高考化學一輪復習第八章水溶液中的離子平衡微專題強化突破16溶液中粒子濃度關系的判斷學案新人教版

16溶液中粒子濃度關系的判斷1．熟悉兩大理論，構建思維基點(1)電離平衡→建立電離過程是微弱的意識。如H2CO3溶液中：c(H2CO3)>c(HCOeq\o\al(－,3))＞c(COeq\o\al(2－,3))(多元弱酸分步電離，逐級減弱)。(2)水解平衡→建立水解過程是微弱的意識。如Na2CO3溶液中：c(COeq\o\al(2－,3))>c(HCOeq\o\al(－,3))＞c(H2CO3)(多元弱酸的弱酸根離子分步水解，逐級減弱)。2．把握兩種守恒，明確等量關系(1)電荷守恒→注重溶液呈電中性。溶液中所有陽離子所帶的正電荷總濃度等于所有陰離子所帶的負電荷總濃度。如NaHCO3溶液中：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HCOeq\o\al(－,3))＋2c(COeq\o\al(2－,3))＋c(OH－)。(2)物料守恒→注重溶液中某元素的原子守恒。在電解質溶液中，某些微?？赡馨l(fā)生變化，但變化前后某種元素的原子個數(shù)守恒。如0.1mol·L－1NaHCO3溶液中：c(Na＋)＝c(HCOeq\o\al(－,3))＋c(COeq\o\al(2－,3))＋c(H2CO3)＝0.1mol·L－1。3．明確三大題型，構建思維模式(1)單一溶液中各離子濃度的比較①多元弱酸溶液→多元弱酸分步電離，逐級減弱。如H3PO4溶液中：c(H＋)>c(H2POeq\o\al(－,4))>c(HPOeq\o\al(2－,4))>c(POeq\o\al(3－,4))。②多元弱酸的正鹽溶液→多元弱酸的弱酸根離子分步水解，水解程度逐級減弱。如Na2CO3溶液中：c(Na＋)>c(COeq\o\al(2－,3))>c(OH－)>c(HCOeq\o\al(－,3))。(2)混合溶液中各離子濃度的比較→要綜合分析電離、水解等因素。如在0.1mol·L－1NH4Cl溶液和0.1mol·L－1的氨水混合溶液中，各離子濃度大小的順序為c(NHeq\o\al(＋,4))>c(Cl－)>c(OH－)>c(H＋)。(3)不同溶液中同一離子濃度的比較→要看溶液中其他離子對該離子的影響。如在相同物質的量濃度的下列溶液中：①NH4Cl、②CH3COONH4、③NH4HSO4，c(NHeq\o\al(＋,4))由大到小的順序為③＞①＞②。4．注意等量關系應用，規(guī)避三個易誤點(1)在列電荷守恒式時，注意離子所帶電荷的多少，不要簡單地認為只是各離子濃度的相加，如2c(COeq\o\al(2－,3))的系數(shù)“2”不可漏掉。(2)等式一般與電荷守恒、物料守恒相聯(lián)系，如果給定的等式不是兩個守恒式，可以把兩個守恒式變化形式后相互作差，加以推導即可。(3)如果給定的是不等式，要先考慮等式，對等式的一邊加入或減少某離子，即可變成不等式。1．0.1mol·L－1的NH4Cl溶液(1)粒子種類：。(2)離子濃度大小關系：。(3)物料守恒：。解析：NH4Cl=NHeq\o\al(＋,4)＋Cl－(完全電離)NHeq\o\al(＋,4)＋H2ONH3·H2O＋H＋(微弱)H2OH＋＋OH－(極微弱)答案：(1)Cl－、NHeq\o\al(＋,4)、H＋、OH－、NH3·H2O、H2O(2)c(Cl－)>c(NHeq\o\al(＋,4))>c(H＋)>c(OH－)(3)c(Cl－)＝c(NHeq\o\al(＋,4))＋c(NH3·H2O)2．0.1mol·L－1的NaHCO3溶液中各離子濃度的關系(1)大小關系：。(2)物料守恒：。(3)電荷守恒：。解析：NaHCO3=Na＋＋HCOeq\o\al(－,3)(完全電離)，HCOeq\o\al(－,3)＋H2OH2CO3＋OH－(主要)，HCOeq\o\al(－,3)H＋＋COeq\o\al(2－,3)(次要)，H2OOH＋＋OH－(極微弱)。答案：(1)c(Na＋)>c(HCOeq\o\al(－,3))>c(OH－)>c(H＋)>c(COeq\o\al(2－,3))(2)c(Na＋)＝c(HCOeq\o\al(－,3))＋c(COeq\o\al(2－,3))＋c(H2CO3)(3)c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HCOeq\o\al(－,3))＋2c(COeq\o\al(2－,3))＋c(OH－)3．0.1mol·L－1的Na2CO3溶液中各離子濃度的關系(1)大小關系：。(2)物料守恒：。(3)電荷守恒：。解析：Na2CO3=2Na＋＋COeq\o\al(2－,3)(完全電離)，COeq\o\al(2－,3)＋H2OHCOeq\o\al(－,3)＋OH－(主要)，HCOeq\o\al(－,3)＋H2OH2CO3＋OH－(次要)，H2OH＋＋OH－(極微弱)。答案：(1)c(Na＋)>c(COeq\o\al(2－,3))>c(OH－)>c(HCOeq\o\al(－,3))>c(H＋)(2)c(Na＋)＝2[c(COeq\o\al(2－,3))＋c(HCOeq\o\al(－,3))＋c(H2CO3)](3)c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HCOeq\o\al(－,3))＋c(OH－)＋2c(COeq\o\al(2－,3))4．比較下列幾種溶液混合后各離子濃度的大小。(1)CH3COOH和NaOH等濃度等體積混合：。(2)NaOH和CH3COOH等濃度按1∶2體積比混合后pH<7：。(3)pH＝2的CH3COOH與pH＝12的NaOH等體積混合：。答案：(1)c(Na＋)>c(CH3COO－)>c(OH－)>c(H＋)(2)c(CH3COO－)>c(Na＋)>c(H＋)>c(OH－)(3)c(CH3COO－)>c(Na＋)>c(H＋)>c(OH－)5．比較下列幾組溶液中指定離子濃度的大小。(1)濃度均為0.1mol·L－1的①H2S溶液、②NaHS溶液、③Na2S溶液、④H2S和NaHS混合溶液的pH從大到小的順序是。(2)相同濃度的下列溶液：①CH3COONH4、②CH3COONa、③CH3COOH中，c(CH3COO－)由大到小的順序是。(3)c(NHeq\o\al(＋,4))相等的①(NH4)2SO4溶液、②NH4HSO4溶液、③(NH4)2CO3溶液、④NH4Cl溶液，其物質的量濃度由大到小的順序為。答案：(1)③>②>④>①(2)②>①>③(3)④>②>③>①1．對于0.1mol·L－1Na2SO3溶液，正確的是()A．升高溫度，溶液的pH降低B．c(Na＋)＝2c(SOeq\o\al(2―,3))＋c(HSOeq\o\al(―,3))＋c(H2SO3)C．c(Na＋)＋c(H＋)＝2c(SOeq\o\al(2―,3))＋2c(HSOeq\o\al(―,3))＋c(OH―)D．加入少量NaOH固體，c(SOeq\o\al(2―,3))與c(Na＋)均增大解析：選D。Na2SO3為弱酸強堿鹽，水解顯堿性，水解是吸熱反應，所以溫度升高，水解程度增大，其pH增大，故A不正確；由物料守恒，正確的表達式為c(Na＋)＝2c(SOeq\o\al(2―,3))＋2c(HSOeq\o\al(―,3))＋2c(H2SO3)，故B不正確；由電荷守恒，正確的表達式為c(Na＋)＋c(H＋)＝2c(SOeq\o\al(2―,3))＋c(HSOeq\o\al(－,3))＋c(OH―)，故C不正確；加入少量NaOH固體，c(Na＋)增大，因為c(OH－)增大而抑制SOeq\o\al(2－,3)水解，所以其水解程度降低，c(SOeq\o\al(2―,3))增大，故D正確。2．25℃時，在10mL濃度均為0.1mol·L－1的NaOH和NH3·H2O混合溶液中滴加0.1mol·L－1鹽酸，下列有關溶液中粒子濃度關系正確的是()A．未加鹽酸時：c(OH－)＞c(Na＋)＝c(NH3·H2O)B．加入10mL鹽酸時：c(NHeq\o\al(＋,4))＋c(H＋)＝c(OH－)C．加入鹽酸至溶液pH＝7時：c(Cl－)＝c(Na＋)D．加入20mL鹽酸時：c(Cl－)＝c(NHeq\o\al(＋,4))＋c(Na＋)解析：選B。A項，NH3·H2O是弱電解質，能微弱電離，溶液中c(Na＋)＞c(NH3·H2O)。B項，當加入10mL鹽酸時，恰好將NaOH中和完，溶液中c(Na＋)＝c(Cl－)，根據(jù)電荷守恒式c(Na＋)＋c(NHeq\o\al(＋,4))＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(OH－)可知c(NHeq\o\al(＋,4))＋c(H＋)＝c(OH－)。C項，溶液pH＝7時，溶液中c(H＋)＝c(OH－)，根據(jù)電荷守恒式可知c(Na＋)＋c(NHeq\o\al(＋,4))＝c(Cl－)。D項，加入20mL鹽酸時，恰好將NaOH和NH3·H2O中和完，根據(jù)物料守恒有c(Na＋)＋c(NHeq\o\al(＋,4))＋c(NH3·H2O)＝c(Cl－)。3．室溫下，將一元酸HA溶液和KOH溶液等體積混合(忽略體積變化)，實驗數(shù)據(jù)如下表：實驗編號起始濃度/mol·L－1反應后溶液的pHc(HA)c(KOH)①0.10.19②x0.27下列判斷不正確的是()A．實驗①反應后的溶液中：c(K＋)>c(A－)>c(OH－)>c(H＋)B．實驗①反應后的溶液中：c(OH－)＝c(K＋)－c(A－)＝eq\f(Kw,1×10－9)mol·L－1C．實驗②反應后的溶液中：c(A－)＋c(HA)>0.1mol·L－1D．實驗②反應后的溶液中：c(K＋)＝c(A－)>c(OH－)＝c(H＋)解析：選B。由實驗①得HA為弱酸且酸堿物質的量相等，故A正確；由實驗①中電荷守恒得c(OH－)＝c(K＋)－c(A－)＋c(H＋)＝eq\f(Kw,1×10－9)mol·L－1，故B錯誤；由實驗②得x>0.2mol·L－1，故c(HA)＋c(A－)>0.1mol·L－1(因為溶液體積是原溶液的2倍)，故C正確；由實驗②反應后的溶液顯中性，可得c(OH－)＝c(H＋)，由電荷守恒可得c(K＋)＝c(A－)，故D正確。4．向20mL0.1mol/LNH4HSO4溶液中滴入0.1mol/LNaOH溶液，下列說法正確的是()A．整個反應過程中：c(H＋)＋c(Na＋)＋c(NHeq\o\al(＋,4))＝c(OH－)＋c(SOeq\o\al(2－,4))B．當?shù)稳?0mLNaOH溶液時(pH＞7)：c(NHeq\o\al(＋,4))＞c(NH3·H2O)＞c(OH－)＞c(H＋)C．當?shù)稳?0mLNaOH溶液時：2c(SOeq\o\al(2－,4))＝c(NH3·H2O)＋c(NHeq\o\al(＋,4))D．當溶液呈中性時：c(NHeq\o\al(＋,4))＞c(SOeq\o\al(2－,4))＞c(Na＋)＞c(H＋)＝c(OH－)解析：選B。A.溶液中一定滿足電荷守恒：c(H＋)＋c(Na＋)＋c(NHeq\o\al(＋,4))＝c(OH－)＋2c(SOeq\o\al(2－,4))，錯誤；B.滴入30mLNaOH溶液時(pH＞7)，其中20mL氫氧化鈉溶液與硫酸氫銨中的氫離子發(fā)生中和反應，剩余的10mL氫氧化鈉溶液與銨根離子反應，則反應后的溶液中含有0.001mol一水合氨、0.0005mol硫酸銨，溶液的pH>7，說明一水合氨的電離程度大于銨根離子的水解程度，則：c(NHeq\o\al(＋,4))＞c(NH3·H2O)、c(OH－)＞c(H＋)，則溶液中離子濃度大小為c(NHeq\o\al(＋,4))＞c(NH3·H2O)>c(OH－)＞c(H＋)，正確；C.當?shù)稳?0mLNaOH溶液時，根據(jù)物料守恒可得：c(SOeq\o\al(2－,4))＝c(NHeq\o\al(＋,4))＋c(NH3·H2O)，錯誤；D.根據(jù)物料守恒可得：c(SOeq\o\al(2－,4))＝c(NHeq\o\al(＋,4))＋c(NH3·H2O)，則c(SOeq\o\al(2－,4))>c(NHeq\o\al(＋,4))，由于溶液為中性，則c(OH－)＝c(H＋)，根據(jù)電荷守恒可得：c(H＋)＋c(Na＋)＋c(NHeq\o\al(＋,4))＝c(OH－)＋2c(SOeq\o\al(2－,4))，所以c(Na＋)＋c(NHeq\o\al(＋,4))＝2c(SOeq\o\al(2－,4))，結合c(SOeq\o\al(2－,4))>c(NHeq\o\al(＋,4))可知：c(Na＋)＞c(SOeq\o\al(2－,4))，所以溶液中離子濃度大小為c(Na＋)＞c(SOeq\o\al(2－,4))＞c(NHeq\o\al(＋,4))＞c(H＋)＝c(OH－)，錯誤。5．25℃時，用0.1000mol·L－1NaOH溶液滴定20mL0.1000mol·L－1一元酸HA(pK＝－lgK＝4.75)溶液，其滴定曲線如圖所示。下列說法正確的是()A．當?shù)稳?0mLNaOH溶液時，溶液中：c(Na＋)>c(A－)>c(OH－)>c(H＋)B．當溶液中c(H＋)＋c(OH－)＝2×10－7時：c(Na＋)>c(A－)>c(OH－)＝c(H＋)C．當?shù)稳隢aOH溶液20mL時c(OH－)>c(H＋)＋c(HA)D．當?shù)味ǖ絧H＝4.75時，c(A－)＝c(HA)解析：選D。由于HA的pK＝－lgK＝4.75，說明HA是弱酸。A.當?shù)稳?0mLNaOH溶液時，二者發(fā)生反應產(chǎn)生NaA，同時NaOH溶液過量，二者的物質的量之比是1∶1，NaA是強堿弱酸鹽，A－發(fā)生水解反應產(chǎn)生OH－，同時溶液中還存在NaOH電離產(chǎn)生的OH－，故離子濃度關系c(OH－)>c(A－)，鹽電離產(chǎn)生的離子濃度c(A－)大于水電離產(chǎn)生c(H＋)，故溶液中離子濃度關系是c(Na＋)>c(OH－)>c(A－)>c(H＋)，錯誤；B.在溶液中存在電荷守恒關系：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(A－)＋c(OH－)，當溶液中c(H＋)＋c(OH－)＝2×10－7時，c(H＋)＝c(OH－)，所以c(Na＋)＝c(A－)，由于鹽的電離作用大于水的電離作用，所以c(Na＋)＝c(A－)>c(OH－)＝c(H＋)，錯誤；C.當?shù)稳隢aOH溶液20mL時，二者恰好中和，反應產(chǎn)生NaA，該鹽是強堿弱酸鹽，A－發(fā)生水解反應消耗水電離產(chǎn)生的H＋，產(chǎn)生HA和OH－，根據(jù)質子守恒關系可得c(OH－)＝c(H＋)＋c(HA)，錯誤；D.當?shù)味ǖ絧H＝4.75時，c(H＋)＝10－4.75mol·L－1，由于pK＝－lgK＝4.75，所以eq\f(c（H＋）·c（A－）,c（HA）)＝10－4.75，所以c(A－)＝c(HA)，正確。6．25℃時，0.1molNa2CO3與鹽酸混合所得的一組體積為1L的溶液，溶液中部分微粒與pH的關系如圖所示。下列有關溶液中離子濃度關系敘述正確的是()A．W點所示的溶液中：c(Na＋)＋c(H＋)＝2c(COeq\o\al(2－,3))＋c(OH－)＋c(Cl－)B．pH＝4的溶液中：c(H2CO3)＋c(HCOeq\o\al(－,3))＋c(COeq\o\al(2－,3))<0.1mol·L－1C．pH＝8的溶液中：c(H＋)＋c(H2CO3)＋c(HCOeq\o\al(－,3))＝c(OH－)＋c(Cl－)D．pH＝11的溶液中：c(Na＋)>c(Cl－)>c(COeq\o\al(2－,3))>c(HCOeq\o\al(－,3))>c(H2CO3)解析：選B。A.根據(jù)電荷守恒可知，溶液中離子應該滿足關系式c(Na＋)＋c(H＋)＝2c(COeq\o\al(2－,3))＋c(OH－)＋c(Cl－)＋c(HCOeq\o\al(－,3))，A錯誤；B.pH＝4，說明反應中有CO2生成，所以根據(jù)物料守恒可知c(H2CO3)＋c(HCOeq\o\al(－,3))＋c(COeq\o\al(2－,3))<0.1mol·L－1，B正確；C.根據(jù)圖像可知pH＝8時，溶液中碳酸氫鈉的濃度遠遠大于碳酸鈉的濃度，這說明反應中恰好是生成碳酸氫鈉，則根據(jù)物料守恒可知c(H2CO3)＋c(HCOeq\o\al(－,3))＋c(COeq\o\al(2－,3))＝c(Cl－)＝eq\f(1,2)c(Na＋)，則c(H＋)＋2c(H2CO3)＋c(HCOeq\o\al(－,3))＝c(OH－)＋c(Cl－)，C錯誤；D.根據(jù)圖像可知pH＝11時，溶液中碳酸鈉的濃度遠遠大于碳酸氫鈉的濃度，這說明碳酸鈉是過量的，則c(Na＋)>c(COeq\o\al(2－,3))>c(Cl－)>c(HCOeq\o\al(－,3))>c(H2CO3)，D錯誤。7．H2C2O4為二元弱酸。20℃時，配制一組c(H2C2O4)＋c(HC2Oeq\o\al(－,4))＋c(C2Oeq\o\al(2－,4))＝0.100mol·L－1的H2C2O4和NaOH混合溶液，溶液中部分微粒的物質的量濃度隨pH的變化曲線如圖所示。下列指定溶液中微粒的物質的量濃度關系一定正確的是()A．pH＝2.5的溶液中：c(H2C2O4)＋c(C2Oeq\o\al(2－,4))>c(HC2Oeq\o\al(－,4))B．c(Na＋)＝0.100mol·L－1的溶液中：c(H＋)＋c(H2C2O4)＝c(OH－)＋2c(C2Oeq\o\al(2－,4))C．c(HC2Oeq\