K12教育学习资料[学习]2019版高考化学一轮复习 全国卷热考微专题(16)溶液中粒子浓度关系

全国卷热考微专题(16)溶液中粒子浓度关系的判断

1．熟悉两大理论，构建思维基点

(1)电离平衡→建立电离过程是微弱的意识。

如H2CO3溶液中：c(H2CO3)>c(HCO)＞c(CO)(多元弱酸分步电离逐级减弱)。

(2)水解平衡→建立水解过程是微弱的意识。如Na2CO3溶液中：c(CO)>c(HCO)＞c(H2CO3)(多元弱酸根离子分步水解逐级减弱)。

2．把握两种守恒，明确等量关系

(1)电荷守恒→注重溶液呈电中性。

溶液中所有阳离子所带的正电荷总浓度等于所有阴离子所带的负电荷总浓度。

如NaHCO3溶液中：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HCO)＋2c(CO)＋c(OH－)。

(2)物料守恒→注重溶液中某元素的原子守恒。

在电解质溶液中，某些微粒可能发生变化，但变化前后某种元素的原子个数守恒。

如0.1 mol·L－1 NaHCO3溶液中：c(Na＋)＝c(HCO)＋c(CO)＋c(H2CO3)＝0.1 mol·L－1。

3．明确三大题型，构建思维模式

(1)单一溶液中各离子浓度的比较。

①多元弱酸溶液→多元弱酸分步电离，逐级减弱。如H3PO4溶液中：c(H＋)>c(H2PO)>c(HPO)>c(PO)。

②多元弱酸的正盐溶液→多元弱酸的弱酸根离子分步水解，水解程度逐级减弱。如在Na2CO3溶液中：c(Na＋)>c(CO)>c(OH－)>c(HCO)。

(2)混合溶液中各离子浓度的比较→要综合分析电离、水解等因素。

如在0.1 mol·L－1 NH4Cl溶液和0.1 mol·L－1的氨水混合溶液中，各离子浓度大小的顺序为c(NH)>c(Cl－)>c(OH－)>c(H＋)。

(3)不同溶液中同一离子浓度的比较→要看溶液中其他离子对该离子的影响。如在相同物质的量浓度的下列溶液中：①NH4Cl；②CH3COONH4；③NH4HSO4，c(NH)由大到小的顺序为③＞①＞②。

　一定温度下，下列溶液的离子浓度关系式正确的是(　　)

A．pH＝5的H2S溶液中，c(H＋)＝c(HS－)＝1×10－5mol·L－1

B．pH＝a的氨水溶液，稀释10倍后，其pH＝b，则a＝b＋1

C．pH＝2的H2C2O4溶液与pH＝12的NaOH溶液任意比例混合：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HC2O)

D．pH相同的①CH3COONa②NaHCO3③NaClO三种溶液的c(Na＋)：①>②>③

解析：H2S为二元弱酸，分步电离，所以，c(H＋)＝1×10－5mol·L－1>c(HS－)，A错误；B中弱碱溶液稀释10倍，pH变化小于1，即a－b<1，B错误；由电荷守恒，阴离子中缺少C2O，应为c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HC2O)＋2c(C2O)，C错误；酸性 CH3COOH>H2CO3>HClO，所以pH相同的①CH3COONa、②NaHCO3、③NaClO，根据越弱越水解的原理，三种盐的浓度应该依次减小，所以钠离子浓度也依次减小，D正确。

答案：D

[方法指导]　溶液中粒子浓度关系的分析策略

1．判反应：判断两种溶液混合时，是否发生化学反应，这一步主要目的是搞清楚溶液的真实组成。

2．写平衡：根据溶液的组成，写出溶液中存在的所有平衡(水解平衡、电离平衡)。

3．列等式：根据溶液中的守恒原理，列出两个重要的等式，即电荷守恒式和物料守恒式，据此可列出溶液中粒子浓度间的数学关系式。

4．分主次：根据溶液中存在的平衡和题给条件，结合平衡的有关规律，分析哪些平衡进行的程度相对大一些，哪些平衡进行的程度相对小一些，再依此比较出溶液各粒子浓度的大小。

5．三注意：(1)在列电荷守恒式时，注意离子所带电荷的多少，不要简单地认为只是各离子浓度的相加，如2c(CO)的系数“2”不可漏掉。

(2)等式一般与电荷守恒、物料守恒相联系，如果给定的等式不是两个守恒式，可以把两个守恒式变化形式后相互作差，加以推导即可。

(3)如果给定的是不等式，要先考虑等式，对等式的一边加入或减少某离子，即可变成不等式。

1．0.1 mol·L－1的NaHCO3溶液中各离子浓度的关系。

(1)大小关系：_________________________________________。

(2)物料守恒：_________________________________________。

(3)电荷守恒：_________________________________________。

解析：NaHCO3===Na＋＋HCO(完全电离)，HCO＋H2OH2CO3＋OH－(主要)，HCOH＋＋CO(次要)，H2OH＋＋OH－(极微弱)。

答案：(1)c(Na＋)>c(HCO)>c(OH－)>c(H＋)>c(CO)

(2)c(Na＋)＝c(HCO)＋c(CO)＋c(H2CO3)

(3)c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HCO)＋2c(CO)＋c(OH－)

2．0.1 mol·L－1的Na2CO3溶液中各离子浓度的关系。

(1)大小关系：_________________________________________。

(2)物料守恒：_________________________________________。

(3)电荷守恒：_________________________________________。

解析：Na2CO3===2Na＋＋CO(完全电离)，CO＋H2OHCO＋OH－(主要)，HCO＋H2OH2CO3＋OH－(次要)，H2OH＋＋OH－(极微弱)。

答案：(1)c(Na＋)>c(CO)>c(OH－)>c(HCO)>c(H＋)

(2)c(Na＋)＝2[c(CO)＋c(HCO)＋c(H2CO3)]

(3)c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HCO)＋c(OH－)＋2c(CO)

3．用物质的量都是0.1 mol的CH3COOH和CH3COONa配成1 L混合溶液，已知其中c(CH3COO－)>c(Na＋)，下列对该溶液的判断正确的是(　　)

A．c(H＋)>c(OH－)

B．c(CH3COO－)＝0.1 mol·L－1

C．c(CH3COOH)>c(CH3COO－)

D．c(CH3COO－)＋c(OH－)＝0.1 mol·L－1

解析：由电荷守恒得c(CH3COO－)＋c(OH－)＝c(Na＋)＋c(H＋)，因c(CH3COO－)>c(Na＋)，则c(H＋)>c(OH－)；且c(CH3COO－)＋c(OH－)＝c(H＋)＋0.1 mol·L－1＞0.1 mol·L－1；由物料守恒得c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)＝0.2 mol·L－1，因c(CH3COO－)＞c(Na＋)＝0.1 mol·L－1，则c(CH3COO－)＞c(CH3COOH)。

答案：A

4．比较下列几组溶液中指定离子浓度的大小。

(1)浓度均为0.1 mol·L－1的①H2S、②NaHS、③Na2S、④H2S和NaHS混合液，溶液pH从大到小的顺序是_____________________。

(2)相同浓度的下列溶液中：①CH3COONH4、②CH3COONa、③CH3COOH中，c(CH3COO－)由大到小的顺序是______________。

(3)c(NH)相等的①(NH4)2SO4溶液、②NH4HSO4溶液、③(NH4)2CO3溶液、④NH4Cl溶液，其物质的量浓度由大到小的顺序为

_____________________________________________________。

答案：(1)③>②>④>①　(2)②>①>③

(3)④>②>③>①

5．25 ℃时，在10 mL浓度均为0.1 mol·L－1的NaOH和NH3·H2O混合溶液中滴加0.1 mol·L－1盐酸，下列有关溶液中粒子浓度关系正确的是(　　)

A．未加盐酸时：c(OH－)＞c(Na＋)＝c(NH3·H2O)

B．加入10 mL盐酸时：c(NH)＋c(H＋)＝c(OH－)

C．加入盐酸至溶液pH＝7时：c(Cl－)＝c(Na＋)

D．加入20 mL盐酸时：c(Cl－)＝c(NH)＋c(Na＋)

解析：A项，NH3·H2O是弱电解质，能微弱电离，溶液中c(Na＋)＞c(NH3·H2O)；B项，当加入10 mL盐酸时，恰好将NaOH中和完，溶液中c(Na＋)＝c(Cl－)，根据电荷守恒式c(Na＋)＋c(NH)＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(OH－)可知c(NH)＋c(H＋)＝c(OH－)；C项，溶液pH＝7时，溶液中c(H＋)＝c(OH－)，根据电荷守恒式可知c(Na＋)＋c(NH)＝c(Cl－)；D项，加入20 mL盐酸时，恰好将NaOH和NH3·H2O中和完，根据物料守恒有c(Na＋)＋c(NH)＋c(NH3·H2O)＝c(Cl－)。

答案：B

6．(2016·江苏卷)H2C2O4为二元弱酸。20 ℃时，配制一组c(H2C2O4)＋c(HC2O)＋c(C2O)＝0.100 mol·L－1的H2C2O4和NaOH混合溶液，溶液中部分微粒的物质的量浓度随pH的变化曲线如图所示。下列指定溶液中微粒的物质的量浓度关系一定正确的是(　　)

A．pH＝2.5的溶液中：c(H2C2O4)＋c(C2O)＞c(HC2O)

B．c(Na＋)＝0.100 mol·L－1的溶液中：c(H＋)＋c(H2C2O4)＝c(OH－)＋2c(C2O)

C．c(HC2O)＝c(C2O)的溶液中：c(Na＋)＞0.100 mol·L－1＋c(HC2O)

D．pH＝7.0的溶液中：c(Na＋)＞2c(C2O)

解析：A项中，由图中数据可知pH＝2.5时，c(H2C2O4)＋c(C2O)＜c(HC2O)，错误；B项中，由溶液中的电荷守恒可得c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HC2O)＋2c(C2O)＋c(OH－)，由已知条件可得c(Na＋)＝c(H2C2O4)＋c(HC2O)＋c(C2O)＝0.100 mol·L－1，代入上式得到c(H2C2O4)＋c(H＋)＝c(C2O)＋c(OH－)，错误；C项中，由电荷守恒得：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HC2O)＋2c(C2O)＋c(OH－)，当c(HC2O)＝c(C2O)时，c(H2C2O4)＝0，此时pH＝4.2，c(H＋)＞c(OH－)，推出：c(Na＋)＋c(H＋)＝0.100 0 mol·L－1＋c(HC2O)＋c(OH－)，c(Na＋)＜0.100 0 mol·L－1＋c(HC2O)，错误；D项中，pH＝7.0时c(H＋)＝c(OH－)，由电荷守恒得：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HC2O)＋2c(C2O)＋c(OH－)，即c(Na＋)＝c(HC2O)＋2c(C2O)，进一步得出c(Na＋)＞2c(C2O)，正确。

答案：D

本文来源：https://www.2haoxitong.net/k/doc/f77837a402d8ce2f0066f5335a8102d277a261c6.html