化学：怎么判断离子浓度大小？

Question

怎么判断离子浓度大小

Answer 1

判断同一溶液中离子浓度大小,大致要考虑以下几个方面1.判断溶液的酸碱性如 NaF溶液中的4种离子浓度首先判断NaF是弱酸强碱盐，水解显碱性，c(OH-)>c(H+) Na+不水解而F-会水解，因此 c(Na+)>c(F-)Na+和F-是主要离子，因此 c(Na+)>c(F-)> c(OH-)>c(H+) 2.利用电荷守恒式 NH4Cl溶液呈电中性，因为 c（NH4+）+c(H +)=c(Cl-)+c(OH-)又因为溶液显酸性，c(OH-) < c(H+) ,，那么 c（NH4+）<c(Cl-)总体的就是 c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)3.抓主要因素,运用电荷守恒和物料守恒如等物质的量浓度的 NaF和HF的混合溶液，显酸性，判断c(F -)和c(HF)依据上面第二条可以判断出 c(F-)>c(Na+) >c(H +)>c(OH-)再用物料守恒2 c(Na+)=c(F-)+c(HF)综合，得 c(HF)<c(Na+)然后得到 c(F -)> c(HF)。或者直接来理解，因为溶液显示酸性，说明HF的电离为主 HF《===》H+ +F-而F-的水解是次要的，F-+ H2O《====》 HF+OH-那么 c(F -)> c(HF)

Answer 2

盐类水解是一个重点内容，历年高考试题都有涉及。08年高考，全国卷Ⅰ、全国卷Ⅱ、上海、江苏、海南、北京等化学试题中均有涉及盐类水解的内容。而许多学生对于比较溶液中离子浓度大小关系的题目感到棘手。那么，怎样判断溶液中各种离子浓度大小关系呢？要从以下几方面来判断：
1．酸性溶液中，c(H＋)>c(OH-);碱性溶液中c(H＋)<c(OH-)。
2．由电荷守恒关系判断。
3．由物料守恒关系判断。
4．由不同弱酸酸根或弱碱碱根水解程度大小关系判断。
5．由酸式酸根的电离和水解程度相对大小关系判断。
现以08年高考江苏化学卷第12题为例，说明以上方法的应用。
下列溶液中有关物质的量浓度关系正确的是（　　）。
A.PH=2的HA溶液与PH=12的MOH溶液任意比混合：c(H＋)+c(M＋)=c(OH-)+c(A-)
B.PH相等的CH3COONa、NaOH 和Na2CO3三种溶液：c(NaOH)<c(CH3COONa)<c( Na2CO3)
C.物质的量浓度相等的CH3COOH和CH3COONa溶液等体积混合：c(CH3COO-)+2c(OH-)= 2c(H＋)+ c(CH3COOH)
D.0.1mol�6�1L-1的NaHA溶液,其PH=4:c(HA-)＞ c(H＋) ＞c(H2A) ＞c(A2-)
分析：A项，HA溶液与MOH溶液混合，无论两者恰好完全反应，还是有其一过量，也无论HA与MOH是强电解质还是弱电解质，混合反应后，溶液中只有与H＋ 、 M＋、 OH- 和 A-4种离子，根据溶液中电荷守恒关系（即所有阳离子带的正电荷总数等于所有阴离子带的负电荷总数），可得c(H＋)+c(M＋)=c(OH-)+c(A-)。A正确。
B项，NaOH是强碱。CH3COONa 和Na2CO3 是弱酸强碱盐，因水解溶液显碱性，但CH3COOH酸性比H2CO3酸性强，Na2CO3水解程度比CH3COONa水解程度大。若CH3COONa、NaOH 和Na2CO3三种溶液的物质的量浓度相同，则溶液PH由大到小的关系为NaOH ＞ Na2CO3 ＞ CH3COONa。要使三者PH相同，它们浓度大小关系应为c(NaOH )＜c(Na2CO3)＜c(CH3COONa)。B错。
C项，两种溶液混合后，混合溶液共有CH3COO- 、 H＋、Na＋和OH-4种离子，根据溶液中电荷守恒关系可得，c(CH3COO-)+c(OH-)= c(H＋)+ c(Na＋)。CH3COOH和CH3COONa两溶液物质的量浓度相等，体积相等，即物质的量相等。若设它们的物质的量都为1mol,根据物料守恒可得混合后溶液中n(Na＋)= 1mol, n(CH3COO-)+n(CH3COOH )=2 mol，由此可知c(Na＋)=〔c(CH3COO-)+c(CH3COOH )〕÷2 ,将其带入上式整理后得c(CH3COO-)+2c(OH-)= 2c(H＋)+ c(CH3COOH)。C正确。
D项,溶液PH=4, c(H＋)=1×10-4 mol�6�1L-1＜0.1mol�6�1L-1，溶液呈酸性，说明HA-为弱酸的酸式酸根，且HA-离子的电离程度大于其水解程度。而发生电离的又只是少数，大部分仍然以HA-离子形式存在，所以c(HA-)＞c(A2-)＞c(H2A)。虽然HA-电离出的c(H＋)和 c(A2-)相同，但还有H2O电离出的H+离子，故总的c(H＋) ＞c(A2-)，因此有c(HA-)＞c(H＋) ＞c(A2-)＞c(H2A)。D错。