离子浓度大小的比较专题

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... . ... . 高考必备化学知识得分点

离子浓度大小的比较专题

电解质溶液中离子浓度大小比较问题，是历年高考的热点之一．决定离子浓度大小的因素很多，诸如物质的量、电离程度、盐类水解、物质之间的反应等．要正确解题必须熟练掌握平衡知识，如电离平衡、水解平衡等；另外还要有守恒意识，如电荷守恒、物料守恒、质子守恒等。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

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，例如NH3·H2O溶液中微粒浓度大小关系。

【分析】由于在NH3·H2O溶液中存在下列电离平衡：NH3·H2O NH4++OH-，H2O

H++OH-，所以溶液中微粒浓度关系为：c(NH3·H2O)＞c(OH-)＞c(NH4+)＞c(H+)。

②多元弱酸的电离是分步进行的，其主要是第一级电离。例如H2S溶液中微粒浓度大小关系。

【分析】由于H2S溶液中存在下列平衡：H2S HS-+H+，HS- S2-+H+，H2O

H++OH-，所以溶液中微粒浓度关系为：c(H2S )＞c(H+)＞c(HS-)＞c(OH-)。

补充 电离平衡知识梳理

【补充知识1】物质的分类

化合物分为氧化物，酸，碱，盐；氧化物分为酸性氧化物和碱性氧化物等。

知识点1：酸：电离时生成的阳离子离子只有H+的化合物。

强酸(6种)：HCl ；H2SO4 ；HNO3 HC．lO4(最强酸)； HBr ；HI

酸 弱酸：H2CO3 ；H2SO3 ；H3PO4 ；CH3COOH ； H2S；HC．lO

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知识点2：碱：电离时生成的阴离子只有OH-的化合物。

附：酸性和碱性强弱的判断依据

元素非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物（最高价含氧酸）的酸性越强

即活泼非金属如Cl；S；N对应的最高价含氧酸HC．lO4；H2SO4；HNO3为强酸

较不活泼非金属如C；Si；P对应的最高价含氧酸H2CO3 ；H2 SiO3 ；H3PO4为弱酸

注：同种非金属元素对应的含氧酸，非金属元素的化合价越高，酸性越强。如H2SO4强酸，而亚硫酸H2SO3为弱酸；高氯酸HC．lO4(最强酸)，而次氯酸HC．lO(极弱酸)。

因此比较含氧酸酸性强弱，必须同为最高价含氧酸才能比较。

元素金属性越强，其最高价氧化物对应水化物（氢氧化物）的碱性越强

即活泼金属如K；Na；Ca对应的氢氧化物KOH ；NaOH； Ca(OH)2为强碱

较不活泼金属如Fe；Cu对应的氢氧化物Fe(OH)3 ； Cu(OH)2为弱碱

注：水化物即与水发生化合反应得到的产物，一般金属氧化物的水化物为碱（氢氧化物）如CaO + H2O = Ca(OH)2；一般非金属氧化物的水化物为含氧酸如CO2 + H2O = H2CO3；

特殊的如Al (OH)3 两性

知识点3 ：盐： 电离时生成的阳离子是金属离子或（NH4＋），阴离子是酸根离子的化合物。

正盐：NaCl ；CaCO3 ；BaSO4 ；Na2CO3 ；CuSO4

盐 酸式盐：NaHCO3 ；NaHSO4 ；NaHS ； NaH2PO4

碱式盐：Cu2(OH)2CO3

含氧酸盐：CaCO3 ； BaSO4 ； Ba(NO3)2 ； NaHCO3

盐

无氧酸盐：NaCl ； K2S ；KI

注：酸+碱→盐+水 举例 ： H2SO4＋NaOH =___________________（物质的量1：2）

金属单质+非金属单质→盐 举例 ： Na＋Cl2 = __________________________

常温下化合：酸性氧化物+碱性氧化物→盐

举例 ：CO2+ CaO = _________________________

加热时分解：盐→酸性氧化物+碱性氧化物 举例 ：CaCO3 =_________________________

补充：①正盐是酸和碱完全中和的产物。在酸跟碱完全中和生成的盐中，不会有酸中的氢离子，也不会有碱中的氢氧根离子，只有金属阳离子（或铵根）和酸根离子。

②酸式盐是盐类的一种，由阳离子和多元酸的不完全电离酸式酸根阴离子组成，电离时生成 强碱(4种)： KOH ；NaOH； Ca(OH)2 ； Ba(OH)2

碱 弱碱：Mg(OH)2 ；Fe(OH)3 ；Cu(OH)2 ；NH3.H2O……

可溶性碱： KOH ；NaOH； Ba(OH)2 ；Ca(OH)2 ；NH3.H2O

碱 不溶性碱：Mg(OH)2 ；Fe(OH)3 ； Cu(OH)2 …… 含氧酸：H2SO4 ； HNO3 ； H2CO3 ； H2SO3 ； H3PO4 ； CH3COOH

酸

无氧酸：HCl ； H2S； HBr ；HI

一元酸：HNO3 ；CH3COOH；HCl

酸 二元酸：H2SO4 ；H2CO3 ； H2SO3 ；H2S

三元酸：H3PO4

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... . ... . 的阳离子除金属离子（或铵根）外还有氢离子，由于阴离子中含有在水中可电离的氢原子，因此被称作“酸式”盐。一元酸不能形成酸式盐，必须是过量的二元及多元酸与碱发生不完全的中和反应才能生成酸式盐，或者是（正）盐与其对应的二元及多元酸发生反应生成酸式盐。强酸的酸式盐尽管是盐，但可做强酸用，其水溶液具有酸的通性，如NaHSO4

要注意的是，酸式盐在以离子晶体形式存在时，阴离子并不电离出氢离子，氢离子是酸式酸根离子的一部分。在熔融状态下，酸根离子也不电离。（酸在熔融状态下不电离，只在水溶液中电离）

（二元及以上）酸（过量）+碱→.酸式盐+水

举例 ：H2SO4＋NaOH =__________________________（物质的量1：1）

酸式盐+碱→.（正）盐+水 举例 ：NaHCO3＋NaOH＝ __________________________

（正）盐+酸（二元及以上）→酸式盐

举例 ：Na2CO3＋CO2＋H2O= __________________________

酸式盐→.（正）盐+酸 举例 ：NaHCO3 △

__________________________

③碱式盐是指电离时生成的阴离子除酸根离子外还有氢氧根离子，阳离子为金属离子的盐。其来源是酸跟碱反应时,碱中的氢氧根离子部分被中和,生成的盐为碱式盐.一元碱不能形成碱式盐,二元碱或多元碱才有可能形成碱式盐。中学最常见的为碱式碳酸铜Cu2(OH)2CO3（俗称铜绿）

知识点4 ：氧化物：由两种元素组成，其中一种是氧元素的化合物

酸性氧化物：能和碱反应生成盐和水的氧化物，一般为非金属元素的氧化物

非金属+氧气→酸性氧化物（非金属氧化物）

举例 ：C+O2＝ ________________________

酸性氧化物+碱→盐+水

例：CO2+NaOH = SO2+NaOH =

常温下化合：（某些）酸性氧化物+水→（含氧）酸 (水化物)，

如：CO2+ H2O = SO2+ H2O =

反之，加热时分解：（含氧）酸→酸性氧化物（酸酐）+水

如：H2CO3 = ；H2SiO3 =

注：酸酐，为含氧酸加热完全失水的产物，一般为酸性氧化物。酸酐中的非金属元素化合价必须与对应的含氧酸中的非金属元素化合价完全相同（如NO2溶于水后与水反应3NO2+H2O=2HNO3+NO，但是NO2（4N）与 HNO3（5N）中N元素化合价不相同，而且NO2溶于水后与水反应也不是简单的化合反应，而是发生了复杂的自身氧化还原反应，所以NO2不是HNO3的酸酐，N2O5（5N）才是HNO3的酸酐），一些酸酐能够与水发生化合反应生成原来对应的含氧酸（如SO3+ H2O = H2SO4）；酸酐可以是同一元素相同化合价的一种或者几种含氧酸的共同酸酐。如H2SiO4（原硅酸） 和H2SiO3共同酸酐均为SiO2，原硅酸不稳定，在放置过程部分失水分解为硅酸H2SiO4 = H2SiO3+ H2O，若加热，则H2SiO3进一步分解，完全失水生成SiO2（硅酸酐，简称硅酐）H2SiO3 = SiO2+ H2O . . . .

... . ... . 碱性氧化物：能和酸反应生成盐和水的氧化物，一般为金属元素的氧化物

金属+氧气→碱性氧化物（金属氧化物）

举例 ：Mg +O2＝ ________________________

碱性氧化物+酸→盐+水

例：CaO+HCl = CuO+HCl =

常温下化合：（某些）碱性氧化物+水→碱(水化物)

如：CaO + H2O = Na2O + H2O =

反之，加热时分解：（不溶性）碱→碱性氧化物+水

如：Cu(OH)2 = Fe(OH)3=

两性氧化物：既能和（强）酸反应生成盐和水的氧化物，又能和（强）碱反应生成盐和水的氧化物。最典型的两性氧化物是Al2O3

例：Al2O3+HCl = Al2O3+NaOH =

注：两性是指既具有酸性，又具有碱性，但其酸性和碱性均很弱，即只能与强酸强碱反应.

Al2O3 与酸碱反应时，弱酸弱碱是不能把Al2O3溶解的，如不能溶于醋酸氨水这类弱酸弱碱，

不成盐氧化物（中性）如CO,NO. 指既不具有酸性，又不具有碱性，即不能与酸和碱反应。此类氧化物一般不溶于水，也不与水反应生成相应的水化物。

【补充知识2】电解质与非电解质的判断

（1）无论是电解质还是非电解质，研究的对象都是化合物 ，不包括单质 （金属单质和非金属 单质 ） 和 混合物 （主要是溶液）。不是电解质的物质，不一定就是非电解质，如单质和混合物 既不是电解质，也不是是非电解质。