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1、溶液中离子浓度的大小比较常见类型湖北孝感汉川市第二高级中学 吴鹏选修 4 化学反应原理中第三章盐类水解中有关离子浓度的判断是高中化学的重要题型 之一。解此类型题的关键是掌握“两平衡、两微弱、三守恒”，即弱电解质的电离平衡、盐 的水解平衡，水解和电离都是微弱的，和电解质溶液中的电荷守恒、物料守恒、质子守恒 现将此类题的解题方法和常见题型做如下总结。一、多元弱酸溶液中离子浓度的大小判断例1 0.1 molL-1的H2S溶液中所存在离子的浓度由大到小的排列顺序 是。解析：在HS溶液中有下列平衡：HS w H+HS-HS- w H+S2-已知多元弱酸的电离以第一步为主，第二步电离较第一步弱得多，但两步
2、电离都产生H+,因此答案应为：c(H+)c(HS-)c(S2-)c(OH-) 弱酸溶液中离子浓度大小的一般关系是：c (显性离子)c (一级电离离子)c (二级电离离子)c (水电离出的另一离子)二、弱碱溶液中离子浓度大小比较例2氨水中离子浓度由大到小的排列顺序 。解析：在氨水中有下列平衡：NH .HO w NH+ + OH-H 0 w H+ + OH,水的电离程度远3 2 4 2 比一水合氨的电离程度大,根据电荷守恒就可以得到答案。弱碱溶液中离子浓度大小的一般关系是：c (显性离子)c (碱电离的另外一种离子)c (水电离出的另一离子)三、能发生水解的正盐溶液中离子浓度大小比较例 3在 CH
3、3COONa 溶液中各离子的浓度由大到小排列顺序正确的是( )A. c(Na+)c(CHCOO-)c(OH-)c(H+)B.c(CHCOO-)c(Na+)c(OH-)c(H+)33C.c(Na+)c(CHCOO-)c(H+)c(OH-)D.c(Na+)c(OH-)c(CHCOO-)c(H+)33解析：在 CH3COONa 溶液中CH COONa=Na+CH COO-CHCOO-+HO w CHCOOH+OH-3 3 3 2 3而使 c(CH3COO-)降低且溶液呈现碱性，则 c(Na+) c(CH3COO-),c(OH-) c(H+)，又因一般盐的水解程度较小，则c(CH3COO-)c(OH-
4、)，因此A选项正确。一元弱酸盐溶液中离子浓度的一般关系是：c (不水解离子)c (水解离子)c (显性离子)c (水电离出的另一离子)四、能发生水解的酸式盐溶液中离子浓度大小比较例4判断0.1 molL-1的NaHCO3溶液中离子浓度的大小关系。解析：因 NaHCO =Na+HCO -HCO -+H O w H CO +OH-HCO - w H+CO 2-33322333NaHCO3的水解程度大于电离程度，因此溶液呈碱性，且c(OH-)c(CO32-)。由于少部分 水解和电离，则 c (Na+) c(HCO -) c(OH-) c(CO 2-)33又由于HCO3-电离产生H+与C032-数目相
5、同，而H20电离也可产生H+,因此c(H+) c(CO32-), 则NaHCO溶液离子浓度由大到小的排列顺序为:c(Na+) c(HC0 -) c(0H-) c(H+) c(CO 2-)333二元弱酸的酸式盐溶液中离子浓度大小的一般关系是：c (不水解离子)c (水解离子)c (显性离子)c (水电离出的另一离子)c (电 离得到的酸根离子)五、互不反应的两种物质：如等浓度弱酸(弱碱)与对应的盐例5 O.lmol/L的NH Cl溶液和O.lmol/L的氨水混合溶液中所存在的离子的浓度由4大到小的排列顺序是.解析：在该溶液中，NHH0的电离与NH+的水解相互抑制，NHH0的电离程度大于32432
6、NH+的水解程度，溶液显碱性：c(0H-)c(H+)，同时c(NH+)c(Cl-)。要进行综合分析，44电离因素、水解因素等都是影响离子浓度大小的要素。答案：c (NH +)c ( Cl-) c (oh-) c (H+)o4六、恰好完全反应的两种物质例6常温下，如果取O.lmol/L的HA溶液与O.lmol/L的Na0H溶液等体积混合(忽略混合后体积变化)，测得混合后溶液的pH=8,试回答下列问题(1) 求出混合溶液中下列算式的精确计算结果：c(Na+)c(A-) = mol/L； c(OH-) -c(HA-) = mol/L。(2) 在含有A-、Na+、H+、0H-的水溶液中，如果出现下列关
7、系，请将它们在溶液中可能对应的溶质分子填在横线上： c(Na+)c(A-)c(OH-)c(H)： ； c(A-)c(Na+)c(H)c(OH-)： ； c(Na+)c(OH-)c(A-)c(H)： 。解析：(1)由于HA与Na0H溶液恰好完全反应，且混合后pH=8,所以为强碱弱酸盐， 故 HA 为弱酸。根据电荷守恒：c(Na+) + c(H+)=c(A-) + c(OH-)得：c(Na+) c(A-) =c(0H -)c(H+) =10-6mol/L 10-8mol/L = 9.9X 10-7 mol/L。根据物料守恒得：c(HA) +c(A -)=c(Na+) = 0.05 mol/L,联合
8、上两式得出：c(OH-) c(HA-) = c(H+) = 10-8mol/L；(2)顺序中显碱性，且c(Na+)c(A-),可能是单一物质水解平衡，故溶质只能是 NaA，若两种物质只能是电离平衡为主，水解为辅，则盐NaA中含有微量NaOH；顺序中显 酸性，且c(A-)c(Na+)，只能是电离平衡为主，水解平衡为辅，两种物质为盐NaA中含酸 HA微量，故溶质为NaA和HA。顺序中显碱性，且c(Na+) c(A-)，只能是电离平衡为主， 水解平衡为辅，两种物质为盐NaA中含碱NaOH适量，故溶质为NaA和NaOH。答案：(1) 9.9X10-7； 1X10-8 (2)NaA 或 NaA 和 Na
9、OH NaA 和 HA NaA 和 NaOH。七、过量反应例7 pH=13的NH3H2O和pH=1的盐酸等体积混合后所得溶液中各离子浓度由大到小 的排列顺序是。解析: pH=1 的 HCl, c (H+) =0.1 mol L-1， pH=13 的 HO， c(0H-)=0.1 mol L-1，则NHHO的浓度远大于0.1 molL-i。因此两溶液混合时生成NH Cl为强酸弱碱盐，氨水324过量，且c(NH3H2O)c(NH4Cl),则溶液的酸碱性应由氨水决定。即NH3屯。的电离大于 NH +的水解，所以溶液中的离子浓度由大到小的顺序应为：c(NH +) c(Cl-) c(OH-) c(H+)
10、44 注：强酸弱碱盐溶液中加入一定量的弱碱解题方法与此题相同。例8 0.2 molL-1CH3COOK与0.1 molL-1的盐酸等体积混合后，溶液中下列粒子 的物质的量关系正确的是( )A. c(CHCOO-)=c(Cl-)=c(H+)c(CHCOOH)33B. c(CHCOO-)=c(Cl-)c(CHCOOH)c(H+)33C. c (CH COO-) c(Cl-) c (H+) c (CH COOH)33D. c(CHCOO-)c(Cl-)c(CHCOOH)c(H+)33解析：两溶液混合后CH3COOK+HCl=KCl+CH3COOH，又知CH3COOK过量，反应后溶液中 CH COOK
11、、CH COOH和KCl物质的量相等。由于CH COOH的电离和CH COO-的水解程度均很3333小，且CH COOH的电离占主导地位，因此c(CHCOO-)c(H+)c(OH-)。 33又知 c(Cl-)=0.05 mol L-1,c(CHCOO-) 0.05 mol L-1, c(CH COOH) 0.05 mol L-i。 因此选项中 D 是正确的。八、等浓度溶液中同种离子浓度大小比较例9在相同物质的量浓度的下列各溶液中：NHCl、CH COONH、NH HSO。c(NH +)434444由大到小的顺序是.解析：在中存在 NHCl= NH+ + Cl-,NH+ + HO w NH H0 + H+4 4 4 2 3 2在中存在 CH COONH = CH COO- + NH+, NH + + HO w NH HO + H+3 4 3 4 4 2 3 2CH COO- + HO w CH COOH + OH-,在中存在 NHHSO = NH + + H+ +SO 2-3 2 3 4 4 4 4由于中H+的存在抑制NH+的水解，因此中c(NH+)最大，由于中存在双水解，促44进NH+水解，故中c(NH +)最小。44答案：，总之，离子浓度大小问题由于考查性强，考查能力要求高又是中学教学的重点和难点历年高考试题中都有这类试题出现，相信在今后的高考中仍会成为考试的重点和热点试题。
