高考化学 专题 离子浓度的大小比较

c(H＋)＋c(Na＋)＝c(OH－)＋c(HCO－3 )＋2c(CO32－)(电荷守恒)
H2O＋HCO－3
2CO3＋OH－(同时存在 HCO－3
＋＋
CO32－)，其中水解大于电离，因此在①中 c(CO23－)<c(H2CO3)，
C 错误；在 0.1 mol·L－1 的 Na2CO3 溶液中存在以下几个关
3．质子守恒规律 如 Na2S 水溶液中的质子转移作用图示如下：
由图可得 Na2S 水溶液中质子守恒式可表示：c(H3O＋)＋ 2c(H2S)＋c(HS－)＝c(OH－)或 c(H＋)＋2c(H2S)＋c(HS－) ＝c(OH－)。质子守恒的关系式也可以由电荷守恒式与物 料守恒式推导得到。
三、理清一条思路，掌握分析方法
小，所以 1<c(NH＋4 )/c(SO42－)<2，B 错；溶液中各离子浓度从大
到小顺序为 c(NH＋4 )>c(SO24－)>c(H＋)>c(OH－)，A 对；由微粒数
守恒关系可得 c(NH＋4 )＋c(NH3·H2O)＝2c(SO24－)，C 对；由溶液
中电荷守恒，可知 c(NH＋4 )＋c(H＋)＝2c(SO42－)＋c(OH－)，D 对。
度的 HCO－ 3 和 CO23－，由于 CO32－的水解程度大于 HCO3－的
水解程度，因此选项 B 中的表达式为 c(Na＋)>c(HCO－ 3 )>
c(K＋)>c(CO23－)>c(OH－)>c(H＋)，B 错；C 选项，根据电荷守
恒有
c(Na
＋
)
＋
c(K
＋
)
＋
c(H
＋
)
＝
c(OH
－
)
＋
c(HCO
C．将 0.2 mol·L－1 NaA 溶液和 0.1 mol·L－1 盐酸等体积混合所
得碱性溶液中：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(A－)＋c(Cl－) ＋c(OH－)
D．在 25 ℃时，1 mol·L－1 的 CH3COONa 溶液中：c(OH－)＝ c(H＋)＋c(CH3COOH)
专题讲座十一
B．c(NH4＋)＝2c(SO42－)
C．c(NH＋4 )＋c(NH3·H2O)＝2c(SO42－)
D．c(NH＋4 )＋c(H＋)＝c(OH－)＋2c(SO42－)
解析 硫酸铵中，n(NH＋4 )＝2n(SO42－)，溶液中因存在 NH＋4 ＋
H2
3·H2O＋H＋，使溶液呈酸性，又因 NH＋4 水解程度很
专题讲座十一
专题讲座十一
四、典例导悟，分类突破
1．单一盐溶液
【例 1】 对下列各溶液中，微粒的物质的量浓度关系表述正确
的是
()
A．0.1 mol·L－1 的(NH4)2CO3 溶液中：c(CO23－)>c(NH4＋)> c(H＋)>c(OH－)+C（OH－）
B．0.1 mol·L－1 的 NaHCO3 溶液中：c(Na＋)＝c(HCO－ 3 )＋ c(H2CO3)＋2c(CO23－)
专题讲座十一
解析 由电荷守恒有c(CH3COO－)＋c(OH－)＝c(Na＋)＋c(H＋)， 因c(CH3COO－)>c(Na＋)，则c(H＋)>c(OH－)；且c(CH3COO－)＋ c(OH－)＝c(H＋)＋0.1 mol·L－1＞0.1 mol·L－1；由物料守恒有： c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)＝0.2 mol·L－1，因c(CH3COO－) ＞c(Na＋)＝0.1 mol·L－1，则c(CH3COO－)＞c(CH3COOH)。 答案 A
解析 A 项，溶液中的 c(NH＋ 4 )>c(CO23－)，故不正确；B 项， 根据物料守恒，c(Na＋)＝c(HCO－ 3 )＋c(H2CO3)＋c(CO32－)。 答案 CD
专题讲座十一
【例 2】 硫酸铵溶液中离子浓度关系不正确的是 ( B )
A．c(NH＋4 )>c(SO42－)>c(H＋)>c(OH－)
(B )
解析 在氨水和稀硫酸反应后的溶液中存在以下几种离子， 即 NH＋ 4 、SO42－、H＋和 OH－，而当 pH＝7 时 c(H＋)＝c(OH－)， 根据电荷守恒则必有 c(OH－)＋2c(SO24－)＝c(H＋)＋c(NH＋ 4 )， 即 c(NH＋ 4 )＝2c(SO24－)，故 A、C、D 错，应选 B。
专题讲座十一
2．物料守恒规律 电解质溶液中，由于某些离子能够水解，离子种类增多， 但元素总是守恒的。如 K2S 溶液中 S2－、HS－都能水解， 故 S 元素以 S2－、HS－、H2S 三种形式存在，它们之间有 如下守恒关系：c(K＋)＝2c(S2－)＋2c(HS－)＋2c(H2S)。
专题讲座十一
专题讲座十一
专题讲座十一 离子浓度的大小比较
一、熟悉两大理论，构建思维基点 1．电离理论
(1)弱电解质的电离是微弱的，电离产生的微粒都非常少，同时 还要考虑水的电离，如氨水溶液中：NH3·H2O、NБайду номын сангаас＋4 、OH－浓 度的大小关系是 c(NH3·H2O)>c(OH－)>c(NH4＋)。 (2)多元弱酸的电离是分步进行的，其主要是第一级电离(第一步 电离程度远大于第二步电离)。如在 H2S 溶液中：H2S、HS－、 S2－、H＋的浓度大小关系是 c(H2S)>c(H＋)>c(HS－)>c(S2－)。
系式：
专题讲座十一
c(Na＋)＝2c(HCO3－)＋2c(H2CO3)＋2c(CO23－)＝0.2 mol·L－1(物
料守恒)
c(Na＋)＋c(H＋)＝2c(CO23－)＋c(OH－)＋c(HCO－3 )(电荷守恒)
H2O＋CO32－
－3 ＋OH－(主要)
HCO－3 ＋H2
2CO3＋OH－(次要)
专题讲座十一
4．不同物质同种离子浓度的比较
【例 8】 相同温度下等物质的量浓度的下列溶液中，pH
值最小的是 A．NH4Cl C．NH4HSO4
B．NH4HCO3 D．(NH4)2SO4
(C )
解析 D 中的 c(NH＋4 )大于 A 中的 c(NH＋4 )，故 D 中 c(H＋)大 于 A 中 c(H＋)；C 中 NH4HSO4===NH＋4 ＋H＋＋SO42－，B 中 HCO－3 水解显碱性促进 NH＋4 水解，故 pH：C<D<A<B。
专题讲座十一
解析 根据题意可知，②中水解程度大于①，②中阴离子
的物质的量浓度之和大于①，B 正确；而水解时所需 H＋由
水电离产生，溶液中电离出的 H＋个数：②>①，A 正确；
在 0.1 mol·L－1 的 NaHCO3 溶液中存在以下几个关系式： c(Na＋)＝c(HCO3－)＋c(H2CO3)＋c(CO23－)＝0.1 mol·L－1(物料 守恒)
－
3
)
＋
2c(CO23－)，根据物料守恒有 c(Na＋)＝c(HCO－ 3 )＋c(CO23－)＋
c(H2CO3)，两者相减可知正确的表达式为 c(OH－)＋c(CO23－)
＝c(H＋)＋c(H2CO3)＋0.05 mol·L－1。由电荷守恒和 c(Na＋)
＝2c(K＋)可知选项 D 正确。
答案 D
专题讲座十一
【例 7】 将 0.2 mol·L－1 NaHCO3 溶液与 0.1 mol·L－1 KOH
溶液等体积混合，下列关系正确的是
()
A．2c(K＋)＝c(HCO－3 )＋2c(CO23－)＋c(H2CO3)
B．c(Na＋)>c(K＋)>c(HCO3－)>c(CO23－)>c(OH－)>c(H＋)
专题讲座十一
2．酸碱中和型
(1)恰好中和型
【例 3】 在 10 mol 0.1 mol·L－1 NaOH 溶液中加入同体积、
同浓度的 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＋)
恒知 C 正确，由电荷守恒知 D 正确。
答案 A
专题讲座十一
(2)反应过量型
【例 4】 在 25 ℃时，将 pH＝11 的 NaOH 溶液与 pH＝3
的 CH3COOH 溶液等体积混合后，下列关系式中正确的
是
()
A．c(Na＋)＝c(CH3COO－)＋c(CH3COOH) B．c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－) C．c(Na＋)＞c(CH3COO－)＞c(OH－)＞c(H＋) D．c(CH3COO－)＞c(Na＋)＞c(H＋)＞c(OH－)
C．c(OH－)＋c(CO32－)＝c(H＋)＋c(H2CO3)＋0.1 mol·L－1
D．3c(K＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HCO－3 )＋2c(CO32－)
专题讲座十一
解析 根据物料守恒可知 A 中表达式为 2c(K＋)＝c(HCO－ 3 )
＋c(CO32－)＋c(H2CO3)，A 错；题中两溶液反应后含有等浓
专题讲座十一
3．盐与酸(碱)混合型
【例 6】 用物质的量都是 0.1 mol 的 CH3COOH 和 CH3COONa 配成 1 L 混合溶液，已知其中 c(CH3COO－)>c(Na＋)，对该溶
液的下列判断正确的是
()
A．c(H＋)>c(OH－)
B．c(CH3COO－)＝0.1 mol·L－1 C．c(CH3COOH)>c(CH3COO－) D．c(CH3COO－)＋c(OH－)＝0.1 mol·L－1
专题讲座十一
2．水解理论 (1)弱电解质离子的水解损失是微量的(双水解除外)，但由 于水的电离，故水解后酸性溶液中 c(H＋)或碱性溶液中 c(OH － ) 总 是 大 于 水 解 产 生 的 弱 电 解 质 溶 液 的 浓 度 。 如 NH4Cl 溶液中：NH＋4 、Cl－、NH3·H2O、H＋的浓度大小关 系是 c(Cl－)>c(NH＋4 )>c(H＋)>c(NH3·H2O)。 (2)多元弱酸酸根离子的水解是分步进行的，其主要是第 一步水解，如在 Na2CO3 溶液中：CO32－、HCO－3 、H2CO3 的浓度大小关系应是 c(CO32－)>c(HCO3－)>c(H2CO3)。
答案 D
专题讲座十一
【例 5】 25 ℃时，将稀氨水逐滴加入到稀硫酸中，当溶液
的 pH＝7 时，下列关系正确的是 A．c(NH＋ 4 )＝c(SO24－) B．c(NH4＋)>c(SO24－) C．c(NH＋ 4 )<c(SO42－) D．c(OH－)＋c(SO42－)＝c(H＋)＋c(NH＋ 4 )
专题讲座十一
解析 pH＝11 的 NaOH 溶液中 c(NaOH)＝c(OH－)＝ 10－3 mol·L－1，而 pH＝3 的 CH3COOH 溶液中 c(H＋) ＝10－3 mol·L－1，c(CH3COOH)远远大于 10－3 mol·L－1。 两者等体积混合后，形成 CH3COOH 与 CH3COONa 混合液，且 c(CH3COOH)远大于 c(CH3COONa)，溶 液 呈 酸 性 ， 电 荷 恒 等 关 系 为 c(Na ＋ ) ＋ c(H ＋ ) ＝ c(CH3COO － ) ＋ c(OH － ) ， 离 子 浓 度 大 小 顺 序 为 c(CH3COO－)>c(Na＋)>c(H＋)>c(OH－)。
专题讲座十一
【例 9】 (2010·四川理综，10)有关①100 mL 0.1 mol·L－1
NaHCO3、②100 mL 0.1 mol·L－1 Na2CO3 两种溶液的叙述
不正确的是
()
A．溶液中水电离出的 H＋个数：②>①
B．溶液中阴离子的物质的量浓度之和：②>①
C．①溶液中：c(CO23－)>c(H2CO3) D．②溶液中：c(HCO－3 )>c(H2CO3)
专题讲座十一
二、把握 3 种守恒，明确等量关系 1．电荷守恒规律
电解质溶液中，无论存在多少种离子，溶液都是呈电中 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 NaHCO3 溶液中存在着 Na＋、H＋、HCO－ 3 、 CO23－、OH－，存在如下关系：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HCO3－) ＋c(OH－)＋2c(CO32－)。
因此 c(HCO－3 )>c(H2CO3)，D 正确。
答案 C
C．c(Na＋)＝c(Ac－)＋c(HAc)
D．c(Na＋)＋c(H＋)＝c(Ac－)＋c(OH－)
专题讲座十一
解析 由题意知二者恰好完全反应，生成 NaAc，等同于单
一盐溶液，由于 Ac－发生水解，Ac－＋H2
＋OH－，
故有 c(Na＋)>c(Ac－)>c(OH－)>c(H＋)，A 错，B 对；由物料守