溶液中离子浓度比较的特例及规律

2010-04-20洪晓堂

化学教与学 2010年10期

关键词：电荷本题例题

洪晓堂

（江苏教育学院附属高级中学江苏南京210036）

溶液中离子浓度比较的特例及规律

洪晓堂

（江苏教育学院附属高级中学江苏南京210036）

在历届高考中，溶液中离子浓度大小比较是必考的知识点之一。这类题目形式多变，成为很多同学解题时的难点，特别是“四离子”溶液体系中离子浓度比较更是很多同学的易错题。在分析这类问题时灵活运用电荷守恒、元素守恒和质子守恒这三大守恒是关键。下面我通过一些高考真题来具体剖析一下。

例题1（2010江苏12）常温下，用0.1000 mol·L-1NaOH溶液滴定20.00mL0.1000mol·L-1CH3COOH溶液所得滴定曲线如图。

下列说法正确的是（）

A.点①所示溶液中：

c（CH3COO-）+c（OH-）=c（CH3COOH）+c（H+）

B.点②所示溶液中：

c（Na+）=c（CH3COOH）+c（CH3COO-）

C.点③所示溶液中：

c（Na+）＞c（OH-）＞c（CH3COO-）＞c（H+）

D.滴定过程中可能出现：c（CH3COOH）＞

c（CH3COO-）＞c（H+）＞c（Na+）＞c（OH-）

解析选项A点①为0.001molCH3COOH和0.001molCH3COONa形成的混合溶液，根据电荷守恒：c（Na+）+c（H+）=c（CH3COO-）+c（OH-），根据物料守恒：2c（Na+）=c（CH3COOH）+c（CH3COO-），两式整理后可得c（CH3COO-）+2c（OH-）=c（CH3COOH）+ 2c（H+）；选项B点②时溶液呈中性，根据电荷守恒c（Na+）=c（CH3COO-）；选项C点③时溶液中溶质为0.002molCH3COONa，此时溶液中离子浓度大小顺序为：c（Na+）＞c（CH3COO-）＞c（OH-）＞c（H+）；D选项在CH3COOH溶液中滴加极少量的NaOH溶液，溶液中离子顺序就是如此。所以本题选D。

例题2（2008上海14）某酸性溶液中只有Na+、CH3COO-、H+、OH-四种离子。则下列描述正确的是（）

A.该溶液由pH=3的CH3COOH与pH=11的NaOH溶液等体积混合而成

B.该溶液由等物质的量浓度、等体积的NaOH溶液和CH3COOH溶液混合而成

C.加入适量NaOH，溶液中离子浓度为：

c（CH3COO-）＞c（Na+）＞c（OH-）＞c（H+）

D.加入适量氨水，c（CH3COO-）一定大于c（Na+）、c（NH+4）之和

解析本题的题干中明确要求混合溶液呈酸性。A选项由于CH3COOH是弱酸，混合后溶液呈酸性；B选项，等体积、等浓度的NaOH溶液和CH3COOH溶液混合恰好生成CH3COONa，溶液呈碱性，不符合题意；C选项不符合电荷守恒；D选项加入适量氨水后，溶液可能呈酸性、中性或碱性。根据电荷守恒：c（Na+）+c（H+）+c（NH+4）= c（CH3COO-）+c（OH-），若呈酸性，则c（Na+）+c（NH+4）＜c（CH3COO-），若呈中性，c（Na+）+c（NH4+）=c（CH3COO-），若呈碱性，c（Na+）+c（NH4+）＞c（CH3COO-）。所以本题答案为A。

例题3（2005江苏12）常温下将稀NaOH溶液与稀CH3COOH溶液混合，不可能出现的结果是（）

A.pH＞7，且c（OH-）＞c（Na+）＞c（H+）＞c（CH3COO-）

B.pH＞7，且c（Na+）+c（H+）=c（OH-）+c（CH3COO-）

C.pH＜7，且c（CH3COO-）＞c（H+）＞c（Na+）＞c（OH-）

D.pH=7，且c（CH3COO-）＞c（Na+）＞c（H+）= c（OH-）

解析A选项，若pH＞7，溶液中溶质可能是CH3COONa、CH3COONa和极少量CH3COOH或CH3COONa和极少量NaOH，此时c（CH3COO-）＞c（H+）；B选项根据电荷守恒可得；C选项，pH＜7时，溶液中的溶质为CH3COONa、较过量CH3COOH，所以C选项是可能出现的结果；D选项明显的违反了电荷守恒。所以本题答案为AD。

这类题目有一个共同特点，围绕CH3COOH溶液和NaOH溶液混合后的体系中各种微粒浓度的大小关系进行比较。此类问题，我们可以灵活运用电荷守恒、元素守恒、质子守恒就可以解决。CH3COOH溶液和NaOH溶液混合后，溶液中共有4种离子，这四种离子浓度大小之间有几种可能呢？我们做一个简单探讨。

下面我们就以向0.1000mol·L-1NaOH溶液中逐滴滴加0.1000mol·L-1CH3COOH溶液为例进行分析（假设反应在常温下进行）。