电离平衡 高考专题复习
四、电解质溶液中的守恒关系
1、电荷守恒:电解质溶液中所有阳离子所带有的正电荷数总数与所有的阴离子所带的负电荷总数相等。如NaHCO3溶液中,有:c(Na+)十c(H+)=c(HCO3—)十2c(CO32—)十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(HCO3—)十c(CO32—)十c(H2CO3)。
3、质子守恒:电解质溶液中分子或离子得到或失去质子(H+)的物质的量应相等。例如在NH4HCO3溶液中H3O+、H2CO3为得到质子后的产物;NH3、OH—、CO32—为失去质子后的产物,故有以下关系:
c(H3O+)十c(H2CO3)=c(NH3)十c(OH—)十c(CO32—)。
[思维技巧点拔]
电解质溶液中离子浓度大小比较问题,是高考的“热点”之一。多年以来全国高考化学试卷几乎年年涉及这种题型。这种题型考查的知识点多,灵活性、综合性较强,有较好的区分度,它能有效地测试出学生对强弱电解质、电离平衡、水的电离、pH、离子反应、盐类水解等基本概念的掌握程度及对这些知识的综合运用能力。
首先必须有正确的思路:

其次要掌握解此类题的三个思维基点:电离、水解和守恒(电荷守恒、物料守恒及质子守恒)。对每一种思维基点的关键、如何切入、如何展开、如何防止漏洞的出现等均要通过平时的练习认真总结,形成技能。
第三,要养成认真、细致、严谨的解题习惯,要在平时的练习中学会灵活运用常规的解题方法,例如:淘汰法、定量问题定性化、整体思维法等。
[例1] 在氯化铵溶液中,下列关系式正确的是( )
A.
B.
C.
D.
[解析]
NH4Cl是可溶性的盐,属于强电解质,在溶液中完全电离NH4Cl=NH4++Cl-。因为NH4Cl是强酸弱碱所生成的盐,在水中要发生水解消耗少量铵离子:
,使c(NH4+)-),但c(NH4+)仍比c(H+)及c(OH—)大得多;溶液因水解而呈酸性,所以
。综合起来,不难得出
。
答案:A
[例2] 在1mol/L的NH3·H2O溶液中,下列关系正确的是( )
A.
B.
C.
D.
[解析]
NH3·H2O是一元弱碱,属于弱电解质,在水溶液中少部分发生电离:
,所以c (NH3·H2O)必大于c (NH4+)及c (OH—)。因为OH-来自水和氨水两部分,即:
,所以
,综合起来,
。
答案:A
[例3] 把0.02mol/LHAc溶液和0.01mol/LNaOH溶液等体积混合,则混合溶液中粒子浓度关系不正确的是( )
A.c(Ac—)>c (Na+)
B.c (HAc)>c (Ac—)
C. 2c (H+)=c (Ac—)—c (HAc)
D.c(HAc)十c(Ac—)=0.01mol/L
[解析]
此题实质上是0.005mol/L的HAc溶液和0.005mol/L的NaAc溶液的混合溶液。混合液中HAc的电离是主要因素,所以A正确,B错误。
由电荷守恒关系可得:
c(H+)十c(Na+)=c(Ac—)十c(OH—) (1)
由物料守恒关系可得:
c(HAc)十c(Ac—)=c(Na+)×2=0.01mol/L (2)
由(2)可知D正确。
将(1)×2十(2)可得:
2c(H+)=c(Ac—)十2c(OH—)—c(HAc) (3)
C选项错误。
答案:BC
[例4] 用物质的量都是0.1mol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)十c (CH3COO—)=0.2mol/L
C.c (CH3COOH)>c(CH3COO—)
D.c (CH3COO—)十c (OH—)=0.2mol/L
[解析]
CH3COOH和CH3COONa的混合溶液中,CH3COOH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—)十c(OH—)=c(Na+)十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的混合溶液中,电离和水解这一对矛盾中起主要作用的是电离,即CH3COOH的电离趋势大于CH3COO—的水解趋势,即A正确,C错误。
根据物质守恒,可推出B是正确的。
由B、D比较,只有c (CH3COOH)=c (OH—)时,D才成立。但由A知溶液呈酸性,所以c (OH—)很小,远远小于c (CH3COOH),所以D错。





