1、离子浓度关系判断 2专题讲座：离子浓度大小关系判断一、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：NH3H2O、NH、OH浓度的大小关系是c(NH3H2O)c(OH)c(NH)。(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)。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的
2、浓度。如NH4Cl溶液中：NH、Cl、NH3H2O、H的浓度大小关系是c(Cl)c(NH)c(H)c(NH3H2O)。(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：CO、HCO、H2CO3的浓度大小关系应是c(CO)c(HCO)c(H2CO3)。二、把握三种守恒，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、CO、OH，存在如下关系：c(Na)c(H)c(HCO)c(OH)2c(CO)。2物料守恒规律电解质溶液中，由于某些离子能
3、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)。3质子守恒规律如Na2S水溶液中的质子转移情况图示如下：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、典例导悟，分类突破(一)粒子种类的判断例1(1)NaHCO3溶液中：_。(2)Na2CO3溶液中：_。(3)NaHCO3和Na2CO3的混合溶液中：_。(4)向N
4、aOH溶液中通入CO2气体(任意量)：_。答案(1)(2)(3)(4)粒子种类都是离子：Na、CO、HCO、OH、H；分子：H2CO3、H2O判断盐溶液中粒子种类时，首先要清楚盐溶液中的电离、水解情况，特别是多步电离和多步水解。如：(1)NaHCO3溶液中，因NaHCO3=NaHCO，HCOCOH，HCOH2OH2CO3OH，H2OHOH。故溶液中的离子有：Na、CO、HCO、OH、H；分子有：H2CO3、H2O。(二)单一溶液中离子浓度的关系例20.1 molL1的NH4Cl溶液(1)粒子种类：_。(2)离子浓度大小关系：_。(3)物料守恒：_。解析NH4Cl=NHCl(完全电离)NHH2O
5、NH3H2OH(微弱)H2OHOH(极微弱)答案(1)Cl、NH、H、OH、NH3H2O、H2O(2)c(Cl)c(NH)c(H)c(OH)(3)c(Cl)c(NH)c(NH3H2O)例30.1 molL1的NaHCO3溶液中各离子浓度的关系(1)大小关系：_。(2)物料守恒：_。(3)电荷守恒：_。(4)质子守恒：_。解析NaHCO3=NaHCO(完全电离)，HCOH2OH2CO3OH(主要)，HCOHCO(次要)，H2OHOH(极微弱)。答案(1)c(Na)c(HCO)c(OH)c(H)c(CO)(2)c(Na)c(HCO)c(CO)c(H2CO3)(3)c(Na)c(H)c(HCO)2c
6、(CO)c(OH)(4)c(OH)c(H2CO3)c(H)c(CO)例40.1 molL1的Na2CO3溶液中各离子浓度的关系(1)大小关系：_。(2)物料守恒：_。(3)电荷守恒：_。(4)质子守恒：_。解析Na2CO3=2NaCO(完全电离)，COH2OHCOOH(主要)，HCOH2OH2CO3OH(次要)，H2OHOH(极微弱)。答案(1)c(Na)c(CO)c(OH)c(HCO)c(H)(2)c(Na)2c(CO)c(HCO)c(H2CO3)(3)c(Na)c(H)c(HCO)c(OH)2c(CO)(4)c(OH)c(H)2c(H2CO3)c(HCO)1比较时紧扣两个微弱(1)弱电解质
7、(弱酸、弱碱、水)的电离是微弱的，且水的电离能力远远小于弱酸和弱碱的电离能力。如在稀醋酸溶液中：CH3COOHCH3COOH，H2OOHH，在溶液中微粒浓度由大到小的顺序：c(CH3COOH)c(H)c(CH3COO)c(OH)。(2)弱酸根离子或弱碱阳离子的水解是微弱的，但水的电离程度远远小于盐的水解程度。如稀的CH3COONa溶液中：CH3COONa=CH3COONa，CH3COOH2OCH3COOHOH，H2OHOH，所以CH3COONa溶液中：c(Na)c(CH3COO)c(OH)c(CH3COOH)c(H)。2酸式盐与多元弱酸的强碱正盐溶液酸碱性比较(1)酸式盐溶液的酸碱性主要取决于
8、酸式盐中酸式酸根离子的电离能力和水解能力哪一个更强，如NaHCO3溶液中HCO的水解能力大于其电离能力，故溶液显碱性。(2)多元弱酸的强碱正盐溶液：多元弱酸根离子水解以第一步为主。例如，Na2S溶液中：c(Na)c(S2)c(OH)c(HS)c(H)。3质子守恒式可以由电荷守恒式和物料守恒式推导出来以KHS溶液为例，电荷守恒式为c(K)c(H)c(OH)c(HS)2c(S2)，物料守恒式为c(K)c(HS)c(S2)c(H2S)，由得质子守恒式，消去没有参与变化的K等。4规避等量关系中的2个易失分点(1)电荷守恒式中不只是各离子浓度的简单相加。如2c(CO)的化学计量数2代表一个CO带2个负电
9、荷，不可漏掉。(2)物料守恒式中，离子浓度系数不能漏写或颠倒。如Na2S溶液中的物料守恒式中，“2”表示c(Na)是溶液中各种硫元素存在形式的硫原子总浓度的2倍。(三)酸、碱中和型离子浓度的关系例5比较下列几种溶液混合后各离子浓度的大小。(1)CH3COOH和NaOH等浓度等体积混合，离子浓度大小顺序为_。(2)NaOH和CH3COOH等浓度按12体积比混合后pH7，离子浓度大小顺序为_。(3)pH2的CH3COOH与pH12的NaOH等体积混合，其离子浓度大小顺序为_。解析(1)恰好反应后，溶质为CH3COONa。(2)中和反应后，溶质为等量的CH3COONa、CH3COOH，且CH3COO
10、H的电离程度大于CH3COONa的水解程度。(3)由于CH3COOH是弱酸，题中c(CH3COOH)要远大于c(NaOH)，反应后溶质为CH3COOH、CH3COONa，且n(CH3COOH)要远大于n(CH3COONa)，溶液中CH3COOH的电离程度大于CH3COONa的水解程度，溶液呈酸性。答案(1)c(Na)c(CH3COO)c(OH)c(H)(2)c(CH3COO)c(Na)c(H)c(OH)(3)c(CH3COO)c(Na)c(H)c(OH)例6常温下，用0.100 0 molL1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 molL1 CH3COOH溶液所得滴定曲线如右图。
11、下列说法正确的是()A点所示溶液中：c(CH3COO)c(OH)c(CH3COOH)c(H)B点所示溶液中：c(Na)c(CH3COOH)c(CH3COO)C点所示溶液中：c(Na)c(OH)c(CH3COO)c(H)D滴定过程中可能出现：c(CH3COOH)c(CH3COO)c(H)c(Na)c(OH)解析点溶液中的溶质为0.001 mol CH3COOH和0.001 mol CH3COONa，据物料守恒：c(CH3COO)c(CH3COOH)2c(Na)，根据电荷守恒：c(Na)c(H)c(CH3COO)c(OH)，整理后得c(CH3COOH)2c(H)c(CH3COO)2c(OH)；点溶
12、液的pH7，据电荷守恒有：c(Na)c(H)c(CH3COO)c(OH)，又c(H)c(OH)，则c(Na)c(CH3COO)；点溶液中的溶质为0.002 mol CH3COONa，离子浓度大小关系为c(Na)c(CH3COO)c(OH)c(H)。答案D(四)盐与酸(碱)混合型首先考虑是否反应，若不反应，分析盐的水解程度和酸(碱)的电离程度的大小；若能反应，则按反应后混合组成综合考虑水解和电离两种因素。例7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()Ac(H)c(OH)Bc(CH3COO)
13、0.1 molL1Cc(CH3COOH)c(CH3COO)Dc(CH3COO)c(OH)0.1 molL1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 molL10.1 molL1；由物料守恒有：c(CH3COOH)c(CH3COO)0.2 molL1，因c(CH3COO)c(Na)0.1 molL1，则c(CH3COO)c(CH3COOH)。答案A(五)不同溶液中同一离子浓度的大小比较选好参照物，分组比较各个击破：如25 时，相同物质的量浓度的下列溶液中：NH4Cl、CH3
14、COONH4、NH4HSO4、(NH4)2SO4、(NH4)2Fe(SO4)2，c(NH)由大到小的顺序为。分析流程为分组例8比较下列几组溶液中指定离子浓度的大小。(1)浓度均为0.1 molL1的H2S、NaHS、Na2S、H2S和NaHS混合液，溶液pH从大到小的顺序是_。(2)相同浓度的下列溶液中：CH3COONH4、CH3COONa、CH3COOH中，c(CH3COO)由大到小的顺序是_。(3)c(NH)相等的(NH4)2SO4溶液、NH4HSO4溶液、(NH4)2CO3溶液、NH4Cl溶液，其物质的量浓度由大到小的顺序为_。答案(1)(2)(3)1(2014新课标全国卷，11)一定温
15、度下，下列溶液的离子浓度关系式正确的是()ApH5的H2S溶液中，c(H)c(HS)1105 molL1BpHa的氨水溶液，稀释10倍后，其pHb，则ab1CpH2的H2C2O4溶液与pH12的NaOH溶液任意比例混合：c(Na)c(H)c(OH)c(HC2O)DpH相同的CH3COONa，NaHCO3，NaClO三种溶液的c(Na)：答案D解析A项，pH5的H2S溶液中，H的浓度为1105molL1，但是HS的浓度会小于H的浓度，H来自于H2S的第一步电离、HS的电离和水的电离，故H的浓度大于HS的浓度，错误；B项，弱碱不完全电离，弱碱稀释10倍时，pH减小不到一个单位，ab1，故不正确；C
16、项，草酸是弱酸，氢氧化钠是强碱，无论怎样混合得到的溶液都符合电荷守恒，而该等式中缺少草酸根，不符合电荷守恒，故不正确；D项，因为酸性：醋酸碳酸次氯酸，根据越弱越水解的原则，pH相同的三种钠盐，浓度的大小关系为醋酸钠碳酸氢钠次氯酸钠，则钠离子的浓度为，故正确。2(2014天津理综，5)下列有关电解质溶液中粒子浓度关系正确的是()ApH1的NaHSO4溶液：c(H)c(SO)c(OH)B含有AgCl和AgI固体的悬浊液：c(Ag)c(Cl)c(I)CCO2的水溶液：c(H)c(HCO)2c(CO)D含等物质的量的NaHC2O4和Na2C2O4的溶液：3c(Na)2c(HC2O)c(C2O)c(H2
17、C2O4)答案A解析NaHSO4溶液中，根据电荷守恒有：c(Na)c(H)c(OH)2c(SO)，又因为c(Na)c(SO)，综合可得：c(H)c(OH)c(SO)，A正确；相同条件下AgI的溶解度小于AgCl的，含有AgCl和AgI固体的悬浊液中，显然有：c(Ag)c(Cl)c(I)，B错误；CO2与水反应生成弱酸H2CO3，只有部分电离生成H和HCO，受H的抑制作用，HCO的电离程度更小，离子浓度关系为c(H)c(HCO)2c(CO)，C错误；含等物质的量的NaHC2O4和Na2C2O4的溶液中，根据物料守恒有：2c(Na)3c(HC2O)c(C2O)c(H2C2O4)，D错误。3(201
18、6全国卷，12)298 K时，在20.0 mL 0.10 molL1氨水中滴入0.10 molL1的盐酸，溶液的pH与所加盐酸的体积关系如图所示。已知0.10 molL1氨水的电离度为1.32%，下列有关叙述正确的是()A该滴定过程应该选择酚酞作为指示剂BM点对应的盐酸体积为20.0 mLCM点处的溶液中c(NH)c(Cl)c(H)c(OH)DN点处的溶液中pH12答案D解析A项，盐酸滴定氨水时，滴定终点溶液为NH4Cl溶液，呈酸性，故指示剂应选甲基橙，错误；B项，一水合氨属于弱碱，与盐酸正好反应生成NH4Cl时溶液呈酸性，故二者等浓度反应时，若溶液的pH7，盐酸的体积应小于氨水的体积，即小于
19、20.0 mL，错误；C项，根据电荷守恒可知溶液中：c(NH)c(H)c(Cl)c(OH)，M点溶液的pH7，即c(H)c(OH)，则c(NH)c(Cl)，由于水的电离是微弱的，故c(NH)c(Cl)c(H)c(OH)，错误；D项，由图可知，N点即为0.10 molL1氨水，由其电离度为1.32%，可知0.10 molL1氨水中c(OH)0.001 32 molL1，故该氨水中11pH12，正确。4室温下，用0.100 molL1 NaOH溶液分别滴定20.00 mL 0.100 molL1 的盐酸和醋酸，滴定曲线如图所示。下列说法正确的是()A表示的是滴定醋酸的曲线BpH7时，滴定醋酸消耗的
20、V(NaOH)小于20.00 mLCV(NaOH) 20.00 mL时，两份溶液中c(Cl)c(CH3COO)DV(NaOH) 10.00 mL时，醋酸溶液中c(Na)c(CH3COO)c(H)c(OH)答案B解析A项，滴定开始时0.100 molL1盐酸pH1，0.100 molL1醋酸pH1，所以滴定盐酸的曲线是，滴定醋酸的曲线是，错误；B项，醋酸钠水解呈碱性，氯化钠不水解，pH7时，醋酸所用NaOH溶液的体积小，正确；C项，V(NaOH)20.00 mL 时，二者反应生成氯化钠和醋酸钠，醋酸根发生水解，浓度小于氯离子，错误；D项，加入10.00 mL氢氧化钠时，溶液中恰好为同浓度的醋酸和
21、醋酸钠，醋酸的电离程度大于醋酸根的水解程度，所以c(CH3COO ) c(Na )，错误。5(2016贵阳检测)室温下，某实验小组的同学将0.1 molL1的一元酸HA溶液和0.1 molL1的KOH溶液混合(忽略体积变化)，实验数据如下表所示：实验编号溶液体积(mL)混合后溶液的pHHAKOH1010910a7下列判断一定正确的是()A实验所得的混合溶液中：c(K)c(A)c(H)c(OH)B实验所得的混合溶液中：c(OH)c(A)c(K)c(H)C实验所得的混合溶液中：c(A)c(HA)0.1 molL1D实验所得的混合溶液中：c(K)c(A)c(OH)c(H)答案B解析由题给条件可知，等
22、体积等浓度的HA溶液与KOH溶液混合后溶液呈碱性，则HA为弱酸，KA为强碱弱酸盐，离子浓度关系为c(K)c(A)c(OH)c(H)，A项错误；根据电荷守恒可得：c(K)c(H)c(A)c(OH)，B项正确；混合前HA溶液中有c(A)c(HA)0.1 molL1，根据物料守恒可知，混合过程相当于对HA溶液进行稀释，故实验所得的混合溶液中c(A)c(HA)0.1 molL1，C项错误；根据电荷守恒可知，c(K)c(H)c(A)c(OH)，因为c(H)c(OH)，所以c(K)c(A)，D项错误。6(2017岳阳检测)某二元酸(化学式用H2B表示)在水中的电离方程式是H2B=HHB；HBHB2。回答下
23、列问题。(1)Na2B溶液显_(填“酸性”、“中性”或“碱性”)，理由是_(用离子方程式表示)。(2)在0.1 molL1的Na2B溶液中，下列粒子浓度关系式正确的是_(填字母)。Ac(B2)c(HB)c(H2B)0.1 molL1Bc(Na)c(OH)c(H)c(HB)Cc(Na)c(H)c(OH)c(HB)2c(B2)Dc(Na)2c(B2)2c(HB)(3)已知0.1 molL1 NaHB溶液的pH2，则0.1 molL1 H2B溶液中的氢离子的物质的量浓度可能_ (填“”、“”或“”)0.11 molL1，理由是_。(4)0.1 molL1 NaHB溶液中各种离子浓度由大到小的顺序是_。答案(1)碱性B2H2OHBOH(2)CD(3)0.1 molL1 NaHB溶液的pH2，说明其中c(H)0.01 molL1，主要是HB电离产生的。在H2B溶液中，第一步电离产生的H抑制了第二步的电离，所以0.1 molL1 H2B溶液中c(H)0.11 molL1(4)c(Na)c(HB)c(H)c(B2)c(OH)解析(1)由H2B=HHB(完全电离)，HBHB2(部分电离)，知Na2B溶液中B2将发生水解反应：B2H2OHBOH，故Na2B溶液显碱性。(2)在Na2B溶
