高三化學(xué)溶液離子濃度專項(xiàng)練習(xí)溶液中離子濃度的大小比較及相關(guān)計(jì)算，是高考化學(xué)的熱點(diǎn)與難點(diǎn)，它既考查了學(xué)生對(duì)弱電解質(zhì)的電離、鹽類的水解等基本概念的理解，也考驗(yàn)了學(xué)生綜合運(yùn)用化學(xué)原理解決實(shí)際問題的能力。這類題目往往涉及知識(shí)面廣、綜合性強(qiáng)，需要我們具備清晰的解題思路和扎實(shí)的理論基礎(chǔ)。本文將結(jié)合典型例題，為同學(xué)們梳理此類問題的解題要點(diǎn)與技巧，并提供專項(xiàng)練習(xí)以鞏固提升。一、核心知識(shí)儲(chǔ)備在解決溶液離子濃度問題之前，我們首先需要回顧并深刻理解以下核心概念與原理：1.電解質(zhì)的電離：強(qiáng)電解質(zhì)在水溶液中完全電離，弱電解質(zhì)在水溶液中部分電離，存在電離平衡。多元弱酸分步電離，且以第一步電離為主。2.水的電離與溶液的酸堿性：水是極弱的電解質(zhì)，存在電離平衡。溶液的酸堿性取決于溶液中c(H?)與c(OH?)的相對(duì)大小。pH值是c(H?)的負(fù)對(duì)數(shù)，用于表示溶液酸堿性的強(qiáng)弱。溫度會(huì)影響水的離子積常數(shù)Kw。3.鹽類的水解：強(qiáng)酸弱堿鹽、強(qiáng)堿弱酸鹽、弱酸弱堿鹽在水溶液中會(huì)發(fā)生水解反應(yīng)，破壞水的電離平衡，使溶液呈現(xiàn)一定的酸堿性。水解反應(yīng)是微弱的、可逆的，遵循勒夏特列原理。多元弱酸根離子分步水解，以第一步水解為主。4.三大守恒關(guān)系：*電荷守恒：溶液中所有陽離子所帶正電荷總數(shù)等于所有陰離子所帶負(fù)電荷總數(shù)。*物料守恒（原子守恒）：某一組分的原始濃度等于它在溶液中各種存在形式的濃度之和。*質(zhì)子守恒：溶液中由水電離出的H?濃度等于由水電離出的OH?濃度，或溶液中酸失去的質(zhì)子總數(shù)等于堿得到的質(zhì)子總數(shù)。質(zhì)子守恒可由電荷守恒和物料守恒聯(lián)立推導(dǎo)得出。二、典型例題精析例題1：?jiǎn)我蝗芤褐须x子濃度比較題目：在0.1mol/L的CH?COOH溶液中，下列關(guān)系正確的是（）A.c(CH?COOH)>c(H?)>c(CH?COO?)>c(OH?)B.c(CH?COOH)>c(CH?COO?)>c(H?)>c(OH?)C.c(CH?COO?)>c(CH?COOH)>c(H?)>c(OH?)D.c(H?)>c(CH?COO?)>c(CH?COOH)>c(OH?)思路點(diǎn)撥：CH?COOH是弱電解質(zhì)，在水溶液中部分電離：CH?COOH?CH?COO?+H?。同時(shí)，水也會(huì)微弱電離：H?O?H?+OH?。因此，溶液中的H?來自CH?COOH的電離和水的電離，而CH?COO?僅來自CH?COOH的電離。解析：由于CH?COOH的電離程度很小，所以c(CH?COOH)仍為最大。電離產(chǎn)生的CH?COO?和H?濃度相等，但H?還有來自水的微弱電離，故c(H?)略大于c(CH?COO?)。溶液呈酸性，c(OH?)最小。因此，正確的濃度順序?yàn)椋篶(CH?COOH)>c(H?)>c(CH?COO?)>c(OH?)，答案選A。例題2：鹽溶液中離子濃度比較題目：常溫下，在0.1mol/L的Na?CO?溶液中，下列離子濃度關(guān)系正確的是（）A.c(Na?)>c(CO?2?)>c(HCO??)>c(OH?)>c(H?)B.c(Na?)>c(CO?2?)>c(OH?)>c(HCO??)>c(H?)C.c(Na?)+c(H?)=c(CO?2?)+c(HCO??)+c(OH?)D.c(Na?)=c(CO?2?)+c(HCO??)+c(H?CO?)思路點(diǎn)撥：Na?CO?是強(qiáng)堿弱酸鹽，CO?2?會(huì)發(fā)生水解：CO?2?+H?O?HCO??+OH?（主要），HCO??+H?O?H?CO?+OH?（次要）。溶液呈堿性。需要考慮電離、水解以及三大守恒。解析：Na?不水解，濃度最大。CO?2?水解程度不大，故c(CO?2?)次之。水解產(chǎn)生OH?和HCO??，且第一步水解程度遠(yuǎn)大于第二步，因此c(OH?)>c(HCO??)。溶液呈堿性，c(H?)最小。所以A錯(cuò)誤，B正確。C選項(xiàng)為電荷守恒，正確的應(yīng)為c(Na?)+c(H?)=2c(CO?2?)+c(HCO??)+c(OH?)，因?yàn)镃O?2?帶兩個(gè)單位負(fù)電荷，C錯(cuò)誤。D選項(xiàng)為物料守恒，Na?CO?溶液中，n(Na?)=2n(C)，故c(Na?)=2[c(CO?2?)+c(HCO??)+c(H?CO?)]，D錯(cuò)誤。綜上，答案選B。例題3：混合溶液中離子濃度比較（不反應(yīng)型）題目：常溫下，將等體積、等濃度的CH?COOH溶液和CH?COONa溶液混合，所得混合液的pH<7。下列關(guān)系正確的是（）A.c(CH?COO?)>c(Na?)>c(H?)>c(OH?)B.c(Na?)>c(CH?COO?)>c(H?)>c(OH?)C.c(CH?COOH)+c(CH?COO?)=0.1mol/L（設(shè)原溶液濃度均為0.1mol/L）D.c(Na?)=c(CH?COOH)+c(CH?COO?)思路點(diǎn)撥：等體積等濃度的CH?COOH和CH?COONa混合，溶液中存在CH?COOH的電離（CH?COOH?CH?COO?+H?）和CH?COO?的水解（CH?COO?+H?O?CH?COOH+OH?）。已知混合液pH<7，說明電離程度大于水解程度。解析：由于電離程度大于水解程度，溶液中c(CH?COO?)>c(Na?)>c(CH?COOH)。溶液呈酸性，c(H?)>c(OH?)。故A正確，B錯(cuò)誤。對(duì)于C選項(xiàng)，若原溶液濃度均為0.1mol/L，等體積混合后，c(CH?COOH)+c(CH?COO?)=(0.1mol/L×V+0.1mol/L×V)/2V=0.1mol/L，C正確。D選項(xiàng)，物料守恒應(yīng)為c(CH?COOH)+c(CH?COO?)=2c(Na?)（若原濃度相同），D錯(cuò)誤。綜上，答案選A、C。例題4：混合溶液中離子濃度比較（反應(yīng)型）題目：常溫下，將0.1mol/L的NaOH溶液與0.2mol/L的HCN溶液等體積混合，充分反應(yīng)后，溶液中各離子濃度關(guān)系正確的是（）A.c(HCN)>c(Na?)>c(CN?)>c(OH?)>c(H?)B.c(Na?)>c(CN?)>c(HCN)>c(OH?)>c(H?)C.c(Na?)>c(HCN)>c(CN?)>c(OH?)>c(H?)D.c(CN?)>c(Na?)>c(H?)>c(OH?)思路點(diǎn)撥：NaOH與HCN發(fā)生中和反應(yīng)：NaOH+HCN=NaCN+H?O。等體積混合，NaOH濃度0.1mol/L，HCN濃度0.2mol/L，則HCN過量，反應(yīng)后溶液為等濃度的NaCN和HCN的混合溶液（各為0.05mol/L）。溶液中存在HCN的電離和CN?的水解，需判斷其相對(duì)強(qiáng)弱。HCN是弱酸，NaCN是強(qiáng)堿弱酸鹽，通常情況下，對(duì)于等濃度的HCN和NaCN混合溶液，CN?的水解程度大于HCN的電離程度，溶液呈堿性。解析：反應(yīng)后溶液中NaCN和HCN濃度相等。由于CN?的水解程度大于HCN的電離程度，故c(HCN)>c(CN?)。Na?不水解，濃度為0.05mol/L，而HCN的濃度因水解消耗會(huì)略小于0.05mol/L，CN?的濃度因水解生成HCN會(huì)略小于0.05mol/L，但因水解程度更大，所以c(HCN)>c(Na?)>c(CN?)。溶液呈堿性，c(OH?)>c(H?)。因此，離子濃度順序?yàn)椋篶(HCN)>c(Na?)>c(CN?)>c(OH?)>c(H?)，答案選A。三、專項(xiàng)練習(xí)題1.選擇題：在0.1mol/LNH?Cl溶液中，下列關(guān)系式正確的是（）A.c(Cl?)>c(NH??)>c(H?)>c(OH?)B.c(NH??)>c(Cl?)>c(H?)>c(OH?)C.c(Cl?)=c(NH??)>c(H?)=c(OH?)D.c(NH??)+c(H?)=c(Cl?)+c(OH?)2.選擇題：常溫下，pH=3的CH?COOH溶液與pH=11的NaOH溶液等體積混合后，溶液中離子濃度關(guān)系正確的是（）A.c(Na?)>c(CH?COO?)>c(OH?)>c(H?)B.c(CH?COO?)>c(Na?)>c(H?)>c(OH?)C.c(CH?COO?)>c(Na?)>c(OH?)>c(H?)D.c(Na?)+c(H?)=c(CH?COO?)+c(OH?)3.選擇題：常溫下，下列溶液中各離子濃度關(guān)系正確的是（）A.等物質(zhì)的量濃度的氨水和鹽酸等體積混合：c(Cl?)>c(NH??)>c(H?)>c(OH?)B.0.1mol/LNa?CO?溶液：c(Na?)=2c(CO?2?)+2c(HCO??)C.pH=11的NaOH溶液與pH=3的CH?COOH溶液等體積混合：c(Na?)=c(CH?COO?)>c(OH?)=c(H?)D.0.1mol/LNaHS溶液：c(Na?)>c(HS?)>c(S2?)>c(OH?)>c(H?)4.填空題：常溫下，0.1mol/L的NaHCO?溶液的pH約為8.3。(1)溶液中c(H?CO?)______c(CO?2?)（填“>”、“<”或“=”）。(2)該溶液中電荷守恒式為_________________________________。(3)該溶液中物料守恒式為_________________________________。5.簡(jiǎn)答題：常溫下，將pH=2的鹽酸與pH=12的氨水等體積混合，所得溶液的pH大于7，請(qǐng)解釋原因，并比較溶液中c(NH??)與c(Cl?)的大小關(guān)系。6.選擇題：下列溶液中，微粒濃度關(guān)系正確的是（）A.含有NH??、Cl?、H?、OH?的溶液中，其離子濃度一定是c(Cl?)>c(NH??)>c(H?)>c(OH?)B.pH=6的醋酸與醋酸鈉的混合溶液中，c(Na?)>c(CH?COO?)C.0.1mol/L的Na?S溶液中，c(OH?)=c(H?)+c(HS?)+2c(H?S)D.pH=3的一元酸和pH=11的一元強(qiáng)堿等體積混合后的溶液中，一定是c(OH?)=c(H?)7.選擇題：常溫下，向20mL0.1mol/L的氨水中逐滴加入0.1mol/L的鹽酸，溶液pH隨鹽酸體積的變化如圖所示（假設(shè)混合后溶液體積變化忽略不計(jì)）。下列說法正確的是（）A.a點(diǎn)時(shí)，c(NH?·H?O)>c(Cl?)>c(NH??)>c(OH?)>c(H?)B.b點(diǎn)時(shí)，c(NH??)=c(Cl?)>c(OH?)=c(H?)C.c點(diǎn)時(shí)，c(Cl?)=c(NH??)+c(NH?·H?O)D.d點(diǎn)時(shí)，c(Cl?)>c(H?)>c(NH??)>c(OH?)8.填空題：常溫下，有A、B、C三種溶液：A為0.1mol/L的NaOH溶液，B為0.1mol/L的HCl溶液，C為0.1mol/L的CH?COOH溶液?；卮鹣铝袉栴}：(1)溶液A的pH=______；溶液B中由水電離出的c(H?)=______mol/L。(2)分別將A、B溶液按體積比1:2混合后，溶液的pH______7（填“>”、“<”或“=”），此時(shí)溶液中c(Na?)、c(Cl?)、c(H?)大小關(guān)系為____________________。四、解題策略與總結(jié)1.明確溶液組成：首先判斷溶液中的溶質(zhì)成分及其濃度，是單一溶液還是混合溶液，混合溶液是否發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)后產(chǎn)物是什么，是否有過量的反應(yīng)物等。2.分析電離與水解：對(duì)于溶液中的溶質(zhì)，若為強(qiáng)電解質(zhì)則完全電離；若為弱電解質(zhì)則部分電離；若為鹽，則需考慮其離子的水解情況。同時(shí)，要注意水的電離平衡。3.判斷主次關(guān)系：在同時(shí)存在電離和水解的體系中（如弱酸及其鹽、弱堿及其鹽），要判斷電離程度與水解程度的相對(duì)大小，這直接決定了溶液的酸堿性及離子濃度的相對(duì)大小。4.靈活運(yùn)用守恒：電荷守恒、物料守恒、質(zhì)子守恒是解決離子濃度關(guān)系問題的根本依據(jù)。在書寫守恒式時(shí)，