電解質(zhì)溶液中守恒規(guī)律附其離子濃度大小比較

1、電解質(zhì)溶液中的守恒規(guī)律及其離子濃度大小的比較一、電荷守恒規(guī)律電解質(zhì)溶液中，不論存在多少種離子，溶液總是呈電中性的，即陰離子所 帶負電荷的總數(shù)一定等于陽離子所帶正電荷總數(shù)，這就是所謂的電荷守恒規(guī)律。 例如：NaHCO溶液中存在著：Na、H+、HC0、CO2： OFT,必然有如下關(guān)系：c(Na+) + c(H+) = c(HCGT) + 2 c(CQ2t) + c(OH_)。二、物料守恒規(guī)律電解質(zhì)溶液中,由于某些離子能夠水解,離子的種類增多,但原子總是守恒的。例如：K2S溶液中S2t、HS都能水解，故S元素以S2T、HS、HS三種形式存在，它們之間的守恒關(guān)系可表示為：c(K+) = 2c(S2&q

2、uot;) + 2c(HS") + 2c(H2S)<三、質(zhì)子守恒規(guī)律質(zhì)子守恒，就是指電解質(zhì)溶液中的粒子電離出氫離子 (H+)的總數(shù)等于粒子接 受的氫離子(H+)總數(shù)再加上游離的氫離子(H+)數(shù)。例如：NaS水溶液中的質(zhì)子守 恒關(guān)系可表示為：c(HaC+)+ 2 c(H2S) + c(HST) = c(OH_)?；騝(H+) + 2 c(H2S) + c(HS ) = c(OH )。質(zhì)子守恒關(guān)系式也可以從電荷守恒與物料守恒中推導(dǎo)得到。【例題 1】(2012四川高考)常溫下，常溫下，下列溶液中的微粒濃度關(guān) 系正確的是A. 新制氯水中加入固體 NaOH c(Na+) = c(Cl T

3、)+c(ClOT)+c(OH )+2B. pH = 8.3 的 NaHC3溶液：c(Na ) > c(HCO)> c(CQ)> c(H2CO)C. pH = 11的氨水與pH= 3的鹽酸等體積混合：c(Cl T) = c(NH4+) >c(OH )=+c(H+)D. 0.2mol L"CHCOO溶液與O.lmol L"NaOH溶液等體積混合:2c(H+) 2c(OH) = c(CfCOC) c(CfCOOH)解析：本題考查溶液中離子濃度的大小比較。 A項不符合電荷守恒，錯；2pH= 8.3的NaHCO勺溶液中，則HCO的水解大于電離，故CO 的濃度小

4、于H2CO, B錯；pH= 11的氨水與pH= 3的鹽酸等體積混合，氨水過量，溶液顯堿性， C項 錯誤；根據(jù)物料守恒，的項正確。答案：D【例題2】(2012重慶高考)向10 mL 0.1 mol 1 NHAl(SO4)2溶液中，滴加等濃度Ba(OH溶液x mL,下列敘述正確的是A. x=10 時，溶液中有 NH*、Al3+、SG2 ，且 c(NH4+) >c(Al 3+)B. x=10 時，溶液中有 NH*、AIO2、SO2，且 c(NH4+) >c(SO42)C. x=30 時，溶液中有 B、AIO2-、OH，且 c(OH) vc(AlO2)時，溶液中有 B、Al3+、OH,且

5、c(OHT) = c(Ba2*)答案：A解析：當(dāng)x= 10時，Al3+過量溶液中存在Al3+，過量的Al3+為mol， 而NH+沒有參與反應(yīng)，少量水解，A項正確，B項錯誤；當(dāng)x=30時, OH過量溶液中存在 AIOJ, D項錯誤。此時c(OHT) >c(AIOJ)，C項 錯誤。【例題 3】(2012 江蘇)25C 時，有 c(CHbCOOH)+c(C3COO) = 0. 1 mol L1的一組醋酸、醋酸鈉混合溶液，溶液中 c(CHaCOOH) c(CHCOO)與pH的關(guān)系 如圖所示。下列有關(guān)溶液中離子濃度關(guān)系的敘述正確的是A . pH= 5.5的溶液中:c(CH3C00H>c(CH

6、bC0C) >c(H+) >c(OH_)B W點所表示的溶液中：c(Na + )+c(H +) = c(CHsC00H)+c(0HC. pH= 3.5的溶液中：c(Na +)+c(H +) c(0H )+c(CH3C00H 0. 1mol L-1D .向W點所表示的1.0 L溶液中通入0. 05 mol HCl 氣體(溶液體積變化可忽略)：c(H+) = c(CfCOOH)+c(OI解析：A.pH= 5.5比4.75大，從曲線來看CHCOOI的電離在增大，CHCOO 的水解在減小，不可能出c(CHbC00H>c(CHC0O。B C選項，W點表示溶液中： c(Na+) + c(

7、H +) = c(CHCOO + c(0H )是完全正確的，其實這關(guān)系在溶液中始終存 在。pH= 3.5 溶液中 c(Na+) + c(H +) = c(CHCOO) + c(0H )再把題干中的 c(CHbC00H)+c(C3C0Q = 0.1 molL 1代入即可。D.向W點所表示溶液中通入 0.05molHCl 氣體，原有平衡被打破，建立起了新的平衡。溶液中電荷守恒關(guān)系為：c(Na+) + c(H +) = c(CHCOC) + c(0H ) + c(CI );+ 1物料守恒關(guān)系為：2c(Na) = c(CHbC0O + c(CH 3COOH)= 0.1 molL，不可能 得出上述結(jié)論。

8、答案 ： B、 C點撥： 本題屬于基本概念與理論的考查，落點在水解與電離平衡、物料守恒 和電荷守恒、 離子濃度大小比較。 溶液中存在水解與電離兩個過程的離子濃度大 小比較似乎是考試熱點內(nèi)容，高三復(fù)習(xí)中要反復(fù)加強訓(xùn)練?！纠} 4】( 2011 江蘇高考)下列有關(guān)電解質(zhì)溶液中微粒的物質(zhì)的量濃度關(guān) 系正確的是1 2A. 在 0.1 mol LNaHCO溶液中：c(Na ) >c(HCO_) >c(CQ _) >c(H2CG)1 B. 在 0.1 mol LNs2CO溶液中：c(OH ) c(H ) = c(HCQ ) + 2c(H 2CO )C. 向 0.2 mol L1NaHC3

9、溶液中加入等體積 0.1 mol L 1NaOH溶液：c(CQ2 )> c(HCO3)>c(OH)>c(H)D. 常溫下，CHCOON和 CHCOO混合溶液pH = 7, c(Na+) = 0.1 mol L1: c(Na+) = c(CHCOO) >c(CHaCOOH>c(H +) = c(OH_)解析：A選項在0.1 mol L 1NaHCC溶液中，HCO在溶液中存在水解與電離 兩個過程，而溶液呈堿性，說明水解過程大于電離過程，c(H2CO3)>c(CO32)；B選項c(OH) c(H +) = c(HCO) + 2c(H2CO)中把c(H+)移項到等式

10、另一邊，即是 質(zhì)子守恒關(guān)系式；C選項向0.2 mol L1NaHC3溶液中加入等體積0.1 mol L 1NaOH溶液后，相當(dāng)于0.05 mol L1的NqCO溶液和NaHC3溶液的混合液，由 于NqCO的水解程度大于NaHCO勺水解程度，因此正確的關(guān)系是：c(HCO) > c(CQ2) > c(OH)> c(H+) ; D選項常溫下，CHCOON和CHCOO混合溶液，包括 CHCOC水解和CHCOO電離兩個過程，既然pH= 7,根據(jù)電荷守恒式，不難得出 c(Na+) = c(CHbCOO) = 0.1 mol L 1，c(H+) = c(OH_) = 1X 107molL1

11、。水 解是有限的， c(CH3COO)>c(CH3COOH。)答案： B、 D【例題5】(2011天津高考)25C時，向10 ml 0.01mol/L KOH溶液中滴加0.01mol/L 苯酚溶液，混合溶液中粒子濃度關(guān)系正確的 + +A. pH >7 時，c(C6HsO ) >c(K ) > c(H ) >c(OH)B. pH v 7 時，c(K+) >c(C6H5O ) > c(H+) >c(OH )C. VC 6HsOH(aq) = 10ml 時，c(K+) = c(C6H5O ) >c(OH ) = c(H+)D. VC 6H5OH(

12、aq) = 20ml 時，c(C6HO) + c(C 6H5OH> 2c(K+)解析：pH>7時，c(H+)不可能大于c(OH_)的，所以選項A明顯不正確；由溶 液中的電荷守恒定律知：c(K+) + c(H +) = c(C6H5O)+ c(OH)，所以不可能滿足 c(K+) > c(C6H5O ) > c(H +) >c(OH)，即選項B不正確；中苯酚是一種極弱的酸， 所以當(dāng)KOH溶液和苯酚恰好反應(yīng)，產(chǎn)物苯酚鉀會發(fā)生水解反應(yīng)而顯堿性。由題中數(shù)據(jù)不難計算出，當(dāng)二者恰好反應(yīng)時消耗苯酚的體積是10ml，此時溶液中粒子的濃度大小關(guān)系為：c(K+) >c(C6HO)

13、 >c(OH)>c(H +)，所以選項C是不正確的； 當(dāng)加入苯酚的體積是20ml時，苯酚過量，溶液是由等物質(zhì)的量濃度的苯酚和苯 酚鉀組成，所以根據(jù)物料守恒可知 c(C6H5O) + c(C 6F5OH)= 2c(K+) 一定成立，因 此選項D是正確的。答案：D【例題6】下列溶液中微粒的物質(zhì)的量濃度關(guān)系正確的是A. 室溫下，向0.01 mol/L NH 4HSO溶液中滴加NaOH§液至中性：c(Na+) > c(SC42_) > c(NH4+) > c(OH_) = c(H+)B. 0.1 mol/L NaHCO 3溶液：c(Na+) >c(OH_)

14、 > c(HCQ_) >c(H+)C. NazCO溶液：c(OH_) c(H+) = c(HCOT) + 2c(H 2CC)D. 25 C時，pH= 4.75，濃度均為 0.1 mol/L 的 CHCOO、CHCOON混合溶液:c(CH3CO ) + c(OH ) v e(CH3CQ(Cj + c (H+)解析:B選NaHCO溶液中，O4是由HCO4水解和水的電離所出成的，但是這些都是微弱的。HCO3-的濃度遠大于O濃度，故錯；D項,由電荷守恒有：c(CH3COd)+ c(OH ) =c(H+) + c(Na+)，由物料守恒可得：2c(Na+) = c(CH3COQ )+ c(CH

15、3COOH)將兩式中的 c(Na+)消去，可得 c(CH3COO)+2c(OH ) = 2c(H+)+ c (CH3COOH)所以 c(CH3CO) + c(OH ) c(H+) c(CH3COOH)= c (H+) c(OH)，因為 pH= 4.75，故 c(H+) c(OH ) >0,所以D項不等式應(yīng)為“>"，故錯。答案：A C點撥：在判斷能水解的鹽溶液中的離子濃度大小時，首先要明確鹽的電離 是強烈的，水解是微弱的，其次還要明確多元弱酸鹽的水解是分步進行的，第一步是主要的，最后不要忘記水的電離。1多元弱酸溶液，例如：0.1mol/L的"S溶液中所存在的離子濃

16、度由大到 小的排列順序是：c(H+) >c(HS) >c(S2) > c(OH_)。判斷多元弱酸溶液中離子 濃度大小的一般規(guī)律是：(顯性離子)(一級電離離子)(二級電離離子) > (水電離出的另一離子)2、一元弱酸的正鹽溶液，例如：0.1mol/L的CHCOON溶液中所存在的離子 濃度由大到小的排列順序是：c (Na +) >c (CH3COO) >c (OH) >c (H +)。判斷 一元弱酸的正鹽溶液中離子濃度大小的一般規(guī)律是： (不水解離子)(水解離 子)(顯性離子)(水電離出的另一離子)3、二元弱酸的正鹽溶液，例如：0.1mol/L的NqCO溶

17、液中所存在的離子濃度由大到小的排列順序是：c (Na+) >c (CQ2) >c (OX) >c (H CO) >c (H+)。 判斷二元弱酸的正鹽溶液中離子濃度大小的一般規(guī)律是：(不水解離子)(水解離子)(顯性離子)(二級水解離子)(水電離出的另一離子)4、二元弱酸的酸式鹽溶液，例如：0.1mol/L的NaHCQg液中所存在的離子 濃度由大到小的排列順序是：c (Na +) >c(H CO3) >c(OH_) >c(H+) >c(CQ2)。判斷二元弱酸的酸式鹽溶液中離子濃度大小的一般規(guī)律是：(不水解離子)>(水解離子)(顯性離子)(水電離

18、出的另一離子)(電離得到的酸跟 離子)5、不同溶液中同一離子濃度的比較，要看溶液中其他離子對其影響的因素。 例如：在相同物質(zhì)的量濃度的下列各溶液中： NHCI、CHCOONHNHHSQ c(NH+)由大到小的順序'6、混合溶液中各離子濃度大小的比較，要進行綜合分析，電離因素、水解 因素等都是影響離子濃度大小的要素。 例如：O.1mol/L的NHCI溶液和O.1mol/L 的氨水混合溶液中所存在的離子的濃度由大到小的排列順序是：c (NH 4+) >c(Cl _) >c (OH _) >c (H +)。在該溶液中，NHHO的電離與NH+的水解相互抑制，NHHO的電離程度

19、大于NH+的水解程度，溶液顯堿性：c (OH>c (H+)，同時 c (NH4+) >c ( Cl -)?！揪毩?xí)1】下列濃度關(guān)系正確的是A. 氯水中：c(Cl 2) = 2c(CIO -)+c(Cl -)+C(HClO)B. 氯水中：c(Cl _) >c(H+) > c(OH_) >c(ClO -)C. 等體積等濃度的氫氧化鈉與醋酸混合：c(Na+) = c(CHCOO)D. NazCO溶液中：c(Na+) >c(CC32_) >c(OH_) > C(HC0) >c(H+)解析：根據(jù)氯水中所含粒子的種類可知氯水中也含有氯氣分子A設(shè)置了一個貌似物料守恒的式子而忽視了氯氣分子的存在，故A錯；根據(jù)Ch +