盐溶液中离子浓度大小的比较
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盐溶液中离子浓度大小的比较一、基本知识在盐溶液中存在平衡:水的电离平衡、盐的水解、弱电解质的电离平衡。
(H+)与c(OH-)的关系:
中性溶液:c(H+)=c(OH-)(如NaCl溶液)
酸性溶液:c(H+)>c(OH-)(如NH4Cl溶液)
碱性溶液:c(H+)<c(OH-)(如Na2CO3溶液)
恒温时:c(H+)·c(OH-)=定值(常温时为10-14)
2.电荷守恒:盐溶液中阴、阳离子所带的电荷总数相等。
如NH4Cl溶液中:c(NH4+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)
如Na2CO3溶液中:c(Na+)+c(H+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-)
3.物料守恒:某元素各种不同存在形态的微粒,物质的量总和不变。
如 mol/L NH4Cl溶液中:c(NH4+)+c(NH3·H2O)= mol/L
如 mol/L Na2CO3溶液中:c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)= mol/L
4.质子守恒:溶液中水电离出的H+与OH-相等
如Na2CO3溶液中:c(OH-)=c(HCO3-)+2c(H2CO3)+c(H+)
二、解题方法和步骤
1.判断水解、电离哪个为主。
(1)盐离子不水解不电离:强酸强碱盐,如NaCl、Na2SO4等。
(2)盐离子只水解不电离:强酸弱碱或弱酸强碱形成的正盐,如NH4Cl、Na2CO3等。
(3)盐离子既水解又电离:多元弱酸形成的酸式盐,
以水解为主的有NaHCO3、NaHS、Na2HPO4等;
以电离为主的有NaHSO3和NaH2PO4等。
(4)根据题意判断:
如某温度下NaHB强电解质溶液中:
当c(H+)>c(OH-)时:以HB-的电离为主;
当c(H+)<c(OH-)时,以HB-的水解为主。
对于弱酸HX与强碱盐(NaX式)的混合溶液中:
当c(H+)>c(OH-)时,以HX的电离为主;
当c(H+)<c(OH-)时,以X-的水解为主。
对于弱碱ROH与强酸盐(RCl式)的混合溶液中,情况则相反。
2.运用盐溶液中的以上四种关系进行综合分析判断,得出正确结论。
三、例题分析
【例题1】将相同物质的量浓度的某弱酸HX溶液与NaX溶液等体积混合,测得混合后溶液中c(Na+)>c(X-),则下列关系错误的是()。
(H+)>c(OH-)(HX)>c(X-)
(X-)+c(HX)=2 c(Na+)(HX)+c(H+)=c(Na+)+c(OH-)
【解析】以HX的电离为主,则c(H+)>c(OH-);以X-的水解为主,则
c(H+)<c(OH-)。现有:(1)已知条件c(Na+)>c(X-);
(2)电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(X-)+c(OH-);
(3)物料守恒2 c(Na+)=c(X-)+c(HX)。由(1)和(2)可知一定有
c(H+)<c(OH-),所以应考虑X-的水解,故选项A,由(3)可知C对,由(2)和(3)二式合并得D,故D对。
答案:A
【例题2】相同温度下,等体积物质的量都为 mol/L的KCl和CH3COOK溶液的两种溶液中,离子总数相比较()。
A.前者多
B.一样多
C.后者多
D.无法判断
【解析】错误的分析:(1)CH3COO-因水解而减少,选A。(2)因有下列水解平衡: CH3COO-+H2O CH3COOH + OH-,发生水解的CH3COO-与生成的OH-个数相等,选B。
正确分析:根据电荷守在KCl和CH3COOK溶液中分别有:
c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),
c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)。两溶液中的c(Na+)相等,而由于CH3COO-的水解,便溶液呈碱性,导致
c(H+)前者比后者大,所以有c(Cl-)+c(OH-)>c(CH3COO-)+c(OH-)故选A。
四、溶液中微粒(除水分子)浓度大小的比较常见题型1、不等式关系(1)、多元弱酸溶液
例1.L的H2S溶液中所存在的离子浓度由大到小的排列顺序是__________.
解析:在H 2S溶液中有H2S H+ + HS-,HS— H+ + S2-,因为多元酸的电离以第一步为主,第二步电离较第一步弱的多,但两步都电离产生H+。
答案:c (H+)>c (HS—)>c (S2-)>c (OH-)。
点拨:判断多元弱酸溶液中离子浓度大小的一般规律是:(显性离子)>(一级电离离子)>(二级电离离子)>(水电离出的另一离子)
(2)、一元弱酸的正盐溶液
例2.L的CH3COONa溶液中所存在的离子浓度由大到小的排列顺序是______.
解析:在CH 3COONa溶液中CH3COONa ===Na++ CH3COO—,CH3COO- + H2O CH3COOH + OH
-,从而使c(CH
3COO -)降低且溶液显碱性,有c(Na+)>c(CH
3COO
-), c (OH-)>c(H+)。因盐
的水解程度一般较小,则有c(CH3COO—)>c(OH—)。
答案:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)。
点拨:判断一元弱酸的正盐溶液中离子浓度大小的一般规律是:(不水解离子)>(水解离子)>(显性离子)>(水电离出的另一离子)
(3)、二元弱酸的正盐溶液
例3.L的Na2CO3溶液中所存在的离子浓度由大到小的排列顺序是_______.
解析:在Na 2CO3溶液中Na2CO3 ===2Na+ + CO32-,CO32-+ H2O HCO3- + OH-,HCO3-+ H2O
H 2CO3 + OH-,CO3-水解使溶液县碱性,有c(OH-)>c(H+)。由于 CO3—少部分水解,有c(CO32-)>c(HCO3-),H CO3-又发生第二步水解,有c (OH-)>c (HCO3-),第二步水解较第一步水解弱的多,那么c(OH-)、c(H CO3-)相差不大,但c(H+)比c (OH-)小的多,因此c(OH -)>c(HCO
3
-)
答案:c(Na+)>c(CO32—)>c(OH—)>c(HCO3—) >c(H+)。
点拨:判断二元弱酸的正盐溶液中离子浓度大小的一般规律是:(不水解离子)>(水解离子)>(显性离子)>(二级水解离子)>(水电离出的另一离子)
(4)、二元弱酸的酸式盐溶液
例4.L的NaHCO3溶液中所存在的离子浓度由大到小的排列顺序是_________.
解析:NaHCO 3溶液中存在NaHCO3===Na++ HCO3-,HCO3-+ H2O H2CO3+ OH-,HCO3—
H+ + CO32-,其水解程度大于电离程度,因此溶液显碱性。有c(OH-)>c(CO32-)。由于少部分水解和电离,则c(Na+)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(CO32-)。又因为HCO3—电离产生的H+与CO32-数目相同,而H 2O H+ + OH—因此:c(H+)>c(CO32-)。
答案:c (Na+)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+)>c(CO32-)。
点拨:判断二元弱酸的酸式盐溶液中离子浓度大小的一般规律是:(不水解离子)>(水解离子)>(显性离子)>(水电离出的另一离子)>(电离得到的酸跟离子)