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文档简介
微专题(三)溶液中离子浓度大小的比较1.离子浓度大小比较的常用方法(1)多元弱酸溶液,根据多步电离分析,如在H3PO4溶液中:[H+]>[H2POeq\o\al(-,4)]>[HPOeq\o\al(2-,4)]>[POeq\o\al(3-,4)]。(2)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:[Na+]>[COeq\o\al(2-,3)]>[OH-]>[HCOeq\o\al(-,3)]>[H+]。(3)混合溶液中各离子浓度的比较,根据电离程度、水解程度的相对大小综合分析。①电离程度大于水解程度的有NH3·H2O和NHeq\o\al(+,4)、CH3COOH和CH3COO-、HSOeq\o\al(-,3)。如0.1mol·L-1NH4Cl和0.1mol·L-1的氨水混合溶液中,由于NH3·H2O的电离程度大于NHeq\o\al(+,4)的水解程度,导致溶液呈碱性。溶液中各离子浓度的大小顺序为[NHeq\o\al(+,4)]>[Cl-]>[OH-]>[H+]。②电离程度小于水解程度的有HCN和CN-、HCOeq\o\al(-,3)和COeq\o\al(2-,3)、HCOeq\o\al(-,3)。如0.1mol·L-1的HCN和0.1mol·L-1的NaCN混合溶液中:由于HCN的电离程度小于CN-的水解程度,导致溶液呈碱性。溶液中各离子浓度的大小顺序为[Na+]>[CN-]>[OH-]>[H+]。2.电解质溶液中的三个守恒关系(1)电荷守恒关系电解质溶液中,不论存在多少种离子,溶液总是呈电中性,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Na2SO3溶液中存在着Na+、SOeq\o\al(2-,3)、H+、OH-、HSOeq\o\al(-,3),它们存在如下关系:[Na+]+[H+]=2[SOeq\o\al(2-,3)]+[HSOeq\o\al(-,3)]+[OH-](2)物料守恒关系电解质溶液中,由于某些离子能水解或电离,离子种类增多,但原子总数是守恒的,如Na2SO3溶液中SOeq\o\al(2-,3)能水解,故硫元素以SOeq\o\al(2-,3)、HSOeq\o\al(-,3)、H2SO3三种形式存在,它们之间的守恒关系为[Na+]=2[SOeq\o\al(2-,3)]+2[HSOeq\o\al(-,3)]+2[H2SO3]。(3)质子守恒关系质子守恒是指电解质在水溶液中发生电离、水解时,存在H+的转移,在转移时,失去H+的物质的量与得到H+的物质的量是相等的。如Na2SO3溶液中有关系式:[OH-]=[H+]+[HSOeq\o\al(-,3)]+2[H2SO3]。【例1】在CH3COONa溶液中各离子的浓度由大到小排列顺序正确的是()A.[Na+]>[CH3COO-]>[OH-]>[H+]B.[CH3COO-]>[Na+]>[OH-]>[H+]C.[Na+]>[CH3COO-]>[H+]>[OH-]D.[Na+]>[OH-]>[CH3COO-]>[H+]A[在CH3COONa溶液中由于CH3COO-的水解,使得[Na+]>[CH3COO-];并且由于水解,使溶液显碱性,故[OH-]>[H+];由于盐的水解程度比较小,所以[CH3COO-]>[OH-],即A项正确。]【例2】在0.1mol·L-1Na2S溶液中存在着多种离子和分子,下列关系不正确的是()A.[Na+]+[H+]=[HS-]+[OH-]+2[S2-]B.[Na+]+[H+]=[HS-]+[OH-]+[S2-]C.[Na+]=2[S2-]+2[HS-]+2[H2S]D.[OH-]=[H+]+[HS-]+2[H2S]B[在电解质溶液里由电荷守恒得:[Na+]+[H+]=[HS-]+[OH-]+2[S2-],A项正确,B项错误;由物料守恒得:[Na+]=2[S2-]+2[HS-]+2[H2S],C项正确;由质子守恒得:[OH-]=[H+]+[HS-]+2[H2S],D项正确。]【例3】用物质的量均为0.1mol的CH3COOH和CH3COONa配成1L混合溶液,已知其中[CH3COO-]>[Na+],下列对该溶液的判断正确的是()A.[H+]>[OH-]B.[CH3COO-]=0.1mol·L-1C.[CH3COOH]>[CH3COO-]D.[CH3COO-]+[OH-]=0.1mol·L-1A[本题易错之处是只考虑CH3COO-水解生成CH3COOH,使CH3COOH浓度增大,CH3COO-浓度减小,忽视了电离平衡因素占主导地位,而错选C项。由电荷守恒可知,[CH3COO-]+[OH-]=[Na+]+[H+],因为[CH3COO-]>[Na+],所以[H+]>[OH-],A项正确;[CH3COO-]+[OH-]=[H+]+[Na+]=[H+]+0.1mol·L-1>0.1mol·L-1,D项错误;由物料守恒可知,[CH3COOH]+[CH3COO-]=0.2mol·L-1,[CH3COO-]>[Na+]=0.1mol·L-1,故[CH3COO-]>[CH3COOH],B、C项错误。]【例4】将等体积的0.2mol·L-1CH3COONa溶液与0.1mol·L-1HNO3溶液混合,混合溶液中离子浓度由大到小顺序正确的是()A.[Na+]>[CH3COO-]>[NOeq\o\al(-,3)]>[OH-]>[H+]B.[Na+]>[CH3COO-]>[NOeq\o\al(-,3)]>[H+]>[OH-]C.[Na+]>[CH3COO-]>[OH-]>[NOeq\o\al(-,3)]>[H+]D.[CH3COO-]>[Na+]>[H+]>[NOeq\o\al(-,3)]>[OH-]B[反应后溶液中溶质是CH3COONa、CH3COOH和NaNO3,且浓度都是0.05mol·L-1,[Na+]=0.1mol·L-1,[NOeq\o\al(-,3)]=0.05mol·L-1,此时醋酸的电离程度大于醋酸钠的水解程度,故溶液中[CH3COO-]>0.05mol·L-1,[H+]>[OH-],故选B。]1.表示0.1mol·L-1NaHCO3溶液中有关微粒浓度(mol·L-1)的关系式,正确的是()A.[Na+]>[HCOeq\o\al(-,3)]>[COeq\o\al(2-,3)]>[H+]>[OH-]B.[Na+]+[H+]=[HCOeq\o\al(-,3)]+[COeq\o\al(2-,3)]+[OH-]C.[Na+]+[H+]=[HCOeq\o\al(-,3)]+2[COeq\o\al(2-,3)]+[OH-]D.[Na+]=[HCOeq\o\al(-,3)]+2[COeq\o\al(2-,3)]+[H2CO3]C[NaHCO3溶液显碱性,A错误;由电荷守恒知B错误,C正确;由物料守恒知[Na+]=[HCOeq\o\al(-,3)]+[COeq\o\al(2-,3)]+[H2CO3],D错误。]2.用物质的量都是0.1mol的HCN和NaCN配成1L混合溶液,已知其中[CN-]小于[Na+],则下列判断正确的是()A.[H+]>[OH-]B.[HCN]>[CN-]=0.2mol·L-1C.[HCN]>[CN-]D.[CN-]>[OH-]=0.1mol·L-1C[由[CN-]小于[Na+]知,CN-水解的程度大于HCN电离的程度,得到C正确。]3.下列溶液中微粒浓度关系一定正确的是()A.室温下,pH=7的氨水与氯化铵的混合溶液中:[Cl-]>[NHeq\o\al(+,4)]B.pH=2的一元酸和pH=12的一元强碱等体积混合:[OH-]=[H+]C.0.1mol·L-1的硫酸铵溶液中:[NHeq\o\al(+,4)]>[SOeq\o\al(2-,4)]>[H+]>[OH-]D.0.1molL-1的硫化钠溶液中:[OH-]=[H+]+[HS-]+[H2S]C[氨水和氯化铵混合溶液的pH=7时,溶液中[H+]=[OH-],由电荷守恒可知[OH-]+[Cl-]=[NHeq\o\al(+,4)]+[H+],则[Cl-]=[NHeq\o\al(+,4)],A项错误;由于pH=2的酸的强弱未知,若为强酸时,则反应后溶液中[OH-]=[H+],若为弱酸时,酸的浓度大于0.01mol·L-1,则酸过量,即反应后溶液中[H+]>[OH-],B项错误;0.1mol·L-1的硫酸铵溶液中,铵根离子水解使溶液呈酸性,故[NHeq\o\al(+,4)]>[SOeq\o\al(2-,4)]>[H+]>[OH-],C项正确;0.1mol·L-1的硫化钠溶液中,根据物料守恒可知[Na+]=2[S2-]+2[HS-]+2[H2S],由电荷守恒可知[Na+]+[H+]=[OH-]+[HS-]+2[S2-],则[OH-]=[H+]+[HS-]+2[H2S],D项错误。]4.在25℃时,pH=11的NaOH溶液与pH=3的CH3COOH溶液等体积混合后,下列
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