应用课
第三章 水溶液中的离子反应与平衡
第9课时 溶液中离子浓度大小关系
【学习目标】
掌握溶液中离子浓度大小比较的方法，能分析常见溶液体系中各离子浓度的大小。
【学习活动】
学习任务
目标：掌握溶液中离子浓度大小比较的方法，能分析常见溶液体系中各离子浓度的大小。 任务：根据离子浓度大小比较的常用方法完成针对训练 离子浓度大小比较的常用方法： 1.多元弱酸溶液，根据多步电离分析，如在H3PO4溶液中：c(H＋)>c(H2PO)>c(HPO)>c(PO)。 2.多元弱酸的正盐溶液，根据弱酸根的分步水解分析，如Na2CO3溶液中：c(Na＋)>c(CO)>c(OH－)>c(HCO)>c(H＋)。 3.混合溶液中各离子浓度的比较，在其他条件相同的情况下，根据电离程度、水解程度的相对大小综合分析。 ①电离程度大于水解程度的有NH3·H2O和NH，CH3COOH和CH3COO－，HSO和SO，HSO，H2PO,HC2O。如0.1 mol·L－1NH4Cl和0.1 mol·L－1的氨水混合溶液中，由于NH3·H2O的电离程度大于NH的水解程度，导致溶液呈碱性。溶液中各离子浓度的大小顺序为c(NH)>c(Cl－)>c(OH－)>c(H＋)。 ②电离程度小于水解程度的有HCN和CN－，HCO和CO，HCO，HS-，HPO。 如0.1 mol·L－1的HCN和0.1 mol·L－1的NaCN混合溶液中：由于HCN的电离程度小于CN－的水解程度，导致溶液呈碱性。溶液中各离子浓度的大小顺序为c(Na＋)＞c(CN－)＞c(OH－)＞c(H＋)。 4.不同溶液中同一离子浓度的比较 不同溶液要看溶液中其他离子对该离子的影响。如在相同物质的量浓度的下列溶液中：①NH4Cl；②CH3COONH4；③NH4HSO4 NH：③＞①＞②。 【针对训练1】在CH3COONa溶液中各离子的浓度由大到小排列顺序正确的是（ ） A. c(Na＋)>c(CH3COO―)>c(OH―)>c(H＋) B. c(CH3COO―)>c(Na＋)>c(OH―)>c(H＋) C. c(Na＋)>c(CH3COO―)>c(H＋)>c(OH―) D. c(Na＋)>c(OH―)>c(CH3COO―)>c(H＋) 答案：A 解析：在CH3COONa溶液中：CH3COONaNa＋+CH3COO― ，CH3COO―+H2O CH3COOH+OH―；而使c(CH3COO―)降低且溶液呈现碱性，则c(Na＋)>c(CH3COO―)，c(OH―)>c(H＋)，又因一般盐的水解程度较小，则c(CH3COO―)>c(OH―),因此A选项正确。 【针对训练2】判断0.1 mol/L 的NaHCO3溶液中离子浓度的大小关系？ 参考答案：因NaHCO3==Na＋+HCO，HCO+H2OH2CO3+OH―，HCO H＋+CO。HCO的水解程度大于电离程度，因此溶液呈碱性，且c(OH―) > c(CO)。由于少部分水解和电离，则c(Na＋)>c(HCO)>c(OH―)>c(H＋) > c(CO)。 【针对训练3】NaHSO3溶液呈酸性，判断0.1 mol/L 的NaHSO3溶液中离子浓度的大小关系？ 参考答案：因NaHSO3==Na＋+HSO，HSO+H2OH2SO3+OH―，HSO H＋+SO。HSO的电离程度大于水解程度，因此溶液呈酸性，且c(H＋) > c(SO)。由于少部分水解和电离，则c(Na＋)>c(HSO)>c(H＋) > c(SO)>c(OH―)。 【针对训练4】在10 ml 0.1 mol·L-1 NaOH溶液中加入同体积、同浓度HAc 溶液，反应后溶液中各微粒的浓度关系错误的是（ ） A．c(Na+)＞c(Ac-)＞c(H+)＞c(OH-) B．c(Na+)＞c(Ac-)＞c(OH-)＞c(H+) C．c(Na+)＝c(Ac-)＋c(HAC) D．c(Na+)＋c(H+)＝c(Ac-)＋c(OH-) 答案：A 解析：由于混合的NaOH与HAc物质的量都为1×10-3mol，两者恰好反应生成NaAc，等同于单一溶质。由于少量Ac-发生水解：Ac- + H2OHAc+ OH-。故有c(Na+)＞c(Ac-)＞c(OH-)＞c(H+)，根据物料守恒C正确，根据电荷守恒D正确，A错误。故该题选项为A。 【针对训练5】已知HF和HCN都是一元弱酸，但Ka(HF)>Ka(HCN)。现有100 mL 0.1 mol·L－1 的NaF溶液和100 mL 0.1 mol·L－1的NaCN溶液，下列有关这两种溶液的说法中不正确的是( ) A．溶液pH：NaFc(HCN) C．NaF溶液中：c(HF)＝c(OH－)－c(H＋) D．NaCN溶液中：c(Na＋)＝c(CN－)＋c(HCN) 答案：B 解析：因为Ka(HF)>Ka(HCN)，所以水解程度：NaFc(CH3COO－)>c(NO)>c(OH－)>c(H＋) B．c(Na＋)>c(CH3COO－)>c(NO)>c(H＋)>c(OH－) C．c(Na＋)＞c(CH3COO－)＞c(OH－)＞c(NO)＞c(H＋) D．c(CH3COO－)＞c(Na＋)＞c(H＋)＞c(NO)＞c(OH－) 答案：B 解析：反应后溶液中溶质是CH3COONa、CH3COOH和NaNO3，且浓度都是0.05 mol·L－1，c(Na＋)＝0.1 mol·L－1，c(NO)＝0.05 mol·L－1，此时醋酸的电离程度大于醋酸钠的水解程度，故溶液中c(CH3COO－)＞0.05 mol·L－1，c(H＋)＞c(OH－)，故选B。 【针对训练7】在25 ℃时，pH＝11的NaOH溶液与pH＝3的CH3COOH溶液等体积混合后，下列关系式中正确的是( ) A．c(Na＋)＝c(CH3COO－)＋c(CH3COOH) B．c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－) C．c(Na＋)＞c(CH3COO－)＞c(OH－)＞c(H＋) D．c(CH3COO－)＞c(Na＋)＞c(H＋)＞c(OH－) 答案：D 解析：pH＝11的NaOH溶液与pH＝3的CH3COOH溶液等体积混合，则醋酸过量，溶液中的离子浓度大小关系应为c(CH3COO－)>c(Na＋)>c(H＋)>c(OH－)。 【针对训练8】常温下，将Na2S和NaHS两种盐[设＝k，(0c(HS－)>c(OH－)>c(H＋) B．若k＝2，则c(OH－)＝c(H＋)＋c(HS－)＋2c(H2S) C．k为任意值时：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HS－)＋2c(S2－)＋c(OH－) D．若满足3c(H＋)＋2c(HS－)＋5c(H2S)＝3c(OH－)＋c(S2－)，则可确定k＝3 答案：C 解析：k＝1时，S2－的水解程度大于HS－的电离和水解程度，故c(HS－)>c(S2－)>c(OH－)>c(H＋)，A错误；k＝2时，电荷守恒式为c(Na＋)＋c(H＋)＝ c(HS－)＋2c(S2－)＋c(OH－)，物料守恒式为3c(Na＋)＝5[c(HS－)＋c(H2S)＋c(S2－)]，整理两式得3c(OH－)＋c(S2－)＝3c(H＋)＋2c(HS－)＋5c(H2S)，B、D错误，C正确。 【针对训练9】物质的量浓度相同的下列溶液中，浓度最大的是（ ） A．NH4Cl B．NH4HSO4 C．NH3COONH4 D．NH4HCO3 答案：B 解析：在溶液中存在下列平衡： + H2O NH3·H2O + H+。B中NH4HSO4电离出大量H+，使平衡向左移动，故B中c(NH4+)大于A中的c()，C项的CH3COO-和D项的水解均呈碱性，使平衡向右移动，故C、D中c(小于A中c()，正确答案为B。 【方法导引】 根据离子浓度守恒关系判断大小问题，要抓住一个原理、两类平衡、三种守恒进行分析，即化学平衡移动原理，电离平衡和水解平衡，电荷守恒、物料守恒和质子守恒。若是“＝”考虑三种守恒，若是“>”或“<”可考虑弱电解质的电离或盐类的水解。
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第三章 水溶液中的离子反应与平衡
第9课时 溶液中离子浓度大小关系
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掌握溶液中离子浓度大小比较的方法，能分析常见溶液体系中各离子浓度的大小。
【学习活动】
学习任务
目标：掌握溶液中离子浓度大小比较的方法，能分析常见溶液体系中各离子浓度的大小。 任务：根据离子浓度大小比较的常用方法完成针对训练 离子浓度大小比较的常用方法： 1.多元弱酸溶液，根据多步电离分析，如在H3PO4溶液中：c(H＋)>c(H2PO)>c(HPO)>c(PO)。 2.多元弱酸的正盐溶液，根据弱酸根的分步水解分析，如Na2CO3溶液中：c(Na＋)>c(CO)>c(OH－)>c(HCO)>c(H＋)。 3.混合溶液中各离子浓度的比较，在其他条件相同的情况下，根据电离程度、水解程度的相对大小综合分析。 ①电离程度大于水解程度的有NH3·H2O和NH，CH3COOH和CH3COO－，HSO和SO，HSO，H2PO,HC2O。如0.1 mol·L－1NH4Cl和0.1 mol·L－1的氨水混合溶液中，由于NH3·H2O的电离程度大于NH的水解程度，导致溶液呈碱性。溶液中各离子浓度的大小顺序为c(NH)>c(Cl－)>c(OH－)>c(H＋)。 ②电离程度小于水解程度的有HCN和CN－，HCO和CO，HCO，HS-，HPO。 如0.1 mol·L－1的HCN和0.1 mol·L－1的NaCN混合溶液中：由于HCN的电离程度小于CN－的水解程度，导致溶液呈碱性。溶液中各离子浓度的大小顺序为c(Na＋)＞c(CN－)＞c(OH－)＞c(H＋)。 4.不同溶液中同一离子浓度的比较 不同溶液要看溶液中其他离子对该离子的影响。如在相同物质的量浓度的下列溶液中：①NH4Cl；②CH3COONH4；③NH4HSO4 NH：③＞①＞②。 【针对训练1】在CH3COONa溶液中各离子的浓度由大到小排列顺序正确的是（ ） A. c(Na＋)>c(CH3COO―)>c(OH―)>c(H＋) B. c(CH3COO―)>c(Na＋)>c(OH―)>c(H＋) C. c(Na＋)>c(CH3COO―)>c(H＋)>c(OH―) D. c(Na＋)>c(OH―)>c(CH3COO―)>c(H＋) 【针对训练2】判断0.1 mol/L 的NaHCO3溶液中离子浓度的大小关系？ 【针对训练3】NaHSO3溶液呈酸性，判断0.1 mol/L 的NaHSO3溶液中离子浓度的大小关系？ 【针对训练4】在10 ml 0.1 mol·L-1 NaOH溶液中加入同体积、同浓度HAc 溶液，反应后溶液中各微粒的浓度关系错误的是（ ） A．c(Na+)＞c(Ac-)＞c(H+)＞c(OH-) B．c(Na+)＞c(Ac-)＞c(OH-)＞c(H+) C．c(Na+)＝c(Ac-)＋c(HAC) D．c(Na+)＋c(H+)＝c(Ac-)＋c(OH-) 【针对训练5】已知HF和HCN都是一元弱酸，但Ka(HF)>Ka(HCN)。现有100 mL 0.1 mol·L－1 的NaF溶液和100 mL 0.1 mol·L－1的NaCN溶液，下列有关这两种溶液的说法中不正确的是( ) A．溶液pH：NaFc(HCN) C．NaF溶液中：c(HF)＝c(OH－)－c(H＋) D．NaCN溶液中：c(Na＋)＝c(CN－)＋c(HCN) 【针对训练6】将等体积的0.2 mol·L－1 CH3COONa溶液与0.1 mol·L－1 HNO3溶液混合，混合溶液中离子浓度由大到小顺序正确的是( ) A．c(Na＋)>c(CH3COO－)>c(NO)>c(OH－)>c(H＋) B．c(Na＋)>c(CH3COO－)>c(NO)>c(H＋)>c(OH－) C．c(Na＋)＞c(CH3COO－)＞c(OH－)＞c(NO)＞c(H＋) D．c(CH3COO－)＞c(Na＋)＞c(H＋)＞c(NO)＞c(OH－) 【针对训练7】在25 ℃时，pH＝11的NaOH溶液与pH＝3的CH3COOH溶液等体积混合后，下列关系式中正确的是( ) A．c(Na＋)＝c(CH3COO－)＋c(CH3COOH) B．c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－) C．c(Na＋)＞c(CH3COO－)＞c(OH－)＞c(H＋) D．c(CH3COO－)＞c(Na＋)＞c(H＋)＞c(OH－) 【针对训练8】常温下，将Na2S和NaHS两种盐[设＝k，(0c(HS－)>c(OH－)>c(H＋) B．若k＝2，则c(OH－)＝c(H＋)＋c(HS－)＋2c(H2S) C．k为任意值时：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HS－)＋2c(S2－)＋c(OH－) D．若满足3c(H＋)＋2c(HS－)＋5c(H2S)＝3c(OH－)＋c(S2－)，则可确定k＝3 【针对训练9】物质的量浓度相同的下列溶液中，浓度最大的是（ ） A．NH4Cl B．NH4HSO4 C．NH3COONH4 D．NH4HCO3 【方法导引】 根据离子浓度守恒关系判断大小问题，要抓住一个原理、两类平衡、三种守恒进行分析，即化学平衡移动原理，电离平衡和水解平衡，电荷守恒、物料守恒和质子守恒。若是“＝”考虑三种守恒，若是“>”或“<”可考虑弱电解质的电离或盐类的水解。
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