《第八章专题讲座八离子浓度的大小比较.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第八章专题讲座八离子浓度的大小比较.doc（20页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、专题讲座八离子浓度的大小比较一、熟悉两大理论，构建思维基点1电离理论(1)弱电解质的电离是微弱的，电离产生的微粒都非常少，同时还要考虑水的电离，如氨水溶液中：NH3H2O、NH、OH浓度的大小关系是c(NH3H2O)c(OH)c(NH)。(2)多元弱酸的电离是分步进行的，其主要是第一级电离(第一步电离程度远大于第二步电离)。如在H2S溶液中：H2S、HS、S2、H的浓度大小关系是c(H2S)c(H)c(HS)c(S2)。2水解理论(1)弱电解质离子的水解损失是微量的(双水解除外)，但由于水的电离，故水解后酸性溶液中c(H)或碱性溶液中c(OH)总是大于水解产生的弱电解质溶液的浓度。如NH4Cl
2、溶液中：NH、Cl、NH3H2O、H的浓度大小关系是c(Cl)c(NH)c(H)c(NH3H2O)。(2)多元弱酸酸根离子的水解是分步进行的，其主要是第一步水解，如在Na2CO3溶液中：CO、HCO、H2CO3的浓度大小关系应是c(CO)c(HCO)c(H2CO3)。二、把握3种守恒，明确等量关系1电荷守恒规律电解质溶液中，无论存在多少种离子，溶液都是呈电中性，即阴离子所带负电荷总数一定等于阳离子所带正电荷总数。如NaHCO3溶液中存在着 Na、H、HCO、CO、OH，存在如下关系：c(Na)c(H)c(HCO)c(OH)2c(CO)。2物料守恒规律电解质溶液中，由于某些离子能够水解，离子种类
3、增多，但元素总是守恒的。如K2S溶液中S2、HS都能水解，故S元素以S2、HS、H2S三种形式存在，它们之间有如下守恒关系：c(K)2c(S2)2c(HS)2c(H2S)。3质子守恒规律如Na2S水溶液中的质子转移作用图示如下：由图可得Na2S水溶液中质子守恒式可表示：c(H3O)2c(H2S)c(HS)c(OH)或c(H)2c(H2S)c(HS)c(OH)。质子守恒的关系式也可以由电荷守恒式与物料守恒式推导得到。三、理清一条思路，掌握分析方法四、典例导悟，分类突破(一)粒子种类的判断【例1】(1)NaHCO3溶液中_。(2)Na2CO3溶液中_。(3)NaHCO3和Na2CO3的溶液中_。(
4、4)向NaOH溶液中通入CO2气体(任意量) _。答案(1)(2)(3)(4)粒子种类都是离子：Na、CO、HCO、OH、H；分子：H2CO3、H2O判断盐溶液中粒子种类时，首先要清楚盐溶液中的电离、水解情况，特别是多步电离和多步水解。如：(1)NaHCO3溶液中，因NaHCO3=NaHCO，HCOCOH，HCOH2OH2CO3OH，H2OHOH。故溶液中的离子有：Na、CO、HCO、OH、H；分子有：H2CO3、H2O。 (二)单一溶液中离子浓度的关系【例2】0.1 molL1的NH4Cl溶液粒子种类_。大小关系_。物料守恒_。解析NH4Cl=NHCl(完全电离)NHH2ONH3H2OH(微
5、弱)H2OHOH(极微弱)答案Cl、NH、H、NH3H2O、OH、H2Oc(Cl)c(NH)c(H)c(OH)c(Cl)c(NH)c(NH3H2O)【例3】0.1 molL1的NaHCO3溶液中各离子浓度的关系大小关系_。物料守恒_。电荷守恒_。质子守恒_。解析NaHCO3=NaHCO(完全电离)HCOH2OH2CO3OH(主要)HCOHCO(次要)H2OHOH(极微弱)答案c(Na)c(HCO)c(OH)c(H)c(CO)c(Na)c(HCO)c(CO)c(H2CO3)c(Na)c(H)c(HCO)2c(CO)c(OH)c(OH)c(H2CO3)c(H)c(CO)【例4】0.1 molL1的
6、Na2CO3溶液中各离子浓度的关系大小关系_。物料守恒_。电荷守恒_。质子守恒_。解析Na2CO3=2NaCO(完全电离)COH2OHCOOH(主要)HCOH2OH2CO3OH(次要)H2OHOH(极微弱)答案c(Na)c(CO)c(OH)c(HCO)c(H)c(Na)2c(CO)c(HCO)c(H2CO3)c(Na)c(H)c(HCO)c(OH)2c(CO)c(OH)c(H)2c(H2CO3)c(HCO)1.比较时紧扣两个微弱(1)弱电解质(弱酸、弱碱、水)的电离是微弱的，且水的电离能力远远小于弱酸和弱碱的电离能力。如在稀醋酸溶液中：CH3COOHCH3COOH，H2OOHH，在溶液中微粒浓
7、度由大到小的顺序：c(CH3COOH)c(H)c(CH3COO)c(OH)。(2)弱酸根离子或弱碱根离子的水解是微弱的，但水的电离程度远远小于盐的水解程度。如稀的CH3COONa溶液中，CH3COONa=CH3COONa，CH3COOH2OCH3COOHOH，H2OHOH，所以CH3COONa溶液中，c(Na)c(CH3COO)c(OH)c(CH3COOH)c(H)。2(1)酸式盐溶液的酸碱性主要取决于酸式盐中酸式酸根离子的电离能力和水解能力哪一个更强，如NaHCO3溶液中HCO的水解能力大于其电离能力，故溶液显碱性。(2)多元弱酸的强碱正盐溶液：弱酸根离子水解以第一步为主。例如，硫化钠溶液中
8、：c(Na)c(S2)c(OH)c(HS)c(H)。3质子守恒式可以由电荷守恒式和物料守恒式推导出来。以KHS溶液为例，电荷守恒式为c(K)c(H)c(OH)c(HS)2c(S2)，物料守恒式为c(K)c(HS)c(S2)c(H2S)，由得质子守恒式，消去没有参与变化的K等。4规避等量关系中的2个易失分点(1)电荷守恒式中不只是各离子浓度的简单相加。如2c(CO)的系数2代表一个CO带2个负电荷，不可漏掉。(2)物料守恒式中，离子浓度系数不能漏写或颠倒。如Na2S溶液中的物料守恒式中，“2”表示c(Na)是溶液中各种硫元素存在形式的硫原子总浓度的2倍。(三)酸、碱中和型离子浓度的关系【例5】比
9、较下列几种溶液混合后各离子浓度的大小。(1)CH3COOH和NaOH等浓度等体积混合，离子浓度大小顺序为_。(2)NaOH和CH3COOH等浓度按12体积比混合后pHc(CH3COO)c(OH)c(H)(2)c(CH3COO)c(Na)c(H)c(OH)(3)c(CH3COO)c(Na)c(H)c(OH)【例6】常温下，用0.100 0 molL1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 molL1 CH3COOH溶液所得滴定曲线如右图。下列说法正确的是()A点所示溶液中：c(CH3COO)c(OH)c(CH3COOH)c(H)B点所示溶液中：c(Na)c(CH3COOH)c(CH3
10、COO)C点所示溶液中：c(Na)c(OH)c(CH3COO)c(H)D滴定过程中可能出现：c(CH3COOH)c(CH3COO)c(H)c(Na)c(OH)解析点溶液中的溶质为0.001 mol CH3COOH和0.001 mol CH3COONa，据物料守恒：c(CH3COO)c(CH3COOH)2c(Na)，根据电荷守恒：c(Na)c(H)c(CH3COO)c(OH)，整理后得c(CH3COOH)2c(H)c(CH3COO)2c(OH)；点溶液的pH7，据电荷守恒有c(Na)c(H)c(CH3COO)c(OH)，又c(H)c(OH)，则c(Na)c(CH3COO)；点溶液中的溶质为0.0
11、02 mol CH3COONa，离子浓度大小关系为c(Na)c(CH3COO)c(OH)c(H)。答案D【例7】将标准状况下2.24 L CO2缓慢通入1 L 0.15 molL1的NaOH溶液中，气体被充分吸收，下列关系不正确的是()Ac(Na)c(H)c(OH)c(HCO)2c(CO)B2c(Na)3c(H2CO3)c(HCO)c(CO)Cc(Na)c(CO)c(HCO)c(OH)c(H)D2c(OH)c(CO)c(HCO)3c(H2CO3)2c(H)解析CO22NaOH=Na2CO3H2O x 2xCO2NaOH=NaHCO3y y所以，A项符合电荷守恒；B项，对于0.05 molL1的
12、Na2CO3溶液，c(Na)2c(H2CO3)c(HCO)c(CO)，对于0.05 molL1的NaHCO3溶液：c(Na)c(H2CO3)c(HCO)c(CO)，所以2c(Na)3c(H2CO3)c(HCO)c(CO)，B项正确；C项，由于COH2OHCOOH为主，所以c(Na)c(HCO)c(CO)c(OH)c(H)，错误；D项，结合A、B两选项，推断该关系式正确。答案C(四)盐与酸(碱)混合型首先考虑是否反应，都不反应，分析盐的水解程度和酸(碱)的电离程度的大小。若能反应，则按反应后混合组成再综合考虑水解和电离两种因素。【例8】用物质的量都是0.1 mol的CH3COOH和CH3COON
13、a配成1 L混合溶液，已知其中c(CH3COO)c(Na)，对该溶液的下列判断正确的是(双选)()Ac(H)c(OH)Bc(CH3COO)0.1 molL1Cc(CH3COOH)c(CH3COO)Dc(CH3COO)c(OH)0.1 molL1解析由电荷守恒有c(CH3COO)c(OH)c(Na)c(H)，因c(CH3COO)c(Na)，则c(H)c(OH)；且c(CH3COO)c(OH)c(H)0.1 molL10.1 molL1；由物料守恒有：c(CH3COOH)c(CH3COO)0.2 molL1，因c(CH3COO)c(Na)0.1 molL1，则c(CH3COO)c(CH3COOH)
14、。答案AB【例9】将0.2 molL1 NaHCO3溶液与0.1 molL1 KOH溶液等体积混合，下列关系正确的是()A2c(K)c(HCO)2c(CO)c(H2CO3)Bc(Na)c(K)c(HCO)c(CO)c(OH)c(H)Cc(OH)c(CO)c(H)c(H2CO3)0.1 molL1D3c(K)c(H)c(OH)c(HCO)2c(CO)解析根据物料守恒可知A中表达式为2c(K)c(HCO)c(CO)c(H2CO3)，A错；题中两溶液反应后含有等浓度的HCO和CO，由于CO的水解程度大于HCO的水解程度，因此选项B中的表达式为c(Na)c(HCO)c(K)c(CO)c(OH)c(H)
15、，B错；C选项，根据电荷守恒有c(Na)c(K)c(H)c(OH)c(HCO)2c(CO)，根据物料守恒有c(Na)c(HCO)c(CO)c(H2CO3)，两者相减可知正确的表达式为c(OH)c(CO)c(H)c(H2CO3)0.05 molL1；由电荷守恒和c(Na)2c(K)可知选项D正确。答案D(五)不同溶液中同一离子浓度的大小比较选好参照物，分组比较各个击破如25 时，相同物质的量浓度的下列溶液中：NH4Cl、CH3COONH4、NH4HSO4、(NH4)2SO4、(NH4)2Fe(SO4)2，c(NH)由大到小的顺序为。分析流程为【例10】比较下列几组溶液中指定离子浓度的大小。(1)
16、浓度均为0.1 molL1的H2S、NaHS、Na2S、H2S和NaHS混合液，溶液pH从大到小的顺序是_。c(H2S)从大到小的顺序是_。(2)相同浓度的下列溶液中：CH3COONH4、CH3COONa、CH3COOH中，c(CH3COO)由大到小的顺序是_。(3)c(NH)相等的(NH4)2SO4溶液、NH4HSO4溶液、(NH4)2CO3溶液、NH4Cl溶液，其物质的量浓度由大到小的顺序为_。答案(1)(2)(3)探究高考明确考向广东五年高考1判断正误，正确的划“”，错误的划“”饱和食盐水中：c(Na)c(H)c(Cl)c(OH)()(2013广东理综，12C)2(2011广东理综，11
17、)对于0.1 molL1 Na2SO3溶液，正确的是 ()A升高温度，溶液pH降低Bc(Na)2c(SO)c(HSO)c(H2SO3)Cc(Na)c(H)2c(SO)2c(HSO)c(OH)D加入少量NaOH固体，c(SO)与c(Na)均增大答案D解析溶液中存在亚硫酸根离子的水解平衡和水的电离平衡，温度升高，盐的水解程度增大，pH增大，A错误；B项是物料守恒，但钠离子的浓度是后面三种离子浓度和的2倍，故错误；C项是电荷守恒，亚硫酸氢根离子浓度不能乘以2；D项加入氢氧化钠，钠离子浓度增大，氢氧根离子的浓度增大，亚硫酸根离子的水解平衡左移，亚硫酸根离子的浓度也增大。各省市两年高考1判断正误，正确的
18、划“”，错误的划“”在Na2S稀溶液中：c(H)=c(OH)2c(H2S)c(HS)()(2013天津理综，5C)2(2013海南，8改编)0.1 molL1 HF溶液的pH2，则该溶液中有关浓度关系式不正确的是 ()Ac(H)c(F) Bc(H)c(HF)Cc(OH)c(HF) Dc(HF)c(F)答案B解析电离后，因水也电离产生H，所以c(H)c(F)，均约为0.01 molL1，c(HF)约为0.09 molL1，c(OH)为1012 molL1。3(2013浙江理综，12)25 时，用浓度为0.100 0 molL1的NaOH溶液滴定20.00 mL浓度均为0.100 0 molL1的
19、三种酸HX、HY、HZ，滴定曲线如图所示。下列说法正确的是()A在相同温度下，同浓度的三种酸溶液的导电能力顺序：HZHYHXB根据滴定曲线，可得Ka(HY)105C将上述HX、HY溶液等体积混合后，用NaOH溶液滴定至HX恰好完全反应时：c(X)c(Y)c(OH)c(H)DHY与HZ混合，达到平衡时c(H)c(Z)c(OH)答案B解析根据中和滴定曲线先判断HX、HY和HZ的酸性强弱，再运用电离平衡、水解平衡知识分析、解决相关问题。由图像可知，当V(NaOH)0(即未滴加NaOH)时，等浓度的三种酸溶液的pH大小顺序为HXHYHZ，则酸性强弱顺序为HXHYHZ，相同条件下三种酸溶液的导电能力顺序
20、为HXHYc(X)，C项错；HY和HZ混合，达到平衡时，据电荷守恒有c(H)c(Y)c(Z)c(OH)；对于弱酸HY来说，Ka(HY)c(H)c(Y)/c(HY)，则有c(Y)Ka(HY)c(HY)/c(H)，故c(H)Ka(HY)c(HY)/c(H)c(Z)c(OH)，D项错。4(2013四川理综，5)室温下，将一元酸HA的溶液和KOH溶液等体积混合(忽略体积变化)，实验数据如下表：实验编号起始浓度/(molL1)反应后溶液的pHc(HA)c(KOH)0.10.19x0.27下列判断不正确的是()A实验反应后的溶液中：c(K)c(A)c(OH)c(H)B实验反应后的溶液中：c(OH)c(K)
21、c(A)molL1C实验反应后的溶液中：c(A)c(HA)0.1 molL1D实验反应后的溶液中：c(K)c(A)c(OH)c(H)答案B解析由实验可知HA是一元弱酸，二者恰好完全反应，因A离子水解使KA溶液呈碱性，故A项正确；由电荷守恒可知，c(OH)c(A)c(H)c(K)，故B项错误；由实验分析，因反应后溶液呈中性，则酸应过量，x0.2，由原子守恒可知c(A)c(HA)0.1 molL1成立，C项正确；在中性溶液中，c(H)c(OH)，再由电荷守恒可知c(K)c(H)c(A)c(OH)，故c(K)c(A)c(OH)c(H)，D项正确。5(2012江苏，15改编)25 时，有c(CH3CO
22、OH)c(CH3COO)0.1 molL1的一组醋酸、醋酸钠混合溶液，溶液中c(CH3COOH)、c(CH3COO)与pH的关系如图所示。下列有关溶液中离子浓度关系的叙述错误的是()ApH5.5的溶液中：c(CH3COOH)c(CH3COO)c(H)c(OH)BW点所表示的溶液中：c(Na)c(H)c(CH3COOH)c(OH)CpH3.5的溶液中：c(Na)c(H)c(OH)c(CH3COOH)0.1 molL1D向W点所表示的1.0 L溶液中通入0.05 mol HCl气体(溶液体积变化可忽略)：c(H)c(CH3COO)c(OH)答案A解析由图像可知，在W点时，pH4.75，溶液中c(C
23、H3COO)c(CH3COOH)0.050 molL1，并且随pH的减小，溶液酸性增强，pHc(CH3COO)，pH4.75时，c(CH3COOH)c(HCO)c(CO)c(H2CO3)CpH11的氨水与pH3的盐酸等体积混合：c(Cl)c(NH)c(OH)c(H)D0.2 molL1 CH3COOH溶液与0.1 molL1 NaOH溶液等体积混合：2c(H)2c(OH)c(CH3COO)c(CH3COOH)答案D解析要会运用溶液中的守恒解题。在任何溶液中都存在电荷守恒，选项A的溶液中电荷守恒为c(Na)c(H)c(ClO)c(Cl)c(OH)，故A错；NaHCO3溶液的pH8.3，说明其水解
24、程度大于电离程度，则c(H2CO3)c(CO)，故B错；pH11的氨水与pH3的盐酸等体积混合时，氨水是过量的，溶液不显中性，故C错；D选项中的CH3COOH与NaOH反应，得到的是等浓度的CH3COOH和CH3COONa的混合溶液，由电荷守恒得：c(CH3COO)c(OH)c(H)c(Na)，由元素守恒得2c(Na)c(CH3COO)c(CH3COOH)，将电荷守恒关系式乘以2与元素守恒关系式相加得：c(CH3COO)2c(OH)2c(H)c(CH3COOH)，移项得：2c(H)2c(OH)c(CH3COO)c(CH3COOH)，故D正确。7(2012上海，21)常温下a molL1 CH3
25、COOH稀溶液和b molL1 KOH稀溶液等体积混合，下列判断一定错误的是()A若c(OH)c(H)，abB若c(K)c(CH3COO)，abC若c(OH)c(H)，abD若c(K)c(CH3COO)，ac(OH)c(A)c(H)D0.1 molL1 HA中加入少量NaA固体，HA的电离常数减小答案AB解析根据电荷守恒知，0.1 molL1 HA中有c(H)c(OH)c(A)，A对；HA与NaOH混合，根据电荷守恒有c(H)c(Na)c(OH)c(A)，根据溶液呈中性有c(H)c(OH)，则c(Na)c(A)，B对；0.1 molL1 NaA中，由于A水解，溶液呈碱性，则c(Na)c(A) c(OH)c(H)，C错；电离常数只与温度有关，D错。10 25 时，体积为1 L 浓度为0.15 molL1的NaOH溶液充分吸收2.24 L CO2(标准状况)，温度恢复到25 。下列有关上述反应后溶液的说法及关系正确的是()A反应过程中CO2过量，溶液的pHc(CO)c(HCO)c(OH)c(H)答案BC解析根据化学方程式2NaOHCO2=Na2CO3H2O计算，CO