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2013届高考化学第一轮考点总复习课件22


专题讲座十一

专题讲座十一——离子浓度的大小比较
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:NH3· 2O、NH+、OH-浓 H 4
+ 度的大小关系是 c(NH3· 2O)>c(OH-)>c(NH4 )。 H

(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-)。


专题讲座十一

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-、NH3· 2O、H+的浓度大小关 H 4 系是 c(Cl-)>c(NH+)>c(H+)>c(NH3· 2O)。 H 4 (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)。 - -

专题讲座十一

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-)。

专题讲座十一

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)。

专题讲座十一

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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专题讲座十一

三、理清一条思路,掌握分析方法

专题讲座十一

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· 1 的(NH4)2CO3 溶液中:c(CO3 )>c(NH4 )> L

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· 1 盐酸等体积混合所 L
+ + - - - -



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


专题讲座十一

解析

A 项,溶液中的 c(NH+)>c(CO2-),故不正确;B 项, 4 3
+ +

2 根据物料守恒,c(Na+)=c(HCO-)+c(H2CO3)+c(CO3-); 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

专题讲座十一

【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(SO4-)>c(H+)>c(OH-) 4 2 B.c(NH4 )=2c(SO4 ) 2 C.c(NH+)+c(NH3· 2O)=2c(SO4-) H 4 2 D.c(NH4 )+c(H )=c(OH )+2c(SO4 )
+ + - -

解析

2 硫酸铵中,n(NH+)=2n(SO4-),溶液中因存在 NH ++ 4 4
+ +

H2O? ? NH· 2O+H ,使溶液呈酸性,又因 NH4 水解程度很 3H
2 小,所以 1<c(NH+)/c(SO4-)<2,B 错;溶液中各离子浓度从大 4

到小顺序为 c(NH4 )>c(SO2 )>c(H )>c(OH ),A 对;由微粒数 4 守恒关系可得 c(NH+)+c(NH3· 2O)=2c(SO2-),C 对;由溶液 H 4 4
2 中电荷守恒,可知 c(NH+)+c(H+)=2c(SO4-)+c(OH-),D 对。 4









专题讲座十一

2.酸碱中和型 (1)恰好中和型 【例 3】 在 10 mol 0.1 mol· -1 NaOH 溶液中加入同体积、 L 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-)
+ -

(

)

专题讲座十一

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

专题讲座十一

(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

专题讲座十一

解析 10
-3

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



=10

-3

mol· 1, L c(CH3COOH)远远大于 10



-3

mol· 1。 L



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

专题讲座十一

【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+、SO4-、H+和 OH-,而当 pH=7 时 c(H+)=c(OH-), 4

根据电荷守恒则必有 c(OH-)+2c(SO2-)=c(H+)+c(NH+), 4 4 即 c(NH4 )=2c(SO2 ),故 A、C、D 错,应选 B。 4
+ -

专题讲座十一

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· -1 L C.c(CH3COOH)>c(CH3COO-) D.c(CH3COO-)+c(OH-)=0.1 mol· -1 L
+ -

(

)

专题讲座十一

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· 1>0.1 mol· 1;由物料守恒有: L L c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.2
+ - - + - - - + + - -

mol· -1,因c(CH3COO-) L


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

答案 A

专题讲座十一

【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 A.2c(K+)=c(HCO-)+2c(CO2-)+c(H2CO3) 3 3

(

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

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专题讲座十一

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 ,由于 CO3 的水解程度大于 HCO3 的 3
- - - -

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 2c(CO2 ),根据物料守恒有 c(Na )=c(HCO3 )+c(CO2 )+ 3 3 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· -1。由电荷守恒和 c(Na+) L =2c(K )可知选项 D 正确。
答案 D
+ - + - -





专题讲座十一

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+)大于 A 中的 c(NH+),故 D 中 c(H+)大 4 4
2 于 A 中 c(H+);C 中 NH4HSO4===NH++H++SO4-,B 中 4

HCO3 水解显碱性促进 NH4 水解,故 pH:C<D<A<B。





专题讲座十一

【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-)>c(H2CO3) 3 D.②溶液中:c(HCO-)>c(H2CO3) 3

专题讲座十一

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· -1 的 NaHCO3 溶液中存在以下几个关系式: L
- c(Na+)=c(HCO3 )+c(H2CO3)+c(CO2-)=0.1 mol· -1(物料 L 3

守恒)
2 c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(HCO-)+2c(CO3-)(电荷守恒) 3
+ H2O+HCO-? ? HCO3+OH-(同时存在 HCO-? ? H + 3 2 3

2 CO3-), 其中水解大于电离, 因此在①中 c(CO2-)<c(H2CO3), 3

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

专题讲座十一

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

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

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






答案 C

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