电解质溶液中微粒浓度大小关系的比较，本文主要内容关键词为：电解质论文,微粒论文,溶液论文,浓度论文,大小论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
在学习电离平衡时，经常会遇到这样一类问题——有关电解质溶液中微粒浓度大小关系的比较（包括微粒浓度大小顺序的排列和微粒间等式关系的判定）。这也是历年高考与竞赛中常见的题型。
这类题从化学原理上讲，涉及的知识点包括：①强电解质的电离；②化学平衡移动原理在弱电解质的电离平衡中的应用；③盐类的水解规律；④电解质间的化学反应及过量计算等。学生在解答此类题目时，常感到棘手，非常困难。对此，笔者尝试用图示法列出溶液中的微粒种类，并补充三个与微粒浓度有关的恒等式。
先以0.1mol/L NaHs溶液为例，推导电解质溶液中微粒种类及三个恒等式。若能准确理解这个例子，就能解决一大类问题。
对于NaHs溶液，可用下面图框表示：
（2）在NaHs溶液中Na[+]不发生任何变化，而HS[-]由于既能发生部分电离又能发生部分水解，使溶液中存在HS[-]，S[2-]和H[，2]S。但达平衡量，Na，S的总量保持不变（即原子守恒）。c（Na[+]）=0.1mol/L，c（HS[-]）+c（S[2-]）+c（H[，2]S）=0.1mol/L，同时，Na与S间的比例关系也保持不变。即c（Na[+]）=c（HS[-]）+c（S[2-]）+c（H[，2]S）=0.1/mol/L
（3）从图框中不难看出，溶液中阳离子只有Na[+]，H[+]；阴离子有HS[-]，S[2-]，OH[-]。因“电解质溶液总是呈电中性，阳离子所带正电荷总数恒等于阴离子所带负电荷总数（即电荷守恒）”。
c（Na[+]）+c（H[+]）=c（HS[-]）+2c（S[2-]）+c（OH[-]）
其中2c（S[2-]）中系数2是由于1个S[2-]带2个单位负电荷。所以在电荷守恒的等式中，某微粒浓度的系数就是该微粒所带电荷数。
（4）对照图框左侧的微粒与框内微粒，不难看出：HS[-]转变为S[2-]，H[，2]O转变为OH[-]，都要给出1个H[+]。同样，HS[-]转变为H[，2]S，H[，2]O转变为H[，3]O（即H[+]），都要获得1个H[+]。根据H[+]的得失数目要相等（即质子守恒），有
c（H[+]）+c（H[，2]S）=c（S[2-]）+c（OH[-]）。
当然，同学们还得特别注意盐类水解的一般规律：
①盐类水解的程度一般比较弱。
②对于正盐来说，强酸强碱盐溶液显中性，强酸弱碱盐溶液显酸性，强碱弱酸盐溶液呈碱性。其中多元弱酸的正盐，以第一步水解为主。
③对于酸式盐来说：
a.强酸的酸式盐不考虑水解，溶液显酸性，如：
NaHSO[，4]
Na[+]+H[+]+SO[2-][，4]
b.弱酸的酸式盐，则应考虑是以水解为主，还是以电离为主。如：
以水解为主：NaHCO[，3]，NaHS，Na[，2]HPO[，4]等，溶液显碱性；
以电离为主：NaHSO[，3]，NaH[，2]PO[，4]等，溶液显酸性。
c.多元弱酸的正盐的水解能力比其酸式盐的水解能力更强。如：Na[，2]CO[，3]溶液的碱性比NaHCO[，3]溶液的强。
掌握盐类水解的一般规律，能够更有效地判断溶液的酸碱性，比较出c（H[+]）、c（OH[-]）的大小。
应用示例
一、一种电解质的溶液
例1 在0.1mol/L Na[，2]S溶液中，下列关系正确的是（
）。
A.c（Na[+]）＞2c（S[2-]）＞2c（HS[-]）＞2c（OH[-]）
B.c（OH[-]）=c（H[+]）+c（HS[-]）+2c（H[，2]S）
C.c（S[2-]）+c（HS[-]）+c（H[，2]S）=0.1mol/L
D.c（H[+]）+c（Na[+]）=c（OH[-]）+c（HS[-]）+c（S[2-]）
解析 列出图框
由图框可知：Na[，2]S的溶液中共有7种微粒。溶液中存在的恒等式有：
①c（Na[+]）=2[c（S[2-]）+c（HS[-]）+c（H[，2]S）]=0.2mol/L
②c（H[+]）+c（Na[+]）=c（OH[-]）+c（HS[-]）+2c（S[2-]）
③c（OH[-]）=c（H[+]）+c（HS[-]）+2c（H[，2]S）
显然答案B、C正确，答案D错误。
对于A，也是错误的，因为HS[-]发生二级水解HS[-]+H[，2]O
H[，2]S+OH[-]，使c（HS[-]）减小，c（OH[-]）增大，所以c（OH[-]）＞c（HS[-]）。
故本题应选B、C。
二、两种电解质的混合溶液
解答此类题目时，要抓住：①两种溶液是否反应；②混合后若生成盐，是否发生水解；③反应后是酸过量，还是碱过量；④酸或碱过量时，是以酸或碱的电离为主，还是以盐的水解为主。
例2 （1997年全国高考题）0.1mol/L NaOH溶液和0.1mol/L NH[，4]Cl溶液等体积混合，离子浓度大小正确的次序是（）。
A.c（Na[+]）＞c（Cl[-]）＞c（OH[-]）＞c（H[+]）
B.c（Na[+]）=c（Cl[-]）＞c（OH[-]）＞c（H[+]）
C.c（Na[+]）=c（Cl[-]）＞c（H[+]）＞c（OH[-]）
D.c（Cl[-]）＞c（Na[+]）＞c（H[+]）＞c（OH[-]）
解析 据题意可知，混合后恰好完全反应生成0.05mol/L NaCl和0.05mol/L NH[，3]·H[，2]O。溶液呈碱性。
由图框可知：
①c（Na[+]）=c（Cl[-]）=c（NH[，3]·H[，2]O）+c（NH[，4][+]）=0.05mol/L
②c（OH[-]）=c（H[+]）+c（NH[，4][+]）
NH[，3]·H[，2]O是弱电解质，仅部分发生电离。
故c（NH[，3]·H[，2]O）＞c（OH[-]）
故c（Na[+]）=c（Cl[-]）＞c（NH[，3]·H[，2]O）＞c（OH[-]）＞c（H[+]）
故本题应选B。
例3 将0.1mol/L的HCOONa与0.05mol/L的HCl溶液等体积混合后，溶液中各微粒的物质的量浓度由大到小的顺序是_________。
解析 两溶液混合发生反应
HCOONa+HClNaCl+HCOOH
混合后溶液中
c（NaCl）=c（HCOOH）=c（HCOONa）=0.025mol/L
溶液中存在的微粒除H[，2]O外，还有Na[+]，Cl[-]，HCOO[-]，HCOOH，OH[-]和H[+]等。
溶液中存在的恒等式有：
①c（Na[+]）=2c（Cl[-]）=c（HCOOH）+c（HCOO[-]）=0.05mol/L
②c（HCOO[-]）+c（Cl[-]）+c（OH[-]）=c（H[+]）+c（Na[+]）
因c（OH[-]）＜c（H[+]），再结合恒等式①②有：
c（Na[+]）＞c（HCOO[-]）＞c（Cl[-]）＞c（HCOOH）
又因c（H[+]）主要是由弱电解质HCOOH发生部分电离所得，故c（HCOOH）＞c（H[+]）
溶液中微粒浓度由大到小的顺序是：
c（Na[+]）＞c（HCOO[-]）＞c（Cl[-]）＞c（HCOOH）＞c（H[+]）＞c（OH[-]）