L30 溶液中离子浓度大小排序.pdf

电解质溶液中的三大守恒及其应用化学 专题溶液中离子的浓度 大小 比较1、弱酸溶液：• 0.1mol/L的 HAc溶液中离子浓度由大到小的排列顺序是：（ [HAc] >） [H+] >[Ac-] >[OH-]• 0.1mol/L的 H2S溶液中离子浓度由大到小的排列顺序是：（ [H2S] >） [H+] >[HS-] >[OH-]>[S2-]（ 说明： H2S的电离常数太小，导致 [OH-]>[S2-]，如果是碳酸，则是 [CO32-]>[OH-]）2、一元弱酸的正盐溶液：• 0.1mol/L的 CH3COONa溶液中离子浓度由大到小的排列顺序是： [Na+] >[Ac-] >[OH-]>[H+]2、一元弱酸的正盐溶液：• 0.1mol/L的 CH3COONa溶液中离子浓度由大到小的排列顺序是： [Na+] >[Ac-] >[OH-]>[H+]3、二元弱酸的正盐溶液：• 0.1mol/L的 Na2CO3溶液中离子浓度由大到小的排列顺序是： [Na+]>[CO32－ ]>[OH－ ]>[HCO3－ ]>[H+]（一步水解后产生等量 OH-和 HCO3－ ，但后者还要水解，浓度会减小，故 [OH－ ]>[HCO3－ ]，溶液碱性，[H+]最小）4、二元弱酸的酸式盐溶液：• 0.1mol/L的 NaHCO3溶液中离子浓度由大到小的排列顺序是： [Na+]>[HCO3－ ]>[OH－ ]>[CO32－ ]>[H+]（水解大于电离，因此水解产物（ OH-）浓度大于电离产物（ CO32－ 与 H+）浓度，溶液呈碱性， [H+]最小）• 0.1mol/L的 NaHSO3溶液中离子浓度由大到小的排列顺序是： [Na+]>[HSO3－ ]>[H+]>[SO32－ ] >[OH－ ]（电离大于水解，因此电离产物（ SO32－ 与 H+）浓度大于水解产物（ OH-）浓度，溶液呈酸性， [OH-]最小）5、常见的混合溶液情况分析：① 混合后若反应，则先弄清反应后溶液中的溶质以及各溶质浓度，计算浓度时不要忘记体积的稀释效果；② 混合溶液中物料守恒可能等式的一边以具体的浓度出现，要能看出来。

③ 混合溶液质子守恒一般由其他两个式子联立得到，直接由概念上理解推导较难④ 常见的等浓度酸 /碱与对应的盐混合其酸碱性最好能记住如：等浓度 HAc与 NaAc混合，电离大于水解，呈酸性；等浓度 NH3·H 2O与 NH4Cl混合，电离大于水解，呈碱性；等浓度 HCN与 NaCN混合，水解大于电离，呈碱性 1） 0.1mol/L的 NH4Cl和 0.1mol/L的氨水混合溶液：溶质 ：不反应，溶质是 NH4Cl与 NH3·H 2O（都是 0.05mol/L）• 电荷守恒式： [NH4+]+[H+]=[OH-]+[Cl-]• 物料守恒式： [NH4+]+[NH3·H 2O]=2[Cl-] （ 或 [NH4+]+[NH3·H 2O]=0.1mol/L）• 质子守恒式： [NH4+]+2[H+]=[NH3·H 2O]+2[OH-]• 离子浓度比较： [NH4+]>[Cl-]（ >[NH3·H 2O]） >[OH-]>[H+]（若不考虑水解和弱电离，则 [NH4+]=[NH3·H 2O]=[Cl-]，实际上电离大于水解，因此[NH4+]>[NH3·H 2O]，而 [Cl-] 不变，故介于二者之间；以下两种类似）（ 2） 0.1mol/L的 HAc和 0.1mol/L的 NaAc混合溶液：溶质 ：不反应，溶质是 HAc与 NaAc（都是 0.05mol/L）• 电荷守恒式： [Na+]+[H+]=[Ac-]+[OH-]• 物料守恒式： [Ac-]+[HAc]=2[Na+] （或 [Ac-]+[HAc]=0.1mol/L）• 质子守恒式： [HAc]+2[H+]=[Ac-]+2[OH-]• 离子浓度比较： [Ac-]>[Na+]（ >[HAc]） >[H+]>[OH-]（ 3） 0.1mol/L的 HCl和 0.2mol/L的 NaAc混合溶液：溶质 ：反应，最终溶质是 HAc、 NaAc与 NaCl（都是 0.05mol/L）• 电荷守恒式： [Na+]+[H+]=[Ac-]+[Cl-]+[OH-]• 物料守恒式： [Ac-]+[HAc]= [Na+]=2[Cl-] （或 [Ac-]+[HAc]=0.1mol/L）• 质子守恒式： [HAc]+2[H+]=[Ac-]+2[OH-]• 离子浓度比较： [Na+]>[Ac-]>[Cl-]（ >[HAc]） >[H+]>[OH-]例 1 25℃ 时， NH4Cl溶液 pH=4，下列说法不正确的是（ ）A ．溶液中 c (H＋ )> c (OH－ )且 c (H＋ )×c (OH－ )=1×10－ 14B．由水电离的 c (H＋ )=1×10－ 10mol/LC．溶液中 c (Cl－ )>c (NH4＋ )> c (H＋ )> c (OH－ ) D．此溶液中电离出的水约占总量的 1.8×10－ 4%解析： A选项 溶液 pH=4，呈酸性，所以溶液中 c (H＋ )> c (OH－ )且 温度为 25℃ ，故 c (H＋ )×c (OH－ )=1×10－ 14 ，正确B选项 溶液中 c (H＋ ) =1×10－ 4mol/L ， c (OH－ )= 1×10－ 10 mol/L，溶液是通过盐类的水解成酸性，因此 c (H＋ )水 =c (OH－ )水 =1×10－ 4mol/L，不正确C选项 溶液中 NH4＋ 会发生水解，因此 c (Cl－ )>c (NH4＋ )>， 溶液呈酸性，故 c (H＋ )> c (OH－ ) ，正确D选项 溶液中由 c (H＋ )水 =1×10－ 4mol/L，而 1L的水的物质的 n=1000/18≈55.56，则 此溶液中电离出的水约占总量的 1.8×10－ 4%，正确例 2 下列 各溶液中，微粒的物质的量浓度关系正确的是 ( )A． 0.1 mol/L Na2CO3溶液： c(OH－ )＝ c(HCO3－ )＋ c(H＋ )＋ 2c(H2CO3)B． 0.1 mol/L NH4Cl溶液： c(NH4＋ )＝ c(Cl－ )C．向醋酸钠溶液中加入适量醋酸，得到酸性混合溶液： c(Na＋ )＞ c(CH3COO－ )＞ c(H＋ )＞ c(OH－ ) D．向硝酸钠溶液中滴加稀盐酸得到的 pH＝ 5的混合溶液： c(Na＋ )＝ c(NO3－ )解析： A选项 0.1 mol/L Na2CO3溶液中，由质子守恒可知 c（ OH-） =c（ HCO3-） +c（ H+） +2c（ H2CO3），正确 ；B.0.1 mol/L NH4Cl溶液，铵根离子水解则 c（ NH4+ ）＜ c（ Cl-），错误 ；C．向醋酸钠溶液中加入适量醋酸，得到的酸性混合溶液中 c（ H+）＞ c（ OH-），由电荷守恒可知 c（ Na+）＜ c（ CH3COO-），错误 ；D．向硝酸钠溶液中滴加稀盐酸得到的 pH=5的混合溶液中 c（ Na+） =c（ NO3-），正确；答案： AD例 3 某 酸性溶液中只有 Na＋ 、 CH3COO－ 、 H＋ 、 OH－ 四种离子。

则下列描述正确的是 ( ) A．该溶液由 pH＝ 3的 CH3COOH与 pH＝ 11的 NaOH溶液等体积混合而成B．该溶液由等物质的量浓度、等体积的 NaOH溶液和 CH3COOH溶液混合而成C．加入适量的 NaOH，溶液中离子浓度为 c(CH3COO－ )＞ c(Na＋ )＞ c(OH－ )＞ c(H＋ )D．加入适量氨水， c(CH3COO－ )一定大于 c(Na＋ )、 c(NH4＋ )之和解析：选项 B溶液 NaOH与 CH3COOH恰好完全反应，所以溶液呈 碱性 ；选项 C中当加入 NaOH后溶液仍然呈酸性，则 c(H＋ )＞ c(OH－ )，不成立，当恰好完全反应，溶液呈碱性，则 c(Na＋ )＞ C(CH3COO－ )，当碱过量时，必定 c(Na＋ )＞ C(CH3COO－ )，所以在任何情况下溶液的离子关系都不能 成立 ；选项 D中加入氨水，由电荷守恒得： c(CH3COO－ )＋ c(OH－ )=c(Na＋ )＋ c(NH4＋ )＋ c(H＋ )，当溶液仍呈酸性即 c(OH－ )＜ c(H＋ )，则 c(CH3COO－ )＞ c(NH4＋ )＋ c(Na＋ )；当溶液呈中性时， c(H＋ )＝c(OH－ )，则 c(CH3COO－ )＝ c(NH4＋ )＋ c(Na＋ )；当溶液呈碱性时， c(H＋ )＜ c(OH－ )，则 c(CH3COO－ )＜ c(NH4＋ )＋ c(Na＋ )，所以 c(CH3COO－ )不一定大于 c(Na＋ )、 c(NH4＋ )之和。

例 4 草酸 是二元中弱酸，草酸氢钠溶液显酸性常温下，向 10 mL 0.01 mol·L－ 1 NaHC2O4溶液中滴加 0.01 mol·L－ 1 NaOH溶液，随着 NaOH溶液体积的增加，溶液中离子浓度关系正确的是 ( )A． V(NaOH) = 0时， c(H＋ ) = 1×10－ 2 mol·L－ 1B． V(NaOH)＜ 10 mL时，不可能存在 c(Na＋ ) = 2c(C2O42 － )＋ c(HC2O4－ )C． V(NaOH) = 10 mL时， c(H＋ ) = 1×10－ 7 mol·L－ 1D． V(NaOH)＞ 10 mL时， c(Na＋ )＞ c(C2O42 － )＞ c(HC2O4－ )【解析】本题以中和滴定为载体考查了考生对溶液中各离子浓度的大小关系的比较方法的掌握程度由于草酸是二元中弱酸，故 HC2O4－ 不能 完全电离产生 H＋ ，所以 V(NaOH) = 0时， c(H＋ ) ＜ 1×10－ 2mol·L－ 1， A项错；根据电荷守恒关系有 c(Na+)+c(H+)＝ c(HC2O4－ )+2c(C2O42 － )+c(OH－ )，当 V(NaOH) = 10 mL时， NaHC2O4与 NaOH恰好完全反应，因 C2O42－ 水解而呈碱性， C错；当 V(NaOH)＜ 10 mL时 c(H＋ ) = c(OH－ )时，由上述关系知 B项不正确；由于 C2O42－ 水解是微弱的，故当 V(NaOH)＞ 10 mL时， c(Na＋ )＞ c(C2O42 － )＞ c(HC2O4－ )的关系正确。

答案】 D例 5 常温 下，用 0.1000 mol·L-1 NaOH溶液滴定 20.00mL 0.1000 mol·L-1 CH3COOH溶液所得滴定曲线如右图下列说法正确 的 是A.点①所示溶液中： c(CH3COO-)+c(OH-)=c(CH3COOH)+c(H+)B.点②所示溶液中： c(Na+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-)C.点③所示溶液中： c(Na+)＞ c(OH-)＞ c(CH3COO-)>c(H+)D.滴定过程中可能出现： c(CH3COOH)＞ c(CH3COO-)>c(H+)＞ c(Na+)>c(OH-)【解析】 本题主要考查的是粒子浓度大小的比较A项：点 ① 时，酸过量，溶液中 c（ HAc） =c（ NaAc），根据电荷守恒，则有 c(Na+) + c(H+)=c(CH3COO-)+ c(OH-)，而 c(Na+)≠c(CH3COOH)，故 A错 ；B项：在点 ② 时， pH=7，酸稍 过量 ，据 物料守恒 知 ： c(Na+)c(H+)D.滴定过程中可能出现： c(CH3COOH)＞ c(CH3COO-)>c(H+)＞ c(Na+)>c(OH-)【解析】 本题主要考查的是粒子浓度大小的比较。

C项：当 V（ NaOH） =20.00mL时，两者恰好完全反应，溶质是 NaAc，由于 CH3HOO-的水解，溶液呈碱性，但水。