高三化學(xué)總復(fù)習(xí) 專題攻略 之離子濃度大小比較 四、 兩溶液混合后離子濃度大小的比較（含解析）

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兩溶液混合后離子濃度大小的比較 混合后溶液的酸堿性取決于溶質(zhì)的電離和水解的情況，一般判斷原則是：若溶液中有酸或堿存在，要考慮酸和堿的電離，即溶液相應(yīng)地顯酸性或堿性；若溶液中的溶質(zhì)僅為鹽，則考慮鹽水解情況；對于特殊情景要按所給的知識情景進行判斷。 一. 兩種物質(zhì)混合不反應(yīng) 【例1】用物質(zhì)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+)，對該混合溶液的下列判斷正確的是( ) A. C(H+)＞C(OH-) B. C(CH3COOH)＋C(CH3COO-)＝0.2 mol/L C. C(CH3COOH)＞C(CH3COO-) D. C(CH3COO-)＋C(OH-)＝0.2 mol/L 【答案】AB 【變式訓(xùn)練1-1】現(xiàn)有NH4Cl和氨水組成的混合溶液(填“>”、“<”或“=”) ⑴　若溶液的pH=7，則該溶液中C(NH4＋) C(Cl－)； ⑵　若溶液的pH>7，則該溶液中C(NH4＋) C(Cl－)； ⑶　若C(NH4＋)< C(Cl－)，則溶液的pH 7。 【答案】⑴= ⑵＞ ⑶＜ 【解析】NH4Cl和氨水組成的混合溶液，依據(jù)電荷守恒：c(NH4+) +c(H+)=c(Cl－)+c(OH－)，若溶液的pH=7，c(OH-)＝c(H+)，則C(NH4＋)=C(Cl－)；若溶液的pH>7，c(OH-)>c(H+)，C(NH4＋) ＞C(Cl－)；若C(NH4＋)< C(Cl－)，則c(H+)＞c(OH-)，溶液的pH＜7。 【變式訓(xùn)練1-2】 CH3COOH與CH3COONa等物質(zhì)的量混合配制成稀溶液，pH值為4.7，下列說法錯誤的 是( ) A. CH3COOH的電離作用大于CH3COONa的水解作用 B. CH3COONa的水解作用大于CH3COOH的電離作用 C. CH3COOH的存在抑制了CH3COONa的水解 D. CH3COONa的存在抑制了CH3COOH的電離 【答案】B 二. 兩種物質(zhì)恰好完全反應(yīng) 【例2】在10ml 0.1molL-1NaOH溶液中加入同體積、同濃度HAc溶液，反應(yīng)后溶液中各微粒的濃度關(guān)系錯誤的是( )。 A．c(Na+)＞c(Ac-)＞c(H+)＞c(OH-) B．c(Na+)＞c(Ac-)＞c(OH-)＞c(H+) C．c(Na+)＝c(Ac-)＋c(HAC) D．c(Na+)＋c(H+)＝c(Ac-)＋c(OH-) 【答案】A 【解析】由于混合的NaOH與HAc物質(zhì)的量都為110-3mol，兩者恰好反應(yīng)生成NaAc，等同于單一溶質(zhì)，故與題型①方法相同，由于少量Ac-發(fā)生水解：Ac- + H2OHAc+ OH-，故有c(Na+)＞c(Ac-)＞c(OH-)＞c(H+)，根據(jù)物料守恒C正確，根據(jù)電荷守恒D正確，A錯誤，故該題選項為A。 【變式訓(xùn)練2-1】100 mL 0.1 molL-1 醋酸與50 mL 0.2 molL-1 NaOH溶液混合，在所得溶液中( ) A. c(Na+)＞c(CH3COO-)＞c(OH-)＞c(H+) B. c(Na+)＞c(CH3COO-)＞c(H+)＞c(OH-) C. c(Na+)＞c(CH3COO-)＞c(H+)＝c(OH-) D. c(Na+)＝c(CH3COO-)＞c(OH-)＞c(H+) 【答案】A 【解析】由于混合的NaOH與HAc物質(zhì)的量都為0.01mol，兩者恰好反應(yīng)生成CH3COOHNa，等同于單一溶質(zhì)，由于少量Ac-發(fā)生水解：Ac- + H2OHAc+ OH-，故有c(Na+)＞c(CH3COO-)＞c(OH-)＞c(H+)， A正確，B、C、D錯誤。 三. 兩種物質(zhì)反應(yīng)，其中一種有剩余： 在審題時，要關(guān)注所給物質(zhì)的量是“物質(zhì)的量濃度”還是“pH”。 【名師點撥】解答此類題目時應(yīng)抓住兩溶液混合后剩余的弱酸或弱堿的電離程度和生成鹽的水解程度的相對大小。 【例1】把0.02 molL-1 HAc溶液與0.01 molL-1NaOH溶液等體積混合，則混合液中微粒濃度關(guān)系正確的是( ) A. c(Ac-)＞c(Na+) B. c(HAc)＞c(Ac-) C. 2c(H+)＝c(Ac-)-c(HAc) D. c(HAc)+c(Ac-)＝0.01 molL-1 【答案】AD 【解析】0.02 molL-1 HAc溶液與0.01 molL-1NaOH溶液等體積混合，反應(yīng)后溶液中的溶質(zhì)是等物質(zhì)的量的CH3COOH與CH3COONa，CH3COOH的電離程度大于CH3COONa的水解程度，溶液顯酸性，c(H+)＞c(OH-)，故c(Ac-)＞c(Na+)，A正確；CH3COOH的電離程度大于CH3COONa的水解程度，c(Ac-)＞c(HAc)，B錯誤；由物料守恒，c(HAc)+c(Ac-)＝0.01 molL-1，D正確。 【例2】： 將0.2molL－1HCN溶液和0.1molL－1的NaOH溶液等體積混合后，溶液顯堿性，下列關(guān)系式中正確的是 A. c(HCN)c(CN－) C. c(HCN)－c(CN－)＝c(OH－) D. c(HCN)＋c(CN－)＝0.1molL－1 【答案】BD 【解析】上述溶液混合后，溶質(zhì)為等物質(zhì)的量的HCN和NaCN，由于溶液顯堿性，說明HCN的電離程度小于NaCN水解程度，所以c(Na＋)>c(CN－)；由物料守恒，c(HCN)＋c(CN－)＝0.1molL－1，故B D正確。 【例3】 設(shè)氨水的pH＝x，某鹽酸的pH＝y(tǒng)，已知x+y＝14，且x>11。將上述兩溶液分別取等體積充分混合后，所得溶液中各離子濃度由大到小的順序是 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+) 【答案】C 【解析】由于x+y＝14，且x>11，所以氨水c(OH－) 和鹽酸中的c(H+) 相等。兩者等體積混合后，氨水過量，溶液顯堿性，AB錯誤；D電荷不守恒，故選C。 【例4】常溫下將稀NaOH溶液與稀CH3COOH溶液混合，不可能出現(xiàn)的結(jié)果 （ ） A．pH ＞ 7，且c(OH—) ＞ c(Na+) ＞ c(H+) ＞ c(CH3COO—) B．pH ＞ 7，且c(Na+) + c(H+) = c(OH—) + c(CH3COO—) C．pH ＜ 7，且c(CH3COO—) ＞c(H+) ＞ c(Na+) ＞ c(OH—) D．pH ＝ 7，且c(CH3COO—) ＞ c(Na+) ＞ c(H+) = c(OH—) 【答案】AD 【變式訓(xùn)練3-1】將pH=3的CH3COOH與pH=11的NaOH溶液等體積混合后，所得的混合溶液中，下列關(guān)系式正確的是( ) A. c(Na+)＞c(CH3COO-)＞c(H+) ＞c(OH-) B. c(CH3COO-)＞c(Na+)＞c(H+)＞c(OH-) C. c(CH3COO-)＞c(H+)＞c(Na+)＞c(OH-) D. c(CH3COO-)＞c(Na+)＞ c(OH-) ＞c(H+) 【答案】B 【解析】pH=3的CH3COOH與pH=11的NaOH溶液等體積混合后，所得溶液中含有CH3COOH與CH3COONa，且溶液顯酸性，D錯誤；由于CH3COOH電離程度很小， c(Na+)＞c(H+)，C錯誤；A項電荷不守恒，錯誤；B項正確。 【變式訓(xùn)練3-2】 將pH=2的鹽酸與pH=12的氨水等體積混合，所得混合溶液中，關(guān)系式正確的是( ) A. c(Cl-)＞c(NH4+)＞c(OH-)＞c(H+) B. c(NH4+)＞c(Cl-)＞ c(OH-)＞c(H+) C. c(Cl-)＝c(NH4+)＞c(H+)＝c(OH-) D. c(NH4+)＞c(Cl-)＞c(H+)＞c(OH-) 【答案】B 【變式訓(xùn)練3-3】等體積等濃度的MOH強堿溶液和HA弱酸溶液混合后，混合溶液中有關(guān)離子濃度的關(guān)系正確的是( ) 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(H+) D. c(M+)+ c(H+) =c(A-)+ c(OH-) 【答案】CD 【解析】等體積等濃度的MOH強堿溶液和HA弱酸溶液混合后，得到的是強堿弱酸鹽，溶液顯堿性，AB錯誤，C正確；根據(jù)電荷守恒，D正確。 【變式訓(xùn)練3-4】將標(biāo)準(zhǔn)狀況下的2.24LCO2通入150ml1mol/LNaOH溶液中，下列說法正確的是（ ） A．c(HCO3-)略大于c(CO32-) B．c(HCO3-)等于c(CO32-) C．c(Na+)等于c(CO32-)與c(HCO3-)之和 D．c(HCO3-)略小于c(CO32-) 【答案】A 【解析】計算得知，生成0.05mol Na2CO3和0.05 mol NaHCO3，而CO32-水解性大于HCO3-水解性，故A項正確。 四. pH等于7型 【名師點撥】只要題目中有溶液pH＝7這個條件，就用電荷守恒解答。 【例5】.(2002年全國高考理綜)常溫下，將甲酸和氫氧化鈉溶液混合，所得溶液pH＝7，則此溶液中( )。 A．c(HCOO-)＞c(Na+) B．c(HCOO-)＜c(Na+) C．c(HCOO-)＝c(Na+) D．無法確定 【答案】C 【解析】本題絕不能理解為恰好反應(yīng)，因完全反應(yīng)生成甲酸鈉為強堿弱酸鹽，溶液呈堿性，而現(xiàn)在pH=7， 故酸略為過量。根據(jù)溶液中電荷守恒：c(Na+)+ c(H+)= c(HCOO-)＋c(OH-)因pH=7，故c(H+)= c(OH-)，所以 有c(Na+)= c(HCOO-)，答案為C。 【變式訓(xùn)練4-1】將m mol L-1的鹽酸和n molL-1氨水等體積混合后，溶液的pH＝7，m與n的大小關(guān)系是_______，鹽酸中c(H+)與氨水中c(OH-)的大小關(guān)系是_______。 【答案】m＜n c(H+) ＞c(OH-) 【解析】m mol L-1的鹽酸和n molL-1氨水等體積混合后，如果恰好完全反應(yīng)生成NH4Cl，溶液的pH＜7， 溶液的pH＝7，說明氨水過量，則m＜n。鹽酸是強電解質(zhì)，氨水是弱電解質(zhì)，雖然氨水濃度大一些，但 溶液中電離出的c(H+) ＞c(OH-) 五. 未指明酸堿的強弱 【例6】一元酸HA溶液中，加入一定量強堿MOH溶液后，恰好完全反應(yīng)，反應(yīng)后的溶液中，下列判斷正確的是( ) A．c(A-) ≥c(M+) B．c(A-)≤c(M+) C．若MA不水解，則c(OH-)< c(A-) D．若MA水解，則c(OH-)> c(A-) 【答案】BC 【變式訓(xùn)練5-1】實驗測得常溫下，0.1mol/L某一元酸(HA)溶液的pH值等于1，0.1mol/L某一元堿(BOH)溶液里c(H+)/ c(OH-)＝10-12。將此兩種溶液等體積混合后，所得溶液呈的各離子的濃度由大到小排列的順序是( ) A．c(B+)＞c(A-)＞c(OH-)＞c(H+) B．c(A-)＞c(B+)＞c(H+)＞c(OH-) C．c(B+)＝c(A-)＞c(H+)＝OH-] D．c(B+)＞c(A-)＞c(H+)＞c(OH-) 【答案】C 【解析】0.1mol/L某一元酸(HA)溶液的pH值等于1，說明HA是強酸，0.1mol/L某一元堿(BOH)溶液里c(H+)/ c(OH-)＝10-12，根據(jù)水的離子積，可計算出c(OH-)=0.1mol/L，說明BOH是強堿，是強酸和強堿反應(yīng)，生成正鹽，答案為C。 2. 鹽與堿(酸)反應(yīng)型 【名師點撥】解答此類題目時應(yīng)抓住兩溶液混合后生成的弱酸或弱堿的電離程度和剩余鹽的水解程度的相對大小。 【例1】將0.1molL-1 醋酸鈉溶液20mL與0.1molL-1鹽酸10mL混合后，溶液顯酸性，則溶液中有關(guān)粒子 濃度關(guān)系正確的是( )。 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-) 【答案】BD 【解析】兩溶液混合反應(yīng)后，溶液實質(zhì)上是生成等濃度醋酸和醋酸鈉、氯化鈉的混合溶液。因溶液呈酸性說明CH3COO-的水解程度小于CH3COOH的電離程度，所以c(CH3COO-)＞c(Cl-)＞c(CH3COOH)，但CH3COOH電離程度較小，c(CH3COOH)＞c(H+)，故選項A、C錯誤，B正確。依據(jù)電荷守恒原則，可知選項D也正確。綜合上述答案選B、D。 【例2】 下列混合溶液中，各離子濃度的大小順序正確的是 A .1molL－1氨水1mL與10mL0.1molL－1鹽酸混合：c(Cl－)>c(NH4+)>c(OH－)>c(H+) B．10mL0.1molL－1NH4Cl與5mL0.2molL－1NaOH溶液混合：c(Na+)=c(Cl-)>c(OH-)>c(H+) C．10mL0.1molL－1CH3COOH溶液與5mL0.2molL－1NaOH溶液混合： c(Na+)=c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+) D.10mL0.5molL－1CH3COONa溶液與6mL1molL－1鹽酸混合：c(Cl-)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+) 【答案】B 【例3】 物質(zhì)的量濃度相同的200mL Ba(OH)2溶液和150mL NaHCO3混合后，最終溶液中離子的物質(zhì)的量濃度關(guān)系正確的是 A.c(OH－)>c(Ba2+)>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－) 【答案】B 【解析】為了便于計算，設(shè) Ba(OH)2和 NaHCO3的物質(zhì)的量分別為4mol和3mol，則n(OH－)=8mol n(Ba2+)=4mol n(Na+)=3mol n(HCO3－)=3mol ；反應(yīng)后:n(OH－)=5mol n(Ba2+)=1mol n(Na+)=3mol，所以選B。 【變式訓(xùn)練5-2】將0.2 molL-1 CH3COOK 與0.1 molL-1鹽酸等體積混合后，溶液的pH＜7，則溶液中下列 微粒的物質(zhì)的量濃度的關(guān)系正確的是( ) 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(CH3COO-)＞c(Cl-)＞c(CH3COOH)＞c(H+) 【答案】D 【解析】 0.2 molL-1 CH3COOK 與0.1 molL-1鹽酸等體積混合后，溶液是物質(zhì)的量的CH3COOK、CH3COOH、KCl混合液，溶液顯酸性，醋酸的電離程度大于醋酸鉀的水解程度，CH3COO-是凈增加的，故c(CH3COO-)＞c(Cl-)，CH3COOH是弱酸，故c(CH3COOH)＞c(H+)，選D。 【變式訓(xùn)練5-3】將0.4mol/LNH4Cl溶液和0.2mol/LNaOH溶液等體積混合后，溶液中下列微粒的物質(zhì)的量關(guān)系正確的（ ) A . c(NH4+)=c(Na+)=c(OH-)＞c(NH3H2O) B. c(NH4+)=c(Na+)＞c(NH3H2O) ＞c(OH-)＞c(H+) C. c(NH4+)＞c(Na+)＞c(OH-)＞c(NH3H2O) D. c(NH4+)＞c(Na+)＞c(NH3H2O) ＞c(OH-)＞c(H+) 【答案】D