高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)第八章水溶液中的離子平衡微專題強(qiáng)化突破16溶液中粒子濃度關(guān)系的判斷學(xué)案新人教版

16溶液中粒子濃度關(guān)系的判斷1．熟悉兩大理論，構(gòu)建思維基點(diǎn)(1)電離平衡→建立電離過(guò)程是微弱的意識(shí)。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(jí)減弱)。(2)水解平衡→建立水解過(guò)程是微弱的意識(shí)。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(jí)減弱)。2．把握兩種守恒，明確等量關(guān)系(1)電荷守恒→注重溶液呈電中性。溶液中所有陽(yáng)離子所帶的正電荷總濃度等于所有陰離子所帶的負(fù)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(zhì)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(gè)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(gòu)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(jí)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(jí)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?yàn)閏(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(duì)該離子的影響。如在相同物質(zhì)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?yàn)棰郏劲伲劲凇?．注意等量關(guān)系應(yīng)用，規(guī)避三個(gè)易誤點(diǎn)(1)在列電荷守恒式時(shí)，注意離子所帶電荷的多少，不要簡(jiǎn)單地認(rèn)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(gè)守恒式，可以把兩個(gè)守恒式變化形式后相互作差，加以推導(dǎo)即可。(3)如果給定的是不等式，要先考慮等式，對(duì)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(guān)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(guān)系(1)大小關(guān)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(guān)系(1)大小關(guān)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(zhì)的量濃度由大到小的順序?yàn)?。答案?1)③>②>④>①(2)②>①>③(3)④>②>③>①1．對(duì)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(qiáng)堿鹽，水解顯堿性，水解是吸熱反應(yīng)，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(dá)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(dá)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?yàn)閏(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(shí)，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(guān)溶液中粒子濃度關(guān)系正確的是()A．未加鹽酸時(shí)：c(OH－)＞c(Na＋)＝c(NH3·H2O)B．加入10mL鹽酸時(shí)：c(NHeq\o\al(＋,4))＋c(H＋)＝c(OH－)C．加入鹽酸至溶液pH＝7時(shí)：c(Cl－)＝c(Na＋)D．加入20mL鹽酸時(shí)：c(Cl－)＝c(NHeq\o\al(＋,4))＋c(Na＋)解析：選B。A項(xiàng)，NH3·H2O是弱電解質(zhì)，能微弱電離，溶液中c(Na＋)＞c(NH3·H2O)。B項(xiàng)，當(dāng)加入10mL鹽酸時(shí)，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(xiàng)，溶液pH＝7時(shí)，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(xiàng)，加入20mL鹽酸時(shí)，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(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：實(shí)驗(yàn)編號(hào)起始濃度/mol·L－1反應(yīng)后溶液的pHc(HA)c(KOH)①0.10.19②x0.27下列判斷不正確的是()A．實(shí)驗(yàn)①反應(yīng)后的溶液中：c(K＋)>c(A－)>c(OH－)>c(H＋)B．實(shí)驗(yàn)①反應(yīng)后的溶液中：c(OH－)＝c(K＋)－c(A－)＝eq\f(Kw,1×10－9)mol·L－1C．實(shí)驗(yàn)②反應(yīng)后的溶液中：c(A－)＋c(HA)>0.1mol·L－1D．實(shí)驗(yàn)②反應(yīng)后的溶液中：c(K＋)＝c(A－)>c(OH－)＝c(H＋)解析：選B。由實(shí)驗(yàn)①得HA為弱酸且酸堿物質(zhì)的量相等，故A正確；由實(shí)驗(yàn)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(cuò)誤；由實(shí)驗(yàn)②得x>0.2mol·L－1，故c(HA)＋c(A－)>0.1mol·L－1(因?yàn)槿芤后w積是原溶液的2倍)，故C正確；由實(shí)驗(yàn)②反應(yīng)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(shuō)法正確的是()A．整個(gè)反應(yīng)過(guò)程中：c(H＋)＋c(Na＋)＋c(NHeq\o\al(＋,4))＝c(OH－)＋c(SOeq\o\al(2－,4))B．當(dāng)?shù)稳?0mLNaOH溶液時(shí)(pH＞7)：c(NHeq\o\al(＋,4))＞c(NH3·H2O)＞c(OH－)＞c(H＋)C．當(dāng)?shù)稳?0mLNaOH溶液時(shí)：2c(SOeq\o\al(2－,4))＝c(NH3·H2O)＋c(NHeq\o\al(＋,4))D．當(dāng)溶液呈中性時(shí)：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(cuò)誤；B.滴入30mLNaOH溶液時(shí)(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(yīng)，剩余的10mL氫氧化鈉溶液與銨根離子反應(yīng)，則反應(yīng)后的溶液中含有0.001mol一水合氨、0.0005mol硫酸銨，溶液的pH>7，說(shuō)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(dāng)?shù)稳?0mLNaOH溶液時(shí)，根據(jù)物料守恒可得：c(SOeq\o\al(2－,4))＝c(NHeq\o\al(＋,4))＋c(NH3·H2O)，錯(cuò)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(jié)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(cuò)誤。5．25℃時(shí)，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(shuō)法正確的是()A．當(dāng)?shù)稳?0mLNaOH溶液時(shí)，溶液中：c(Na＋)>c(A－)>c(OH－)>c(H＋)B．當(dāng)溶液中c(H＋)＋c(OH－)＝2×10－7時(shí)：c(Na＋)>c(A－)>c(OH－)＝c(H＋)C．當(dāng)?shù)稳隢aOH溶液20mL時(shí)c(OH－)>c(H＋)＋c(HA)D．當(dāng)?shù)味ǖ絧H＝4.75時(shí)，c(A－)＝c(HA)解析：選D。由于HA的pK＝－lgK＝4.75，說(shuō)明HA是弱酸。A.當(dāng)?shù)稳?0mLNaOH溶液時(shí)，二者發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生NaA，同時(shí)NaOH溶液過(guò)量，二者的物質(zhì)的量之比是1∶1，NaA是強(qiáng)堿弱酸鹽，A－發(fā)生水解反應(yīng)產(chǎn)生OH－，同時(shí)溶液中還存在NaOH電離產(chǎn)生的OH－，故離子濃度關(guān)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(guān)系是c(Na＋)>c(OH－)>c(A－)>c(H＋)，錯(cuò)誤；B.在溶液中存在電荷守恒關(guān)系：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(A－)＋c(OH－)，當(dāng)溶液中c(H＋)＋c(OH－)＝2×10－7時(shí)，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(cuò)誤；C.當(dāng)?shù)稳隢aOH溶液20mL時(shí)，二者恰好中和，反應(yīng)產(chǎn)生NaA，該鹽是強(qiáng)堿弱酸鹽，A－發(fā)生水解反應(yīng)消耗水電離產(chǎn)生的H＋，產(chǎn)生HA和OH－，根據(jù)質(zhì)子守恒關(guān)系可得c(OH－)＝c(H＋)＋c(HA)，錯(cuò)誤；D.當(dāng)?shù)味ǖ絧H＝4.75時(shí)，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(shí)，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(guān)系如圖所示。下列有關(guān)溶液中離子濃度關(guān)系敘述正確的是()A．W點(diǎn)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(yīng)該滿足關(guān)系式c(Na＋)＋c(H＋)＝2c(COeq\o\al(2－,3))＋c(OH－)＋c(Cl－)＋c(HCOeq\o\al(－,3))，A錯(cuò)誤；B.pH＝4，說(shuō)明反應(yīng)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(shí)，溶液中碳酸氫鈉的濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于碳酸鈉的濃度，這說(shuō)明反應(yīng)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(cuò)誤；D.根據(jù)圖像可知pH＝11時(shí)，溶液中碳酸鈉的濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于碳酸氫鈉的濃度，這說(shuō)明碳酸鈉是過(guò)量的，則c(Na＋)>c(COeq\o\al(2－,3))>c(Cl－)>c(HCOeq\o\al(－,3))>c(H2CO3)，D錯(cuò)誤。7．H2C2O4為二元弱酸。20℃時(shí)，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(zhì)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(zhì)的量濃度關(guān)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\