1、溶液中离子浓度大小比较归类解析一、电离平衡理论和水解平衡理论1.电离理论：弱电解质的电离是微弱的，电离消耗的电解质及产生的微粒都是少量的，同时注意考虑水的电离的存在；例如 NH3H2O 溶液中微粒浓度大小关系。【分析】由于在 NH3H2O 溶液中存在下列电离平衡：NH 3H2O NH4+OH-，H 2O H+OH-，所以溶液中微粒浓度关系为：c(NH 3H2O)c(OH -)c(NH 4+)c(H +)。多元弱酸的电离是分步的，主要以第一步电离为主；例如 H2S 溶液中微粒浓度大小关系。【分析】由于 H2S 溶液中存在下列平衡：H 2S HS-+H+， HS- S2-+H+，H 2O H+OH
2、-，所以溶液中微粒浓度关系为：c(H 2S )c(H +)c(HS -)c(OH -)。2.水解理论：弱酸的阴离子和弱碱的阳离子因水解而损耗；如 NaHCO3 溶液中有：c(Na+)c(HCO 3-)。弱酸的阴离子和弱碱的阳离子的水解是微量的（双水解除外），因此水解生成的弱电解质及产生 H+的（或 OH-）也是微量，但由于水的电离平衡和盐类水解平衡的存在，所以水解后的酸性溶液中 c(H+)（或碱性溶液中的 c(OH-)）总是大于水解产生的弱电解质的浓度；例如（NH 4） 2SO4 溶液中微粒浓度关系：c(NH4+)c(SO 42-)c(H +) c(NH3H2O)c(OH -)。(3)多元弱酸
3、的酸根离子的水解是分步进行的，主要以第一步水解为主。例如: Na 2CO3 溶液中水解平衡为： CO32-+H2O HCO3-+OH-，H 2O+HCO3- H2CO3+OH-，所以溶液中部分微粒浓度的关系为：c(CO 32-)c(HCO 3-)。 二、电荷守恒和物料守恒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的阴离子所带的负电荷数相等。如 NaHCO3 溶液中：n(Na +)n(H +)n(HCO 3-)2n(CO 32-)n(OH -)推出：c(Na+)c(H +)c(HCO 3-)2c(CO 32-)c(OH -)2物料守恒：电解质溶液中由于电离或水解因素，离子会发生变化
4、变成其它离子或分子等，但离子或分子中某种特定元素的原子的总数是不会改变的。如 NaHCO3 溶液中n(Na+)： n(c) 1：1，推出： c(Na+)c(HCO 3-)c(CO 32-)c(H 2CO3)3导出式质子守恒：如碳酸钠溶液中由电荷守恒和物料守恒将 Na+离子消掉可得： c(OH-)=c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3)。 如醋酸钠溶液中由电荷守恒和物料守恒将钠离子消掉可:c(OH -)=c(H+)+c(CH3COOH)。规律总结正确的思路：【常见题型】一、溶质单一型 关注三个守恒1.弱酸溶液：【例 1】在 0.1mol/L 的 H2S 溶液中，下列关系错误的是（ ）A
5、.c(H+)=c(HS-)+c(S2-)+c(OH-) B.c(H+)=c(HS-)+2c(S2-)+c(OH-)C.c(H+)c(HS -)+c(S2-)+c(OH-) D.c(H2S)+c(HS-)+c(S2-)=0.1mol/L 分析：由于 H2S 溶液中存在下列平衡：H 2S H+HS-，HS - H+S2-，H 2O H+OH-，根据电荷守恒得 c(H+)=c(HS-)+2c(S2-)+c(OH-)，由物料守恒得 c(H2S)+c(HS-)+c(S2-)=0.1mol/L，所以关系式错误的是 A 项。（注意：解答这类题目主要抓住弱酸的电离平衡。）2.弱碱溶液：【例 2】室温下，0.1
6、mol/L 的氨水溶液中，下列关系式中不正确的是（ ）A. c(OH-)c(H +) B.c(NH3H2O)+c(NH4+)=0.1mol/L C.c(NH4+)c(NH 3H2O)c(OH -)c(H +) D.c(OH-)=c(NH4+)+c(H+)分析：由于氨水溶液中存在一水合氨的电离平衡和水的电离平衡，所以所得溶液呈碱性，根据电荷守恒和物料守恒知 BD 正确，而一水合氨的电离是微量的，所以 C 项错误，即答案为 C 项。3.强酸弱碱盐溶液：【例 3】在氯化铵溶液中，下列关系正确的是（ ）A.c(Cl-) c(NH4+)c(H +)c(OH -) B.c(NH4+)c(Cl -)c(H
7、+)c(OH -)C.c(NH4+)c(Cl -)c(H +)c(OH -) D.c(Cl-)c(NH 4+)c(H +)c(OH -)分析：由于氯化铵溶液中存在下列电离过程：NH 4Cl=NH4+Cl-，H 2O H+OH-和水解过程：NH 4+H2O H+NH3H2O，由于 NH4+水解被消耗，所以 c(Cl-)c(NH 4+)，又因水解后溶液显酸性，所以 c(H+)c(OH -)，且水解是微量的，所以正确的是 A 项。（注意：解答这类题时主要抓住弱碱阳离子的水解，且水解是微量的，水解后溶液呈酸性。）4.强碱弱酸盐溶液：【例 4】在 Na2S 溶液中下列关系不正确的是A c(Na+) =2
8、c(HS ) +2c(S2 ) +c(H2S) Bc(Na +) +c(H+)=c(OH )+c(HS )+2c(S2 )Cc(Na +)c(S 2 )c(OH )c(HS ) Dc(OH )=c(HS )+c(H+)+c(H2S)解析：电荷守恒：c(Na +) +c(H+)=c(OH )+c(HS )+2c(S2 )；物料守恒：c(Na +) =2c(HS ) +2c(S2 ) +2c(H2S)；质子守恒：c(OH )=c(HS )+c(H+)+2c(H2S)，选 A D5.强碱弱酸的酸式盐溶液：【例 5】 （2004 年江苏卷）草酸是二元弱酸，草酸氢钾溶液呈酸性，在 0.1mol/LKHC
9、2O4溶液中，下列关系正确的是（CD）A c(K+)+c(H+)=c(HC2O4-)+c(OH-)+ c(C2O42-) B c(HC2O4-)+ c(C2O42-)=0.1mol/LC c(C2O42-) c(H2C2O4) D c(K+)= c(H2C2O4)+ c(HC2O4-)+ c(C2O42-)分析：因为草酸氢钾呈酸性，所以 HC2O4-电离程度大于水解程度，故 c(C2O42-) c(H2C2O4)。又依据物料平衡，所以 D c(K+)= c(H2C2O4)+ c(HC2O4-)+ c(C2O42-)正确，又根据电荷守恒： c(K+)+c(H+)=c(HC2O4-)+c(OH-)
10、+2c(C2O42-)，所以综合上述 C、D 正确。练习：1、(2001 年全国春招题)在 0.1molL-1 Na2CO3溶液中，下列关系正确的是( )。A c(Na+)2 c(CO32- B c(OH-)2 c(H+) C c(HCO3-) c(H2CO3) D c(Na+) c(CO32-) c(HCO3-)2、在 0.1mol/L 的 NaHCO3 溶液中，下列关系式正确的是（ ）A.c(Na+)c(HCO 3-)c(H +)c(OH -) B.c(Na+)=c(HCO3-)c(OH -)c(H +)C.c(Na+)+c(H+)c(HCO 3-)+c(OH-)+2c(CO32-) D.
11、c(Na+)c(HCO 3-)+c(CO32-)+c(H2CO3) 3、 已知某温度下 0.1molL1 的 NaHB(强电解质)溶液中 c(H ) c(OH )，则下列有关说法或关系式一定正确的是（ )HB 的水解程度小于 HB 的电离程度； c(Na+)=0.1molL1 c(B2 )；溶液的 pH=1； c(Na+)=c(HB )+2c(B2 )+c(OH )。A B C D4、 （2006 江苏）1、下列叙述正确的是（ ）A0.1molL 1 氨水中，c(OH -)=c(NH4+)B10 mL 0.02molL 1 HCl 溶液与 10 mL 0.02molL1 Ba(OH)2 溶液充
12、分混合,若混合后溶液的体积为 20 mL，则溶液的 pH=12C在 0.1molL1 CH3COONa 溶液中，c(OH -)=c(CH3COOH)c(H +)D0.1molL 1 某二元弱酸强碱盐 NaHA 溶液中， c(Na+)=2c(A2-) c(HA-) c(H2A)5、(05 上海)14、叠氮酸（HN 3）与醋酸酸性相似，下列叙述中错误的是（ ）A、HN 3 水溶液中微粒浓度大小顺序为：c(HN 3)c(H+)c(N3)c(OH)B、HN 3 与 NH3 作用生成的叠氮酸铵是共价化合物C、NaN 3 水溶液中离子浓度大小顺序为：c(Na +)c(N3) c(OH)c(H+)D、N 3
13、与 CO2 含相等电子数二、两种电解质溶液混合后离子浓度大小的比较关注混合后溶液的酸碱性混合后溶液的酸碱性取决于溶质的电离和水解的情况，一般判断原则是：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；对于特殊情景要按所给的知识情景进行判断。1、两种物质混合不反应：【例】：用物质的量都是 0.1 mol 的 CH3COOH 和 CH3COONa 配制成 1L 混合溶液，已知其中C(CH3COO-)C(Na +)，对该混合溶液的下列判断正确的是( )A.C(H +)C(OH -) B.C(CH3COOH)C(CH 3COO-)0.2 mo
14、l/LC.C(CH 3COOH)C(CH 3COO-) D.C(CH3COO-)C(OH -)0.2 mol/L点拨 CH 3COOH 和 CH3COONa 的混合溶液中，CH 3COOH 的电离和 CH3COONa 的水解因素同时存在。已知 C(CH3COO-)C(Na +)，根据电荷守恒 C(CH3COO-)C(OH -)C(Na +)C(H +)，可得出 C(OH-)C(H +)。说明混合溶液呈酸性，进一步推测出 0.1mol/L 的 CH3COOH 和0.1mol/L 的 CH3COONa 溶液中，电离和水解这一对矛盾中起主要作用是电离，即 CH3COOH 的电离趋势大于 CH3COO
15、-的水解趋势。根据物料守恒，可推出（B）是正确的。练习 1、现有 NH4Cl 和氨水组成的混合溶液 C(填“” 、 “7，则该溶液中 C(NH4 ) C(Cl )；若 C(NH4 )c(CN )C. c(HCN) c(CN )c(OH ) D. c(HCN)c(CN )0.1molL 1解析：上述溶液混合后，溶质为 HCN 和 NaCN，由于该题已说明溶液显碱性，所以不能再按照 HCN 的电离处理，而应按 NaCN 水解为主。所以 c(Na )c(CN )，选 B D【例 3】 设氨水的 pHx，某盐酸的 pHy，已知 x+y14，且 x11。将上述两溶液分别取等体积充分混合后，所得溶液中各离
16、子浓度由大到小的顺序是A. c(Cl )c(NH4+)c(H+)c(OH ) B. c(NH4+)c(Cl )c(H+)c(OH )C. c(NH4+)c(Cl )c(OH )c(H+) D. c(Cl )c(NH4+)c(OH )c(H+)解析：由于 x+y14，且 x11，所以氨水 c(OH ) 和盐酸中的 c(H+) 相等。两者等体积混合后，氨水过量，溶液显碱性，选 C【例 4】 （05 江苏）常温下将稀 NaOH 溶液与稀 CH3COOH 溶液混合，不可能出现的结果ApH 7，且 c(OH) c(Na+) c(H+) c(CH3COO) BpH 7，且 c(Na+) + c(H+) =
17、 c(OH) + c(CH3COO)CpH 7，且 c(CH3COO) c (H+) c(Na+) c(OH) DpH 7，且 c(CH3COO) c(Na+) c(H+) = c(OH)练习 1：将 pH=3 的 CH3COOH 与 pH=11 的 NaOH 溶液等体积混合后，所得的混合溶液中，下列关系式正确的是( )A、c(Na +)c(CH 3COO-)c(H +) c(OH -) B、 c(CH3COO-)c(Na +)c(H +)c(OH -)C、 c(CH3COO-)c(H +)c(Na +)c(OH -) D、c(CH 3COO-)c(Na +) c(OH-) c(H +)练习
18、2：将 pH=2 的盐酸与 pH=12 的氨水等体积混合,所得混合溶液中，关系式正确的是( ) A、c(Cl -)c(NH 4+)c(OH -)c(H +) B、c(NH 4+)c(Cl -) c(OH-)c(H +)C、c(Cl -)c(NH 4+)c(H +)c(OH -) D、c(NH 4+)c(Cl -)c(H +)c(OH -)练习 3：等体积等浓度的 MOH 强碱溶液和 HA 弱酸溶液混合后,混合溶液中有关离子浓度的关系正确的是( )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
19、(H +) D. c(M+)+ c(H+) =c(A-)+ c(OH-) 分析: 由于等体积等浓度的上述物质混合后，二者恰好完全反应而生成强碱弱酸盐，所以所得溶液由于 A-的水解而呈碱性，由电荷守恒和物料守恒知 CD 项正确。变式练习： （2004 年上海卷）将标准状况下的 2.24LCO2通入 150ml1mol/LNaOH 溶液中，下列说法正确的是（A）A c(HCO3-)略大于 c(CO32-) B c(HCO3-)等于 c(CO32-)C c(Na+)等于 c(CO32-)与 c(HCO3-)之和 D c(HCO3-)略小于 c(CO32-)解析计算得知，生成 0.05mol Na2C
20、O3和 0.05 mol NaHCO3，而 CO32-水解性大于 HCO3-水解性，故 A 项正确。变式：pH 等于 7 型【例 5】.(2002 年全国高考理综)常温下，将甲酸和氢氧化钠溶液混合，所得溶液 pH7，则此溶液中( )。A c(HCOO-) c(Na+) B c(HCOO-) c(Na+) C c(HCOO-) c(Na+) D无法确定 解析本题绝不能理解为恰好反应，因完全反应生成甲酸钠为强碱弱酸盐，溶液呈碱性，而现在 Ph=7，故酸略为过量。根据溶液中电荷守恒： c(Na+)+ c(H+)= c(HCOO-) c(OH-)因 pH=7，故 c(H+)= c(OH-)，所以有 c
21、(Na+)= c(HCOO-)，答案为 C。练习、将 m mol L-1 的盐酸和 n molL-1 氨水等体积混合后，溶液的 pH7，m 与 n 的大小关系是_，则盐酸中 c(H+)与氨水中 c(OH-)的大小关系是_；未指明酸碱的强弱：例：一元酸 HA 溶液中，加入一定量强碱 MOH 溶液后，恰好完全反应，反应后的溶液中，下列判断正确的是( )AA -M+ BA -M+ C若 MA 不水解,则OH -A-解析：因为没有告知一元酸 HA 的相对强弱，因此要考虑两种情况 ，若是强酸，则A -=M+ ， 若是弱酸则 A-M + ，还要考虑 MA 的水解，所以选 B C练习、 实验测得常温下 0.
22、1mol/L 某一元酸(HA)溶液的 pH 值等于 1，0.1mol/L 某一元碱(BOH)溶液里H +/OH-10 -12。将此两种溶液等体积混合后，所得溶液呈的各离子的浓度由大到小排列的顺序是( )AB +A -OH -H + BA -B +H +OH -CB +A -H +OH - DB +A -H +OH -（2）盐与碱( 酸)反应型（解答此类题目时应抓住两溶液混合后生成的弱酸或弱碱的电离程度和剩余盐的水解程度的相对大小。）【例 1】. (2001 年上海高考题)将 0.1molL-1 醋酸钠溶液 20mL 与 0.1molL-1盐酸 10mL混合后，溶液显酸性，则溶液中有关粒子浓度关
23、系正确的是( )。A c(CH3COO-) c(Cl-) c(H+) c(CH3COOH) B.c(CH3COO-) c(Cl-) c(CH3COOH) c(H+)C c(CH3COO-) c(Cl-) c(H+) c(CH3COOH) D.c(Na+) c(H+) c(CH3COO-) c(Cl-) c(OH-)解析两溶液混合反应后，溶液实质上是生成等浓度醋酸和醋酸钠、氯化钠的混合溶液。因溶液呈酸性说明 CH3COO-的水解程度小于 CH3COOH 的电离程度，所以 c(CH3COO-) c(Cl-) c(CH3COOH)，但 CH3COOH 电离程度较小， c(CH3COOH) c(H+)
24、，故选项A、C 错误，B 正确。依据电荷守恒原则，可知选项 D 也正确。综合上述答案选B、D。【例 2】 下列混合溶液中，各离子浓度的大小顺序正确的是 BA .1molL1 氨水 1mL 与 10mL0.1molL1 盐酸混合：c(Cl )c(NH4+)c(OH )c(H+)B10mL0.1molL 1 NH4Cl 与 5mL0.2molL1 NaOH 溶液混合：c(Na +)=c(Cl-)c(OH-)c(H+)C10mL0.1molL 1 CH3COOH 溶液与 5mL0.2molL1 NaOH 溶液混合：c(Na+)=c(CH3COO-)c(OH-)c(H+)D.10mL0.5molL1
25、CH3COONa 溶液与 6mL1molL1 盐酸混合：c(Cl -)c(Na+)c(OH-)c(H+)解析：A 项中氨水与盐酸混合恰好反应生成氯化铵，所以溶液显酸性，A 错。B 项中NH4Cl 与 NaOH 溶液混合恰好反应生成 NH3H2O 和 NaCl，溶液显碱性，B 正确。C项混合后溶液中溶质为 CH3COONa，CH 3COO-要水解， C 错。D 项混合后溶质为CH3COOH 、HCl 、NaCl，溶液现酸性， D 错。【例 3】 物质的量浓度相同的 200mL Ba(OH)2 溶液和 150mL NaHCO3 混合后，最终溶液中离子的物质的量浓度关系正确的是A.c(OH )c(B
26、a2+)c(Na+)c(CO32 ) B. c(OH )c(Na+)c(Ba2+)C(H+)C. c(OH )=c(Ba2+)+c(Na+)+c(H+) D. c(H+)+c(Na+)+2c(Ba2+)=c(OH )解析：为了便于计算，设 Ba(OH)2 和 NaHCO3 的物质的量分别为 4mol 和 3mol，则n(OH )=8mol n(Ba2+)=4mol n(Na+)=3mol n(HCO3 )=3mol ；反应后:n(OH )=5mol n(Ba2+)=1mol n(Na+)=3mol ，所以选 B练习 1：将 0.2 molL-1 CH3COOK 与 0.1 molL-1 盐酸等
27、体积混合后，溶液的 pH7，则溶液中下列微粒的物质的量浓度的关系正确的是( )A.c(CH3COO-)c(Cl -)c(H +)c(CH 3COOH) B.c(CH3COO-)c(Cl -)c(CH 3COOH)c(H +)C.c(CH3COO-)c(Cl -)c(H +)c(CH 3COOH) D.c(CH3COO-)c(Cl -)c(CH 3COOH)c(H +)练习 2：将 0.4mol/LNH4Cl 溶液和 0.2mol/LNaOH 溶液等体积混合后，溶液中下列微粒的物质的量关系正确的是（ )A .c(NH4+)=c(Na+)=c(OH-)c(NH 3H2O) B. c(NH4+)=c
28、(Na+) c(NH3H2O) c(OH -)c(H +)C.c(NH4+)c(Na +)c(OH -)c(NH 3H2O) D. c(NH4+)c(Na +)c(NH 3H2O) c(OH -)c(H +)4、不同物质同种离子浓度比较型：【例题】 (1996 年上海高考题)物质的量浓度相同的下列溶液中，NH 4+浓度最大的是（ ） 。ANH 4Cl BNH 4HSO4 CNH 3COONH4 DNH 4HCO3解析 NH 4+在溶液中存在下列平衡：NH 4+ + H2O NH3H2O + H+ B 中 NH4HSO4电离出大量 H+，使平衡向左移动，故 B 中 c(NH4+)大于 A 中的
29、c(NH4+)，C项的 CH3COO-和 D 项的 HCO3-水解均呈碱性，使平衡向右移动，故 C、D 中 c(NH4+)小于A 中 c(NH4+)，正确答案为 B。练习：1、物质的量浓度相同的下列溶液(NH 4)2CO3 (NH 4)2SO4 NH 4HCO3 NH 4HSO4 NH 4Cl NH 3H2O；按 c(NH4+)由小到大的排列顺序正确的是（ ）A. B. C. D.2、 （2006 重庆）11 温度相同、浓度均为 0.2 mol/L 的 (NH 4)2SO4、 NaNO 3、 NH 4HSO4、 NH 4NO3、 、CH 3COONa 溶液，它们的 pH 值由小到大的排列顺序是
30、（A）A B C D5、其他类型关注利用溶液中阴阳离子的种类来判断溶液中溶质的可能情况:有些题目给定了盐溶液中的阴阳离子种类，可以假设该溶液是相应酸与碱反应后的产物，因此存在酸碱过量问题。【例 1】已知某无色透明的溶液中所含的离子仅有 Na+、 CH3COO-、H +和 OH-四种离子，试回答下列问题：该溶液所含的四种离子的物质的量浓度大小之间的关系是否只有一种可能 （填“是”或“否”） ，其原因是： 。 某学生将该溶液中的四种离子的物质的量浓度按从大到小的顺序排列了若干种可能，其中合理的是： A. c(Na+)c(CH3COO )c(OH )c(H+) B. c(CH3COO )=c(Na+
31、)c(OH )=c(H+)C. c(H+)c(OH )c(Na+)c(CH3COO ) D. c(Na+)c(CH3COO )c(H+)c(OH )解析：由于溶液中所含的离子仅有 Na+、CH 3COO-、H +和 OH-四种离子，所以可以认为是醋酸和 NaOH 反应后的溶液。因此该溶液中可能含有溶质 CH3COONa ; CH3COONa、CH 3COOH; CH3COONa、NaOH 等情况 所以该溶液所含的四种离子的物质的量浓度大小之间的关系不能只有一种。第（2）问中 C D 选项不符和溶液中电荷守恒规律，选 AB.练习.已知某溶液中存在 Cl-、 NH4+、 H+、 OH- 四种离子经
32、过四位同学测定其浓度大小关系如下,其中不可能的是 ( )A.C(Cl-)C(NH 4+)C(H +)C(OH -) B. C(Cl-)C(H +)C(NH 4+)C(OH -)C.C(Cl-)C(NH 4+)C(OH -)C(H +) D. C(OH-)C(H +)C(Cl-)C(NH 4+)对所给的二元酸的电离，要关注电离的程度：是否完全电离。【例 2】某二元酸（化学式用 H2A 表示）在水中的电离方程式是：H2A=H+HA；HA H+A2 回答下列问题：Na 2A 溶液显 （填“ 酸性”， “中性”，或“碱性” ） 。理由是： （用离子方程式表示）在 0.1molL 1 的 Na2A 溶液
33、中，下列微粒浓度关系式正确的是： 。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 )已知 0.1molL1 NaHA 溶液的 pH=2，则 0.1molL-1 H2A 溶液中氢离子的物质的量浓度可能是 0.11 molL1 （填“”，或“=” ） ，理由是： 0.1molL 1 NaHA 溶液中各种离子浓度由大到小的顺序是： 解析：由于“H 2A=H+HA；HA H+A2 ”，因此在 NaHA 溶液中仅存在:HA H+A2 电离情况， 没有 HA 的水解过程。在 H2A 溶液中 H2A 第一步电离产生的 H+，抑制了 HA-的电离。理解上述内容，答案迎刃而解。
