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2009届高三专题复习二
溶液中离子浓度的比较
【专题概说】
1. 常见为例浓度大小比较的类型
第4节 多元弱酸溶液，根据多步电离分析，如在H3PO4溶液中，[H+]＞[H2PO4-]＞[HPO42-]＞[PO43-]。
第5节 多元弱酸的正盐溶液根据弱酸根的分步水解分析，如Na2CO3溶液中[Na+]＞[CO32-]＞[OH-]＞[HCO3-]。(注意：多元弱酸多步电离程度或多元弱酸的正盐溶液中弱酸根的分步水解程度都是逐步减弱的，以第一步为主）
第6节 不同溶液中同一离子浓度的比较，要看溶液中其他离子的影响，如在相同物质的量浓度的下列溶液中：①NH4Cl②CH3COONH4③NH4HSO4，[NH4+]的大小顺序为：③＞①＞②。
第7节 混合溶液中各离子浓度的比较，要根据具体环境进行综合分析，如相互之间发生反应，电离因素、水解因素等。如在0.1 mol·L-1 NH4Cl的和0.1 mol·L-1的NH3·H2O混合溶液中，各离子浓度的大小顺序为：[NH4+]＞[Cl-]＞[OH--]＞[H+]。在该溶液中，NH3·H2O的电离和NH4+的水解相互抑制，NH3·H2O的电离程度大于NH4+的水解程度时，溶液呈碱性：[OH--]＞[H+],[NH4+]＞[Cl-]，但要记住的是无论水解还是电离都是微弱的。
说明：类似情况有①CH3COOH和CH3COONa混合溶液 （显酸性，以CH3COOH电离为主），②NaCN和HCN混合溶液（显碱性，以CN-水解为主）
技巧：处理此类问题时，一般来说有酸显酸性，有碱显碱性，此时可主要考虑弱酸或弱碱的电离，如CH3COOH和CH3COONa混合溶液，此时可只考虑CH3COOH的电离，可不再考虑CH3COO-的水解。特殊情况如NaCN和HCN混合溶液（显碱性，以CN-水解为主），此时可只考虑CN-的水解，不再考虑HCN的电离。
请思考为什么可以这样处理？
2. 判断溶液中微粒浓度大小时常用的规律
（1） 电荷守恒规律——溶液呈中性规律：
电解质溶液中，不论存在多少种离子，溶液总呈中性，即阴离子带的负电荷总数一定等于阳离子带的正电荷总数，也就是所谓的电荷守恒规律。如NaHCO3溶液中存在着Na+、H+、HCO3-、CO32-、OH--，存在如下关系：c(Na+)+ c(H+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH--)。
（2） 物料守恒规律
电解质溶液中，由于某些离子能够水解，离子种类增多，但某些关键性的原子总是守恒的，如K2S溶液中S2-、HS-都能水解，故S元素以S2-、HS-、H2S三种形式现存在，它们之间有如下守恒关系：c(K+)=2c(S2-)+2c(HS-)+2c(H2S)。
（3） 质子守恒
在纯水中加入电解质后，由水电离出的H+和OH-始终是相等的，即不管H+最后与那种微粒结合，其总量与OH-是相等的，如在Na3PO4溶液中，[H+]＋[HPO42-]＋2[H2PO4-]＋3[ H3PO4]=[OH-]。
说明：只需将物料守恒带代入电荷守恒即可得到质子守恒
3. 离子浓度比较常用的方法
（1） 关键离子定位法：主要适用于解答选择题。即通过判断溶液中浓度最大或最小的某离子、C(H+)与C(OH-)的大小关系的位置正确与否，来确定选项是否正确。这就是我们通常所用的排除法。
（2） 守恒判断法：运用物质的量（或原子个数）守恒、电荷守恒或物料守恒等守恒规律来解决问题，既可以简化解题过程，又容易判断答案的正确与否。
（3） 反应方程式分析法：主要适用于单一溶液问题的分析。即将电离方程式与水解方程式结合起来，进行定性与定量的分析。先考虑电离，再考虑水解。
【达标测试】
1.将 0.1mol·L-1的醋酸钠溶液 20mL 与 0.1mol·L-1盐酸 10mL 混合后，溶液显酸性，则溶液中有关粒子的浓度关系正确的是( )
A .c(CH3COO-)> c(Cl-)> c(H+)> c(CH3COOH)
B.c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(CH3COOH)>c(H+)
C.c(CH3COO-)= c(Cl-)> c(H+)> c(CH3COOH)
D.c(Na+)+c(H+)= c(CH3COO-)+ c(Cl-)+ c(OH-)
2.常温下，将甲酸和氢氧化钠溶液混合，所得溶液 pH = 7，则此溶液中( )
A.c(HCOO-)>c(Na＋) B.c(HCOO-)C.c(HCOO-)=c(Na＋) D.无法确定 c（HCOO-）与 c（Na+）的关系
3.在物质的量浓度均为 0.01mol·L-1的CH3COOH 和CH3COONa的混合溶液中，测得c(CH3COO－)> c(Na＋)，则下列关系正确的是( )
A .c（H+）> c（OH-） B.c（H+）< c（OH-）
C.c(CH3COOH)> c(CH3COO－) D .c（CH3COOH）+ c(CH3COO－)= 0.02mol·L-1
4.某二元弱酸的酸式盐 NaHA 溶液，若 pH < 7 则溶液中各离子的浓度关系不正确的是( )
A .c（Na+）> c（HA-）> c（H+）> c（A2-）> c（OH-）
B.c（Na+）+ c（H+）= c（HA-）+ 2c（A2-）+ c（OH-）
C.c（H+）+ c（A2-）= c（OH-）+ c（H2A）
D .c（Na+）= c（HA-）+ c（H2A）+ c（A2-）
5.已知 CH3COONH4溶液为中性，又知CH3COOH加入Na2CO3溶液中有气体放出，试推断NH4HCO3溶液的 pH 7（填大于、小于或等于）；将同温下等浓度的三种盐溶液［（A）NH4HCO3（B）CH3COONH4（C）(NH4)2CO3］按 pH 由大到小的顺序排列（填序号） 。
6.某二元酸（化学式用H2A 表示）在水中的电离方程式是：
H2AH＋+ HA- HA-H＋+ A2-
回答下列问题：
（1）Na2A 溶液显 （填“酸性、中性或碱性”），理由是（用离子方程式表示） 。
（2）若 0.1mol·L-1NaHA 溶液的 pH = 2，则 0.1mol·L-1H2A 溶液中氢离子的物质的量浓度可能是 0.11mol·L-1（填“ > 、= 、< ”）。理由是 。
（3）0.1mol·L-1NaHA 溶液中各种离子浓度由大到小的顺序是 。
7.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-）。
【答案与解析】1.B、D。0.1mol·L-1的醋酸钠溶液20mL与0.1mol·L-1盐酸10mL 混合后，溶液中含有等物质的量的CH3COOH、CH3COONa、NaCl，由于溶液呈酸性，故有c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(CH3COOH)>c(H+)；根据电荷守恒原理，可得出c(Na+)+c(H+)c(CH3COO-)+c(Cl-)+c(OH-)。2.C。甲酸和氢氧化钠溶液混合反应生成甲酸钠溶液，根据溶液中电荷守恒的关系，则所含的粒子 Na+、HCOO-、H+、OH-存在着的关系，c（HCOO-）+ c（OH-）= c（Na+）+ c（H+）。从所得溶液 pH = 7，可知 c（OH-）= c（H+），进而推知 c（HCOO-）= c（Na+）。3.A、D。由电荷守恒定理得：c（CH3COO-）+ c（OH-）= c（Na+）+ c（H+），又测得 c（CH3COO-）> c（Na+），所以 c（H+）> c（OH-），由物料守恒得 c（CH3COOH）+ c（CH3COO-）= 0.02mol·L-1。4.C。由电荷守恒得：c(Na+)+c(H+)=c(HA-)+2c(A2-)+c(OH-)，由物料守恒知：c(Na+)=c(HA-)+c(H2A)+c(A2-)。溶液 pH < 7是因为存在电离 HA-H++ A2-，因此 A 选项也正确。5.大于 A2- +H2O HA-+OH- ；（C）（A）（B）6.（1）碱性。（2）< ；H2A 第一步电离出的H＋，对 HA-的电离起到抑制作用，使 HA-更难电离出 H+。（3）Na+、HA-、H+、A-、OH-。7.（1）NH4Cl ①（2）NH4Cl和 NH3（NH4Cl和 NH3·H2O 也可以） NH4Cl和 HCl （3）小于 大于
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