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1、考点8 离子浓度的大小比较【考点定位】本考点考查离子浓度的大小比较，根据溶液中存在的电离平衡、水解平衡准确确定溶液中存在的微粒，灵活运用电荷守恒、物料守恒及质子守恒分析。【精确解读】一、单一溶液中离子浓度大小的比较：1多元弱酸溶液，根据多步电离分析，如0.1mol/L的H3PO4的溶液中：c(H+)c(H2PO4-)c(HPO42-)c(PO43-)点拨：判断多元弱酸溶液中离子浓度大小的一般规律是：(显性离子)(一级电离离子)(二级电离离子)(水电离出的另一离子)2一元弱酸的正盐溶液，如0.1mol/L的CH3COONa溶液中：c(Na+)c(CH3COO-)c(OH-)c(H+)点拨：判断一
2、元弱酸的正盐溶液中离子浓度大小的一般规律是：(不水解离子)(水解离子)(显性离子)(水电离出的另一离子)3多元弱酸正盐根据多元弱酸根的分步水解分析：如0.1mol/L的Na2CO3溶液中：c(Na+)c(CO32-)c(OH-)c(HCO3-)点拨：判断二元弱酸的正盐溶液中离子浓度大小的一般规律是：(不水解离子)(水解离子)(显性离子)(二级水解离子)(水电离出的另一离子)4二元弱酸的酸式盐溶液，如0.1mol/L的NaHCO3溶液：c (Na+)c(HCO3-)c(OH-)c(H+)c(CO32-)点拨：判断二元弱酸的酸式盐溶液中离子浓度大小的一般规律是：(不水解离子)(水解离子)(显性离子
3、)(水电离出的另一离子)(电离得到的酸根离子)5不同溶液中同一离子浓度的比较，要看溶液中其它离子对其影响的因素如在相同物质的量的浓度的下列溶液：NH4ClCH3COONH4NH4HSO4中c(NH4+)浓度由大到小的顺序是：点拨：该类型题要看溶液中其它离子对的其影响二、混合溶液中离子浓度大小的比较：1两种物质混合不反应：如等物质的量的CH3COOH和CH3COONa混合：CH3COOH的电离作用大于CH3COONa的水解作用，混合后溶液呈酸性，c(CH3COO-)c(Na+)c(H+)c(OH-)等物质的量的NH4Cl和NH3H2O混合：和NH3H2O的电离作用大于NH4Cl的水解作用，混合后
4、溶液呈碱性，c(NH4+)c(Cl-)c(OH-)c(H+)2两种物质其恰好完全反应：如10ml 0.1 mol/L NaOH溶液中加入同体积、同浓度HAc溶液混合100 mL 0.1 mol/L 醋酸与50 mL 0.2mol/L NaOH溶液混合等3两种物质反应，其中一种有剩余（1）酸与碱反应型：点拨：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如：0.2 mol/L HCN溶液和0.1 mol/L NaOH溶液等体积混合解析：上述溶液混合后，溶质为HCN和NaCN，
5、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pH=7型：例: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()Ac(HCOO-)c(Na+) Bc(HCOO-)c(Na+)Cc(HCOO-)=c(Na+) D无法确定c(HCOO-)与c(Na+)的关系解析：该溶液中有四种离子HCOO-、OH-、Na+、H+，根据电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCOO-)，根据pH=7得c(H+)=c(OH-)，故c(HCOO-)=c(Na+)，选C未指明酸碱的强弱：pH之和等于14的酸和碱溶液的混合(判断过量)如：pH=3的CH3COO
6、H与pH=11的NaOH溶液等体积混合，CH3COOH过量，混合后溶液呈酸性；pH=2的盐酸与pH=12的氨水等体积混合，氨水过量，混合后溶液呈碱性（2）盐与酸(碱)反应型弱酸强碱盐与强酸反应后溶液中离子浓度大小的比较例:将0.1mol/L的醋酸钠溶液20mL与0.1mol/L盐酸10mL混合后，溶液显酸性，则溶液中有关微粒的浓度关系正确的是Ac(Ac-)c(Cl-)c(H+)c(HAc)Bc(Ac-)c(Cl-)c(HAc)c(H+)Cc(Ac-)=c(Cl+)c(H+)c(HAc)Dc(Na+)+c(H+)=c(Ac-)+c(Cl-)+c(OH-)解析：两溶液混合后，溶液实质上是等浓度醋酸
7、、醋酸钠、氯化钠的混合溶液，呈酸性说明CH3COO-水解程度小于CH3COOH的电离程度，所以CH3COO-Cl-CH3COOH，但CH3COOH的电离程度较小，CH3COO-H+，故A、C错，B是正确的依据电荷守恒原则可知D也是正确的答案：B、D。强酸弱碱盐与强碱反应后溶液中离子浓度大小的比较例0.2mol/L NH4Cl溶液与0.1mol/L NaOH溶液等体积混合后，溶液中下列微粒的物质的量浓度关系正确的是()Ac(NH4+)=c(Na+)=c(OH-)c(NH3H2O)Bc(NH4+)=c(Na+)c(NH3H2O)c(OH-)Cc(NH4+)+c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+
8、c(OH-)Dc(NH4+)c(Na+)c(NH3H2O)c(OH-)c(H+)解析：因NH4Cl溶液与NaOH溶液等体积混合后，溶液的成分为0.05mol/LNH3H2O，0.05mol/LNaCl，0.05mol/LNH4Cl因为NH3H2O的电离平衡程度大于NH4+的水解程度，所以c(OH-)c(H+)；且c(NH3H2O)0.1mol/L，c(NH4+)0.1mol/L因此溶液中各种微粒浓度由大到小的顺序是c(NH4+)c(Na+)c(NH3H2O)c(OH-)c(H+)D选项正确根据电荷守恒，C选项正确答案：C、D。4不同物质同种离子浓度的比较：如NH4Cl、NH4HSO4、CH3C
9、OONH4和NH4HCO3中NH4+的比较 【精细剖析】一、离子浓度大小比较的解题方法和步骤：1判断水解、电离哪个为主 （1）盐离子不水解不电离：强酸强碱盐，如NaCl、Na2SO4等 （2）盐离子只水解不电离：强酸弱碱或弱酸强碱形成的正盐，如NH4Cl、Na2CO3等 （3）盐离子既水解又电离：多元弱酸形成的酸式盐，以水解为主的有NaHCO3、NaHS、Na2HPO4等；以电离为主的有NaHSO3和NaH2PO4等 （4）根据题意判断：如某温度下NaHB强电解质溶液中，当c(H+)c(OH-)时，以HB-的电离为主；当c(H+)c(OH-)时，以HB-的水解为主对于弱酸HX与强碱盐(NaX式
10、)的混合溶液中，当c(H+)c(OH-)时，以HX的电离为主； 当c(H+)c(OH-)时，以X-的水解为主对于弱碱ROH与强酸盐(RCl式)的混合溶液中，情况则相反 2运用盐溶液中的以上三种关系进行综合分析判断，得出正确结论二、离子浓度大小比较，在分析问题时注意的问题：1三个观点：（1）全面的观点探究离子浓度问题，要充分认识电解质在溶液中的表现，全面考虑溶液中各种离子的存在情况及相互关系，比如：在Na2CO3溶液中存在Na2CO3的电离，CO32-的水解、二级水解以及H2O的电离等多个反应，故溶液中微粒有H2O、Na+、CO32-、HCO3-、H2CO3、H+、OH-，忽视任何一个很微弱的反
11、应、很微少的粒子都是不正确的 （2）矛盾的观点事物是矛盾的统一体，处理矛盾问题时要抓住主要矛盾在比较离子浓度大小时，若溶液中存在竞争反应时，需要抓住主要矛盾来解决相关问题如等物质的量的NH4Cl、NH3H2O共存于溶液中，则溶液中同时存在NH4+水解和NH3H2O的电离，由于NH3H2O的电离程度大于NH4+的水解程度，故考虑电离而忽略水解，由此得出离子浓度的大小关系为：c(NH4+)c(Cl-)c(NH3H2O)c(OH-)c(H+)在应用此观点时，正确判断矛盾双方的性质是必要的，如一级电离通常大于二级电离，一级水解通常大于 二级水解弱酸及其对应盐、弱碱及其对应盐所形成的缓冲溶液中通常情况是
12、电离强于水解，极少数例外 (如HCN及CN-) （3）联系的观点事物是相互联系、相互影响，而不是孤立存在的溶液的离子亦如此，要应用化学原理，准确判断离子之间的相互影响比如：纯水中由水电离出的H+、OH-满足c(OH-=c(H+)；若加入碱或酸，则碱或酸电离出的OH-、H+会抑制水的电离，而使c(H+水=c(OH-)水但数值减小；若加入可水解的盐，则因弱离子的水解消耗H+或OH-而促进水的电离，c(H+)水与c(OH-)水不再相等象这样因为某种作用改变离子存在状况的例子很多2两种理论：（1）弱电解质的电离平衡理论 弱电解质的电离是微量的，电离消耗及电离产生的粒子是少量的，同时还应考虑水的电离多元
13、弱酸的电离是分步的，主要是第一步电离（2）水解平衡理论 弱酸根离子或弱碱阳离子由于水解而损耗 如NH4Cl溶液中，因NH4+水解损耗，所以c(Cl-)c(NH4+) 弱酸根离子或弱碱阳离子的水解损失是微量的(双水解除外)，因此水解生成的弱电解质及产生的H+(或OH-)也是微量的但由于水的电离，所以水解后酸性溶液中c(H+)或碱性溶液中的c(OH-)问题大于水解产生的弱电解质的浓度多元弱酸根离子的水解是分步的，以第一步水解为主强碱弱酸酸式盐溶液中弱酸酸根离子既有电离又有水解，比较离子浓度时首先要认清其阴离子的电离程度和水解程度a、若溶液显酸性，说明阴离子的电离程度水解程度 b、若溶液显碱性，说明
14、阴离子的电离程度水解程度 弱酸、弱碱与其对应盐的混合液(物质的量之比为1：1)a、一般规律是：酸、碱的电离程度其对应盐的水解程度 CH3COOHCH3COONa混合液呈酸性：c(CH3COO-)c(Na+)c(H+)c(OH-)； NH3H2ONH4Cl混合液呈碱性：c(NH4+)c(Cl-)c(OH-)c(H+) b、特殊情况：HCNNaCN混合液呈碱性：c(Na+)c(CN-)c(OH-)c(H+)3溶液中的几个守恒关系（1）电荷守恒：电解质溶液呈电中性，即所有阳离子所带的正电荷总数与所有阴离子所带的负电荷总数代数和为零（2）物料守恒(原子守恒)：即某种原子在变化过程(水解、电离)中数目不
15、变（3）质子守恒：即在纯水中加入电解质，最后溶液中H+与其它微粒浓度之间的关系式(由电荷守恒及质子守恒推出) 写出0.1mol/L Na2CO3溶液中微粒守恒关系式c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO32-)c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3)=0.1c(OH-)=c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3)【典例剖析】H2C2O4水溶液中H2C2O4、HC2O4-和C2O42-三种形态的粒子的分布分数随溶液pH变化的关系如图所示已知Ksp(CaC2O4)=2.310-9下列说法正确的是()A曲线代表的粒子是HC2O4-B0.1molL-1N
16、aHC2O4溶液中：c(C2O42-)c(H2C2O4)CpH=5时，溶液中主要含碳物种浓度大小关系为：c(C2O42-)c(H2C2O4)c(HC2O4-)D一定温度下，往CaC2O4饱和溶液中加入少量CaCl2固体，c(C2O42-)将减小，c(Ca2+)不变【答案】B【变式训练】常温下，向1LpH=10的NaOH溶液中持续通入CO2通入的CO2的体积(V)与溶液中水电离出的OH-离子浓度()的关系如图所示下列叙述不正确的是()Aa点溶液中：水电离出的c(H+)=110-10mol/LBb点溶液中：c(H+)=110-7mol/LCc点溶液中：c(Na+)c(CO32-)c(HCO3-)D
17、d点溶液中：c(Na+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)【答案】B【实战演练】1下列说法中正确的是()A常温下，pH均等于4的硫酸溶液与醋酸溶液，两种溶液中c(SO42-)与c(CH3COO-)之比为1：2B常温下，向pH=4.0的醋酸溶液中加入水稀释后，溶液中c(H+)和c(OH-)都将变小C常温下，0.1mol/LNaHA溶液的PH=5，溶液：c(HA-)c(H+)c(H2A)c(A2-)D0.1molL-1的(NH4)2Fe(SO4)2溶液中：c(NH4+)=c(SO42-)c(Fe2+)c(H+)【答案】A【解析】A常温下，pH均等于4的硫酸溶液与醋酸溶液中氢离子浓度相同，结合电
18、离出的氢离子浓度和硫酸根离子、醋酸根离子浓度关系，H2SO4=2H+SO42-，CH3COOHCH3COO-+H+，两种溶液中c(SO42-)与c(CH3COO-)之比为1：2，故A正确；B醋酸溶液加水稀释促进电离，平衡状态下的微粒浓度减小，溶液中存在离子积常数分析，氢离子浓度减小，氢氧根离子浓度增大，故B错误；C常温下，0.1mol/LNaHA溶液的PH=5，溶液显酸性，HA-电离程度大于水解程度，溶液中离子浓度大小为：c(HA-)c(A2-)c(H+)c(H2A)，故C错误；D.0.1molL-1的(NH4)2Fe(SO4)2溶液中铵根离子、亚铁离子水解溶液显酸性，c(SO42-)c(NH
19、4+)c(Fe2+)c(H+)，故D错误；故答案为A。2某同学在实验室探究NaHCO3的性质：常温下，配制0.10mol/LNaHCO3溶液，测其pH为8.4；取少量该溶液滴加CaCl2溶液至pH=7，滴加过程中产生白色沉淀，但无气体放出下列说法不正确的是()ANaHCO3溶液呈碱性的原因是HCO3-的水解程度大于电离程度B加入CaCl2促进了HCO3-的水解C反应的离子方程式是2HCO3-+Ca2+CaCO3+H2CO3D反应后的溶液中存在：c(Na+)+2c(Ca2+)c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(Cl-)【答案】B3含SO2的烟气会形成酸雨，工业上常利用Na2SO3溶液作为吸
20、收液脱除烟气中的SO2随着SO2的吸收，吸收液的pH不断变化下列粒子浓度关系一定正确的是()ANa2SO3溶液中存在：c(Na+)c(SO32-)c(H2SO3)c(HSO3-)B已知NaHSO3溶液pH7，该溶液中：c(Na+)c(HSO3-)c(H2SO3)c(SO32-)C当吸收液呈酸性时：c(Na+)=c(SO32-)+c(HSO3-)+c(H2SO3)D当吸收液呈中性时：c(Na+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)【答案】D【解析】ANa2SO3溶液中存在离子浓度大小c(Na+)c(SO32-)c(OH-)c(HSO3-)c(H+)c(H2SO3)，故A错误；BNaHSO3溶液
21、pH7，该溶液中亚硫酸根离子电离大于水解，溶液中离子浓度大小c(Na+)c(HSO3-)c(H+)c(SO32-)c(OH-)c(H2SO3)，故B错误；C当吸收液呈酸性时可以是NaHSO3，溶液中存在物料守恒c(Na+)=c(H2SO3)+c(SO32-)+c(HSO3-)，可以是NaHSO3和亚硫酸钠混合溶液可能呈酸性，物料守恒不是选项中的物料守恒，故C错误：D当吸收液呈中性时，c(H+)=c(OH-)，溶液中存在的电荷守恒为c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+2c(SO32-)+c(HSO3-)得到c(Na+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)，故D正确；故答案为D。【自我反思】 8