溶液中离子浓度大小的比较方法与技巧

溶液中离子浓度大小的比较溶液中离子浓度大小比较的规律（1）多元弱酸溶液，根据多步电离分析。如H3PO4的溶液中，c(H+)c(H2PO4)c(HPO42) c(PO43)。多元弱酸的正盐溶液根据弱酸根的分步水解分析：如Na2CO3溶液中，c(Na+)c(CO32)c(OH) c(HCO3)。（2）不同溶液中同一离子浓度的比较，则要注意分析溶液中其他离子对其的影响。如在NH4ClCH3COONH4NH4HSO4溶液中，c(NH4+)浓度的大小为。（3）如果题目中指明溶质只有一种物质（该溶质经常是可水解的盐），要首先考虑原有阳离子和阴离子的个数，水解程度如何，水解后溶液显酸性还是显碱性。（4）如果题目中指明是两种物质，则要考虑两种物质能否发生化学反应，有无剩余，剩余物质是强电解质还是弱电解质；若恰好反应，则按照“溶质是一种物质”进行处理；若是混合溶液，应注意分析其电离、水解的相对强弱，进行综合分析。（5）若题中全部使用的是“”或“”，应主要考虑电解质的强弱、水解的难易、各粒子个数的原有情况和变化情况(增多了还是减少了)。（6）对于HA 和NaA的混合溶液（多元弱酸的酸式盐：NaHA），在比较盐或酸的水解、电离对溶液酸、碱性的影响时，由于溶液中的Na+保持不变，若水解大于电离，则有c(HA) c(Na+)c(A) ，显碱性；若电离大于水解，则有c(A) c(Na+) c(HA)，显酸性。若电离、水解完全相同（或不水解、不电离），则c(HA) =c(Na+)=c(A)，但无论是水解部分还是电离部分，都只能占c(HA) 或c(A)的百分之几到百分之零点几，因此，由它们的酸或盐电离和水解所产生的c(H+) 或c(OH)都很小。【例1】把0.2 molL1的偏铝酸钠溶液和0.4 molL1的盐酸溶液等体积混合，混合溶液中离子浓度由大到小的顺序正确的是 Ac(Cl)c(Al3+)c(Na+)c(H+)c(OH)Bc(Cl)c(Al3+)c(Na+) c(OH) c(H+) Cc(Cl) c(Na+) c(Al3+) c(H+) c(OH) Dc(Na+) c(Cl) c(Al3+) c(OH) c(H+)【解析】偏铝酸钠与盐酸混合后，发生反应：NaAlO2+HCl+H2O =NaCl+Al(OH)3，显然，盐酸过量，过量的盐酸与Al(OH)3进一步反应：Al(OH)3+3HCl= AlCl3+ 3H2O，故反应后，溶液为AlCl3与NaCl的混合溶液，Cl浓度最大，反应前后不变，故仍然最大，有部分Al存在于没有溶解的Al(OH)3沉淀中，若Al全部进入溶液中与Na+浓度相同，故c(Na+) c(Al3+)，由于AlCl3水解溶液呈酸性，故c(H+) c(OH)，故正确答案为C。【答案】C。【例2】某二元弱酸(简写为H2A)溶液，按下式发生一级和二级电离： H2AH+HAHA H+A2已知相同浓度时的H2A的电离比HA电离容易，设有下列四种溶液：A0.01 molL1的H2A溶液B0.01 molL1的NaHA溶液C0.02 molL1的HCl与0.04 molL1NaHA溶液等体积混合液D0.02 molL1的NaOH与0.02 molL1的NaHA溶液等体积混合液。据此，填写下列空白(填代号)：(1)c(H+)最大的是_，最小的是_。(2)c(H2A)最大的是_，最小的是_。(3)c(A2)最大的是_，最小的是_。(1)AD(2)A D(3)DA【例3】把0.02 molL-1CH3COOH溶液和0.01molL-1NaOH溶液以等体积混合，若c(H+)c(OH)，则混合液中粒子浓度关系正确的是 ( )Ac(CH3COO-)c(Na+) Bc(CH3COOH)c(CH3COO)C2c(H+)c(CH3COO-)-c(CH3COOH) Dc(CH3COOH)+c(CH3COO-)0.01 molL-1【解析】AD2离子浓度大小比较的守恒规律（1）电荷守恒：在任何溶液中，阴离子所带电荷总数总是等于阳离子所带电荷总数，即溶液呈电中性。如在Na2CO3 、NaHCO3溶液中，均存在Na+、H+、OH、HCO3、CO32离子，它们的浓度不同，但都存在c(Na+)+c(H+)= c(OH)+ c(HCO3)+2c(CO32)的关系。（2）物料守恒：又可称原子守恒，在电解质溶液中，尽管有些离子能发生水解，但这些离子（或离子中所含的原子）所含某些原子的总数是始终不变的，是符合原子守恒的。如在K2S溶液中，虽然S2发生了水解，生成了HS、H2S，但S原子总数不变，只是S2以不同形式存在而已，与K+存在如下的守恒关系：c(K+)= 2c(S2)+2c(HS)+2 c(H2S)。（3）水的电离守恒（质子守恒）：根据水的电离：H2OH+OH，由水电离出的c(H+)、 c(OH)始终是相等的，溶液中的H+、OH离子虽被其他离子结合，以不同形式存在，但其总量仍是相等的。如在K2S溶液中，水电离出的OH即存在如下关系：c(OH)= c(H+)+(HS)+2 c(H2S)。3应用守恒规律的思维方法若粒子间用等号连接，应根据守恒原理，视不同情况，从以下几个方面思考：（1）若等号一端全部是阴离子或阳离子时，应首先考虑溶液中阴、阳离子的电荷守恒。（2）若等号一端各项中都含同种元素时，首先应考虑这种元素的原子守恒，即物料守恒。（3）若等号一端为c(H+)或c(OH)时，应首先考虑是否符合水的电离守恒。（4）若等号两端既有分子又有离子，则考虑将电荷守恒与物料守恒相加或相减。或利用质子来源进行分析。【例4】将0.1 molL1的醋酸钠溶液20ml与0.1 molL1盐酸10 ml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(CH3COO) c(Cl) c(H+) c(CH3COOH) Bc(CH3COO) c(Cl) c(CH3COOH) c(H+) C c(CH3COO)c(Cl) c(H+) c(CH3COOH) Dc(Na+)+C(H+) = c(CH3COO) + c(Cl) + c(OH) 【答案】BD。【例5】0.02molL1的HCN溶液与0.02 molL1 NaCN溶液等体积混合，已知该混合溶液中c(Na+) c(CN)。用“”、“ c(CN)，故说明其水解消耗的CN大于电离产生的CN，故有c(OH) c(H+) c(HCN) c(CN)，根据溶液中的“CN”原子守恒，可知混合后，两浓度之和应等于0.02 molL1； 【答案】（1） （3） = 【例6】（1）取0.2molL1的HX溶液与0.2 molL1 NaOH溶液等体积混合，测得混合溶液中c(Na+) c(X)。混合溶液中c(HX) c(X) 混合溶液中c(HX)+ c(X)