高考必考点之溶液中离子浓度大小比较

五电解质溶液中离子浓度大小比较归类解析电解质溶液中离子浓度大小比较问题，是高考的“热点”之一。高考化学试卷年年涉及这种题型。这种题型考查的知识点多，灵活性、综合性较强，有较好的区分度，它能有效地测试出学生对强弱电解质、电离平衡、电离度、水的电离、pH值、离子反应、盐类水解等基本概念的掌握程度及对这些知识的综合运用能力。处理此类试题时要关注以下几个方面。

【必备相关知识】

一、电离平衡理论和水解平衡理论

1.电离理论：

⑴弱电解质的电离是微弱的，电离消耗的电解质及产生的微粒都是少量的，同时注意考虑水的电离的存在；例如NH3·H2O溶液中微粒浓度大小关系。

【分析】由于在NH3·H2O溶液中存在下列电离平衡：NH3·H2O

NH4++OH-，H2O

H++OH-，所以溶液中微粒浓度关系为：c(NH3·H2O)＞c(OH-)＞

c(NH4+)＞c(H+)。

⑵多元弱酸的电离是分步的，主要以第一步电离为主；例如H2S溶液中微粒浓度大小关系。

【分析】由于H2S溶液中存在下列平衡：H2S HS-+H+，HS-

S2-+H+，H2O

H++OH-，所以溶液中微粒浓度关系为：c(H2S)＞c(H+)＞c(HS-)＞

c(OH-)。

2.水解理论：

⑴弱酸的阴离子和弱碱的阳离子因水解而损耗；如NaHCO3溶液中有：c(Na+)＞c(HCO3-)。

⑵弱酸的阴离子和弱碱的阳离子的水解是微量的（双水解除外），因此水解生成的弱电解质及产生H+的（或OH-）也是微量，但由于水的电离平衡和盐类水解平衡的存在，所以水解后的酸性溶液中c(H+)（或碱性溶液中的c(OH-)）总是大于水解产生的弱电解质的浓度；例如（NH4）2SO4溶液中微粒浓度关系。由于水电离产生的c(H+)水=c(OH-)水，

而水电离产生的一部分OH-与NH4+结合产生NH3·H2O，另一部分OH-仍存在于溶液中，所以溶液中微粒浓度关系为：c(NH4+)＞c(SO42-)＞c(H+)＞c(NH3·H2O)＞c(OH-)。

⑶一般来说“谁弱谁水解，谁强显谁性”，如水解呈酸性的溶液中c(H+)＞c(OH-)，水解呈碱性的溶液中c(OH-)＞c(H+)；

⑷多元弱酸的酸根离子的水解是分步进行的，主要以第一步水解为主。例如Na2CO3溶液中微粒浓度关系。

【分析】因碳酸钠溶液水解平衡为：CO32-+H2O HCO3-+OH-，

H2O+HCO3-H2CO3+OH-，所以溶液中部分微粒浓度的关系为：c(CO32-)

＞c(HCO3-)。

二、电荷守恒和物料守恒

1．电荷守恒：电解质溶液中所有阳离子所带有的正电荷数与所有的阴离子所带的负电荷数相等。如NaHCO3

溶液中：n(Na+)＋n(H+)＝n(HCO3-)＋2n(CO32-)＋n(OH-)推出：c(Na+)＋c(H+)＝c(HCO3-)＋2c(CO32-)＋c(OH-)

2．物料守恒：电解质溶液中由于电离或水解因素，离子会发生变化变成其它离子或分子等，但离子或分子中

某种特定元素的原子的总数是不会改变的。如NaHCO3溶液中n(Na+)：n(c)＝1：1，推出：c(Na+)＝c(HCO3-)＋c(CO32-)

＋c(H2CO3)

【注意】书写电荷守恒式必须①准确的判断溶液中离子的种类；②弄清离子浓度和电荷浓度的关系。

3．导出式——质子守恒：

如碳酸钠溶液中由电荷守恒和物料守恒将Na+离子消掉可得：c(OH-)=c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3)。此关系式也可以按下列方法进行分析，由于指定溶液中氢原子的物质的量为定值，所以无论溶液中结合氢离子还是失去氢离子，

但氢原子总数始终为定值，也就是说结合的氢离子的量和失去氢离子的量相等。可以用图示分析如下：

，由得失氢离子守恒可得：c(OH-)=c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3)。

又如醋酸钠溶液中由电荷守恒和物料守恒将钠离子消掉可得：c(OH-)=c(H+)+c(CH3COOH)。

［规律总结］

1、必须有正确的思路：

2、掌握解此类题的三个思维基点：电离、水解和守恒

3、分清他们的主要地位和次要地位

【常见题型】

一、不等式关系

（1）、多元弱酸溶液

例1．0.1mol/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2．0.1mol/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(CH3COO－)降低且溶液显碱性，有c(Na+)＞c(CH3COO－)， 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3．0.1mol/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 H2CO3+ 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(HCO3－)

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4．0.1mol/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(CO 32－)。又因为HCO3—电离产生的H+与CO32－数目相同，而H2O 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）

多元弱酸的酸式根既能水解又能电离，判断相关离子浓度大小时要掌握两个“量”的问题，其一，水解和次级电离程度都比较小，使产生的新离子浓度比保留下来的旧离子（酸式根）浓度小；其二，多数弱酸的酸式根水解趋势大于电离趋势，使得c(OH－)＞c(H+)。中学阶段常见例外的有NaHSO3和NaH2PO4这两种弱酸的酸式盐电离程度大于水解程度，导致其水溶液显酸性。

（5）、不同溶液中同一离子浓度的比较

例5．在相同物质的量浓度的下列各溶液中：①NH4Cl、②CH3COONH4、③NH4HSO4。c(NH4+)由大到小的顺序是___________.

解析：在①中存在NH 4Cl=== NH4+ + Cl—, NH4+ + H2O NH3·H2O + H+

在②中存在CH 3COONH4 === CH3COO— + NH4+，NH4+ + H2O NH3·H2O + H+

CH 3COO— + H2O CH3COOH + OH—，在③中存在NH4HSO4=== NH4+ + H+ +SO42—