電解質(zhì)溶液中離子濃度大小的判斷

1、電解質(zhì)溶液中離子濃度大小的判斷山西大學附中 董家才判斷電解質(zhì)溶液中離子濃度的大小關(guān)系或等量關(guān)系，是中學化學的重點和難點，也是高考中經(jīng)常涉及的問題，本文就此類問題的教學總結(jié)如下。一、熟練掌握兩個規(guī)律1多元弱酸電離的規(guī)律根據(jù)多元弱酸分步電離分析：如在H3PO4溶液中：c（H+） c（H2PO4-） c（HPO42-）c（PO43-）和c（H+）3c（PO43-）2鹽類水解的規(guī)律誰弱誰水解，誰強顯誰性 即根據(jù)是否水解及溶液酸堿性分析：如NH4Cl溶液中： c（Cl-） c（NH4+）c（H+）c（OH-）越弱越水解，雙弱促水解 即根據(jù)水解程度分析：如同溫度同濃度的NaCN溶液和NaF溶液中，c（CN

2、-）c（F-）；同溫同度濃度的NH4Cl溶液 NH4HCO3溶液中， NH4+濃度關(guān)系是。多元要分步，程度依次減 即根據(jù)多元弱酸根的分步水解及各步水解程度分析：如Na2CO3溶液中：c（Na+）c（CO32-）c（OH-）c（HCO3-）和c（Na+）2c（CO32-）同溫度同濃度的Na2CO3溶液和NaHCO3溶液中，c（CO32-）c（HCO3-）。顯酸酸抑制，顯堿堿抑制 即根據(jù)酸、堿對水解平衡的影響分析：如同溫同濃度的NH4Cl溶液 NH4HSO4溶液中，NH4+濃度關(guān)系是。二、靈活運用三個守恒1電荷守恒電解質(zhì)溶液中，無論存在多少種離子，溶液總是呈電中性，即陰離子所帶負電荷總數(shù)一定等于陽

3、離子所帶正電荷總數(shù)。如在Na2CO3溶液中存在著Na+、CO32-、H+、OH、HCO3,它們存在如下關(guān)系： c（Na+）+c（H+）=2c（CO32-）+ c（HCO3-）+ c（OH）2物料守恒電解質(zhì)溶液中，由于某些離子能水解或電離，使離子或分子種類增多,但某些關(guān)鍵性的原子總是守恒的， 如在0.10mol/LNa2CO3溶液中CO32能水解,故碳元素以CO32、HCO3、H2CO3三種形式存在，它們之間的守恒關(guān)系為：c（CO32-）+ c（HCO3-）+c（H2CO3）=0.10mol/L或c（Na+）=2c（CO32-）+ 2c（HCO3-）+2c（H2CO3）3質(zhì)子守恒任何溶液中，水電

4、離產(chǎn)生的H+和OH-的物質(zhì)的量均相等，在能發(fā)生水解的鹽溶液中，有H+（或OH-）轉(zhuǎn)化為其它存在形式的情況存在，但各種存在形式的物質(zhì)的量總和與OH-（或H+）的物質(zhì)的量仍保持相等。如在Na2S溶液中，c（OH-）= c（H+）+c（HS-）+ 2c（H2S），該守恒關(guān)系也可由上述電荷守恒和物料守恒兩個守恒關(guān)系推出。三、清晰把握四類題型1單一溶液中離子濃度關(guān)系的判斷【例題1】Na2S溶液中存在的下列關(guān)系，不正確的是（ ）Ac（Na）2c（S2）2c（HS）2c（H2S）Bc（Na）c（H）c（OH）c（HS）2c（S2）Cc（OH）c（H）c（HS）c（H2S）Dc（Na）c（S2）c（OH）c（

5、HS）解析：由物料守恒可知A正確；由電荷守恒可知B正確；由質(zhì)子守恒可知C不正確，正確關(guān)系是c（OH）c（H）c（HS）2c（H2S）；由S2、HS兩種離子的水解平衡可知D正確。答案：C 2混合溶液中離子濃度關(guān)系的判斷【例題2】用物質(zhì)的量都是0.01 mol的HCN和NaCN配成1 升混合溶液, 已知其中c(CN) c(Na+), 對該溶液的下列判斷不正確的是（ ）Ac (H+) c(OH) B c(OH) c(H+)Cc(HCN) c(CN) D c(HCN) + c(CN) = 0.02mol/L解析：先根據(jù)電荷守恒c(Na+) + c(H+)= c(OH) + c(CN) ，由c(CN)

6、c(Na+)可求出c(OH) > c(H+)。又由物料守恒可知D正確，并且c(CN)0.01mol/L，則c(HCN) >0.01mol/L故C正確。答案：A【例題3】將20mL 0.4mol·L-1硝酸銨溶液跟50mL 0.1mol·L-1氫氧化鋇混合，則混合溶液中各離子濃度的大小順序是（ ）Ac（NO3-）c（OH-）c（NH4+）c（Ba2+）Bc（NO3-）c（Ba2+）c（OH-）c（NH4+）Cc（Ba2+）c（NO3-）c（OH-）c（NH4+）Dc（NO3-）c（Ba2+）c（NH4+）c（OH-）解析：常溫下混合，離子反應(yīng)為NH4+OH-NH3

7、·H2O，因溶液較稀，無氨氣逸出。 Ba2+ 和NO3-未參加反應(yīng)，兩者的物質(zhì)的量仍為0.005 mol和0.008mol。根據(jù)反應(yīng)計算，OH-過量了0.002 mol，溶液顯堿性，抑制NH3·H2O電離，NH4+要少得多，故c（OH-）c（NH4+）。答案：B3不同溶液間離子濃度關(guān)系的判斷【例題4】在相同溫度下，相同物質(zhì)的量濃度的下列溶液中 NH4Cl CH3COONH4 NH4HSO4 NH4NO3 。NH4+濃度由大到小的順序是 。解析：NH4HSO4溶液中，HSO4-電離出的H+抑制NH4+的水解，則NH4+濃度最大；CH3COONH4溶液中，陰陽離子都水解，相互促

8、進，則NH4+濃度最??；NH4Cl和NH4NO3均為強酸鹽，水解程度相同，則NH4+濃度相同。答案：=【例題5】相同溫度下，有等體積，物質(zhì)的量濃度都為0.1 mol/L的CH3COOK溶液和KCl溶液。兩種溶液中離子總數(shù)相比較（ ）A、前者多 B、一樣多 C、后者多 D、無法判斷解析：錯誤分析：（1） CH3COO因水解而減少，故選C。 （2）因有下列平衡： CH3COOH2O CH3COOH OH，發(fā)生水解的CH3COO與生成的OH個數(shù)相等，故選B。正確分析：根據(jù)電荷守恒在CH3COOK和KCl溶液中分別有：c（K+）c（H+）c（CH3COO ）c（OH），c（K+）c（H+）c（Cl）c

9、（OH）。兩溶液中的c（K+）相等，而由于CH3COO的水解，使溶液呈堿性，導致c（H+）后者比前者大，所以有c（Cl）c（OH）c（CH3COO ） c（OH）故C正確。答案：C4利用離子濃度關(guān)系推斷溶質(zhì)【例題6】已知某溶液中只存在OH、Cl、NH4+ 、H+四種離子，某同學推測該溶液中各離子濃度大小順序可能有如下四種關(guān)系： c（Cl）c（NH4+）c（H+）c（OH） c（Cl）c（NH4+）c（OH）c（H+） c（NH4+）c（Cl）c（OH）c（H+） c（Cl）c（H+）c（NH4+）c（OH）填寫下列空白：（1）若溶液中只溶解了一種溶質(zhì)，該溶質(zhì)的名稱是 ，上述離子濃度大小順序關(guān)系

10、中正確的是 （選填序號）。（2）若上述關(guān)系中是正確的，則溶液中溶質(zhì)的化學式是 ；若上述關(guān)系中是正確的，則溶液中溶質(zhì)的化學式是 。（3）若溶液由體積相等的稀鹽酸和氨水混合而成，且恰好呈中性，則混合前c（H Cl）（填寫“、或” ，下同） c（NH3·H2O），混合前鹽酸中c（H+）和氨水中c（OH）的關(guān)系：c（H+） c（OH）。解析：（1）任何溶液中因H2O H+ +OH而存在H+ 和OH。若只溶一種溶質(zhì)就含四種離子，則該物質(zhì)必為NH4Cl；又因NH4+水解，則各離子濃度大小關(guān)系為。（2）由（1）中分析可知，若要c（NH4+）c（Cl），必須加入一種可提供NH4+，且使c（OH）增大的物質(zhì)即氨水；若正確，則需在NH4Cl溶液中加入一種可提供大量H+的物質(zhì)即鹽酸。（3）由于NH4Cl水解呈酸性，若使混合溶液呈中性，NH3·H2O必須過量，由于二者等體積混合，則c（NH3·H2O）c（H Cl），而NH3·H2O是弱堿，只有少量電離，所以混合前溶液中c（H+）c（OH）。答案：（1）氯化銨 （2）NH4Cl和NH3（或NH4Cl和NH3&