高中化学 溶液中离子浓度的主要关系及分析策略

高中化学 溶液中离子浓度的主要关系及分析策略

电解质溶液中离子浓度的关系涉及到<<溶液中的 离子平衡>>一章几乎所有的知识点，如强弱电解质、 电离平衡、水的电离、溶液的pH、离子反应、盐类的 水解等，在高中化学中占有非常重要的地位，是历年 高考命题的热点之一，是每年高考都必定要涉及的内 容。 1．电解质溶液中离子浓度的关系主要有哪几种？ 2．电解质溶液中离子浓度的关系主要考查类型有 哪几种？ 想 一 想 电解质溶液中 离子浓度的关系 大小关系 等量关系 物料守恒(原子守恒) 电荷守恒 质子守恒 电解质溶液 单一溶液型 混合溶液型 不反应型 反应型 单 一 溶 液 【例1】在0.1mol/LNa2CO3溶液中，下列各种 微粒之间的关系不正确的是（ ） A．c(Na+)+c(H+)=c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-) B．c(Na+)=2c(CO32-)+2c(HCO3-)+2c(H2CO3) C．c(OH-)=c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3) D．c(Na+)> c(CO32-)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+) 一、写出分析离子浓 度关系时所用到的 全部方程式 二、推导出溶液中存 在的全部粒子 三、推断出溶液中离 子浓度的全部关系 Na2CO3 == 2Na++CO32-CO32- +H2O HCO3-+OH- HCO3- +H2O H2CO3+OH- H2O H++OH- 全部方程式 0.1mol/L的Na2CO3溶液中 全部粒子 离子 阳离子： 阴离子： 分子： Na+、H+ CO32- 、 HCO3- 、 OH- H2CO3 、 H2O（不参与比较，可不写出） 全部关系式 物料守恒： 电荷守恒： 质子守恒： c(Na+)+c(H+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-) c(Na+)=2c(CO32-)+2c(HCO3-)+2c(H2CO3) c(OH-)=c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3) 大小关系： c(Na+)> c(CO32-) >c(OH- ) >c(HCO3-)>c(H+) 电解质电离产生 的离子为主 其它反应产生的 离子为次 减 加 抓主次 抓加减 抓住同一离子在 不同反应中的补 充或消耗 溶液中的离子 以电解质电离 产生的离子为 主，其它反应 产生的离子为 次（含义1） 变式1：下列表示0.1mol/l NaHCO3溶液中有关粒 子浓度的关系式正确的是（ ） A．c(Na+)﹥c(HCO3-)﹥c(CO32)﹥cC(H+)﹥c(OH-) B．c(Na+)+ c (H+)= c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-) C．c(Na+)+ c(H+) =2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-) D．c (Na+)= c (CO32-)+ c (HCO3-)+ c (H2CO3) 将NaHCO3中 的C换为S，则变 为NaHSO3，离子 浓度关系是否可以 只做这样的交换？ 为什么？ NaHCO3 == Na++HCO3- HCO3- CO32- + H+ HCO3- +H2O H2CO3+OH- H2O H++OH- 全部方程式 0.1mol/L的NaHCO3溶液中 阴离子： 全部粒子 离子 阳离子： 分子： Na+、H+ HCO3- 、 CO3 2- 、 OH- H2CO3 全部关系式 物料守恒： 电荷守恒： 质子守恒： c(Na+)+c(H+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-) c(Na+)=c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3) c(OH-)=c(H+)+c(HCO3-)-c(CO32-) 大小关系： c(Na+)> c(HCO3-) >c(OH- ) > c(H+) > c(CO32-) 水解 为主 电离 为次 抓主次 抓住水解与 电离的主次 关系（含义 2） 0.1mol/L的 NaHSO3溶液 物料守恒： 电荷守恒： 质子守恒： c(Na+)+c(H+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)+c(OH-) c(Na+)=c(SO32-)+c(HSO3-)+c(H2SO3) c(OH-)=c(H+)+c(HSO3-)-c(SO32-) 大小关系： c(Na+)> c(HSO3-) > c(H+) > c(SO32-) > c(OH- ) 0.1mol/L的 NaHCO3溶液 物料守恒： 电荷守恒： 质子守恒： c(Na+)+c(H+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-) c(Na+)=c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3) c(OH-)=c(H+)+c(HCO3-)-c(CO32-) 大小关系： c(Na+)> c(HCO3-) >c(OH- ) > c(H+) > c(CO32-) 将NaHCO3中的C换为S，则变为 NaHSO3，离子浓度关系是否可以只 做这样的交换？为什么？ H2CO3－－弱酸 H2SO3 －－中强 酸 混 合 溶 液 不 反 应 型 【例2】用物质的量都是0.1mol的CH3COOH和 CH3COONa配制成1L混合溶液，已知其中 C(CH3COO-)＞C(Na+)，对该混合溶液的下列判断 正确的是（ ） A. c(H+)＞c(OH-) B.c(CH3COOH)＋c(CH3COO-)＝0.2 mol/L C. c (CH3COOH)＞c(CH3COO-) D. c (CH3COO-)＋c(OH-)＝0.2 mol/L 思考：将互不 反应的两种物质混 合，所得溶液中离 子浓度关系的分析 思路和技巧。 反 应 型 【例3】在10ml0.1mol/LNaOH溶液中，加入等体 积、等浓度的CH3COOH溶液，反应后溶液中各粒 子的浓度关系错误的是（ ） A．c(Na+)＞c(CH3COO－)＞c(H+)＞c(OH－) B．c(Na+)＞c(CH3COO－)＞c(OH－)＞c(H+) C．c(Na+)=c(CH3COO－)+c(CH3COOH) D.c(Na+)+ c(H+)= c(CH3COO－)+ c(OH－) 思考： 1、 将CH3COOH溶液 变为20ml，浓度不 变，如何分析离子 浓度关系？ 2、将能发生 反应的两种物质混 合，如何分析所得 溶液中离子浓度关 系？ H2O H++OH- 0.1mol CH3COOH和0.1mol CH3COONa配制成1L混合溶液 c(Na+)+c(H+)=c(CH3COOH)+c(OH-) 2c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH) =0.2mol/L 全部关系式 物料守恒： 电荷守恒： 大小关系：c(CH3COO-) > c(Na+) CH3COONa == Na++ CH3COO- CH3COOH H++ CH3COO-全部方程式 全部粒子 离子 阳离子： 阴离子： 分子： Na+、H+ CH3COO- 、 OH- CH3COOH CH3COO- + H2O CH3COOH+OH- 质子守恒:（混合溶液一般不考查，不用写出） c(H+) > c(OH-) c(CH3COO-) > c(CH3COOH) 0.1mol <0.1mol >0.1mol 变式2：用物质的量都是0.01mol的HCN和NaCN 配成1L溶液，已知其中c(CN-)＜c(Na+)，则对该溶液 中的下列判断不正确的是：（ ） A．c(H+)＞c(OH-) B．c(HCN)＞c(CN-) C．c(OH-)＞c(H+) D．c(Na+)+ c(CN-)＝0.02 mol/L 对比分析 例2与变式2的 有关内容，你 发现有何不同 之处？解题思 路和方法呢？ c(CN-)+ c(OH-)= c(Na+) +c(H+)c(CN-)< c(Na+) c(OH-)>c(H+) 特例水解 > 电离 　　一般情况下，弱电解质及其盐的混合 物中，弱电解质的电离大于盐的水解．如 CH3COONa和CH3COOＨ／ＮＨ３·Ｈ２Ｏ和 ＮＨ４Ｃl 变式3：物质的量浓度相同(0.1 mol·L－1)的弱酸 HX与NaX溶液等体积混合后，溶液中粒子浓度关系 错误的是（ ） A．c(Na+)+c(H+)＝c(X－ )+c(OH－ ) B．c(HX) +c(X－ )＝2c(Na+) C．若混合液呈酸性则 c(X－ )＞c(Na+)＞c(HX)＞c(H+)＞c(OH－ ) D．若混合液呈碱性则 c (Na+)＞c(HX)＞c(X－)＞c(OH－)＞c(H+) 分析变式3时 应该注意什么？ 注意讨论弱酸 HX的电离与 其盐NaX的 水解的主次关系 D NaOH+CH3COOH =CH3COONa+H2O 10ml 0.1mol/L 10ml 0.1mol/L 恰好完全反应 得到CH3COONa溶液 单一溶液型 10ml0.1mol/LNaOH 和等体积、等浓度CH3COOH混合 反应型 计算 NaOH+CH3COOH =CH3COONa+H2O 20ml 0.1mol/L 10ml 0.1mol/L CH3COOH过量 得到n(CH3COONa): n(CH3COOH)=1:1的混合溶液 不反应型反应型 20ml0.1mol/LCH3COOH和10ml0.1mol/LNaOH混合 计算 电解质 溶液 单一溶液 混合溶液 不反应 反应 计算 单一溶液 不反应 三 步 走、 抓 全 部 参考答案： １、A ２、B ３、C ４、D ５、2c(S2-) + c(HS-) 2c(H2S) + 2c(HS-) 已知某溶液中只存在OH—、H+、NH4+、Cl—四种离子，某同学推测其离子浓度 大小顺序有如下四种关系： ①c(Cl－)＞c(NH4+)＞c(H+)＞c(OH－) ②c(Cl－)＞c(NH4+)＞c(OH－)＞ c(H+)③c(NH4+)＞c(Cl－)＞c(OH－)＞c(H+) ④c(Cl－)＞c(H+)＞c(NH4+)＞c(OH －) 填写下列空白： （1）若溶液中只溶解了一种溶质，则该溶质是 ，上述四种离子浓度的大 小顺序为 （填序号）。 （2）若上述关系中③是正确的，则溶液中的溶质为 ；若上述关系中④是 正确的，则溶液中的溶质为 。 （3）若该溶液是由体积相等的稀盐酸和氨水混合而成，且恰好呈中 性，则混合前c(HCl) c(NH3·H2O)（填“大于”、“小于”或“等于”，下 同），混合前酸中c(H+)和碱中c(OH－)的关系c(H+) c(OH －)。