专题十一 离子浓度大小比较
【备考策略】江苏高考试题中离子浓度的大小比较重现率为100％，这类题目考查的内容既与弱电解质的电离平衡有关，又与盐的水解有关，题目不仅偏重考查粒子浓度大小比较，而且体现了溶液中的各种“守恒”(电荷守恒、物料守恒、质子守恒)关系的综合应用。从而使题目具有一定的综合性、技巧性和难度。展望2013年的江苏高考，离子浓度大小比较会重现，复习时关注强弱电解质的电离、溶液体积变化、平衡的影响。
类型一、特定离子浓度的比较
例1．（2012·江苏各地模拟组题）
（1）等物质的量浓度的下列溶液pH由大到小的顺序是 。
①H2SO4 ②HCl ③NH4Cl ④NaCl ⑤NaHCO3 ⑥Na2CO3 ⑦NaOH ⑧Ba(OH)2
（2）等物质的量浓度的下列溶液c(NH4+)由大到小的顺序是 。
①(NH4)2SO4 ②NH4HCO3 ③NH4Cl ④(NH4)2Fe(SO4)2 ⑤NH4HSO4
【技巧与归纳】
离子浓度定性比较
(1)酸（碱）性越强，等物质的量浓度的酸（碱）电离出的c(H+)[c(OH－)]越高；等物质的量浓度多元强酸（强碱）比一元酸（碱）性电离出的c(H+)[c(OH－)]越高。
(2) 酸（碱）性越弱，，等物质的量浓度的强（酸）碱盐，水解产生的c(OH－)[ c(H+)]越高；多元弱酸（弱碱）正盐水解出的c(OH－)[ c(H+)]比酸式盐水解出的c(OH－)[ c(H+)]大。
(3)弱酸（弱碱）阴（阳）离子水解，浓度越高，水解产生的c(OH－)[ c(H+)]越大，水解程度越小。有其它离子存在时，考虑对水解平衡的影响，分析移动方向，推测离子浓度的变化。
【变式训练1】下列各组数据中，前者一定比后者大的是
A．常温下，pH 相同的KOH溶液和K2CO3 溶液中由水电离出的c (OH－)
B．物质的量浓度均为0.1 mol·L－1的醋酸溶液和盐酸中的pH
C．0.1 mol·L－1的Na2CO3溶液中c (HCO3－)和c (OH－)
D．中和pH与体积均相同的NaOH溶液和氨水，所消耗H2SO4的物质的量
类型二、溶液中离子浓度大小比较
例2．（2012·扬州市期末）下列有关溶液中微粒浓度的关系式中，正确的是
A．pH相等的①CH3COONa ②Na2CO3 ③C6H5ONa ④NaOH溶液的物质的量浓度
大小：①＞②＞③＞④
B．氯水中：2c(Cl2)=c(ClO－)+c(Cl－)+c(HClO)
C．Na2CO3、NaHCO3的混合溶液，其浓度均为0.1 mol·L－1：2c(Na＋)＝3[c(CO32－)＋c(HCO3－)+c (H2CO3)]
D．0.1 mol·L－1 (NH4)2Fe(SO4)2溶液中：c(SO42－)＝c(NH4＋)＞c(Fe2＋)＞c(H＋)＞c(OH－)
【解题技巧与归纳】
把握3种守恒，明确等量关系
(1)电荷守恒：电解质溶液中所有阳离子所带有的正电荷数与所有阴离子所带的负电荷数相等。
(2)物料守恒：电解质溶液中由电离或水解因素，离子会发生变化，变成其他离子或分子等，但离子或分子中某特定元素的原子总数是不会改变的。即原子守恒。
(3)质子守恒：酸失去的质子和碱得到的质子数目相同，也可以由电荷守恒和物料守恒联立得到。
【变式训练2】（2011·广东卷）对于0.1mol?L-1 Na2SO3溶液，正确的是
A、升高温度，溶液的pH降低
B、c（Na＋）=2c（SO32―）+ c（HSO3―）+ c（H2SO3）
C、c（Na＋）+c（H＋）=2 c（SO32―）+ 2c（HSO3―）+ c（OH―）
D、加入少量NaOH固体，c（SO32―）与c（Na＋）均增大
类型三、溶液混合后离子浓度大小比较
例3． （2012·徐州市模拟）下列有关电解质溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是
A．常温下，将0.1 mol·L-1 NH4Cl溶液与0.05 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合：
c(Cl-)＞c(Na+)＞c(NH4+)＞c(OH-)＞c(H+)
B．常温下，向CH3COOH溶液中加入适量的NaOH，得到pH=4的混合溶液：
c(Na+)＞c(CH3COO-)＞c(H+)＞c(OH-)
C．浓度均为0.1 mol·L-1的Na2CO3溶液和NaHCO3溶液等体积混合：
c(Na+)+ c(H+)＝2 c(CO32-)+ c(OH-) + c(HCO3-)
D．常温下，pH=3的一元酸HX溶液和pH =11的一元碱MOH溶液等体积混合：
c(M+)=c(X-)＞c(H+)=c(OH-)
【特别提醒】
(1)两溶液混合，先考虑溶液之间的化学反应，再考虑反应后酸碱的电离和盐的水解，特别注意溶液体积的改变。
(2) 两溶液混合，分析溶液可能的酸碱性（大多数有题示），特别记忆等物质的量浓度的CH3COONa和CH3COOH混合液呈酸性、物质的量浓度的NH4Cl和NH3·H2O混合液呈碱性。
(3)弱酸酸式盐中存在弱酸根离子的电离和水解，记忆NaHCO3、NaHS溶液呈碱性，NaHSO3、NaH2PO4溶液呈酸性。
【变式训练3】（2012·扬州市三模）下列有关电解质溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是
A．常温下， 10 mL 0.2 mol/L NH4NO3溶液与10 mL 0.1mol/L NaOH溶液混合后所得pH=9.6的溶液中：c(NO3-)＞c(Na+)＞c(NH3·H2O)＞c(OH-)＞c(H+)
B．溶液X：10 mL 0.1mol/L NaCl；溶液Y：10mL 0.1mol/L CH3COONa。
X中离子总浓度＞Y中离子总浓度
C．0.1 mol/LNa2S溶液中：c(Na+)＞c(S2-)＞c(HS-)＞c(OH-)＞c(H+)
D．常温下amL 0.1mol/L KOH与bmL 0.1mol/LHCN两溶液混合后pH＞7，则一定有a≥b
1．相同温度下等物质的量浓度的下列溶液中，pH值最小的是( )
A．NH4Cl B．NH4HCO3
C．NH4HSO4 D．(NH4)2SO4
2．25 ℃时，将稀氨水逐滴加入到稀硫酸中，当溶液的pH＝7时，下列关系正确的是( )
A．c(NH)＝c(SO) B．c(NH)>c(SO)
C．c(NH)7时，c(C6H5O－)>c(K+)>c(H＋)>c(OH－)
B.pH<7时，c(K+)>c(C6H5O－)>c(H＋)>c(OH－)
C.V[C6H5OH(aq)]＝10ml时，c(K+)＝c(C6H5O－)>c(OH－)＝c(H＋)
D.V[C6H5OH(aq)]＝20ml时，c(C6H5O－)+c(C6H5OH)=2c(K+)
4．（2012淮安三模）下列有关溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是
A．某酸式盐NaHA溶液中一定有：c(OH－)＋2c(A2－)＝c(H+)＋c(H2A)
B．0.1 mol·L－1 CH3COONa 溶液与0.05 mol·L－1盐酸等体积混合后的酸性溶液中：
c(CH3COO－)＞c(Cl－)＞c(CH3COOH)＞c(H+)
C．物质的量浓度相等的HCN溶液和NaCN溶液等体积混合：
c(CN－)+2c(OH－)=2c(H+)+c(HCN)
D．0.1mol·L－1(NH4)2Fe(SO4)2溶液中： c(NH4+)+ c(NH3·H2O) + c(Fe2+)=0.3 mol·L－1
5．（2012·南师附中模拟）下列溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是( )
A. 常温下0.1 mol/L的下列溶液① NH4Al(SO4)2、② NH4Cl、③ NH3·H2O、④ CH3COONH4溶液中，c(NH)由大到小的顺序是②>①>④>③
B. 常温下0.4 mol/L CH3COOH溶液和0.2 mol/L NaOH溶液等体积混合后溶液显酸性，则溶液中粒子浓度大小顺序为：c(CH3COOH)>c(Na＋)>c(CH3COO－)>c(H＋)>c(OH－)
C. 0.1 mol/L Na2CO3溶液与0.1 mol/L NaHCO3溶液等体积混合：
c(CO)＋2c(OH－)＝c(HCO)＋3c(H2CO3)＋2c(H＋)
D. 0.1 mol/L的氨水溶液与0.05 mol/L H2SO4溶液等体积混合后所得溶液中：
c(NH)＋c(NH3·H2O)＝2c(SO)
专题十一 离子浓度大小比较
【例1】 (1) ⑧>⑦>⑥>⑤>④>③>②>①
(2) ④>①>⑤>③>②
解析：(1) 酸溶液的酸性大于盐水解的酸性，故酸性①>②>③，④中性，碱溶液的碱性强于盐水解的碱性，多元弱酸其一级水解强于二级水解，故碱性⑧>⑦>⑥>⑤。
(2) ①④是二元铵盐，含有的c(NH)大，④中Fe2＋的水解抑制NH的水解，故④中c(NH)大于①中的c(NH)；②③⑤相比，⑤中的H＋抑制NH的水解，②中的HCO促进NH的水解，故c(NH)是⑤>③>②。
【变式训练1】 B 解析：KOH溶液中水的电离受到抑制，K2CO3 溶液中水的电离受到促进，选项A错误；盐酸是强酸、醋酸是弱酸，等物质的量浓度两溶液盐酸酸性强于醋酸，醋酸溶液的pH大，选项B正确；Na2CO3溶液有2步水解，c(OH－)> c(HCO)，选项C错误；pH与体积均相同的NaOH溶液和氨水，后者物质的量大的多，消耗H2SO4的物质的量后者多，选项D错误。
【例2】 C 解析：C6H5ONa溶液的碱性在CH3COONa溶液和Na2CO3溶液之间，选项A错误；氯水中c(Cl2)与反应的Cl2量无定量关系，选项B错误；利用物料守恒(C元素与Na元素的关系)，选项C正确；NH的水解使c(SO)＞c(NH)，选项D错误。
【变式训练2】 D 解析： Na2SO3属于强碱弱酸盐，水解显碱性，方程式为SO＋H2OHSO＋OH－、HSO＋H2OH2SO3＋OH－，因为水解是吸热的，所以升高温度，有利于水解，碱性会增强，A不正确；加入少量NaOH固体，c(OH－)增大，抑制水解，所以c(SO)增大，D正确；由物料守恒知钠原子个数是硫原子的2倍，因此有c(Na＋)＝2c(SO)＋2c(HSO)＋ 2c(H2SO3)，所以B不正确，有电荷守恒知c(Na＋)＋c(H＋)＝2c(SO)＋ c(HSO)＋c(OH－)，因此C也不正确。
【例3】 C 解析：选项A反应后的溶液是等浓度的NH3·H2O、NH4Cl、NaCl混合液，NH3·H2O的电离强于NH的水解，溶液呈碱性，c(Cl－)＞c(NH)＞c(Na＋)，选项A错误；选项B反应后的溶液是CH3COONa和CH3COOH混合液，溶液呈酸性，根据电荷守恒，c(CH3COO－)＞c(Na＋)，选项B错误；选项C中利用电荷守恒，即c(Na＋)＋ c(H＋)＝2c(CO)＋ c(OH－) ＋ c(HCO)，选项C正确；选项D的溶液不一定呈中性，选项D错误。
【变式训练3】 AB 解析：选项A反应后溶液是等浓度的NH3·H2O、NH4NO3、NaNO3混合液，NH3·H2O的电离强于NH的水解，溶液呈碱性，选项A正确；选项B中NaCl的离子总浓度＝c(H＋)＋c(OH－)＋ c(Na＋)＋c(Cl－)，CH3COONa溶液中离子总浓度＝c(H＋)＋c(OH－)＋c(Na＋)＋c(CH3COO－)，由于CH3COO－＋H2OCH3COOH＋ OH－，c(OH－)增大，同时c(H＋)减小，又溶液中c(CH3COO－)＋ c(OH－)＝ c(Na＋)，故CH3COONa溶液中离子总浓度小，选项B正确；选项C中应该是c(OH－)＞c(HS－)，选项C错误；选项D中若反应后是NaCN和HCN混合液也可以呈碱性，即可以a7时，c(H＋)不可能大于c(OH－)的，所以选项A明显不正确；由溶液中的电荷守恒定律知：c(K＋)＋c(H＋)＝c(C6H5O－)＋c(OH－)，所以不可能满足c(K＋)>c(C6H5O－)>c(H＋)>c(OH－)，即选项B不正确；C中苯酚是一种极弱的酸，所以当KOH溶液和苯酚恰好反应时，产物苯酚钾会发生水解反应而显碱性，由题中数据不难计算出，当二者恰好反应时消耗苯酚的体积是10mL，此时溶液中粒子的浓度大小关系为：c(K＋)>c(C6H5O－)>c(OH－)>c(H＋)，所以选项C不正确；当加入苯酚的体积是20mL时，苯酚过量，溶液是由等物质的量浓度的苯酚和苯酚钾组成，所以根据物料守恒可知c(C6H5O－)＋c(C6H5OH)＝2c(K＋)一定成立，因此选项D正确。
4. BC 解析：NaHA可能是强酸的酸式盐，则无H2A微粒，选项A错误；选项B反应后溶液是CH3COONa、CH3COOH、NaCl混合液，CH3COOH的电离强于CH3COO－水解，选项B正确；选项C中，利用电荷守恒，c(CN－)＋c(OH－)＝c(H＋)＋ c (Na＋)，利用物料守恒，c(HCN)＋ c(CN－)＝2c(Na＋)，消除两式中的c(Na＋)，得到c(CN－)＋2c(OH－)＝2c(H＋)＋c(HCN)，选项C正确；Fe2＋能水解，c(NH)＋ c(NH3·H2O) ＋ c(Fe2＋)<0.3mol·L－1，选项D错误。
5. CD 解析： NH4Al(SO4)2和 NH4Cl比较，前者的Al3＋水解，抑制了NH的水解，故前者的c(NH)大，选项A错误； 选项B反应后溶液是CH3COONa、CH3COOH，CH3COOH的电离强于CH3COO－水解，c(CH3COO－) >c(Na＋)> c(CH3COOH)，选项B错误；选项C利用电荷守恒，2c(CO)＋c(OH－)＋c(HCO)＝c(Na＋)＋c(H＋)，利用物料守恒， 3[c(CO)＋ c(HCO)＋c(H2CO3)]＝ 2c(Na＋)，消除两式中的 c(Na＋)，得到c(CO)＋2c(OH－)＝c(HCO)＋3c(H2CO3)＋2c(H＋)，选项C正确；选项D的溶液是 (NH4)2SO4溶液，根据物料守恒，选项D正确。
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