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專題9 溶液中粒子濃度大小的比較

【專題目標】

    1.理解電解質的電離平衡概念以及電離度的概念。
　　2.理解水的電離、鹽類水解的原理。了解鹽溶液的酸堿性。

【經典題型】

題型一

［例1］在氯化銨溶液中，下列關系式正確的是

A．C(Cl^-)＞C(NH₄⁺)＞C(H⁺)＞C(OH^-)            B．C(NH₄⁺)＞C(Cl^-)＞C(H⁺)＞CC(OH^-)

　　　C．C(Cl^-)＝C(NH₄⁺)＞C(H⁺)＝C(OH^-)            D．C(NH₄⁺)＝C(Cl^-)＞C(H⁺)＞C(OH^-)

［點撥］NH₄Cl是可溶性的鹽，屬于強電解質，在溶液中完全電離NH₄Cl＝NH₄⁺＋Cl^-。因為NH₄Cl是強酸弱堿所生成的鹽，在水中要發生水解；NH₄⁺+H₂O NH₃?H₂O+H⁺，所以C(NH₄⁺)比C(H⁺)及C(OH^-)大得多；溶液因水解而呈酸性，所以C(H⁺)＞C(OH^-)。又由于水解反應是中和反應的逆反應，相對于中和來說是次要的，綜合起來，不難得出：C(Cl^-)＞C(NH₄⁺)＞C(H⁺)＞C(OH^-)。答案為A。

［例2］在0.1 mol/l的NH₃?H₂O溶液中，下列關系正確的是

　　　A．C(NH₃?H₂O)＞C(OH^-)＞C(NH₄⁺)＞C(H⁺)    B．C(NH₄⁺)＞C(NH₃?H₂O)＞C(OH^-)＞C(H⁺)

　　　C．C(NH₃?H₂O)＞C(NH₄⁺)＝C(OH^-)＞C(H⁺)    D．C(NH₃?H₂O)＞C(NH₄⁺)＞C(H⁺)＞C(OH^-)

［點撥］ NH₃?H₂O是一元弱酸，屬于弱電解質，在水溶液中少部分發生電離（NH₃?H₂O  NH₄⁺＋OH^-），所以C(NH₃?H₂O)必大于C(NH₄⁺)及C(OH-)。因為C(OH^-)＝C(H⁺)＋C(NH₄⁺)，所以C(OH^-)＞C(NH₄⁺)。綜合起來，C(NH₃?H₂O)＞C(OH^-)＞C(NH₄⁺)＞C(H⁺)。答案為A。

［規律總結］

1、必須有正確的思路：

2、掌握解此類題的三個思維基點：電離、水解和守恒

3、分清他們的主要地位和次要地位

[鞏固]

1、Na₂S溶液中各離子濃度由小到大的順序是                          。；

2、將0.4mol／L鹽酸和0.2mol／L的NaAlO₂溶液等體積混合，所得溶液中離子濃度由小到大的順序是                                  。

3、物質的量濃度相同的下列溶液：①Na₂CO₃ ②NaHCO₃ ③H₂CO₃  ④（NH₄）₂CO₃  

 ⑤NH₄HCO₃，按C(CO₃^2―)由小到大排列順序正確的是    (    )

A．⑤④③②①     B．③⑤②④①     C．③②⑤④①     D．③⑤④②①

題型二

［例3］把0.02mol／LCH₃COOH溶液和0.01mol/LNaOH溶液等體積混合，則混合溶液中微粒濃度關系正確的是（     ）
      Ａ．C(CH₃COO^-)＞C(Na⁺)             Ｂ．C(CH₃COOH)＞C(CH₃COO^-)
    Ｃ.2C(H⁺)＝C(CH₃COO^-)－C(CH₃COOH)       Ｄ．C(CH₃COOH)+ C(CH₃COO^-)=0.01mol/L 

［點撥］此題實質上是0.05mol/L的CH₃COOH溶液和0.05mol/L的CH₃COONa溶液的混合溶液。由電荷守恒關系可得： c（Ｈ^＋）＋ｃ（Ｎａ^＋）＝ｃ（CH₃COO^－）＋ｃ（ＯＨ^－）     （１）

        由物料守恒關系可得：    ｃ（CH₃COOH）＋ｃ（CH₃COO^－）＝ｃ（Ｎａ^＋）×２＝０.０１ｍｏｌ／Ｌ    （２）
由（２）可知Ｄ正確。
將（１）×２＋（２）可得：
２ｃ（Ｈ^＋）＝ｃ（CH₃COO^-）＋２ｃ（ＯＨ^－）－c（CH₃COOH）（３）Ｃ選項錯誤。

［例4］用物質的量都是0.1 mol的CH₃COOH和CH₃COONa配制成1L混合溶液，已知其中C(CH₃COO^-)＞C(Na⁺)，對該混合溶液的下列判斷正確的是(    )

　　　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

［點撥］ CH₃COOH和CH₃COONa的混合溶液中，CH₃COOH的電離和CH₃COONa的水解因素同時存在。已知C(CH₃COO^-)＞C(Na⁺)，根據電荷守恒C(CH₃COO^-)＋C(OH^-)＝C(Na⁺)＋C(H⁺)，可得出C(OH^-)＜C(H⁺)。說明混合溶液呈酸性，進一步推測出0.1mol/L的CH₃COOH和0.1mol/L的CH₃COONa溶液中，電離和水解這一對矛盾中起主要作用是電離，即CH₃COOH的電離趨勢大于CH₃COO^-的水解趨勢。根據物料守恒，可推出（B）是正確的。

［規律總結］

　1、 電荷守恒：電解質溶液中所有陽離子所帶有的正電荷數與所有的陰離子所帶的負電荷數相等。如NaHCO₃溶液中：nC(Na⁺)＋nC(H⁺)＝nC(HCO₃^-)＋2nC(CO₃^2-)＋nC(OH^-)推出：C(Na⁺)＋C(H⁺)＝C(HCO₃^-)＋2C(CO₃^2-)＋C(OH^-)

2、物料守恒：電解質溶液中由于電離或水解因素，離子會發生變化變成其它離子或分子等，但離子或分子中某種特定元素的原子的總數是不會改變的。如NaHCO₃溶液中nC(Na⁺)：nC(C)＝1：1，推出：C(Na⁺)＝C(HCO₃^-)＋C(CO₃^2-)＋C(H₂CO₃)

3、質子守恒：電解質溶液中分子或離子得到或失去質子（H⁺）的物質的量應相等。例如在NH₄HCO₃溶液中H₃O⁺、H₂CO₃為得到質子后的產物；NH₃、OH^-、CO₃^2-為失去質子后的產物，故有以下關系：C(H₃O⁺)+C(H₂CO₃)=C(NH₃)+C(OH^-)+C(CO₃^2-)。

[鞏固]

 1、在0.1mol／LNaHSO₃溶液中存在著微粒濃度的關系式，正確的是

A．C(Na^＋)>C(HSO₃^－)> C(SO₃^2－)> C(H^＋)>C(OH^―)

B．C(Na^＋)+C(H^＋)= C(HSO₃^－)+ C(SO₃^2－)+C(OH^―)

C．C(Na^＋)+C(H^＋)=C(HSO₃^―)+2C(SO₃^2－)+ C(OH^―)

D．C(Na^＋)= C(HSO₃^―)+C(SO₃^2－)+ C(H₂SO₃)

 2、現有NH₄Cl和氨水組成的混合溶液C(填“>”、“<”或“=”)

    ①若溶液的pH=7，則該溶液中C(NH₄^＋)      C(Cl^－)；

    ②若溶液的pH>7，則該溶液中C(NH₄^＋)      C(Cl^－)；

③若C(NH₄^＋)< C(Cl^－)，則溶液的pH        7。

3、某二元弱酸（簡寫為H₂A）溶液，按下式發生一級和二級電離：
H₂AH⁺+HA^-；HA^-H⁺+A^2-　　已知一級電離遠大于二級電離,設有下列四種溶液：
A.0.01mol.L^-1的H₂A溶液           B.0.01mol.L^-1的NaHA溶液（ C(OH^-)＞C(H⁺)  ）
C.0.02mol.L^-1的HCl與0.04mol.L^-1的NaHA溶液等體積混合液
D.0.02mol.L^-1的NaOH與0.02 mol.L^-1的NaHA溶液等體積混合液
據此，填寫下列空白（填代號）

（1）       A溶液中各離子濃度大小為                                              

B溶液中各離子濃度大小為                                              

B溶液中可能存在的等式關為有                                           

D溶液中各離子濃度大小為                                               

D溶液中可能存在的等式關為有                                            

  (2) C(H⁺)最大的是______________________，最小的是______________________。

(3)C(H₂A)最大的是______________________，最小的是______________________。
(4)C(A^2-)最大的是______________________， 最小的是______________________。

【隨堂作業】

1、實驗室中配制一種混合溶液，要使溶液中C(K⁺)=C(Cl^-)=C(Na⁺)/2=C(SO₄^2-),可選用的溶質可能是（      ）

A．KCl、Na₂SO₄  B．NaCl、K₂SO₄  C．NaCl、Na₂SO₄、K₂SO₄    D．KCl、Na₂SO₄、K₂SO₄            

2．已知常溫下有濃度為0.1mol.L^-1PH＝2的某一元弱酸HA溶液,；又知0.01mol?L^－1

　　的一元堿BOH溶液中C(OH^－)/C(H^＋)＝10¹⁰,將上述兩種溶液等體積混合,所得溶

　　液中離子深度大小關系正確的是                                  (　    )

　 A．C(OH^－)＞C(H^＋)＞C(B^＋)＞C(A^－)　 B．C(A^－)＞C(B^＋)＞C(H^＋)＞C(OH^－)

　 C．C(B^＋)＞C(A^－)＞C(OH^－)＞C(H^＋)　 D．C(B^＋)＝C(A^－)＞C(H^＋)＝C(OH^－)

3．某酸的酸式鹽NaHY在水溶液中，HY^-的電離程度小于HY^-的水解程度。有關敘述中正確的是(   )

    Ａ.H₂Y在電離時為：H₂Y+H_2­OHY^-+H₃O⁺

Ｂ.在該鹽的溶液中，離子濃度為：C(Na⁺)>C(Y^2-)>C(HY^-)>C(OH^-)>C(H⁺)

Ｃ.在該鹽的溶液中，離子濃度為：C(Na⁺)>C(HY^-)>C(Y^2-)>C(OH^-)>C(H⁺)

Ｄ.HY^-水解方程式為：HY^-+H₂OY^2-+H₃O⁺

4.把0.2mol/L的溶液和0.4mol/L的鹽酸等體積混合后，溶液中離子濃度由大到小

的順序排列正確的是                                                     (    )

A.C(Cl-)>C(Al³⁺)>C(Na⁺)>C(H⁺ )>C(OH-)      B. C(Cl-)>C(Na⁺)>C(Al³⁺)>C(H⁺)>C(OH-)

C.C(Na⁺)>C(Cl-)>C(Al³⁺)>C(OH-)>C(H⁺)      D. C(Cl-)>C(Al³⁺)>C(Na⁺)>C(OH-)>C(H⁺)

5.在NaHS溶液中，存在多種分子和離子，下列關系中不正確的是               (    )

A.C(Na+)+C(H+)==C(OH-)+C(HS-)+2C(S^2-)        B. C(Na+)==C(HS-)+C(S^2-)+C(H₂S)

C. C(H+)+C(H₂S)==C(OH-)+C(S^2-)             D. C(OH-)-C(HS-)==C(H+)+C(H₂S)

6．25℃時, 將 0.01mol 的 CH₃COONa 與 0.02mol HCl 溶解于水中, 形成 1L 混合溶液, 在所得溶液中, 下列關系式正確的是(      )

A. c(Na⁺)>c(Cl^-)>c(CH₃COO^-)>c(CH₃COOH)    B. c(CH₃COO^-)+ c(CH₃COOH)=0.01mol/L

C. c(CH₃COO^-)+c(OH^-)-c(H⁺)=0.008mol/L     D. c(H⁺)=0.002mol/L

7．一元酸HA溶液中，加入一定量強堿MOH溶液后，恰好完全反應，反應后的溶液中，下列判斷正確的是 (      )

A．C(A^-)≥C(M⁺)                          B. C(A^-)≤C(M⁺)  

C.若MA不水解,則C(OH^-)<C(H⁺)             D.若MA水解,則C(OH^-)>C(H⁺)

8.100毫升0.1摩/升醋酸與50毫升0.2摩/升氫氧化鈉溶液混和,在所得溶液中(     )

A.C(Na⁺)>C(CH₃COO^-)>C(OH^-)>C(H⁺)  B.C(Na⁺)>C(CH₃COO^-)>C(H⁺)>C(OH^-)

C.C(Na⁺)>C(CH₃COO^-)>C(H⁺)=C(OH^-)  D.C(Na⁺)=C(CH₃COO^-)>C(OH^-)>C(H⁺)

9.將pH=3的鹽酸溶液和pH=11的氨水等體積混和后,溶液中離子濃度關系正確的是                                                        

(A)C(NH₄⁺)>C(Cl^-)>C(H⁺)>C(OH^-)       (B)C(NH₄⁺)>C(Cl^-)>C(OH^-)>C(H⁺)

(C)C(Cl^-)>C(NH₄⁺)>C(H⁺)>C(OH^-)        (D)C(Cl^-)>C(NH₄⁺)>C(OH^-)>C(H⁺)

10. 欲使Na₂CO₃溶液中.C(Na⁺)：C(CO₃^2-)接近于2?1, 可往溶液中加入的少量固體是(   )

A.Na₂CO₃      B.NaHCO₃    C.NaOH     D.KOH

11.有五瓶溶液分別是①10毫升0.60摩/升NaOH水溶液  ②20毫升0.50摩/升硫酸水溶液  ③30毫升0.40摩/升HCl溶液  ④40毫升0.30摩/升HAc水溶液  ⑤50毫升0.20摩/升蔗糖水溶液。以上各瓶溶液所含離子、分子總數的大小順序是                (       )
    A、①>②>③>④>⑤         B、②>①>③>④>⑤
    C、②>③>④>①>⑤         D、⑤>④>③>②>①

12.已知某溶液中存在Cl^-、NH₄^+、H^+、OH^{- 四種離子經過四位同學測定其濃度大小關系如下,其中不可能的是 (    )}

A.C(Cl-)＞C(NH₄⁺)＞C(H⁺)＞C(OH^-)   B. C(Cl-)＞C(H⁺)＞C(NH₄⁺)＞C(OH^-)

C.C(Cl-)＞C(NH₄⁺)＞C(OH^-)＞C(H⁺)     D. C(OH^-)＞C(H⁺)＞C(Cl-)＞C(NH₄⁺)

13.已知某溫度下0.1mol/LNaHB強電解質溶液cC(H⁺)＞cC(OH^-),則有下列關系一定正確的 (   )

A. C(Na+)=C(HB^-)+2C(B^2-)+C(OH^-)  B. C(Na+)=0.1mol/L≥C(B^2-)

C. C(H⁺)?C(OH^-)=10^-14             D. 溶液的pH=1

14．在常溫下10mL pH＝10的KOH溶液中，加人pH＝4的一元酸HA溶液至pH剛好等于7（假設反應前后體積不變），則對反應后溶液的敘述正確的是                    （    ）

A  c（A^－）＝c（K^＋）    B  c（H^＋）＝c（OH^－）＜c（K^＋）＜c（A^－）     

C  V_總≥20mL           D  V_總≤20mL

15.在一元強堿MOH溶液中加入一中元酸HA溶液，充分反應后，溶液呈中性。甲同學認為溶液中C(A^- )= C(M⁺)，而乙同學認為C(A^- )與C(M⁺)是否相等，要看一元酸HA是強酸還是弱酸。你認為____同學的說法正確，理由是_________________________________________.

16.2mol/L50mL的鹽酸中含苯酚9.4g，加入4mol/L50mL氫氧化鈉溶液后C(若混合后溶液體積為100mL)，則溶液中離子濃度的大小順序_________________________________________

^★17.等物質的量濃度的下列溶液中，C(NH₄⁺)大小順序_________________________________

A.NH₄HSO₄      B.NH₄HCO₃     C.NH₄Cl     D. (NH₄)₂CO3    E.(NH₄)₂SO₄

18.0.1mol/LNa₂CO₃溶液中，三種陰離子物質的量濃度由大到小的順序為：____>_____>_____溶液中可能存在的等式關為有                                                  

19 . 欲使Na₂CO₃溶液中.C(Na⁺)：C(CO₃^2-)接近于2:1, 可往溶液中加入的少量固體是

C(1)0.02mol/L的HCN溶液與0.02mol/L NaCN溶液等體積混合，已知該混合溶液中

C(Na+)>C(CN-)，用“>、<、=”符號填空

①溶液中C(OH-)            C(H+)   ②C(HCN)            

③C(HCN)+C(CN-)             0.02mol/L

^★（2）①向明礬溶液中逐滴滴入氫氧化鋇溶液至硫酸根離子剛好沉淀完全時，溶液的pH    7（填>、<、=），離子反應總方程式為                                     ；

②向明礬溶液中逐滴加氫氧化鋇溶液至鋁離子剛好沉淀完全時，溶液的pH    7（填>、<、=），離子反應總方程式為                                     。

20. 某NH₄Cl稀溶液，其濃度為amol.L^-1。由于NH₄⁺水解，cC(NH₄⁺)實際略小于a，已知溶液中cC(NH₄⁺)、cC(NH₃?H₂O) 、cC(OH^－)三者間存在如下關系：              =Kb,Kb在常溫時是一個常數。

（1）