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高中化學(xué) 專題3 溶液中的離子反應(yīng) 第三單元鹽類(lèi)的水解 4 離子濃度大小比較學(xué)案蘇教版選修4.doc

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離子濃度大小比較【考點(diǎn)精講】 1. 基本依據(jù)：弱電解質(zhì)的電離及鹽的水解程度都很小。（1）弱電解質(zhì)電離平衡理論：電離粒子的濃度大于電離生成粒子的濃度。例如，H2CO3溶液中：c（H2CO3）＞c（HCO）＞c（CO）（多元弱酸第一步電離程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于第二步電離）。（2）水解平衡理論：水解離子的濃度大于水解生成粒子的濃度。例如：Na2CO3溶液中：c（CO）＞c（HCO）＞c（H2CO3）（多元弱酸根離子的水解以第一步為主）。 2. 基本類(lèi)型（1）多元弱酸溶液例如：0.1mol/L的H2S溶液中所存在的離子濃度由大到小的排列順序是： c（H＋）＞c（HS－）＞c（S2－）（2）一元弱酸的正鹽溶液例如：0.1mol/L的CH3COONa溶液中所存在的離子濃度由大到小的排列順序是： c（Na＋）＞c（CH3COO－）＞c（OH－）＞c（H＋）（3）二元弱酸的正鹽溶液例如：0.1mol/L的Na2CO3溶液中所存在的離子濃度由大到小的排列順序是： c（Na＋）＞c（CO32－）＞c（OH－）＞c（H CO3－）＞c（H＋）（4）酸式鹽溶液例如：0.1mol/L的NaHCO3溶液顯堿性，離子濃度由大到小的排列順序是： c（Na＋）＞c（H CO3－）＞c（OH－）＞c（H＋）； c（Na＋）＞c（HCO3－）＞c（H2CO3）＞c（CO32－）（5）不同溶液中同一離子濃度的比較，要看溶液中其他離子對(duì)其影響的因素。例如：在相同物質(zhì)的量濃度的下列各溶液中：①NH4Cl ②CH3COONH4③NH4HSO4 c（NH4＋）由大到小的順序?yàn)棰郏劲伲劲凇? （6）混合溶液中各離子濃度大小的比較，要進(jìn)行綜合分析，電離因素、水解因素等都是影響離子濃度大小的要素。例如：0.1mol/L的NH4Cl溶液和0.1mol/L的氨水混合溶液中所存在的離子的濃度由大到小的排列順序是：c（NH4＋）＞c（Cl－）＞c（OH－）＞c（H＋）在該溶液中，NH3H2O的電離與NH4＋的水解相互抑制，NH3H2O的電離程度大于NH4＋的水解程度，溶液顯堿性：c（OH－）＞c（H＋），同時(shí)c（NH4＋）＞c（Cl－）。【典例精析】例題1 （廣東理綜）HA為酸性略強(qiáng)于醋酸的一元弱酸，在0.1 molL－1的NaA溶液中，離子濃度關(guān)系正確的是（　　） A. c（Na＋）>c（A－）>c（H＋）>c（OH－） B. c（Na＋）>c（OH－）>c（A－）>c（H＋） C. c（Na＋）＋c（OH－）＝c（A－）＋c（H＋） D. c（Na＋）＋c（H＋）＝c（A－）＋c（OH－）思路導(dǎo)航：因HA為弱酸，則NaA溶液水解顯堿性，即c（H＋）c（A－）>c（OH－）>c（H＋），故B項(xiàng)錯(cuò)誤；NaA溶液中存在電荷守恒：c（Na＋）＋c（H＋）＝c（A－）＋c（OH－），故C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確。答案：D 例題2 （山東理綜）Na2S溶液中離子濃度由大到小的順序?yàn)開(kāi)_______，向該溶液中加入少量固體CuSO4，溶液pH____（填“增大”“減小”或“不變”）。Na2S溶液長(zhǎng)期放置會(huì)有硫析出，原因?yàn)開(kāi)_______（用離子方程式表示）。思路導(dǎo)航：Na2S溶液中離子濃度的大小根據(jù)鹽類(lèi)水解原理不難作答，Na2S與CuSO4溶液反應(yīng)：Na2S＋CuSO4＝CuS↓＋Na2SO4，溶液的pH減小，Na2S溶液長(zhǎng)期放置會(huì)被空氣中的氧氣氧化為硫：2S2－＋O2＋2H2O＝2S↓＋4OH－。答案：c（Na＋）＞c（S2－）＞c（OH－）＞c（HS－）＞c（H＋）　減小　2S2－＋O2＋2H2O＝2S↓＋4OH－例題3 （四川高考）常溫下，下列溶液中的微粒濃度關(guān)系正確的是（） A. 新制氯水中加入固體NaOH：c（Na＋）＝c（Cl－）＋c（ClO－）＋c（OH－） B. pH＝8.3的NaHCO3溶液：c（Na＋）＞c（HCO3－）＞c（CO32－）＞c（H2CO3） C. pH＝11的氨水與pH＝3的鹽酸等體積混合：c（Cl－）＝c（NH4＋）＞c（OH－）＝c（H＋） D. 0.2molL－1的CH3COOH溶液與0.1molL－1的NaOH溶液等體積混合： 2c（H＋）－2c（OH－）＝c（CH3COO－）－c（CH3COOH）思路導(dǎo)航：本題考查溶液中離子濃度的大小比較。A項(xiàng)不符合電荷守恒，錯(cuò)；pH＝8.3的NaHCO3的溶液中，則HCO3－的水解程度大于其電離程度，故CO32－的濃度小于H2CO3，B錯(cuò)；pH＝11的氨水與pH＝3的鹽酸等體積混合，氨水過(guò)量，溶液顯堿性，C項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)物料守恒和電荷守恒可推測(cè)質(zhì)子守恒，D項(xiàng)正確。答案：D 【總結(jié)提升】熟悉離子濃度大小比較的常見(jiàn)題型與對(duì)策一、基本原則 1. 兩個(gè)平衡——電離平衡和水解平衡——分清主次 2. 三個(gè)守恒——電荷守恒、物料守恒、質(zhì)子守恒——列等式二、常見(jiàn)題型單一溶質(zhì)溶液中離子濃度的大小關(guān)系 ① 強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽溶液對(duì)策：只考慮電解質(zhì)的電離與水的電離。如H2SO4溶液中， c（H＋）＝2c（SO42－）＋c（OH－） ② 弱酸或弱堿溶液對(duì)策：只考慮電離。如在H3PO4溶液中，要考慮它是多步電離：c（H＋）＞c（H2PO4－）＞c（HPO42－）＞c（PO43－） ③多元弱酸的正鹽溶液對(duì)策：考慮弱酸根的分步水解。如在Na2CO3溶液中，c（Na＋）＞c（CO32－）＞c（OH－）＞c（HCO3－） ④酸式鹽要考慮電離和水解誰(shuí)為主對(duì)策：a.電離為主的NaHSO3、NaH2PO4溶液呈酸性，如NaHSO3溶液中離子濃度的大小為c（Na＋）＞c（HSO3－）＞c（H＋）＞c（SO32－）＞c（OH－） b. 水解為主的NaHCO3、Na2HPO4、NaHS溶液呈堿性，如NaHCO3溶液中離子濃度的大小為c（Na＋）＞c（HCO3－）＞c（OH－）＞c（CO32－）＞c（H＋）例題1 （江蘇高考）下列有關(guān)電解質(zhì)溶液中微粒的物質(zhì)的量濃度關(guān)系正確的是（） A. 在0.1 molL－1 NaHCO3溶液中：c（Na＋）＞c（HCO3－）＞c（CO32－）＞c（H2CO3） B. 在0.1 molL－1 Na2CO3溶液中：c（OH－）－c（H＋）＝c（HCO3－）＋2c（H2CO3） C.向0.2 molL－1 NaHCO3溶液中加入等體積0.1 molL－1的NaOH溶液：c（CO32－）＞c（HCO3－）＞c（OH－）＞c（H＋） D. 常溫下，CH3COONa和CH3COOH的混合溶液[pH＝7，c（Na＋）＝0.1 molL－1]：c（Na＋）＝c（CH3COO－）＞c（CH3COOH）＞c（H＋）＝c（OH－）思路導(dǎo)航：A選項(xiàng)在0.1 molL－1 NaHCO3溶液中，HCO3－在溶液中存在水解與電離兩個(gè)過(guò)程，而溶液呈堿性，說(shuō)明水解過(guò)程大于電離過(guò)程，c（H2CO3）＞c（CO32－）；B選項(xiàng)c（OH－）－c（H＋）＝c（HCO3－）＋2c（H2CO3－）中把c（H＋）移項(xiàng)到等式另一邊，即是質(zhì)子守恒關(guān)系式；C選項(xiàng)向0.2 molL－1 NaHCO3溶液中加入等體積0.1 molL－1 NaOH溶液后，相當(dāng)于0.05 molL－1的Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的混合液，由于Na2CO3的水解程度大于NaHCO3的水解程度，因此正確的關(guān)系是：c（HCO3－）＞c（CO32－）＞c（OH－）＞c（H＋）；D選項(xiàng)常溫下，CH3COONa和CH3COOH的混合溶液，包括CH3COO－水解和CH3COOH電離兩個(gè)過(guò)程，既然pH＝7，根據(jù)電荷守恒式，不難得出c（Na＋）＝c（CH3COO－）＝0.1molL－1，c（H＋）＝c（OH－）＝110－7 molL－1。水解是有限的，故c（CH3COO－）＞c（CH3COOH）。答案：B、D 例題2 （江蘇）25℃時(shí)，有c（CH3COOH）＋c（CH3COO－）＝0. 1 molL－1的一組醋酸、醋酸鈉混合溶液，溶液中c（CH3COOH）、c（CH3COO－）與pH 的關(guān)系如圖所示。下列有關(guān)溶液中離子濃度關(guān)系的敘述正確的是（） A. pH＝5.5 的溶液中：c（CH3COOH）＞c（CH3COO－）＞c（H＋）＞c（OH－） B. W點(diǎn)所表示的溶液中：c（Na＋）＋c（H＋）＝c（CH3COOH）＋c（OH－） C. pH＝3.5 的溶液中：c（Na＋）＋c（H＋）－c（OH－）＋c（CH3COOH）＝0. 1molL－1 D. 向W 點(diǎn)所表示的1. 0 L溶液中通入0. 05 mol 的HCl氣體（溶液體積變化可忽略）： c（H＋）＝c（CH3COOH）＋c（OH－）思路導(dǎo)航：A. pH＝5.5＞pH＝4.75，從曲線來(lái)看CH3COOH的電離程度在增大，CH3COO－的水解程度在減小，不可能有c（CH3COOH）＞c（CH3COO－）。B、C選項(xiàng)，W點(diǎn)表示溶液中：c（Na＋）＋c（H＋）＝c（CH3COO－）＋c（OH－）是完全正確的，其實(shí)這種關(guān)系在溶液中始終存在。pH＝3.5的溶液中，c（Na＋）＋c（H＋）＝c（CH3COO－）＋c（OH－），再把題干中的c（CH3COOH）＋c（CH3COO－）＝0.1 molL－1代入即可。D. 向W點(diǎn)所表示溶液中通入0.05mol的HCl氣體，原有平衡被打破，建立起了新的平衡。溶液中電荷守恒關(guān)系為：c（Na＋）＋c（H＋）＝c（CH3COO－）＋c（OH－）＋c（Cl－）；物料守恒關(guān)系為：2c（Na＋）＝c（CH3COO－）＋c（CH3COOH）＝0.1 molL－1，不可能得出上述結(jié)論。答案：B、C

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