溶液中离子浓度大小的比较方法及分析技巧

一、溶液中离子浓度大小的比较方法及分析技巧

1、理解两大平衡树立“微弱”意识

（1）电离平衡——弱电解质的电离是微弱的

①弱电解质的电离是微弱的，电离产生的微粒都非常少，同时还要考虑水的电离。

如氨水中，粒子浓度的大小关系是：$\ c（\ce{NH3·H2O}）$>$\ c（\ce{OH-}）$>$\ c（\ce{NH+4}）$

②多元弱酸的电离是分步进行的，其主要是第一步电离（第一步电离程度远大于第二步电离）。如在$\ce{H2S}$溶液中，粒子浓度大小关系是：$\ c（\ce{H2S}）$>$\ c（\ce{H+}）$>$\ c（\ce{HS-}）$>$\ c（\ce{S^2-}）$。

（2）水解平衡——弱电解质离子的水解是微弱的

①弱电解质离子的水解损失是微量的（水解相互促进的除外），但由于水的电离，故水解后酸性溶液中$\ c（\ce{H+}）$或碱性溶液中$\ c（\ce{OH-}）$总是大于水解产生的弱电解质的浓度。

如$\ce{NH4Cl}$溶液中，粒子的浓度大小关系是$\ c（\ce{Cl-}）$>$\ c（\ce{NH+4}）$>$\ c（\ce{H+}）$>$\ c（\ce{NH3·H2O}）$。

②多元弱酸酸根离子的水解是分步进行的，以第一步水解为主。

如在$\ce{Na2CO3}$溶液中，$\ce{CO^{2-}3}$、

$\ce{HCO^-_3}$、$\ce{H2CO3}$的浓度大小关系应是

$\ c（\ce{CO^{2-}3}）$>$\ c（\ce{HCO^-_3}）$>$\ c（\ce{H2CO3}）$。

2、分析溶液中粒子浓度关系的技巧

（1）对于混合溶液中微粒浓度的比较，要先考虑是否反应，再判断反应后酸或碱是否过量，若过量，则须同时考虑电离与水解。

（2）一般而言，等浓度的弱酸与弱酸盐混合，电离程度大于水解程度，溶液呈酸性；电离程度小于水解程度，溶液呈碱性。

（3）对于存在电离和水解过程的$\ce{NaHA}$溶液，若溶液呈酸性，则电离程度大于水解程度，$\ c（\ce{A^{2-}}）$>$\ c（\ce{H2A}）$；若溶液呈碱性，则电离程度小于水解程度，$\ c（\ce{H2A}）$>$\ c（\ce{A^{2-}}）$。

（4）利用电荷守恒和物料守恒确定粒子浓度等量关系和不等量关系。

3、比较溶液中粒子浓度大小的三大类型

（1）类型一：单一溶液中各离子浓度的比较

①多元弱酸溶液：多元弱酸分步电离，电离程度逐级减弱。

②多元弱酸的正盐溶液：多元弱酸的酸根离子分步水解，水解程度逐级减弱。

（2）类型二：混合溶液中各离子浓度的比较

混合溶液要综合分析电离、水解等因素。

（3）类型三：不同溶液中同一离子浓度的比较

不同溶液要看溶液中其他离子对该离子的影响。

二、离子浓度大小比较的相关例题

25$\rm {℃}$时，向10 $\rm {mL}$物质的量浓度均为0.1 $\ce {\rm mol·L}^{-1}$的$\ce{HCl}$和$\ce{CH3COOH}$混合溶液中滴加0.1 $\ce {\rm mol·L}^{-1}$ $\ce{NaOH}$溶液，下列有关溶液中粒子浓度关系正确的是___

A．未加NaOH溶液时$\ c（\ce{H+}）$＞$\ c（\ce{Cl-}）$=$\ c（\ce{CH3COOH}）$

B．加入10 $\rm {mL}$ $\ce{NaOH}$溶液时：$\ c（\ce{OH-}）$＋$\ c（\ce{CH3COO-}）$=$\ c（\ce{H+}）$

C．加入$\ce{NaOH}$溶液至$\rm {pH}$=7时：$\ c（\ce{Cl-}）$=$\ c（\ce{Na+}）$

D．加入20 $\rm {mL}$ $\ce{NaOH}$溶液时：2$\ c（\ce{Na+}）$=$\ c（\ce{Cl-}）$＋$\ c（\ce{CH3COO-}）$＋$\ c（\ce{CH3COOH}）$

答案：B

解析：未加$\ce{NaOH}$溶液时：$\ c（\ce{H+}）$>$\ c（\ce{Cl-}）$>$\ c（\ce{CH3COOH}）$，A错误；加入10 $\rm {mL}$ $\ce{NaOH}$溶液时，让盐酸与$\ce{NaOH}$恰好完全反应，得到$\ce{NaCl}$和$\ce{CH3COOH}$的混合溶液，$\ce{CH3COOH}$中存在电荷守恒，即$\ c（\ce{OH-}）$＋$\ c（\ce{CH3COO-}）$＝$\ c（\ce{H+}）$，B正确；加入$\ce{NaOH}$溶液至$\rm {pH}$ =7时：$\ c（\ce{Cl-}）$＋$\ c（\ce{CH3COO-}）$＝$\ c（\ce{Na+}）$，C错误；加入20 $\rm {mL}$ $\ce{NaOH}$溶液时，$\ce{NaOH}$与$\ce{HCl}$和$\ce{CH3COOH}$恰好完全反应，由物料守恒得$\ c（\ce{Na+}）$＝$\ c（\ce{Cl-}）$＋$\ c（\ce{CH3COO-}）$＋$\ c（\ce{CH3COOH}）$，D错误。