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高中化学盐溶液中离子浓度大小比较方法

作者:佚名    文章来源:高考网    点击数:    更新时间:2019/2/3

    一、基本知识
    在盐溶液中存在着水的电离平衡,可能还有盐的水解、电离平衡,所以就有下列关系:
    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NH4Cl溶液)
    碱性溶液:c(H+)<c(OH-)(如Na2CO3溶液)
    恒温时:c(H+)·c(OH-)=定值(常温时为10-14)
    2.电荷守恒:
    盐溶液中阴、阳离子所带的电荷总数相等。
    如NH4Cl溶液中:c(NH4+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)
    如Na2CO3溶液中:c(Na+)+c(H+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+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0.1mol/LNH4Cl溶液中:c(NH4+)+c(NH3·H2O)=0.1mol/L 如0.1mol/LNa2CO3溶液中:c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)=0.1mol/L
    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、Na2SO4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NH4Cl、Na2CO3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NaHCO3、NaHS、Na2HPO4等;以电离为主的有NaHSO3和NaH2PO4等。
    (4)根据题意判断:如某温度下NaHB强电解质溶液中,当c(H+)>c(OH-)时,以HB-的电离为主;当c(H+)<c(OH-)时,以HB-的水解为主。对于弱酸HX与强碱盐(NaX式)的混合溶液中,当c(H+)>c(OH-)时,以HX的电离为主; 当c(H+)<c(OH-)时,以X-的水解为主。对于弱碱ROH与强酸盐(RCl式)的混合溶液中,情况则相反。
    2.运用盐溶液中的以上三种关系进行综合分析判断,得出正确结论。
    三、例题分析
    【例题1】将相同物质的量浓度的某弱酸HX溶液与NaX溶液等体积混合,测得混合后溶液中c(Na+)>c(X-),则下列关系错误的是()。
    A.c(H+)>c(OH-)
    B.c(HX)<c(X-)
    C.c(X-)+c(HX)=2c(Na+)
    D.c(HX)+c(H+)=c(Na+)+c(OH-)
    【解析】以HX的电离为主,则c(H+)>c(OH-);以X-的水解为主,则 c(H+)<c(OH-)。现有:(1)已知条件c(Na+)>c(X-); (2)电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(X-)+c(OH-); (3)物料守恒2c(Na+)=c(X-)+c(HX)。由(1)和(2)可知一定有 c(H+)<c(OH-),所以应考虑X-的水解,故选项A和B错,由(3)可知C对,由(2)和(3)二式合并得D,故D对。
    答案:A和B
    【例题2】相同温度下,等体积物质的量都为0.1mol/L的KCl和CH3COOK溶液的两种溶液中,离子总数相比较()。
    A.前者多 B.一样多
    C.后者多 D.无法判断
    【解析】
    错误的分析:
    (1)CH3COO-因水解而减少,选A。(2)因有下列水解平衡: CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,发生水解的CH3COO-与生成的OH-个数相等,选B。
    正确分析:
    根据电荷守在KCl和CH3COOK溶液中分别有: c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-), c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)。两溶液中的c(Na+)相等,而由于CH3COO-的水解,便溶液呈碱性,导致 c(H+)前者比后者大,所以有c(Cl-)+c(OH-)>c(CH3COO-)+c(OH-)故选A。
    四、能力培养
    1已知某溶液中有四种离子:X+、Y-、H+、OH-,下列分析结果肯定错误的是()
    A.c(Y-)>c(X+)>c(H+)>c(OH-)
    B.c(X+)>c(Y-)>c(OH-)>c(H+)
    C.c(H+)>c(Y-)>c(X+)>c(OH-)
    D.c(OH-)>c(X+)>c(H+)>c(Y-)
    2.在Na2S溶液中存在的下列关系不正确的是()
    A.c(Na+)=2c(S2-)+2c(HS-)+2c(H2S)
    B.c(Na+)+c(H+)=2c(OH-)+c(HS-)+c(S2-)
    C.c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+2c(H2S)
    D.c(Na+)>c(S2-)>c(OH-)>c(HS-)
    3.已知某温度下0.1mol/L的NaHB强电解质溶液中c(H+)>c(OH-),则下列关系式中一定正确的是()。
    A.c(Na+)=c(HB-)+2c(B2-)+c(OH-)
    B.c(Na+)=0.1mol/L≥c(B2-)
    C.c(H+)·c(OH-)=10-14
    D.溶液的pH=1
    4.物质的量浓度相同(0.2mol/L)的弱酸HX与NaX溶液等体积混合,溶液中微粒浓度关系错误的是()。
    A.c(Na+)+c(H+)=c(X-)+c(OH-)
    B.c(HX)+c(X-)=2c(Na+)
    C.若混合溶液呈酸性:则c(X-)>c(Na+)>c(HX)>c(H+)>c(OH-)
    D.若混合溶液呈碱性:则c(Na+)>c(HX)>c(X-)>c(OH-)>c(H+)
    【解析】
    1.由电荷守恒可知:c(H+)+c(X+)=c(OH-)+c(Y-),所以C是不可能的。 答案:C
    2.Na2S溶液中存在着S2-、HS-两种离子的水解平衡和水的电离平衡,同时还存在两个守恒关系:(1)电荷守恒: c(Na+)+c(H+)=2c(S2-)+c(HS-)+c(OH-), (2)物料守恒:c(Na+)=2c(S2-)+2c(HS-)+2c(H2S)。将(1)和(2)两式相减得C,又因水解程度小,故A、C、D正确。 答案:B
    3.在NaHB溶液中由于c(H+)>c(OH-),所以是HB-的电离为主,HB-可能部分电离,也可能完全电离,故D错;由电荷守恒可知A错;因某温度不一定是常温,故C错;根据物料守恒B对。 答案:B
    4.在HX与NaX的混合液中,根据电荷守恒A对;根据物料守恒B对;若混合液呈酸性,应以HX的电离为主,C对;若混合液呈碱性,应以X-的水解为主,但水解程度不大,有c(HX)>c(Na+)>c(X-)>c(OH-)>c(H+),故D错。 答案:D
    

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