电解质溶液中微粒浓度的比较方法

安徽省灵璧黄湾中学　华雪莹

电解质溶液中微粒浓度的比较方法

安徽省灵璧黄湾中学华雪莹

电解质溶液中微粒浓度大小的比较是高考中常考的内容，通常以选择题或填空题的形式出现，目的在于考查同学们思维的灵活性、深刻性及创造性。常见的题型为单一电解质溶液中或两种电解质溶液混合后，各种微粒浓度关系的判断，主要考查同学们对中学化学中三种平衡（即水的电离平衡、弱电解质的电离平衡、盐类水解平衡）的理解，解答此类问题的关键是要正确地运用三种平衡与两个原理（电荷守恒原理、物料守恒原理）及溶液中的三种关系（离子浓度大小关系、电荷守恒关系、原子或离子个数的组成关系）。下面分类举例分析，希望对同学们有所帮助。

一、单一电解质溶液中微粒浓度关系的比较

1.弱电解质溶液

例1在0.1mol·L-1H2S溶液中，下列微粒浓度关系正确的是（）。

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-），即选项C正确。再根据电荷守恒可知，选项B正确，选项A错误。依据S原子守恒（物料守恒）有c（H2S）+c（HS-）+c（S2-）=0.1mol·L-1，则选项D错误。故本题应选BC。

点评 解答此类问题关键是弄清弱电解质电离平衡的特点。多元弱酸以第一步电离为主，且电离程度逐级减弱。

（1）弱碱溶液

例2用水稀释0.1mol·L-1氨水时，溶液中随着水量的增加而减小的是（）。

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

C.c（H+）与c（OH-）的乘积D.OH-的物质的量

点评 解答此类问题关键是要掌握弱碱电离平衡的特点。

（2）弱酸溶液

例3在0.01 mol·L-1H2CO3溶液中，下列关系中错误的是（）。

解析在H2CO3溶液中存在下列平衡：OH-。故有，即选项C正确。再根据电荷守恒可知，选项B正确。依据碳原子数守恒（物料守恒）有，则选项D正确。故本题应选A。

点评 解答此类问题关键是要掌握弱酸电离平衡的特点。

2.强酸弱碱盐溶液

例4在NH4Cl溶液中，下列关系中正确的是（）。

解析在NH4Cl溶液中，因水解使溶液呈酸性，则；而水解程度不大，所以［或抓住c（Cl-）最大这一关键］。故本题应选A。

点评 解答此类问题，不仅要掌握弱碱阳离子水解平衡的特点，还应明确的是发生水解的阳离子只是一小部分，即水解是微弱的。

3.强碱弱酸盐溶液

例5 Na2S溶液中，各种离子的物质的量浓度大小顺序正确的是（）。

例6在0.1mol·L-1Na2CO3溶液中，下列关系中正确的是（）。

解析在Na2CO3溶液中，存在着如下平衡由于的水解，使得，选项A错误。两步水解过程中均产生OH-，故溶液显碱性，即c（H+）极小，故有c（OH-）垌c（H+），选项B错误。第一步水解的程度大于第二步，选项C正确。再根据物料守恒有，选项D错误。故本题应选C。

点评 解答此类问题的关键是抓住弱酸根离子的水解特点，多元弱酸的酸根离子水解以第一步为主，逐级减弱，但每步都会产生H+。

4.强碱弱酸的酸式盐溶液

例7在0.1mol·L-1NaHCO3溶液中，下列各关系式正确的是（）。

解析在NaHCO3溶液中存在下列平衡：溶液中存在五种离子，据阴阳离子的电荷守恒知，选项B正确；再根据及碳原子数守恒关系知，选项D正确。故应选BD。

点评 解答此类题的关键是要掌握酸式盐酸根离子的电离和水解两种平衡的特点。

二、两种电解质溶液混合后各种微粒浓度关系的比较

解答此类问题要紧紧抓住两溶液混合后生成盐的水解情况，若混合后弱电解质还有剩余，则还应讨论弱电解质的电离情况，必要时还需要比较盐的水解及弱电解质的电离程度的相对大小。下面仅以一元酸、一元碱及其盐为例分类解析。

1.强酸与弱碱溶液混合

例8将pH=3的盐酸和pH=11的氨水等体积混合后，溶液离子浓度关系式正确的是（）。

解析pH=3的盐酸，c（H+）=10-3mol·L-1，等于HCl的物质的量浓度；pH=11的氨水，c（OH-）=10-3mol·L-1，但因为弱电解质，其溶液的物质的量浓度远大于10-3mol·L-1，所以，两者等体积混合后，生成强酸弱碱盐过量，剩下的继续电离，所以，同时c（OH-）>c（H+），但电离程度较小，所以c（Cl-）>c（OH-）。故本题应选B。

点评 解答此类问题的关键是要了解两溶液混合后生成的强酸弱碱盐的水解情况：①当恰好反应时，离子浓度大小如例4；②当弱碱有剩余时，溶液的酸碱性应由弱碱的电离决定。

2.强碱与弱酸溶液混合

例9等体积、等物质的量浓度的MOH强碱溶液与HA弱酸溶液混合后，溶液中有关离子的物质的量浓度应满足的关系为（）。

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-）

解析根据题意MOH与HA恰好反应生成强碱弱酸盐，因少量A-发生水解：减少，溶液呈碱性，选项C正确。根据电荷守恒知选项D正确。故本题应选CD。

例10将10 mL0.1mol·L-1NaOH溶液和5mL0.1mol·L-1的CH3COOH溶液混合，溶液里各种离子的物质的量浓度由大到小的顺序是（）。

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+）

解析在题中所给的条件下，NaOH溶液是过量的，因此该溶液中存在多个平衡。达到平衡后Na+完全以离子的形式存在，而且总含量最大，且过量的NaOH与生成的CH3COONa物质的量相等。CH3COOH全部电离，但有一部分CH3COO-发生水解，即因此c（OH-）>c（CH3COO-），c（H+）在碱性条件下显然最小。故本题应选B。

点评解答此类问题的关键是要了解弱酸强碱盐的水解情况。

3.强酸与强碱弱酸盐溶液混合

例11将20mL0.1mol·L-1的醋酸钠溶液与10mL0.1mol·L-1盐酸混合后，溶液显酸性，则溶液中有关微粒的浓度关系正确的是（）。

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-）

解析根据题给条件可知，混合后所得溶液为等浓度的CH3COONa、CH3COOH、NaCl的混合溶液，存在着如下平衡：溶液显酸性，故两平衡中CH3COOH的电离占主要地位，因此有c（Na+）>c（CH3COO-）>c（Cl-）> c（CH3COOH）>c（H+）>c（OH-），即选项B正确。再根据电荷守恒可知，选项D也正确。故本题应选BD。

例12将0.2mol·L-1CH3COOK与0.1mol·L-1盐酸等体积混合后，溶液中下列微粒物质的量浓度的关系正确的是（）。

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+）

解析在题中所给的条件下，醋酸钾溶液是过量的。等体积混合后的溶液是等浓度的CH3COOK、CH3COOH和KCl的混合液。醋酸要发生电离，即故本题应选D。

点评 解答此类题的关键要弄清两溶液混合后生成弱酸的电离情况。当盐有剩余时，还要考虑盐的水解情况，但一般情况下，此时的弱酸电离占主导地位。

4.强碱与强酸弱碱盐溶液混合

例13 0.1mol·L-1NaOH溶液与0.1mol·L-1NH4Cl溶液等体积混合后，离子浓度关系正确的是（）。

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-）

解析在题中所给的条件下，两者混合恰好完全反应，生成物为NaCl和。因部分电离，溶液显碱性，c（H+）浓度最小。故本题应选C。

点评 解答此类题的关键是要抓住两溶液反应后生成弱碱的电离情况。若盐有剩余还要考虑其水解情况，但此时弱碱的电离占主导地位。