電解質溶液中微粒濃度的比較方法

安徽省靈璧黃灣中學　華雪瑩

電解質溶液中微粒濃度的比較方法

安徽省靈璧黃灣中學華雪瑩

電解質溶液中微粒濃度大小的比較是高考中常考的內容，通常以選擇題或填空題的形式出現，目的在于考查同學們思維的靈活性、深刻性及創造性。常見的題型為單一電解質溶液中或兩種電解質溶液混合后，各種微粒濃度關系的判斷，主要考查同學們對中學化學中三種平衡（即水的電離平衡、弱電解質的電離平衡、鹽類水解平衡）的理解，解答此類問題的關鍵是要正確地運用三種平衡與兩個原理（電荷守恒原理、物料守恒原理）及溶液中的三種關系（離子濃度大小關系、電荷守恒關系、原子或離子個數的組成關系）。下面分類舉例分析，希望對同學們有所幫助。

一、單一電解質溶液中微粒濃度關系的比較

1.弱電解質溶液

例1在0.1mol·L-1H2S溶液中，下列微粒濃度關系正確的是（）。

A.c（H+）=c（HS-）+c（S2-）+c（OH-）%B.c（H+）=c（HS-）+2c（S2-）+c（OH-）

C.c（H+）>c（HS-）>c（S2-）>c（OH-）%D.c（H+）+c（HS-）+c（S2-）=0.1mol·L-1

解析在H2S溶液中存在下列平衡：故有c（H+）>c（HS-）>c（S2-）>c（OH-），即選項C正確。再根據電荷守恒可知，選項B正確，選項A錯誤。依據S原子守恒（物料守恒）有c（H2S）+c（HS-）+c（S2-）=0.1mol·L-1，則選項D錯誤。故本題應選BC。

點評 解答此類問題關鍵是弄清弱電解質電離平衡的特點。多元弱酸以第一步電離為主，且電離程度逐級減弱。

（1）弱堿溶液

例2用水稀釋0.1mol·L-1氨水時，溶液中隨著水量的增加而減小的是（）。

A.c（OH-）/c（NH3·H2O）%B.c（NH3·H2O）/c（OH-）

C.c（H+）與c（OH-）的乘積D.OH-的物質的量

點評 解答此類問題關鍵是要掌握弱堿電離平衡的特點。

（2）弱酸溶液

例3在0.01 mol·L-1H2CO3溶液中，下列關系中錯誤的是（）。

解析在H2CO3溶液中存在下列平衡：OH-。故有，即選項C正確。再根據電荷守恒可知，選項B正確。依據碳原子數守恒（物料守恒）有，則選項D正確。故本題應選A。

點評 解答此類問題關鍵是要掌握弱酸電離平衡的特點。

2.強酸弱堿鹽溶液

例4在NH4Cl溶液中，下列關系中正確的是（）。

解析在NH4Cl溶液中，因水解使溶液呈酸性，則；而水解程度不大，所以［或抓住c（Cl-）最大這一關鍵］。故本題應選A。

點評 解答此類問題，不僅要掌握弱堿陽離子水解平衡的特點，還應明確的是發生水解的陽離子只是一小部分，即水解是微弱的。

3.強堿弱酸鹽溶液

例5 Na2S溶液中，各種離子的物質的量濃度大小順序正確的是（）。

例6在0.1mol·L-1Na2CO3溶液中，下列關系中正確的是（）。

解析在Na2CO3溶液中，存在著如下平衡由于的水解，使得，選項A錯誤。兩步水解過程中均產生OH-，故溶液顯堿性，即c（H+）極小，故有c（OH-）垌c（H+），選項B錯誤。第一步水解的程度大于第二步，選項C正確。再根據物料守恒有，選項D錯誤。故本題應選C。

點評 解答此類問題的關鍵是抓住弱酸根離子的水解特點，多元弱酸的酸根離子水解以第一步為主，逐級減弱，但每步都會產生H+。

4.強堿弱酸的酸式鹽溶液

例7在0.1mol·L-1NaHCO3溶液中，下列各關系式正確的是（）。

解析在NaHCO3溶液中存在下列平衡：溶液中存在五種離子，據陰陽離子的電荷守恒知，選項B正確；再根據及碳原子數守恒關系知，選項D正確。故應選BD。

點評 解答此類題的關鍵是要掌握酸式鹽酸根離子的電離和水解兩種平衡的特點。

二、兩種電解質溶液混合后各種微粒濃度關系的比較

解答此類問題要緊緊抓住兩溶液混合后生成鹽的水解情況，若混合后弱電解質還有剩余，則還應討論弱電解質的電離情況，必要時還需要比較鹽的水解及弱電解質的電離程度的相對大小。下面僅以一元酸、一元堿及其鹽為例分類解析。

1.強酸與弱堿溶液混合

例8將pH=3的鹽酸和pH=11的氨水等體積混合后，溶液離子濃度關系式正確的是（）。

解析pH=3的鹽酸，c（H+）=10-3mol·L-1，等于HCl的物質的量濃度；pH=11的氨水，c（OH-）=10-3mol·L-1，但因為弱電解質，其溶液的物質的量濃度遠大于10-3mol·L-1，所以，兩者等體積混合后，生成強酸弱堿鹽過量，剩下的繼續電離，所以，同時c（OH-）>c（H+），但電離程度較小，所以c（Cl-）>c（OH-）。故本題應選B。

點評 解答此類問題的關鍵是要了解兩溶液混合后生成的強酸弱堿鹽的水解情況：①當恰好反應時，離子濃度大小如例4；②當弱堿有剩余時，溶液的酸堿性應由弱堿的電離決定。

2.強堿與弱酸溶液混合

例9等體積、等物質的量濃度的MOH強堿溶液與HA弱酸溶液混合后，溶液中有關離子的物質的量濃度應滿足的關系為（）。

A.c（M+）>c（OH-）>c（A-）>c（H+）%B.c（M+）>c（A-）>c（H+）>c（OH-）

C.c（M+）>c（A-）>c（OH-）>c（H+）D.c（M+）+c（H+）=c（A-）+c（OH-）

解析根據題意MOH與HA恰好反應生成強堿弱酸鹽，因少量A-發生水解：減少，溶液呈堿性，選項C正確。根據電荷守恒知選項D正確。故本題應選CD。

例10將10 mL0.1mol·L-1NaOH溶液和5mL0.1mol·L-1的CH3COOH溶液混合，溶液里各種離子的物質的量濃度由大到小的順序是（）。

A.c（Na+）>c（CH3COO-）>c（OH-）>c（H+）B.c（Na+）>c（OH-）>c（CH3COO-）>c（H+）

C.c（CH3COO-）>c（OH-）>c（H+）>c（Na+）%D.c（OH-）>c（Na+）>c（CH3COO-）>c（H+）

解析在題中所給的條件下，NaOH溶液是過量的，因此該溶液中存在多個平衡。達到平衡后Na+完全以離子的形式存在，而且總含量最大，且過量的NaOH與生成的CH3COONa物質的量相等。CH3COOH全部電離，但有一部分CH3COO-發生水解，即因此c（OH-）>c（CH3COO-），c（H+）在堿性條件下顯然最小。故本題應選B。

點評解答此類問題的關鍵是要了解弱酸強堿鹽的水解情況。

3.強酸與強堿弱酸鹽溶液混合

例11將20mL0.1mol·L-1的醋酸鈉溶液與10mL0.1mol·L-1鹽酸混合后，溶液顯酸性，則溶液中有關微粒的濃度關系正確的是（）。

A.c（CH3COO-）>c（Cl-）>c（H+）>c（CH3COOH）

B.c（CH3COO-）>c（Cl-）>c（CH3COOH）>c（H+）

C.c（CH3COO-）=c（Cl-）>c（H+）>c（CH3COOH）

D.c（Na+）+c（H+）=c（CH3COO-）+c（Cl-）+c（OH-）

解析根據題給條件可知，混合后所得溶液為等濃度的CH3COONa、CH3COOH、NaCl的混合溶液，存在著如下平衡：溶液顯酸性，故兩平衡中CH3COOH的電離占主要地位，因此有c（Na+）>c（CH3COO-）>c（Cl-）> c（CH3COOH）>c（H+）>c（OH-），即選項B正確。再根據電荷守恒可知，選項D也正確。故本題應選BD。

例12將0.2mol·L-1CH3COOK與0.1mol·L-1鹽酸等體積混合后，溶液中下列微粒物質的量濃度的關系正確的是（）。

A.c（CH3COO-）=c（Cl-）=c（H+）>c（CH3COOH）

B.c（CH3COO-）=c（Cl-）>c（CH3COOH）>c（H+）

C.c（CH3COO-）=c（Cl-）>c（H+）>c（CH3COOH）

D.c（CH3COO-）>c（Cl-）>c（CH3COOH）>c（H+）

解析在題中所給的條件下，醋酸鉀溶液是過量的。等體積混合后的溶液是等濃度的CH3COOK、CH3COOH和KCl的混合液。醋酸要發生電離，即故本題應選D。

點評 解答此類題的關鍵要弄清兩溶液混合后生成弱酸的電離情況。當鹽有剩余時，還要考慮鹽的水解情況，但一般情況下，此時的弱酸電離占主導地位。

4.強堿與強酸弱堿鹽溶液混合

例13 0.1mol·L-1NaOH溶液與0.1mol·L-1NH4Cl溶液等體積混合后，離子濃度關系正確的是（）。

A.c（Na+）>c（Cl-）>c（OH-）>c（H+）B.c（Na+）=c（Cl-）>c（H+）>c（OH-）

C.c（Na+）=c（Cl-）>c（OH-）>c（H+）D.c（Na+）=c（Cl-）>c（H+）>c（OH-）

解析在題中所給的條件下，兩者混合恰好完全反應，生成物為NaCl和。因部分電離，溶液顯堿性，c（H+）濃度最小。故本題應選C。

點評 解答此類題的關鍵是要抓住兩溶液反應后生成弱堿的電離情況。若鹽有剩余還要考慮其水解情況，但此時弱堿的電離占主導地位。