2021年高三化学总复习专题攻略之离子浓度大小比较一、离子浓度大小比较理论基础(含解析)

1、离子浓度大小比拟理论根底一.电离平衡理论和水解平衡理论1. 电离理论： 弱电解质的电离是微弱的，电离消耗的电解质及产生的微粒都是少量的，同时注意考虑水的电离的存在。例如NHH20溶液中微粒浓度大小关系。【分析】由于在NH 7 2。溶液中存在以下电离平衡： NH 72。、NH+OH, HO、H+OH,由于弱电解质的电离程度很小，所以大多数NH H2O没有电离(常温下 NH H2O电离度约为1.32%) , NHH2O的浓度最大，NH H2O电离产生的 c ( NH+)和c (OH)相同，加水电离的 c(OH), c(OH-) >c(NH4+)，碱性溶液中c(H+)最小，所以溶液中微粒浓度关

2、系为：c(NfH2O)>c(OH-) > c(NH4+) > c(H+)。 多元弱酸的电离是分步的，主要以第一步电离为主。例如H2S溶液中微粒浓度大小关系。【分析】 由于H2S溶液中存在以下平衡： H2S HS+H, HS S2-+H： HOH+OH,H2S是弱电解质，大多数 H2S没有电离，c(H2S )最大，H2S第一步电离为主，H2S电离的c(H+)和c(HS-)同，考虑到HS和H2O的电离，c(H+) >c(HS-)，酸性溶液中c(OH)最小，所以溶液中微粒浓度关系为：+ - -c(H2S ) > c(H ) > c(HS ) > c(OH)。

3、2. 水解理论：弱酸的阴离子和弱碱的阳离子因水解而损耗。女口 NaHCO溶液中，由于 HCO+HO=HCO+OH，消耗了 HCO，那么有：c(Na+) >c(HCO-)。弱酸的阴离子和弱碱的阳离子的水解是微量的(双水解除外)，因此水解生成的弱电解质及产生川的(或OH)也是微量，但由于水的电离平衡和盐类水解平衡的存在，所以水解后的酸性溶液中c(H+)或碱性溶液中的c(OH)总是大于水解产生的弱电解质的浓度。例如(NH4) 2SO4溶液中，NH+水解：NH4+NH3 2。+ H+,再考虑水的电离：HO、' H+OH,c(H+) >c(NH3H2O),酸性溶液中c(OH-)最小，

4、所以(NH4) 2SQ溶液中，微粒浓度关系：+2-+ -c(NH4) > c(SO4 ) > c(H ) > c(NH3 H 2O)> c(OH )。(3 )多元弱酸的酸根离子的水解是分步进行的，主要以第一步水解为主。例如：Na 2CO溶液中水解平衡为： CO2-+H2gHCO+OH, HO+HCgfCO+OH，水的电离为：HO“"H+OH,由于水解程度较小，所以 c(CO3-)较大，第一步水解为主，第一步水解产生的HCO和OH相等，考虑到第二步水解以及水的电离，c(OH-) > c(HCQ-)，所以溶液中局部微2粒浓度的关系为： c(CO3-) >

5、;c(OH-) >c(HCQ-)。二.电荷守恒、物料守恒和质子守恒1 电荷守恒：电解质溶液中所有阳离子所带有的正电荷数与所有的阴离子所带的负电荷数相等。如 NaHCO溶液中：n(Na+) + n(H+) = n(HCO-) + 2n(CQ2-) + n(OH)，由于在同一溶液中，可推出：c(Na+) + c(H+) = c(HCQ-) + 2c(CQ2-) + c(OH-)【名师点拨】等式两边，一边是正电荷，一边是负电荷的，往往是电荷守恒，判断时要注意如果离子的电荷数不是 1, 一定要在离子浓度前面乘上电荷数。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

6、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。+ + 2如 NaHCO溶液中 n(Na) : n(C) = 1 : 1,推出：c(Na ) = c(HCO-) + c(CQ-) + c(H2CO)【名师点拨】等式一边有几种微粒都与一种元素有关，往往是物料守恒。有的等式看不出来是什么守恒，这时就要从电荷守恒和物料守恒综合考虑。例1. (2021江苏)室温下，向以下溶液中通入相应的气体至溶液pH=7(通入气体对溶液体积的影响可忽略)，溶液中局部微粒的物质的量浓度关系正确的选项是()一 1 + 2 A. 向 0. 10mol L NH4HCO溶液中通入 CO: c(NH4 )=c(HCO

7、3 ) + c(CQ )B. 向 0.10 mol L 一 1NaHSO溶液中通入 NH： c(Na + )>c(NH4+ )>c(SO32)C. 0.10mol L 1NazSQ溶液通入 SQ : c(Na + )=2c(SO32) + c(HSC3) + c(H2SO)D. 0.10mol L 1CHCOON溶液中通入 HCl： c(Na+)>c(CH3COOH)=c(C)【答案】D【解析"、两者不反响，根据溶浹呈现电中性yNHd+UhBOHj + aHgr+ZMEW)因为卩C(H + )=eOH-b即刼错误$驭HSOf尸二斗怒厂：N出和反响，主 成亚硫酸钠和亚

8、硫酸疵 水解的程度是范弱的，期网赵厂局個时故错误：G 恤SE+怒+ 出0=2隔HSCh卩Hh,反响后濬液濬质恤S5 NdHd,棍据物料守恒：Zc(Na+)=c(SQ：2_H cfHSQj-)十 cfSQs),故错误；D、CHlCOONj + HCI=CIH/：OOH +滚滴 pH二了，反响后的滚质：NaCk CHjCOOHl.CH3CDONa 7 电离和水解相等，即：<Ha + >cCH3COOHc=c(C F;故正确 °3. 质子守恒：如碳酸钠溶液中由电荷守恒和物料守恒将Na+离子消掉可得:- + -c(OH )=c(H )+c(HCO3 )+2c(H 2CO)。如醋酸

9、钠溶液中由电荷守恒和物料守恒将钠离子消掉可:c(OH )=c(H )+c(CH 3COOH。【名师点拨】 如果等式一边各微粒都含氢原子，往往是质子守恒。质子守恒可通过电荷守 恒和物料守恒二式导出。例2. (2021四川)常温下，将等体积，等物质的量浓度的NHHCO与NaCI溶液混合，析出局部NaHCO晶体，过滤，所得滤液 pH<7。以下关于滤液中的离子浓度关系不正确.的是()Kw-7A. v <1.0 x 10 mol/Lc(H )+ 2B. c(Na )= c(HCO 3 )+ c(CO 3 )+ c(H 2CO)+ + 2 C. c(H)+c(NH4)= c(OH )+ c(H

10、CO 3 )+2 c(CO 3 )D. c(Cl )> c(NH 4 )> c(HCO 3 )> c(CO 32 )【答案】C【解析】乩 丽)NQH6 pHC时，COH- 1.0X10-7mol/L , n正确驭物料守恒 E 正确；U 电荷守瓦应为 c(H(NH?)=c0H>c(H<O3-)+2c(CCh2>C(CI C 错误；D*怀娈，NHJ水解，那么來l 丹 忧茴制分结晶析出那么 刖出恰即匸QTbEO厂是HOV电离产生的电克很徽鼠 那么D正淋 选。3. (2021天津)以下有关电解质溶液中粒子浓度关系正确的选项是+ 2A. pH=1 的 NaHSO溶液：

11、c(H )=c(SO4-)十 c(OH-)B. 含有 AgCl 和 Agl 固体的悬浊液：c(Ag +)>c(C1 -)=c(I -)C. CO的水溶液：c(H )>c(HCO3-)=2c(CO3-)D. 含等物质的量的 NaHC4和 NQC2Q 的溶液：3c(Na )=2c(HC 2C4-)+ c(C 2C4-)+c(H 2C2C4)【答案】A【解析】根据电解质溶液中的电荷守恒、物料守恒、弱电解质的电离平衡和沉淀溶解平衡规律分析离子浓度关系。A、根据电荷守恒，pH=1的NaHSO溶液存在：c (Na+) +c (H) =2c (SQ2J+c (OH),因为 c ( Na) =c (SQ ),所以 c (H) =c (SQ ) +c (OH),正确；B 含有 AgCl和Agl固体的悬浊液：c ( Ag+) > c (Cl) >c ( Br),错误；C H2CO的第一步电离大于第二步电离，所以 c(H ) > c(HCQ ) >c(CQ)，但 c(HCO)不等于 c(CO3)，错误；D NaHCO和 NaCO+ 2的物质的量的相等，NaHC4根据物料守恒可得：c(Na )=c(HC2O4-)+c(C2Q-)+c(H2C2O),Na2CQ根据物料守恒可得：+ 2 + 2c(Na )=2c(HC2O4-)+c(C2Q-)+c(H 2C2Q)，所以