离子浓度大小 复习 离子浓度大小比较是近几年高考的热点之一

离子浓度大小 复习 离子浓度大小比较是近几年高考的热点之一 离子浓度大小 总体思路:无论是哪类型的题目，解题时一定要认真分析溶液中的微粒种类，然后分析这些微粒的水解和电离情况，如果比较大小用电离和水解分析，如要求相等关系用三大守恒分析，(质子守恒可以不用时不用) 类型一、溶质单一型 解题指导:对于溶质单一型的溶液，若溶质是弱酸或弱碱的考虑电离且电离是弱电离，若溶质是盐考虑水解同样水解也是弱水解 例1 H3PO4溶液中各离子浓度大小的顺序为: H+>H2PO4->HPO42->PO43->OH- 例2、NH3?H2O溶液中各离子浓度大小顺序为:OH->NH4+>H+ 例3 (2001年全国春招题)在0.1mol?L1Na2CO3溶液中，下列关系正确的是( )。A(C(Na+),2C(CO32-) B(C(OH-),2C(H+) C(C(HCO3-),C(H2CO3) D(C(Na+),C(CO32-)，C(HCO3-) 解析:由于CO32-水解，故C(Na+),2C(CO32-);又CO32-水解以第一步为主，故有(HCO3-),C(H2CO3)，依物料守恒，有C(Na+),2,C(CO32-)，C(HCO3-)，C(H2CO3),，故C(Na+),C(CO32-)，C(HCO3-);因由水电离出H+和OH-物质的量相等，可得C(OH-),C(H+)，C(HCO3-)，2C(H2CO3)，故C(OH-)?2C(H+)。综合上述，正确答案为C。 例4明矾溶液中各种离子的物质的量浓度大小关系能够确定的是( ) A(C(K+),C(Al3+) B(C(K+),C(Al3+) C(C(H+),C(OH-) D(C(Al3+),C(H+) 解析:明矾在水中电离:KAl(SO4)2,K+，Al3+，2SO42-，因Al3+水解，Al3+，H2O Al(OH)3 ，3H+，溶液显酸性，所以有C(K+), C(Al3+)，C(H+),C(OH)-，C(Al3+),c(H+)，故正确答案为A。 例5 在氯化铵溶液中，下列关系正确的是( )。 A(C(Cl-),C(NH4+),C(H+),C(OH-) B(C(NH4+),C(Cl-),C(H+),C(OH-) C(C(Cl-),C(NH4+),C(H+),C(OH-) D(C(NH4+),C(Cl-),C(H+),C(OH-) 解析:因少量NH4+发生下列水解: NH4+，H2O NH3?H2O，H+ 故有C(Cl-),C(NH4+)， 故正确答案为A。 类型二、酸碱中和型 对于酸碱中和的类型，应先考虑它们按化学计量关系进行反应，观察是否反应完全，然后考虑物质在水溶液中的电离及可能存在的电离平衡、水解平衡以及抑制水解等问题，最后对离子浓度大小作出估计和判断。 1 恰好中和型 解题指导:给定的酸碱是等物质的量的反应(注意与H+和OH-物质的量相等的情况区别)反应结束后一定是生成正盐和水，故可把此类问题转化成是正盐溶液中离子浓度比较问题，即单一溶质型中的溶质为盐的问题来解决。 例6 (2003年上海高考题)在,0mL0.1mol?L-1NaOH溶液中加入同体积、同浓度HAC溶液，反应后溶液中各微粒的浓度关系错误的是( )。 A(C(Na+),C(AC-),C(H+),C(OH-) B(C(Na+),C(AC-),C(OH-),C(H+) C(C(Na+),C(AC-)，C(HAC) D(C(Na+)，C(H+),C(AC-)，C(OH-) 解析:由于混合的NaOH与HAC物质的量都为,×,0-3mol，两者恰好反应生成NaAC，等同于单一溶质，故与题型一方法相同。 由于少量AC-发生水解: AC-，H2O HAC，OH- 故有C(Na+),C(AC-),C(OH-),C(H+)，根据物料守恒C正确，根据电荷守恒D正确，A错误。故该 题选项为A。 例7 (1998年全国高考题)等体积等浓度MOH强碱溶液和HA弱酸溶液混合后，混合液中有关离子的浓度应满足的关系是( )。 A(C(M+),C(OH-),C(A-),C(H+) B(C(M+),C(A-),C(H+),C(OH-) C(C(M+),C(A-),C(OH-),C(H+) D(C(M+)，C(H+),C(A-)，C(OH-) 解析:根据题意MOH与HA恰好反应生成强碱弱酸盐。因少量A-发生水解。A-，H2OHA，OH-，A-减少，溶液呈碱性，故C正确;又根据电荷守恒D也正确。 2 pH等于7型 解题指导:酸碱中和反应(注意与恰好中和型区别)结束后一定是C(H+)=C(OH-)故分析此类问题从两方面入手: (1)考虑从电荷守恒入手求得其它离子相等关系。 (2)判断PH等于7时，酸碱到底谁过量;方法是:先设 PH然后与PH=7比较便可得出。 定为完全反应时的 例8 (2002年全国高考理综)常温下，将甲酸和氢氧化钠溶液混合，所得溶液pH=7，则此溶液中( )。 A(C(HCOO-),C(Na+) B(C(HCOO-),C(Na+) C(C(HCOO-),C(Na+) D、无法确定C( 解析:根据溶液中电荷守恒: C(Na+)，C(H+),C(HCOO-)，C(OH-)因pH=7，故C(H+),C(OH-)，所以有C(Na+),C(HCOO-)，此题量的分析为:若完全反应生成甲酸钠为强碱弱酸盐，溶液呈碱性，而现在pH,7，故酸须略为过量。 答案为C。 例9 (2002年上海高考题)在常温下,0mLpH=10的KOH溶液中，加入pH=4的一元酸HA溶液至pH刚好等于7(假设反应前后体积不变)，则对反应后 溶液的叙述正确的是( )。 A(C(A-),C(K+) B(C(H+),C(OH-),C(K+),C(A-) C(,后?20mL D(,后?20mL 解析:pH,,0的KOH有C(KOH),,0-4mol?L-1，,H,4的一元酸，因不清楚是强酸还是弱酸，故有C(HA)?,0-4mol?L-1，根据电荷守恒，无论是强酸或是弱酸，都有下列关系:C(H+)，C(K+),C(OH-)，C(H+)，因pH=7,C(H+),C(OH-)，故C(A-),C(K+)，A选项正确，B错;当HA为强酸时，加入,0mLKOH与HA刚好中和，pH=7，此时,后为20mL，当HA为弱酸时，有两种方法可以分析: (1)假设两考等体积混合则，则电离出来的n(H+)和n(OH-)恰好反应完全但此时及有酸(pH=4时，酸的浓度大于1×10-4mol/L)pH<7,故为了使pH=7必须少加酸，故,后?20m (2)因C(HA),,0-4mol?L-1，故加入,(HA),,0mL即达pH=7,此时,后?20mL，综合上述，,后?20mL，D项也正确。 【变式训练】在常温下,0mL 0.01mol/L的KOH溶液中，加入0.01mol/L的一元酸HA溶液至pH刚好等于7(假设反应前后体积不变)，则对反应后溶液的叙述正确的是( )。 A(C(A-),C(K+) B(C(H+),C(OH-),C(K+),C(A-) C(,后?20mL D(,后?20mL 解析:同上题仍可得A是正确的，B是不正确的;当酸是强酸时两者等体积混合。,后=20mL 当酸是弱酸时同样分析如下:假设两考等体积混合,则酸碱恰好反应,些时溶液呈碱性pH>7为了使pH=7只能多加酸,故答案C也正确. 3 反应过量型 解题指导:先判断反应前后谁过量，及反应后各物质的量，再考虑电离或水解的情况.(1)当酸(碱)的电离大于盐溶液中弱离子水解时,可认为盐中的弱离了不水解,此时主要考虑电离对离子浓度造成的影响;反之可认为酸(碱)不电离(但实 际有电离,程度很小),此时只考虑离子水解对离子浓度造成的影响。 例10 (2003年江苏高考题)将0.2mol?L-1HCN溶液和0.1mol?L-1的NaOH溶液等体积混合后，溶液显碱性，下列关系式中正确的是( )。 A(C(HCN),C(CN-) B(C(Na+),C(CN-) C(C(HCN),C(CN-),C(OH-) D(C(HCN)，C(CN-),0.1mol?L-1 解析:将0.2mol?L-1 HCN溶液和0 1mol?L-1的NaOH溶液等体积混合后，C(CN-),0.05mol?L-1，c(HCN),0.05mol?L-1，由于混合后溶液呈碱性，说明NaCN水解程度大于HCN的 电离程度，故C(HCN),C(CN-)，A错。由上述分析知C(CN-),0.05mol?L-1，而C(Na+),0.05mol?L-1，B正确;根据C、N元素守恒可得C(HCN)，C(CN-),0.,mol?L-1，故D项也正确;根据电荷守恒: C(OH-),C(H+)，C(Na+),(CN-) 故C不正确，综合上述正确答案为B、D。 例11 (1999年上海高考题)把0.02mol?L-1CH3COOH溶液和0.01mol?L-1NaOH溶液以等体积混合，则溶液中粒子浓度关系正确的为( )。 A(C(CH3COO-),C(Na+) B(C(CH3COOH),C(CH3COO-) C(2C(H+),C(CH3COO-),C(CH3COOH) D(C(CH3COOH)，C(CH3COO-),0.01mol?L-1 解析:将0.02mol?L-1 CH3COOH和0.01mol?L-1NaOH溶液等体积混合后，混合液的溶质为CH3COOH和CH3COONa，且物质的量相等，浓度为5×,0-3mol?L-1，由于CH3COOH电离趋势大于CH3COO-的水解趋势，所以C(CH3COO-),C(Na+)，但无论怎样变化，由物料守恒知: C(CH3COOH)，C(CH3COO-),0.0,mol?L-1 正确答案为A、D。 例12 (1996年全国高考题)将pH=3的盐酸溶液和pH,,,的氨水等体积混合后，溶液中离子浓度大小关系正确的是( )。 A(C(NH4+),C(Cl-),C(H+),C(OH-) B(C(NH4+),C(Cl-),C(OH-),C(H+) C(C(Cl-),C(NH4+),C(H+),C(OH-) D(C(Cl-),C(NH4+),C(OH-),C(H+) 解析:pH=3,C(HCl),,0-3mol?L-1，pH,,,，C(OH-),,0-3mol?L-1，因氨水为弱电解质，所以C(NH3?H2O),C(HCl)，两者等体积混合后，氨水过量。因氨水电离程度大于NH4+水解程度。所以C(NH4+),C(Cl-)，同时也存在C(OH-),C(H+)，而NH3?H2O电离只是少数，所以存在C(Cl-),C(OH-)，故正确答案为B。 例13 常温下，向100mL0(01mol?L, 1HA溶液中逐滴加入0(02 mol?L ,1 MOH溶液，图中所示曲线表示混合溶液的pH变化情况，下列说 法中正确的是 A( HA为弱酸 B( 常温下一定浓度的MA稀溶液的pH>7 C( K点对应的溶液中，c(M， )，c(MOH),c(A, ) D( K点对应的溶液中，c(MOH)，c(OH, ),c(A, )+ c(H+) 【解析】0(01mol?L, 1HA溶液的pH,2，说明HA完全电离，HA为强酸，A错。 当V(MOH),51 mL时，溶液显中性，V(MOH),50 mL时，两溶液恰好完全反 应时，应该显酸性，pH<7，B错。 K点对应的物料守恒式为c(M， )，c(MOH),2c(A, )，C错。 K点对应的电荷守恒式为c(M， )，c(H+),c(A, )+ c(OH, )，和物料守恒式相 加，则得c(MOH)，c(OH, ),c(A, )+ c(H+)。D正确 类型三盐与碱酸的反应 解题指导:此类问题与类型二第三种情况相似，反应到最后也一般为盐和酸(或 碱)的混合物，分析时同样从盐溶液中弱离子水解和酸碱的电离相当强弱入手。 例14 (2001年上海高考题)将0 1mol?L-1的醋酸钠溶液20mL与0(,mol?L-1盐酸,0mL混合后，溶液显酸性，则溶液中有关粒子浓度关系正确的是( )。 A(C(CH3COO-),C(Cl-),C(H+),C(CH3COOH) B(C(CH3COO-),C(Cl-),C(CH3COOH),C(H+) C(C(CH3COO-),C(Cl-),C(H+),C(CH3COOH) D(C(Na+)，C(H+),C(CH3COO-)，C(Cl-)，C(OH-) 解析:两溶液混合反应后，溶液实质上是生成等浓度醋酸和醋酸钠、氯化钠的混合溶液。因溶液呈酸性说明CH3COO-的水解程度小于CH3COOH的电离程度，所以C(CH3COO-),C(Cl-),C(CH3COOH)，但CH3COOH电离程度较小，C(CH3COOH),C(H+)，故选项A、C错，B正确。依据电荷守恒原则，可知选项D也正确。综合上述答案选B、D。 例15 (1997年全国高考题)0.1mol?L-1NaOH和0.1mol?L-1 NH4Cl溶液等体积混合后，离子浓度大小次序正确的是( )。 A(C(Na+),C(Cl-),C(OH-),C(H+) B(C(Na+),C(Cl-),C(OH-),C(H+) C(C(Na+),C(Cl-),C(H+),C(OH-) D(C(Cl-),C(Na+),C(OH-),C(H+) 解析:两者混合恰好反应，产物为NaCl和NH3?H2O，显碱性，且C(Na+),C(Cl-)，故答案B。 类型四、不同物质同种离子浓度比较型 例16 (1996年上海高考题)物质的量浓度相同的下列溶液中，NH4+浓度最大的是( )。 A(NH4Cl B(NH4HSO4 C(CH3COONH4 D(NH4HCO3 解析:NH4+在溶液中存在下列平衡: NH4+，H2O NH3?H2O，H+ B项NH4HSO4电离出 大量H+，使上述平衡向左移动，故B中C(NH4+)大于A中的C(NH4+)，C项CH3COO-和D项的HCO3-水解均呈碱性，使平衡向右移动，故C、D中 C(NH4+)小于A中C(NH4+)，正确答案为B。 HCOO-)与C(Na+)的关系