溶液中离子浓度大小比较的规律

出处：按学科分类—文体、科学、教育 商务印书馆国际有限公司《高中数理化公式定理大全》第403页（1980字）

1．多元弱酸溶液，根据多步电离分析，如在H₃PO₄的溶液中，c(H⁺)>c(H₂PO₄^—)>．

2．多元弱酸的正盐溶液根据弱酸根的分步水解分析：如Na₂CO₃溶液中c(Na⁺)>．

3．不同溶液中同一离子浓度的比较，要看溶液中其他离子对其影响的因素．如在相同物质的量浓度的下列溶液中：①NH₄Cl②CH₃COONH₄③)NH₄HSO₄，c(NH)由大到小的顺序是③>①>②．

4．混合溶液中各离子浓度的比较，要进行综合分析，如电离因素，水解因素等．如在0．1mol·L^—1的NH₄Cl和0．1mol·L^—1的氨水混合溶液中，各离子浓度的大小顺序为．在该溶液中，NH₃·H₂O的电离与的水解互相抑制，NH₃·H₂O电离因素大于的水解作用时，溶液呈碱性c(OH^—)>c(H⁺)同时．

电荷守恒和物料守恒规律

1．电荷守恒规律

电解质溶液中，不论存在多少种离子，但溶液总是呈电中性，即阴离子所带负电荷总数一定等于阳离子所带正电荷总数，也就是所谓的电荷守恒规律．如NaHCO₃溶液中存在着Na⁺、H⁺、HCO₃^—、、OH^—，但存在如下关系：

．

2．物料守恒规律

电解质溶液中，由于某些离子能够水解，离子种类增多，但某些关键性的原子总是守恒的，如K₂S溶液中S^2—、HS^—都能水解，故S元素以S^2—、HS^—、H₂S三种形式存在，它们之间有如下守恒关系：

c(K⁺)=2c(S^2—)+2c(HS^—)+2c(H₂S)．

例1 若pH=3的酸溶液和pH=11的碱溶液等体积混合后溶液呈酸性，其原因可能是( )．

A．生成了一种强酸弱碱盐

B．弱酸溶液和强碱溶液反应

C．弱酸溶液和弱碱溶液反应

D．一元强酸溶液和一元强碱溶液反应

解析 酸和碱溶液混合后所得溶液呈酸性，其原因有下列与反应的两种可能：(1)两种溶液恰好完全反应，但参与反应的是弱碱和强酸，生成强酸弱碱盐容易水解而显酸性．(2)酸和碱并没有恰好完全完全反应，反应以后酸有剩余，因而溶液显酸性．本题中的酸溶液H⁺离子浓度只有1×10^—3mol·L^—1．如果此酸是强酸，它是完全电离的，可见它是一种稀溶液；如果是弱酸，因为它只有少部分电离，则弱酸的浓度可能较大．选项B是符合条件的答案，混合后的溶液呈酸性这表明所用的是较浓的弱酸实际上是过量的．如果酸是强酸、碱是弱碱，按前分析，两者不可能是等浓度的，可判断选项C不对．也正是由于这种原因，混合溶液呈酸性肯定不是从生成的盐水解而来的．

答 B．

例2 (2003·苏粤·18)将0．2mol·L^—1HCN溶液和0．1mol·L^—1的NaOH溶液等体积混合后，溶液显碱性，下列关系式中正确的是( )．

A．c(HCN)—)

B．c(Na⁺)>c(CN^—)

C．c(HCN)—c(CN^—)=c(OH^—)

D．c(HCN)+c(CN^—)=0．1mol·L^—1

解析 0．2mol·L^—1HCN溶液和0．1mol·L^—1的NaOH溶液等体积混合后产生NaCN，溶液中最后有0．05mol·L^—1HCN和0．05mol·L^—1NaCN，根据电荷平衡c(Na⁺)+c(H⁺)=c(OH^—)+c(CN^—)和溶液呈碱性的条件，可得出c(Na⁺)>c(CN^—)的结论；无论溶液如何混合，根据物料平衡可得出c(HCN)+c(CN^—)=0．1mol·L^—1的结论．

答 BD