探究电解液中粒子浓度的大小关系

电解质溶液中粒子浓度的大小关系是每年化学高考的必考内容，也是得分率较低的题目.学生在学习这部分知识时比较迷茫，剪不断，理还乱.笔者经过实践，发现了可以让学生循序渐进、轻松掌握并运用这部分知识的方法，现介绍如下.

一、学会找出溶液中除水之外的所有微粒

找全溶液中所有的粒子是学习电解质溶液中粒子浓度关系最基础也最重要的一步，一定不能出错.

例1 找出0.1 mol/L的Na2CO3溶液中的所有微粒.

步骤1:让溶质和水直接电离，方程式为Na2CO3=2Na++CO2－3和H2O H++ OH－

结论1:溶液中直接电离产生的微粒有：Na+、CO2-3、H+、OH-

步骤2:直接电离出的离子能够继续电离的让其电离到不能再电离为止，能水解的让其水解到不能再水解为止.Na2CO3溶液中后续水解方程式为CO2－3+H2O

HCO-3+ OH－和HCO-3+H2O H2CO3+OH－

结论2:由溶质衍生而来的微粒有：HCO-3、H2CO3

思考2:找出0.1 mol/L的NaHCO3溶液中的所有微粒.

步骤1:让溶质和水直接电离，方程式为NaHCO3 = Na+ + HCO-3；H2O

H++ OH－

结论1:溶液中直接电离产生的微粒有：Na+、HCO-3、H+、OH－

步骤2:直接电离出的离子能够继续电离的让其电离到不能再电离为止，能水解的让其水解到不能再水解为止.NaHCO3溶液中后续方程式为：HCO-3+H2O H2CO3+ OH－ ，HCO-3 H++ CO2-3

结论2:由溶质衍生而来的微粒有：CO2-3、H2CO3

关键点：①熟悉常见的强电介质、弱酸、弱碱的电离;

②熟悉常见的弱酸盐、弱碱盐的电离及水解;

③不能忽略水的电离.

二、比较溶液中粒子浓度之间的大小关系

1．单一溶液

例2 0.1 mol/L的NaHCO3溶液的pH=8，试比较Na+、CO

2-3、HCO-3、H2CO3、OH－的浓度由大到小的顺序.

第一步：写出溶液中的所有平衡HCO-3+H2O H2CO3 + OH－；HCO-3 H++ CO2-3；H2O H++ OH－.第二步：由pH=8判断溶液为碱性，确定HCO-3的水解＞电离，所以c(H2CO3 )＞c(CO

2-3). 第三步：电离和水解都是微弱的，所以c(HCO-3）> c(H2CO3）> c(CO2-3).第四步：结论为c(Na+）>

c(HCO-3）> c(OH－）> c(H2CO3）>c(CO2-3 )

思考:0.1 mol/L的NaHSO3溶液的pH=5，试比较Na+、SO2-3、HSO-3、H2SO3、H+的浓度由大到小的顺序.

第一步：写出溶液中的所有平衡HSO-3+H2O H2SO3 + OH－；

HSO-3 H++ SO2-3；H2O H++ OH－.第二步：由pH=5判断溶液为酸性，确定HSO-3的电离＞水解，所以c(SO2-3)＞

c(H2SO3 ).第三步：电离和水解都是微弱的，所以c(HSO-3）>

c(SO2-3) > c(H2SO3）. 第四步：结论为c(Na+）>c(HSO-3）> c(H+）> c (SO2-3) > c(H2SO3）

关键点：①能正确书写出溶液中的所有平衡;②溶液中既有电离又有水解平衡的，需要确定电离与水解的相对强弱;③电离和水解毕竟是微弱的;④不能忽略H2O的电离

2．混合溶液

（1）不反应混合型

例3 将等体积浓度均为0.1 mol•L-1的NaHCO3和Na2CO3混合，比较混合溶液中Na+、CO2－3、HCO-3、H2CO3、OH－的浓度由大到小的顺序.

第一步：判断两种物质不反应.第二步：计算溶液中的可计算的粒子，假设溶液为1 L，则n(Na+)=0.3 mol 第三步：因为CO2-3和HCO-3水解均呈碱性，所以确定溶液为碱性，方程式为HCO-3+H2OH2CO3 + OH－；HCO-3+H2O H2CO3+ OH－，且CO2-3的水解程度大于HCO-3，所以c(HCO-3）> c (CO2-3)；又因为H2O

H++ OH－，所以c(OH－）> c(H2CO3）第四步：结论为c(Na+）>c(HCO-3）>c(CO2-3)> c(OH－）> c(H2CO3）

关键点：①正确判断混合溶液的酸碱性;②溶液中有多种能电离的离子，要比较两者电离的相对强弱；有多种能水解的离子，要比较两者水解的相对强弱;③电离和水解毕竟是微弱的;④不能忽略H2O的电离.

（2）反应混合型

例4 判断常温下0.4 mol/L CH3COOH溶液和0.2 mol/L NaOH溶液等体积混合后溶液显酸性的溶液中下列粒子浓度的大小顺序：CH3COOH、Na＋、CH3COO－、H＋、OH－.

第一步：计算，假设溶液为1L

方程式： CH3COOH+ NaOH=CH3COONa+H2O

开始：0.4 mol 0.2 mol

反应：0.2 mol 0.2 mol0.2 mol

剩余：0.2 mol00.2 mol

结果：反应后溶液中的溶质为浓度均为0.1 mol/L的CH3COOH和CH3COONa的混合溶液.

第二步：由题中反应后溶液显酸性可知电离＞水解，所以c(CH3COO－）> c(Na＋）> c(CH3COOH）第三步：电离比较微弱，所以c(CH3COOH）> c(H＋）.

结论：c(CH3COO－）> c(Na＋）> c(CH3COOH）> c(H＋）> c(OH－）

关键点：确定反应后溶液中的溶质及其物质的量.

三、比较电解液中粒子浓度大小关系的一般步骤

①确定混合溶液是否发生反应，若反应计算出反应后各种溶质及其物质的量;

②判断混合溶液的酸碱性，确定电离和水解的相对强弱;

③电离和水解毕竟是微弱的;

④注意不能忽略H2O的电离.

电解质溶液中粒子浓度的大小关系既是高考考察的重点，也是学生学习的难点，通过这种循序渐进的不断演练，相信同学们定能轻松掌握并灵活运用.