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文檔簡介

溶液中粒子濃度大小的比較專題五電解質溶液中離子濃度大小比較問題,是高考的“熱點”之一。化學考試也常常涉及這種題型。這種題型考查的知識點多,靈活性、綜合性較強,有較好的區分度,它能有效的考查學生對強弱電解質、電離平衡、電離程度、水的電離、pH值、離子反應、鹽類水解等基本概念的掌握程度及對這些知識的綜合運用能力。處理此類試題時要從以下幾個方面著手。比較鹽溶液中離子濃度大小的方法首先要明確鹽的電離是強烈的,水解是微弱的。其次要明確多元弱酸鹽的水解是分步進行的,且以第一步為主。最后不要忘記水的電離。【必需的知識儲備】1.水的電離水是一種極弱的電解質,它能微弱的電離,生成H+和OH-,H2OH++OH-。【思考】(1)在純水中加入酸或堿,對水的電離起到

作用,使水的電離程度

。(2)在純水中加入強堿弱酸鹽、強酸弱堿鹽,對水的電離起到

作用,使水的電離程度

。抑制減小促進增大2.鹽類的水解①強酸弱堿鹽:如NH4Cl、Al2(SO4)3等水解后溶液呈

性;酸性②.強堿弱酸鹽:如CH3COONa、Na2CO3等水解后溶液呈

性。堿性此外:還要注意多元弱酸鹽需考慮分步水解【正確的思路】⑴緊抓兩個“微弱”①弱電解質的電離是微弱的:如稀CH3COOH溶液里粒子濃度(不考慮水)的大小為:

②弱根離子的水解是微弱的:如CH3COONa溶液里粒子濃度大小為:

【基本原理】c(Na+)>C(CH3COO-)>c(OH-)>C(CH3COOH)>c(H+)——兩個“微弱”和三個“守恒”分析1mol/L的醋酸溶液中的碳原子守恒和電荷守恒以及各微粒濃度的大小關系:①碳原子守恒:[CH3COOH]+[CH3COO—]=1mol/L;②電荷守恒:[H+]=[OH—]++[CH3COO—];③微粒濃度大小關系:[CH3COOH]>[H+]>[CH3COO—]>[OH—];分析1mol/L氫硫酸溶液中的微粒濃度的守恒關系和大小關系:①硫原子守恒:[H2S]+[HS—]+[S2—]=1mol/L;②電荷守恒:[H+]=[OH—]+[HS—]+2[S2—];③大小關系:[H2S]>[H+]>[HS—]>[S2—]>[OH—]⑵牢記三個“守恒”1.電荷守恒:

——以碳酸鈉(Na2CO3)溶液為例c(Na+)+c(H+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-)2.物料守恒:c(Na+)=2[c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3)]如:在Na2CO3溶液中

為得到質子后的產物;

為失去質子后的產物

c(OH-)=c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3)H+、HCO3-、H2CO3OH-3.質子守恒:電解質溶液中分子或離子得到或失去質子(H+)的物質的量應相等。此外:也可將電荷守恒和物料守恒關系式疊加應用分析1mol/L的碳酸鈉溶液中各微粒的濃度的守恒關系和大小關系:①碳原子守恒:[Na+]=2{[CO32-]+[HCO3-]+[H2CO3]}=2mol/L;②電荷守恒:[Na+]+[H+]=2[CO32-]+[HCO3-]+[OH-];③[H+]水

=[OH—]水守恒:[H+]+[HCO3-]+2[H2CO3]=[OH-]

;④大小關系:c(Na+)>c(CO32-)>c(OH-)>c(HCO3-)>c(H+)Na2SO3

1.分析過程:Na2SO3=2Na++SO32-SO32-+H2OHSO3-+OH-

HSO3-+H2OH2SO3+OH-H2OH++OH-(1)大小關系:c(Na+)>c(SO32-)>c(OH-)>c(HSO3-)>c(H+)(2)電荷守恒:c(Na+)+c(H+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)+c(OH-)(3)物料守恒:c(Na+)=2﹛c(SO32-)+c(HSO3-)+c(H2SO3)﹜(4)質子守恒:c(H+)=c(OH-)-c(HSO3-)-2c(H2SO3)

或c(OH-)=c(H+)+c(HSO3-)+2c(H2SO3)分析1mol/L的醋酸鈉溶液中的各微粒濃度的守恒關系和大小關系:①原子守恒:[CH3COOH]+[CH3COO—]=[Na+]=1mol/L;②電荷守恒:[Na+]+[H+]=[OH—]++[CH3COO—];③微粒濃度大小關系:[Na+]>[CH3COO—]>[OH—]>[CH3COOH]>[H+];〖訓練一〗寫出CH3COONa溶液中三個守恒關系式電荷守恒:

物料守恒:

質子守恒:

〖訓練二〗寫出NaHCO3溶液中三個守恒關系式電荷守恒:

物料守恒:

質子守恒:

c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)c(OH-)=c(H+)+c(CH3COOH)c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-)c(Na+)=c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3)c(CO32-)+

c(OH-)=c(H+)

+c(H2CO3)二元弱酸的酸式鹽溶液判斷二元弱酸的酸式鹽溶液中離子濃度大小的一般規律是:(不水解離子)>(水解離子)>(顯性離子)>(水電離出的另一離子)>(電離得到的酸跟離子)多元弱酸的酸式根既能水解又能電離,判斷相關離子濃度大小時要掌握兩個“量”的問題,其一,水解和次級電離程度都比較小,使產生的新離子濃度比保留下來的舊離子(酸式根)濃度小;其二,多數弱酸的酸式根水解趨勢大于電離趨勢,使得c(OH-)>c(H+)。中學階段常見例外的有NaHSO3和NaH2PO4這兩種弱酸的酸式鹽電離程度大于水解程度,導致其水溶液顯酸性。0.1mol/L的NaHCO3溶液中所存在的離子濃度由大到小的排列順序是:.解析:NaHCO3溶液中存在NaHCO3=Na++HCO3-,HCO3-+H2OH2CO3+OH-,HCO3—H++CO32-,其水解程度大于電離程度,因此溶液顯堿性。有c(OH-)>c(CO32-

)。由于少部分水解和電離,則c(Na+)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(CO32-)。又因為HCO3—

電離產生的H+與CO32-數目相同,而H2OH++OH—

因此:c(H+)>c(CO32-)。c(Na+)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+)>c(CO32-)。NaHSO31、離子濃度大小關系:

。2、電荷守恒:

3、物料守恒:

。4、質子守恒:

c(Na+)>c(HSO3-)>c(H+)>c(SO32-)>c(OH-)c(Na+)+c(H+)=c(HSO3-)+2c(SO32-)+c(OH-)c(Na+)=c(HSO3-)+c(SO32-)+c(H2SO3)c(H+)=c(SO32-)+c(OH-)-c(H2SO3)1、單一溶質溶液:根據電離、水解情況分析(1)弱酸溶液:【例1】在0.1mol/L的H2S溶液中,下列關系錯誤的是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

(A)【題型與對策】(2)弱堿溶液:

(c)(3).強酸弱堿鹽溶液:【例3】在氯化銨溶液中,下列關系正確的是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-)=c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)

(A)(4)強堿弱酸鹽溶液:【例4】在Na2S溶液中下列關系不正確的是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)

(AD)(5)強堿弱酸的酸式鹽溶液:【例5】草酸是二元弱酸,草酸氫鉀溶液呈酸性,在0.1mol/LKHC2O4溶液中,下列關系正確的是

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-)

(CD)【例6】用物質的量都是0.1mol的CH3COOH和CH3COONa配制成1L混合溶液,已知其中C(CH3COO-)>C(Na+),對該混合溶液的下列判斷正確的是()A.C(H+)>C(OH-)B.C(CH3COOH)+C(CH3COO-)=0.2mol/LC.C(CH3COOH)>C(CH3COO-)D.C(CH3COO-)+C(OH-)=0.2mol/L(1)、兩種物質混合不反應:AB2、混合溶液:關注混合后溶液的酸堿性(2)、兩種物質恰好完全反應【例7】在10ml0.1mol·L-1NaOH溶液中加入同體積、同濃度CH3COOH溶液,反應后溶液中各微粒的濃度關系錯誤的是()A.c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)B.c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)C.c(Na+)=c(CH3COO

-)+c(CH3COOH)D.c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO

-)+c(OH-)A(3)、兩種物質反應,其中一種有剩余:【例8】:把0.02mol·L-1

CH3COOH溶液與0.01mol·L-1NaOH溶液等體積混合,則混合液中微粒濃度關系正確的是()A、c(CH3COO

-)>c(Na+)B、c(CH3COOH)>c(CH3COO

-)C、2c(H+)=c(CH3COO

-)-c(CH3COOH)D、c(CH3COOH)+c(CH3COO

-)=0.01mol·L-1AD【例9】:將0.02mol·L-1HCN溶液和0.01mol·L-1的NaOH溶液等體積混合后,溶液顯堿性,下列關系式中正確的是()A.c(HCN)<c(CN-)B.c(Na+)>c(CN-)C.D.c(HCN)+c(CN-)=0.01mol·L-1BD2c(H+)=c(CN

-)-c(HCN)【規律總結】1、正確的思路:2、解題的基點:兩個“微弱”和三個“守恒”

(04年上海)物質的量濃度相同的下列溶液中,NH4+濃度最大的是()。A.NH4ClB.NH4HSO4

C.HCOONH4D.NH4HCO3B鏈接高考(05江蘇)常溫下將稀NaOH溶液與稀CH3COOH溶液混合,不可能出現的結果是

A.pH>7,且c(OH—)>c(Na+)>c(H+)>c(CH3COO—)

B.pH>7,且c(Na+)+c(H+)=c(OH—)+c(CH3COO—)

C.pH<7,且c(CH3COO—)>c(H+)>c(Na+)>c(OH—)

D.pH=7,且c(CH3COO—)>c(Na+)>c(H+)=c(OH—)D例:10mL0.1mol/L氨水與10mL0.1mol/L鹽酸混合后各離子濃度關系正確的是

A.c(Cl-)+c(OH-)=c(NH4+)+c(H+)B.c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)C.

c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)D.c(Cl-)=c(NH4+)>c(OH-)=c(H+)析:反應后只生成了NH4Cl答案:A、B【變式1】、10mLpH=12氨水與10mLpH=2鹽酸混合后各離子濃度關系正確的是

A.c(Cl-)+c(OH-)=c(NH4+)+c(H+)B.c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)C.

c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)D.c(Cl-)=c(NH4+)>c(OH-)=c(H+)AC析:溶液為NH4Cl和大量的氨水,成堿性【變式2】、常溫下,將氨水與鹽酸混合后所得溶液的pH=7,各離子濃度關系正確的是

A.c(Cl-)+c(OH-)=c(NH4+)+c(H+)B.c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)C.

c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)D.c(Cl-)=c(NH4+)>c(OH-)=c(H+)AD析:溶液為NH4Cl和微量的氨水,水解等于電離,成中性細節決定成敗經驗指導:1、離子因電離或水解,濃度減小;但電離與水解均是微弱的。2、多元弱酸根離子分步水解程度逐步減弱,水解形成的相應微粒濃度也相應減小。3、酸性鹽溶液中c(H+)小于水解離子濃度,大于水解形成的相應微粒濃度,而c(OH-)一般最小。4、堿性鹽溶液中,c(OH-)小于水解離子濃度,大于水解形成的相應微粒濃度,而c(H+)一般最小。中常化學常見的有三對1.等濃度的HAc與NaAc的混合溶液:

弱酸的電離>其對應弱酸鹽的水解,溶液呈酸性2.等濃度的NH3·H2O與NH4Cl的混合液:

弱堿的電離>其對應弱堿鹽的水解,溶液呈堿性3.等濃度的HCN與NaCN的混合溶液:

弱酸的電離<其對應弱酸鹽的水解,溶液呈堿性其次要掌握解此類題的三個思維基點:電離、水解和守恒(電荷守恒、物料守恒及質子守恒)。對每一種思維基點的關鍵、如何切入、如何展開、如何防止漏洞的出現等均要通過平時的練習認真總結,形成技能。第三,要養成認真、細致、嚴謹的解題習慣,要在平時的練習中學會靈活運用常規的解題方法,例如:淘汰法、定量問題定性化、整體思維法等。練習1、把0.2mol/L

HAc溶液和0.1mol/L

NaOH溶液等體積混合,成酸性,則混合溶液中微粒濃度關系不正確的是(

A、c(Ac-)>c(Na+)B、c(HAc)>c(Ac-)C、c(Ac-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)D、c(HAc)+c(Ac-)=0.1mol/L

B【高考真題展示】2.(09年四川卷12)關于濃度均為0.1mol/L的三種溶液:①氨水、②鹽酸、③氯化銨溶液,下列說法不正確的是A.c(NH4+):③>①B.水電離出的c(H+):②>①C.①和②等體積混合后的溶液:

c(H+)=c(OH-)+c(NH3·H2O)D.①和③等體積混合后的溶液:

c(NH4+)>c(Cl+)>c(OH-)>c(H+)B3.(09年北京卷11)有4中混合溶液,分別由等體積0.1mol/L的2種溶液混合面成:①CH3COONa與HCl;②CH3COONa與NaOH;③CH3COONa與NaCl;④CH3COONa與NaHCO3。下列各項排序正確的是A.pH:②>③>④>①B.c(CH3COO-):②>④>③>①C.

溶液中C(H+):①>③>②>④D.c(CH3COOH):①>④>③>②B4、(09廣東9)下列濃度關系正確的是A.氯水中:c(Cl2)=2c(ClO-)+c(Cl-)+C(HCl)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(CH3COO-)D.Na2CO3溶液中:c(Na+)>c(CO32-)>c(OH-)>c(HCO3-)>c(H+)D5.(09年安徽卷13)向體積為Va的0.05mol·L-1CH3COOH溶液中加入體積為Vb的0.05mol·L-1KOH溶液,下列關系錯誤的是A.

Va>Vb時:

c(CH3COOH)+c(CH3COO-)>c(H+)B.

Va=Vb時:c(CH3COOH)+c(H+)=c(OH—)C.

Va<Vb時:

c(CH3COO-)>c(K+)>c(OH-)>c(H+)D.

Va與Vb任意比時:

c(K+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-)C6.(09年全國1卷10)用0.10mol·L-1的鹽酸滴定0.10mol·L-1的氨水,滴定過程中不可能出來的結果是A.c(NH4+)>c(Cl-),c(OH-)>c(H+)B.c(NH4+)=c(Cl-),c(OH-)=c(H+)C.c(Cl-)>c(NH4+),c(OH-)>c(H+)D.c(Cl-)>c(NH4+),c(H+)>c(OH-)C7.(09年上海卷17)根據下表提供的數據,判斷在等濃度的NaClO、NaHCO3混合溶液中,各種離子濃度關系正確的是A.c(HCO3-)>c(ClO-)>c(OH-)B.c(ClO-)>c(HCO3-)>c(H+)C.c(HClO)+c(ClO-)=c(HCO3-)+c(H2CO3)D.c(Na+)+

c(H+)=c(HCO3-)+

c(ClO-)+

c(OH-)A化學式電離常數HClO

Ki=3×10-8

H2CO3Ki1=4.3×10-7Ki2=5.6×10-118.(09年江蘇卷13)下列溶液中微粒的物質的量濃度關系正確的是A.室溫下,向0.01mol·L-1NH4HSO4溶液中滴加NaOH溶液至中性:

c(Na+)>c(SO42-)>c(NH4+)>c(OH-)=c(H+)B.0.1mol·L-1NaHCO3溶液:

c(Na+)>c(OH-)>c(HCO3-)>c(H+)C.Na2CO3溶液:

c(OH-)-c(H+)=c(HCO3-)+2c(H2CO3)D.25℃時,pH=4.75、濃度均為0.1mol·L-1的CH3COOH、CH3COONa混合溶液:

c(CH3COO-)+c(OH-)<c(CH3COOH)+C(H+)AC9.

(2010上海)下列溶液中微粒濃度關系一定正確的是

A.氨水與氯化銨的pH=7的混合溶液中:

c(Cl-)>c(NH4+)B.pH=2的一元酸和pH=12的一元強堿等體積混合:

c(OH-)=c(H+)C.0.1mol·L-1的硫酸銨溶液中:

c(NH4+)>c(SO42-)>c(H+)D.0.1mol·L-1的硫化鈉溶液中:

c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+c(H2S)=≤2CC11、(2011天津)25℃時,向10ml0.01mol/LKOH溶液中滴加0.01mol/L苯酚溶液,混合溶液中粒子濃度關系正確的

A.pH>7時,c(C6H5O-)>c(K+)>c(H+)>c(OH-)

B.pH<7時,c(K+)>c(C6H5O-)>c(H+)>c(OH-)C.V[C6H5OH(aq)]=10ml時,

c(K+)=c(C6H5O-)>c(OH-)=c(H+)D.V[C6H5OH(aq)]=20ml時,

c(C6H5O-)+c(C6H5OH)=2c(K+)D12、(2011江蘇)下列有關電解質溶液中微粒的物質的量濃度關系正確的是A.在0.1mol·L-1NaHCO3溶液中:

c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(H2CO3)B.在0.1mol·L-1Na2CO3溶液中:

c(OH-)-c(H+)=c(HCO3-)+2c(H2CO3)C.向0.2mol·L-1NaHCO3溶液中加入等體積0.1mol·L-1

NaOH溶液:

c(CO32-)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+)D.常溫下,CH3COONa和CH3COOH混合溶液(pH=7,c(Na+)=0.1mol·L-1):

c(Na+)=c(CH3COO-)>c(CH3COOH)>c(H+)=c(OH-)13、

(2011·合肥市高三質檢)常溫時,將a1

mL

b1

mol·L-1的CH3COOH溶液加入到a2

mL

b2

mol·L-1的NaOH溶液中,下列結論中不正確的是

(

)A.如果a1

b1=a2

b2,則混合溶液的pH>7B.如果混合液的pH=7,則混合溶液中c(CH3COO-)=c(Na+)C.如果a1=a2,b1=b2,則混合液中c(CH3COO-)=c(Na+)D.如果a1=a2,且混合溶液的pH<7,則b1>b2.C14.下列敘述不正確的是

(

)A.10mL0.10mol/LCH3COOH溶液加入等物質的量的NaOH后,溶液中離子的濃度由大到小的順序是:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)B.中和體積與pH都相同的鹽酸和CH3COOH溶液所消耗的NaOH物質的量相同C.pH=2的HA溶液與pH=12的MOH溶液混合后溶液顯中性,則溶液中離子濃度關系:c(M+)=c(A-)>c(H+)=c(OH-)D.pH=11的NaOH溶液與pH=3的CH3COOH溶液等體積混合,滴入石蕊試液呈紅色.B1.在0.1mol/LNa2CO3溶液中,下列關系正確的是c(Na+)=2c(CO32-)c(OH-)=2c(H+)C.c(HCO3-)>c(H2CO3)D.c(Na+)<c(CO32-)+c(HCO3-)【課堂練習】

(C)【課堂練習】

(A

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