透析溶液中離子濃度大小的比較

肖智鵬

摘要：在高中階段的化學(xué)學(xué)習(xí)當(dāng)中，溶液中所含離子濃度大小的比較問題是歷屆高考的重點(diǎn)項(xiàng)目。但因?yàn)槿芤褐兴镔|(zhì)較多，要進(jìn)行區(qū)分和計算著實(shí)不易，所以很多同學(xué)在這一階段出現(xiàn)差錯。本文根據(jù)溶液的分類進(jìn)行闡述，透析其比較的方式，總結(jié)其規(guī)律。

關(guān)鍵詞：透析溶液；離子濃度；大小比較

作為高考熱點(diǎn)的溶液離子濃度大小比較問題，因其靈活性強(qiáng)，綜合性高，考察的范圍廣，更能夠有效的測試出考生對強(qiáng)電弱電解質(zhì)的平衡、性質(zhì)和化學(xué)反應(yīng)等狀況，本文就某些常見的比較進(jìn)行分析，以期為同學(xué)們提供參考。

一、不同守恒溶液

電解質(zhì)溶液具有一定的守恒定律，所以在比較電解質(zhì)溶液中離子濃度大小時，需要明確其守恒的規(guī)律性變化。首先其具有電荷守恒關(guān)系，因?yàn)樵陔娊赓|(zhì)的溶液中，含有大量的陰陽離子，陽離子是帶正電荷，陰離子則帶負(fù)電荷，這樣的溶液顯現(xiàn)出電中性，所以在比較的過程當(dāng)中是可以忽略電荷對溶液產(chǎn)生的影響。要解析此類題型，那么主要是將溶液中存在的陰陽離子進(jìn)行分類，注意每個離子所帶的電荷數(shù)量，查看能否形成中性反應(yīng)。比如在2012年貴州高考試卷題目：Na2CO3溶液和NaHCO3溶液共同遵守的關(guān)系式是，其化學(xué)反應(yīng)的關(guān)系式應(yīng)該為：C（Na+）+C（H+）=C（OH-）+C（HCO3-）+2C（CO2-3），在寫出其化學(xué)反應(yīng)式時，就需要考慮其電荷量能否構(gòu)成溶液的中性需求，然后才能求證出溶液離子濃度。第二中是物料的守恒定律，一般在電解質(zhì)的溶液當(dāng)中，電離子水解過程中，部分關(guān)鍵性的原子總是呈現(xiàn)恒定不變的狀態(tài)。在解析此類題型時，需要注意分析溶液中各類離子能夠轉(zhuǎn)變的形式，溶液中微粒子所包含的關(guān)鍵元素的數(shù)量，比如常見的Na2CO3溶液中要抓住Na+與C原子之間的關(guān)系，那么最終可以獲得的化學(xué)解析式為C（Na+）=2[C（HCO3-）+C（CO2-3）+C（H2CO3）]從而可以求證出溶液的濃度大小。還有一種常見的題型是溶液具有質(zhì)子守恒的定律，者通常是因?yàn)樗饣蛘唠娊赓|(zhì)電離的過程中，水電離所產(chǎn)生的H+與OH-的電荷總數(shù)一定會呈現(xiàn)相等的狀態(tài)，也就是產(chǎn)生中電性溶液，但此類題型的濃度大小比較方式與第一中不相同，在解析時，首先是將溶液中的水電離產(chǎn)生的兩種電荷的轉(zhuǎn)變形式分清楚，并且由于其不斷的在變化，所以還要注意其數(shù)量，能夠根據(jù)質(zhì)子守恒定律得到的等量關(guān)系后，只需進(jìn)行適當(dāng)?shù)拇鷶?shù)計算便可獲取溶液離子濃度的大小，這樣更方便比較，還是在Na2CO3溶液中，將電荷守恒和物料守恒的化學(xué)反應(yīng)式結(jié)合，便能夠得到的化學(xué)解析式為C（OH-）=C（H+）+C（HCO2-）+2C（H2CO2）。

二、常見例題分析

理論分析可能沒那么直觀，那么本文選擇幾個考試中常見的例題進(jìn)行分析：

例題1 在一個濃度為0.32mol/L的溶液，其加入的物質(zhì)的順序如下所示：NH4Cl、NH4SO4、NH3·H2O、CH3COONH4C（NH4+），按照濃度大小進(jìn)行排序。

解題思路：這道題是考察同學(xué)們對不同溶液中的同種離子濃度大小進(jìn)行比較，在此題的解析過程中，同學(xué)們首先要考慮的是加入不同物質(zhì)的溶液中高電解質(zhì)是強(qiáng)電還是弱電形式，因兩種不同電解質(zhì)與不同物質(zhì)的溶液產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)和消耗的離子數(shù)量并不相同。然后才考慮溶液中是否還存在其余的離子對水解或者電離的影響程度。

題型解析：在例題當(dāng)中，有四種物質(zhì)可以溶解在同一劑量的溶液當(dāng)中，以上四種物質(zhì)的電解性區(qū)分，弱電解質(zhì)的有NH3·H2O，其余的三種都屬于強(qiáng)電解質(zhì)，所以將四種物質(zhì)分別加入溶液中，NH3·H2O融合后其銨根離子的濃度在四種物質(zhì)中是最小的。要計算和比較的就是剩下的三種強(qiáng)電解質(zhì)溶液。逐個分析后可以得出，NH4SO4物質(zhì)會和溶液中的電離子產(chǎn)生H+，這會抑制銨根離子的水解性，所以其濃度很強(qiáng)，而CH3COONH4C（NH4+）物質(zhì)中的銨根離子和醋酸會產(chǎn)生互消作用，NH4Cl只會水解，此溶液中并沒喲就其余的因素影響，所以通過比較后可以得出，上述的溶液離子濃度大小順序應(yīng)為NH4SO4>NH4Cl>CH3COONH4C（NH4+）>NH3·H2O。

例題2 NaHCO3溶液中各種；離子大小順序?yàn)閏（Na+）>c（HCO3-）>C（OH-）>C（H2CO3）>c（CO2-3）>c（H+），求證明過程。

解析思路：這是屬于單一溶質(zhì)溶液中不同離子濃度大小的比較，在解答此類題型時，同學(xué)們需要注意以下幾個要點(diǎn)，首先要明確此題是屬于多元弱酸分布的電離，要將題型拆分開才能更好的解析；其次是單離子的水解溶液是很微弱的，只能通過與多元弱酸性的離子濃度進(jìn)行比較；最后多元弱酸的酸式鹽濃度比較時要注意溶液存在酸堿性，比如在c（HCO3-）的溶液就呈現(xiàn)堿性，而此題的擊打關(guān)鍵也是比較各單一物質(zhì)的堿性大小，并說明水解程度大于電解的程度即可。

例題3 在一個為0.011mol/L的鹽酸與0.025mol/L的氨水進(jìn)行混合后，溶液呈現(xiàn)堿性，那么其離子的濃度大小比較順序？

思路分析：假設(shè)兩種物質(zhì)混合后能夠得到的NH4Cl與NH3·H2O，因?yàn)轭}目中告知混合的溶液呈現(xiàn)堿性狀態(tài)，所以可以得出NH3·H2O的電離要大于NH4+的水解，由此可知溶液中離子濃度大小順序?yàn)閏（NH4+）>c（Cl-）>c（NH3·H2O）>c（OH-）>c（H+）。如果溶液呈現(xiàn)酸性，那么其解析思路與此相差不大。

結(jié)束語：

所以同學(xué)們在針對溶液離子濃度大小的比較過程當(dāng)中，首先要明確物質(zhì)的形態(tài)及其是電離還是水解，找準(zhǔn)其化學(xué)反應(yīng)后的狀態(tài)，然后才能得出其離子濃度的排列順序，從而進(jìn)行比較。

參考文獻(xiàn)：

[1]王芬.電解質(zhì)溶液中離子濃度大小比較的方法[J].學(xué)周刊，2016，19：93-94.

[2]鄭少華，衷明華.淺淡離子濃度大小比較的方法及規(guī)律[J].江西化工，2014，04：157-159.

[3]徐金寶.電解質(zhì)溶液中離子濃度判斷題的解題技巧[J].中等林業(yè)教育，1996，03：47-48.endprint