1、专题提升课水溶液中离子浓度大小的比较一、理解两大平衡,树立微弱意识1电离平衡建立电离过程是微弱的意识弱电解质(弱酸、弱碱、水)的电离是微弱的,且水的电离能力远远小于弱酸和弱碱的电离能力。如在稀醋酸溶液中:CH3COOHCH3COOH,H2OOHH,粒子浓度由大到小的顺序:c(CH3COOH)c(H)c(CH3COO)c(OH)。2水解平衡建立水解过程是微弱的意识弱酸根离子或弱碱阳离子的水解是微弱的,但水的电离程度远远小于盐的水解程度。如稀的 CH3COONa 溶液中,CH3COONa=CH3COONa,CH3COOH2OCH3COOHOH,H2OHOH,粒子浓度由大到小的顺序:c(Na)c(C
2、H3COO)c(OH)c(CH3COOH)c(H)。二、把握三大守恒,明确定量关系守恒规律内容实例(Na2CO3 和 NaHCO3)物料守恒在电解质溶液中,由于某些离子能够水解,粒子种类增多,但这些粒子所含某些原子的总数始终不变Na2CO3:c(Na)2c(HCO3)c(CO23)c(H2CO3)NaHCO3:c(Na)c(HCO3)c(CO23)c(H2CO3)守恒规律内容实例(Na2CO3 和 NaHCO3)电荷守恒在电解质溶液中,阳离子的电荷总数与阴离子的电荷总数相等,即溶液呈电中性Na2CO3:c(Na)c(H)c(HCO3)c(OH)2c(CO23)NaHCO3:c(Na)c(H)=
3、c(HCO3)c(OH)2c(CO23)守恒规律内容实例(Na2CO3 和 NaHCO3)质子守恒电解质溶液中,分子(或离子)得失质子(H)的物质的量应相等Na2CO3:c(OH)c(H)c(HCO3)2c(H2CO3)NaHCO3:c(OH)c(H)c(CO23)c(H2CO3)三、明晰三大类型,掌握解题流程(1)不同溶液中同一离子浓度的比较。要看溶液中其他离子对其影响的因素。例如:在相同物质的量浓度的下列溶液中:a.NH4Cl、b.CH3COONH4、c.NH4HSO4,c(NH4)由大到小的顺序:cab。(2)同一溶液中不同离子浓度的大小比较。(3)混合溶液中各离子浓度的比较。根据电离程
4、度、水解程度的相对大小分析。分子的电离大于相应离子的水解例如:等物质的量浓度的 NH4Cl 与 NH3H2O 混合溶液中,c(NH4)c(Cl)c(NH3H2O)c(OH)c(H)。分子的电离小于相应离子的水解例如:在 0.1 molL1 的 NaCN 和 0.1 molL1 的 HCN 溶液的混合液中,各离子浓度的大小顺序为 c(HCN)c(Na)c(CN)c(OH)c(H)。【典例】常温下,Ka(HCOOH)1.7710 4,Ka(CH3COOH)1.7510 5,Kb(NH3H2O)1.76105,下列说法正确的是()A浓度均为 0.1 molL1 的 HCOONa 和 NH4Cl 溶液
5、中阳离子的物质的量浓度之和:前者大于后者B用相同浓度的 NaOH 溶液分别滴定等体积 pH 均为 3 的 HCOOH 和 CH3COOH溶液至终点,消耗 NaOH 溶液的体积相等C0.2 molL1HCOOH 与 0.1 molL1 NaOH 等体积混合后的溶液中:c(HCOO)c(OH)c(HCOOH)c(H)D0.2 molL1CH3COONa 与 0.1 molL1 盐酸等体积混合后的溶液中(pHc(H)c(CH3COOH)c(Cl)【思维建模】解答有关离子浓度关系的思维流程如下:【解析】选 A。0.1 molL1 HCOONa 溶液中 c(Na)0.1 molL1,所有阳离子为c(Na
6、)c(H)0.1 molL1,0.1 molL1 NH4Cl 溶液中,NH4 水解生成 H,减少一个 NH4 同时生成一个 H,则 NH4Cl 中所有阳离子 c(NH4)c(H)c(OH)c(Cl),因 Ka(HCOOH)Kb(NH3H2O),而前者 c(H)大于后者 c(OH),即前者大于后者,故 A 正确;CH3COOH 的电离平衡常数小,即酸性比 HCOOH 弱,当 HCOOH 与 CH3COOH 的 pH 均等于 3 时,HCOOH 的物质的量浓度小于乙酸,等体积时甲酸消耗的 NaOH 比乙酸小,故 B 错误;两溶液等体积混合后得到甲酸和甲酸钠的混合液,由电荷守恒得 c(HCOO)c(
7、OH)c(Na)c(H),由物料守恒得 2c(Na)c(HCOOH)c(HCOO),所以 c(HCOOH)2c(H)c(HCOO)2c(OH),故 C 错误;反应后溶液是 c(CH3COONa)、c(CH3COOH)和 c(NaCl)比值为 111 的混合物,物料守恒有 c(CH3COO)c(CH3COOH)2c(Cl),pH7,则 CH3COOH 的电离大于 CH3COO的水解,即 c(CH3COO)c(Cl)c(CH3COOH),电离和水解均很微弱,故 c(H)小于 c(CH3COOH),故 D 错误。【母题追问】(1)相同物质的量浓度的 HCOONa、CH3COONa 溶液,哪个溶液 pH 大?提示:CH3COONa。由题知乙酸酸性弱于甲酸,根据越弱越水解规律可知CH3COONa 溶液 pH 更大。(2)已知 HCOONa 和 HCOOH 等浓度的溶液显酸性,则上题 C 项溶液中离子浓度大小顺序为_。提示:c(HCOO)c(Na)c(H)c(OH)。