离子浓度大小比较技巧与方法
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离子浓度大小比较的方法
离子浓度大小的比较,是历年高考命题的热点。
它涉及的知识点多,综合性强,需平时进行强化训练。
电解质溶液中离子浓度的相对大小的
题目,概括起来有以下几种类型:
(l)一种电解质溶液中各种离子浓度的相对大小比较;
(2)相同浓度的不同电解质溶液pH大
小比较(实质上是或的大小比较);
(3)两种电解质溶液混合后各种离子浓度大小比较;
(4)一种电解质加入不同电解质溶液中比较溶液导电能力的大小(实际上是比较溶液中总离子浓度的大小);
要解决离子浓度的大小问题,必须牢固地掌握以下知识点:
(l)电解质的电离;
(2)弱电解质的电离平衡;
(3)盐类的水解;
(4)溶液的导电性与离子浓度的关系;
(5)电解质间的相互反应。
其中还要掌握两个守恒关系:
(l)质量守恒(物质的量或物质的量浓度守恒);
(2)电荷守恒(溶液中各阳离子的正电荷总量与阴离子的负电荷总量相等)。
二轮专题十离子浓度大小比较的解题方法与途径【课堂目标】1.熟悉理解电解质溶液中离子存在的两个守恒。
2.学会常见电解质溶液中离子浓度大小比较解题的一般方法与途径。
3.借本专题着力提高高考试题中第14题中的有效得分率。
【基础梳理】【例1】下列有关物质浓度关系的描述中,正确的是A.25℃时,NaB溶液的pH=8,c(Na+)-c(B-)=9.9×10-7mol·L-1B.25℃时,向0.1mol·L-1NH4HSO4溶液中滴加NaOH溶液至中性:c(Na+)>c(NH4+)>c(SO42-)>c(OH-)=c(H+)C.0.1 mol·L-1的NaHCO3溶液中:c(OH-)+2c(CO32-)=c(H+)+c(H2CO3)D.同温下,pH相同时,溶液物质的量浓度:c(CH3COONa)>c(NaHCO3)>c(C6H5ONa)>c(Na2CO3)【变式1】在常温下,下列有关溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是A.1L0.1mol·L-1(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O的溶液中:c(NH4+)+c(Fe2+)+c(H+)=c(OH-)+c(SO42-)B.0.1mol·L-1 NH4HS溶液中:c(NH4+)<c(HS-)+c(H2S)+c(S2-)C.0.1mol·L-1pH为4的NaHA溶液中:c(HA-)>c(H2A)>c(A2-)D.等浓度的碳酸钠和碳酸氢钠溶液混合后的溶液中:2c(OH-)+c(CO32-)=c(HCO3-)+3c(H2CO3)+2c(H+)【例2】常温下,有四种溶液:下列说法不正确的是A.①稀释到原来的10倍后,pH与④相比:①<④B.由水电离出的c(OH-):①>③C.②与④混合,若溶液显酸性,则所得溶液中离子浓度可能为:c(CH3COO-)>c(H+)>c(Na+)>c(OH-)D.①与③混合,若溶液pH=7,则两溶液体积关系为:V(NaOH)=V(CH3COOH)【变式2】现有常温下的四份溶液:①0.01 mol/L CH3COOH;②0.01 mol/L HCl;③pH=12的氨水;④pH=12的NaOH溶液。
第三节盐类的水解第三课时电解质溶液中离子浓度的大小一.单一溶液中离子浓度的大小比较1.以H2CO3为例,如何判断弱酸溶液中存在微粒种类及大小碳酸是二元弱酸,溶液中存在H2O、H2CO3、H+、HCO-3、CO2-3、OH-六种微粒。
根据第一步电离很微弱,第二步电离更微弱。
推测其溶液中粒子浓度由大到小的顺序(水分子除外)是:____________________________________________________________________________2. 以氯化铵溶液和为例,如何判断可以水解的盐溶液中离子浓度大小①先分析NH4Cl溶液中的电离、水解过程。
电离:NH4Cl===NH+4+Cl-、H2O H++OH-水解:NH+4+H2O NH3·H2O+H+。
判断溶液中存在的离子有NH+4、Cl-、H+、OH-。
②再根据其电离和水解程度的相对大小,比较确定氯化铵溶液中离子浓度由大到小的顺序是:_______________________________________________________________________________3. 以碳酸钠溶液为例,如何判断可以水解的盐溶液中离子浓度大小①分析Na2CO3溶液中的电离、水解过程:电离:Na2CO3===2Na++CO2-3、H2O H++OH-水解:CO2-3+H2O HCO-3+OH-、HCO-3+H2O H2CO3+OH-溶液中存在的离子有CO2-3、HCO-3、OH-、H+。
②.根据多元弱酸根逐级水解,且Kh1》Kh2,可知溶液中离子浓度由大到小的顺序是:____________________________________________________________________________________4 以碳酸氢钠溶液为例,如何判断可以水解的盐溶液中离子浓度大小①分析NaHCO3溶液中的电离、水解过程:电离:NaHCO3===Na++HCO-3、HCO-3H++CO2-3、H2O H++OH-水解:HCO-3+H2O H2CO3+OH-溶液中存在的离子有Na+、HCO-3、CO2-3、H+、OH-。
盐溶液中离子浓度大小的比较 一、基本知识 在盐溶液中存在平衡:水的电离平衡、盐的水解、弱电解质的电离平衡。
1.c ( H +)与 c ( OH -)的关系:中性溶液: c ( H +)= c (OH -)(如 NaCl 溶液) 酸性溶液: c ( H +)> c (OH -)(如 NH 4Cl 溶液) 碱性溶液: c ( H +)< c (OH -)(如 Na 2CO 3 溶液)+--14恒温时: c ( H )· c (OH )=定值(常温时为 10 )如 NH 4Cl 溶液中: c (NH 4+)+ c (H +)= c ( Cl - )+ c (OH -)如 Na 2CO 3 溶液中: c ( Na + )+ c (H +)= 2c ( CO 32-)+ c ( HCO 3-)+ c (OH -)3.物料守恒:某元素各种不同存在形态的微粒,物质的量总和不变。
如 0.1 mol/L NH 4Cl 溶液中: c (NH 4+)+ c ( NH 3·H 2O )= 0.1 mol/L如 0.1 mol/L Na 2CO 3 溶液中: c ( CO 32- )+ c ( HCO 3-)+ c ( H 2CO 3)= 0.1 mol/L 4.质子守恒:溶液中水电离出的 H + 与 OH - 相等如 Na 2CO 3 溶液中: c ( OH -)= c ( HCO 3- )+ 2c ( H 2CO 3)+ c ( H +)二、解题方法和步骤1.判断水解、电离哪个为主。
(1)盐离子不水解不电离:强酸强碱盐,如NaCl 、 Na 2SO 4 等。
(2)盐离子只水解不电离:强酸弱碱或弱酸强碱形成的正盐,如 NH 4Cl 、 Na 2CO 3 等。
(3)盐离子既水解又电离:多元弱酸形成的酸式盐,以水解为主的有 NaHCO 3、 NaHS 、 Na 2HPO 4 等; 以电离为主的有 NaHSO 3 和 NaH 2PO 4 等。
离子浓度的大小比较1.同一溶液中,不同离子的浓度比较,方法是:先书写电离或水解方程式以确定离子的种类→根据电离或水解的特点进行估算,既有电离又有水解的,要判断谁是主要因素。
(1)在CH3COOH的溶液中,c(H+)>c(CH3COO-)>c(OH-)。
(2)Na2CO3溶液中,c(Na+)>c(CO2-3)>c(OH-)>c(HCO-3)。
(3)在NaHCO3溶液(显碱性)中,c(Na+)>c(HCO-3)>c(OH-)>c(H+)。
在NaHSO3溶液(显酸性)中,c(Na+)>c(HSO-3)>c(H+)>c(OH-)。
2.不同溶液中,同一离子的浓度比较,方法是:确定离子的来源或去向→根据电离或水解的特点进行估算,并考虑溶液中其他离子的影响。
(1)在物质的量浓度相同的下列溶液中:NH4Cl,CH3COONH4,NH4HSO4,c(NH+4)由大到小的顺序是NH4HSO4>NH4Cl>CH3COONH4。
(2)在物质的量浓度相同的下列溶液中:H2CO3(K1=4.3×10-7,K2=5.6×10-11),Na2CO3,NaHCO3,c(CO32-)由大到小的顺序是Na2CO3>NaHCO3>H2CO3;c(HCO3-)由大到小的顺序是NaHCO3>Na2CO3>H2CO3。
3.混合溶液中,各离子浓度的大小比较:(1)根据电离程度、水解程度的相对大小分析,如,a.等物质的量浓度的NH4Cl与NH3·H2O混合溶液,溶液显碱性,溶液中离子浓度由大到小排序为c(NH+4)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)。
b.在0.1 mol·L-1的NaCN溶液和0.1 mol·L-1的HCN溶液的混合液中,溶液显碱性,溶液中离子浓度由大到小排序为c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+)。
【干货】溶液中离子浓度大小比较!电解质溶液中离子浓度大小比较的问题是高考的热点问题,也是高考化学复习的重难点问题。
实施高中新课程以来,此类传统题型的试题,由于涉及到电离理论、水解理论、守恒思想、平衡思想、元素观、微粒观、定量观等理论知识和化学核心观念,赋予了新课程的特色,且可以有效测试综合应用能力和处理图表信息能力等,已成为了各省市高考命题的热门,应引起足够的重视。
一、思维要点点拨溶液中离子浓度大小比较的解题思维要点可以概括为:紧扣一个关系式(离子浓度大小比较的不等式或等式关系)、抓住两个关键点(电离、水解)、关注三个守恒式(电荷守恒、物料守恒、质子守恒)。
二、解题具体思路一看电解质溶液有无反应,确定溶质种类;二看溶质电离、水解情况,确定离子浓度大小关系;三看属于何种守恒关系,确定浓度等式关系。
①单一溶液:若是酸或碱溶液,考虑电离(注意弱电解质微弱电离);若是盐溶液,先考虑电离,再考虑水解(注意盐的水解是微弱的);若是弱酸的酸式盐,既考虑电离又考虑水解。
②无反应的混合溶液:同时考虑电离和水解。
③有反应的混合溶液:若恰好完全反应,生成的是酸或碱则考虑电离;生成的是盐则考虑水解。
若反应物过量,则根据过量程度考虑电离或水解。
三、存在问题一是强、弱电解质分辨不清。
强酸、强碱、绝大多数盐(不论是强酸弱碱盐还是弱酸强碱盐等)都是强电解质,完全电离,按电解质组成分析离子浓度大小;弱酸、弱碱、水是弱电解质,微弱电离,电离方程式应写可逆号,按电离平衡分析离子浓度大小。
二是电解质电离还是水解分辨不清。
不论是强电解质还是弱电解质均可发生电离,含有弱酸的阴离子或弱碱的阳离子的盐才会水解。
弱酸或弱碱溶液中存在弱酸的阴离子或弱碱的阳离子,但不会发生水解。
多元弱酸分步电离,以第一步电离为主。
多元弱酸根离子分步水解,以第一步水解为主。
三是电解质溶液中的微粒是电离程度大还是水解程度大分辨不清。
单一弱酸酸式盐:若是NaHSO3、NaH2PO4等溶液,弱酸酸式根的电离程度大于其水解程度,溶液呈酸性。
溶液中离子浓度大小进行比较电解质溶液中离子浓度大小比较问题,是高考的“热点”之一。
多年来全国各地高考化学试卷都涉及这部分内容。
如何高效地解答此类问题,建议采取如下学习策略。
一、理清一条思路,掌握分析方法1、首先必须形成正确的解题思路电解质溶液⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⎪⎩⎪⎨⎧⎩⎨⎧⎩⎨⎧考虑电离或水解过量--根据过量程度生成盐--考虑水解离生成酸或碱--考虑电不过量反应离和水解不反应--同时考虑电混和溶液盐溶液--考虑水解离酸或碱溶液--考虑电单一溶液 2、要养成认真、细致、严谨的解题习惯,在形成正确解题思路的基础上学会常规分析方法,例如:关键性离子定位法、守恒判断法、淘汰法、整体思维法等。
二、熟悉二大理论,构建思维基点1、电离(即电离理论)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:C (NH 3·H 2O )>C (OH )->C (NH 4-)②多元弱酸的电离是分步进行的,其主要是第一级电离。
如在H 2S 溶液中: C (H 2S )>C (H +)>C (HS -)>C (S 2-) 2、水解(即水解理论)①弱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NH 4Cl 溶液中:C (Cl -)>C (NH 4+)>C (H +)>C (NH 3·H 2O )②多元弱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:C (CO 32-)>C (HCO 3-)>C (H 2CO 3) 三、把握三种守恒,明确等量关系电荷守恒:指溶液必须保持电中性,所有阳离子带的电荷总数等于所有阴离子的带电荷总数。
物料守恒:指某些特征性原子是守恒的。
质子守恒:由水电离出的H +数目(或浓度)永远等于由水电离出的OH -的数目(或浓度)四、辨析四类试题,强化知识迁移 (一)、弱酸或弱碱溶液中微粒浓度的比较例1.以一元弱酸CH 3COOH 为例,分析CH 3COOH 溶液中各微粒浓度大小关系。
离子浓度大小的比较解决离子浓度大小的比较要能灵活运用电荷守恒、物料守恒、质子守恒。
解题时,首先要分析溶液中存在哪些电离、水解平衡,抓住溶液中实际存在哪几种粒子,再结合水解规律、守恒规律,得出正确的大小或守恒关系。
1、离子(分子)浓度大小的判断首先要明确绝大部分可溶盐完全电离,电离出的弱离子部分水解(电离强烈、水解微弱);其次要知道多元弱酸分步电离,故其对应盐的水解也是分步进行的,以第一步水解为主;最后还要考虑水的电离。
①多元弱酸溶液,根据分步电离分析。
如H3PO4溶液:c(H3PO4)>c(H+)>c(H2PO4-)>c(HPO42-)>c(PO43-)②多元弱酸正盐溶液,根据弱酸根分步水解分析。
如Na2CO3溶液:c(Na+)>c(CO32-)>c(OH-)>c(HCO3-)>c(H2CO3)③多元弱酸的酸式盐溶液,根据酸式酸根的电离程度和水解程度的相对大小分析。
如碳酸氢钠溶液:c(Na+)>c(HCO3-)>c(H2CO3)>c(CO32-)④不同溶液中同一离子浓度大小的比较,要看溶液中其它离子对其产生的影响。
如在相同物质的量浓度的下列溶液中:①NH4Cl②NH4HSO4③CH3COONH4④NH3•H2O。
c (NH4+)由大到小的顺序为②>①>③>④⑤混合溶液中离子浓度大小的比较,首先要分析混合过程中是否发生化学反应,若发生反应,则要进行过量判断(注意混合后溶液体积的变化);然后再结合电离、水解等因素进行分析。
如0.2mol/L的HCl和0.4mol/L NH3•H2O等体积混合后离子浓度大小顺序为:c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)等体积的两溶液充分反应后,相当于0.1mol/L NH3•H2O和0.1mol/L的NH4Cl的混合溶液,NH3•H2O的电离与NH4+的水解相互抑制,NH3•H2O电离强于NH4+的水解,所以溶液呈碱性,c(OH-)>c(H+),且c(NH4+)>c(Cl-)2、三个重要的守恒关系①电荷守恒电解质溶液中,无论存在多少种离子,溶液总呈电中性,即阳离子所带的正电荷总数一定等于阴离子所带的负电荷总数。
溶液中离子浓度大小的比较及守恒关系一、单一溶液:1、多元弱酸或中强酸溶液H3PO4H++H2PO4-一级电离H2PO4-H++HPO42-二级电离HPO42-H++PO43-三级电离多元弱酸或中强酸分步电离,并且越向后电离越困难,即:一级电离>二级电离>三级电离,因此存在以下的大小关系。
[H+]>[H2PO4-]>[HPO42-]>[PO43-]电荷守恒关系:[H+]=[H2PO4-]+2[HPO42-]+3[PO43-]+[OH-]原子守恒关系:H3PO4溶质物质的量浓度=[H2PO4-]+[HPO42-]+[PO43-]+[H3PO4]2、一元弱酸盐或弱碱盐溶液:弱酸盐或弱碱盐中存在着弱酸根或弱碱根的水解,水解程度是微弱的,发生水解的离子的浓度要减小,但不会减小很多,同时溶液中的H+或OH-的浓度会相应增加和减小。
如:在NH4Cl溶液中:NH4++H2O NH3·H2O+H+离子浓度大小关系:[Cl-]>[NH4+]>[H+]>[OH-]电荷守恒关系:[NH4+]+[H+]=[OH-]+[Cl-]质子守恒(或氢离子守恒)关系:[H+]=[OH-]+[NH3·H2O]物料守恒(原子守恒)[Cl-]=NH4+的总量=未水解的+已经水解的=[NH4+] +[NH3·H2O]在NaAc溶液中:Ac-+H2O HAc+OH-离子浓度大小关系:[Na+]>[Ac-]>[OH-]>[H+]电荷守恒关系:[Na+]+[H+]=[OH-]+[Ac-]质子守恒(或氢离子守恒)关系:[OH-]= [H+]+[HAc]3、多元弱酸盐溶液:多元弱酸盐溶液中的弱酸根离子存在着分步水解,并且越向后水解越困难。
如:在Na2CO3溶液中:CO32-+H2O HCO3-+OH-HCO3-+H2O H2CO3+OH-①离子浓度大小关系:[Na+]> [CO32-]>[ OH-]>[ HCO3-] >[ H+]②由于Na+的物质的量与碳元素的物质的量的2倍相等。
技巧与方法:电解质溶液中离子浓度大小比较电解质溶液中离子浓度大小比较问题,是高考的“热点”之一。
多年以来全国高考化学试卷年年涉及这种题型。
这种题型考查的知识点多,灵活性、综合性较强,有较好的区分度,它能有效地测试出学生对强弱电解质、电离平衡、电离度、水的电离、pH值、离子反应、盐类水解等基本概念的掌握程度及对这些知识的综合运用能力。
首先必须有正确的思路:其次要掌握解此类题的三个思维基点:电离、水解和守恒(电荷守恒、物料守恒及质子守恒)。
对每一种思维基点的关键、如何切入、如何展开、如何防止漏洞的出现等均要通过平时的练习认真总结,形成技能。
第三,要养成认真、细致、严谨的解题习惯,要在平时的练习中学会灵活运用常规的解题方法,例如:淘汰法、定量问题定性化、整体思维法等。
有关电解质溶液中离子浓度大小比较的题,在做时首先搞清溶液状况,是单一溶液还是混合溶液,然后再根据情况分析。
1、单一溶质的溶液中离子浓度比较①多元弱酸溶液中,由于多元弱酸是分步电离(注意,电离都是微弱的)的,第一步的电离远远大于第二步,第二步远远大于第三步。
由此可判断多元弱酸溶液中离子浓度大小顺序。
例H3PO4溶液中:c(H+)>c(H2PO4-)>c(HPO42-)>c(PO43-)②多元弱酸的强碱正盐溶液中,要根据酸根离子的分步水解(注意,水解都是微弱的)来分析。
第一步水解程度大于第二步水解程度,依次减弱。
如Na2S溶液中:c(Na+)>c(S2-)>c(OH-)>c(HS-)>c(H+)③多元弱酸的酸式盐溶液中:由于存在弱酸的酸式酸根离子的电离,同时还存在弱酸的酸式酸根离子的水解,因此必须搞清电离程度和水解程度的相对大小,然后判断离子浓度大小顺序。
常见的NaHCO3 NaHS,Na2HPO4溶液中酸式酸根离子的水解程度大于电离程度,溶液中c(OH-)>c(H+)溶液显碱性,例NaHCO3中:c(Na+)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+)>c(CO32-), 反例:NaHSO3,NaH2PO4溶液中弱酸根离子电离程度大于水解程度,溶液显酸性c(H+) >c(OH-)。
例在NaHSO3中:c(Na+)>c(HSO3-)>c(H+)>c(SO32-)>c(OH-).规律:①第一步水解生成的粒子浓度在[OH-]和[H+]之间,第二步水解生成的粒子浓度最小例:Na2S溶液中的各离子浓度大小的顺序:c(Na+)>c(S2-)>c(OH-)>c(HS-)>c(H+)②不同溶液中同种离子浓度的比较:既要考虑离子在溶液中的水解因素,又要考虑其它离子的影响,是抑制还是促进,然后再判断。
例;常温下物质的量浓度相等的a.(NH4)2CO3 b. (NH4)2SO4. c.(NH4)2Fe(SO4)2三种溶液中c(NH4+)的大小;NH4+在水溶液中发生水解显酸性,CO32-离子水解显碱性,两离子水解相互促进,Fe2+水解显酸性与NH4+水解相互抑制,因此三溶液中c(NH4+):c>b>a。
2、混合溶液中离子浓度的比较①强酸与弱碱溶液混合后溶液中离子浓度大小比较,首先要考虑混合后溶液的状况及溶液的酸碱性。
酸过量:溶液为强酸和强酸弱碱盐的混合溶液,溶液中c(H+) >c(OH-)呈酸性酸碱恰好完全反应:溶液为单一盐溶液,弱碱根离子水解,溶液呈酸性碱少量过量:溶液为弱碱和强酸弱碱盐的混合溶液,溶液中c(OH-)= c(H+)呈中性碱大量过量:溶液为大量弱碱和强酸弱碱盐的混合溶液,溶液中c(OH-)>c(H+)呈碱性。
根据这几种情况可判断溶液中离子大小情况。
例:(2009年高考全国理综Ⅱ、10题)用0.10mol/L的盐酸溶液滴定0.10mol/L的氨水,滴定过程中不可能出现的结果是:()A. c(NH4+)>c(Cl-), c(OH-)>c(H+)B. c(NH4+)=c(Cl-); c(OH-)= c(H+)C. c(Cl-)>c(NH4+), c(OH-)>c(H+)D. c(Cl-)>c(NH4+), c(H+)>c(OH-)〔解析〕:氨水和盐酸混合后,溶液中仅有四种离子,c(Cl-)、c(NH4+) 、c(OH-)、c(H+)。
氨水大量过量时呈现碱性时A成立,溶液中c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+);溶液呈中性时根据电荷守恒B成立;溶液恰好完全反应时溶液为NH4Cl溶液,NH4+水解使溶液呈酸性,溶液中c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-),若盐酸过量时溶液为盐酸和氯化铵的混合溶液溶液也呈酸性,D都成立;C中阴离子浓度均大于阳离子浓度,不符合电荷守恒,正确选项为C。
②强碱和弱酸溶液混合后,溶液中离子浓度的大小比较呈碱性包括两种情况;强碱和强碱弱酸盐的混合溶液及单一强碱弱酸盐溶液。
呈中性: 强碱弱酸盐和少量弱酸的混合溶液呈酸性:强碱弱酸盐和大量弱酸的混合溶液12、(上海化学试题14).某酸性溶液中只有Na+、CH3COO-、H+、OH-四种离子。
则下列描述正确的是( )A.该溶液由pH=3的CH3COOH与pH=11的NaOH溶液等体积混合而成B.该溶液由等物质的量浓度、等体积的NaOH溶液和CH3COOH溶液混合而成C.加入适量的NaOH,溶液中离子浓度c(CH3COO-)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+)D.加入适量氨水,c(CH3COO-)一定大于c(Na+)、c(NH4+)之和[答案]:A [解析]:此题的关键应注意题中的“酸性”两个字,选项B溶液NaOH与CH3COOH 恰好完全反应,所以溶液呈碱性;选项C:根据电荷守恒:c(CH3COO-)+ c(OH-)=c(Na+)+c(H +),推导出:在任何情况下溶液的离子关系c(CH3COO-))>c(Na+)>c(OH-)>c(H+)都不能成立;选项D中加入氨水,由电荷守恒得:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(NH4+)+c(H+),当溶液仍呈酸性即c(OH-)<c(H+),则c(CH3COO-)>c(NH4+)+c(Na+);当溶液呈中性时,c(H+)=c(OH-),则c(CH3COO-)=c(NH4+)+c(Na+);当溶液呈碱性时,c(H +)<c(OH-),则c(CH3COO-)<c(NH4+)+c(Na+),所以c(CH3COO-)不一定大于c(Na+)、c(NH4+)之和。
3理解掌握电解质溶液中的几种守恒关系;①溶质守恒:(物料守恒)溶质在溶液中某种离子的各种存在形式总和不变。
如:在CH3COONa溶液中c(CH3COO-)+ c(CH3COOH)= c(Na+)=c( CH3COONa)②溶剂守恒:(质子守恒)溶液中溶剂水电离的c(H+)和c(OH-)浓度相等,如:在CH3COONa溶液中,水所电离的H+被部分CH3COO-结合生成CH3COOH,因此:c(H+)+ c(CH3COOH)= c(OH-)③电荷守恒:任何溶液中都呈电中性,溶液中阳离子所带的正电荷总和等于阴离子所带的负电荷总和。
在CH3COONa溶液中:c(CH3COO-)+ c(OH-)=c(Na+)+c(H+)利用好守恒关系也可以达到事半功倍的效果。
例1:(广东化学试题17)盐酸、醋酸和碳酸氢钠是生活中常见的物质。
下列表述正确的是A.在NaHCO3溶液中加入与其等物质的量的NaOH,溶液中的阴离子只有CO32-和OH-B.NaHCO3溶液中:c(H+)+c(H2CO3)=c(OH-)C.10 mL0.10mol•L-1CH3COOH溶液加入等物质的量的NaOH后,溶液中离子的浓度由大到小的顺序是:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)D.中和体积与pH都相同的HCl溶液和CH3COOH溶液所消耗的NaOH物质的量相同[答案] C。
[解析] A中,生成Na2CO3溶液,CO32-会发生水解,生成H CO3-,所以A错;在.NaHCO3溶液中,电荷守恒:C(H+)+C(Na+)=C(H CO3- )+2C(CO32- )+C(OH-) ;物料守恒:C(Na+)=C(H CO3-)+ C(CO32- )+C(H2CO3) ;两式相减得:C(H+)+ C(H2CO3) = C(CO32- )+C(OH-) 所以B错误。
C中,生成NaAc,Ac-水解呈碱性,故C正确;相同pH,相同体积的HCl和HAc,因为HAc为弱酸,所以HAc的物质的量浓度大,HAc 所消耗的NaOH的物质的量多,D错。
例2:某溶液中有四种离子,H+ 、OH- 、CH3COO-、Na+,溶液中离子存在哪些关系。
〔解析〕我们按以下几种情况考虑溶液的酸碱性和离子浓度的关系:a、当溶液是单一的盐(CH3COONa)溶液并呈碱性时的情形:守恒关系:溶质守恒:c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=c(Na+);溶剂守恒:c(OH-)= c(CH3COOH)+c(H+),电荷守恒:c(CH3COO-)+ c(OH-)=c(Na+)+c(H+)大小关系:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+) 。
b、当溶液呈中性时的情形,溶质是CH3COONa和CH3COOH的混合情形,相当于CH3COONa 没水解,CH3COOH没电离。
守恒关系:溶质守恒:c(CH3COO-) =c(Na+);溶剂守恒:c(OH-)=c(H+),电荷守恒:c(CH3COO-)+ c(OH-)=c(Na+)+c(H+)大小关系:c(Na+)= c(CH3COO-)>c(OH-)=c(H+)c、当溶液呈酸性时的情形,溶质是CH3COONa和CH3COOH的混合情形,相当于CH3COONa 和CH3COOH的混合溶液呈中性的基础上又加入了醋酸溶液。
大小关系:c(CH3COO-)>c(Na+)> c(H+)>c(OH-)d、强碱弱酸盐碱过量时的情形,溶质是CH3COONa和NaOH的混合情形,大小关系:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+) 或c(Na+)>c(CH3COO-)=c(OH-)>c(H+)或c(Na+)>c(OH-)>c(CH3COO-)>c(H+)。