
溶液中离子浓度大小比较总结归类(超全).doc
8页1一、电离平衡理论和水解平衡理论电离平衡理论和水解平衡理论1.电离理论:⑴弱电解质的电离是微弱微弱的,电离消耗的电解质及产生的微粒都是少量的,同时注意考虑水的电离的存在;例如 NH3·H2O 溶液中微粒浓度大小关系分析】由于在 NH3·H2O 溶液中存在下列电离平衡:NH3·H2O NH4++OH-,H2O H++OH-,所以溶液中微粒浓度关系为:c(NH3·H2O)>c(OH-)>c(NH4+)>c(H+)⑵多元弱酸的电离是分步的,主要以第一步电离为主第一步电离为主;例如 H2S 溶液中微粒浓度大小关系分析】由于 H2S 溶液中存在下列平衡:H2S HS-+H+,HS- S2-+H+,H2O H++OH-,所以溶液中微粒浓度关系为:c(H2S )>c(H+)>c(HS-)>c(OH-)2.水解理论:⑴弱酸的阴离子和弱碱的阳离子因水解而损耗;如 NaHCO3溶液中有:c(Na+)>c(HCO3-)⑵弱酸的阴离子和弱碱的阳离子的水解是微量微量的(双水解除外),因此水解生成的弱电解质及产生 H+的(或 OH-)也是微量,但由于水的电离平衡和盐类水解平衡的存在,所以水解后的酸性溶液中水解后的酸性溶液中 c(c(H H+ +) )(或(或碱性溶液中的碱性溶液中的 c(c(OHOH- -) ))总是大于水解产生的弱电解质的浓度)总是大于水解产生的弱电解质的浓度;;例如(NH4)2SO4溶液中微粒浓度关系。
分析】因溶液中存在下列关系:(NH4)2SO4=2NH4++SO42-,2H2O2OH-+2H+,2NH3·H2O,由于水电离产生的 c(H+)水=c(OH-)水,而水电离产生的一部分 OH-与 NH4+结合产生 NH3·H2O,另一部分 OH-仍存在于溶液中,所以溶液中微粒浓度关系为:c(NH4+)>c(SO42-)>c(H+)>c(NH3·H2O)>c(OH-)⑶一般来说“谁弱谁水解,谁强显谁性”,如水解呈酸性的溶液中 c(H+)>c(OH-),水解呈碱性的溶液中c(OH-)>c(H+);⑷多元弱酸的酸根离子的水解是分步进行的,主要以第一步水解为主以第一步水解为主例如 Na2CO3溶液中微粒浓度关系分析】因碳酸钠溶液水解平衡为:CO32-+H2OHCO3-+OH-,H2O+HCO3-H2CO3+OH-,所以溶液中部分微粒浓度的关系为:c(CO32-)>c(HCO3-) 二、电荷守恒和物料守恒、电荷守恒和物料守恒1.电荷守恒:.电荷守恒:电解质溶液中所有阳离子所带有的正电荷数与所有的阴离子所带的负电荷数相等如NaHCO3溶液中:n(Na+)+n(H+)=n(HCO3-)+2n(CO32-)+n(OH-)推出:c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-)2.物料守恒:.物料守恒:电解质溶液中由于电离或水解因素,离子会发生变化变成其它离子或分子等,但离子或分子中某种特定元素的原子的总数是不会改变的。
如 NaHCO3溶液中 n(Na+):n(c)=1:1,推出:c(Na+)=c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3)2【【注意】】书写电荷守恒式必须①准确的判断溶液中离子的种类;②弄清离子浓度和电荷浓度的关系3.导出式——质子守恒质子守恒:如碳酸钠溶液中由电荷守恒和物料守恒将 Na+离子消掉可得:c(OH-)=c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3)此关系式也可以按下列方法进行分析,由于指定溶液中氢原子的物质的量为定值,所以无论溶液中结合氢离子还是失去氢离子,但氢原子总数始终为定值,也就是说结合的氢离子的量和失去氢离子的量相等结合的氢离子的量和失去氢离子的量相等可以用图示分析如下:,由得失氢离子守恒可得:c(OH-)=c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3)又如醋酸钠溶液中由电荷守恒和物料守恒将钠离子消掉可得:c(OH-)=c(H+)+c(CH3COOH)规律总结规律总结】1、必须有正确的思路:2、掌握解此类题的三个思维基点:电离、水解和守恒3、分清他们的主要地位和次要地位【【常见题型常见题型】】一、溶质单一型溶质单一型 关注三个守恒关注三个守恒1.1.弱酸溶液弱酸溶液:【例 1】在 0.1mol/L 的 H2S 溶液中,下列关系错误的是( )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 分析:由于 H2S 溶液中存在下列平衡:H2S H++HS-,HS-H++S2-,H2OH++OH-,根据电荷守恒得 c(H+)=c(HS-)+2c(S2-)+c(OH-),由物料守恒得 c(H2S)+c(HS-)+c(S2-)=0.1mol/L,所以关系式错误的是 A 项。
注意:解答这类题目主要抓住弱酸的电离平衡注意:解答这类题目主要抓住弱酸的电离平衡2.2.弱碱溶液:弱碱溶液:【例 2】室温下,0.1mol/L 的氨水溶液中,下列关系式中不正确的是( )A. c(OH-)>c(H+) B.c(NH3·H2O)+c(NH4+)=0.1mol/L C.c(NH4+)>c(NH3·H2O)>c(OH-)>c(H+) D.c(OH-)=c(NH4+)+c(H+)分析:由于氨水溶液中存在一水合氨的电离平衡和水的电离平衡,所以所得溶液呈碱性,根据电荷守恒和物料守恒知 BD 正确,而一水合氨的电离是微量的,所以 C 项错误,即答案为 C 项33.3.强酸弱碱盐溶液:强酸弱碱盐溶液:【例 3】在氯化铵溶液中,下列关系正确的是( )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-)=c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)分析:由于氯化铵溶液中存在下列电离过程:NH4Cl=NH4++Cl-,H2OH++OH-和水解过程:NH4++H2OH++NH3·H2O,由于铵离子水解被消耗,所以 c(Cl-)>c(NH4+),又因水解后溶液显酸性,所以 c(H+)>c(OH-),且水解是微量的,所以上述关系式正确的是 A 项。
注意:解答这类题目时主要抓(注意:解答这类题目时主要抓住弱碱阳离子的水解,且水解是微量的,水解后溶液呈酸性住弱碱阳离子的水解,且水解是微量的,水解后溶液呈酸性4.4.强碱弱酸盐溶液:强碱弱酸盐溶液:【例 4】在 Na2S 溶液中下列关系不正确的是A. c(Na+) =2c(HS-) +2c(S2-) +c(H2S) B.c(Na+) +c(H+)=c(OH-)+c(HS-)+2c(S2-)C.c(Na+)>c(S2-)>c(OH-)>c(HS-) D.c(OH-)=c(HS-)+c(H+)+c(H2S)解析:电荷守恒:c(Na+) +c(H+)=c(OH-)+c(HS-)+2c(S2-);物料守恒:c(Na+) =2c(HS-) +2c(S2-) +2c(H2S);质子守恒:c(OH-)=c(HS-)+c(H+)+2c(H2S),选 A D5.5.强碱弱酸的酸式盐溶液:强碱弱酸的酸式盐溶液:【例 5】 (2004 年江苏卷)草酸是二元弱酸,草酸氢钾溶液呈酸性,在 0.1mol/LKHC2O4溶液中,下列关系正确的是(CD)A.c(K+)+c(H+)=c(HC2O4-)+c(OH-)+ c(C2O42-) B.c(HC2O4-)+ c(C2O42-)=0.1mol/LC.c(C2O42-)>c(H2C2O4) D.c(K+)= c(H2C2O4)+ c(HC2O4-)+ c(C2O42-)[解析]因为草酸氢钾呈酸性,所以 HC2O4-电离程度大于水解程度,故c(C2O42-)>c(H2C2O4)。
又依据物料平衡,所以 D.c(K+)= c(H2C2O4)+ c(HC2O4-)+ c(C2O42-)正确,又根据电荷守恒,c(K+)+c(H+)=c(HC2O4-)+c(OH-)+2c(C2O42-),所以综合上述,C、D 正确练习练习:1 1、、(2001 年全国春招题)在 0.1mol·L-1 Na2CO3溶液中,下列关系正确的是( c )A.c(Na+)=2c(CO32- B.c(OH-)=2c(H+)C.c(HCO3-)>c(H2CO3) D.c(Na+)<c(CO32-)+c(HCO3-)2、在 0.1mol/L 的 NaHCO3溶液中,下列关系式正确的是(CD )A.c(Na+)>c(HCO3-)>c(H+)>c(OH-) B.c(Na+)=c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+)C.c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+c(OH-)+2c(CO32-) D.c(Na+)=c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3) 3、 (2006 江苏)1、下列叙述正确的是(BC )A.0.1mol·L-1氨水中,c(OH-)=c(NH4+)4B.10 mL 0.02mol·L-1HCl 溶液与 10 mL 0.02mol·L-1Ba(OH)2溶液充分混合,若混合后溶液的体积为20 mL,则溶液的 pH=12C.在 0.1mol·L-1CH3COONa 溶液中,c(OH-)=c(CH3COOH)+c(H+)D.0.1mol·L-1某二元弱酸强碱盐 NaHA 溶液中,c(Na+)=2c(A2-)+c(HA-)+c(H2A)二、两种电解质溶液混合后离子浓度大小的比较二、两种电解质溶液混合后离子浓度大小的比较关注混合后溶液的酸碱性:关注混合后溶液的酸碱性: 混合后溶液的酸碱性取决于溶质的电离和水解的情况,一般判断原则是:若溶液中有酸或碱存在,要考虑酸和碱的电离,即溶液相应地显酸性或碱性;若溶液中的溶质仅为盐,则考虑盐水解情况;对于特殊情景要按所给的知识情景进行判断。
1、两种物质混合不反应:两种物质混合不反应:【例】:用物质的量都是 0.1 mol 的 CH3COOH 和 CH3COONa 配制成 1L 混合溶液,已知其中 C(CH3COO-)>C(Na+),对该混合溶液的下列判断正确的是( )A.C(H+)>C(OH-) B.C(CH3COOH)+C(CH3COO-)=0.2 mol/LC.C(CH3COOH)>C(CH3COO-) D.C(CH3COO-)+C(OH-)=0.2 mol/L[点拨点拨] CH3COOH 和 CH3COONa 的混合溶液中,CH3COOH 的电离和 CH3COONa 的水解因素同时存在已知C(CH3COO-)>C(Na+),根据电荷守恒 C(CH3COO-)+C(OH-)=C(Na+)+C(H+),可得出 C(OH-)<C(H+)说明混合溶液呈酸性,进一步推测出 0.1mol/L 的 CH3COOH 和 0.1mol/L 的 CH3COONa 溶液中,电离和水解这一对矛盾中起主要作用是电离,即 CH3COOH 的电离趋势大于 CH3COO-的水解趋势根据物料守恒,可推出(B)是正确的。
2 2、两种物质恰好完全反应、两种物质恰好完全反应【例】(2003 年上海高考题)在 10ml 0.1mol·L-1NaOH 溶液中加入同体积、同浓度 HAc 溶液,反应后溶液中各微粒的浓度关系错误的是( )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) 。
