guó)高考題)0.1mol L-1NaOH和0.1mol L- NH4C1溶液等體積混合后, 離子濃度大小次序正確的是()。A. C(Na+) >C(Cl-) >C(OH-) >C(H+)B , C(Na+) = C(Cl-) >C(OH-) >C(H+)C. C(Na+) = C(Cl-) >C(H+) > C(OH-)D . C(Cl-) >C(Na+) > C(OH-) >C(H+)解析：

21、兩者混合恰好反應(yīng)，產(chǎn)物為NaCl和NH3- H2O,顯堿性，且C(Na+) =C(Cl-),故答案B。 類型四、不同物質(zhì)同種離子濃度比較型 例15 (1996年高考題)物質(zhì)的量濃度相同的下列溶液中，NH4+濃度最大的是( 卜A. NH4C1B. NH4HSO4 C. CH3COONH4D. NH4HCO3解析：NH4+在溶液中存在下列平衡：NH4+H2O NH3- H2O + H+ B項(xiàng)NH4HSO4電離出大量H+,使上述平衡向左移動(dòng)，故B中C(NH4+)大于A中的C(NH4+),C項(xiàng)CH3COO-和D項(xiàng) 的HCO3-水解均呈堿性，使平衡向右移動(dòng)，故C、D中C(NH4+)小于A中C(NH4+)

22、,正確答案 為Bo離子濃度大小比較強(qiáng)化訓(xùn)練1.下列混合溶液中，各離子濃度的大小順序正確的是()A.氨水與鹽酸?!合，B.溶液與溶液混合，C.溶液與溶液混合，D.溶液與鹽酸?!合，2,將0.2mol L1HCN溶液和0.1mol L-1的NaOH溶液等體積混合后，溶液顯堿性，下列 關(guān)系式中正確的是()A.c(HCN) v c(CN )B.c(Na + ) > c(CN )C.c(HCN) c(CN )=c(OH ) D.c(HCN) + c(CN )= 0.1mol L-13 .將20ml0.4mol L-1硝酸俊溶液跟 50mL0.1mol L-1氫氧化鋼溶液混合，則混合溶液中 各離子濃

23、度的大小順序是()A. c(NO 3)>c(OH )>c(NH4+)>c(Ba2+) B . c(NO 3)> c(Ba2+)> c(OH )>c(NH4+)C. c(Ba2+) > c(NO 3)>c(OH )>c(NH4+) D . c(NO 3)> c(Ba2+)>c(NH4+)> c(OH )4 .在10mL 0.1mol L-INaOH溶液中加入同體積、同濃度的HAc溶液,反應(yīng)后溶液中各微粒的濃度關(guān)系錯(cuò)誤的是()A. C(Na+)>C(Ac+)>C(H+)>C(OH+) B , C(Na+)&g

24、t;C(Ac)>C(OH-)>C(H+)C. C(Na+)=C(Ac-)+C(HAc) D . C (Na+) +C(H+尸C(Ac-)+C(OH-)5 .常溫下，把pH =11的NaOH溶液與pH = 3的醋酸溶液等體積混合，在所得溶液中離子濃 度大小關(guān)系正確的是()A. c(CH3COO )>c(Na + )>c(H + )>c(OH )B. c(Na +)+c(H + )> c(CH3COO ) + c(OH )C. c(CH3COO )>c(Na + )>c(H + )=c(OH )D. c(Na+ )>c(CH3COO )>

25、c(OH )> c(H+)6 .常溫下，將甲酸和氫氧化鈉溶液混合，所得溶液pH = 7,則此溶液中()A c(HCOO -)>c(Na + ) B c(HCOO )vc(Na + )C c(HCOO )=c(Na + ) D 無法確定 c(HCOO )與 c(Na+)的關(guān)系7 .將0.1mol/L的醋酸鈉溶液 20mL與0.1mol/L鹽酸10rnL混合后，溶液顯酸性，則溶液中有關(guān)微粒的濃度關(guān)系正確的是()A c (Ac )>c (Cl )>c (H + )>c (HAc) B c (Ac -)>c (Cl )>c (HAc) >c (H + )

26、C c (Ac-)=c (Cl + )>c (H+)>c(HAc) D c (Na + )+c (H + )= c (Ac-) + c (Cl-)+c(OH)8 .在甲酸溶液中加入一定量NaOH溶?,恰好完全反應(yīng)，對(duì)于生成的溶液，下列判斷一定正確的是()A . c(HCOO )<c(Na+) B . c(HCOO )>c(Na+)C. c(OH )>c(HCOO ) D . c(OH )<c(HCOO 一)9 .把0.02mol/LHAc溶液和0.01mol/LNaOH溶液以等體積混和，則混合液中微粒濃度關(guān)系正 確的為()(A) C(AC-) >C(N

27、a+)(B) C(HAc) > C(Ac-)(C)2c(H+尸C(Ac-)-C(HAc)(D)C(HAc)+C(Ac-)=0.01mol/L10 .將0.1mol L1CH3COOH溶液加水稀釋或加入少量CH3COONa晶體時(shí)，都會(huì)引起A溶液的pH增加 B CH3COOH電離程度變大C溶液的導(dǎo)電能力減弱D溶液中c (OH)減少11 .將標(biāo)準(zhǔn)狀況下的2. 24L CO2通入 150mL1mol/LNaOH 溶液中，下列說法正確的A. c (HCO3-)略大于 c (CO32-)B. c(HCO3-)等于 c(CO32)C. c (Na+)等于 c (CO32-)與 c (HCO3-)之和D

28、. c (HCO3一)略小于 c (CO32-)12 .在0.1 mol/L Na2CO3溶液中，下列關(guān)系正確的是A . c(Na+) = 2c(CO32 ) B . c(OH ) = 2c(H+)C. c(HCO3 ) > c(H2CO3) D , c(Na+) < c(CO32-)+c(HCO3 )13 .草酸是二元弱酸，草酸氫鉀溶液呈酸性。在 0.1mol L-1KHC2O4溶液中，下列關(guān)系正確 的 A. c(K+)+c(H+)=c(HC2O4 )+c(OH )+c(C2O42-)B. c(HC2O4-)+c(C2O42-)=0.1 mol L-1 C. c(C2O42)&g

29、t;c(H2c2O4)D. c(K+)=c(H2C2O4)+c(HC2O4-)+c(C2O42 )14 .已知0.1mol L 1的二元酸H2A溶液的pH=4.0,則下列說法中正確的是()A.在Na2A、NaHA兩溶?中，離子種類不相同B.在溶質(zhì)物質(zhì)的量相等的Na2A、NaHA兩溶液中，陰離子總數(shù)相等C.在 NaHA 溶液中一定有：c(Na-)+c(H -)=c(HA+)+c(OH -)+2c(A2)D.在 Na2A 溶液中一定有：c(Na+)>c(A2-)> c(H+)>c(OH )15.甲酸和乙酸都是弱酸，當(dāng)它們的濃度均為 0.10mol L - 1時(shí)，甲酸中的c (H+