溶液中离子浓度的比较
一、必须熟悉两大理论
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。一般弱电解质的电离度很难超过30%
(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) 。
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) 。
(2)多元弱酸酸根离子的水解是分步进行的,其主要是第一步水解,如在Na 2CO 3溶液中:
2
CO 23、HCO 3、H 2CO 3的浓度大小关系应是c (CO3)>c (HCO3)>c (H2CO 3) 。
-
-
-
-
二、学会分情况分析
1、单一溶液
(1)对于弱酸与弱碱,往往只考虑电离;
例1、CH 3COOH 例2、NH 3·H 2O 例3、H 2CO 3溶液中各离子浓度关系为: ; (2)对于强酸弱碱盐或者是强碱弱酸盐(正盐),往往只考虑水解:
例4、CH 3COONa 例5、NH 4Cl 溶液中各离子浓度关系为: ★(3)对于酸式盐,要同时考虑电离和水解,并且要根据实际情况判断以谁为主; 例6、NaHCO 3溶液中各离子浓度关系为: ; 例7、NaHSO 3溶液中各离子浓度关系为: 2、混和溶液
(1)两种溶液混合但不反应,要同时考虑电离与水解,但以电离为主 例8、1mol/L的CH 3COOH 溶液与1mol/L的CH 3COONa 溶液混合,
各离子浓度关系为: 例9、1mol/L的NH 4Cl 溶液与1mol/L的NH 3·H 2O 溶液混合
各离子浓度关系为: (2)两种溶液混合并且相互反应,要根据实际,具体情况具体分析
例10、在1 mol 0.1 mol·L 1 NaOH溶液中加入同体积、同浓度的CH 3COOH 溶液,反应后溶
-
液中各离子的浓度关系是 例11、在1L 浓度为0.1 mol·L 1 NaOH溶液中加入等体积,浓度为0.2 mol·L 1CH 3COOH 溶
-
-
液,反应后溶液中各离子的浓度关系是
三、灵活运用两个守恒关系——“电荷守恒以及物料守恒”
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Na 2CO 3溶液中存在着Na 、H 、HCO 3、CO 23、OH ,
+
+
-
-
-
1
存在如下关系:c (Na) +c (H) =c (HCO3) +c (OH) +2c (CO23) 。
+
+
-
-
-
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K 2S 溶液
----
中S 2、HS 都能水解,故S 元素以S 2、HS 、H 2S 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) 。 【练习】写出下列溶液中守恒关系 1、 CH 3COOH 溶液:
电荷守恒: 物料守恒: 2、NH 4Cl 溶液
电荷守恒: 物料守恒: 3、Na 2SO 3溶液
电荷守恒: 物料守恒: 4、NaHCO 3溶液
电荷守恒: 物料守恒:
【强化训练】
1、25 ℃时,某浓度的氯化铵溶液的pH =4,下列叙述中不正确的是 A .溶液中的c (OH) =1×10
-
+
+
+
-
-10
( )
mol·L 1
-
+
-
-
-
B .溶液中的c (Cl)>c (NH4)>c (H)>c (OH) C .溶液中的c (H) +c (NH4) =c (Cl) +c (OH) D .溶液中的c (NH3·H 2O) =c (NH4)
2、关于浓度均为0.1 mol/L的三种溶液:①CH 3COOH 、②NaOH 、③CH 3COONa 溶液,下列说法正确的是
A .c (CH 3COO ):③>① B .水电离出的c (OH ):②>①
C .①和②等体积混合后的溶液: c (OH )=c (H +)+ c(CH 3COOH )
D .①和③等体积混合后的溶液: c (Na +)>c (CH 3COO )>c (H +)>c (OH ) 3、在0.1 mol·L -1的NaHCO 3溶液中,下列关系式正确的是( )
A .c(Na+) >c(HCO3-) >c(H+) >c(OH-) B .c(Na+) +c (H +)=c(HCO3-) +c(OH-) +2c(CO32-) C .c(Na+) =c(HCO3-) >c(OH-) >c(H+) D .c(Na+) =c(HCO3-) +c(H2CO 3) +c(CO32-) 4、将0.2 mol·L -1 CH3COOK 与0.1 mol·L -1盐酸等体积混合后,则溶液中下列微粒的物质的量浓度的关系正确的是( )
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(CH3COO -) >c(Cl-) >c(CH3COOH) >c(H+)
5、将pH=3的CH 3COOH 与pH=11的NaOH 溶液等体积混合后,所得的混合溶液中,下列关系式正确的是( )
A 、c(Na+) >c(CH3COO -) >c(H+) >c(OH-) B 、 c(CH3COO -) >c(Na+) >c(H+) >c(OH-) C 、 c(CH3COO -) >c(H+) >c(Na+) >c(OH-) D 、c(CH3COO -) >c(Na+) > c(OH-) >c(H+) 6、在Na 2S 溶液中下列关系不正确的是( )
-----
A 、c(Na+) =2c(HS) +2c(S2) +c(H2S) B 、c(Na+) +c(H+)=c(OH)+c(HS)+2c(S2)
2
-
-
-
+
-
-
C 、c(Na+) >c(S2) >c(OH) >c(HS) D 、c(OH)=c(HS)+c(H+)+c(H2S)
-
-
-
-
-
7、物质的量浓度相同的下列溶液中,NH 4+浓度最大的是( )
A .NH 4Cl B .NH 4HSO 4 C .HCOONH 4 D .NH 4HCO 3
8、在25 ℃时,将pH =11的NaOH 溶液与pH =3的CH 3COOH 溶液等体积混合后,下列关系式中正确的是
++
--
-
( )
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)
9、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( )
2
A .c (NH4) =c (SO24) B .c (NH4)>c (SO4)
+
-
+
-
-
+
+
-
+
-
-
+
2C .c (NH4)
+
-
-
-
+
+
10、将0.2 mol·L 1 NaHCO 3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 (HCO3) +2c (CO23) +c (H2CO 3)
+
-
-
B .c (Na)>c (K)>c (HCO3)>c (CO23)>c (OH)>c (H)
+
+
-
-
-
+
C .c (OH) +c (CO2L 1 3) =c (H) +c (H2CO 3) +0.1 mol·
-
-
+
-
D .3c (K) +c (H) =c (OH) +c (HCO3) +2c (CO23)
+
+
-
-
-
11、已知常温下CH 3COOH 的电离平衡常数为K 。该温度下向20 mL 0.1 mol·L 1 CH3COOH
-
溶液中逐滴加入0.1 mol·L 1 NaOH溶液,
-
其pH 变化曲线如图所示(忽略温度变化) 。下列说法中不正确的是 A .a 点表示的溶液中c (CH3COO ) 略小于103 mol·L 1
--
-
-
( )
B .b 点表示的溶液中c (CH3COO )>c (Na)
C .c 点表示CH 3COOH 和NaOH 恰好反应完全
-+
c (CH3COO )·c (H)
D .b 、d 点表示的溶液中K
c (CH3COOH)
12、下列有关电解质溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是
--
+
-
-
-
+
-
+
( )
①在0.1 mol·L 1 NaHCO3溶液中:c (Na)>c (HCO3)>c (CO23)>c (H2CO 3) ②在0.1 mol·L 1 Na2CO 3溶液中:c (OH) -c (H) =c (HCO3) +2c (H2CO 3) ③向0.2 mol·L
-
-
-
1
NaHCO 3溶液中加入等体积0.1 mol·L
-
+
+
-1
NaOH 溶液:
-
+
c (CO23)>c (HCO3)>c (OH)>c (H)
④常温下,CH 3COONa 和CH 3COOH 混合溶液[pH=7,c (Na) =0.1 mol·L 1]:c (Na) =c (CH3COO )>c (CH3COOH)>c (H) =c (OH) A .①④ B .②④ C .①③
-
+
-
D .②③
13. 常温下,将某一元酸HA 和NaOH 溶液等体积混合,两种溶液的浓度和混合后所得溶液
3
请回答下列问题:
(1)不考虑其他组的实验结果,单从甲组情况分析,如何用a (混合溶液的pH) 来说明HA 是强酸还是弱酸:_________________。
(2)不考虑其他组的实验结果,单从乙组情况分析,c 1是否一定等于0.2?______(填“是”或“否”)。混合溶液中离子浓度c (A) 与c (Na) 的大小关系是_______________________。 A .前者大 C .二者相等
B .后者大 D .无法判断
-
+
(3)从丙组实验结果分析,HA 是______酸(填“强”或“弱”)。该混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是____________________________________。
(4)丁组实验所得混合溶液中由水电离出的c (OH) =____________mol·L 1。写出该混合溶
-
-
液中下列算式的精确结果(不能做近似计算,回答准确值,结果不一定要化简) : +--
c (Na) -c (A) =____________mol·L 1。
【强化练习参考答案】
1、D ;2、AC ;3、BD ;4、D ;5、B ;6、AD ;7、B ;8、D ;9、B ;10、D ;11、C ; 12、B ;
13、(1)a =7时,HA 是强酸,a >7时,HA 是弱酸
(2)否 C (3)弱 c (Na)>c (A)>c (OH)>c (H) (4)105 105-109
-
-
-
+
-
-
+
4
溶液中离子浓度的比较
一、必须熟悉两大理论
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。一般弱电解质的电离度很难超过30%
(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) 。
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) 。
(2)多元弱酸酸根离子的水解是分步进行的,其主要是第一步水解,如在Na 2CO 3溶液中:
2
CO 23、HCO 3、H 2CO 3的浓度大小关系应是c (CO3)>c (HCO3)>c (H2CO 3) 。
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二、学会分情况分析
1、单一溶液
(1)对于弱酸与弱碱,往往只考虑电离;
例1、CH 3COOH 例2、NH 3·H 2O 例3、H 2CO 3溶液中各离子浓度关系为: ; (2)对于强酸弱碱盐或者是强碱弱酸盐(正盐),往往只考虑水解:
例4、CH 3COONa 例5、NH 4Cl 溶液中各离子浓度关系为: ★(3)对于酸式盐,要同时考虑电离和水解,并且要根据实际情况判断以谁为主; 例6、NaHCO 3溶液中各离子浓度关系为: ; 例7、NaHSO 3溶液中各离子浓度关系为: 2、混和溶液
(1)两种溶液混合但不反应,要同时考虑电离与水解,但以电离为主 例8、1mol/L的CH 3COOH 溶液与1mol/L的CH 3COONa 溶液混合,
各离子浓度关系为: 例9、1mol/L的NH 4Cl 溶液与1mol/L的NH 3·H 2O 溶液混合
各离子浓度关系为: (2)两种溶液混合并且相互反应,要根据实际,具体情况具体分析
例10、在1 mol 0.1 mol·L 1 NaOH溶液中加入同体积、同浓度的CH 3COOH 溶液,反应后溶
-
液中各离子的浓度关系是 例11、在1L 浓度为0.1 mol·L 1 NaOH溶液中加入等体积,浓度为0.2 mol·L 1CH 3COOH 溶
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液,反应后溶液中各离子的浓度关系是
三、灵活运用两个守恒关系——“电荷守恒以及物料守恒”
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Na 2CO 3溶液中存在着Na 、H 、HCO 3、CO 23、OH ,
+
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1
存在如下关系:c (Na) +c (H) =c (HCO3) +c (OH) +2c (CO23) 。
+
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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K 2S 溶液
----
中S 2、HS 都能水解,故S 元素以S 2、HS 、H 2S 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) 。 【练习】写出下列溶液中守恒关系 1、 CH 3COOH 溶液:
电荷守恒: 物料守恒: 2、NH 4Cl 溶液
电荷守恒: 物料守恒: 3、Na 2SO 3溶液
电荷守恒: 物料守恒: 4、NaHCO 3溶液
电荷守恒: 物料守恒:
【强化训练】
1、25 ℃时,某浓度的氯化铵溶液的pH =4,下列叙述中不正确的是 A .溶液中的c (OH) =1×10
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mol·L 1
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B .溶液中的c (Cl)>c (NH4)>c (H)>c (OH) C .溶液中的c (H) +c (NH4) =c (Cl) +c (OH) D .溶液中的c (NH3·H 2O) =c (NH4)
2、关于浓度均为0.1 mol/L的三种溶液:①CH 3COOH 、②NaOH 、③CH 3COONa 溶液,下列说法正确的是
A .c (CH 3COO ):③>① B .水电离出的c (OH ):②>①
C .①和②等体积混合后的溶液: c (OH )=c (H +)+ c(CH 3COOH )
D .①和③等体积混合后的溶液: c (Na +)>c (CH 3COO )>c (H +)>c (OH ) 3、在0.1 mol·L -1的NaHCO 3溶液中,下列关系式正确的是( )
A .c(Na+) >c(HCO3-) >c(H+) >c(OH-) B .c(Na+) +c (H +)=c(HCO3-) +c(OH-) +2c(CO32-) C .c(Na+) =c(HCO3-) >c(OH-) >c(H+) D .c(Na+) =c(HCO3-) +c(H2CO 3) +c(CO32-) 4、将0.2 mol·L -1 CH3COOK 与0.1 mol·L -1盐酸等体积混合后,则溶液中下列微粒的物质的量浓度的关系正确的是( )
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(CH3COO -) >c(Cl-) >c(CH3COOH) >c(H+)
5、将pH=3的CH 3COOH 与pH=11的NaOH 溶液等体积混合后,所得的混合溶液中,下列关系式正确的是( )
A 、c(Na+) >c(CH3COO -) >c(H+) >c(OH-) B 、 c(CH3COO -) >c(Na+) >c(H+) >c(OH-) C 、 c(CH3COO -) >c(H+) >c(Na+) >c(OH-) D 、c(CH3COO -) >c(Na+) > c(OH-) >c(H+) 6、在Na 2S 溶液中下列关系不正确的是( )
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A 、c(Na+) =2c(HS) +2c(S2) +c(H2S) B 、c(Na+) +c(H+)=c(OH)+c(HS)+2c(S2)
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C 、c(Na+) >c(S2) >c(OH) >c(HS) D 、c(OH)=c(HS)+c(H+)+c(H2S)
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7、物质的量浓度相同的下列溶液中,NH 4+浓度最大的是( )
A .NH 4Cl B .NH 4HSO 4 C .HCOONH 4 D .NH 4HCO 3
8、在25 ℃时,将pH =11的NaOH 溶液与pH =3的CH 3COOH 溶液等体积混合后,下列关系式中正确的是
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( )
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)
9、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( )
2
A .c (NH4) =c (SO24) B .c (NH4)>c (SO4)
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10、将0.2 mol·L 1 NaHCO 3溶液与0.1 mol·L 1 KOH 溶液等体积混合,下列关系正确的是
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A .2c (K) =c (HCO3) +2c (CO23) +c (H2CO 3)
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B .c (Na)>c (K)>c (HCO3)>c (CO23)>c (OH)>c (H)
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C .c (OH) +c (CO2L 1 3) =c (H) +c (H2CO 3) +0.1 mol·
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D .3c (K) +c (H) =c (OH) +c (HCO3) +2c (CO23)
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11、已知常温下CH 3COOH 的电离平衡常数为K 。该温度下向20 mL 0.1 mol·L 1 CH3COOH
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溶液中逐滴加入0.1 mol·L 1 NaOH溶液,
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其pH 变化曲线如图所示(忽略温度变化) 。下列说法中不正确的是 A .a 点表示的溶液中c (CH3COO ) 略小于103 mol·L 1
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B .b 点表示的溶液中c (CH3COO )>c (Na)
C .c 点表示CH 3COOH 和NaOH 恰好反应完全
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c (CH3COO )·c (H)
D .b 、d 点表示的溶液中K
c (CH3COOH)
12、下列有关电解质溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是
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①在0.1 mol·L 1 NaHCO3溶液中:c (Na)>c (HCO3)>c (CO23)>c (H2CO 3) ②在0.1 mol·L 1 Na2CO 3溶液中:c (OH) -c (H) =c (HCO3) +2c (H2CO 3) ③向0.2 mol·L
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NaHCO 3溶液中加入等体积0.1 mol·L
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NaOH 溶液:
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c (CO23)>c (HCO3)>c (OH)>c (H)
④常温下,CH 3COONa 和CH 3COOH 混合溶液[pH=7,c (Na) =0.1 mol·L 1]:c (Na) =c (CH3COO )>c (CH3COOH)>c (H) =c (OH) A .①④ B .②④ C .①③
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D .②③
13. 常温下,将某一元酸HA 和NaOH 溶液等体积混合,两种溶液的浓度和混合后所得溶液
3
请回答下列问题:
(1)不考虑其他组的实验结果,单从甲组情况分析,如何用a (混合溶液的pH) 来说明HA 是强酸还是弱酸:_________________。
(2)不考虑其他组的实验结果,单从乙组情况分析,c 1是否一定等于0.2?______(填“是”或“否”)。混合溶液中离子浓度c (A) 与c (Na) 的大小关系是_______________________。 A .前者大 C .二者相等
B .后者大 D .无法判断
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(3)从丙组实验结果分析,HA 是______酸(填“强”或“弱”)。该混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是____________________________________。
(4)丁组实验所得混合溶液中由水电离出的c (OH) =____________mol·L 1。写出该混合溶
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液中下列算式的精确结果(不能做近似计算,回答准确值,结果不一定要化简) : +--
c (Na) -c (A) =____________mol·L 1。
【强化练习参考答案】
1、D ;2、AC ;3、BD ;4、D ;5、B ;6、AD ;7、B ;8、D ;9、B ;10、D ;11、C ; 12、B ;
13、(1)a =7时,HA 是强酸,a >7时,HA 是弱酸
(2)否 C (3)弱 c (Na)>c (A)>c (OH)>c (H) (4)105 105-109
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