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专题讲座十一


专题讲座十一

专题讲座十一
1.电离理论

离子浓度的大小比较

一、熟悉两大理论,构建思维基点 (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: NH3· H2O、NH+ 4 、 OH 浓 + 度的大小关系是 c(NH3· H2O)>c(OH-

)>c(NH4 )。

(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-)。


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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溶液的浓度。如
- + NH4Cl 溶液中:NH+ 、 Cl 、 NH · H O 、 H 的浓度大小关 4 3 2 + 系是 c(Cl-)>c(NH+ H2O)。 4 )>c(H )>c(NH3·

(2)多元弱酸酸根离子的水解是分步进行的,其主要是第
2 一步水解,如在 Na2CO3 溶液中:CO3 、HCO3 、H2CO3
- - - 2- 的浓度大小关系应是 c(CO3 )>c(HCO3 )>c(H2CO3)。

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二、把握 3 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- 3、
- - CO2 OH-,存在如下关系:c(Na+)+c(H+)=c(HCO3 ) 3 、

2- +c(OH-)+2c(CO3 )。

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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)。

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3.质子守恒规律 如 Na2S 水溶液中的质子转移作用图示如下:

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。
- - + -

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三、理清一条思路,掌握分析方法

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四、典例导悟,分类突破 1.单一盐溶液 【例 1】 对下列各溶液中,微粒的物质的量浓度关系表述正确 的是
- -

(
+ -

)


2 A.0.1 mol· L 1 的(NH4)2CO3 溶液中:c(CO3 )>c(NH4 )>

c(H )>c(OH ) B . 0.1 mol· L
-1

的 NaHCO3 溶液中: c(Na ) = c(HCO 3 ) +






c(H2CO3)+2c(CO2 3 ) C.将 0.2 mol· L
-1

NaA 溶液和 0.1 mol· L 1 盐酸等体积混合所
- + + - - - -

得碱性溶液中:c(Na )+c(H )=c(A )+c(Cl ) D.在 25 ℃时,1 mol· L 1 的 CH3COONa 溶液中:c(OH )= c(H )+c(CH3COOH)


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解析

2- A 项,溶液中的 c(NH+ 4 )>c(CO3 ),故不正确;B 项,

2- 根据物料守恒,c(Na+)=c(HCO- ) + c (H CO ) + c (CO 3 2 3 3 );

C 项,不符合电荷守恒,正确的关系式为 c(Na )+c(H )= c(A )+c(Cl )+c(OH )。
- - -





答案

D

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【例 2】

硫酸铵溶液中离子浓度关系不正确的是
+ -

( B )

+ - 2- A.c(NH+ )> c (SO )> c (H )> c (OH ) 4 4

2 B.c(NH4 )=2c(SO4 ) 2- C.c(NH+ ) + c (NH · H O) = 2 c (SO 4 3 2 4 ) 2 D.c(NH4 )+c(H )=c(OH )+2c(SO4 )
+ + - -

解析

+ 2- 硫酸铵中,n(NH+ ) = 2 n (SO ) ,溶液中因存在 NH 4 4 4+ + +

H2O? ? NH H2O+H ,使溶液呈酸性,又因 NH4 水解程度很 3·
2- 小,所以 1<c(NH+ )/ c (SO 4 4 )<2,B 错;溶液中各离子浓度从大

到小顺序为 c(NH4 )>c(SO2 4 )>c(H )>c(OH ),A 对;由微粒数
+ - + -

2- 守恒关系可得 c(NH+ ) + c (NH · H O) = 2 c (SO 4 3 2 4 ),C 对;由溶液
+ - 2- 中电荷守恒,可知 c(NH+ 4 )+c(H )=2c(SO4 )+c(OH ),D 对。

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2.酸碱中和型 (1)恰好中和型 【例 3】 在 10 mol 0.1 mol· L-1 NaOH 溶液中加入同体积、 同浓度的 HAc 溶液,反应后溶液中各微粒的浓度关系错 误的是 A.c(Na+)>c(Ac-)>c(H+)>c(OH-) B.c(Na+)>c(Ac-)>c(OH-)>c(H+) C.c(Na )=c(Ac )+c(HAc) D.c(Na+)+c(H+)=c(Ac-)+c(OH-)
+ -

(

)

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解析 由题意知二者恰好完全反应,生成 NaAc,等同于单 一盐溶液, 由于 Ac 发生水解,Ac +H2O? ? HAc +OH , 故有 c(Na+)>c(Ac-)>c(OH-)>c(H+),A 错,B 对;由物料守 恒知 C 正确,由电荷守恒知 D 正确。
- - -

答案 A

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(2)反应过量型 【例 4】 是 A.c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH) B.c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-) C.c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+) D.c(CH3COO )>c(Na )>c(H )>c(OH )
- + + -

在 25 ℃时,将 pH=11 的 NaOH 溶液与 pH=3 ( )

的 CH3COOH 溶液等体积混合后,下列关系式中正确的

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解析 10
-3

pH=11 的 NaOH 溶液中 c(NaOH)=c(OH )= mol· L 1,而 pH=3 的 CH3COOH 溶液中 c(H )
- +



=10

-3

mol· L 1, c(CH3COOH)远远大于 10


-3

mol· L 1。


两者等体积混合后,形成 CH3COOH 与 CH3COONa 混合液,且 c(CH3COOH)远大于 c(CH3COONa),溶 液 呈 酸 性 , 电 荷 恒 等 关 系 为 c(Na + ) + c(H + ) = c(CH3COO - ) + c(OH - ) , 离 子 浓 度 大 小 顺 序 为 c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)。

答案 D

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【例 5】 25 ℃时,将稀氨水逐滴加入到稀硫酸中,当溶液 的 pH=7 时,下列关系正确的是 A.c(NH4 )=c(SO2 4 )
+ - + - B.c(NH4 )>c(SO2 4 )

( B )

2 C.c(NH4 )<c(SO4 )
+ -

2- D.c(OH-)+c(SO4 )=c(H+)+c(NH+ 4)

解析

在氨水和稀硫酸反应后的溶液中存在以下几种离子,

+ - + - 2- 即 NH+ 4 、SO4 、H 和 OH ,而当 pH=7 时 c(H )=c(OH ), - + + 根据电荷守恒则必有 c(OH-)+2c(SO2 ) = c (H ) + c (NH 4 4 ),

即 c(NH4 )=2c(SO2 4 ),故 A、C、D 错,应选 B。
+ -

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3.盐与酸(碱)混合型 【例 6】 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 A.c(H )>c(OH ) B.c(CH3COO-)=0.1 mol· L- 1 C.c(CH3COOH)>c(CH3COO-) D.c(CH3COO-)+c(OH-)=0.1 mol· L- 1
+ -

(

)

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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 mol· L 1>0.1 mol· L 1;由物料守恒有:
- + - - - + + - -

c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.2
+ -

mol· L-1,因c(CH3COO-)


>c(Na )=0.1 mol· L 1,则c(CH3COO )>c(CH3COOH)。

答案 A

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【例 7】 将 0.2 mol· L

-1

NaHCO3 溶液与 0.1 mol· L

-1

KOH )

溶液等体积混合,下列关系正确的是
2- A.2c(K+)=c(HCO- ) + 2 c (CO 3 3 )+c(H2CO3)

(

- - - + B.c(Na+)>c(K+)>c(HCO3 )>c(CO2 )> c (OH )> c (H ) 3

2- C.c(OH-)+c(CO3 )=c(H+)+c(H2CO3)+0.1 mol· L- 1 2 D.3c(K )+c(H )=c(OH )+c(HCO3 )+2c(CO3 )
+ + - - -

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解析 根据物料守恒可知 A 中表达式为 2c(K+)=c(HCO- 3)
2- +c(CO3 )+c(H2CO3),A 错;题中两溶液反应后含有等浓 2 度的 HCO3 和 CO2 3 ,由于 CO3 的水解程度大于 HCO3 的
- - - -

水解程度,因此选项 B 中的表达式为 c(Na )>c(HCO3 )>
- - + c(K+)>c(CO2 )> c (OH )> c (H ),B 错;C 选项,根据电荷守 3





恒 有 c(Na + ) + c(K + ) + c(H + ) = c(OH - ) + c(HCO - 3 )+
2 2c(CO2 3 ),根据物料守恒有 c(Na )=c(HCO3 )+c(CO3 )+
- + - - - c(H2CO3), 两者相减可知正确的表达式为 c(OH-)+c(CO2 3 )

=c(H+)+c(H2CO3)+0.05 mol· L-1。由电荷守恒和 c(Na+) =2c(K )可知选项 D 正确。
答案 D


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4.不同物质同种离子浓度的比较 【例 8】 相同温度下等物质的量浓度的下列溶液中,pH ( C ) B.NH4HCO3 D.(NH4)2SO4 值最小的是 A.NH4Cl C.NH4HSO4

+ + 解析 D 中的 c(NH+ 4 )大于 A 中的 c(NH4 ),故 D 中 c(H )大 + 2- 于 A 中 c(H+);C 中 NH4HSO4===NH+ + H + SO 4 4 ,B 中

HCO3 水解显碱性促进 NH4 水解,故 pH:C<D<A<B。





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【例 9】

(2010· 四川理综,10)有关①100 mL 0.1 mol· L
-1

-1

NaHCO3、 ②100 mL 0.1 mol· L 不正确的是

Na2CO3 两种溶液的叙述 ( )

A.溶液中水电离出的 H+个数:②>① B.溶液中阴离子的物质的量浓度之和:②>①
- C.①溶液中:c(CO2 3 )>c(H2CO3)

D.②溶液中:c(HCO- 3 )>c(H2CO3)

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解析

根据题意可知,②中水解程度大于①,②中阴离子
+ +

的物质的量浓度之和大于①,B 正确;而水解时所需 H 由 水电离产生,溶液中电离出的 H 个数:②>①,A 正确; 在 0.1 mol· L-1 的 NaHCO3 溶液中存在以下几个关系式:
- - -1 c(Na+)=c(HCO3 )+c(H2CO3)+c(CO2 ) = 0.1 mol· L (物料 3

守恒)
2- c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(HCO- ) + 2 c (CO 3 3 )(电荷守恒)
- - + H2O+HCO- ? ? H CO + OH ( 同时存在 HCO ? ? H + 3 2 3 3 - 2- CO3 ), 其中水解大于电离, 因此在①中 c(CO2 3 )<c(H2CO3),

C 错误;在 0.1 mol· L-1 的 Na2CO3 溶液中存在以下几个关 系式:

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- - -1 c(Na+)=2c(HCO3 )+2c(H2CO3)+2c(CO2 ) = 0.2 mol· L (物 3

料守恒) c(Na )+c(H )=2c(CO2 3 )+c(OH )+c(HCO3 )(电荷守恒)
+ + - - - - - 2- H2O+CO3 ? ? HCO + OH (主要) 3

HCO3 +H2O? ? H 2CO3+OH (次要) 因此 c(HCO3 )>c(H2CO3),D 正确。






答案 C


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