離子濃度大小比較規(guī)律及高考試題例析

1、離子濃度大小比較規(guī)律及高考試題例析電解質(zhì)溶液中離子濃度大小比較問題，是高考的“熱點”之一。 多年以來全國高考化學(xué)試卷年年涉及這種題型。這種題型考查的知識點多，靈活性、綜合性較強，有較好的區(qū)分度，它能有效地測試出學(xué)生對強弱電解質(zhì)、電離平衡、電離度、水的電離、pH值、離子反應(yīng)、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。 解答此類題時首先必須有正確的思路；其次要掌握解的三個思維基點：電離、水解和守恒（電荷守恒、物料守恒及質(zhì)子守恒）。對每一種思維基點的關(guān)鍵、如何切入、如何展開、如何防止漏洞的出現(xiàn)等均要通過平時的練習(xí)認真總結(jié)，形成技能。第三，要養(yǎng)成認真、細致、嚴謹?shù)慕忸}習(xí)慣，要在平時的練習(xí)

2、中學(xué)會靈活運用常規(guī)的解題方法，例如：淘汰法、定量問題定性化、整體思維法等。電解質(zhì)的電離規(guī)律強電解質(zhì)在水溶液中是完全電離的，在溶液中不存在電解質(zhì)分子。弱電解質(zhì)在水溶液中是少部分發(fā)生電離的。01mol/L的如CH3COOH溶液中，CH3COOH的電離度只有132，溶液中存在較大量的H2O和CH3COOH分子，少量的H+、CH3COO和極少量的OH離子。多元弱酸如H2CO3還要考慮分步電離H2CO3 H+HCO3；HCO3HCO32，且第一步電離遠大于第二步電離。水的電離規(guī)律水是一種極弱的電解質(zhì)，它能微弱地電離，生成H3O+和OH-，H2OH+OH-。在（常溫）時，純水中H+OH-1×10

3、-7mol/L。在一定溫度下，H+與OH-的乘積是一個常數(shù)：水的離子積KwH+·OH-，在時，Kw1×10-14。在純水中加入酸或堿，抑制了水的電離，使水的電離度變小，水電離出的H+水和OH-水均小于10-7mol/L。在純水中加入弱酸強堿鹽、弱堿強酸鹽，促進了水的電離，使水的電離度變大，水電離出的H+水或OH-均大于10-7mol/L。 鹽類水解規(guī)律：強酸弱堿鹽如NH4Cl、Al2(SO4)3等水解后溶液呈酸性；強堿弱酸鹽如CH3COONa、Na2CO3等水解后溶液呈堿性。多元弱酸鹽還要考慮分步水解，如CO32+H2OHCO3+OH、HCO3+H2OH2CO3+OH。水解

4、的離子占總離子的極少數(shù)，且第一步水解大與第二步水解。正鹽水解大于酸式鹽，如同濃度Na2CO3堿性大于NaHCO3。水解與電離關(guān)系規(guī)律對水解與電離共存時相互抑制，二者的相對大小要分析清楚。如NaHCO3水解大于電離,顯堿性,H2CO3 CO32, 如NaH2PO4、NaHSO3電離大于水解,顯酸性性, 如NaHSO3 中：SO32H2SO3,而NaHSO4則只電離不水解電解質(zhì)溶液中的守恒關(guān)系電荷守恒：電解質(zhì)溶液中所有陽離子所帶有的正電荷數(shù)與所有的陰離子所帶的負電荷數(shù)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(C

5、O32)c(OH) 物料守恒：電解質(zhì)溶液中由于電離或水解因素，離子會發(fā)生變化變成其它離子或分子等，但離子或分子中某種特定元素的原子的總數(shù)是不會改變的。如NaHCO3溶液中n(Na)：n(c)1：1，推出：c(Na)c(HCO3)c(CO32)c(H2CO3)；水電離出的c(H)與c(OH)相等，如Na2CO3溶液中：c(OH)= c(H)+ c(HCO3)+2 c(H2CO3)。 質(zhì)子守恒：電解質(zhì)溶液中分子或離子得到或失去質(zhì)子（H）的物質(zhì)的量應(yīng)相等。例如在NH4HCO3溶液中H3O、H2CO3為得到質(zhì)子后的產(chǎn)物；NH3、OH、CO32為失去質(zhì)子后的產(chǎn)物，故有以下關(guān)系：c(H3O+c(H2CO3

6、)=c(NH3)+c(OH)+c(CO32)。近三年高考例析例1（09年廣東化學(xué)·9）下列濃度關(guān)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-)DNa2CO3溶液中：c(Na+)>c(CO32-)>c(OH-)>c(HCO3-)>c(H+)解析：氯氣在水中與水反應(yīng)是可逆反應(yīng)，物料守恒不成立，A錯誤；Cl2+H2O=HCl+HClO，HCl中電離的H+與Cl-濃度相等，再加上HClO會電離出H+，所以H+濃

7、度一定大于Cl-濃度，B錯誤；等體積等濃度的氫氧化鈉與醋酸混合恰好完全反應(yīng)生成醋酸鈉，因CH3COO-水解，所以Na+濃度大于CH3COO-的濃度，C錯誤。答案：D。例2（07年廣東化學(xué)·15）下列各溶液中，微粒的物質(zhì)的量濃度關(guān)系正確的是·L-1 Na2CO3溶液：c（OH）c（HCO3）c（H）2c（H2CO3）·L-1NH4Cl溶液：c（NH4）c（Cl）C向醋酸鈉溶液中加入適量醋酸，得到的酸性混合溶液：c（Na）c（CH3COO）c（H）c（OH）D向硝酸鈉溶液中滴加稀鹽酸得到的pH5的混合溶液：c（Na）c（NO3）解析：溶液中離子濃度大小比較要綜合運用電

8、離平衡，鹽類水解知識，要記住三個守恒：電荷守恒、物料守恒、質(zhì)子守恒。A根據(jù)質(zhì)子守恒，水電離出的H和OH的物質(zhì)的量相等，Na2CO3溶液中H分別以HCO3、H、H2CO3形式存在，故A對，B中由于NH4水解，c(NH4與c(Cl)不等，B錯，C中根據(jù)電荷守恒有：c(Na)+ c(H)=c(OH)+ c(CH3COO)，因為c(H)c(OH)，故c(CH3COO)c(Na)，C錯。D中Na、NO3不水解加入稀鹽酸后二者的物質(zhì)的量濃度比仍是1：1，故D對。答案：AD例3（08年廣東化學(xué)·17）鹽酸、醋酸和碳酸氫鈉是生活中常見的物質(zhì)。下列表述正確的是A在NaHCO3溶液中加入與其等物質(zhì)的量的

9、NaOH，溶液中的陰離子只有CO32和OH-BNaHCO3溶液中：c(H+)+c(H2CO3)=c(OH-)C10 mL0.10 mol·L-1CH3COOH溶液加入等物質(zhì)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+)D中和體積與pH都相同的HCl溶液和CH3COOH溶液所消耗的NaOH物質(zhì)的量相同解析：A中，生成Na2CO3溶液，CO32會發(fā)生水解，生成HCO3，所以A錯；電荷守恒 ：C(H)+C(Na)=C(HCO3)+2C(CO32)+C(OH) 物料守恒：C(Na)=C(HCO3) C(CO32)+C(H2CO3)

10、兩式相減得 ：C（H）+C（H2CO3）=C（CO32）+C(OH) 所以B錯誤。C中，生成NaAc，Ac水解呈堿性，故C正確；相同PH，相同體積的HCl和HAc，因為HAc為弱酸，所以HAc的物質(zhì)的量濃度大，HAc所消耗的NaOH的物質(zhì)的量多，D錯。答案：C例4（09年江蘇化學(xué)·13）下列溶液中微粒的物質(zhì)的量濃度關(guān)系正確的是·L1NH4HSO4溶液中滴加NaOH溶液至中性：c(Na)c(SO42)c(NH4)c(OH)c(H)·L1NaHCO3溶液：c(Na)c(OH)c(HCO3)c(H)CNa2CO3溶液：c(OH)c(H)c(HCO3)2c(H2CO3)D

11、25·L1的CH3COOH、CH3COONa混合溶液： c(CH3COO)c(OH)c(CH3COOH)c(H)解析：B項，NaHCO3溶液中，OH是由HCO3 水解和水的電離所出成的，但是這些都是微弱的。HCO3 的濃度永大于OH濃度，故錯；D項，由電荷守恒有：c(CH3COO)+c(OH)=c(H)+c(Na) ,由物料守恒可得：2c(Na)= c(CH3COO)+ c(CH3COOH)，將兩式中的c(Na) 消去，可得c(CH3COO)+2c(OH)=2c(H)+ c(CH3COOH)。所以c(CH3COO)+c(OH)c(H)c(CH3COOH)= c(H)c(OH)，因為p

12、H=4.75，故c(H)c(OH)>0，所以D項不等式應(yīng)為”>” ，故錯。答案：AC。跟蹤訓(xùn)練1（2003上?；瘜W(xué)）在10mL01mol·L1NaOH溶液中加入同體積、同濃度的HAc溶液，反應(yīng)后溶液中各微粒的濃度關(guān)系錯誤的是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）D C（Na）C（H）C（Ac）C（OH）2（08年江蘇化學(xué)·12）下列溶液中有關(guān)物質(zhì)的量濃度關(guān)系正確的是ApH=2的HA溶液與pH=12的MOH溶液任意比混合：c(H+) + c(M+) = c(OH-) + c(A-)B

13、pH相等的CH3COONa、NaOH和Na2CO3三種溶液：c(NaOH)c(CH3COONa)c(Na2CO3)C物質(zhì)的量濃度相等CH3COOH和CH3COONa溶液等體積混合：c(CH3COO-) +2c(OH-) = 2c(H+) + c(CH3COOH)·L-1的NaHA溶液，其pH=4：c(HA-)c(H+)c(H2A)c(A2-)3（09年安徽理綜·13）·L-1CH3COOH溶液中加入體積為Vb·L-1KOH溶液，下列關(guān)系錯誤的是AVa>Vb時：c (CH3COOH) +c (CH3COO-)>c (K+）BVa=Vb時：c (

14、CH3COOH) +c (H+)>c (OH-）CVa<Vb時：c (CH3COO-)>c (K+）> c (OH-）> c (H）DVa與Vb任意比時：c (K+）+ c (H+) c (OH-）+ c (CH3COO-)4（09年天津理綜·2）25 時，濃度均為0.2 mol/L的NaHCO3和Na2CO3溶液中,下列判斷不正確的是A均存在電離平衡和水解平衡 B存在的粒子種類相同Cc(OH-)前者大于后者 D分別加入NaOH固體，恢復(fù)到原溫度，c(CO33-)均增大5(2005江蘇化學(xué))常溫下將稀NaOH溶液和稀CH3COOH溶液混合，不可能出現(xiàn)的結(jié)

15、果是 A. pH7，且c(OH-)c(Na)c(H)c(CH3COO-)B. pH7，且c(Na)c(H)c(CH3COO-)c(OH-)C. pH7，且c(CH3COO-)c(H)c(Na)c(OH-)D. pH7，且c(CH3COO-)c(Na)c(H)c(OH-)6在01 mol/l的NH3·H2O溶液中，下列關(guān)系正確的是ANH3·H2OOHNH4+H+ BNH4+NH3·H2OOHH+CNH3·H2ONH4+OHH+ DNH3·H2ONH4+H+OH7(2003全國理綜)將20mL 0.4mol/L硝酸銨溶液跟50mL 0.1mol/L

16、氫氧化鋇溶液混合，則混合溶液中各離子濃度的大小順序是A NO3OHNH4Ba2 B NO3Ba2OHNH4C Ba2NO3OHNH4 D NO3Ba2NH4OH8、（2003江蘇化學(xué)）將02mol·L1HCN溶液和0.1mol·L1的NaOH溶液等體積混合后，溶液顯堿性，下列關(guān)系式中正確的是A c(HCN)c(CN) B c(Na)c(CN)C c(HCN)c(CN)c(OH) D c(HCN)c(CN)0.1mol·L19、(2005廣東)關(guān)于小蘇打水溶液的表述正確的是：Ac(Na)c(HCO3)c(CO32)c(H2CO3) Bc(Na+)c(H)c(HCO3

17、)c(CO32)c(OH)CHCO3的電離程度大于HCO3的水解程度D存在的電離有：NaHCO3=Na+HCO3 、HCO3HCO32；H2OH+OH參考答案及解析：1、解析：NaOH與HAc 恰好反應(yīng)生成NaAc，反應(yīng)后溶液為NaAc溶液。因為NaAc是強堿弱酸生成的鹽，在水中要發(fā)生水解；Ac+H2O HAc+OH，由水解原理知Ac比H+及OH大得多；溶液又因水解而呈堿性，所以O(shè)H H+。綜合起來，不難得出：ClNH4HOH。答案為B。2、解析：選項A中根據(jù)電荷守恒，此關(guān)系式正確；選項B中pH相等，溶液中的c(OH)相等，根據(jù)酸性越弱，水解越強，所以溶液中c(Na2CO3)c(CH3COON

18、a)；選項C中根據(jù)電荷守恒得：c(H)c(Na)=c(OH)c(CH3COO)，由于c(CH3COOH)c(CH3COONa)，且它們等體積混合，由原子守恒得：2c(Na)=c(CH3COO)c(CH3COOH)，將×2得：c(CH3COO-) +2c(OH-) = 2c(H+) + c(CH3COOH)；選項D中NaHA溶液的pH4，溶液呈酸性，即c(H)c(OH)，同時也可以判斷HA以電離為主，所以離子濃度的大小順序是：c(HA)c(A2)c(H)c(H2A)。答案：A、C。3、解析：若Va>Vb，醋酸過量，根據(jù)物料守恒可知，n(CH3COOH)+ n(CH3COOVa，n

19、(KVVb，則A選項正確；若Va=Vb，反應(yīng)后為CH3COOK溶液，由于的CH3COO水解而顯堿性，根據(jù)質(zhì)子守恒可知，B選項正確；若Va<Vb，說明堿過量，當(dāng)堿液加的量足夠多，則可以存在c(K)>c(CH3COO)，C選項錯誤；D選項符合電荷守恒，正確。答案：C4、解析：相同濃度時，Na2CO3的堿性強于NaHCO3，C項錯。答案：C。5、解析：本題主要考查電解質(zhì)溶液中各種離于的濃度大小比較和電荷守恒等。NaOH與CH3COOH混合，若pH>7，則二者可能恰好反應(yīng)或堿過量，但不論哪種情況，C（CH3COO）>C(H)，A不正確，根據(jù)電荷守恒知c(Na)c(H)c(CH3

20、COO-)c(OH-)，B正確；若pH<7，則酸過量，在一定條件下(CH3COOH過量較多)可使C選項成立，若pH二7，則c(H)=(OH)，根據(jù)電荷守恒可推得c(Na)c(CH3COO-)，D不成立，故本題答案為A、D。 6、解析： NH3·H2O是一元弱酸，屬于弱電解質(zhì)，在水溶液中少部分發(fā)生電離NH3·H2ONH4+OH，所以NH3·H2O必大于NH4+及OH。因為OHH+NH4+，所以O(shè)HNH4+。綜合起來，NH3·H2OOHNH4+H+。答案為A。 7、解析：該類試題實際上是考查離子間的反應(yīng)。硝酸銨溶液中NO3：8×103mol 、NH4