2025版新教材高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)第7章物質(zhì)在水溶液中的行為第2節(jié)第2課時(shí)素養(yǎng)提升16溶液中“粒子”濃度關(guān)系的判斷學(xué)案魯科版

PAGE6-素養(yǎng)提升16溶液中“粒子”濃度關(guān)系的推斷1．解讀“＝”問(wèn)題——三種守恒規(guī)律(1)電荷守恒——溶液呈電中性要點(diǎn)——陰、陽(yáng)離子要找全，離子所帶電荷數(shù)目要弄清。如NaHCO3溶液eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(陽(yáng)離子Na＋、H＋,陰離子HCO\o\al(－,3)、CO\o\al(2－,3)、OH－))c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HCOeq\o\al(－,3))＋2c(COeq\o\al(2－,3))易錯(cuò)點(diǎn)：c(COeq\o\al(2－,3))前的系數(shù)2為COeq\o\al(2－,3)所帶電荷數(shù)目。(2)物料守恒——由于電離或水解，粒子的種類(lèi)發(fā)生改變，但改變前后元素的原子個(gè)數(shù)守恒。要點(diǎn)——化學(xué)式關(guān)系要明確，相關(guān)微粒要找全，溶液體積是否改變要弄清。如0.1mol·L－1Na2CO3溶液中c(Na＋)＝2c(COeq\o\al(2－,3))總水解后相關(guān)微粒為COeq\o\al(2－,3)、HCOeq\o\al(－,3)、H2CO3?c(HCOeq\o\al(－,3))＋c(H2CO3)＋c(COeq\o\al(2－,3))＝eq\f(1,2)c(Na＋)易錯(cuò)點(diǎn)：①Na2CO3溶液中物料守恒式中，“2”表示c(Na＋)為含碳元素微粒濃度和的2倍。②以詳細(xì)濃度值表達(dá)物料守恒式時(shí)要留意溶液體積是否改變。(3)質(zhì)子守恒——水電離出的c(H＋)與c(OH－)相等如Na2S溶液易錯(cuò)點(diǎn)：H＋、OH－的來(lái)源。2．解讀“>、<”問(wèn)題——兩弱、兩主理論(1)電離理論①弱電解質(zhì)的電離是微弱的，電離產(chǎn)生的微粒都特別少，同時(shí)還要考慮水的電離，如氨水溶液中：NH3·H2O、NHeq\o\al(＋,4)、OH－濃度的大小關(guān)系是c(NH3·H2O)>c(OH－)>c(NHeq\o\al(＋,4))。②多元弱酸的電離是分步進(jìn)行的，其主要是第一級(jí)電離(第一步電離程度遠(yuǎn)大于其次步電離)。如在H2S溶液中：H2S、HS－、S2－、H＋的濃度大小關(guān)系是c(H2S)>c(H＋)>c(HS－)>c(S2－)。(2)水解理論①弱電解質(zhì)離子的水解是微弱的(水解相互促進(jìn)的狀況除外)，水解生成的微粒濃度很小，本身濃度減小的也很小，但由于水的電離，故水解后酸性溶液中c(H＋)或堿性溶液中c(OH－)總是大于水解產(chǎn)生的弱電解質(zhì)的濃度。如NH4Cl溶液中：NHeq\o\al(＋,4)、Cl－、NH3·H2O、H＋的濃度大小關(guān)系是c(Cl－)>c(NHeq\o\al(＋,4))>c(H＋)>c(NH3·H2O)。②多元弱酸酸根離子的水解是分步進(jìn)行的，其主要是第一步水解(第一步水解程度遠(yuǎn)大于其次步水解)，如在Na2CO3溶液中：COeq\o\al(2－,3)、HCOeq\o\al(－,3)、H2CO3的濃度大小關(guān)系應(yīng)是c(COeq\o\al(2－,3))>c(HCOeq\o\al(－,3))>c(H2CO3)。(3)酸式鹽溶液的酸堿性酸式鹽溶液的酸堿性主要取決于酸式鹽中酸式酸根離子的電離實(shí)力和水解實(shí)力哪一個(gè)更強(qiáng)，如NaHCO3溶液中HCOeq\o\al(－,3)的水解實(shí)力大于其電離實(shí)力，故溶液顯堿性，NaHSO3溶液中HSOeq\o\al(－,3)的電離實(shí)力大于其水解實(shí)力，溶液顯酸性。(4)弱酸與對(duì)應(yīng)鹽的混合溶液酸堿性弱酸(弱堿)與對(duì)應(yīng)鹽的混合溶液的酸堿性主要取決于弱酸(弱堿)的電離實(shí)力與其鹽的水解實(shí)力哪一個(gè)更強(qiáng)。如等物質(zhì)的量濃度的CH3COOH與CH3COONa的混合溶液中，CH3COOH的電離程度大于CH3COO－的水解程度，c(H＋)>c(OH－)，溶液顯酸性。c(CH3COO－)>c(Na＋)>c(CH3COOH)>c(H＋)>c(OH－)。[應(yīng)用體驗(yàn)]題型一單一溶液中離子濃度的關(guān)系1．有關(guān)①100mL0.1mol·L－1NaHCO3、②100mL0.1mol·L－1Na2CO3兩種溶液的敘述不正確的是()A．溶液中水電離出的H＋個(gè)數(shù)：②>①B．溶液中陰離子的物質(zhì)的量濃度之和：②>①C．①溶液中：c(COeq\o\al(2－,3))>c(H2CO3)D．②溶液中：c(HCOeq\o\al(－,3))>c(H2CO3)C解析：鹽類(lèi)水解促進(jìn)水的電離，且Na2CO3的水解程度更大，堿性更強(qiáng)，故水中電離出的H＋個(gè)數(shù)更多，A項(xiàng)正確；②中鈉離子的物質(zhì)的量濃度為0.2mol·L－1，而①中鈉離子的物質(zhì)的量濃度為0.1mol·L－1，依據(jù)物料守恒及電荷守恒可知溶液中陰離子的物質(zhì)的量濃度之和②>①，B項(xiàng)正確；NaHCO3溶液呈堿性，HCOeq\o\al(－,3)水解程度大于電離程度，所以c(H2CO3)>c(COeq\o\al(2－,3))，C項(xiàng)不正確；COeq\o\al(2－,3)分步水解，第一步水解占主要地位，D項(xiàng)正確。題型二不同溶液中同一離子濃度的大小比較2．現(xiàn)有4種混合溶液，分別由等體積0.1mol·L－1的兩種溶液混合而成：①NH4Cl與CH3COONa；②NH4Cl與HCl；③NH4Cl與NaCl；④NH4Cl與NH3·H2O(混合溶液呈堿性)。下列各項(xiàng)排序正確的是()A．pH：②<①<③<④B．溶液中c(H＋)：①<③<②<④C．c(NHeq\o\al(＋,4))：①<③<②<④D．c(NH3·H2O)：①<③<④<②C解析：A項(xiàng)，④呈堿性，①呈中性，③呈弱酸性，②呈強(qiáng)酸性，故pH：②<③<①<④；B項(xiàng)，溶液中c(H＋)：④<①<③<②；D項(xiàng)，c(NH3·H2O)：②<③<①<④。題型三酸、堿中和型離子濃度的關(guān)系3．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，離子濃度大小依次為_(kāi)______________________________________________________。(2)NaOH和CH3COOH等濃度按1∶2體積比混合后pH<7。①離子濃度大小依次為_(kāi)________________________________。②電荷守恒式：_______________________________________；電荷守恒式與(1)中的電荷守恒式________(填“相同”或“不相同”)。③物料守恒式：_______________________________________。解析：(1)恰好反應(yīng)后，溶質(zhì)為CH3COONa。(2)中和反應(yīng)后，溶質(zhì)為等量的CH3COONa、CH3COOH，且CH3COOH的電離程度大于CH3COONa的水解程度，c(CH3COO－)與c(CH3COOH)濃度之和等于c(Na＋)的2倍。答案：(1)c(Na＋)＞c(CH3COO－)＞c(OH－)＞c(H＋)(2)①c(CH3COO－)＞c(Na＋)＞c(H＋)＞c(OH－)②c(CH3COO－)＋c(OH－)＝c(Na＋)＋c(H＋)相同③2c(Na＋)＝c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)題型四鹽與酸(堿)混合型離子濃度的關(guān)系首先考慮是否反應(yīng)，若不反應(yīng)，分析鹽的水解程度和酸(堿)的電離程度的大??；若能反應(yīng)，則按反應(yīng)后混合組成再綜合考慮水解和電離兩種因素。4．用物質(zhì)的量均為0.1mol的CH3COOH和CH3COONa配成1L混合溶液，已知其中c(CH3COO－)>c(Na＋)，下列對(duì)該溶液的推斷正確的是()A．c(H＋)>c(OH－)B．c(CH3COO－)＝0.1mol·L－1C．c(CH3COOH)>c(CH3COO－)D．c(CH3COO－)＋c(OH－)＝0.1mol·L－1A解析：本題易錯(cuò)之處是只考慮CH3COO－水解生成CH3COOH，使c(CH3COOH)增大，c(CH3COO－)減小，忽視了電離平衡因素占主導(dǎo)地位，而錯(cuò)選C。由電荷守恒可知，c(CH3COO－)＋c(OH－)＝c(Na＋)＋c(H＋)，因?yàn)閏(CH3COO－)>c(Na＋)，所以c(H＋)>c(OH－)，A項(xiàng)正確；c(CH3COO－)＋c(OH－)＝c(H＋)＋c(Na＋)＝c(H＋)＋0.1mol·L－1>0.1mol·L－1，D項(xiàng)錯(cuò)誤；由物料守恒可知，c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)＝0.2mol·L－1，c(CH3COO－)>c(Na＋)＝0.1mol·L－1，故c(CH3COO－)>c(CH3COOH)，B、C項(xiàng)錯(cuò)誤。題型五“滴定曲線”型離子濃度關(guān)系5．常溫下，用0.100mol·L－1NaOH溶液滴定20.00mL0.1000mol·L－1CH3COOH溶液所得滴定曲線如下圖所示。下列說(shuō)法正確的是()A．點(diǎn)①所示溶液中：c(CH3COO－)＋c(OH－)＝c(CH3COOH)＋c(H＋)B．點(diǎn)②所示溶液中：c(Na＋)＝c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)C．點(diǎn)③所示溶液中：c(Na＋)>c(OH－)>c(CH3COO－)>c(H＋)D．滴定過(guò)程中可能出現(xiàn)：c(CH3COOH)>c(CH3COO－)>c(H＋)>c(Na＋)>c(OH－)D解析：點(diǎn)①溶液中的溶質(zhì)為0.001molCH3COOH和0.001molCH3COONa，據(jù)物料守恒：c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)＝2c(Na＋)，依據(jù)電荷守恒：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)，整理后得c(CH3COOH)＋2c(H＋)＝c(CH3COO－)＋2c(OH－)；點(diǎn)②溶液的pH＝7，據(jù)電荷守恒有：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)，又c(H＋)＝c(OH－)，則c(Na＋)＝c(CH3COO－)；點(diǎn)③溶液中的溶質(zhì)為0.002molCH3COONa，離子濃度大小關(guān)系為c(Na＋)>c(CH3COO－)>c(OH－)>c(H＋)。1．(2024·天津模擬)常溫下，下列溶液均為0.1mol·L－1，有關(guān)敘述正確的是()A．碳酸氫鈉溶液中c(H2CO3)>c(COeq\o\al(2－,3))B．碳酸鈉溶液比碳酸氫鈉溶液的pH小C．碳酸鈉溶液中c(OH－)＝c(H＋)＋c(H2CO3)＋c(COeq\o\al(2－,3))D．碳酸鈉溶液中滴加鹽酸至pH＝7，所得溶液的溶質(zhì)只有NaClA解析：A項(xiàng)，碳酸氫鈉溶液呈弱堿性，說(shuō)明HCOeq\o\al(－,3)的水解程度大于電離程度，因此水解產(chǎn)生的H2CO3濃度比電離產(chǎn)生的COeq\o\al(2－,3)濃度大，正確；B項(xiàng)，碳酸鈉水解程度比碳酸氫鈉水解程度大，相同濃度的碳酸鈉溶液比碳酸氫鈉溶液的pH大，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，碳酸鈉溶液中存在物料守恒：c(Na＋)＝2c(HCOeq\o\al(－,3))＋2c(COeq\o\al(2－,3))＋2c(H2CO3)，也存在電荷守恒：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HCOeq\o\al(－,3))＋2c(COeq\o\al(2－,3))＋c(OH－)，聯(lián)立得質(zhì)子守恒：c(OH－)＝c(HCOeq\o\al(－,3))＋2c(H2CO3)＋c(H＋)，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，向碳酸鈉溶液中滴加鹽酸至pH＝7，所得溶液的溶質(zhì)除了氯化鈉外，還有碳酸氫鈉和碳酸，錯(cuò)誤。2．NaOH溶液滴定鄰苯二甲酸氫鉀(鄰苯二甲酸H2A的Ka1＝1.1×10－3，Ka2＝3.9×10－6)溶液，混合溶液的相對(duì)導(dǎo)電實(shí)力改變曲線如圖所示，其中b點(diǎn)為反應(yīng)終點(diǎn)。下列敘述錯(cuò)誤的是()A．混合溶液的導(dǎo)電實(shí)力與離子濃度和種類(lèi)有關(guān)B．Na＋與A2－的導(dǎo)電實(shí)力之和大于HA－的C．b點(diǎn)的混合溶液pH＝7D．c點(diǎn)的混合溶液中，c(Na＋)>c(K＋)>c(OH－)C解析：滴定至終點(diǎn)時(shí)發(fā)生反應(yīng)：2NaOH＋2KHA=K2A＋Na2A＋2H2O。溶液導(dǎo)電實(shí)力與溶液中離子濃度、離子種類(lèi)有關(guān)，離子濃度越大、所帶電荷越多，其導(dǎo)電實(shí)力越強(qiáng)，A項(xiàng)正確；圖像中縱軸表示“相對(duì)導(dǎo)電實(shí)力”，隨著NaOH溶液的滴加，溶液中c(K＋)、c(HA－)漸漸減小，而Na＋、A2－的物質(zhì)的量漸漸增大，由題圖可知，溶液的相對(duì)導(dǎo)電實(shí)力漸漸增加，說(shuō)明Na＋與A2－的導(dǎo)電實(shí)力之和大于HA－的，B項(xiàng)正確；本試驗(yàn)?zāi)J(rèn)在常溫下進(jìn)行，滴定終點(diǎn)時(shí)，溶液中的溶質(zhì)為鄰苯二甲酸鈉和鄰苯二甲酸鉀，由于鄰苯二甲酸是弱酸，所以溶液呈堿性，pH>7，C項(xiàng)錯(cuò)誤；滴定終點(diǎn)時(shí)，c(K＋)＝c(Na＋)，a點(diǎn)到b點(diǎn)加入NaOH溶液的體積大于b點(diǎn)到c點(diǎn)的，故c點(diǎn)時(shí)c(K＋)>c(OH－)，所以c(Na＋)>c(K＋)>c(OH－)，D項(xiàng)正確。3．常溫下，用0.10mol·L－1NaOH溶液分別滴定20.00mL濃度均為0.10mol·L－1CH3COOH溶液和HCN溶液，所得滴定曲線如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()A．點(diǎn)①和點(diǎn)②所示溶液中：c(CH3COO－)<c(CN－)B．點(diǎn)③和點(diǎn)④所示溶液中：c(Na＋)>c(OH－)>c(CH3COO－)>c(H＋)C．點(diǎn)①和點(diǎn)②所示溶液中：c(CH3COO－)－c(CN－)＝c(HCN)－c(CH3COOH)D．點(diǎn)②和點(diǎn)③所示溶液中都有c(CH3COO－)＋c(OH－)＝c(CH3COOH)＋c(H＋)C解析：從起點(diǎn)看濃度相等的HCN溶液的pH大于CH3COOH溶液的pH，故HCN酸性更弱，生成相同濃度的NaX(X－為弱酸根離子)，NaCN水解程度更大，故CN－的濃度小于CH3COO－，A錯(cuò)誤；點(diǎn)③中pH＝7，c(OH－)＝c(H＋)，則點(diǎn)③溶液中c(Na＋)＝c(CH3COO－)>c(H＋)＝c(OH－)，B錯(cuò)誤；依據(jù)物料守恒c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)＝c(HCN)＋c(CN－)，則c(CH3COO－)－c(CN－)＝c(HCN)－c(CH3COOH)，C正確；點(diǎn)②和點(diǎn)③所示溶液中都有：c(CH3COO－)＋c(OH－)＝c(Na＋)＋c(H＋)，且c(Na＋)>c(CH3COOH)，所以c(CH3COO－)＋c(OH－)>c(CH3COOH)＋c(H＋)，D錯(cuò)誤。4．已知：pKa＝－lgKa,25℃時(shí)，H2SO3的pKa1＝1.85，pKa2＝7.19。常溫下，用0.1mol·L－1NaOH溶液滴定20mL0.1mol·L－1H2SO3溶液的滴定曲線如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是()A．a(chǎn)點(diǎn)所得溶液中：2c(H2SO3)＋c(SOeq\o\al(2－,3))＝0.1mol·L－1B．b點(diǎn)所得溶液中：c(H2SO3)＋c(H＋)＝c(SOeq\o\al(2－,3))＋c(OH－)C．c點(diǎn)所得溶液中：c(Na＋)>3c(HSOeq\o\al(－,3))D．d點(diǎn)所得溶液中：c(Na＋)>c(SOeq\o\al(2－,3))>c(HSOeq\o\al(－,3))A解析：滴定過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)：NaOH＋H2SO3=NaHSO3＋H2O、NaHSO3＋NaOH=Na2SO3＋H2O。A．a(chǎn)點(diǎn)溶液中的溶質(zhì)為NaHSO3和H2SO3，依據(jù)物料守恒得出，c(H2SO3)＋c(HSOeq\o\al(－,3))＋c(SOeq\o\al(2－,3))<0.1mol·L－1，依據(jù)電離平衡常數(shù)Ka1＝eq\f(c平HSO\o\al(－,3)·c平H＋,c平H2SO3)，此時(shí)溶液的pH＝1.85，即c(H＋)＝10－1.85mol·L－1，推出c(HSOeq\o\al(－,3))＝c(H2SO3)，代入上式得出，2c(H2SO3)＋c(SOeq\o