電解質(zhì)溶液中離子濃度大小比較

1、 電解質(zhì)溶液是高中化學(xué)化學(xué)重要的基礎(chǔ)理電解質(zhì)溶液是高中化學(xué)化學(xué)重要的基礎(chǔ)理論之一，而電解質(zhì)溶液中離子濃度大小比較專論之一，而電解質(zhì)溶液中離子濃度大小比較專題考查的知識點(diǎn)多，靈活性、綜合性較強(qiáng)，有題考查的知識點(diǎn)多，靈活性、綜合性較強(qiáng)，有較好的區(qū)分度，它能有效地測試出學(xué)生對強(qiáng)弱較好的區(qū)分度，它能有效地測試出學(xué)生對強(qiáng)弱電解質(zhì)、電離平衡、水的電離、電解質(zhì)、電離平衡、水的電離、pH值、離子反值、離子反應(yīng)、鹽類水解等基本概念的掌握程度及對這些應(yīng)、鹽類水解等基本概念的掌握程度及對這些知識的綜合運(yùn)用能力。而對于高二學(xué)生此專題知識的綜合運(yùn)用能力。而對于高二學(xué)生此專題是難點(diǎn)之一，但高考化學(xué)試卷年年涉及這種題是難點(diǎn)

2、之一，但高考化學(xué)試卷年年涉及這種題型，重視率高。因此要關(guān)注此類試題歸類解析型，重視率高。因此要關(guān)注此類試題歸類解析及與電解質(zhì)溶液相關(guān)理論的結(jié)合。此文有很多及與電解質(zhì)溶液相關(guān)理論的結(jié)合。此文有很多不足之處，望各位同仁批評指正。不足之處，望各位同仁批評指正。本專題的地位和作用：本專題的地位和作用：【一、關(guān)注三個守恒】【一、關(guān)注三個守恒】電解質(zhì)溶液中的離子之間存在之三種定量關(guān)系電解質(zhì)溶液中的離子之間存在之三種定量關(guān)系1電荷數(shù)平衡關(guān)系電荷數(shù)平衡關(guān)系-電荷守恒電荷守恒 :電解質(zhì)溶液中所有陽電解質(zhì)溶液中所有陽離子所帶有的正電荷數(shù)與所有的陰離子所帶的負(fù)電荷離子所帶有的正電荷數(shù)與所有的陰離子所帶的負(fù)電荷數(shù)相等

3、。數(shù)相等。 如如Na2CO3溶液中推出推出： c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-)2微粒數(shù)平衡關(guān)系微粒數(shù)平衡關(guān)系-物料守恒物料守恒 :電解質(zhì)溶液中由電解質(zhì)溶液中由于電離或水解因素，離子會發(fā)生變化變成其它離子于電離或水解因素，離子會發(fā)生變化變成其它離子或分子等，但離子或分子中某種特定元素的原子的或分子等，但離子或分子中某種特定元素的原子的總數(shù)是不會改變的。如總數(shù)是不會改變的。如Na2CO3溶液中溶液中n(Na)：n(c)2：1，推出：，推出： c (Na+) =2 c (H2CO3) + c (HCO3-) + c(CO32-) 3 3水電離的離子數(shù)平衡關(guān)

4、系水電離的離子數(shù)平衡關(guān)系-質(zhì)子守恒質(zhì)子守恒如碳酸鈉溶液中由電荷守恒和物料守恒將如碳酸鈉溶液中由電荷守恒和物料守恒將Na+離子消離子消掉可得：掉可得：c(OH-)=c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3)。此關(guān)系式也可以按下列方法進(jìn)行此關(guān)系式也可以按下列方法進(jìn)行分析，由于指定溶液中氫原子的分析，由于指定溶液中氫原子的物質(zhì)的量為定值，所以無論溶液物質(zhì)的量為定值，所以無論溶液中結(jié)合氫離子還是失去氫離子，中結(jié)合氫離子還是失去氫離子，但氫原子總數(shù)始終為定值，也但氫原子總數(shù)始終為定值，也就是說就是說結(jié)合的氫離子的量和失結(jié)合的氫離子的量和失去氫離子的量相等去氫離子的量相等?？梢杂脠D示?？梢杂脠D示分析

5、如下分析如下,由得失氫離子守恒可得：由得失氫離子守恒可得： c(OH-)=c(H+)+c(HCO3)+2c(H2CO3)【二、解析常見題型及相關(guān)的基礎(chǔ)理論】【二、解析常見題型及相關(guān)的基礎(chǔ)理論】1、溶質(zhì)單一型溶質(zhì)單一型 【解題思路】酸、堿溶液主要考慮酸、堿電離【解題思路】酸、堿溶液主要考慮酸、堿電離 鹽溶液主要考慮鹽水解鹽溶液主要考慮鹽水解 .弱堿、弱酸溶液弱堿、弱酸溶液【相關(guān)理論】【相關(guān)理論】1.弱電解質(zhì)的電離是弱電解質(zhì)的電離是微弱微弱的，電離消耗的的，電離消耗的電解質(zhì)及產(chǎn)生的微粒都是少量的，同時注意考慮水的電電解質(zhì)及產(chǎn)生的微粒都是少量的，同時注意考慮水的電離的存在；離的存在；2.多元弱酸的電

6、離是分步的，主要以多元弱酸的電離是分步的，主要以第一步第一步電離為主電離為主。 弱堿溶液弱堿溶液【例【例1】室溫下，】室溫下，0.1mol/L的氨水溶液中，下列關(guān)系式中的氨水溶液中，下列關(guān)系式中不正確的是（不正確的是（ ）A. c(OH-)c(H+) B.c(NH3H2O)+c(NH4+)=0.1mol/L C.c(NH4+)c(NH3H2O)c(OH-)c(H+) D.c(OH-)=c(NH4+)+c(H+)【解析解析】：由于在：由于在NH3H2O溶液中存在下列電離平衡：溶液中存在下列電離平衡：NH3H2O NH4+OH-，H2O H+OH-，所以溶液中微，所以溶液中微粒濃度關(guān)系為：粒濃度關(guān)

7、系為：c(NH3H2O)c(OH-)c(NH4+)c(H+)。所以所得溶液呈堿性，根據(jù)電荷守恒和物料守恒知所以所得溶液呈堿性，根據(jù)電荷守恒和物料守恒知BD正正確，而一水合氨的電離是微量的，所以確，而一水合氨的電離是微量的，所以C項錯誤項錯誤 。多元弱酸多元弱酸【例【例2】在】在0.1mol/L的的H2S溶液中，下列關(guān)系錯誤的是（溶液中，下列關(guān)系錯誤的是（ ） A.c(H+)=c(HS-)+c(S2-)+c(OH-) B.c(H+)=c(HS-)+2c(S2-)+c(OH-) C.c(H+)c(HS-)+c(S2-)+c(OH-) D.c(H2S)+c(HS-)+c(S2-)=0.1mol/L

8、【解析解析】解答這類題目主要抓住弱酸的電離平衡，由于解答這類題目主要抓住弱酸的電離平衡，由于H2S溶液中存在下列平衡：溶液中存在下列平衡：H2S HS-+H+， HS- S2-+H+，H2O H+OH-，所以溶液中微粒濃度關(guān)系為：，所以溶液中微粒濃度關(guān)系為：c(H2S )c(H+)c(HS-)c(OH-)。根據(jù)電荷守恒得。根據(jù)電荷守恒得c(H+)=c(HS-)+2c(S2-)+c(OH-)，由物料守恒得，由物料守恒得c(H2S)+c(HS-)+c(S2-)=0.1mol/L，所以關(guān)系式錯誤的是，所以關(guān)系式錯誤的是A項。項。【答案答案】A3.鹽溶液【相關(guān)理論】【相關(guān)理論】-水解理論水解理論弱酸的

9、陰離子和弱堿的陽離子因水解而損耗；如弱酸的陰離子和弱堿的陽離子因水解而損耗；如NaHCO3溶液中有：溶液中有：c(Na+)c(HCO3-)。弱酸的陰離子和弱堿的陽離子的水解是微量的（雙水弱酸的陰離子和弱堿的陽離子的水解是微量的（雙水解除外），因此水解生成的弱電解質(zhì)及產(chǎn)生解除外），因此水解生成的弱電解質(zhì)及產(chǎn)生H+的（或的（或OH-）也是微量，但由于水的電離平衡和鹽類水解平衡）也是微量，但由于水的電離平衡和鹽類水解平衡的存在，所以的存在，所以水解后的酸性溶液中水解后的酸性溶液中c(H+)（或堿性溶液中（或堿性溶液中的的c(OH-)）總是大于水解產(chǎn)生的弱電解質(zhì)的濃度）總是大于水解產(chǎn)生的弱電解質(zhì)的濃度

10、.一般來說一般來說“誰弱誰水解，誰強(qiáng)顯誰性誰弱誰水解，誰強(qiáng)顯誰性”，如水解呈酸，如水解呈酸性的溶液中性的溶液中c(H+)c(OH-)，水解呈堿性的溶液中，水解呈堿性的溶液中c(OH-)c(H+)；多元弱酸的酸根離子的水解是分步進(jìn)行的，多元弱酸的酸根離子的水解是分步進(jìn)行的，主要主要以第一步水解為主以第一步水解為主。強(qiáng)酸弱堿鹽溶液：強(qiáng)酸弱堿鹽溶液：【例【例3】在氯化銨溶液中，下列關(guān)系正確的是（】在氯化銨溶液中，下列關(guān)系正確的是（）A.c(Cl-)c(NH4+)c(H+)c(OH-)B.c(NH4+)c(Cl-)c(H+)c(OH-)C.c(NH4+)c(Cl-)c(H+)c(OH-)D.c(Cl-

11、)c(NH4+)c(H+)c(OH-)【解析】由于氯化銨溶液中存在下列電離過程：【解析】由于氯化銨溶液中存在下列電離過程：NH4Cl=NH4+Cl-，H2OH+OH-和水解過程：和水解過程：NH4+H2OH+NH3H2O，由于銨離子水解被消耗，所以，由于銨離子水解被消耗，所以c(Cl-)c(NH4+)，又因水解后溶液顯酸性，所以，又因水解后溶液顯酸性，所以c(H+)c(OH-)，且水解是微量的，所以上述關(guān)系式正確的是且水解是微量的，所以上述關(guān)系式正確的是A項。項?！敬鸢浮俊敬鸢浮緼強(qiáng)堿弱酸的酸式鹽溶液：強(qiáng)堿弱酸的酸式鹽溶液：【例例4】草酸是二元弱酸，草酸氫鉀溶液呈酸性，在草酸是二元弱酸，草酸氫

12、鉀溶液呈酸性，在0.1mol/LKHC0.1mol/LKHC2 2O O4 4溶液中，下列關(guān)系正確的是（溶液中，下列關(guān)系正確的是（ ）A Ac c(K(K+ +)+)+c c(H(H+ +)=)=c c(HC(HC2 2O O4 4- -)+)+c c(OH(OH- -)+)+ c c(C(C2 2O O4 42-2-) )B Bc c(HC(HC2 2O O4 4- -)+)+ c c(C(C2 2O O4 42-2-)=0.1mol/L)=0.1mol/LC Cc c(C(C2 2O O4 42-2-) )c c(H(H2 2C C2 2O O4 4) )D Dc c(K(K+ +)=)=

13、 c c(H(H2 2C C2 2O O4 4)+)+ c c(HC(HC2 2O O4 4- -)+)+ c c(C(C2 2O O4 42-2-) )【解析解析】因為草酸氫鉀呈酸性，所以因為草酸氫鉀呈酸性，所以HCHC2 2O O4 4- -電離程度大于水解程電離程度大于水解程度，故度，故c c(C(C2 2O O4 42-2-) )c c(H(H2 2C C2 2O O4 4) )。又依據(jù)物料平衡，所以。又依據(jù)物料平衡，所以D Dc c(K(K+ +)=)= c c(H(H2 2C C2 2O O4 4)+)+ c c(HC(HC2 2O O4 4- -)+)+ c c(C(C2 2O

14、O4 42-2-) )正確，又根據(jù)電荷守恒，正確，又根據(jù)電荷守恒，c c(K(K+ +)+)+c c(H(H+ +)=)=c c(HC(HC2 2O O4 4- -)+)+c c(OH(OH- -)+2)+2c c(C(C2 2O O4 42-2-) )，所以。綜合上述，所以。綜合上述，C C、D D正確。正確?！敬鸢浮俊敬鸢浮緾D2 2、兩種電解質(zhì)溶液混合后離子濃度大小的比較、兩種電解質(zhì)溶液混合后離子濃度大小的比較 【解題思路解題思路】1、兩種物質(zhì)混合不反應(yīng)、兩種物質(zhì)混合不反應(yīng)-同時考慮水解和電離哪占主要同時考慮水解和電離哪占主要【例】用物質(zhì)的量都是【例】用物質(zhì)的量都是0.1 mol0.1

15、mol的的CHCH3 3COOHCOOH和和CHCH3 3COONaCOONa配制成配制成1L1L混混合溶液，已知其中合溶液，已知其中C(CHC(CH3 3COOCOO- -) )C(NaC(Na+ +) )，對該混合溶液的下列判，對該混合溶液的下列判斷正確的是斷正確的是( )( )A.C(HA.C(H+ +) )C(OHC(OH- -) ) B.C(CHB.C(CH3 3COOH)COOH)C(CHC(CH3 3COOCOO- -) )0.2 mol/L0.2 mol/LC.C(CHC.C(CH3 3COOH)COOH)C(CHC(CH3 3COOCOO- -) ) D.C(CHD.C(CH

16、3 3COOCOO- -) )C(OHC(OH- -) )0.2 mol/L0.2 mol/L【解析】【解析】 CHCH3 3COOHCOOH和和CHCH3 3COONaCOONa的混合溶液中，的混合溶液中，CHCH3 3COOHCOOH的電離和的電離和CHCH3 3COONaCOONa的水解因素同時存在。已知的水解因素同時存在。已知C(CHC(CH3 3COOCOO- -) )C(NaC(Na+ +) )，根據(jù)電，根據(jù)電荷守恒荷守恒C(CHC(CH3 3COOCOO- -) )C(OHC(OH- -) )C(NaC(Na+ +) )C(HC(H+ +) )，可得出，可得出C(OHC(OH-

17、-) )C(HC(H+ +) )。說明混合溶液呈酸性，進(jìn)一步推測出說明混合溶液呈酸性，進(jìn)一步推測出0.1mol/L0.1mol/L的的CHCH3 3COOHCOOH和和0.1mol/L0.1mol/L的的CHCH3 3COONaCOONa溶液中，電離和水解這一對矛盾中起主要作用溶液中，電離和水解這一對矛盾中起主要作用是電離，即是電離，即CHCH3 3COOHCOOH的電離趨勢大于的電離趨勢大于CHCH3 3COOCOO- -的水解趨勢。根據(jù)物料的水解趨勢。根據(jù)物料守恒，可推出（守恒，可推出（B B）是正確的。）是正確的。常見的以電離為主的（同濃度混合）常見的以電離為主的（同濃度混合）1、氯化銨

18、和氨水、氯化銨和氨水2、醋酸鈉和醋酸、醋酸鈉和醋酸常見的以水解為主的常見的以水解為主的1.氰酸鈉與氰酸氰酸鈉與氰酸2、兩種物質(zhì)恰好完全反應(yīng)、兩種物質(zhì)恰好完全反應(yīng)-等同于單一溶質(zhì)，等同于單一溶質(zhì)， 故與題型故與題型1方法相同方法相同【例】在【例】在10ml 0.1mol10ml 0.1molL L-1-1NaOHNaOH溶液中加入同體積、同濃度溶液中加入同體積、同濃度HAcHAc溶液，溶液，反應(yīng)后溶液中各微粒的濃度關(guān)系錯誤的是反應(yīng)后溶液中各微粒的濃度關(guān)系錯誤的是( )( )。A Ac c(Na(Na+ +) )c c(Ac(Ac- -) )c c(H(H+ +) )c c(OH(OH- -) )

19、B Bc c(Na(Na+ +) )c c(Ac(Ac- -) )c c(OH(OH- -) )c c(H(H+ +) )C Cc c(Na(Na+ +) )c c(Ac(Ac- -) )c c(HAC)(HAC)D Dc c(Na(Na+ +) )c c(H(H+ +) )c c(Ac(Ac- -) )c c(OH(OH- -) )【解析】由于混合的【解析】由于混合的NaOHNaOH與與HAcHAc物質(zhì)的量都為物質(zhì)的量都為1 11010-3-3molmol，兩者恰，兩者恰好反應(yīng)生成好反應(yīng)生成NaAcNaAc，由于少量，由于少量AcAc- -發(fā)生水解：發(fā)生水解：AcAc- - + H + H2

20、 2O O HAc+ OH HAc+ OH-,-,故有故有c c(Na(Na+ +) )c c(Ac(Ac- -) )c c(OH(OH- -) )c c(H(H+ +) )，根據(jù)物料守恒，根據(jù)物料守恒C C正確，根據(jù)電荷守恒正確，根據(jù)電荷守恒D D正確，正確，A A錯誤。故該題選項為錯誤。故該題選項為A A。3、兩種物質(zhì)反應(yīng)，其中一種有剩余兩種物質(zhì)反應(yīng)，其中一種有剩余：（1）酸與堿反應(yīng)型）酸與堿反應(yīng)型- 關(guān)注題中所給數(shù)據(jù)是物質(zhì)的量濃關(guān)注題中所給數(shù)據(jù)是物質(zhì)的量濃度還是度還是pH【注意】【注意】此類題目若有酸、堿過量時，應(yīng)抓住兩溶液混合此類題目若有酸、堿過量時，應(yīng)抓住兩溶液混合后剩余的弱酸或弱堿

21、的電離程度和生成鹽的水解程度的相后剩余的弱酸或弱堿的電離程度和生成鹽的水解程度的相對大小。對大小。【例【例1】 將將0.2molL1HCN溶液和溶液和0.1molL1的的NaOH溶液等體積混合后，溶液顯堿性，下列關(guān)溶液等體積混合后，溶液顯堿性，下列關(guān)系式中正確的是系式中正確的是 A.c(HCN)c(CN)C.c(HCN)c(CN)c(OH) D. c(HCN)c(CN)0.1molL1 【解析】上述溶液混合后，溶質(zhì)為【解析】上述溶液混合后，溶質(zhì)為HCN和和NaCN，由于該題已說明，由于該題已說明溶液顯堿性，所以不能再按照溶液顯堿性，所以不能再按照HCN的電離處理，而應(yīng)按的電離處理，而應(yīng)按NaC

22、N水解水解為主。所以為主。所以c(Na)c(CN)，選，選B D【答案】【答案】B D【例【例2】 設(shè)氨水的設(shè)氨水的pHx，某鹽酸的，某鹽酸的pHy，已知，已知x+y14，且，且x11。將上述兩溶液分別取等體積充。將上述兩溶液分別取等體積充分混合后，所得溶液中各離子濃度由大到小的順分混合后，所得溶液中各離子濃度由大到小的順序是序是A.c(Cl)c(NH4+)c(H+)c(OH) B. B. c(NH4+)c(Cl)c(H+)c(OH)C. c(NH4+)c(Cl)c(OH)c(H+) D. c(Cl)c(NH4+)c(OH)c(H+)【解析】由于【解析】由于x+y14，且，且x11，所以氨水，所以氨水c(OH-)和鹽和鹽酸中的酸中的c(H+)相等。兩者等體積混合后，氨水過量，溶液顯相等。兩者等體積混合后，氨水過量，溶液顯堿性。堿性。【答案】【答案】C4 4、其他類型、其他類型不同物質(zhì)同種離子濃度比較型不同物質(zhì)同種離子濃度比較型-要看溶液中其它離要看溶液中其它離子對其的影響子對其的影響【例】物質(zhì)的量濃度相同的下列溶液中，【例】物質(zhì)的量濃度相同的下列溶液中，NHNH4 4+ +濃度濃度最大的是（最大的是（ ）。）。A ANHNH4 4Cl BCl BNHNH4 4HSOHSO4 4