用守恒法對溶液中離子濃度大小進行比較

1、用守恒法對溶液中離子濃度大小進行比較一、弱酸或弱堿溶液中微粒濃度的比較例1以一元弱酸CH3COOH為例，分析CH3COOH溶液中各微粒濃度大小關(guān)系。分析：在CH3COOH溶液中，存在兩種電離平衡：       CH3COOH CH3COO-+H+ （主）             H2O OH-+ H+ （次）根據(jù)電荷守恒，平衡時則有：c（H+）= c（OH-）+ c（CH3COO-）由于CH3COOH是弱電解質(zhì)，電離

2、程度不大，所以c（CH3COOH）遠(yuǎn)大于c（H）；c（CH3COOH）也遠(yuǎn)大于c（CH3COO-）。結(jié)論：溶液中微粒濃度的大小關(guān)系為：c（CH3COOH）c（H+）c（CH3COO-）c（OH-）練習(xí)1在0.1mol/L NH3·H2O 溶液中，下列關(guān)系正確的是（ ） Ac（NH3·H2O）c（OH-） c（NH4+）c（H+）Bc（NH4+）c（NH3·H2O）c（OH-） c（H+）Cc（NH3·H2O）c（NH4+）= c（OH-） c（H+）Dc（NH3·H2O）c（NH4+） c（H+）c（OH-）答案：A二、可水解鹽溶液中離子濃度的

3、比較例2以強酸弱堿鹽NH4Cl溶液為例，分析NH4Cl溶液中各離子濃度大小關(guān)系。分析：在NH4Cl溶液中，存在如下電離與水解平衡：     NH4Cl NH4+ + Cl- （主）NH4 + H2O NH3·H2O + H （次）H2O OH-+ H （又次之）所以溶液中，c（H+）c（OH-）根據(jù)電荷守恒和物料守恒，平衡時則有：c（NH4）+ c（H）= c（OH-）+ c（Cl-） （1）（電荷守恒）c（Cl-）= c（NH3·H2O）+ c（NH4） （2）（物料守恒）根據(jù)水的電離守恒或聯(lián)立二式可得：c（H）= c（NH3

4、83;H2O）+ c（OH-）注：水電離生成的OH-和H應(yīng)是相等的，即c（H）= c（OH-）總 = c（OH -）+ c（NH3·H2O）由于溶液中，NH4水解程度不大，所以c（NH4）遠(yuǎn)大于c（NH3·H2O）；c（NH4）遠(yuǎn)大于c（H）；c（NH4）遠(yuǎn)大于c（OH-）。結(jié)論：溶液中各微粒濃度關(guān)系為：c（Cl-）c（NH4+） c（H+）c（OH-）練習(xí)2在Na2S溶液中存在著多種分子和離子，下列關(guān)系不正確的是（ ）Ac（OH-）= c（HS -）+ c（H）+ c（H2S）Bc（OH-）= c（HS -）+ c（H）+ 2c（H2S）C c（Na）= 2 c（HS -

5、）+ c（S 2-） + c（H2S）Dc（Na）+ c（H）= 2 c（S 2-）+ c（HS -）+ c（OH-）提示：在Na2S溶液中存在如下電離與水解平衡：  Na2S 2Na +S2-S2-+ H2O HS -+ OH-HS -+ H2O H2S + OH-H2O OH-+ H根據(jù)電荷守恒和物料守恒，平衡時則有c（Na）+ c（H）= 2 c（S 2-）+ c（HS -）+ c（OH-）（電荷守恒） （1）c（Na）= 2 c（HS -）+ c（S 2-） + c（H2S）（物料守恒） （2）根據(jù)水的電離守恒或聯(lián)立二式得c（OH-）= c（HS -）+ c（H）+ 2c（H

6、2S）所以，B、C、D正確。答案：A練習(xí)3在0.1mol/LNaHCO3溶液中，下列各種關(guān)系式正確的是（ ）Ac（Na）c（HCO3-） c（H）c（OH-）Bc（Na）+ c（H）= c（HCO3-）+ c（OH-）+2c（CO32-）C c（Na）= c（HCO3 -）c（OH-）c（H）Dc（Na）= c（HCO3 -）+ c（CO32-）+ c（H2CO3）答案：B、D三、酸與堿溶液反應(yīng)后溶液中離子濃度大小的比較例3將PH=3的鹽酸與PH=11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（ ）Ac（NH4+）c（Cl-）c（H+）c（OH-）Bc（NH4+）c（Cl-）c（OH-

7、）c（H+）Cc（Cl-）c（NH4+）c（H+）c（OH-）Dc（NH4+）+ c（H）= c（Cl-）+ c（OH-）分析：PH=3，c（H+）=10-3mol/L，PH=11，c（OH-）=10-3mol/L；因為氨水是弱電解質(zhì)，所以氨水的濃度遠(yuǎn)大于鹽酸的濃度；二者等體積反應(yīng)后，氨水過量；同時生成NH4Cl。在氨水和NH4Cl的混合溶液中，存在如下平衡：  NH4Cl NH4+ + Cl- （主）NH3·H2O NH4+ +OH- （次）NH4 + H2O NH3·H2O + H （又次之） H2O OH-+ H （更次之）因為，氨水的電離平衡程度大于NH4

8、的水解程度，所以 c（NH4+）c（Cl-），且溶液顯堿性，即c（OH-）c（H+）。B選項正確。根據(jù)電荷守恒，D選項正確。答案：B、D我們可以把以上分析總結(jié)為：當(dāng)c（H+）=c（OH-）的酸、堿溶液等體積混合時，誰弱誰過量，誰弱顯誰性。例4100mL 0.1 mol/L CH3COOH與50mL 0.2 mol/L NaOH溶液混合，在所得溶液中（ ）Ac（Na）c（CH3COO-）c（H+）c（OH-）Bc（Na）+ c（H）= c（CH3COO-）+ c（OH-）Cc（Na）c（CH3COO-）c（H+）= c（OH-）Dc（Na）= c（CH3COO-） c（OH-） c（H+）分析：

9、n（CH3COOH）=0.1L×0.1mol/L=0.01moln（NaOH）= 0.05L×0.2mol/L=0.01mol兩者混合后恰好完全反應(yīng)生成強酸弱堿鹽CH3COONa，CH3COONa溶液中離子濃度分析參考例2。我們可以把以上分析總結(jié)為：當(dāng)?shù)乃?、堿溶液完全中和時，相當(dāng)于生成鹽。誰強顯誰性，誰弱誰水解。練習(xí)4將PH=3的醋酸與PH=11的NaOH溶液等體積混合后，在所得的混合溶液中，下列關(guān)系式正確的是（ ）Ac（Na）c（CH3COO-）c（H+）c（OH-）B c（Na）+ c（H）= c（CH3COO-）+ c（OH-）Cc（CH3COO-）c（Na）c（H+

10、） c（OH-）Dc（Na）= c（CH3COO-） c（OH-） c（H+）答案：B、C練習(xí)5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（ ）Ac（HCOO）c（Na+） B c（HCOO）c（Na+）Cc（HCOO）= c（Na+） D 無法確定 c（HCOO）和c（Na+）的關(guān)系答案：C四、強堿弱酸鹽與強酸或強酸弱堿鹽與強堿反應(yīng)后溶液中離子濃度大小的比較例50.2mol/LNH4Cl溶液與0.1mol/LNaOH溶液等體積混合后，溶液中下列微粒的物質(zhì)的量濃度關(guān)系正確的是（ ） Ac（NH4）= c（Na）= c（OH-）c（NH3·H2O） Bc（NH4）=

11、 c（Na）c（NH3·H2O）c（OH-）Cc（NH4）+ c（Na）+ c（H）= c（Cl-）+ c（OH-）Dc（NH4）c（Na）c（NH3·H2O）c（OH-）c（H）分析：因NH4Cl溶液與NaOH溶液等體積混合，因此NH4Cl的物質(zhì)的量可看作是0.2mol，NaOH的物質(zhì)的量可看作是0.1mol，兩者反應(yīng)的物質(zhì)的量之比是1：1，所以生成0.1mol NH3·H2O，0.1molNaCl，剩余0.1molNH4Cl。在三種物質(zhì)的混合溶液中存在如下平衡：    NaCl Na+Cl- （主）  

12、0; NH4Cl NH4+ + Cl- （主）NH4 + H2O NH3·H2O + H （次）NH3·H2O NH4+ +OH- （又次之）H2O OH-+ H （更次之）因此，c（Cl-）= 0.2 mol/L，c（Na）= 0.1 mol/L；因為NH3·H2O的電離平衡程度大于NH4的水解平衡程度，所以c（OH-）c（H）；且c（NH3·H2O）0.1mol/L，c（NH4）0.1 mol/L。因此溶液中各種微粒濃度由大到小的順序是c（NH4）c（Na）c（NH3·H2O）c（OH-）c（H）。D選項正確。根據(jù)電荷守恒，C選項正確。答案：C、D練習(xí)60.5mol/L H2SO4和0.1mol/LCH3COONa溶液等體積混合后離子濃度關(guān)系正確的是（ ）Ac（Na）+c（H+）=2 c（SO42-）+ c（OH-）+ c（CH3COO-）B c（Na） c（SO42-）c（CH3COO-）c（H+）C2c（Na）= c（SO42-）c（CH3COO-）c（OH-）Dc（Na）=2 c（SO42-） c（H+） c（CH3COO-）答案：A、D練習(xí)7將0.2mo