Question

写出下列溶液中离子浓度大小关系及三个守恒：
Na₂CO₃ 、Na₂S、CH₃COOK、NaHCO₃ 、NH₄Cl．

Answer 1

考点：离子浓度大小的比较

专题：

分析：任何电解质溶液中都存在电荷守恒、物料守恒和质子守恒，
①Na₂CO₃ 为强碱弱酸盐，CO₃^2-水解导致溶液呈碱性，根据电荷守恒判断离子浓度大小；
②Na₂S为强碱弱酸盐，S ^2-水解导致溶液呈碱性，根据电荷守恒判断离子浓度大小；
③CH₃COOK为强碱弱酸盐，CH₃COO^-水解导致溶液呈碱性，根据电荷守恒判断离子浓度大小；
④NaHCO₃为强碱弱酸酸式盐，HCO₃^-水解程度大于电离程度导致溶液呈碱性，根据电荷守恒判断离子浓度大小；
⑤NH₄Cl为强酸弱碱盐，NH₄⁺水解导致溶液呈酸性，根据电荷守恒判断离子浓度大小．

解答： 解：任何电解质溶液中都存在电荷守恒、物料守恒和质子守恒，
①Na₂CO₃ 为强碱弱酸盐，CO₃^2-水解导致溶液呈碱性，即c（OH^-）＞c（H⁺），根据电荷守恒得c（Na⁺）＞c（CO₃^2-），水解程度较小，所以溶液中离子浓度大小顺序是c（Na⁺）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺），
溶液中存在电荷守恒c（Na⁺）+c（H⁺）=2c（CO₃^2-）+c（HCO₃^-）+c（OH^-），存在物料守恒c（Na⁺）=2c（CO₃^2-）+2c（HCO₃^-）+2c（H₂CO₃），存在质子守恒c（OH^-）=c（HCO₃^-）+2c（H₂CO₃）+c（H⁺），
故答案为：c（Na⁺）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；c（Na⁺）+c（H⁺）=2c（CO₃^2-）+c（HCO₃^-）+c（OH^-）；c（Na⁺）=2c（CO₃^2-）+2c（HCO₃^-）+2c（H₂CO₃）；c（OH^-）=c（HCO₃^-）+2c（H₂CO₃）+c（H⁺）；
②Na₂S为强碱弱酸盐，S ^2-水解导致溶液呈碱性，即c（OH^-）＞c（H⁺），根据电荷守恒得 c（Na⁺）＞c（S^2-），水解程度较小，所以溶液中离子浓度大小顺序是c（Na⁺）＞c（S^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺），
溶液中存在电荷守恒c（Na⁺）+c（H⁺）=2c（S^2-）+c（HS^-）+c（OH^-），存在物料守恒c（Na⁺）=2c（S^2-）+2c（HS^-）+2c（H₂S），存在质子守恒c（OH^-）=c（HS^-）+2c（H₂S）+c（H⁺），
故答案为：c（Na⁺）＞c（S^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；c（Na⁺）+c（H⁺）=2c（S^2-）+c（HS^-）+c（OH^-）；c（Na⁺）=2c（S^2-）+2c（HS^-）+2c（H₂S）；c（OH^-）=c（HS^-）+2c（H₂S）+c（H⁺）；
③CH₃COOK为强碱弱酸盐，CH₃COO^-水解导致溶液呈碱性，即c（OH^-）＞c（H⁺），根据电荷守恒得
c（K⁺）＞c（CH₃COO^-），水解程度较小，所以溶液中离子浓度大小顺序是c（K⁺）＞c（CH₃COO^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺），
根据电荷守恒得c（K⁺）+c（H⁺）=c（CH₃COO^-）+c（OH^-），根据物料守恒得c（K⁺）=c（CH₃COO^-）+c（CH₃COOH），所以得c（OH^-）=c（H⁺）+c（CH₃COOH），
故答案为：c（K⁺）＞c（CH₃COO^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；c（K⁺）+c（H⁺）=c（CH₃COO^-）+c（OH^-）；c（K⁺）=c（CH₃COO^-）+c（CH₃COOH）；c（OH^-）=c（H⁺）+c（CH₃COOH）；
④NaHCO₃为强碱弱酸酸式盐，HCO₃^-水解程度大于电离程度导致溶液呈碱性，即c（OH^-）＞c（H⁺），根据电荷守恒得c（Na⁺）＞c（HCO₃^-），水解程度较小，所以溶液中离子浓度大小顺序是c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺），
溶液中存在电荷守恒c（Na⁺）+c（H⁺）=2c（CO₃^2-）+c（HCO₃^-）+c（OH^-），存在物料守恒c（Na⁺）=c（CO₃^2-）+c（HCO₃^-）+c（H₂CO₃），存在质子守恒c（H₂CO₃）+c（H⁺）=c（CO₃^2-）+c（OH^-），
故答案为：c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；c（Na⁺）+c（H⁺）=2c（CO₃^2-）+c（HCO₃^-）+c（OH^-）；c（Na⁺）=c（CO₃^2-）+c（HCO₃^-）+c（H₂CO₃）；c（H₂CO₃）+c（H⁺）=c（CO₃^2-）+c（OH^-）；
⑤NH₄Cl为强酸弱碱盐，NH₄⁺水解导致溶液呈酸性，即c（OH^-）＜c（H⁺），根据电荷守恒得
c（Cl^-）＞c（NH₄⁺），所以离子浓度大小顺序是c（Cl^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-），溶液中存在电荷守恒c（OH^-）+c（Cl^-）=c（H⁺）+c（NH₄⁺）、存在物料守恒c（Cl^-）=c（NH₄⁺）+c（NH₃．H₂O），所以得c（OH^-）+c（NH₃．H₂O）=c（H⁺），
故答案为：c（Cl^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）；c（OH^-）+c（Cl^-）=c（H⁺）+c（NH₄⁺）；c（Cl^-）=c（NH₄⁺）+c（NH₃．H₂O）；c（OH^-）+c（NH₃．H₂O）=c（H⁺）．

点评：本题离子浓度大小比较，明确物质的性质是解本题关键，知道任何电解质溶液中都存在原子守恒、电荷守恒及质子守恒，与溶液浓度、溶质的种类多少、电解质强弱无关，题目难度中等．