文档内容
浅析化学三大守恒规律
重难点 题型 分值
1. 掌握电离理论和水解理论
重点
2. 掌握三大守恒式的书写
选择题 4-6分
难点 三大守恒的书写方法
一、电荷守恒
在任何一种电解质溶液中,阳离子所带的正电荷总数等于阴离子所带的负电荷总数,
即溶液呈电中性。
口诀:阴阳离子写两边,系数电荷要一致。
举例:①NaCO 溶液:
2 3
2− −
c(Na+)+c(H+)=2c(CO )+c(HCO )+c(OH-)
3 3
②NH HCO 溶液
4 3
2− −
c(NH +)+c(H+)=2c(CO )+c(HCO )+c(OH-)
4 3 3
③FeCl 和 NH NO 的混合溶液
3 4 3
−
3Fe3++c(NH +)+c(H+)=c(Cl-)+c(NO )+(OH-)
4 3
第1页【注意】(1)要判断准确溶液中存在的所有离子,不能漏掉。
(2)注意离子所带的电荷数目,如2CO2-的系数 2 代表一个碳酸根带 2 个单位负电荷 ,
3
不可漏掉。
(3)电荷守恒等式中,只有离子,没有分子。
二、物料守恒
电解质溶液中由于电离或水解等因素,离子会发生变化,变成其他离子或分子等,但
离子或分子中某种特定元素的原子总数是不会改变的。即电解质溶液中,某一组分的原始
浓度等于该组分在溶液中以各种形式存在的浓度之和。
口诀:物料两边写,系数交叉配。
−
如0. 1 mol·L-1 Na CO 溶液中c(Na+)=2c (CO )=2c(CO )+2c(HCO )
2 3 未变化 3
+2c(HCO)=0. 2 mol·L-1。
2 3
【举例】
①NaCO 溶液
2 3
2− −
c(Na+)=2[c(CO )+c(HCO )+c(HCO)]
3 3 2 3
②NaHCO 溶液
3
− 2−
c(Na+)=c(HCO )+c(CO )+c(HCO)
3 3 2 3
③NaCO 和NaHCO 的1∶1混合溶液
2 3 3
2− −
2c(Na+)=3c(CO )+3c(HCO )+3c(HCO)
3 3 2 3
④NaCO 和NaHCO 的2∶3混合溶液
2 3 3
2− −
5c(Na+)=7c(CO )+7c(HCO )+7c(HCO)
3 3 2 3
物料守恒式中离子浓度系数不能漏写或颠倒。如NaCO 溶液中的物料守恒式中,2表
2 3
示c(Na+)是溶液中各种碳元素存在形式的碳原子总浓度的2倍。
【注意】物料守恒在应用时,务必要弄清楚电解质溶液中存在的变化(电离和水解反
应),抓住守恒(质量守恒)的实质。
三、质子守恒
电解质溶液中粒子电离出的氢离子(H+)总数等于粒子接受的氢离子(H+)总数,在
水溶液中,n(H+)=n(OH-)或c(H+)=c(OH-)恒成立。
口诀:① 电荷物料两相减;
② 得失质子细列表。
1. 应用①电荷物料两相减推导:
举例:NaCO 溶液
2 3
第2页− 2−
电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(HCO )+2c(CO )+c(OH-)
3 3
2− −
物料守恒:c(Na+)=2[c(CO )+c(HCO )+c(HCO)]
3 3 2 3
质子守恒:c(OH-)=2c(HCO)+c(HCO -)+c(H+)
2 3 3
2. 运用得失质子细列表推导
(1)NaCO 溶液:
2 3
c(OH-)=2c(HCO)+c(HCO -)+c(H+)
2 3 3
(2)NaHCO 溶液:
3
c(H+)+c(HCO)=c(OH-)+c(CO2-)
2 3 3
(3)NH HPO 溶液:
4 2 4
【想一想】如何快速判断一个等式是哪种守恒呢 ?
(1)在电荷守恒等式中,没有分子存在。
(2)在物料守恒式中没有H+、OH-存在。
(3)在质子守恒式中没有金属离子,有分子、也有 H+、OH-。
【小试牛刀】在 0. 1mol·L-1NaS 溶液中存在着多种离子和分子,下列关系不正确的
2
(B)
A. c(Na+)+c(H+) =c(HS-)+c(OH-)+2(S2-)
B. c(Na+)+c(H+)=c(HS-)+c(OH-)+c(S2-)
C. c(Na+)= 2c(S2-)+2c(HS-)+2c(HS)
2
第3页D. c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+2c(HS)
2
例题1 NaOH和CHCOOH等浓度按1∶2体积比混合后pH<7:
3
①离子浓度大小顺序为___________________________________。
②电荷守恒式:_________________________________________。
③物料守恒式:_________________________________________。
【答案】①c(CHCOO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
3
②c(CHCOO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)
3
③2c(Na+)=c(CHCOO-)+c(CHCOOH)
3 3
例题2 草酸是二元弱酸,草酸氢钾溶液呈酸性,在0. 1mol/LKHC O 溶液中,下列关
2 4
系正确的是( )
A. c(K+)+c(H+)=c(HC O-)+c(OH-)+c(C O2-)
2 4 2 4
B. c(HC O-)+c(C O2-)=0. 1mol/L
2 4 2 4
C. c(C O2-)>c(HC O)
2 4 2 2 4
D. c(K+)=c(HC O)+c(HC O-)+c(C O2-)
2 2 4 2 4 2 4
【答案】C D
【解析】因为草酸氢钾呈酸性,所以HC O-电离程度大于水解程度,故c(C O2-)>
2 4 2 4
c(HC O )。又依据物料平衡,所以D. c(K+)=c(HC O )+c(HC O-)+c(C O2-)
2 2 4 2 2 4 2 4 2 4
正确,又根据电荷守恒:c(K+)+c(H+)=c(HC O-)+c(OH-)+2c(C O2-),所以综
2 4 2 4
合上述C、D正确。
例题3 一定温度下,下列溶液的粒子浓度关系式正确的是( )
A. 0. 1mol·L-1NaHCO 溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(HCO -)+c(CO2-)+c(OH-)
3 3 3
B. Na CO 溶液中:c(OH-)=c(H+)+c(HCO -)+2c(HCO)
2 3 3 2 3
C. Na S溶液中:c(Na+)=c(S2-)+c(HS-)+c(HS)
2 2
D. pH相同的①CHCOONa、②NaC1O、③NaOH三种溶液中c(Na+):③>①>②
3
【答案】B
【解析】任何电解质溶液中都存在电荷守恒,根据电荷守恒得c(Na+)+c(H+)=c
(HCO -)+2c(CO2-)+c(OH-),A错误;在NaCO 溶液中,NaCO=2Na++CO 2-,由
3 3 2 3 2 3 3
第4页于CO2-+HO HCO -+OH-,HCO -+H O HCO+OH-,故水电离出来的H+在溶液中的存
3 2 3 3 2 2 3
在形式有HCO -、HCO、H+,根据质子守恒得c(OH-)=2c(HCO)+c(HCO -)+c
3 2 3 2 3 3
(H+),B正确;0. 1mol/LNa S溶液中,根据物料守恒得:c(Na+)=2[c(S2-)+c(HS
2
-)+c(HS)],C错误;NaOH是强碱,在水溶液中完全电离,醋酸根离子和次氯酸根离
2
子水解使溶液显碱性,醋酸的酸性强于次氯酸,所以醋酸根离子的水解能力弱于次氯酸根
离子(越弱越水解)。所以pH相同的①CHCOONa、②NaC1O、③NaOH三种溶液中c
3
(Na+):①>②>③,D错误。
(答题时间:40分钟)
一、选择题
*1. 298 K时,在20. 0 mL 0. 10 mol·L-1氨水中滴入0. 10 mol·L-1的盐酸,溶液的pH与所
加盐酸的体积关系如下图所示。已知0. 10 mol·L-1氨水的电离度为1. 32%,下列有关叙述
正确的是( )
A. 该滴定过程应选择酚酞作为指示剂
B. M点对应的盐酸体积为20. 0 mL
C. M点处的溶液中c(NH +)=c(Cl-)=c(H+)=c(OH-)
4
D. N点处的溶液中pH<12
2. (双选)关于小苏打水溶液的表述正确的是( )
A. c(Na+)=c(HCO -)+c(CO2-)+c(HCO)
3 3 2 3
B. c(Na+)+c(H+)=c(HCO -)+c(CO2-)+c(OH-)
3 3
C. HCO -的电离程度大于HCO -的水解程度
3 3
D. 存在的电离有:NaHCO =Na++HCO -,HCO - H++CO2-,HO H+
3 3 3 3 2
+OH-
*3. 有四种混合溶液,分别由0. 1 mol/LcHCOONa溶液与等体积、等浓度的四种溶液混
3
合而成:①HCl ②NaOH
③NaCl ④NaHCO 。关于混合后的溶液下列各项排序正确的是( )
3
A. pH:②>③>④>①
B. c(CHCOO-):②>④>③>①
3
第5页C. c(H+):①>③>②>④
D. c(CHCOOH):①>④>③>②
3
4. 室温时,将浓度和体积分别为c、V 的NaOH溶液和c、V 的CHCOOH溶液相混合,
1 1 2 2 3
下列关于该混合溶液的叙述错误的是( )
A. 若pH>7,则一定是cV=cV
1 1 2 2
B. 在任何情况下都有c(Na+)+c(H+)=c(CHCOO-)+c(OH-)
3
C. 当pH=7时,若V=V,则一定是c>c
1 2 2 1
D. 若V=V,c=c,则c(CHCOO-)+c(CHCOOH)=c(Na+)
1 2 1 2 3 3
*5. 已知HCN、CN-在溶液中存在下列平衡及其对应的平衡常数:①HCN H++cN-
H >0,K ②CN-+H O HCN+OH- H >0,K,常温下(K= 6. 2×10-10),将
1 1 2 2 2 1
等体积、等物质的量浓度的HCN和NaCN溶液混合,下列叙述正确的是( )
△ △
A. 混合溶液的pH<7
B. 对混合溶液进行微热,K 增大、K 减小
1 2
C. K≈ 1. 6×10-5
2
D. c(Na+)=c(HCN)+c(CN—)
二、非选择题
6. 现有室温下浓度均为1×10-3 mol·L-1的几种溶液:①盐酸、②硫酸、③醋酸、④氯化
铵、⑤氨水、⑥NaOH溶液。回答下列问题:
(1)上述6种溶液中,水电离出的c(H+)最大的是________(填序号,下同),最
小的是________。
(2)将③、⑥混合后,若溶液呈中性,则消耗两溶液的体积为③________⑥(填“>”、
“<”或“=”),溶液中的离子浓度由大到小的顺序为______________________。
(3)将等体积的①、⑤混合,则溶液的pH________7(填“>”、“<”或“=”),用
离子方程式说明其原因:_________________________________________。
(4)向相同体积的①、②、③溶液中分别加入相同且足量的锌粒,反应的初始速率由
快到慢的顺序为________________,最终产生H 总量的关系为________。
2
(5)向相同体积的①、③溶液中分别加入相同浓度、相同体积的CHCOONa溶液,
3
充分混合后,混合液的pH大小关系为① ________③(填“>”、“<”或“=”,下同)。
(6)若将等体积的⑤、⑥溶液加热至相同温度后,溶液的pH大小关系为
⑤________⑥。
第6页第7页1. 【答案】D
【解析】将盐酸滴加到氨水中,滴定至终点时,由于生成强酸弱碱盐使溶液显酸性,
所以应选择甲基橙作指示剂,A错误;M点对应的pH=7,溶液为中性。当加入盐酸为20.
0 mL时,氨水与盐酸正好反应生成氯化铵,氯化铵是强酸弱碱盐,在水溶液中NH +发生
4
水解导致溶液呈酸性,B错误;根据电荷守恒,有:c(NH +)+c(H+)=c(Cl-)+c
4
(OH-),因298K时,溶液pH=7,c(H+)=c(OH-)=1×10-7mol·L-1,因此c(NH
4
+)=c(Cl-),但是c(NH +)=c(Cl-)>c(H+)=c(OH-),C错误;N点是滴定
4
的起点,因氨水是弱碱,0. 10 mol·L-1氨水的电离度为1. 32%,因此在0. 10mol·L-1氨水中,
c(OH-)=0. 10 mol·L-1×1. 32%=1. 32×10-3 mol·L-1,根据水的离子积常数,溶液中的c
(H+)=1×10-14/1. 32×10-3 =7. 6×10-12mol·L-1,pH<12,D正确。
2. 【答案】AD
【解析】由物料守恒可知A项正确;由电荷守恒可知c(Na+)+c(H+)=c(HCO
3
-)+2c(CO2-)+c(OH-),B项错误;由于小苏打水显碱性,所以HCO -的水解程度
3 3
大于它的电离程度,C项错误;由电解质存在电离平衡可知D项正确。
3. 【答案】B
【解析】等浓度的①②③④溶液的碱性:NaOH>NaHCO >NaCl>HCl,所以它们与
3
CHCOONa混合时溶液的碱性:②>④>③>①,即c(H+):①>③>④>②,pH:②
3
>④>③>①,A、C错误;HCl促进CHCOONa的水解,NaOH、NaHCO 抑制
3 3
CHCOONa的水解,且NaOH的抑制程度大于NaHCO 的抑制程度,NaCl对CHCOONa
3 3 3
的水解无影响,所以c(CHCOO-):②>④>③>①,c(CHCOOH):①>③>④>
3 3
②,B正确,D错误。
4. 【答案】A
【解析】当NaOH和CHCOOH按照等物质的量反应时,形成的是强碱弱酸盐,显碱
3
性,pH>7,而NaOH过量时,其pH也大于7,故A选项错误;根据电荷守恒关系式可知
c(Na+)+c(H+)=c(CHCOO-)+c(OH-),故B选项正确;当pH=7时,
3
CHCOOH的物质的量需大于NaOH的物质的量,若V=V,一定是c>c,C选项正确;
3 1 2 2 1
若V=V,c=c,则NaOH和CHCOOH恰好中和,依据物料守恒,知D选项正确。
1 2 1 2 3
5. 【答案】C
【解析】A. 由于不能确定HCN的电离程度与CN—的水解程度的相对大小,因此不能
确定溶液的酸碱性,则混合溶液的pH不一定小于7,A错误;
B. 水解和电离都是吸热的,所以对混合溶液进行微热,K、K 均增大,B错误;
1 2
第8页c(HCN)⋅c(OH−) c(HCN)⋅c(OH−)⋅c(H+) K 10−14
W
C. K= = = = ≈1.
2 c(CN−) c(CN−)⋅c(H+) K 6.2×10−10
1
6×10-5,C正确;
D. 根据物料守恒可知2c(Na+)=c(HCN)+c(CN-),D错误,答案选C。
6. 【答案】(1)④ ②
(2)> c(Na+)=c(CHCOO-)>c(H+)=c(OH-)
3
+
(3)< NH +HONH ·H O+H+
4 2 3 2
(4)②>①>③ ②>①=③
(5)< (6)<
【解析】(1)酸和碱会抑制水的电离,c(H+)或c(OH-)越大,水的电离程度越
小。能水解的盐可促进水的电离,故④中水的电离程度最大,②中水的电离程度最小。
(2)若③和⑥等体积反应,则恰好生成CHCOONa,水解呈碱性,现反应后呈中性,
3
则醋酸过量。由于溶液中c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒得c(Na+)=c(CHCOO
3
-),由此可得溶液中离子浓度的大小关系。
+
(3)等体积的①、⑤混合,恰好完全反应生成NH Cl,NH 水解呈酸性。
4 4
(4)由于起始时c(H+)>c(H+)1>c(H+),c(H+)越大,反应速率越快。由
2 3
于酸提供的H+总量n(H+)>n(H+)=n(H+),由此可知产生H 的总量关系为②>①
2 1 3 2
=③。
(5)由于在盐酸中加入CHCOONa溶液会先反应生成醋酸,因此溶液pH上升较慢,
3
故混合液的pH:①<③。
(6)虽然加热能促使氨水的电离,但仍不可能完全电离,而且由于温度升高,NH 会
3
挥发,因此溶液的pH:⑤<⑥。
第9页突破溶液中粒子浓度的大小比较
重难点 题型 分值
1. 利用两大平衡和三大守恒分析溶液中离
重点 子浓度大小的关系
2. 掌握常见溶液中离子浓度比较类型
选择题 4-6分
1. 利用两大平衡和三大守恒分析溶液中离
难点 子浓度大小的关系
2. 掌握常见溶液中离子浓度比较类型
一、理解两大平衡和三大守恒
1. 电离平衡→建立电离过程是微弱的意识
弱电解质(弱酸、弱碱、水)的电离是微弱的,且水的电离能力远远小于弱酸和弱碱
的电离能力。
2. 水解平衡→建立水解过程是微弱的意识
弱酸根离子或弱碱阳离子的水解是微弱的,但水的电离程度远远小于盐的水解程度。
3. 三大守恒
第10页(1)电荷守恒:电解质溶液中所有阳离子所带正电荷总数与所有阴离子所带负电荷总
数相等。
(2)物料守恒:电解质溶液中由于电离或水解因素,离子会发生变化变成其他离子或
分子,但离子或分子中某种特定元素原子的总数不变。
(3)质子守恒:质子守恒是指电解质溶液中的分子或离子得到或失去的质子的物质的
量相等。质子守恒也可根据电荷守恒和物料守恒联合求出。
二、单一溶液中粒子浓度的比较
1. 对于多元弱酸溶液,应根据多步电离进行分析。多元弱酸分步电离,电离程度逐级减
− 2− 3−
弱。如HPO 溶液中:c(H+)>c(HPO )>c(HPO )>c(PO )。
3 4 2 4 4 4
2. 多元弱酸的正盐溶液:多元弱酸的酸根离子分步水解,水解程度逐级减弱。如在
2− −
NaCO 溶液中:c(Na+)>c(CO )>c(OH-)>c(HCO )>c(H+);再比如硫化钠
2 3 3 3
溶液中:c(Na+)>c( )>c( )>c( )>c( )。
3. 多元弱酸的酸式盐溶液
先看酸碱性。酸式盐溶液的酸碱性和各离子的浓度大小取决于酸式盐中酸式酸根离子
的电离能力和水解能力的相对大小:
−
比如HCO -以水解为主,NaHCO 溶液中,c(Na+)>c(HCO )>c(OH-)>c(H
3 3 3
− −
+);而HSO 以电离为主,NaHSO 溶液中:c(Na+)>c(HSO )>c(H+)>c(OH
3 3 3
-)。
【即时练】1 室温下,下列溶液中离子浓度关系正确的是( )
A. NHHSO 溶液:c(H+)﹥c(SO 2-)﹥c(NH +)﹥c(OH-)
4 4 4 4
B. Na C O 溶液:c(OH-)=c(H+)+c(HCO -)+c(HCO)
2 2 4 4 2 4
C. Na CO 溶液:c(Na+)+c(H+)=2c(CO2-)+c(OH-)
2 3 3
D. NaHSO 溶液中:c(Na+)﹥c(HSO -)﹥c(SO 2-)﹥c(HSO )﹥c(OH-)﹥
3 3 3 2 3
c(H+)
【答案】A
【解析】NH HSO 在水溶液中发生电离:NH HSO = NH ++H++SO2-,NH +发生水解,
4 4 4 4 4 4 4
则有c(H+)﹥c(SO 2-)﹥c(NH +)﹥c(OH-),A正确,根据质子守恒可知,
4 4
NaC O 溶液中c(OH-)=c(H+)+c(HCO -)+2c(HCO),B错误;根据电荷守恒可
2 2 4 4 2 4
知,NaCO 溶液中c(Na+)+c(H+)=2c(CO2-)+c(HCO -)+c(OH-),C错误;
2 3 3 3
HSO -的电离程度大于水解程度,且电离是微弱的,考虑到水的电离,则有 c(Na+)﹥c
3
(HSO -)﹥c(H+)﹥c(SO 2-)﹥c(OH-)﹥c(HSO )﹥c(OH-),D错误。
3 3 2 3
第11页三、混合溶液中粒子浓度的比较
1. 溶液混合但不发生反应的类型。要同时考虑电离和水解,以及离子间的相互影响,可
用极限观点思考,以“强势”反应为主,可不考虑“弱势”反应。弱酸及对应盐(或弱碱
及对应盐)等浓度、等体积混合。各离子的浓度大小取决于酸(碱)的电离程度和相应盐
的水解程度的相对大小。
(1)电离强于水解型。
①CHCOOH+cH COONa(同浓度、同体积),分析时可只考虑CHCOOH的电离,
3 3 3
不考虑 CHCOONa 的水解,粒子浓度大小顺序为 c(CHCOO-)>c(Na+)>c
3 3
(CHCOOH)>c(H+)>c(OH-)。
3
②NH Cl+NH ·H O混合溶液(同浓度、同体积),因NH +的水解程度小于NH ·H O
4 3 2 4 3 2
的电离程度,只考虑 NH ·H O 的电离,所以离子浓度顺序为 c(NH +)>c(Cl-)>c
3 2 4
(NH ·H O)>c(OH-)>c(H+)。
3 2
(2)水解强于电离型。
HCN+NaCN溶液等体积、等物质的量浓度混合,粒子浓度大小顺序为 c(HCN)>c
(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+)。
2. 溶液混合发生反应但有一种过量的类型。先考虑反应,再根据过量程度及产物情况判
断,要同时考虑电离和水解。
以酸碱中和型粒子浓度的关系比较为例:
【即时练】2 常温时,将pH=3的盐酸和pH=11的氨水等体积混合,所得溶液的离
子浓度关系正确的是( )
+
A. c(NH )>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)
4
+
B. c(NH )>c(Cl-)>c(H+)>c(OH-)
4
+
C. c(Cl-)>c(NH )>c(H+)>c(OH-)
4
+
D. c(Cl-)>c(NH )>c(OH-)>c(H+)
4
【答案】A
【解析】pH=3的盐酸的浓度为10-3 mol·L-1,而pH=11的氨水的浓度大于103
+
mol·L-1,大于盐酸的浓度,故等体积混合后氨水过量,混合液中有NH Cl=NH +Cl-①;
4 4
+ + +
NH HO(过量的) NH +OH-②。①式中c(NH )=c(Cl-),而溶液中c(NH
3· 2 4 4 4
第12页+ +
)总是①、②两式电离出的c(NH )之和,故c(NH )>c(Cl-),又氨水过量溶液呈
4 4
碱性,故c(OH-)>c(H+),NH ·H O为弱电解质,电离的c(OH-)-定小于c(Cl
3 2
+
-)。因此有c(NH )>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)。
4
四、不同溶液中同一粒子浓度大小比较
不同溶液中同一离子浓度的大小比较,要考虑溶液中其他离子对该离子的影响。
第一步:分类——将不同物质按所比较的粒子的个数进行分类,如对NH 来说,
4
NH HCO 、NH HSO 、NH C1为一类,(NH )SO 、(NH )CO 为一类;
4 3 4 4 4 4 2 4 4 2 3
第二步:分析——相互促进水解的盐<单独水解的盐<水解互相抑制的盐;
第三步:将几种类别的物质按含有所比较粒子的个数进行组合排序,比较粒子浓度大
小;
【即时练】3 相同浓度下,有下列五种溶液:①氨水、②氯化铵、③碳酸氢铵、④硫
酸氢铵、⑤硫酸铵,下列有关说法不正确的是( )
A. 同浓度的这五种溶液中,c(NH +)由大到小的顺序为⑤④③②①
4
B. 同浓度的这五种溶液,pH由大到小的顺序为①③②⑤④
C. c(NH +)浓度相同的这五种溶液中,物质的量浓度最大的是①
4
D. c(NH +)浓度相同的这五种溶液中,pH最大的是①
4
【答案】A
【解析】A. 一水合氨水为弱电解质,部分电离,另外四种为强电解质,完全电离且铵
根离子均发生微弱的水解,水解程度小于一水合氨的电离程度,而碳酸氢铵中碳酸氢根促
进铵根离子水解,硫酸氢铵中氢离子抑制铵根离子水解,故溶液中 c(NH +)由大到小的
4
顺序是:⑤>④>②>③>①,故A错误; B. 氨水溶液呈碱性,氯化铵、硫酸氢铵、硫
酸铵溶液呈酸性,而硫酸氢铵完全电离出氢离子,故硫酸氢铵溶液酸性最强。氯化铵、硫
酸铵溶液酸性由铵根离子水解所致,且硫酸铵溶液中铵根离子浓度更大,水解的铵根离子
越多,溶液酸性更强。碳酸氢铵中碳酸氢根促进铵根离子水解,溶液碱性比氨水弱(酸性
比氯化铵、硫酸氢铵、硫酸铵的弱),故溶液pH由大到小的顺序为①>③>②>⑤>④,
故B正确;C. 一水合氨水为弱电解质,部分电离,另外四种为强电解质,完全电离,故c
(NH +)浓度 相同的这五种溶液中,物质的量浓度最大的是①氨水,故C正确;D. 氨水
4
溶液呈碱性,氯化铵、硫酸氢铵、硫酸铵溶液呈酸性。碳酸氢铵中碳酸氢根促进铵根离子
水解,溶液碱性比氨水弱(酸性比氯化铵、硫酸氢铵、硫酸铵的弱),故五种溶液中 pH
最大的是①氨水,故D正确。故选:A。
【知识点】离子浓度大小比较
【总结提升】
第13页例题1 关于下列溶液的说法中正确的是( )
A. 在1mo/LNaHA溶液中一定存在:c(Na+)=c(HA)+c(HA-)+c(A2-)
2
B. 室温下,pH均等于3的醋酸与盐酸溶液等体积混合后,溶液的pH基本不变
C. 向CHCOONa溶液中加入适量醋酸,得到的酸性混合溶液中:c(Na+)>c
3
(CHCOO-)>c(H+)>c(OH-)
3
D. 相同物质的量浓度的CHCOONa、NaF水溶液,溶液中阴阳离子总数CHCOONa
3 3
>NaF(已知:CHCOOH K=1. 76×10-5;HF K=6. 03×10-4)
3 a a
【答案】B
【解析】A. NaHA可能为强酸的酸式盐,强酸的酸式盐中可能不存在HA,故A错误;
2
B. 室温下,pH均等于3的醋酸与盐酸溶液等体积混合,由于两溶液中氢离子浓度相
等,则混合液中氢离子浓度基本不变,所以混合液的pH基本不变,故B正确;
C. 根据电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CHCOO-),溶液为酸性,c
3
(H+)>c(OH-),则c(Na+)<c(CHCOO-),故C错误;
3
D. 根据电离平衡常数知,酸性CHCOOH<HF,相同物质的量浓度的CHCOONa、
3 3
NaF水溶液,碱性CHCOONa>NaF,溶液中都存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c
3
第14页(OH-)+c(CHCOO-),c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(F-),相同浓度的钠盐溶液中,
3
酸根离子水解程度越大,溶液的碱性越强,c(H+)越小,则c(Na+)+c(H+)越小,即
溶液中的离子总数越小,溶液中阴阳离子总数由小到大排列的顺序是cHCOONa<NaF,
3
故D错误;故选B。
【点睛】本题的难点为D,要注意CHCOONa、NaF水溶液均显碱性,酸根离子水解
3
程度越大,溶液的碱性越强,c(H+)越小,根据电荷守恒,溶液中阴阳离子总数越小。
例题2 某二元酸(化学式用HA表示)在水中的电离方程式是HA=H++HA-、HA
2 2
- H++A2-。回答下列问题:
(1)NaA 溶液显________(填“酸性”“中性”或“碱性”)。理由是
2
_________________。(用离子方程式表示)。
(2)已知0. 1 mol·L-1 NaHA溶液的pH=2,则0. 1 mol·L-1 HA溶液中氢离子的物
2
质的量浓度可能________0. 11 mol·L-1(填“<”“>”或“=”),理由是
____________________。
(3)0. 1 mol·L-1 NaHA溶液中各种离子浓度由大到小的顺序是___________________。
【答案】(1)碱性 A2-+HO HA-+OH-
2
(2)< 第一步产生的 H+对第二步的电离起抑制作用。所以 c(H+)<0. 11
mol·L-1。
(3)c(Na+)>c(HA-)>c(H+)>c(A2-)>c(OH-)
【解析】由题意得:HA-不水解,A2-水解。
(1)NaA溶液应显碱性,因为A2-+HO HA-+OH-。
2 2
(2)HA=HA- + H+
2
0. 1 mol·L-1 0. 1 mol·L-1 0. 1 mol·L-1
HA- H++A2-
第一步产生的H+对第二步的电离起抑制作用。所以c(H+)<0. 11 mol·L-1。
(3)NaHA=Na++HA-
HA- H++A2-
HO H++OH-
2
所以c(Na+)>c(HA-)>c(H+)>c(A2-)>c(OH-)。
【解题方法】(1)若溶质的成分不能确定时,一定运用电荷守恒关系判断。
(2)若等式中存在分子形式,或无c(OH-)、c(H+)形式,一定与物料守恒有关。
(3)若等式左右均为离子形式,或存在c(OH-)、c(H+)形式,一定符合电荷守恒
第15页关系。
(答题时间:40分钟)
一、选择题
1. HA为酸性略强于醋酸的一元弱酸。在0. 1 mol·L-1 NaA溶液中,离子浓度关系正确的
是( )
A. c(Na+)>c(A-)>c(H+)>c(OH-)
B. c(Na+)>c(OH-)>c(A-)>c(H+)
C. c(Na+)+c(OH-)=c(A-)+c(H+)
D. c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-)
*2. t ℃时,某浓度氯化铵溶液的pH=4,下列说法中一定正确的是( )
A. 由水电离出的氢离子浓度为10-10 mol·L-1
B. 溶液中c(H+)·c(OH-)=1×10-14
+
C. 溶液中c(Cl-)>c(NH )>c(H+)>c(OH-)
4
+
D. 溶液中c(NH ·H O)+c(NH )=c(Cl-)+c(OH-)
3 2 4
3. 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HS溶液中,c(H+)=c(HS-)=1×10-5 mol·L-1
2
B. pH=a的氨水溶液,稀释10倍后,其pH=b,则a=b+1
C. pH=2的HC O 溶液与pH=12的NaOH溶液任意比例混合:c(Na+)+c(H+)
2 2 4
−
=c(OH-)+c(HC O )
2 4
D. pH相同的①CHCOONa ②NaHCO ③NaClO三种溶液的c(Na+):①>②>③
3 3
4. 室温下,下列溶液中粒子浓度关系正确的是( )
A. Na S溶液:c(Na+)>c(HS-)>c(OH-)>c(HS)
2 2
−
B. Na C O 溶液:c(OH-)=c(H+)+c(HC O )+2c(HC O)
2 2 4 2 4 2 2 4
2−
C. Na CO 溶液:c(Na+)+c(H+)=2c(CO )+c(OH-)
2 3 3
D. cH COONa和CaCl 混合溶液:c(Na+)+c(Ca2+)=c(CHCOO-)+c
3 2 3
(CHCOOH)+2c(Cl-)
3
*5. 已知0. 1molL-1的二元酸HA溶液的pH=4. 0则下列说法中正确的是
2
A. 在NaA、NaHA两溶液中,离子种类不相同
2
B. 在溶质物质的量相等的NaA、NaHA两溶液中有:2c(Na+)=3c(A2-)+3c
2
(HA-)+3c(HA)
C. 在NaHA溶液中一定有:c(Na+)+c(H+)=c(HA-)+c(OH-)+c(A2-)
第16页D. 在NaA溶液中一定有:c(Na+)>c(A2-)>c(H+)>c(OH-)
2
6. 常温下,有体积相同的四种溶液:①pH=2的CHCOOH溶液;②pH=2的硫酸;
3
③pH=12的氨水;④pH=12的NaOH溶液。下列说法正确的是
2−
A. ①和②混合后c(H+)=c(CHCOO-)+c(OH-)+2c(SO )
3 4
B. ①和④溶液中:c(Na+)=c(CHCOO-)+c(CHCOOH)=0. 01mol·L−1
3 3
2− +
C. ②和③混合溶液中:c(SO )>c(NH )>c(OH-)>c(H+)
4 4
D. 四种溶液各稀释100倍,溶液pH:④>③>①>②
*7. 25℃时,向20. 00mL的NaOH溶液中逐滴加入某浓度的CHCOOH溶液。滴定过程
3
中,溶液的pH与滴入CHCOOH溶液的体积关系如图所示,点②时NaOH溶液恰好被中和。
3
则下列说法中,正确的是
A. CHCOOH溶液的pH=1
3
B. 图中点①到点③所示溶液中,水的电离程度增大
C. 点④所示溶液中存在:c(CHCOOH)+2c(H+)=c(CHCOO-)+2c(OH-)
3 3
D. 滴定过程中会存在:c(CHCOO-)>c(Na+)=c(OH-)>c(H+)
3
二、非选择题
8. (1)0. 020 mol·L-1的HCN(aq)与0. 020 mol·L-1 NaCN(aq)等体积混合,已知该
混合溶液中c(Na+)>c(CN-),用“>”“<”“=”符号填空。
①溶液中c(OH-)________c(H+)。
②溶液中c(HCN)________c(CN-)。
+
(2)已知某溶液中存在OH-、H+、NH 、Cl-四种离子,某同学推测其离子浓度大
4
小顺序有如下四种关系:
+
A. c(Cl-)>c(NH )>c(H+)>c(OH-)
4
+
B. c(Cl-)>c(NH )>c(OH-)>c(H+)
4
+
C. c(NH )>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)
4
+
D. c(Cl-)>c(H+)>c(NH )>c(OH-)
4
填写下列空白:
①若溶液中只溶解了一种溶质,则该溶质是________,上述四种离子浓度的大小顺序
第17页为________(填序号)。
②若上述关系中C是正确的,则溶液中的溶质为__________________;
若上述关系中D是正确的,则溶液中的溶质为____________________。
③若该溶液是由体积相等的稀盐酸和氨水混合而成,且恰好呈中性,则混合前c
(HCl)________c(NH ·H O)(填“大于”“小于”或“等于”,下同),混合前酸中c
3 2
(H+)和碱中c(OH-)的关系为c(H+)________c(OH-)。
第18页1.【答案】D
【解析】HA为一元弱酸,则NaA为强碱弱酸盐,溶液由于A-的水解显碱性,离子浓
度大小为c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+),A项错误,B项错误;根据溶液中电
荷守恒,则c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-),C项错误,D项正确。
2.【答案】C
+
【解析】NH 水解促进了HO的电离,溶液中的c(H+)即为HO电离的
4 2 2
+
c(H+),A错;在25 ℃时,水的离子积为1×10-14,B错;NH 水解生成H+,故c
4
+ +
(Cl-)>c(NH )>c(H+)>c(OH-),C正确;由物料守恒可知c(Cl-)=c(NH
4 4
)+c(NH ·H O),D错误。
3 2
3.【答案】D
【解析】A. pH=5的HS溶液中H+的浓度为1×10-5 mol·L-1,但是HS-的浓度会小
2
于H+的浓度,H+来自于HS的第一步电离、HS-的电离和水的电离,故H+的浓度大于
2
HS-的浓度,错误。B. 弱碱不完全电离,弱碱稀释10倍时,pH减小不到一个单位,a碳酸的
酸性>次氯酸的酸性,根据越弱越水解的原则,pH相同的三种钠盐,浓度的大小关系为醋
酸钠>碳酸氢钠>次氯酸钠,则钠离子的浓度为①>②>③,故D正确。
4.【答案】B
【解析】A. Na S溶液中微粒关系为:c(Na+)>c(S2-)>c(OH-)>
2
c(HS-)>c(HS),A错误。
2
2− −
B. Na C O 溶液中,由电荷守恒得:c(Na+)+c(H+)=2c(C O )+c(HC O
2 2 4 2 4 2 4
)+c(OH-)①
2− −
由物料守恒得:c(Na+)=2c(C O )+2c(HC O )+2c(HC O)②
2 4 2 4 2 2 4
−
由①-②得:c(OH-)=c(H+)+c(HC O )+2c(HC O),B正确。
2 4 2 2 4
2− −
C. Na CO 溶液中,由电荷守恒得:c(Na+)+c(H+)=2c(CO )+c(HCO )
2 3 3 3
+c(OH-),C错误。
D. cH COONa和CaCl 混合溶液中存在:c(Na+)=c(CHCOO-)+c
3 2 3
(CHCOOH)①2c(Ca2+)=c(Cl-)②
3
①+②得:c(Na+)+2c(Ca2+)=c(CHCOO-)+c(CHCOOH)+c(Cl-),D
3 3
错误。
5.【答案】B
【解析】A、在NaA、NaHA两溶液中,A2-离子水解,HA-存在电离和水解,所以离
2
第19页子种类相同,A错误;
B. 根据物料守恒中,在NaA中存在c(Na+)=2c(A2-)+2c(HA-)+2c(HA),
2
在NaHA中存在c(Na+)=c(A2-)+c(HA-)+c(HA),两种物质的物质的量浓度相等,
所以得2c(Na+)=3c(A2-)+3c(HA-)+3c(HA),B正确;
C. 根据电荷守恒得c(Na+)+c(H+)=c(HA-)+c(OH-)+2c(A2-),C错误;
D. 在NaA溶液中,A2-离子分步水解,溶液呈碱性;一定有:c(Na+)>c(OH-)
2
>c(A2-)>c(H+),D错误;
选B。
6.【答案】A
【解析】A. pH=2的CHCOOH溶液和pH=2的硫酸溶液中c(H+)均为10-2mol/L,醋
3
酸的浓度大于10-2mol/L,根据反应量的关系,混合后得到的是硫酸和醋酸的混合物,根据
2−
电荷守恒:c(H+)=c(CHCOO-)+c(OH-)+2c(SO ),故A正确;
3 4
B. ①和④溶液发生反应得到的是醋酸钠溶液,醋酸的浓度大于氢氧化钠,得到的是醋
酸和醋酸钠的混合物,所以c(Na+)≠c(CHCOO-)+c(CHCOOH),故B错误;
3 3
C. 体积相同的pH=2的硫酸和pH=12的氨水混合后,氨水过量,得到的是氨水和硫酸
+ 2−
铵得混合物,c(NH )>c(SO )>c(OH-)>c(H+),故C错误;
4 4
D. ①pH=2的CHCOOH溶液,加水稀释促进弱电解质的电离,溶液的pH变化小于2
3
个单位,pH<4②pH=2的硫酸,稀释100倍,pH=4,③pH=12的氨水加水稀释促进弱电解
质的电离,溶液的pH变化小于2个单位,pH>10,④pH=12的NaOH溶液,稀释100倍,
pH=10,所以溶液pH大小顺序:③>④>②>①,故D错误。
7.【答案】C
【解析】A. 根据图象可知,没有加入CHCOOH溶液时,NaOH溶液的pH=13,说明
3
c(NaOH)=0.1mol/L,②点时NaOH溶液恰好被中和消耗醋酸溶液20mL,则醋酸的浓度
为0.1mol/L,由于CHCOOH为弱酸,0.1mol/L的CHCOOH溶液的pH>1,故A错误;
3 3
B. 图中点①到点③所示溶液中随滴入醋酸反应,水的电离被抑制程度减小,恰好反应
时水的电离程度最大,之后继续滴加醋酸,对水电离起到抑制作用,所以图中点①到点③
所示溶液中,水的电离程度先增大后减小,故B错误;
C. 点④所示溶液是等浓度的醋酸和醋酸钠溶液,根据物料守恒可知:c(CHCOOH)
3
+c(CHCOO-)=2c(Na+),溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(CHCOO-)+c
3 3
(OH-),二者结合可得:c(CHCOOH)+2c(H+)=c(CHCOO-)+2c(OH-),故C正
3 3
确;
D. 溶液中满足电荷守恒,而c(CHCOO-)>c(Na+)=c(OH-)>c(H+)违反了电荷
3
守恒,不可能存在该浓度关系,故D错误;
答案:C。
第20页8.【答案】(1)①> ②>
(2)①NH Cl A
4
②NH Cl和NH ·H O NH Cl和HCl
4 3 2 4
③小于 大于
【解析】(1)c(Na+)>c(CN-),说明NaCN的水解程度比HCN的电离程度大,c
(OH-)>c(H+),c(HCN)>c(CN-)。
+
(2)①若溶液中只有一种溶质,该溶质为NH Cl,因NH 水解溶液呈酸性,离子浓
4 4
+
度的大小关系为c(Cl-)>c(NH )>c(H+)>c(OH-)。
4
+
②因为c(OH-)>c(H+)、c(NH )>c(Cl-),所以溶液中除含有NH Cl外,还
4 4
+
必须含有NH ·H O。若c(Cl-)>c(H+)>c(NH )>c(OH-),则说明溶液中含有
3 2 4
NH Cl和HCl。
4
③NH Cl水解溶液呈酸性,若等体积稀盐酸与氨水混合后呈中性,说明氨水过量,故
4
c(HCl)