高三化學總復習 專題攻略 之離子濃度大小比較 五、 不同物質溶液中同種離子濃度比較（含解析）

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不同物質溶液中同種離子濃度比較 一. 不同鹽溶液中同種離子濃度大小比較 【例1】 物質的量濃度相同的下列溶液中，NH4+濃度最大的是（ ）。 A．NH4Cl B．NH4HSO4 C．NH3COONH4 D．NH4HCO3 【答案】B 【例2】物質的量濃度相同的下列溶液：① Na2CO3 ② NaHCO3 ③ H2CO3 ④ (NH4)2CO3 ⑤ NH4HCO3，按c（CO32-）由小到大排列的順序是（　?。? A．⑤＜④＜③＜②＜① B．③＜⑤＜②＜④＜① C．③＜②＜⑤＜④＜① D．③＜⑤＜④＜②＜① 【答案】B 【解析】不管是弱電解質的電離，還是鹽的水解，在水溶液中大多以原來的微粒存在于溶液中，則： Na2CO3是易溶于水的鹽，在水中完全電離，電離出的碳酸根離子部分水解，但水解微弱，所以，碳酸根離子濃度降低，碳酸根濃度接近0.1mol/L；NaHCO3是易溶于水的鹽，在水中完全電離，電離出的碳酸氫根離子水解建立水解平衡，因碳酸氫鈉溶液顯堿性，所以，部分碳酸氫根離子的電離小于其水解，所以碳酸根濃度遠遠小于碳酸氫根濃度，及遠遠小于0.1mol/L； （NH4）2CO3是易溶于水的鹽，在水中完全電離，電離出的銨根離子和碳酸根離子分別和水電離出的氫氧根離子和氫離子結合，水解相互促進，所以，碳酸根離子濃度比Na2CO3中碳酸根離子離子濃度小一些，碳酸根離子略小于0.1mol/L； H2CO3溶液是二元弱酸，且酸性很弱，電離時分兩步電離，電離出的碳酸根離子濃度較小，但它是酸，溶液顯酸性，所以，碳酸根濃度小于0.1mol/L，NH4HCO3溶液中電離出碳酸根離子只需碳酸氫根離子一步電離，而H2CO3溶液是二元弱酸，需兩步電離，且第二步極其微弱，其碳酸根離子的濃度比NH4HCO3溶液中碳酸根離子濃度小； NH4HCO3是易溶于水的鹽，在水中完全電離在水中完全電離，電離出的銨根離子和碳酸氫根離子分別和水電離出的氫氧根離子和氫離子結合，水解相互促進，所以，碳酸氫根離子電離出來的碳酸根離子的濃度非常小，比NaHCO3溶液中碳酸根離子濃度??； 綜上碳酸根離子濃度為：Na2CO3＞（NH4）2CO3＞NaHCO3＞NH4HCO3＞H2CO3，故選B。 【變式訓練1-1】 物質的量濃度相同的下列溶液① (NH4)2CO3 ② (NH4)2SO4 ③ NH4HCO3 ④ NH4HSO4 ⑤ NH4Cl ⑥ NH3H2O，⑦CH3COONH4，按c(NH4+)由小到大的排列順序正確的是（ ） A. ③⑦⑤④⑥①②③ B. ⑥③⑦⑤④①② C. ⑥⑦⑤③④①② D. ⑥⑦③⑤④②① 【答案】B 【變式訓練1-2】 溫度相同、濃度均為0.2 mol/L的 ① (NH4)2SO4、 ② NaNO3、 ③ NH4HSO4、 ④ NH4NO3、⑤ 、⑥ CH3COONa溶液，它們的pH值由小到大的排列順序是（ ） A．③①④②⑥⑤ B．①③⑥④②⑤ C．③②①⑥④⑤ D．⑤⑥②④①③ 【答案】A 【解析】首先將溶液分為三組，酸性： ① (NH4)2SO4、③ NH4HSO4、 ④ NH4NO3；中性：② NaNO3；堿性：⑤ 、⑥ CH3COONa。酸性一組中③NH4HSO4是強酸的酸式鹽，酸性最強，其次是① (NH4)2SO4中c(NH4+)大于④ NH4NO3。堿性一組中，CH3COOH的酸性比苯酚強，苯酚鈉溶液的堿性比⑥ CH3COONa，故6種溶液的pH值由小到大的排列順序是③①④②⑥⑤，選A。 二. 其他類型 關注利用溶液中陰陽離子的種類來判斷溶液中溶質的可能情況: 1. 有些題目給定了鹽溶液中的陰陽離子種類，可以假設該溶液是相應酸與堿反應后的產物，因此存在酸堿過量問題。 【例1】已知某無色透明的溶液中所含的離子僅有Na+、CH3COO-、H+和OH-四種離子，試回答下列問題： ⑴ 該溶液所含的四種離子的物質的量濃度大小之間的關系是否只有一種可能 （填“是”或“否”），其原因是： 。 ⑵ 某學生將該溶液中的四種離子的物質的量濃度按從大到小的順序排列了若干種可能，其中合理的是： A. c(Na+)>c(CH3COO－)>c(OH－)>c(H+) B. c(CH3COO－)=c(Na+)>c(OH－)=c(H+) C. c(H+)>c(OH－)>c(Na+)>c(CH3COO－) D. c(Na+)>c(CH3COO－)>c(H+)>c(OH－) 【答案】⑴ 否 該溶液中可能含有溶質CH3COONa ；CH3COONa、CH3COOH；CH3COONa、NaOH等情況 ⑵ AB 【解析】由于溶液中所含的離子僅有Na+、CH3COO-、H+和OH-四種離子，所以可以認為是醋酸和NaOH反應后的溶液。因此該溶液中可能含有溶質CH3COONa ；CH3COONa、CH3COOH；CH3COONa、NaOH等情況，所以該溶液所含的四種離子的物質的量濃度大小之間的關系不能只有一種。第（2）問中C D選項不符和溶液中電荷守恒規(guī)律，選AB。 【變式訓練2-1】已知某溶液中存在Cl-、NH4+、H+、OH- 四種離子經過四位同學測定其濃度大小關系如下,其中不可能的是 ( ) A. C(Cl-)＞C(NH4+)＞C(H+)＞C(OH-) B. C(Cl-)＞C(H+)＞C(NH4+)＞C(OH-) C. C(Cl-)＞C(NH4+)＞C(OH-)＞C(H+) D. C(OH-)＞C(H+)＞C(Cl-)＞C(NH4+) 【答案】AB 2. 對所給的二元酸的電離，要關注電離的程度，是否完全電離。 【例2】某二元酸（化學式用H2A表示）在水中的電離方程式是： H2A==H++HA；HA－H++A2－ 回答下列問題： ⑴ Na2A溶液顯 （填“酸性”，“中性”，或“堿性”）。理由是： （用離子方程式表示） ⑵ 在0.1molL－1的Na2A溶液中，下列微粒濃度關系式正確的是： 。 A. c(A2－) +c( HA－)+c( H2A) =0.1molL-1 B. c(OH－)=c(H+) +c( HA－) C. c(Na+ )+ c(H+) =c(OH－)+ c( HA－)+2c(A2－) D. c(Na+ )= 2c(A2－) +2c( HA－) ⑶ 已知0.1molL－1NaHA溶液的pH=2，則0.1molL-1 H2A溶液中氫離子的物質的量濃度可能是 0.11 molL－1（填“<”，“>”，或“=”），理由是： ⑷ 0.1molL－1 NaHA溶液中各種離子濃度由大到小的順序是： 。 【答案】⑴ 堿性 A2－ + H2O HA－+ OH- ⑵ BCD ⑶ < H2A第一步電離產生的H＋，抑制了HA－的電離 ⑷ c(Na＋)＞c(HA－)＞c(H＋)＞c(A2－)＞c(OH－) 【變式訓練2-2】某二元弱酸（簡寫為H2A）溶液，按下式發(fā)生一級和二級電離： H2AH++HA-；HA-H++A2-　已知一級電離遠大于二級電離,設有下列四種溶液： A. 0.01mol.L-1的H2A溶液 B. 0.01mol.L-1的NaHA溶液（ C(OH-)＞C(H+) ） C. 0.02mol.L-1的HCl與0.04mol.L-1的NaHA溶液等體積混合液 D. 0.02mol.L-1的NaOH與0.02 mol.L-1的NaHA溶液等體積混合液 據(jù)此，填寫下列空白（填代號） ⑴ C(H+)最大的是______________________，最小的是______________________。 ⑵ C(H2A)最大的是______________________，最小的是______________________。 ⑶ C(A2-)最大的是______________________， 最小的是______________________。 【答案】 (1)　A D (2) C D (3) D A 【解析】0.02mol/L的HCl與0.04mol/L的NaHA溶液等體積混合液HCl與NaHA反應：NaHA+HCl=NaCl+H2A，所以C中相當于含有 0.01mol/LH2A 和0.01mol/LNaHA；0.02mol/L的NaOH與0.02mol/L的NaHA溶液等體積混合NaOH+NaHA=Na2A+H2O 所以D中相當于含有 0.01mol/LNa2A，因此， A. 0.01mol/L的H2A溶液 B. 0.01mol/L的NaHA溶液 C. 0.01mol/LH2A 和0.01mol/LnaHA D. 0.01mol/LNa2A （1）因弱酸的一級電離為酸性的主要來源，明顯只有A、C具有弱酸；而C中HA-會抑制同濃度弱酸的電離，故較小，只有D為正鹽，水解程度最大，c（H+）最小，故答案為：A；D； （2）因C中電離比A小，留下的就比A大，故c（H2A）最大；D中正鹽二級水解生成弱酸最難，故c（H2A）最小，故答案為：C；D； （3）因正鹽留下的A2-濃度必最大；弱酸二級電離成A2-最難，故答案為：D；A 3. 關注隱含信息的發(fā)掘 【例3】今有一混合物的水溶液，只可能含有。以下離子中的若干種： K+、NH4+、Cl－、Mg2+、Fe3+、CO32—、SO42—，現(xiàn)每次取100.00ml進行實驗。 ① 第一份加入AgNO3溶液有沉淀產生。 ② 第二份加足量NaOH后加熱，收集到氣體0.896L（標準狀態(tài)下）。 ③ 第三份加足量BaCl2后，得干燥沉淀6.27g，沉淀經足量鹽酸洗滌干燥后，剩2.33g。 試回答有關問題： ⑴ 判斷K+、Cl－是否存在？K+ ；Cl－ （填下列序號）。 A．一定存在 B．可能存在 C．一定不存在 ⑵ 肯定存在的離子在原溶液中的物質的量濃度分別為： 。 【答案】⑴ A B ⑵ c(NH4+)=0.4molL－1 、c(SO42－)=0.1molL－1 、c(CO32－)=0.2molL－1、c(K+)≥0.2molL－1