離子濃度大小的比較專題復(fù)習(xí)

1、離子濃度大小的比較專題復(fù)習(xí)蘆山中學(xué) 周世燕溶液中離子濃度的大小比較是高中化學(xué)的重點和難點，也是高考命題的熱點。在高考試題中，特別是選擇題，常將鹽類的水解與弱電解質(zhì)的電離，酸堿中和滴定、PH等知識融合在一起命題，具有一定的綜合性，該種方式的命題仍會是未來高考命題的趨勢。選擇題具有構(gòu)思新穎、靈活巧妙、知識容量大、覆蓋面廣、考試的客觀性強、客觀準(zhǔn)確等優(yōu)點.不但能用來考查考生對基礎(chǔ)知識和基本技能的掌握程度，還能用來考查考生的思維敏捷性等多方面的能力.選擇題考查點多面廣，在同一選擇題中的四個選項往往是不同的知識點。本人分析了近幾年四川高考中關(guān)于離子濃度大小比較的考題發(fā)現(xiàn)：除了08年度高考理綜試卷化學(xué)部分

2、，由于受地震影響，難度有所下降。延考區(qū)和非延考區(qū)都只涉及強酸、弱酸電離出C(H+)的比較,難度較低。其余近幾年離子濃度大小比較中知識覆蓋面廣，思維容量大，難度較大。如2009年普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試（四川卷）氨水、鹽酸、氯化銨溶液，下列說法不正確的是（B ）A.c（NH+4）： B.水電離出的c（H+）：C.和等體積混合后的溶液：c（H+）c(OH-)+c(NH3·H2O)D. 和等體積混合后的溶液：c（NH+4）c(Cl-)c(OH-)c(H+)該題涉及1、電解質(zhì)的電離； 2、弱電解質(zhì)的電離平衡，水的電離； 3、鹽類的水解； 4、電解質(zhì)間的相互反應(yīng)。5 電荷守恒（溶液中各陽離

3、子的正電荷總量與陰離子的負(fù)電荷總量相等）；6 質(zhì)子守恒（水電離出的氫離子與氫氧根離子濃度相等）等知識。知識覆蓋面廣，思維容量大，綜合性強，難度較大。下面我粗略談一下溶液中離子濃度的大小比較的復(fù)習(xí)。一.要解決離子濃度的大小問題首先要掌握有關(guān)知識要點：1.電解質(zhì)的電離：強電解質(zhì)如NaCl、HCl、NaOH等在水溶液中是完全電離的，在溶液中不存在電解質(zhì)分子。2、弱電解質(zhì)的電離平衡弱電解質(zhì)在水溶液中是少部分發(fā)生電離的。0.1mol/L的如CH3COOH溶液中，CH3COOH的電離度只有1.32，溶液中存在較大量的H2O和CH3COOH分子，少量的H+、CH3COO-和極少量的OH-離子。多元弱酸如H2

4、CO3還要考慮分步電離H2CO3 H+HCO3-；HCO3- H+CO32-。，一級電離的程度大于二級電離的程度。3.鹽類水解強堿弱酸的正鹽：水解顯堿性；如：Na2CO3、NaAc等強酸弱堿的正鹽：水解顯酸性；如：NH4Cl、FeCl3、CuCl2等；強酸強堿的正鹽，不發(fā)生水解；如：Na2SO4、NaCl、KNO3等；弱酸弱堿的正鹽：溶液的酸堿性取決于弱酸和弱堿的相對強弱，誰強顯誰性；強酸的酸式鹽只電離不水解，溶液顯酸性，如：NaHSO4；而弱酸的酸式鹽，既電離又水解，此時必須考慮其電離和水解程度的相對大?。喝綦婋x程度大于水解程度，則溶液顯酸性，如：NaHSO3、NaH2PO4；若水解程度大于

5、電離程度，則溶液顯堿性，如：NaHCO3、NaHS、Na2HPO4等。且多元弱酸的酸式鹽為分步水解。4、溶液的導(dǎo)電性與離子濃度的關(guān)系； 5、電解質(zhì)間的相互反應(yīng)。 二.理解三個重要的守恒關(guān)系電荷守恒：電解質(zhì)溶液中，無論存在多少種離子，溶液總呈電中性，即陽離子所帶的正電荷總數(shù)一定等于陰離子所帶的負(fù)電荷總數(shù)。如Na2CO3溶液：C（Na+）+C（H+）=C ( HCO3-) +2C ( CO32-)+C ( OH-) 物料守恒：物質(zhì)的量或物質(zhì)的量濃度守恒。如Na2CO3溶液，雖CO32-水解生成HCO3-，HCO3-進(jìn)一步水解成H2CO3，但溶液中n（Na）: n（C）2:1，所以有如下關(guān)系：C（N

6、a+）2C ( HCO3-)+C ( CO32-)+C ( H2CO3)質(zhì)子守恒：即水電離出的OH-的量始終等于水電離出的H+的量。如Na2CO3溶液，水電離出的H+一部分與CO32-結(jié)合成HCO3-，一部分與CO32-結(jié)合成H2CO3，一部分剩余在溶液中，根據(jù)C（H+）水C（OH-）水，有如下關(guān)系：C（OH-）C ( HCO3-)+ 2C (H2CO3)+ C（H+）三.建立正確的解題思路:本人建議可以據(jù)下圖思路進(jìn)行思考四.典型例題:(一)、溶質(zhì)單一型 解題關(guān)鍵：對于溶質(zhì)單一型的溶液，若溶質(zhì)是弱酸或弱堿的，考慮電離，若溶質(zhì)是鹽考慮水解例1 H3PO4溶液中各離子濃度大小的順序為: H+>

7、;H2PO4->HPO42->PO43->OH-解析：單一多元弱酸考慮電離，還要考慮分步電離，一級電離的程度大于二級電離的程度，大于三級電離的程度。例在0.1mol·L1Na2CO3溶液中，下列關(guān)系正確的是(C)。AC(Na+)2C(CO32-)BC(OH-)2C(H+)CC(HCO3-)C(H2CO3) DC(Na+)C(CO32-)C(HCO3-) 解析：溶質(zhì)是鹽考慮水解，由于CO32-水解，又CO32-水解以第一步為主，故有(HCO3-)C(H2CO3)，依物料守恒，有C(Na+)2C(CO32-)C(HCO3-)C(H2CO3)，故C(Na+)2C(CO32

8、-)；C(Na+)C(CO32-)C(HCO3-)；因由水電離出H+和OH-物質(zhì)的量相等，可得C(OH-)C(H+)C(HCO3-)2C(H2CO3)，故C(OH-)2C(H+)。綜合上述，正確答案為C。該題為中等難度，關(guān)鍵是分析Na2CO3是強堿弱酸鹽主要考慮分步水解及適合的守恒(二).混合溶液.酸堿中和型對于酸堿中和的類型，應(yīng)先考慮它們按化學(xué)計量關(guān)系進(jìn)行反應(yīng)，觀察是否反應(yīng)完全，然后考慮物質(zhì)在水溶液中的電離及可能存在的電離平衡、水解平衡以及抑制水解等問題，最后對離子濃度大小作出估計和判斷。 【1】物質(zhì)的量濃度相等的強酸【弱酸】與弱堿【強堿】等體積混合解題關(guān)鍵：給定的酸堿是等物質(zhì)的量的反應(yīng)（注

9、意與H+和OH-物質(zhì)的量相等的情況區(qū)別）反應(yīng)結(jié)束后一定是生成正鹽和水，故可把此類問題轉(zhuǎn)化成是正鹽溶液中離子濃度比較問題，即單一溶質(zhì)型中的溶質(zhì)為鹽的問題來解決。例3等體積等濃度MOH強堿溶液和HA弱酸溶液混合后，混合液中有關(guān)離子的濃度應(yīng)滿足的關(guān)系是(CD)。 AC(M+)C(OH-)C(A-)C(H+) BC(M+)C(A-)C(H+)C(OH-) CC(M+)C(A-)C(OH-)C(H+) DC(M+)C(H+)C(A-)C(OH-) 解析：該題為中等難度，根據(jù)題意MOH與HA恰好反應(yīng)生成強堿弱酸鹽MA。少量A-發(fā)生水解。A-H2OHAOH-，A-減少，溶液呈堿性，故C正確；又根據(jù)電荷守恒D

10、也正確。 【2】強酸【弱酸】與弱堿【強堿】混合C（H+）=C（OH-）即pH等于7解題關(guān)鍵：酸堿中和反應(yīng)（注意與恰好中和型區(qū)別）結(jié)束后一定是C（H+）=C（OH-）故分析此類問題從兩方面入手：（1）考慮從電荷守恒入手求得其它離子相等關(guān)系。（2）判斷PH等于7時，酸堿到底誰過量；方法是：先設(shè)定為完全反應(yīng)時的PH然后與PH=7比較便可得出。例4在常溫下0mLpH=10的KOH溶液中，加入pH=4的一元酸HA溶液至pH剛好等于7(假設(shè)反應(yīng)前后體積不變)，則對反應(yīng)后溶液的敘述正確的是( AD)。 AC(A-)C(K+) BC(H+)C(OH-)C(K+)C(A-) C后20mL D后20mL 解析：該

11、題中上難度，關(guān)鍵是分別討論酸是強酸和弱酸的不同情況。pH0的KOH有C(KOH)0-4mol·L-1，H4的一元酸，因不清楚是強酸還是弱酸，故有C(HA)0-4mol·L-1，根據(jù)電荷守恒，無論是強酸或是弱酸，都有下列關(guān)系：C(H+)C(K+)C(OH-)C(A-)，因pH=7,C(H+)C(OH-)，故C(A-)C(K+)，A選項正確，B錯；當(dāng)HA為強酸時，加入0mLKOH與HA剛好中和，pH=7，此時后為20mL，當(dāng)HA為弱酸時，有兩種方法可以分析：（1）假設(shè)兩考等體積混合則，則電離出來的n(H+)和n(OH-)恰好反應(yīng)完全但此時弱酸還要電離出H+（pH=4時，酸的濃度

12、大于1×10-4mol/L）pH<7,故為了使pH=7必須少加酸，故后20m（2）因C(HA)0-4mol·L-1，故加入(HA)0mL即達(dá)pH=7,此時后20mL，綜合上述，后20mL，D項也正確。 【3】強酸【弱酸】與弱堿【強堿】非等物質(zhì)的量混合解題關(guān)鍵:先判斷反應(yīng)前后誰過量，及反應(yīng)后各物質(zhì)的量，再考慮電離或水解的情況.(1)當(dāng)酸(堿)的電離大于鹽溶液中弱離子水解時,可認(rèn)為鹽中的弱離子不水解,此時主要考慮電離對離子濃度造成的影響；反之可認(rèn)為酸(堿)不電離(但實際有電離,程度很小),此時只考慮離子水解對離子濃度造成的影響。例5把0.02mol·L-1CH3

13、COOH溶液和0.01mol·L-1NaOH溶液以等體積混合，則溶液中粒子濃度關(guān)系正確的為(AD)。 AC(CH3COO-)C(Na+) BC(CH3COOH)C(CH3COO-) C2C(H+)C(CH3COO-)C(CH3COOH) DC(CH3COOH)C(CH3COO-)0.01mol·L-1 解析：該題中等難度，關(guān)鍵分析溶質(zhì)。將0.02mol·L-1CH3COOH和0.01mol·L-1NaOH溶液等體積混合后，混合液的溶質(zhì)為CH3COOH和CH3COONa，且物質(zhì)的量相等，濃度為5×0-3mol·L-1，由于CH3COOH

14、電離趨勢大于CH3COO-的水解趨勢，所以C(CH3COO-)C(Na+)，但無論怎樣變化，由物料守恒知：C(CH3COOH)C(CH3COO-)0.0mol·L-1正確答案為A、D。 (三).鹽與堿【酸】的混合溶液解題指導(dǎo):此類問題與類型二第三種情況相似，反應(yīng)到最后也一般為鹽和酸（或堿）的混合物，分析時同樣從鹽溶液中弱離子水解和酸堿的電離相當(dāng)強弱入手。例6將.mol·L-1的醋酸鈉溶液0mL與0.mol·L-1鹽酸0mL混合后，溶液顯酸性，則溶液中有關(guān)粒子濃度關(guān)系正確的是(BD)。 AC(CH3COO-)C(Cl-)C(H+)C(CH3COOH) BC(CH3C

15、OO-)C(Cl-)C(CH3COOH)C(H+)CC(CH3COO-)C(Cl-)C(H+)C(CH3COOH) DC(Na+)C(H+)C(CH3COO-)C(Cl-)C(OH-)解析：該題中等難度，關(guān)鍵是分析溶質(zhì)成分。兩溶液混合反應(yīng)后，溶液實質(zhì)上是生成等濃度醋酸和醋酸鈉、氯化鈉的混合溶液。因溶液呈酸性說明CH3COO-的水解程度小于CH3COOH的電離程度，所以C(CH3COO-)C(Cl-)C(CH3COOH)，但CH3COOH電離程度較小，C(CH3COOH)C(H+)，故選項A、C錯，B正確。依據(jù)電荷守恒原則，可知選項D也正確。綜合上述答案選B、D。 (四).不同物質(zhì)同種離子濃度比

16、較型 例7物質(zhì)的量濃度相同的下列溶液中，NH4+濃度最大的是(B)。 ANH4ClBNH4HSO4 CCH3COONH4DNH4HCO3 解析：NH4+在溶液中存在下列平衡： NH4+H2ONH3·H2OH+ B項NH4HSO4電離出大量H+，使上述平衡向左移動，故B中C(NH4+)大于A中的C(NH4+)，C項CH3COO-和D項的HCO3-水解均呈堿性，使平衡向右移動，故C、D中C(NH4+)小于A中C(NH4+)，正確答案為B。五復(fù)習(xí)中的問題和技巧 在知識積累方面許多學(xué)生對三種守恒關(guān)系不容易掌握，特別是離子濃度前面的系數(shù)容易出錯如Na2CO3溶液中：C（Na+）+C（H+）=C ( HCO3-) +2C ( CO32-)+C ( OH-) 中離子濃度與電荷的關(guān)系C ( CO32-)前的2。在解題過程方面，容易把混合溶液的溶質(zhì)找錯。如將.mol·L-1的醋酸鈉溶液0mL與0.mol·L-1鹽酸0mL混合后，溶液顯酸性，實質(zhì)上是生成