一元強酸與弱鹼混合溶液離子濃度大小比較教學論文

摘 要：電解質溶液中離子濃度大小比較是高中化學教學的重點。而一元強酸與弱鹼混合溶液離子濃度大小比較不僅是教學中的難點，同時也在混合溶液各離子濃度大小比較教學中起到重要作用。

關鍵詞：一元強酸；弱鹼；離子濃度；比較

電解質溶液中離子濃度大小比較問題，是高考的“熱點”之一。其中以“混合溶液各離子濃度大小比較”這類題型最爲常見，這種題型考查的知識點多，靈活性、綜合性較強，有較好的區分度，它能有效地測試出學生對強弱電解質、電離平衡、電離度、水的電離、pH值、離子反應、鹽類水解等基本概念的掌握程度及對這些知識的綜合運用能力。由於考查知識點較多，很多學生在解題時思路混亂造成解題失敗，如何用簡捷的方法準確尋找這類問題的答案，筆者從一元強酸與弱鹼混合溶液離子濃度大小比較入手，結合具體試題，淺談解題方法與技巧。

例1．（2005江蘇）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-）

答案：AD。

解析：稀NaOH溶液與稀CH3COOH溶液混合時，溶液最終pH值可能有以下三種情況。

＞7混合後溶液呈鹼性，認爲CH3COOH向NaOH溶液中滴加，溶液離子濃度隨着CH3COOH量的增加可能出現的情況：

①c（Na+）＞c（OH-）＞c（CH3COO-）＞c（H+）CH3COOH向NaOH溶液中剛開始滴加。

②c（Na+）＞c（OH-）=c（CH3COO-）＞c（H+）CH3COOH的量逐漸增多時會出現c（OH-）=c（CH3COO-）的情況。

③c（Na+）＞c（CH3COO-）＞c（OH-）＞c（H+）CH3COOH與NaOH溶液恰好完全反應溶液中只有CH3COONa。

綜上，pH＞7溶液中c（Na+）最多且溶質可能爲NaOH和CH3COONa或只有CH3COONa。

2．pH＝7混合後溶液呈中性，c（H+）=c（OH-），依據電荷守恆則c（Na+）=c（CH3COO-）離子關係。

④c（Na+）+c（H+）=c（OH-）+c（CH3COO-）或c（CH3COO-）=c（Na+）＞c（H+）=c（OH-），此時溶液中溶質應爲CH3COOH和CH3COONa。

＜7混合後溶液呈酸性，認爲NaOH向CH3COOH溶液中滴加，()溶液離子濃度隨着NaOH量的.增加可能出現情況：

⑤c（CH3COO-）＞c（H+）＞c（Na+）＞c（OH-），NaOH向CH3COOH溶液中剛開始滴加。

⑥c（CH3COO-）＞c（H+）=c（Na+）＞c（OH-），NaOH向CH3COOH溶液滴加的量逐漸增多。

⑦c（CH3COO-）＞c（Na+）＞c（H+）＞c（OH-），NaOH滴加的量已很多，但是還未達到與CH3COOH完全反應的量。

綜上，pH＜7溶液中c（CH3COO-）最多且溶質爲CH3COOH和CH3COONa。

由以上分析可知此題答案爲AD，若把這個題目理解透徹，有關一元強鹼與弱酸混合的很多題型便可迎刃而解。

例2．某溶液中僅含有CH3COO-，H+，Na+，OH-四種離子，下列說法錯誤的是（）

A.溶液中四種離子濃度之間可能滿足：c（Na+）＞c（OH-）＞c（H+）＞c（CH3COO-）

B.若溶液中離子濃度之間滿足：c（Na+）=c（CH3COO-），則該溶液一定呈中性

C.若原溶液溶質爲CH3COONa，則c（Na+）＞c（CH3COO-）＞

c（OH-）＞c（H+）

D.若原溶液中離子濃度滿足c（H+）＞c（OH-），則原溶液一定是CH3COOH和CH3COONa

答案：A。

解析：A選項錯誤。由例1可知c（Na+）最多時，pH＞7，則c（H+）應最小。

B選項正確。此時只有一種情況，即pH＝7，溶液呈中性。

C選項正確。符合例1中溶液pH＞7的第3種情況，即相當於CH3COOH與NaOH溶液恰好完全反應，原溶液中只有CH3COONa，則此選項中離子濃度大小關係正確。

D選項正確。由於離子濃度滿足c（H+）＞c（OH-），則pH＜7，符合例1中溶液CH3COOH過量這一情況，即原溶液溶質一定爲CH3COOH和CH3COONa。

由分析可知此題是例1的變形題。

例3．（2007年高考理綜四川）在25℃時，將pH=11的NaOH溶液與pH=3的CH3COOH溶液等體積混合後，下列關係式中正確的是（）

A．c（Na＋）=c（CH3COO－）＋c（CH3COOH）

B．c（H＋）=c（CH3COO－）＋c（OH－）

C．c（Na＋）＞c（CH3COO－）＞c（OH－）＞c（H＋）

D．c（CH3COO－）＞c（Na＋）＞c（H＋）＞c（OH－）

答案：D。

解析：A選項錯誤。由題意可知，由於弱酸部分電離即

c（CH3COOH）＞10－3mol·L－1c（Na＋）=c（OH－）=c（H＋）=10－3mol·L－1，則c（Na＋）＜c（CH3COO－）＋c（CH3COOH）。

B選項錯誤。該選項應依據電荷守恆爲c（H+）+c（Na+）=

c（CH3COO－）+c（OH-）

C選項錯誤。pH之和爲14時，強鹼弱酸等體積混合，由於弱酸部分電離，即c（CH3COOH）＞10－3mol·L－1，則最終溶液呈酸性pH＜7，c（Na＋)最多不符合例1中溶液CH3COOH過量這一情況，那麼

c（CH3COO－）應最多。

D選項正確。由前面分析可知最終溶液呈酸性pH＜7，

c（CH3COO－）最多符合例1中溶液CH3COOH過量這一情況，但是c（Na＋）與c（H＋）關係是否正確，由題意可知pH＝11的NaOH溶液中c（Na＋）=c（OH－）=10－3mol·L－1，而pH＝3的CH3COOH溶液中c（H+）=10－3mol·L－1，因此將兩溶液等體積混合後，二者溶液中已存在的

OH－與H+恰好完全反應，則反應後c（Na＋）大於c（H＋）。

例4．（2002年上海）在常溫下10mL pH=10的KOH溶液中，加入pH=4的一元酸HA溶液至pH剛好等於7（假設反應前後體積不變），則對反應後溶液的敘述正確的是（）

A.c（A－）＝c（K+） B.c（H+）＝c（OH－）＜c（K+）＜c（A-）

C.V（總）≥20mL D.V（總）≤20mL

答案：AD。

解析：A選項正確。HA可能爲強酸也可能爲弱酸，但無論是強酸還是弱酸，常溫下pH=7，則C（H+）=C（OH-）,由溶液中電荷守恆得C（A-）+C（OH-）=C（K+）+C（H+），可推出C（A-）=C（K+），則A正確。

B選項錯誤。由以上分析可知c（H+）＝c（OH－）＜c（K+）=c（A-）。

C、D選項需分情況討論：

①若HA爲強酸，則酸鹼濃度一樣，恰好完全反應且生成的鹽爲強酸強鹼鹽，當pH=7時，溶液等體積混合爲20mL。

②若HA爲弱酸，pH之和爲14時，強鹼弱酸等體積混合，溶液呈酸性，由於弱酸部分電離，常溫下加入的HA濃度肯定大於10的-4次方，那麼要使反應後pH爲7，加入的酸體積肯定小於10ml，V（總）＜20mL則C選項錯誤。

綜上，答案爲AD。