高考中“水溶液中离子浓度大小比较规律”总结
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高考中“水溶液中离子浓度大小的比较规律”总结
“水溶液中离子浓度大小的比较规律”在高考中经常用到,本文对高考中这部分内容出现过的情况进行了总结,并举出一个典型案例以供参考。
一、酸碱溶液:酸溶液中h+ 浓度最大,碱溶液中oh_ 浓度最大:其它离子根据电离度的大小确定。
1.强酸强碱溶液:例如盐酸溶液中离子浓度大小关系为:c( h+ )> c( cl- ) > c( oh_ ),naoh溶液中离子浓度大小关系为:
c( oh_ )>c( na+ )>c( h+ )。
2.一元弱酸弱碱溶液,例如hac溶液中离子浓度大小关系为:
c( h+ )>c( ac_ )> c( oh_ );nh3?h2o溶液中离子浓度大小关系为:c( oh_ )>c( nh4+ )> c( h+ )。
3.多元弱酸弱碱溶液,多元弱酸以第一步电离为主,例如h2s溶液中离子浓度大小关系为:c( h+ )>c( hs_ )>c( s2- )> c( oh_ );多元弱碱电离方程式一步写到位,但离子浓度大小关系容易判断,例如fe(oh)3 溶液中离子浓度大小关系为c( oh_ )>c( fe3+ )> c( h+ )。
二、盐类溶液:
1.强酸强碱盐的溶液不水解,离子浓度不变,例如na2so4 溶液中离子浓度大小关系为:2c( so42- )=c( na+ )> c( h+ )= c( oh_ );再如nahso4溶液中离子浓度大小关系为:c( h+ )> c( so42- )= c( na+ )> c( oh_ )
2.一元弱酸或弱碱形成的盐溶液,因为水解导致某些离子浓度变小,例如nh4cl溶液中离子浓度大小关系为:c( cl- )>c(nh4+ ) > c( h+ )> c( oh_ );naac溶液中离子浓度大小关系为:
c( na+ )>c(ac_ )> c( oh_ )> c( h+ )。
3.多元弱酸形成的正盐溶液,水解是多步的,但水解程度逐渐减小,离子浓度也逐渐减小,例如na3po4溶液中离子浓度大小关系为:
c( na+ )>c( po43- )> c( oh_ )> c(hpo42- ) >c( h2po4- )> c( h+ );na2co3溶液中离子浓度大小关系为:c( na+ )> c( co32- )> c( oh_ )> c(hco3- )> c( h+ )。
4.多元弱碱形成的盐溶液,金属阳离子水解导致浓度降底,例如fecl3溶液中离子浓度大小关系为:c( cl- )>c( fe3+ ) > c( h+ )> c( oh_ )。
5.水解不彻底的弱酸弱碱盐溶液离子浓度的大小,比较两种离子的水解程度的大小,例如nh4clo溶液中离子浓度大小关系为:
c(nh4+ )>c( clo_ )> c( oh_ )> c( h+ )。
6.多元弱酸酸式盐溶液离子浓度的大小,比较离子水解与电离程度的大小,例如nahco3溶液中离子浓度大小关系为:c( na+ )> c( hco3-)> c( oh_ )> c( h+ );nahso3溶液中离子浓度大小关系为:c( na+ )> c( hso3- )> c( h+)> c( oh_ )。
三、比较不同溶液中同一离子浓度大小要注意其他离子的影响,例如浓度均为0.1mol?l-1的下列溶液a、nh4cl,b、ch3coonh4,c、
nh4hso4溶液,则c( nh4+ )的大小关系为:c>a>b。
四、混合溶液中各离子浓度大小比较,例如等体积0.1mol?l-1 nh4cl溶液与0.1mol?l-1nh3?h2o混合,则c(nh4+ ) > c ( cl_ )> c( oh_ )> c( h+ )。
五、电荷守恒和物料守恒
1.电荷守恒:任何水溶液都遵守所有阳离子所带的正电荷等于所有阴离子所带的负电荷,即任何溶液都是中性。
例如na2co3溶液中有:c( h+) + c( na+) = 2 c( co32-) + c( hco3-) + c( oh_) 。
2.物料守恒:水溶液中不管发生了水解反应还是电离反应,某种原子的存在形式如何发生改变,其总量不变。
例如na2co3溶液中有c( na+ ) = 2 c( co32- ) + 2c( hco3- )+ 2c( h2co3 )。
3.质子守恒(h+守恒):纯水电离的h+ 浓度等于oh_浓度,加入其他电解质之后,h+与其他物质结合,但无论结合生成哪种物质,总量不变,例如na2co3溶液中有c( oh_ ) = c( h+ ) + c( hco3- ) +2c( h2co3 )
4.有些特殊的离子浓度关系可由电荷守恒和物料守恒关系变化
而来。
例如na2co3溶液中的电荷关系为:c( h+ ) + c( na+ ) = 2 c( co32- ) + c( hco3- ) + c( oh_ );物料守恒关系为:c( na+ ) = c( co32- ) + c( hco3- )+ c( h2co3 );而c( h+ )= c( co32- )+ c( oh_ )- c( h2co3)就由上述两个等量关系衍变而来的。
典型案例:
某溶液中只含有na+、h+、oh_ 、ch3coo_四种离子,其离子浓度
大水顺序有如下四种关系:
①c(na+)> c(ch3coo_)> c(oh_)> c(h+)
②c(na+ )> c(ch3coo_)> c(h+)> c(oh_)
③c(ch3coo_)> c(na+)> c(h+)> c(oh_)
④c(ch3coo_)> c(na+)> c(oh_)> c(h+)
⑴若溶液中只溶解了一种溶质,则该溶质是,上述四种离子浓度大水顺序为(填序号)。
⑵若上述关系中③是正确的,则溶液中的溶质为。
⑶若该溶液是由等体积的naoh溶液和ch3cooh溶液混合而成,且恰好呈中性,则混合前两溶液的物质的量浓度的大小关系为
c(naoh)c(ch3cooh)(填“>”、“ c(na+ ),说明以电离平衡为主,水解平衡为辅,故溶质为ch3coona和ch3cooh。
⑶混合后呈中性则必得ch3coona和ch3cooh的混合液,故反应前ch3cooh过量,c(naoh) c(h+)>。
答案:⑴ch3coona;①
⑵ch3coona和ch3cooh
⑶<;<。