溶液中離子濃度比較的特例及規律

洪曉堂

（江蘇教育學院附屬高級中學江蘇南京210036）

溶液中離子濃度比較的特例及規律

洪曉堂

（江蘇教育學院附屬高級中學江蘇南京210036）

在歷屆高考中，溶液中離子濃度大小比較是必考的知識點之一。這類題目形式多變，成為很多同學解題時的難點，特別是“四離子”溶液體系中離子濃度比較更是很多同學的易錯題。在分析這類問題時靈活運用電荷守恒、元素守恒和質子守恒這三大守恒是關鍵。下面我通過一些高考真題來具體剖析一下。

例題1（2010江蘇12）常溫下，用0.1000 mol·L-1NaOH溶液滴定20.00mL0.1000mol·L-1CH3COOH溶液所得滴定曲線如圖。

下列說法正確的是（）

A.點①所示溶液中：

c（CH3COO-）+c（OH-）=c（CH3COOH）+c（H+）

B.點②所示溶液中：

c（Na+）=c（CH3COOH）+c（CH3COO-）

C.點③所示溶液中：

c（Na+）＞c（OH-）＞c（CH3COO-）＞c（H+）

D.滴定過程中可能出現：c（CH3COOH）＞

c（CH3COO-）＞c（H+）＞c（Na+）＞c（OH-）

解析選項A點①為0.001molCH3COOH和0.001molCH3COONa形成的混合溶液，根據電荷守恒：c（Na+）+c（H+）=c（CH3COO-）+c（OH-），根據物料守恒：2c（Na+）=c（CH3COOH）+c（CH3COO-），兩式整理后可得c（CH3COO-）+2c（OH-）=c（CH3COOH）+ 2c（H+）；選項B點②時溶液呈中性，根據電荷守恒c（Na+）=c（CH3COO-）；選項C點③時溶液中溶質為0.002molCH3COONa，此時溶液中離子濃度大小順序為：c（Na+）＞c（CH3COO-）＞c（OH-）＞c（H+）；D選項在CH3COOH溶液中滴加極少量的NaOH溶液，溶液中離子順序就是如此。所以本題選D。

例題2（2008上海14）某酸性溶液中只有Na+、CH3COO-、H+、OH-四種離子。則下列描述正確的是（）

A.該溶液由pH=3的CH3COOH與pH=11的NaOH溶液等體積混合而成

B.該溶液由等物質的量濃度、等體積的NaOH溶液和CH3COOH溶液混合而成

C.加入適量NaOH，溶液中離子濃度為：

c（CH3COO-）＞c（Na+）＞c（OH-）＞c（H+）

D.加入適量氨水，c（CH3COO-）一定大于c（Na+）、c（NH+4）之和

解析本題的題干中明確要求混合溶液呈酸性。A選項由于CH3COOH是弱酸，混合后溶液呈酸性；B選項，等體積、等濃度的NaOH溶液和CH3COOH溶液混合恰好生成CH3COONa，溶液呈堿性，不符合題意；C選項不符合電荷守恒；D選項加入適量氨水后，溶液可能呈酸性、中性或堿性。根據電荷守恒：c（Na+）+c（H+）+c（NH+4）= c（CH3COO-）+c（OH-），若呈酸性，則c（Na+）+c（NH+4）＜c（CH3COO-），若呈中性，c（Na+）+c（NH4+）=c（CH3COO-），若呈堿性，c（Na+）+c（NH4+）＞c（CH3COO-）。所以本題答案為A。

例題3（2005江蘇12）常溫下將稀NaOH溶液與稀CH3COOH溶液混合，不可能出現的結果是（）

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-）

解析A選項，若pH＞7，溶液中溶質可能是CH3COONa、CH3COONa和極少量CH3COOH或CH3COONa和極少量NaOH，此時c（CH3COO-）＞c（H+）；B選項根據電荷守恒可得；C選項，pH＜7時，溶液中的溶質為CH3COONa、較過量CH3COOH，所以C選項是可能出現的結果；D選項明顯的違反了電荷守恒。所以本題答案為AD。

這類題目有一個共同特點，圍繞CH3COOH溶液和NaOH溶液混合后的體系中各種微粒濃度的大小關系進行比較。此類問題，我們可以靈活運用電荷守恒、元素守恒、質子守恒就可以解決。CH3COOH溶液和NaOH溶液混合后，溶液中共有4種離子，這四種離子濃度大小之間有幾種可能呢？我們做一個簡單探討。

下面我們就以向0.1000mol·L-1NaOH溶液中逐滴滴加0.1000mol·L-1CH3COOH溶液為例進行分析（假設反應在常溫下進行）。

若我們把以上的離子濃度順序理清，此類“四離子”問題就會迎刃而解。我們還可以觸類旁通，利用本題的原理和三個守恒的思想去解決一定濃度的氨水和鹽酸混合后溶液中NH4+、H+、OH-、Cl-四種離子濃度的大小。

文章編號：1008-0546（2010）10-0076-02中圖分類號：G633.8

文獻標識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2010.10.032