内容正文:
微专题4 溶液中微粒浓度关系的比较
一、溶液中微粒浓度大小的比较
1.单一溶液中微粒浓度大小的比较
(1)弱电解质溶液(适合弱酸、弱碱等)。
①一元弱酸溶液:以HClO溶液为例,溶液中存在的平衡有HClOH++ClO-、H2OH++OH-,溶液中存在的微粒有H2O、HClO、H+、OH-、ClO-,由于HClO的电离程度小,且H2O的电离程度更小,所以溶液中微粒浓度由大到小的顺序(H2O除外)是c(HClO)>c(H+)>c(ClO-)>c(OH-)。
②多元弱酸溶液:以碳酸溶液为例,溶液中的电离平衡有H2CO3HC+H+、HCH++C、H2OH++OH-。碳酸溶液中存在的微粒有H2O、H2CO3、H+、HC、C、OH-。碳酸是弱酸,第一步电离很微弱,第二步电离更微弱。推测其溶液中微粒浓度由大到小的顺序(H2O除外)是c(H2CO3)>c(H+)>c(HC)>c(C)>c(OH-)。
(2)能水解的盐溶液。
①一元弱碱正盐溶液(以氯化铵溶液为例)。
a.先分析NH4Cl溶液中的电离、水解过程。
电离:NH4ClN+Cl-、H2OH++OH-。
水解:N+H2ONH3·H2O+H+。
溶液中存在的离子有N、Cl-、H+、OH-。
b.再根据其电离和水解程度的相对大小,比较确定氯化铵溶液中离子浓度由大到小的顺序是c(Cl-)>c(N)>c(H+)>c(OH-)。
②二元弱酸正盐溶液(以碳酸钠溶液为例)。
a.分析Na2CO3溶液中的电离、水解过程。
电离:Na2CO32Na++C、H2OH++OH-。
水解:C+H2OHC+OH-、HC+H2OH2CO3+OH-。
溶液中存在的离子有Na+、C、HC、OH-、H+。
b.溶液中离子浓度由大到小的顺序是c(Na+)>c(C)>c(OH-)>c(HC)>c(H+)。
2.混合溶液中离子浓度大小的比较
(1)物质的量浓度相同的NaOH溶液、NH4Cl溶液等体积混合反应的化学方程式为NH4Cl+NaOHNH3·H2O+NaCl,溶液中存在的离子有Na+、Cl-、N、OH-、H+,其浓度由大到小的顺序是 c(Na+)=c(Cl-)>c(OH-)>c(N)>c(H+)。
(2)物质的量浓度相同的NH4Cl溶液、氨水等体积混合后不发生反应,溶液中的溶质为NH4Cl、NH3·H2O,由于NH3·H2O的电离程度大于N的水解程度,所以溶液呈碱性,溶液中存在的离子有N、Cl-、OH-、H+,其浓度由大到小的顺序是 c(N)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)。
(3)物质的量浓度相同的CH3COONa溶液和NaClO溶液等体积混合,溶液中的溶质为CH3COONa、NaClO,溶液中存在的离子有Na+、ClO-、CH3COO-、H+、OH-,由于ClO-的水解程度大于CH3COO-的水解程度,所以溶液中离子浓度由大到小的顺序为c(Na+)>c(CH3COO-)>c(ClO-)>c(OH-)>c(H+)。
(4)物质的量浓度相同的Na2CO3溶液和NaHCO3溶液等体积混合,溶液中的溶质为Na2CO3和NaHCO3,由于C的水解程度大于HC的水解程度,所以溶液中离子浓度由大到小的顺序为 c(Na+)>c(HC)>c(C)>c(OH-)>c(H+)。
3.不同溶液中同一离子浓度大小的比较
相同物质的量浓度的①NH4Cl溶液、②CH3COONH4 溶液、③NH4HSO4溶液,③中H+对N的水解有抑制作用,②中CH3COO-的水解对N的水解有促进作用,所以三种溶液中 c(N) 由大到小的顺序是③>①>②。
[典型例题1] MOH(强碱)溶液和等体积、等浓度的HA(弱酸)溶液混合后,溶液中有关离子的浓度应满足的关系是( C )
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-)
思路点拨:
(1)确定溶液中溶质的成分和浓度大小。
(2)分析溶液中存在的过程,包括电离过程(完全电离和部分电离)、弱电解质离子的水解过程,不可漏掉水的电离。
(3)找出溶液中存在的离子。
(4)分析电离、水解等过程进行的程度大小,比较离子浓度大小。
解析:MOH(强碱)与HA(弱酸)等物质的量混合,两者恰好完全反应生成MA,A-水解,A-+H2OHA+OH-,其水溶液呈碱性,则溶液中有关离子的浓度的关系为c(M+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+),故选C。
溶液中微粒浓度关系比较的思维模型
[跟踪训练1] 等物质的量浓度的下列各溶液中N浓度最大的是( C )
A.NH4Cl溶液
B.NH4HSO4溶液
C.(NH4)2CO3溶液
D.氨水
解析:铵盐溶液中的N