高中化學：離子濃度的大小比較專題

離子濃度的大小比較

電解質(zhì)溶液中離子濃度大小比較問題，是高考的“熱點”之一。多年以來全國高考

化學試卷年年涉及這種題型。這種題型考查的知識點多，靈活性、綜合性較強，有較好

的區(qū)分度。要深入理解和熟練解決這類問題，必須弄清這類問題所涉及到的化學原理和

構(gòu)成這類問題的數(shù)學手段，從化學原理分析，要涉及到強弱電解質(zhì)、電離平衡、水的電

離、pH值、離子反應、鹽類水解等基本知識；從數(shù)學手段分析，構(gòu)成這類問題是，命

題者常會用移項、帶入具體數(shù)值、等式合并、消去某項等數(shù)學手段。

這類問題涉及到的知識點主要有：一個原理、兩個平衡、三個守恒、四種物質(zhì)。

一個原理即：化學平衡原理。

兩個平衡即：電離平衡和鹽類的水解平衡。

三個守恒即：溶液中陰、陽離子的電荷守恒、物料守恒、質(zhì)子守恒。

四種物質(zhì)即：NHEl、CRCOONa、Na2C03、NaHCCh等。

一、理清一條思路，掌握分析方法

(1)首先必須形成正確的解題思路：一個原理；兩類平衡；三種守恒。

(2)要養(yǎng)成認真、細致、嚴謹?shù)慕忸}習慣，在形成正確解題思路的基礎(chǔ)上學會常規(guī)分析

方法，例如：關(guān)鍵性離子定位法、守恒判斷法、微量法、終態(tài)分析法等。

H+的濃度最大I]

川酸溶液

其他肉子的濃度根據(jù)

■考慮電離

電離程度比較

T單?溶液i--1碳溶液匚:

OH-的濃度最大|一

考慮水解|

電正鹽

1

解H鹽溶液

質(zhì)I酸式鹽I-T先判斷酸式酸根是以電肉為主還是以水解藥石1

溶

液T不同溶液I~>1比較同?離子濃度的大小I~1看不同溶液中其他離子對該肉子的影響I

~T相互不反應|~?|同時考慮電離和水解I

1H混合溶液I-、生成酸、堿I~”考慮電離|

T不過植卜L一|生成鹽?_「考慮水解?

_T相互反應I-

~3根據(jù)電離情況考慮電離或水而

熟練掌握NH￡1、CH3COONa>Na2C03、NaHCOs四種物質(zhì)平衡、守恒及大小比較并能遷移

二、熟悉兩大平衡，構(gòu)建思維基點

1.電離平衡

2.水解平衡

三、把握3種守恒，明確等量關(guān)系

1.電荷守恒規(guī)律

電解質(zhì)溶液中，無論存在多少種離子，溶液都是呈電中性，即陰離子所帶負電荷總數(shù)一

定等于陽離子所帶正電荷總數(shù)。如NaHCOs溶液中存在著Na\H+>HCO；、CO；，OH，

存在如下關(guān)系：c(Na+)+c(H+)=c(HC0；)+c(0lT)+2c(C0D。

2.物料守恒規(guī)律

電解質(zhì)溶液中，由于某些離子能夠水解，離子種類增多，但元素總是守恒的。如K2s溶

液中S-、HS-都能水解，故S元素以S-、HS中H2S三種形式存在，它們之間有如下守

+2--

恒關(guān)系：c(K)=2c(S)+2c(HS)+2C(H2S)。(得質(zhì)子)(基準態(tài)物質(zhì))(失質(zhì)子)

3.質(zhì)子守恒規(guī)律

如Na2s水溶液中的質(zhì)子轉(zhuǎn)移作用圖示如右：

由圖可得Na2s水溶液中質(zhì)子守恒式可表示：

+

C(H30)+2C(H2S)+C(HS-)=C(0H")

+-

或c(H)+2c(H2S)+c(HS-)=c(0H)o

質(zhì)子守恒的關(guān)系式也可以由電荷守恒式與物料守恒式推導得到。

四、典例導悟，分類突破

]單~~*鹽溶液

【例1】對下列各溶液中，微粒的物質(zhì)的量濃度關(guān)系表述正確的是()

A.0.1mol?L的(阻)2段溶液中：c(C0D>c(NJt)>c(H+)>c(0H-)

B.0.1mol?L-1的NaHCOs溶液中：c(Na+)=c(HCO[)+c(H2cO3)+2c(C0t)

C.將0.2mol-L-1NaA溶液和0.1mol-L7鹽酸等體積混合所得堿性溶液中：

c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(Cr)

-+

D.在25C時，1mol?尸的CRCOONa溶液中：c(0H)=c(H)+c(CH3COOH)

【例2】硫酸鍍?nèi)芤褐须x子濃度關(guān)系不正確的是()

A.c(NlV)>c(S0D>c(H+)>c(0H-)B.c(Nlt)=2c(S0D

+

C.c(NH^)+c(NH3?H20)=2C(S0DD.C(NH^)+C(H)=C(0H-)+2C(S0D

2.酸堿中和型(終態(tài)分析)

(1)恰好中和型：

若酸與堿恰好完全反應，則相當于一種鹽溶液。

[例3]在10ml0.1mol?L-1NaOH溶液中加入同體積、同濃度的HAc溶液，反應

后溶液中各微粒的濃度關(guān)系錯誤的是()

A.c(Na+)>c(Ac-)>c(H+)>c(OH-)B.c(Na+)>c(Ac-)>c(OH-)>c(H+)

C.c(Na+)=c(Ac-)+c(HAc)D.c(Na+)+c(H+)=c(Ac-)+c(OH-)

(2)反應過量型：

若酸與堿反應后尚有弱酸或弱堿剩余，這時要判斷弱電解質(zhì)的電離程度和鹽的水解程度

[例4]在25c時，將pH=ll的NaOH溶液與pH=3的C^COOH溶液等體積混合后，

下列關(guān)系式中正確的是()

+-+-

A.c(Na)=C(CH3COO)+C(CH3COOH)B.C(H)=C(CH3COO-)+C(0H)

+-+-++-

C.c(Na)>C(CH3COO~)>C(0H)>C(H)D.C(CH3COO)>c(Na)>c(H)>c(OH)

[例5]25°C時，將稀氨水逐滴加入到稀硫酸中，當溶液的pH=7時，下列關(guān)系正確

的是()

A.C(NH^)=C(S0DB.c(NH；)>c(S0r)

C.c(NH：)<c(S0r)D.c(0H-)+c(S0D=c(H+)+c(NlC)

3.鹽與酸(堿)混合型：(終態(tài)分析)

【例6】用物質(zhì)的量都是0.1mol的CH3COOH和CH3COONa配成1L混合溶液，已知其

中c(CH3co(T)>c(Na+),對該溶液的下列判斷正確的是()

+-1

A.c(H)>c(0H")B.C(CH3COO")=0.1mol?L

_-1

C.C(CH3C00H)>C(CH3C00)D.C(CH3COO-)+C(0H~)=0.1mol?L

【例7】將0.2mol?LTNaHCOs溶液與0.1mol-L-1KOH溶液等體積混合，下列關(guān)系

正確的是()

+

A.2c(K)=c(HCOD+2c(C0D+C(H2C03)

B.c(Na+)>c(K+)>c(HCO?)>c(C0D>c(0H-)>c(H+)

-+-1

C.c(0H)+c(C0D=c(H)+C(H2CO3)+0.1mol?L

D.3c(K+)4-c(H+)=c(0H-)+c(HC0D+2c(C0D

4.不同物質(zhì)同種離子濃度的比較(綜合考慮外界條件對電離和水解的影響)

【例8】相同溫度下等物質(zhì)的量濃度的下列溶液中,pH值最小的是()NH?的大小？

A.NH4clB.NH4HCO3C.NH4HSO4D.(NH4)2S04

-1-1

【例9】有關(guān)①100mL0.1mol?LNaHCU、@100mL0.1mol?LNa2CO3兩種溶

液的敘述不正確的是()

A.溶液中水電離出的H+個數(shù)：②》①B.溶液中陰離子的物質(zhì)的量濃度之和：②>①

C.①溶液中：C(C07)>C(H2C03)D.②溶液中：c(HCO；)>c(H2c。3)

離子濃度的大小比較

1.下列關(guān)于電解質(zhì)溶液的敘述正確的是()

A.常溫下，在pH=7的醋酸鈉和醋酸混合溶液中，c(CH3C0(F)>c(Na+)

B.稀釋醋酸溶液，溶液中所有離子的濃度均降低

C.在pH=5的氯化鈉和稀硝酸的混合溶液中，c(Na+)=c(Cr)

-+-

D.在0.1mol?LT的硫化鈉溶液中，c(0H)=c(H)+c(HS)+c(H2S)

2.(2010?上海，16)下列溶液中微粒濃度關(guān)系一定正確的是()

A.氨水與氯化錢的pH=7的混合溶液中：c(Cr)>c(NH：)

B.pH=2的一元酸和pH=12的一元強堿等體積混合：C(0IT)=C(H+)

C.0.1mol?LT的硫酸鍍?nèi)芤褐?C(NHD>C(S(T)>C(H+)

+

D.0.1mol?廠1的硫化鈉溶液中：c(0H-)=c(H)+c(HS-)+c(H2S)

-1

3.(2009?安徽理綜，13)向體積為匕的0.05mol?LCH3COOH溶液中加入體積為K

的0.05mol-L-1KOH溶液，下列關(guān)系錯誤的是()

-+

A.匕>八時：C(CH3COOH)+C(CH3COO)>C(K)

+

B.%=K時：C(CH3COOH)+C(H)=C(0H-)

-++

C.匕時：C(CH3COO)>C(K)>C(OH-)>C(H)

D.匕與匕任意比時：c(K+)+c(H+)=c(0IT)+c(CH3C0(r)

4.將pH=2的鹽酸和pH=12的氨水等體積混合后，在所得的混合溶液中，下列關(guān)系式

正確的是()

A.c(Cr)>c(Nlt)>c(0H")>c(H+)B.c(NH：)>c(Cl-)>c(H+)>c(0H-)

C.c(cr)>c(NH^)>c(H+)>c(0H_)D.c(NlV)>c(Cr)>c(0H-)>c(H+)

5.下列溶液中各微粒的濃度關(guān)系正確的是()

A.pH相等的①NH￡1②(NHO2SO4③NH4Hs0,溶液：c(NQ)大小順序為①>②>③

B.pH相等的NaF與CLCOOK溶液：[c(Na+)—c(F-)]>[c(K+)-c(CH3C0(T)]

_1+

C.0.2mol?L的Na2c。3溶液：c(0H-)=c(HC0￡)+c(H)+c(H2CO3)

D.0.2mol?L-1HC1與0.1mol?L-1NaAlO2溶液等體積混合：

c(Cl_)>c(Na+)>c(Al3+)>c(H+)>c(0H-)

6.下列有關(guān)判斷正確的是()

A.氨水加水稀釋，溫%增大

B.若酸性HA>HB,則含等物質(zhì)的量的NaA和NaB的混合溶液中有：

c(OH-)>c(A-)>c(B-)>c(H+)

C.在含等物質(zhì)的量的碳酸氫鈉和碳酸鈉的混合液中有：

+

3c(Na)=2c(HC0r)+2c(H2CO3)+2c(COt)

D.25℃時，向一定量醋酸溶液中逐滴加入氫氧化鈉溶液，溶液的pH不會小于7

7.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在0.1mol?L-1NaHCOs溶液中：c(Na+)>c(HCO[)>c(CO；-)>c(H2C()3)

-1-+

②在0.1mol?LNa2cO3溶液中：c(OH)-c(H)=c(HC0D+2c(H2CO3)

③向0.2mol?L-1NaHCOs溶液中加入等體積0.1mol?L-1NaOH溶液：

c(C0D>c(HCOr)>c(OH-)>c(H+)

+-1

④常溫下，CH3COONa和CH3COOH混合溶液[pH=7,c(Na)=0.1mol?L]：

+-+

c(Na)=C(CH3C00)>C(CH3COOH)>C(H)=C(0H-)

A.①④B.②④C.①@D.②③

8.25C時，某濃度的氯化鐵溶液的pH=4,下列敘述中不正確的是()

A.溶液中的c(0IT)=lX10T°mol?廣1B.溶液中的c(Cl-)>c(NH；)>c(H+)>c(O}r)

C.溶液中的C(H+)+C(NHT)=C(C「)+C(OH-)D.溶液中的C(NH3?H20)=C(NI#)

9.將0.1mol?Li的醋酸鈉溶液20mL與0.1mol?。鹽酸10mL混合后，溶液顯

酸性，則溶液中有關(guān)粒子的濃度關(guān)系正確的是()

-+

A.c(CH3COO)>C(C1")>C(H)>c(CH3C00H)

-+

B.C(CH3C00)>e(cr)>C(CH3COOH)>C(H)

+

C.c(CH3COO~)=e(cr)>c(H)>c(CH3COOH)

++_

D.c(Na)+c(H)>c(CH3COO)+e(cr)+c(OH-)

10.對于0.1mol?LT的Na2s溶液，下列判斷正確的是()

A.溶液中陰離子濃度的大小順序：C(S2-)>C(OH-)>C(HS-)

B.c(Na+)=2c(S2-)+c(0H-)+c(HS-)

C.c(Na+)=c(S2-)+c(HS-)

D.向溶液中加入少量NaOH固體，能促進水的電離

11.常溫下，當某一元酸HA和NaOH溶液等體積混合，兩種溶液濃度和混合所得溶液的

pH如下表所示：

實驗編號c(HA)/mol?L-1c(Na0H)/mol?L-1混合液的pH

①0.20.1pH>7

②c0.2pH=7

③0.10.1pH=9

下列說法中，不正確的是()

A.由實驗①可知，HA為弱酸

B.實驗①所得混合溶液：c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)

C.實驗②所得混合溶液：c(Na+)=c(A.)

D.實驗③所得混合溶液中由水電離出的Of的濃度為1X10-9mol?廠1

12.常溫下，將某一元酸HA和NaOH溶液等體積混合，兩種溶液的濃度和混合后所得溶

液的pH如下表：

HA物質(zhì)的量濃NaOH物質(zhì)的量濃度

實驗編號混合溶液的pH

度(mol?D(mol?L-1)

甲0.20.2pH=a

乙Cl0.2pH=7

丙0.10.1pH>7

丁0.10.1pH=9

請回答下列問題:

(1)不考慮其他組的實驗結(jié)果，單從甲組情況分析，如何用a(混合溶液的pH)來說明HA

是強酸還是弱酸：o

(2)不考慮其他組的實驗結(jié)果,單從乙組情況分析,G是否一定等于0.2?(填“是”

或“否”)?；旌先芤褐须x子濃度c(A-)與c(Na+)的大小關(guān)系是

A.前者大B.后者大C.二者相等D.無法判斷

(3)從丙組實驗結(jié)果分析，HA是酸(填“強”或“弱”)。該混合溶液中離子濃度

由大到小的順序是o

(4)丁組實驗所得混合溶液中由水電離出的c(OH-)=mol?L-'o寫出該混

合溶液中下列算式的精確結(jié)果(不能做近似計算，回答準確值，結(jié)果不一定要化簡)：

+_1

c(Na)—c(A-)=mol,LO

-1

13、已知常溫下CH3COOH的電離平衡常數(shù)為K。該溫度下向20mL0.1mol?LCH3COOH

溶液中逐滴加入0.1mol?LTNaOH溶液，其pH變化曲線如圖所示(忽略溫度變化)。

下列說法中不正確的是()

A.a點表示的溶液中MCLCOO-)略小于IO-mol?L-1

B.b點表示的溶液中c(CH3CO(T)>c(Na+)

C.c點表示CH3COOH和NaOH恰好反應完全

r,,(CHCOO-),c(H+)3出丁”

D.b、d點表示的溶液中---c3(CHCOOH)------均等于K

-1

14(10?江蘇)常溫下，用0.1000mol也7NaOH溶液滴定20.00mLO.1000mol?LCH3COOH

溶液所得滴定曲線如圖所示。下列說法正確的是()

+

A.點①所示溶液中：c(CH3co0-)+c(Oir)=C(CH3COOH)+C(H)

+-

B.點②所示溶液中：c(Na)=C(CH3COOH)+C(CH3C00)

C.點③所示溶液中：c(Na+)>c(OtF)>c(CH3co(F)>c(H+)

D.滴定過程中可能出現(xiàn)：c(CH3C00H)>c(CH3C0(T)>c(H+)>c(Na+)>c(0H-)

15.常溫下，某溶液M中存在的離子有Na+、$