电解质溶液中离子浓度大小比较

童光明

“电解质溶液中离子浓度大小关系”既是高中化学重要的理论知识，又是高中化学教学的重点和难点。这种题型考查的知识点多，灵活性、综合性较强，是大部分学生的难点。下面结合具体的教学实例对本知识点的解题思路、方法规律加以阐述论证。

一、分类解析

1.单一溶液中离子浓度比较。

例1：以一元弱酸CH3COOH为例，分析CH3COOH溶液中各微粒浓度大小。

分析：在CH3COOH溶液中，存在两种电离平衡：

CH3COOH CH3COO- + H+

H2O OH- + H+

根据电荷平衡则有：c（H+） = c（CH3COO-）+c（OH-）

由于CH3COOH是弱电解质，电离程度不大，所以c（CH3COOH）远大于c（H+） ；c（CH3COOH）也远大于c（CH3COO-）。

结论：溶液中微粒浓度大小关系为：

c（CH3COOH） > c（H+） > c（CH3COO-） > c（OH-）

小结：单一溶液中，（1） 弱酸或弱碱考虑电离；弱酸或弱碱的正盐溶液考虑水解。（2） 酸式盐溶液——电离和水解同时存在，要同时考虑，但要分清主次。

2.混合溶液离子浓度的大小比较。

例2：将PH=3的CH3COOH与PH=11的NaOH溶液等体积混合后，在所得的混合溶液中，下列关系式正确的是：

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

B.c（Na+） + c（H+）=c（CH3COO-） + c（OH-）

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

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

答案：BC

分析PH=3，c（H+）=10-3mol/L，PH=11，c（OH-） =10-3 mol/L，因为CH3COOH是弱电解质，所以CH3COOH的浓度远大于盐酸的浓度；二者等体积混合反应后，CH3COOH过量；同时生成CH3COONa。

在反应后的溶液中，存在如下平衡：

CH3COONa Na+ + CH3COO- （主）

CH3COOH CH3COO- + H+ （次）

CH3COO- + H2O CH3COOH + OH- （再次）

H2O H+ + OH- （最次）

因為CH3COOH 的电离平衡程度大于CH3COONa的水解程度，所以c（CH3COO-） > c（Na+） ，且溶液显酸性，即 c（H+） >c（OH-）。C选项正确，根据电荷守恒，B选项正确。

答案：BC

二、链接高考

（2009年江苏）下列溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是：

A.室温下，向0.01mol/LNH4HSO4 溶液中滴加NaOH 溶液至中性：c（Na+）>c（SO42-）>c（NH4+）>c（OH-）=c（H+）

B.0.1mol/LNaHCO3溶液： c（Na+）>c（OH-）>c（HCO3-）>c（H+）

C.Na2CO3溶液：c（OH-）-c（H+）=c（HCO3-）+2c（H2CO3）

D.25℃时，PH=4.75，浓度均为0.1mol/L的CH3COOH 、CH3COONa 混合溶液： c（CH3COO- ）+c（OH-）

分析：A.NH4HSO4 和NaOH 若按物质的量之比1∶1反应，生成强酸弱碱盐，呈酸性。

2NH4HSO4 +2NaOH=（NH4）2SO4 +Na2SO4+2H2O

要使二者反应后呈中性，NaOH应略过量中和NH4+。使NH4+的水解程度和NH3·H2O的电离程度相当。即：

n（NaOH）>n（NH4HSO4） c（Na+）>c（SO42-） c（SO42-） >c（NH4+）

呈中性：c（OH-）=c（H+） ， OH-、H+均来自水的电离。

结论： c（Na+）>c（SO42-） >c（NH4+）>c（OH-）=c（H+）

B.错误 （略）

C.正确 质子守恒：c（OH-）=c（HCO3-）+2c（H2CO3）+c（H+）

D.混合溶液呈酸性 c（H+） >c（OH-） ①

物料守恒2c（Na+） = c（CH3COOH）+c（CH3COO- ）②

电荷守恒 c（Na+）+ c（H+）=c（CH3COO- ）+c（OH-）③

由①②③联立得：

C （CH3COO- ）+c（OH-）>c（CH3COOH）+c（H+） D错误

答案：AC

小结：混合后溶液的酸碱性取决于溶质的电离和水解的情况，一般原则是：若溶液中有酸或碱存在，要考虑酸和碱的电离，即溶液相应地显酸性或碱性；若溶液中的溶质仅为盐，则考虑盐水解情况；对于特殊情况要按所给的知识情景“定性、定量相结合”进行判断。

作者单位 陕西省汉中市城固县第二中学