2020-2021高中化學(xué)魯科版選擇性1學(xué)案：第3章 微專題7 溶液中離子濃度大小關(guān)系及應(yīng)用

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精2020-2021學(xué)年高中化學(xué)新教材魯科版選擇性必修1學(xué)案：第3章微專題7溶液中離子濃度大小關(guān)系及應(yīng)用微專題7溶液中離子濃度大小關(guān)系及應(yīng)用電解質(zhì)溶液中的三個(gè)守恒關(guān)系(1)電荷守恒關(guān)系電解質(zhì)溶液中，不論存在多少種離子，溶液總是呈電中性，即陰離子所帶負(fù)電荷總數(shù)一定等于陽(yáng)離子所帶正電荷總數(shù),如Na2SO3溶液中存在著Na＋、SOeq\o\al（2－,3）、H＋、OH－、HSOeq\o\al（－,3)，它們存在如下關(guān)系：c平(Na＋）＋c平(H＋）＝2c平（SOeq\o\al(2－，3））＋c平(HSOeq\o\al(－，3))＋c平(OH－）。(2）物料守恒關(guān)系電解質(zhì)溶液中，由于某些離子能水解或電離，離子種類增多,但原子總數(shù)是守恒的，如Na2SO3溶液中SOeq\o\al(2－，3）能水解，故硫元素以SOeq\o\al（2－，3)、HSOeq\o\al（－，3)、H2SO3三種形式存在，它們之間的守恒關(guān)系為c平（Na＋)＝2c平(SOeq\o\al（2－，3)）＋2c平（HSOeq\o\al（－，3））＋2c平(H2SO3)。(3)質(zhì)子守恒關(guān)系質(zhì)子守恒是指電解質(zhì)在水溶液中發(fā)生電離、水解時(shí)，存在H＋的轉(zhuǎn)移，在轉(zhuǎn)移時(shí)，失去H＋的物質(zhì)的量與得到H＋的物質(zhì)的量是相等的。如Na2SO3溶液中有關(guān)系式：c平（OH－）＝c平（H＋）＋c平（HSOeq\o\al(－,3)）＋2c平（H2SO3）。【例1】在0。1mol·L－1Na2S溶液中存在著多種離子和分子，下列關(guān)系不正確的是(）A．c平(Na＋)＋c平(H＋）＝c平(HS－)＋c平(OH－）＋2c(S2－B．c平(Na＋）＋c平(H＋）＝c平（HS－)＋c平(OH－)＋c（S2－)C．c平(Na＋)＝2c（S2－)＋2c平(HS－）＋2c平D．c平（OH－)＝c平(H＋)＋c平（HS－)＋2c平(H2B[在電解質(zhì)溶液里由電荷守恒得：c平（Na＋）＋c平（H＋)＝c平（HS－）＋c平（OH－)＋2c(S2－），A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤；由物料守恒得：c平(Na＋）＝2c（S2－)＋2c平（HS－）＋2c平(H2S），C項(xiàng)正確；由質(zhì)子守恒得：c平（OH－)＝c平（H＋)＋c平(HS－）＋21．在0.1mol·L－1Na2CO3溶液中，下列關(guān)系正確的是()A．c平（Na＋）＝2c平(COeq\o\al(2－,3))B．c平（OH－)＝c平（H＋)＋c平（HCOeq\o\al(－，3))＋c平(H2CO3)C．c平(HCOeq\o\al(－,3)）>c平（H2CO3)D．c平(Na＋)＋c平(H＋）＝c平(COeq\o\al(2－,3））＋c平（HCOeq\o\al(－，3)）＋c平（OH－）C［碳酸根離子水解而鈉離子不水解，所以c平(Na＋）>2c平（COeq\o\al（2－,3）），故A錯(cuò)誤；碳酸根離子水解導(dǎo)致溶液呈堿性，碳酸根離子、碳酸氫根離子水解和水電離都生成氫氧根離子，只有水電離生成氫離子，所以溶液中存在質(zhì)子守恒:c平(OH－)＝c平(H＋）＋c平（HCOeq\o\al(－,3）)＋2c平(H2CO3），故B錯(cuò)誤；碳酸根離子第一步水解程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于第二步水解程度，所以c平（HCOeq\o\al(－，3）)〉c平（H2CO3）,故C正確；溶液中存在電荷守恒：c平(Na＋)＋c平（H＋)＝c平(HCOeq\o\al(－,3)）＋c平（OH－)＋2c平(COeq\o\al(2－，3))，故D錯(cuò)誤.］2．草酸是二元弱酸，草酸氫鉀溶液呈酸性。在0。1mol·L－1KHC2O4溶液中，下列關(guān)系正確的是（）A．c平（K＋)＋c平(H＋）＝c平(HC2Oeq\o\al（－，4))＋c平（OH－）＋c平(C2Oeq\o\al(2－,4)）B．c平(HC2Oeq\o\al(－，4））＋c平（C2Oeq\o\al(2－，4)）＝0。1mol·L－1C．c平(C2Oeq\o\al（2－，4))〉c平(H2C2O4）D．c平(K＋）＝c平（H2C2O4)＋c平(HC2Oeq\o\al(－,4）)＋2c平（C2Oeq\o\al(2－，4））C［根據(jù)電荷守恒有c平(K＋)＋c平（H＋）＝c平(HC2Oeq\o\al(－，4））＋c平（OH－）＋2c平(C2Oeq\o\al（2－,4))，A錯(cuò)誤；草酸氫鉀溶液中存在H2C2O4、C2Oeq\o\al（2－,4)、HC2Oeq\o\al(－，4),根據(jù)物料守恒可知:c平(H2C2O4）＋c平（C2Oeq\o\al(2－，4））＋c平(HC2Oeq\o\al（－，4）)＝0。1mol·L－1，B錯(cuò)誤；草酸氫鉀溶液呈酸性，說明HC2Oeq\o\al（－,4)的電離程度大于水解程度，則c平（C2Oeq\o\al（2－,4))>c平(H2C2O4），C正確；根據(jù)物料守恒有c平（K＋）＝c平(H2C2O4）＋c平(HC2Oeq\o\al（－,4)）＋c平(C2Oeq\o\al（2－,4）），D錯(cuò)誤.]離子濃度大小比較的常用方法（1）多元弱酸溶液，根據(jù)多步電離分析，如在H3PO4溶液中：c平（H＋)〉c平(H2POeq\o\al(－,4)）>c平(HPOeq\o\al(2－,4))〉c平（POeq\o\al(3－,4）).(2)多元弱酸的正鹽溶液,根據(jù)弱酸根的分步水解分析，如Na2CO3溶液中:c平（Na＋)〉c平(COeq\o\al（2－,3）)〉c平(OH－）〉c平（HCOeq\o\al(－,3））>c平（H＋)。（3）混合溶液中各離子濃度的比較，根據(jù)電離程度、水解程度的相對(duì)大小綜合分析。①電離程度大于水解程度的有NH3·H2O和NHeq\o\al（＋，4)、CH3COOH和CH3COO－、HSOeq\o\al(－,3）。如0。1mol·L－1NH4Cl和0.1mol·L－1的氨水混合溶液中,由于NH3·H2O的電離程度大于NHeq\o\al（＋，4)的水解程度，導(dǎo)致溶液呈堿性。溶液中各離子濃度的大小順序?yàn)閏平(NHeq\o\al（＋，4）)>c平(Cl－）〉c平(OH－）〉c平(H＋)。②電離程度小于水解程度的有HCN和CN－、HCOeq\o\al(－，3）和COeq\o\al（2－，3）、HCOeq\o\al(－，3)。如0.1mol·L－1的HCN和0.1mol·L－1的NaCN混合溶液中：由于HCN的電離程度小于CN－的水解程度，導(dǎo)致溶液呈堿性。溶液中各離子濃度的大小順序?yàn)閏平(Na＋)＞c平（CN－)＞c平(OH－)＞c平（H＋)。【例2】已知HF和HCN都是一元弱酸，但Ka(HF)〉Ka（HCN）.現(xiàn)有100mL0。1mol·L－1的NaF溶液和100mL0.1mol·L－1的NaCN溶液，下列有關(guān)這兩種溶液的說法中不正確的是（)A．溶液pH:NaF〈NaCNB．溶液中弱酸分子濃度：c平(HF）〉c平（HCN)C．NaF溶液中：c平(HF）＝c平（OH－)－c平（H＋）D．NaCN溶液中：c平（Na＋）＝c平(CN－)＋c平（HCN）B[因?yàn)镵a（HF）>Ka(HCN），所以水解程度：NaF〈NaCN，溶液pH:NaF<NaCN，溶液中弱酸分子濃度：c平(HF)<c平(HCN)，故A正確，B不正確；NaF溶液中存在：H2OH＋＋OH－、F－＋H2OHF＋OH－,根據(jù)質(zhì)子守恒有c平(OH－）＝c平(H＋）＋c平（HF),故C正確;NaCN溶液中存在物料守恒：c平(Na＋)＝c平(CN－）＋c平（HCN),故D正確。］1．將等體積的0.2mol·L－1CH3COONa溶液與0.1mol·L－1HNO3溶液混合，混合溶液中離子濃度由大到小順序正確的是（)A．c平(Na＋)>c平（CH3COO－)〉c平(NOeq\o\al(－,3））>c平(OH－）〉c平(H＋）B．c平(Na＋）>c平(CH3COO－)>c平(NOeq\o\al（－,3))〉c平（H＋)>c平(OH－）C．c平(Na＋)＞c平(CH3COO－）＞c平（OH－）＞c平(NOeq\o\al（－，3)）＞c平(H＋）D．c平（CH3COO－）＞c平（Na＋)＞c平(H＋)＞c平（NOeq\o\al（－，3)）＞c平（OH－)B[反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)是CH3COONa、CH3COOH和NaNO3，且濃度都是0.05mol·L－1，c平（Na＋）＝0。1mol·L－1，c平（NOeq\o\al(－，3）)＝0.05mol·L－1,此時(shí)醋酸的電離程度大于醋酸鈉的水解程度，故溶液中c平(CH3COO－）＞0。05mol·L－1，c平（H＋)＞c平(OH－），故選B.］2．在25℃時(shí)，pH＝11的NaOH溶液與pH＝3的CH3COOH溶液等體積混合后，下列關(guān)系式中正確的是（）A．c平（Na＋）＝c平（CH3COO－)＋c平(CH3COOH)B．c平(H＋）＝c平(CH3COO－)＋c平(OH－）C．c平(Na＋）＞c平(CH3COO－)＞c平(OH－)＞c平（H＋)D．c平（CH3COO－）＞c平（Na＋)＞c平（H＋)＞c平（OH－)D［pH＝11的NaOH溶液與pH＝3的CH3COOH溶液等體積混合，則醋酸過量，溶液中的離子濃度大小關(guān)系應(yīng)為c平（CH3COO－)〉c平（Na＋）〉c平（H＋）>c平(OH－）.］3．常溫下，將Na2S和NaHS兩種鹽[設(shè)eq\f(nNa2S，nNaHS)＝k,(0〈k≤3)]溶于水得稀溶液，下列有關(guān)溶液中微粒的物質(zhì)的量濃度關(guān)系中，正確的是（)A．若k＝1，則c平(S2－）>c平(HS－)>c平(OH－）〉c平（H＋）B．若k＝2,則c平（OH－)＝c平（H＋）＋c平（HS－）＋2c平（H2C．k為任意值時(shí)：c平(Na＋)＋c平（H＋）＝c平(HS－）＋2c平(S2－)＋c平（OH－D．若滿足3c平（H＋)＋2c平(HS－）＋5c平(H2S）＝3c平（OH－）＋c平(SC[k＝1時(shí),S2－的水解程度大于HS－的電離和水解程度，故c平(HS－）>c平(S2－）〉c平（OH－）〉c平（H＋），A錯(cuò)誤；k＝2時(shí),電荷守恒式為c平（Na＋）＋c平(H＋)＝c平(HS－)＋2c平(S2－)＋c平(OH－)，物料守恒式為3c平(Na＋)＝5［c平(HS－)＋c平(H2S）＋c平(S2－)］，整理兩式得3