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[摘 要]电解质溶液中粒子浓度关系是高中化学的重点和难点，具体可分为酸溶液、碱溶液、盐溶液中的粒子浓度关系，需要逐一理清，才可从容应对高考。
[关键词]电解质溶液 粒子浓度关系
[中图分类号] G633.8 [文献标识码] A [文章编号] 16746058（2015）320077
电解质溶液中粒子浓度关系是高中化学新课程教学的基本要求，是教学的重点和难点之一，也是高考理综化学的常考点。下面结合实例就电解质溶液中粒子浓度的等量关系和大小关系进行归纳和总结。
一、酸溶液中粒子浓度的关系
1.强酸溶液。
强酸在稀溶液中完全电离，溶液中存在强酸电离产生的H 和酸根离子，水部分电离产生的H 和OH-，浓度最大的是H ，浓度最小的是OH-，酸根离子浓度大小居中。
如硫酸溶液，据电荷守恒有浓度等量关系：c（H ）=2c（SO2-4） c（OH-），浓度大小关系为c（H ）>c（SO2-4）>c（OH-）。
2.弱酸溶液。
弱酸在溶液中只能部分电离且很微弱，溶液中存在弱酸微弱电离产生的H 、弱酸根离子及未电离的弱酸分子，水电离产生的H 和OH-。
如0.2mol·L-1亚硫酸溶液中存在H2SO3H HSO-3，HSO-3H SO2-3，H2OH OH-三个电离平衡，且电离程度依次减弱。据电荷守恒有浓度关系：c（H ）=c（HSO-3） 2c（SO2-3） c（OH-），据电离程度浓度大小关系：c（H2SO3）>c（H ）>c（HSO-3）>c（SO2-3）>c（OH-），据物料守恒有浓度关系：c（H2SO3） c（HSO-3） c（SO2-3）=0.2mol·L-1。
二、碱溶液中粒子浓度的关系
1.强碱溶液。
强碱在稀溶液中完全电离，溶液中存在强碱完全电离产生的OH-、强碱阳离子，水微弱电离的产生H 和OH-，浓度最大的是OH-，浓度最小的是H ，强碱阳离子浓度大小居中。
如氢氧化钡溶液中浓度大小关系为c（OH-）>c（Ba2 ）>c（H ），据电荷守恒有浓度等量关系：2c（Ba2 ） c（H ）=c（OH-）。
2.弱碱溶液。
弱碱溶液有弱碱不完全电离的阳离子和OH-，水微弱电离的H 和OH-，浓度最大的是未电离的弱碱分子，其次是OH-，最小的是H 。
如0.1mol·L-1氨水中存在NH3·H2ONH 4 OH-，H2OH OH-两个电离平衡，电离程度依次减弱，浓度大小关系：为c（NH3·H2O）>c（OH-）>c（NH 4）>c（H ），据电荷守恒有浓度关系：c（NH 4） c（H ）=c（OH-），据物料守恒有浓度关系：c（NH3·H2O） c（NH 4）=0.1mol·L-1。
三、盐溶液中粒子浓度的关系
1.强酸强碱盐溶液。
强酸强碱盐溶液中存在强碱阳离子和强酸酸根离子、水电离的H 和OH-，离子浓度仍有大小关系和守恒关系，具体视盐的组成而定。
如氯化钠溶液中有离子浓度大小关系：c（Na ）=c（Cl-）>c（H ）=c（OH-），据电荷守恒有浓度等量关系：c（Na ） c（H ）=c（Cl-） c（OH-）；硫酸钾溶液中浓度大小关系为：c（K ）=2c（SO2-4）>c（H ）=c（OH-）
，据电荷守恒有离子浓度等量关系：c（K ） c（H ）=2c（SO2-4） c（OH-）。
2.强酸弱碱盐溶液。
此类溶液中存在弱碱阳离子微弱的水解平衡和水的电离平衡，且弱碱阳离子的水解程度大于水的电离程度。比较此类盐溶液中离子浓度大小时，一是要注意水解后剩下的弱碱阳离子浓度大于水解生成的分子和离子浓度；二是要注意不能忽略水的微弱电离。
如0.1mol·L-1（NH4）2SO4溶液中，存在（NH4）2SO4=2NH 4 SO2-4，NH 4 H2ONH3·H2O H ，H2OH OH-，粒子浓度大小关系为2c（SO2-4）>c（NH 4）>c（SO2-4）>c（H ）>c（NH3·H2O）>c（OH-），据电荷守恒有浓度等量关系：c（NH 4） c（H ）=2c（SO2-4） c（OH-），据物料守恒有浓度等量关系：c（NH 4）
c（NH3·H2O）=2c（SO2-4）=0.2mol·L-1，据质子守恒有浓度等量关系：c（H ）=c（OH-） c（NH3·H2O），此式也可由前面的电荷守恒式和物料守恒式相减得到。
3.强碱弱酸盐溶液。
此类溶液中存在弱酸根的微弱水解平衡和水的电离平衡，且弱酸根的水解程度大于水的电离程度。比较此类盐溶液中离子浓度大小时，一是要注意水解后剩下的弱酸根离子浓度大于水解生成的分子和离子；二是要注意水也有微弱电离。
如：0.1mol·L-1Na2CO3溶液中存在Na2CO3=2Na CO2-3，CO2-3 H2OHCO-3 OH-，HCO-3 H2OH2CO3 OH-，H2OH OH-，程度依次减小，粒子浓度大小关系为c（Na ）>c（CO2-3）>c（OH-）>c（HCO-3）>c（H2CO3）>c（H ），据电荷守恒有浓度等量关系：c（Na ） c（H ）=2c（CO2-3） c（HCO-3） c（OH-），据物料守恒有浓度等量关系：c（Na ）=2[c（CO2-3） c（HCO-3） c（H2CO3）]=0.2mol·L-1，据质子守恒有浓度等量关系：c（OH-）=c（H ） c（HCO-3） 2c（H2CO3），此式也可由前面的电荷守恒式和物料守恒式相减移项而得。
4.强碱弱酸酸式盐溶液。 此类盐溶液既有盐的完全电离，又有弱酸酸式根的电离平衡和水解平衡及水的电离平衡存在。考虑此类盐溶液中粒子浓度关系时，一是要注意水的电离是最弱
的；二是要注意弱酸酸式根的电离和水解程度的相对大小。
如0.1mol·L-1NaHCO3溶液中存在NaHCO3=Na HCO-3、HCO-3H CO2-3（25℃时，Ka2=5.61×10-11），HCO-3 H2OH2CO3 OH-[25℃时，Kh2=Kw/Ka1=1×10-14/（4.30×10-7）=2.33×10-8]，H2O
H OH-。因为Kh2>Ka2，HCO-3的水解程度大于电离程度，所以NaHCO3溶液的粒子浓度大小关系为c（Na ）>c（HCO-3）>c（OH-）>c（H2CO3）>c（H ）>c（CO2-3），据电荷守恒有浓度等量关系：c（Na ） c（H ）=c（HCO-3） 2c（CO2-3） c（OH-），据物料守恒有浓度等量关系：c（Na ）=c（HCO-3） c（CO2-3） c（H2CO3）=0.1mol·L-1，据质子守恒有浓度等量关系：c（OH-）=c（H ） c（H2CO3）-c（CO2-3），此式也可由前面的电荷守恒式和物料守恒式相减移项而得。
5.强碱强酸酸式盐溶液。
此类盐溶液中有盐本身的完全电离和水的部分电离，溶液中的粒子浓度关系比较简单一些。如NaHSO4溶液中存在NaHSO4=Na H SO2-4和H2OH OH-，粒子浓度大小关系为c（H ）>c（Na ）=c（SO2-4）>c（OH-），电荷守恒关系有：c（Na ） c（H ）=2c（SO2-4） c（OH-），物料守恒关系有：c（Na ）=c（SO2-4）=c（H ）-c（OH-）。
四、粒子浓度关系高考题解析
【例1】 （2012年四川理综）常温下，下列溶液中的微粒浓度关系正确的是（ ）。
A.新制氯水中加入固体NaOH：c（Na ）=c（Cl-） c（ClO-） c（OH-）
B.pH=8.3的NaHCO3溶液：c（Na ）>c（HCO-3）>c（CO2-3）>c（H2CO3）
C.pH=11的氨水与pH=3的盐酸等体积混合：c（Cl-）=c（NH 4）>c（OH-）=c（H ）
D.0.2mol/LCH3COOH溶液与0.1mol/LNaOH溶液等体积混合：
2c（H ）-2c（OH-）=c（CH3COO-）-c（CH3COOH）
解析：A.据电荷守恒应有c（Na ） c（H ）=c（Cl-） c（ClO-） c（OH-），所以A错。B.pH=8.3说明HCO-3的水解程度大于电离程度，所以c（H2CO3）>c（CO2-3），B错。C.混合后得过量氨水与NH4Cl的混合溶液，溶液应显碱性，浓度关系应为c（NH 4）>c（Cl-）>c（OH-）>c（H ），所以C错。D.混合后得CH3COOH与CH3COONa等浓度的混合液，据电荷守恒有：c（Na ） c（H ）=c（CH3COO-） c（OH-），据物料守恒有：2c（Na ）=c（CH3COOH） c（CH3COO-），两式消c（Na ）后移项得D中关系式，所以D正确。
【例2】 （2013年四川理综）室温下，将一元酸HA的溶液和KOH溶液等体积混合（忽略体积变化），实验数据如下表：
下列判断不正确的是（ ）。
A.实验①反应后的溶液中：c（K ）>c（A-）>c（OH-）>c（H ）
B.实验①反应后的溶液中：c（OH-）=c（K ）-c（A-）=Kw1×10-9mol·L-1
C.实验②反应后的溶液中：c（A-） c（HA）>0.1mol·L-1
D.实验②反应后的溶液中：c（K ）=c（A-）>c（OH-）=c（H ）
解析：A.实验①反应后得弱酸强碱盐KA溶液，显碱性，A正确。B.由实验①后溶液的电荷守恒式有：[OH-]=[K ]-[A-] [H ]=Kw/（1×10-9）mol/L，故B错误。C.由实验②中反应后的溶液pH=7，显中性知：x>0.2mol/L，再据混合液物料守恒知C正确。D.由实验②中反应后的溶液pH=7显中性和电荷守恒知D正确。
【例3】 （2014年四川理综）下列溶液中粒子的物质的量浓度关系正确的是（ ）。
A.0.1mol/LNaHCO3溶液与0.1mol/LNaOH溶液等体积混合，所得溶液中：c（Na ）>c（CO2-3）>c（HCO-3）>c（OH-）
B.20mL0.1mol/LCH3COONa溶液与10mL0.1mol/LHCl溶液混合后溶液呈酸性，所得溶液中：c（CH3COO-）>c（Cl-）>c（CH3COOH）>c（H ）
C.室温下，pH=2的盐酸与pH=12的氨水等体积混合，所得溶液中：c（Cl-） c（H ）>c（NH 4） c（OH-）
D.0.1mol/LCH3COOH溶液与0.1mol/LNaOH溶液等体积混合，所得溶液中：c（OH-）>c（H ） c（CH3COOH）
解析：A.反应后得Na2CO3溶液，由质子守恒c（OH-）=c（HCO-3） 2c（H2CO3） c（H ）知c（OH-）>c（HCO-3），故A错误。B.反应后为CH3COOH、NaCl、CH3COONa等浓度的混合液，由混合液显酸性知c（CH3COO-）>c（CH3COOH），再由物料守恒知c（CH3COO-） c（CH3COOH）=2c（Cl-），故B正确。C.盐酸与氨水等体积混合所得的混合液显碱性，因c（Cl-） 综上所述，电解质溶液中粒子浓度关系无外乎电荷守恒关系、物料守恒关系、质子守恒关系和相对大小关系，只要搞清楚这四种粒子浓度关系也就不难解答关于电解质溶液中粒子浓度关系的问题。
（责任编辑 罗 艳）
[关键词]电解质溶液 粒子浓度关系
[中图分类号] G633.8 [文献标识码] A [文章编号] 16746058（2015）320077
电解质溶液中粒子浓度关系是高中化学新课程教学的基本要求，是教学的重点和难点之一，也是高考理综化学的常考点。下面结合实例就电解质溶液中粒子浓度的等量关系和大小关系进行归纳和总结。
一、酸溶液中粒子浓度的关系
1.强酸溶液。
强酸在稀溶液中完全电离，溶液中存在强酸电离产生的H 和酸根离子，水部分电离产生的H 和OH-，浓度最大的是H ，浓度最小的是OH-，酸根离子浓度大小居中。
如硫酸溶液，据电荷守恒有浓度等量关系：c（H ）=2c（SO2-4） c（OH-），浓度大小关系为c（H ）>c（SO2-4）>c（OH-）。
2.弱酸溶液。
弱酸在溶液中只能部分电离且很微弱，溶液中存在弱酸微弱电离产生的H 、弱酸根离子及未电离的弱酸分子，水电离产生的H 和OH-。
如0.2mol·L-1亚硫酸溶液中存在H2SO3H HSO-3，HSO-3H SO2-3，H2OH OH-三个电离平衡，且电离程度依次减弱。据电荷守恒有浓度关系：c（H ）=c（HSO-3） 2c（SO2-3） c（OH-），据电离程度浓度大小关系：c（H2SO3）>c（H ）>c（HSO-3）>c（SO2-3）>c（OH-），据物料守恒有浓度关系：c（H2SO3） c（HSO-3） c（SO2-3）=0.2mol·L-1。
二、碱溶液中粒子浓度的关系
1.强碱溶液。
强碱在稀溶液中完全电离，溶液中存在强碱完全电离产生的OH-、强碱阳离子，水微弱电离的产生H 和OH-，浓度最大的是OH-，浓度最小的是H ，强碱阳离子浓度大小居中。
如氢氧化钡溶液中浓度大小关系为c（OH-）>c（Ba2 ）>c（H ），据电荷守恒有浓度等量关系：2c（Ba2 ） c（H ）=c（OH-）。
2.弱碱溶液。
弱碱溶液有弱碱不完全电离的阳离子和OH-，水微弱电离的H 和OH-，浓度最大的是未电离的弱碱分子，其次是OH-，最小的是H 。
如0.1mol·L-1氨水中存在NH3·H2ONH 4 OH-，H2OH OH-两个电离平衡，电离程度依次减弱，浓度大小关系：为c（NH3·H2O）>c（OH-）>c（NH 4）>c（H ），据电荷守恒有浓度关系：c（NH 4） c（H ）=c（OH-），据物料守恒有浓度关系：c（NH3·H2O） c（NH 4）=0.1mol·L-1。
三、盐溶液中粒子浓度的关系
1.强酸强碱盐溶液。
强酸强碱盐溶液中存在强碱阳离子和强酸酸根离子、水电离的H 和OH-，离子浓度仍有大小关系和守恒关系，具体视盐的组成而定。
如氯化钠溶液中有离子浓度大小关系：c（Na ）=c（Cl-）>c（H ）=c（OH-），据电荷守恒有浓度等量关系：c（Na ） c（H ）=c（Cl-） c（OH-）；硫酸钾溶液中浓度大小关系为：c（K ）=2c（SO2-4）>c（H ）=c（OH-）
，据电荷守恒有离子浓度等量关系：c（K ） c（H ）=2c（SO2-4） c（OH-）。
2.强酸弱碱盐溶液。
此类溶液中存在弱碱阳离子微弱的水解平衡和水的电离平衡，且弱碱阳离子的水解程度大于水的电离程度。比较此类盐溶液中离子浓度大小时，一是要注意水解后剩下的弱碱阳离子浓度大于水解生成的分子和离子浓度；二是要注意不能忽略水的微弱电离。
如0.1mol·L-1（NH4）2SO4溶液中，存在（NH4）2SO4=2NH 4 SO2-4，NH 4 H2ONH3·H2O H ，H2OH OH-，粒子浓度大小关系为2c（SO2-4）>c（NH 4）>c（SO2-4）>c（H ）>c（NH3·H2O）>c（OH-），据电荷守恒有浓度等量关系：c（NH 4） c（H ）=2c（SO2-4） c（OH-），据物料守恒有浓度等量关系：c（NH 4）
c（NH3·H2O）=2c（SO2-4）=0.2mol·L-1，据质子守恒有浓度等量关系：c（H ）=c（OH-） c（NH3·H2O），此式也可由前面的电荷守恒式和物料守恒式相减得到。
3.强碱弱酸盐溶液。
此类溶液中存在弱酸根的微弱水解平衡和水的电离平衡，且弱酸根的水解程度大于水的电离程度。比较此类盐溶液中离子浓度大小时，一是要注意水解后剩下的弱酸根离子浓度大于水解生成的分子和离子；二是要注意水也有微弱电离。
如：0.1mol·L-1Na2CO3溶液中存在Na2CO3=2Na CO2-3，CO2-3 H2OHCO-3 OH-，HCO-3 H2OH2CO3 OH-，H2OH OH-，程度依次减小，粒子浓度大小关系为c（Na ）>c（CO2-3）>c（OH-）>c（HCO-3）>c（H2CO3）>c（H ），据电荷守恒有浓度等量关系：c（Na ） c（H ）=2c（CO2-3） c（HCO-3） c（OH-），据物料守恒有浓度等量关系：c（Na ）=2[c（CO2-3） c（HCO-3） c（H2CO3）]=0.2mol·L-1，据质子守恒有浓度等量关系：c（OH-）=c（H ） c（HCO-3） 2c（H2CO3），此式也可由前面的电荷守恒式和物料守恒式相减移项而得。
4.强碱弱酸酸式盐溶液。 此类盐溶液既有盐的完全电离，又有弱酸酸式根的电离平衡和水解平衡及水的电离平衡存在。考虑此类盐溶液中粒子浓度关系时，一是要注意水的电离是最弱
的；二是要注意弱酸酸式根的电离和水解程度的相对大小。
如0.1mol·L-1NaHCO3溶液中存在NaHCO3=Na HCO-3、HCO-3H CO2-3（25℃时，Ka2=5.61×10-11），HCO-3 H2OH2CO3 OH-[25℃时，Kh2=Kw/Ka1=1×10-14/（4.30×10-7）=2.33×10-8]，H2O
H OH-。因为Kh2>Ka2，HCO-3的水解程度大于电离程度，所以NaHCO3溶液的粒子浓度大小关系为c（Na ）>c（HCO-3）>c（OH-）>c（H2CO3）>c（H ）>c（CO2-3），据电荷守恒有浓度等量关系：c（Na ） c（H ）=c（HCO-3） 2c（CO2-3） c（OH-），据物料守恒有浓度等量关系：c（Na ）=c（HCO-3） c（CO2-3） c（H2CO3）=0.1mol·L-1，据质子守恒有浓度等量关系：c（OH-）=c（H ） c（H2CO3）-c（CO2-3），此式也可由前面的电荷守恒式和物料守恒式相减移项而得。
5.强碱强酸酸式盐溶液。
此类盐溶液中有盐本身的完全电离和水的部分电离，溶液中的粒子浓度关系比较简单一些。如NaHSO4溶液中存在NaHSO4=Na H SO2-4和H2OH OH-，粒子浓度大小关系为c（H ）>c（Na ）=c（SO2-4）>c（OH-），电荷守恒关系有：c（Na ） c（H ）=2c（SO2-4） c（OH-），物料守恒关系有：c（Na ）=c（SO2-4）=c（H ）-c（OH-）。
四、粒子浓度关系高考题解析
【例1】 （2012年四川理综）常温下，下列溶液中的微粒浓度关系正确的是（ ）。
A.新制氯水中加入固体NaOH：c（Na ）=c（Cl-） c（ClO-） c（OH-）
B.pH=8.3的NaHCO3溶液：c（Na ）>c（HCO-3）>c（CO2-3）>c（H2CO3）
C.pH=11的氨水与pH=3的盐酸等体积混合：c（Cl-）=c（NH 4）>c（OH-）=c（H ）
D.0.2mol/LCH3COOH溶液与0.1mol/LNaOH溶液等体积混合：
2c（H ）-2c（OH-）=c（CH3COO-）-c（CH3COOH）
解析：A.据电荷守恒应有c（Na ） c（H ）=c（Cl-） c（ClO-） c（OH-），所以A错。B.pH=8.3说明HCO-3的水解程度大于电离程度，所以c（H2CO3）>c（CO2-3），B错。C.混合后得过量氨水与NH4Cl的混合溶液，溶液应显碱性，浓度关系应为c（NH 4）>c（Cl-）>c（OH-）>c（H ），所以C错。D.混合后得CH3COOH与CH3COONa等浓度的混合液，据电荷守恒有：c（Na ） c（H ）=c（CH3COO-） c（OH-），据物料守恒有：2c（Na ）=c（CH3COOH） c（CH3COO-），两式消c（Na ）后移项得D中关系式，所以D正确。
【例2】 （2013年四川理综）室温下，将一元酸HA的溶液和KOH溶液等体积混合（忽略体积变化），实验数据如下表：
下列判断不正确的是（ ）。
A.实验①反应后的溶液中：c（K ）>c（A-）>c（OH-）>c（H ）
B.实验①反应后的溶液中：c（OH-）=c（K ）-c（A-）=Kw1×10-9mol·L-1
C.实验②反应后的溶液中：c（A-） c（HA）>0.1mol·L-1
D.实验②反应后的溶液中：c（K ）=c（A-）>c（OH-）=c（H ）
解析：A.实验①反应后得弱酸强碱盐KA溶液，显碱性，A正确。B.由实验①后溶液的电荷守恒式有：[OH-]=[K ]-[A-] [H ]=Kw/（1×10-9）mol/L，故B错误。C.由实验②中反应后的溶液pH=7，显中性知：x>0.2mol/L，再据混合液物料守恒知C正确。D.由实验②中反应后的溶液pH=7显中性和电荷守恒知D正确。
【例3】 （2014年四川理综）下列溶液中粒子的物质的量浓度关系正确的是（ ）。
A.0.1mol/LNaHCO3溶液与0.1mol/LNaOH溶液等体积混合，所得溶液中：c（Na ）>c（CO2-3）>c（HCO-3）>c（OH-）
B.20mL0.1mol/LCH3COONa溶液与10mL0.1mol/LHCl溶液混合后溶液呈酸性，所得溶液中：c（CH3COO-）>c（Cl-）>c（CH3COOH）>c（H ）
C.室温下，pH=2的盐酸与pH=12的氨水等体积混合，所得溶液中：c（Cl-） c（H ）>c（NH 4） c（OH-）
D.0.1mol/LCH3COOH溶液与0.1mol/LNaOH溶液等体积混合，所得溶液中：c（OH-）>c（H ） c（CH3COOH）
解析：A.反应后得Na2CO3溶液，由质子守恒c（OH-）=c（HCO-3） 2c（H2CO3） c（H ）知c（OH-）>c（HCO-3），故A错误。B.反应后为CH3COOH、NaCl、CH3COONa等浓度的混合液，由混合液显酸性知c（CH3COO-）>c（CH3COOH），再由物料守恒知c（CH3COO-） c（CH3COOH）=2c（Cl-），故B正确。C.盐酸与氨水等体积混合所得的混合液显碱性，因c（Cl-）
（责任编辑 罗 艳）