第三节 溶液中粒子浓度大小的比较

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,溶液中粒子浓度,大小的比较,山东省滕州二中新校 王新栋,电解质溶液中离子浓度大小比较问题，是高考的“热点”之一。 高考化学试卷常常涉及这种题型。这种题型考查的知识点多，灵活性、综合性较强，有较好的区分度，它能有效的考查学生对强弱电解质、电离平衡、电离程度、水的电离、,pH,值、离子反应、盐类水解等基本概念的掌握程度及对这些知识的综合运用能力。,处理此类试题时要关注以下几个方面。,【,必需的知识储备,】,1.,水的电离,水是一种极弱的电解质，它能微弱的电离，生成,H,+,和,OH,-,，,H,2,O,H,+,+OH,-,。,在,25,（常温）时，纯水中,c(H,+,)=,c(OH,-,)=110,-7,mol/L,。,【,思考,】,（,1,）在纯水中加入酸或碱，对水的电离起到,作用，,使水的电离程度,。,（,2,）在纯水中加入强碱弱酸盐、强酸弱碱盐，对水的,电离起到,作用，使水的电离程度,。,抑制,减小,促进,增大,2,盐类的水解,强酸弱碱盐：如,NH,4,Cl,、,Al,2,(SO,4,),3,等水解后溶液呈,性；,溶液中存在哪些电离及电离平衡？,试写出,NH,4,Cl,溶液中的水解离子方程式：,酸性,NH,4,+,+ H,2,O,NH,3,H,2,O+ H,+,使溶液中,：,c(H,+,)c(OH,),呈酸性,.,强碱弱酸盐：如,CH,3,COONa,、,Na,2,CO,3,等水解后,溶液呈,性。,溶液中存在哪些电离及电离平衡？,试写出,Na,2,CO,3,溶液中的水解离子方程式：,碱性,1. (2001,年全国春招题,),在,0.1mol,L,-1,Na,2,CO,3,溶液中，下列关系正确的是,( ),。,A,c,(Na,+,),2,c,(CO,3,2-,) B,c,(OH,-,),2,c,(H,+,),C,c,(HCO,3,-,),c,(H,2,CO,3,),D,c,(Na,+,),c,(CO,3,2-,)+,c,(HCO,3,-,),解析,由于,CO,3,2-,水解，故,c,(Na,+,),2,c,(CO,3,2-,),；,又,CO,3,2-,水解以第一步为主，,故有,c,(HCO,3,-,),c,(H,2,CO,3,),，依,物料守恒,，,有,c,(Na,+,),2,c,(CO,3,2-,)+,c,(HCO,3,-,)+,c,(H,2,CO,3,),，,故,c,(Na,+,),c,(CO,3,2-,),c,(HCO,3,-,),；,因由,水电离出,H,+,和,OH,-,物质的量相等,，,可得,c,(OH,-,)=,c,(H,+,)+,c,(HCO,3,-,)+,2c,(H,2,CO,3,),，,故,c,(OH,-,)2,c,(H,+,),。综合上述，正确答案为,C,。,题,2.(2003,年上海高考题,),在,10ml 0.1molL,-1,NaOH,溶液中加入同体积、同浓度,CH,3,COOH,溶液，反应后溶液中各微粒的浓度关系错误的是,( ),。,A,c,(Na,+,),c,(CH,3,COO,-,),c,(H,+,),c,(OH,-,),B,c,(Na,+,),c,(CH,3,COO,-,),c,(OH,-,),c,(H,+,),C,c,(Na,+,),c,(CH,3,COO,-,),c,(CH,3,COOH),D,c,(Na,+,),c,(H,+,),c,(CH,3,COO,-,),c,(OH,-,),两者恰好反应生成,CH,3,COONa,，,等同于单一溶质,，故与题型,方法相同。由于少量,CH,3,COO,-,发生水解：故有,c,(Na,+,),c,(,CH,3,COO,-,),c,(OH,-,),c,(H,+,),，根据,物料守恒,C,正确，根据电荷守恒,D,正确，,A,错误。故该题选项为,A,。,题,3.(2002,年全国高考理综,),常温下，将甲酸和氢氧化钠溶液混合，所得溶液,pH,7,，则此溶液中,( ),。,A,c,(HCOO,-,),c,(Na,+,),B,c,(HCOO,-,),c,(Na,+,),C,c,(HCOO,-,),c,(Na,+,),D,无法确定,c,(HCOO,-,),与,c,(Na,+,),的关系,本题绝不能理解为恰好反应，因完全反应生成甲酸钠为强碱弱酸盐，溶液呈碱性，而现在,pH=7,，故酸略为过量。根据溶液中,电荷守恒：,c,(Na,+,)+,c,(H,+,)=,c,(HCOO,-,),c,(OH,-,),因,pH=7,，故,c,(H,+,)=,c,(OH,-,),，所以有,c,(Na,+,)=,c,(HCOO,-,),，答案为,C,。,首先,必须有正确的思路：,其次,要掌握解此类题的三个思维基点：电离、水解和守恒（电荷守恒、物料守恒及质子守恒）。对每一种思维基点的关键、如何切入、如何展开、如何防止漏洞的出现等均要通过平时的练习认真总结，形成技能。,第三,，要养成认真、细致、严谨的解题习惯，要在平时的练习中学会灵活运用常规的解题方法，例如：淘汰法、定量问题定性化、整体思维法等。,一、电解质溶液中的守恒关系和“小”原则,(1),电荷守恒：,电解质溶液中所有阳离子所带有的,正电荷总数,与所有,的阴离子所带的,负电荷总数,相等。,电解质溶液总是呈,，即阴离子所带负电荷,总数一定,阳离子所带正电荷总数。,电中性,等于,注意点：,准确判断溶液中的离子种类；,弄清离子浓度与电荷浓度的关系，,即,R,n,+,的电荷浓度为,n,c,(,R,n,+,),想一想,:,相互探讨后，写出,碳酸钠,(,Na,2,CO,3,),溶液,中的,电荷守恒,关系式,等式,:,离子,:,Na,+,H,+,CO,3,2-,HCO,3,-,OH,-,找,列,根据电荷的物质的量,:,n(Na,+,),n(H,+,),2n(,CO,3,2-,),n(,HCO,3,-,),n(OH,-,),离子浓度关系,:,c(Na,+,),c(H,+,),2c(,CO,3,2-,),c(,HCO,3,-,),c(OH,-,),(2),物料守恒：,电解质溶液中由于电离或水解因素，离子会发生变化变成其它离子或分子等，但离子或分子中某种特定元素的原子的总数是不会改变的。,如,:Na,2,CO,3,溶液中存在,：,n(Na,+,)n(C)=,，,2 1,推出,：,某些特征性的原子是守恒的,c(Na,+,)=2c(HCO,3,-,)+c(CO,3,2-,)+c(H,2,CO,3,),如,:,在,Na,2,CO,3,溶液中,为得到质子后的产物；,为失去质子后的产物,c(OH,-,),c(H,+,)+c(HCO,3,-,)+2c(H,2,CO,3,),H,+,、,HCO,3,-,、,H,2,CO,3,OH,-,(3),质子守恒：,电解质溶液中分子或离子得到或失去质子（,H,+,）,的物质的量应相等。,或将电子守恒和物料守恒关系式叠加,c(Na,+,),c(H,+,),2c(,CO,3,2-,),c(,HCO,3,-,),c(OH,-,),c(Na,+,)=2c(HCO,3,-,)+c(CO,3,2-,)+c(H,2,CO,3,),(4),电离程度“小”原则,该原则主要是指弱酸、弱碱溶液的电离程度小，产生的离子浓度也就小。适用弱电解质的溶液中离子浓度大小比较的题型。,想一想,:,0.1 mol,L,-1,的,CH,3,COOH,溶液中的离子分子大小关系如何：,(5),水解程度,“,小,”,原则,如：,CH,3,COONa,溶液中存在如下关系：,c(Na,+,)C(CH,3,COO,-,)c(OH,-,)C(CH,3,COOH)c(H,+,),训练一,写出,CH,3,COONa,溶液中三个守恒关系式,电荷守恒：,物料守恒：,质子守恒：,训练二,写出,NaHCO,3,溶液中三个守恒关系式,电荷守恒：,物料守恒：,质子守恒：,c(Na,+,)+c(H,+,),c(CH,3,COO,-,)+c(OH,-,),c(Na,+,),c(CH,3,COO,-,)+c(CH,3,COOH),c(OH,-,),c(H,+,)+c(CH,3,COOH),c(Na,+,)+c(H,+,),c(HCO,3,-,)+2c(CO,3,2-,)+c(OH,-,),c(Na,+,),c(HCO,3,-,)+c(CO,3,2-,)+c(H,2,CO,3,),c(OH,-,),c(H,+,),c(CO,3,2-,)+c(H,2,CO,3,),二、溶液中微粒,(,除水分子,),浓度大小的比较*,1,、单一溶质溶液：根据电离、水解情况分析,（,1,）弱酸溶液：,【,例,1】,在,0.1mol/L,的,H,2,S,溶液中，下列关系错误的是,A.c(H,+,)=c(HS,-,)+c(S,2-,)+c(OH,-,),B.c(H,+,)=c(HS,-,)+2c(S,2-,)+c(OH,-,),C.c(H,+,),c(HS,-,)+c(S,2-,)+c(OH,-,),D.c(H,2,S)+c(HS,-,)+c(S,2-,)=0.1mol/L,分析：由于,H,2,S,溶液中存在下列平衡：,H,2,S H,+,+HS,-,，,HS,-,H,+,+S,2-,，,H,2,O H,+,+OH,-,，根据电荷守恒得,c(H,+,)=c(HS,-,)+2c(S,2-,)+c(OH,-,),，由物料守恒得,c(H,2,S)+c(HS,-,)+c(S,2-,)=0.1mol/L,，所以关系式错误的是,A,项。 （注意：解答这类题目主要抓住弱酸的电离平衡。）,( A ),（,2,）弱碱溶液：,( c ),分析：由于氨水溶液中存在一水合氨的电离平衡和水的电离平衡，所以所得溶液呈碱性，根据电荷守恒和物料守恒知,BD,正确，而一水合氨的电离是微量的，所以,C,项错误，即答案为,C,项。,3.,强酸弱碱盐溶液：,【,例,3】,在氯化铵溶液中，下列关系正确的是,A.c(Cl,-,),c(NH,4,+,),c(H,+,),c(OH,-,),B.c(NH,4,+,),c(Cl,-,),c(H,+,),c(OH,-,),C. c(NH,4,+,),c(Cl,-,),c(H,+,),c(OH,-,),D.c(Cl,-,),c(NH,4,+,),c(H,+,),c(OH,-,),( A ),水解是微量的，所以上述关系式正确的是,A,项。（注意：解答这类题目时主要抓住弱碱阳离子的水解，且水解是微量的，水解后溶液呈酸性。）,（,4,）强碱弱酸盐溶液,：,【,例,4】,在,Na,2,S,溶液中下列关系不正确的是,A,c(Na,+,) =2c( HS,) +2c(S,2,) +c(H,2,S),B.,c(Na,+,),+c(H,+,)=c(OH,)+c(,HS,)+ 2,c(S,2,),C,c(Na,+,),c(S,2,),c(OH,),c(HS,),D,c(OH,)=c(HS,)+c(H,+,)+ c(H,2,S),( AD ),解析： 电荷守恒：,c(Na,+,) +,c(H,+,)=,c(OH,)+,c(HS,)+2c(S,2,),； 物料守恒：,c(Na,+,) =2c(HS,) +2c(S,2,) +2c(H,2,S),； 质子守恒：,c(OH,)=,c(HS,)+c(H,+,)+2c(H,2,S),，选,A D,(5),强碱弱酸的酸式盐溶液,：,【,例,5】,草酸是二元弱酸，草酸氢钾溶液呈酸性，在,0.1mol/LKHC,2,O,4,溶液中，下列关系正确的是,A,c,(K,+,) +,c,(H,+,)=,c,(HC,2,O,4,-,)+,c,(OH,-,)+,c,(C,2,O,4,2-,),B,c,(HC,2,O,4,-,) +,c,(C,2,O,4,2-,) =0.1mol/L,C,c,(C,2,O,4,2-,),c,(H,2,C,2,O,4,),D,c,(K,+,) =,c,(H,2,C,2,O,4,)+,c,(HC,2,O,4,-,) +,c,(C,2,O,4,2-,),( CD ),解析,因为草酸氢钾呈酸性，所以,HC,2,O,4,-,电离程度大于水解程度，故,c,(C,2,O,4,2-,),c,(H,2,C,2,O,4,),。又依据物料平衡，所以,D,c,(K,+,)=,c,(H,2,C,2,O,4,)+,c,(HC,2,O,4,-,)+,c,(C,2,O,4,2-,),正确，又根据电荷守恒，,c,(K,+,)+,c,(H,+,)=,c,(HC,2,O,4,-,)+,c,(OH,-,)+2,c,(C,2,O,4,2-,),，所以。综合上述，,C,、,D,正确。,1.,在,0.1mol/L Na,2,CO,3,溶液中，下列关系正确的是,c(Na,+,)=2c(CO,3,2-,),c(OH,-,)=2c(H,+,),C. c(HCO,3,-,)c(H,2,CO,3,),D.,c(Na,+,),c(OH,-,),则下列有关说法或关系一定正确的是,HB,-,的水解程度小于,HB,的电离程度；,c(Na,+,)=0.1mol/Lc(B,2-,);,溶液的,pH=1;,c(Na,+,)=c(HB,-,)+2c(B,2-,)+c(OH,-,),A. B. C. D. ,3.,下列叙述正确的是,A. 0.1mol/L,氨水中，,c(OH,-,)=c(NH,4,+,),B. 10mL 0.02mol/L,HCl,溶液与,10mL 0.02mol/L,Ba(OH),2,溶液充分混合后溶液体积为,20mL,，则,pH=12,C.,在,0.1mol/LCH,3,COONa,溶液中，,c(OH,-,) =c(CH,3,COOH)+c(H,+,),D. 0.1mol/L,某二元弱酸强碱盐,NaHA,溶液中，,c(Na,+,) =2c(A,2-,)+c(HA,-,)+c(H,2,A),( BC ),【,课堂练习,】,( BC ),( B ),4.,叠氮酸（,HN,3,),与醋酸性质相似，下列叙述中错误的是,A. HN,3,水溶液中微粒浓度大小顺序为：,c(HN,3,),c(H,+,) c(N,3,-,),c(OH,-,),B. HN,3,与,NH,3,反应生成的叠氮铵盐是共价化合物,C. NaN,3,水溶液中离子浓度大小为,c(Na,+,)c(N,3,-,),c(OH,-,),c(H,+,),D. N,3,-,与,CO,2,含相等电子数,【,课堂练习,】,三、两种电解质溶液,混合后,离子浓度大小的比较,关注混合后溶液的酸碱性,混合后溶液的酸碱性取决于溶质的电离和水解的情况，一般判断原则是：,若溶液中有酸或碱存在，要考虑酸和碱的电离，即溶液相应地显酸性或碱性；,若溶液中的溶质仅为盐，则考虑盐水解情况；,对于特殊情景要按所给的知识情景进行判断,。,【,例,1】,用物质的量都是,0.1 mol,的,CH,3,COOH,和,CH,3,COONa,配制成,1L,混合溶液，已知其中,C(CH,3,COO,-,),C(Na,+,),，,对该混合溶液的下列判断正确的是,( ),A.C(H,+,),C(OH,-,),B.C(CH,3,COOH),C(CH,3,COO,-,),0.2 mol/L,C.C(CH,3,COOH),C(CH,3,COO,-,),D.C(CH,3,COO,-,),C(OH,-,),0.2 mol/L,1,、两种物质混合不反应：,AB,【,课堂练习,】,1,、现有,NH,4,Cl,和氨水组成的混合溶液,C(,填“,”,、“,7,，,则该溶液中,C(NH,4,),C(Cl,),；,若,C(NH,4,),B,2,、,两种物质恰好完全反应,【,例,7】,在,10ml 0.1molL,-1,NaOH,溶液中加入同体积、同浓度,CH,3,COOH,溶液，反应后溶液中各微粒的浓度关系错误的是,( ),。,A,c,(Na,+,),c,(,CH,3,COO,-,),c,(H,+,),c,(OH,-,),B,c,(Na,+,),c,(,CH,3,COO,-,),c,(OH,-,),c,(H,+,),C,c,(Na,+,),c,(,CH,3,COO,-,),c,(,CH,3,COO,H),D,c,(Na,+,),c,(H,+,),c,(,CH,3,COO,-,),c,(OH,-,),A,3,、,两种物质反应，其中一种有剩余,：,（,1,）酸与碱反应型,关注所给物质的量是物质的量浓度还是,pH,在审题时，要关注所给物质的量是“物质的量浓度”还,是“,pH”,，,否则会很容易判断错误,（解答此类题目时应抓住两溶液混合后剩余的弱酸或弱,碱的电离程度和生成盐的水解程度的相对大小。）,【,例,8】,：把,0.02 molL,-1,CH,3,COO,H,溶液与,0.01 molL,-1,NaOH,溶液等体积混合，则混合液中微粒浓度关系正确的是,( ),A,、,c(,CH,3,COO,-,),c(Na,+,) B,、,c(,CH,3,COO,H),c(,CH,3,COO,-,),C,、,2c(H,+,),c(,CH,3,COO,-,)-c(,CH,3,COO,H),D,、,c(,CH,3,COO,H)+c(,CH,3,COO,-,),0.01 molL,-1,AD,【,例,9】,： 将,0.2molL,1,HCN,溶液和,0.1molL,1,的,NaOH,溶液等体积混合后，溶液显碱性，下列关系式中正确的是 （ ）,c(HCN)c(CN,),C. c(HCN)c(CN,)c(OH,),D. c(HCN)c(CN,)0.1molL,1,BD,解析：上述溶液混合后，溶质为,HCN,和,NaCN,，,由于该题已说明溶液显碱性，所以不能再按照,HCN,的电离处理，而应按,NaCN,水解为主。所以,c(Na,)c(CN,),，选,B D,【,例,10】,设氨水的,pH,x,，,某盐酸的,pH,y,，,已知,x+y,14,，且,x11,。,将上述两溶液分别取等体积充分混合后，所得溶液中各离子浓度由大到小的顺序是,( ),A.c(Cl,)c(NH,4,+,)c(H,+,)c(OH,),B. c(NH,4,+,)c(Cl,)c(H,+,)c(OH,),C. c(NH,4,+,)c(Cl,)c(OH,)c(H,+,),D. c(Cl,)c(NH,4,+,)c(OH,)c(H,+,),C,解析：由于,x+y,14,，且,x11,，,所以氨水,c(OH,),和盐酸中的,c(H,+,),相等。两者等体积混合后，氨水过量，溶液显碱性，选,C,【,练习,】,（,05,江苏）,12,常温下将稀,NaOH,溶液与稀,CH,3,COOH,溶液混合，不可能出现的结果是,A,pH,7,，且,c,(OH,),c,(Na,+,),c,(H,+,),c,(CH,3,COO,),B,pH,7,，,且,c,(Na,+,) +,c,(H,+,) =,c,(OH,) +,c,(CH,3,COO,)C,pH,7,，,且,c,(CH,3,COO,),c,(H,+,),c,(Na,+,),c,(OH,) D,pH,7,，,且,c,(CH,3,COO,),c,(Na,+,),c,(H,+,) =,c,(OH,),AC,（,2007,全国卷四川考题 ）,11,在,25,时将,pH,11,的,NaOH,溶液与,pH,3,的,CH,3,COOH,溶掖等体积混合后，下列关系式中正确的是,A,c (Na,+,)=c(CH,3,COO,)+c(CH,3,COOH),B,c(H,+,)=c(CH,3,COO,)+,c(OH,一,),C,c (Na,+,) c (CH,3,COO,)c(OH,)c(H,+,),D,c (CH,3,COO,)c(Na,+,)c(H,+,)c(OH,),D,未指明酸碱的强弱：,例：一元酸,HA,溶液中，加入一定量强碱,MOH,溶液后，恰好完全反应，反应后的溶液中，下列判断正确的是,( ),A,A,-,M,+, B,A,-,M,+,C,若,MA,不水解,则,OH,-,A,-,解析：因为没有告知一元酸,HA,的相对强弱，因此要考虑两种情况，若是强酸，则,A-=M+,，若是弱酸则,A-,M+,，还要考虑,MA,的水解，所以选,B C,BC,（,2,）盐与碱,(,酸,),反应型,（解答此类题目时应抓住两溶液混合后生成的弱酸或弱碱的电离程度和剩余盐的水解程度的相对大小。）,【,例,1】,. (2001,年上海高考题,),将,0.1molL,-1,醋酸钠溶液,20mL,与,0.1molL,-1,盐酸,10mL,混合后，溶液显酸性，则溶液中有关粒子浓度关系正确的是,( ),A,c,(CH,3,COO,-,),c,(Cl,-,),c,(H,+,),c,(CH,3,COOH),B,c,(CH,3,COO,-,),c,(Cl,-,),c,(CH,3,COOH),c,(H,+,),C,c,(CH,3,COO,-,),c,(Cl,-,),c,(H,+,),c,(CH,3,COOH),D,c,(Na,+,),c,(H,+,),c,(CH,3,COO,-,),c,(Cl,-,),c,(OH,-,),BD,4,、不同物质同种离子浓度比较型：,【,例题,】,(1996,年上海高考题,),物质的量浓度相同的下列溶液中，,NH,4,+,浓度最大的是（ ）。,A,NH,4,Cl B,NH,4,HSO,4,C,HCOONH,4,D,NH,4,HCO,3,B,5,、其他类型,关注利用溶液中阴阳离子的种类来判断溶液中溶质的可能情况,谢谢指导,