溶液中离子浓度大小比较与三大守恒

1、溶液中离子浓度大小比较与三大守恒 讲义一、溶液中离子浓度大小的比较1.方法思路(1)先确定溶液中的溶质成分及各自物质的量浓度大小。(2)写出电离方程式、水解方程式，找出溶液中存在的离子。(3)依据电离和水解程度的相对大小，比较离子浓度大小。2.特别注意的问题(1)多元弱酸的正盐溶液(如Na2CO3溶液)，要分清主次关系。即盐完全电离，多元弱酸根的第一步水解大于第二步水解，第二步水解大于水的电离。分析Na2CO3溶液中的电离、水解过程：电离：Na2CO3=2NaCO、H2OHOH。水解：COH2OHCOOH、HCOH2OH2CO3OH。溶液中存在的离子有CO、HCO、OH、H。溶液中离子浓度由大

2、到小的顺序是c(Na)c(CO)c(OH)c(HCO)c(H)。（2）多元弱酸的酸式盐溶液，要注意考虑酸式酸根水解程度和电离程度的相对大小。若酸式酸根的电离程度大于水解程度，溶液呈酸性；若水解程度大于电离程度，溶液呈碱性。分析NaHCO3溶液中的电离、水解过程：电离：NaHCO3=NaHCO、HCOHCO、H2OHOH。水解：HCOH2OH2CO3OH。溶液中存在的离子有Na、HCO、CO、H、OH。由于HCO的电离程度小于HCO的水解程度，所以溶液中离子浓度由大到小的顺序是c(Na)c(HCO)c(OH)c(H)c(CO)。（3） 当两种溶液混合或两种物质发生反应时，要根据反应原理准确地判断

3、溶质的成分，然后判断离子种类，再根据规律比较其大小。例1.物质的量浓度相同的NaOH溶液、NH4Cl溶液等体积混合反应的化学方程式：NH4ClNaOH=NH3H2ONaCl；溶液中存在的离子有Na、Cl、NH、OH、H；其浓度由大到小的顺序是c(Na)c(Cl)c(OH)c(NH)c(H)。例2.物质的量浓度相同的NH4Cl溶液、氨水等体积混合混合后不反应，溶液中的溶质为NH4Cl、NH3H2O，由于NH3H2O的电离程度大于NH的水解程度，所以溶液呈碱性；溶液中存在的离子有NH、Cl、OH、H；其浓度由大到小的顺序是c(NH)c(Cl)c(OH)c(H)。(4)不同溶液中同一离子浓度的比较要

4、看溶液中其他离子对它的影响。二、三大守恒（一）具体内容1.电荷守恒电荷守恒是指溶液必须保持电中性，即溶液中所有阳离子的电荷总浓度等于所有阴离子的电荷总浓度。如NaHCO3溶液中：c(Na)c(H)c(HCO)2c(CO)c(OH)。2.物料守恒：物料守恒也就是元素守恒，变化前后某种元素的原子个数守恒。（1）单一元素守恒，如1 mol NH3通入水中形成氨水，就有n(NH3)n(NH3H2O)n(NH)1 mol，即氮元素守恒。（2）两元素守恒，如NaHCO3溶液中：c(Na)c(H2CO3)c(HCO)c(CO)，即钠元素与碳元素守恒。3.质子守恒：电解质溶液中，由于电离、水解等过程的发生，往

5、往存在质子(H)的转移，转移过程中质子数量保持 不变，称为质子守恒。如NaHCO3溶液中：c(H2CO3)c(H)c(CO)c(OH)。注：质子守恒可以通过电荷守恒与物料守恒加减得到。（二）解溶液中粒子浓度三守恒关系式策略(1)分析电解质的电离和水解情况，找全溶液中的离子和分子。(2)分清题目考查的哪种守恒关系，可以是单一守恒关系式，也可以是它们的变形关系式，也可以是两种守恒关系式导出的新的守恒式。(3)注意选择题常涉及的易错点。守恒关系式中多写或漏写离子或分子；守恒关系式浓度前的化学计量数有误；在混合后溶液体积变化上有误。溶液中离子浓度大小比较与三大守恒 精选习题1.在Na2S溶液中下列关系

6、不正确的是 ()A.c(Na)2c(HS)2c(S2)c(H2S) B.c(Na)c(H)c(OH)c(HS)2c(S2)C.c(Na)c(S2)c(OH)c(HS) D.c(OH)c(HS)c(H)2c(H2S)2.在10 mL 0.1 molL1 NaOH溶液中加入同体积、同浓度CH3COOH溶液，反应后溶液中各微粒的浓度关系不正确的是()A.c(Na)c(CH3COO)c(H)c(OH) B.c(OH)c(H)c(CH3COOH)C.c(Na)c(CH3COO)c(CH3COOH) D.c(Na)c(H)c(CH3COO)c(OH)3.将pH2的盐酸与pH12的氨水等体积混合，在所得的混

7、合溶液中，下列关系式正确的是()A.c(Cl)c(NH)c(OH)c(H) B.c(NH)c(Cl)c(OH)c(H)C.c(Cl)c(NH)c(H)c(OH) D.c(NH)c(Cl)c(H)c(OH)答案B解析HClNH3H2O=NH4ClH2O，NH3H2O过量，所以c(NH)c(Cl)c(OH)c(H)。4.室温下，下列溶液中粒子浓度关系正确的是 ()A.Na2S溶液：c(Na)c(HS)c(OH)c(H2S) B.Na2C2O4溶液：c(OH)c(H)c(HC2O)2c(H2C2O4)C.Na2CO3溶液：c(Na)c(H)2c(CO)c(OH)D.CH3COONa和CaCl2混合溶

8、液：c(Na)c(Ca2)c(CH3COO)c(CH3COOH)2c(Cl)答案B解析在Na2S溶液中存在H2OOHH以及S2H2OHSOH、HSH2OH2SOH，溶液中粒子浓度关系为c(Na)c(S2)c(OH)c(HS)c(H2S)c(H)，A项错误；利用质子守恒知Na2C2O4溶液中存在c(OH)c(H)c(HC2O)2c(H2C2O4)，B项正确；利用电荷守恒知Na2CO3溶液中存在c(Na)c(H)2c(CO)c(HCO)c(OH)，C项错误；利用物料守恒可知CH3COONa和CaCl2的混合溶液中存在c(Na)c(Ca2)c(CH3COOH)c(CH3COO)c(Cl)，D项错误。

9、5.下列溶液中微粒浓度关系表示正确的是 ()A.NaHCO3溶液中：c(H)c(Na)c(OH)c(CO)c(HCO)B.pH3的CH3COOH与pH11的NaOH溶液等体积混合后的溶液中：c(H)c(OH)C.0.1 molL1的NH4Cl溶液中：c(Cl)c(H)c(NH)c(OH)D.物质的量浓度相等的CH3COOH和CH3COONa溶液等体积混合后的溶液中：2c(Na)c(CH3COOH)c(CH3COO)答案D解析A项，应为2c(CO)；B项，CH3COOH过量，应为c(H)c(OH)；C项，应为c(Cl)c(NH)c(H)c(OH)；D项，符合物料守恒。6.已知某溶液中只存在OH、

10、H、Cl、NH四种离子，其离子浓度可能有如下关系：c(Cl)c(NH)c(H)c(OH) c(Cl)c(NH)c(OH)c(H)c(NH)c(Cl)c(OH)c(H) c(NH)c(Cl)c(OH)c(H)下列说法正确的是()A.若正确，则溶液中溶质一定为NH4ClB.若正确，则溶液中c(NH3H2O)c(NH)c(Cl)C.若正确，且盐酸和氨水体积相等，则盐酸中c(H)等于氨水中c(OH)D.溶质不同时，上述四种关系式均可能成立答案B解析A项，若正确，可以是NH4Cl也可以是少量HCl和NH4Cl的混合液；B项，若正确，由于c(NH)c(Cl)，所以c(NH3H2O)c(NH)也一定大于c(

11、Cl)；C项，若正确，当盐酸和氨水的体积相等，此时氨水应稍过量，但盐酸中c(H)仍大于氨水中c(OH)；D项，违背电荷守恒，不成立。7.用0.10 molL1的盐酸滴定0.10 molL1的氨水，滴定过程中不可能出现的结果是 ()A.c(NH)c(Cl)，c(OH)c(H) B.c(NH)c(Cl)，c(OH)c(H)C.c(Cl)c(NH)，c(OH)c(H) D.c(Cl)c(NH)，c(H)c(OH)答案C解析溶液中不可能出现阴离子均大于阳离子的情况，不遵循电荷守恒，故C项错；A项为氨水过量较多的情况；B项为氨水适当过量；D项为氨水不足或恰好中和。8.一定温度下，下列溶液的离子浓度关系式

12、正确的是 ()A.pH5的H2S溶液中，c(H)c(HS)1105 molL1B.pHa的氨水溶液，稀释10倍后，其pHb，则ab1C.pH2的H2C2O4溶液与pH12的NaOH溶液任意比例混合：c(Na)c(H)c(OH)c(HC2O)D.pH相同的CH3COONa，NaHCO3，NaClO三种溶液的c(Na)：答案D解析A项，pH5的H2S溶液中，H的浓度为1105molL1，但是HS的浓度会小于H的浓度，H来自于H2S的第一步电离、HS的电离和水的电离，故H的浓度大于HS的浓度，故不正确；B项，弱碱不完全电离，弱碱稀释10倍时，pH减小不到一个单位，a碳酸的酸性次氯酸的酸性，根据越弱越

13、水解的原则，pH相同的三种钠盐，浓度的大小关系为醋酸钠碳酸氢钠次氯酸钠，则钠离子的浓度为，故D正确。9.室温下向10 mL 0.1 molL1NaOH溶液中加入0.1 molL1的一元酸HA，溶液pH的变化曲线如图所示。下列说法正确的是 ()A.a点所示溶液中c(Na)c(A)c(H)c(HA)B.a、b两点所示溶液中水的电离程度相同C.pH7时，c(Na)c(A)c(HA)D.b点所示溶液中c(A)c(HA)答案D解析A项，a点NaOH与HA恰好完全反应，溶液的pH为8.7，呈碱性，说明HA为弱酸，NaA发生了水解反应，则溶液中c(Na)c(A)c(OH)c(HA)c(H)，错误；B项，a点

14、NaA发生了水解反应，促进了水的电离，b点主要由于HA的电离而使溶液呈酸性，抑制了水的电离，所以a点水的电离程度大于b点水的电离程度，错误；C项，根据电荷守恒：c(Na)c(H)c(A)c(OH)，pH7，则c(H)c(OH)，可得c(Na)c(A)，错误；D项，b点溶液中溶质为等物质的量NaA和HA，溶液呈酸性，说明HA的电离程度大于NaA的水解程度，所以c(A)c(HA)，正确。10.25 ，有c(CH3COOH)c(CH3COO)0.1 molL1的一组醋酸和醋酸钠混合溶液，溶液中c(CH3COOH)、c(CH3COO)与pH的关系如图所示。下列有关叙述不正确的是 ()A.pH5.5溶液

15、中：c(CH3COOH)c(CH3COO)c(H)c(OH)B.由图可知该温度下醋酸的电离常数为1104.75C.pH3.5溶液中：c(Na)c(H)c(OH)c(CH3COOH)0.1 molL1D.向1 L W点所表示溶液中通入0.05 mol HCl气体(溶液体积变化可忽略)：2c(H)c(CH3COOH)c(CH3COO)2c(OH)2c(Cl)答案A解析递减曲线为CH3COOH的变化曲线，递增曲线为CH3COO的变化曲线。A项，当pH5.5时，c(CH3COO)c(CH3COOH)，错误；B项，CH3COOHHCH3COO，c(H)104.75molL1，c(CH3COOH)c(CH

16、3COO)0.05 molL1，Ka1104.75；C项，电荷守恒式为c(Na)c(H)c(CH3COO)c(OH)，由于c(CH3COO)c(CH3COOH)0.1 molL1，所以c(Na)c(H)c(OH)c(CH3COO)0.1 molL1c(CH3COOH)，即c(Na)c(H)c(OH)c(CH3COOH)0.1 molL1；D项，通入HCl气体后发生反应为CH3COONaHCl=CH3COOHNaCl0.05 mol 0.05 mol 0.05 mol 0.05 mol相当于有0.1 mol的CH3COOH和0.05 mol的NaCl混合，c(CH3COO)c(CH3COOH)2

17、c(Na)2c(Cl)，电荷守恒式为2c(Na)2c(H)2c(OH)2c(Cl)2c(CH3COO)，即：c(CH3COO)c(CH3COOH)2c(H)2c(OH)2c(Cl)2c(CH3COO)，化简得：2c(H)c(CH3COOH)c(CH3COO)2c(OH)2c(Cl)。11.常温下，向100 mL 0.01 molL1 HA溶液中逐滴加入0.02 molL1MOH溶液，图中所示曲线表示混合溶液的pH变化情况(体积变化忽略不计)。回答下列问题：(1)由图中信息可知HA为_(填“强”或“弱”)酸，理由是_。(2)常温下一定浓度的MA稀溶液的pHa，则a(填“”、“”、“”或“”)2c(A)；若此时溶液的pH10，则c(MOH)c(OH)_molL1。答案(1)强0.01 molL1 HA溶液中c(H)0.01 molL1 (2)c(A)c(OH)c(H)(4)0.005解析(1)由题目信息可知0.01 molL1 HA溶液的pH2，说明其完全电离，故为强电解质。(2)由题目图像可知向100 mL 0.01 molL1 HA溶液中滴