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第 14 讲 溶液中粒子浓度的判断
1.能根据电解质的电离与水解都是微弱的特征,判断给定溶液中有关微粒浓度的大小顺序。
2.能根据三个守恒——电荷守恒、物料守恒及水的电离守恒,判断溶液中有关微粒浓度关系。
3.学生会判断中和反应过程的各微粒的浓度及其变化。
1.应用三个守恒判断粒子浓度关系。
2.滴定过程中量的判断及守恒的综合应用。
1.水的电离守恒(质子守恒)。
2.应用三个守恒解决有关较为复杂的问题。
1.电离平衡
(1)弱电解质的电离是_______的,电离产生的微粒都非常少,同时还要考虑水的电离,如氨水中:
NH ·H O、NH、OH-浓度的大小关系是_____________________。
3 2
(2)多元弱酸的电离是分步进行的,其主要是第一级电离(第一级电离程度远大于第二级电离)。如在
HS溶液中:HS、HS-、S2-、H+的浓度大小关系是____________________________。
2 2
2.水解平衡
(1)水解过程是______________的。如NH Cl溶液中:NH、Cl-、NH ·H O、H+的浓度大小关系是
4 3 2
____________________________。
(2)多元弱酸酸根离子的水解是分步进行的,其主要是第一步水解,如在 NaCO 溶液中:CO、
2 3
HCO、HCO 的浓度大小关系应是_____________________。
2 3
一、把握三种守恒,明确等量关系
三守恒 原理与方法 举例 说明
原理:电解质溶液中
NaCO 溶液为例:
2 3
电荷 ______所带的电荷总数与
c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+
守恒 阴离子所带的电荷总数
c(HCO)+2c(CO)
_____ 。 即______________,溶液呈
电中性。
方法:①找出溶液中所
有的阴、阳离子。
②阴、阳离子_______乘以
自身所带的_______建立等
式。
原理:在电解质溶液 ①单一元素守恒,如 1 mol
中,由于某些离子发生 NH 通入水中形成氨水,就
3
_______或电离,离子的存 有 n(NH ) + n(NH ·H O) +
3 3 2
在形式发生了变化,就该 n(NH)=1 mol,即氮元素守
离子所含的某种元素来 恒。
说,变化前后其原子个数 ②两元素守恒,如NaCO 溶
2 3
物料 是 _______ 的 , 即 元 素 液中,c(Na+)=2c(H CO)+
2 3
守恒 _______。 2c(HCO)+2c(CO),即钠元素
方法:①分析溶质中的
与碳元素守恒。
特定元素的原子或原子团
间的_______关系(特定元
素除H、O元素外)。
②找出特征元素在水溶液
中的所有存在形式。
原理:电解质溶液 方法一:NaCO 中将电荷守
2 3
中,由于电离、水解等过 恒和物料守恒中的 Na+消去
程的发生,往往存在质子 得 : c(OH - ) = c(H + ) +
(H+)的转移,转移过程中
c(HCO)+2c(H CO)。
2 3
质子数量保持不变,称为
方法二:
质子守恒。
①以NaCO 溶液为例:
2 3
①由电荷守恒与物料守恒也可以推
方法一:可以由_______
出质子守恒,即方法一
守恒与元素质量守恒推导
质子
②化学计量数为得(或失)质子的数
出来。
守恒
目
方法二:质子守恒是依
据 水 的 _______ : HO
c(OH-)=c(H+)+c(HCO)+ ③H
3
O+简写为H+
2
H++OH-,水电离 2c(H 2 CO 3 )
产生的_______和_______
②以NaHCO
3
溶液为例:
的物质的量总是相等的,
无论在溶液中由水电离出
的H+和OH-以什么形式存在。 c(H CO)+c(H+)=c(OH-)+
2 3
c(CO)
二、粒子浓度关系比较及等式关系
0.100 mol·L-1L CHCOOH溶液中的浓度关系:
3
一元弱酸
物料守恒:____________________________
电荷守恒:____________________________
0.100 0 mol·L-1 NH ·H O溶液中的粒子浓度关系:
3 2
物料守恒:____________________________
一元弱碱
电荷守恒:____________________________
各粒子浓度大小关系:____________________________
0.100 0 mol·L-1 NH Cl溶液中粒子浓度关系:
4
一元弱酸的
单一
强碱盐
电解质溶液
物料守恒:____________________________
电荷守恒:____________________________
质子守恒:____________________________
0.100 0 mol·L-1 CHCOONa溶液中粒子浓度关系:
3
物料守恒:____________________________
一元弱碱的
电荷守恒:____________________________
强酸盐
质子守恒:____________________________
各粒子浓度大小关系:___________________________________
0.10 mol·L-1 NaHCO 溶液的pH>7,溶液中粒子浓度关系:
3
弱酸的
酸式盐溶液 物料守恒:____________________________
电荷守恒:____________________________
质子守恒:____________________________
各粒子浓度大小关系:___________________________________分子的电离程度大于对应离子的水解程度
在0.1 mol·L-1的CHCOOH、CHCOONa混合溶液,pH<7,溶液中粒子浓
3 3
度关系:
等浓度、等 粒子浓度大小关系:____________________________
体积的盐与 物料守恒:____________________________
酸的混合溶 电荷守恒:____________________________
液 分子的电离程度小于对应离子的水解程度
混合溶液 在0.1 mol·L-1的HCN和0.1 mol·L-1的NaCN混合溶液,pH>7,溶液中
粒子浓度大小顺序:____________________________,且c(HCN)>c(Na+)=
_______mol·L-1。
常温下,等浓度、等体积的NH Cl和NH ·H O混合溶液,pH>7,溶液
4 3 2
等浓度、等
中粒子浓度关系:
体积的盐与
物料守恒:____________________________
碱的混合溶
电荷守恒:____________________________
液
各粒子浓度大小关系:____________________________
常温下,用0.100 0 溶液中溶质成分及粒子浓度关
关键点
mol·L-1盐酸溶液滴 系
定20.00 mL 0.100 0 溶质是:___________________
mol·L-1氨水 V(HCl)=10(点①) 粒 子 浓 度 大 小 关 系 :
盐酸 ___________________________
滴定氨水 粒 子 浓 度 大 小 关 系 :
酸、碱中和 pH=7(点②)
___________________________
型粒子浓度
溶质是:_______
关系比较
V(HCl)=20(点③) 粒子浓度大小关系:
_____________________
等浓度 等浓度的NaOH和CHCOOH溶液按体积比1∶2混合后pH<7,粒子浓
3
碱与酸混合 度大小顺序:____________________________。
pH和为14 常温下pH=2的HCl溶液与pH=12的NH ·H O溶液等体积混合,粒子浓度
3 2
酸与碱混合 大小顺序:____________________________。
Ⅰ. 浓度均为0.1 mol·L-1的①(NH )SO ②(NH )CO ③NH Al(SO )
4 2 4 4 2 3 4 4 2
④NH HCO 溶液,NH的物质的量的浓度由大到小的顺序为:
4 3
离子组成比
不同溶液中
例不同
同一离子浓
度比较
离子组成比 Ⅱ. 常 温 下 物 质 的 量 浓 度 相 等 的 ① NH HCO ② NH HSO
4 3 4 4
例相相③ NH Fe(SO ) ④ NH Cl:溶液中 NH 的浓度由大到小的顺序:
4 4 2 4
______________。
等pH不同溶液中同一离子 pH 相等的① NH Cl ②(NH )SO ③ NH HSO 溶液:c(NH)大小顺序:
4 4 2 4 4 4
浓度关系 _____________________
考点一:单一溶液中粒子浓度的关系
例1.(2023·北京延庆区高二上学期期末)下列关于0.1 mol·L-1 NaHSO 溶液的说法中,不
3
正确的是
A.溶液中至少存在3个平衡
B.溶液中含有分子和离子共7种
C.溶液中c(SO 2-)+c(HSO -)+c(H SO )=0.1 mol·L-1
3 3 2 3
D.常温下,溶液呈酸性,则c(SO 2-)<c(HSO )
3 2 3
考点二:混合溶液中粒子浓度的关系判断
例2.(2022·江苏泰州模拟)常温下,下列溶液中的微粒浓度关系正确的是
A.NaH PO 溶液中:c(H+)+c(H PO )=c(OH-)+c(PO)+c(HPO)
2 4 3 4
B.pH=7的CHCOOH和CHCOONa混合溶液中:c(Na+)=c(CHCOO-)
3 3 3
C.NH Cl溶液中:c(Cl-)>c(NH)>c(OH-)>c(H+)
4
D.等物质的量浓度的NaS和NaHS混合溶液中:c(Na+)=c(S2-)+c(HS-)+c(H S)
2 2
考点三:不同溶液中同一离子浓度的大小比较
例3.(2023·福建三明高二上学期期末)常温下,等物质的量浓度的下列溶液中c(NH)最小的
是
A.NH ·HO B.CHCOONH C.NH Cl D.NH HSO
3 2 3 4 4 4 4
考点四:滴定反应过程中离子浓度关系
例4.(2023·浙江杭州市高二上学期期中)HA为二元弱酸,25C时K =10-1.3,K =10-6.6。
2 a1 a2
常温下,用0.1 mol·L-1 NaOH溶液滴定20 mL 0.1 mol·L-1 HA溶液的滴定曲线如图所示,下列说法不正确
2
的是A.a点时,溶液中有c(Na+)+c(H+)=2c(A2-)+c(OH-)+c(HA-)
B.c点时,溶液中c(Na+)<3c(A2-)
C.水的电离程度:b>d
D.d点时,溶液中有c(Na+)>c(A2-)>c(OH-)>c(HA-)>c(H+)
1.(2023·北京清华附中高二上学期期末)室温下,下列溶液中粒子浓度关系正确的是
A.NaCO 溶液:c(OH-)=c(H+)+c(HCO -)+c(HCO)
2 3 3 2 3
B.NaHCO 溶液:c(Na+)+c(H+)=c(HCO -)+c(OH-)
3 3
C.NaSO 溶液:c(Na+)>c(HSO -)>c(OH-)
2 3 3
D.NaHSO 溶液:c(Na+)>c(HSO -)+c(SO 2-)
3 3 3
2.(2023·北京海淀区高二上学期期末)下列关于室温时溶液中离子浓度关系的说法正确的是
A.0.1 mol·L-1 NaCO 溶液中:c(Na+)=2c(CO2-)
2 3 3
B.0.1 mol·L-1 NH Cl溶液中:c(Cl-)>c(H+)>c(NH)>c(OH-)
4
C.pH<7的CHCOOH、CHCOONa混合溶液:c(CHCOO-)<c(Na+)
3 3 3
D.0.1 mol·L-1 NH Cl溶液和0.1 mol·L-1 NH ·HO相比,c(NH)前者大于后者
4 3 2
3.(双选)(2023·福建三明高二上学期期末)尿酸钠(NaUr)被认为和痛风性关节病的发病机理有关。已
知尿酸钠(NaUr)溶液呈碱性,NaUr溶液与盐酸恰好完全反应后的溶液中,下列关系式正确的是
A.c(Na+)=c(Ur-)+c(HUr) B.c(Ur-)>c(Cl-)>c(OH-)
C.c(Na+)+c(H+)=c(Ur-)+c(OH-) D.c(H+)=c(Ur-)+c(OH-)
4.(2023·辽宁锦州高二上学期期末)常温下,用0.10 mol·L-1的盐酸分别滴定20.00 mL浓度均为
0.10 mol·L-1的两种一元弱酸的钾盐(KX、KY)溶液,滴定曲线如图所示。下列说法错误的是A.电离平衡常数:K(HX)>K(HY)
B.KY溶液中:c(K+)>c(Y-)>c(OH-)>c(H+)
C.当pH=7时,两溶液中:c(X-)=c(Y-)
D.分别滴加20.00 mL盐酸后,将两种溶液混合:c(X-)+c(Y-)=c(H+)-c(OH-)
5.(2023·北京昌平区高二上学期期末)298K时,用0.100 mol·L-1 NaOH溶液滴定20 mL 0.1000
mol·L-1 HA溶液,所得滴定曲线如图所示,下列说法正确的是
A.①处的溶液中c(A-)>c(HA)
B.②处对应的NaOH溶液体积为20 mL
C.②处的溶液中c(Na+)=c(A-)=c(H+)=c(OH-)
D.从①至③过程中,水的电离程度逐渐减小
6.(2022·江苏摸底考试)次磷酸(H PO )是一种一元弱酸,与等浓度等体积的 NaOH完全反应后生成
3 2
NaH PO ,下列叙述错误的是
2 2
A.NaH PO 的水溶液加水稀释,增大
2 2
B.HPO 溶液中存在电离平衡:HPO HPO+H+
3 2 3 2 2
C.NaH PO 溶液中:c(Na+)>c(H PO)>c(OH-)>c(H+)
2 2 2
D.NaH PO 溶液中存在:c(H PO)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+)
2 2 2
7.(2023·山东滕州高二上学期期中)室温下,下列溶液中粒子浓度关系正确的是
A.NaS溶液:c(Na+)>c(HS-)>c(OH-)>c(HS)
2 2
B.NaC O 溶液:c(OH-)=c(H+)+c(HC O-)+c(HC O)
2 2 4 2 4 2 2 4
C.pH=5的NaHSO 溶液:c(Na+)>c(HSO )>c(SO 2-)>c(H+)>c(OH-)
3 2 3 3
D.CHCOONa和CaCl 混合溶液:c(Na+)+2c(Ca2+)=c(CHCOO-)+c(CHCOOH)+c(Cl-)
3 2 3 3
8.(2023·江苏扬州高邮市高二上学期月考)已知25℃时,K (HC O)=5.9×10-2,K (HC O)=
a1 2 2 4 a2 2 2 46.4×10-5,K(HF)=3.5×10-4,进行如下实验:
a
①测定0.1000 mol·L-1 Na C O 溶液pH=8.4;
2 2 4
②向5 mL 0.1000 mol·L-1 NaF溶液中,滴加5滴0.1000 mol·L-1 HC O 溶液;
2 2 4
③向0.1000 mol·L-1 HC O 溶液中滴加NaOH溶液至溶液pH=3;
2 2 4
④向0.1000 mol·L-1 Na C O 溶液中滴加同浓度同体积的稀盐酸。
2 2 4
下列说法不正确的是
A.实验①溶液中存在:c(C O2—)>c(HC O-)>c(HC O)
2 4 2 4 2 2 4
B.实验②反应的化学方程式为:NaF+HC O=HF+NaHC O
2 2 4 2 4
C.实验③所得溶液中:c(C O2—)<c(HC O)
2 4 2 2 4
D.实验④所得溶液中:c(H+)+c(HC O)=c(C O2—)+c(OH-)
2 2 4 2 4
1.(2022·广东模拟)对于0.1 mol·L-1 NH Cl溶液,下列说法不正确的是
4
A.溶液中c(Cl-)>c(NH)>c(H+)>c(OH-)
B.溶液中存在:c(H+)+c(NH)=c(Cl-)+c(OH-)
C.适当升高温度,溶液中c(H+)减小
D.工业上可用于除去铁锈
2.(2023·安徽亳州高二上学期期末)不考虑分解反应,下列溶液受热时pH可能增大的是
A.HSO 溶液 B.NaPO 溶液
2 3 3 4
C.KCl溶液 D.Al (SO ) 溶液
2 4 3
3.(2023·北京石景山区高二上学期期末)常温下,将3种一元酸与0.1 mol·L-1 NaOH溶液等体积混
合,实验数据如下表:
实验序号 c(一元酸) 混合后溶液pH
① c(HX)=0.1 mol·L-1 pH=9
② c(HY)=0.1 mol·L-1 pH=8
③ c(HZ)=0.1 mol·L-1 pH=7
下列分析正确的是
A.酸性强弱为:HX>HY>HZ
B.①混合后溶液中离子浓度为:c(Na+)>c(X-)>c(OH-)>c(H+)
C.比较①和②的溶液:c(X-)>c(Y-)
D.实验③的离子反应:HZ+OH-=Z-+HO
2
4.(2022·河北开滦二中模拟)氰化氢(HCN)可应用于电镀业(镀铜、镀金、镀银)、采矿业等。常温下,浓度均为0.01 mol·L-1的HCN和NaCN的混合溶液的pH≈8,下列说法正确的是
A.常温下,K(HCN)≈10-8
a
B.该混合溶液中水的电离程度大于纯水中水的电离程度
C.该混合溶液中c(HCN)<c(CN-)
D.该混合溶液中c(CN-)+c(HCN)=c(Na+)
5.(2022·山东济南外国语学校质检)下列有关溶液(室温下)的说法正确的是
A.NaCO 和NaHCO 形成的混合溶液中:2c(Na+)=3[c(CO)+c(HCO)+c(H CO)]
2 3 3 2 3
B.0.10 mol·L-1 NaHSO 溶液中通入NH 至溶液pH=7:c(Na+)>c(NH)>c(SO)
3 3
C.物质的量浓度相等的①(NH )SO 溶液、②NH HCO 溶液、③NH Cl溶液、④(NH )Fe(SO ) 溶液
4 2 4 4 3 4 4 2 4 2
中,c(NH)的大小关系:④>①>②>③
D.0.10 mol·L-1 CHCOONa溶液中通入HCl至溶液pH=7:c(Na+)>c(CHCOOH)=c(Cl-)
3 3
6.(2023·北京通州区高二上学期期中)常温下,用NaOH调节草酸(H C O)溶液的pH,溶液中
2 2 4
HC O、HC O-、C O2-物质的量分数随pH的变化如下图所示,下列说法不正确的是
2 2 4 2 4 2 4
A.pH=1.2时,c(HC O)=c(HC O-)
2 2 4 2 4
的
B.pH=2.7时,发生 主要反应HC O+OH-=HC O-+HO
2 2 4 2 4 2
C.pH=3.5时,c(HC O-)>c(C O2—)>c(H+)>c(OH-)
2 4 2 4
D.pH=4.2时,c(HC O-)=c(C O2—)=c(H+)
2 4 2 4
7.(2022·江苏连云港第二次调研)室温下,通过下列实验探究NaSO 、NaHSO 溶液的性质。
2 3 3
实验 实验操作和现象
1 用pH试纸测定0.1 mol·L-1NaSO 溶液的pH,测得pH约为10
2 3
2 向0.1 mol·L-1NaSO 溶液中通入少量SO ,测得溶液pH约为8
2 3 2
3 用pH试纸测定0.1 mol·L-1NaHSO 溶液的pH,测得pH约为5
3
4 向0.1 mol·L-1NaSO 溶液中通入少量Cl,无明显现象
2 3 2
下列说法不正确的是
A.0.1 mol·L-1NaSO 溶液中存:c(OH-)=c(H+)+2c(H SO )+c(HSO)
2 3 2 3
B.实验2得到的溶液中存在:c(Na+)>c(HSO)+2c(SO)
C.实验3可以得出:K (H SO )·K (H SO )>K
a1 2 3 a2 2 3 wD.实验4中反应后的溶液中存在:c(SO)+3c(SO)=c(H SO )
2 3
8.(2023·辽宁凌源市高二上学期 11月月考)常温下,在20.00 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图所示[已知:常温下,K (NH ·HO)≈1.6×10-5,
b 3 2
lg2≈0.3]。下列说法正确的是
A.N点时溶液的pH≈10.1
B.M点溶液中,一定存在:c(NH)>c(Cl-)
C.在R点溶液中,若此时滴入3滴无色酚酞,则溶液由无色变为红色
D.N―→R的过程中,一定存在n(NH)+n(NH ·HO)=0.002 mol
3 2
9.(2022·无锡市期中)缓冲溶液体系是维持生命活动的基础。配制pH=5的磷酸盐缓冲溶液的实验
步骤如下:
步骤1:称取2.4 g NaH PO 固体,在小烧杯中加10 mL水溶解,静置。
2 4
步骤2:将步骤1所得溶液转移到容量瓶中,定容至100 mL,振荡,静置。
步骤3:取步骤2所得溶液45 mL,向其中滴加某浓度NaOH溶液,至pH=5,溶液的体积恰好为50
mL。
步骤4:将步骤3所得溶液分成两等份,向其中一份滴加0.5 mL 0.1 mol·L-1NaOH溶液,向另一份溶
液中滴加0.5 mL 0.1 mol·L-1盐酸,充分振荡,测得两溶液的pH=5。
HPO 的电离平衡常数:K =7.1×10-3;K =6.2×10-8;K =4.5×10-13。下列说法正确的是
3 4 a1 a2 a3
A.步骤2所配制的溶液中:c(NaH PO )=2 mol·L-1
2 4
B.在NaH PO 溶液中:c(H PO )<c(HPO)
2 4 3 4
C.在步骤3所得溶液中:c(HPO)+c(H PO)+c(PO)=0.18 mol·L-1
2
D.从步骤4的实验数据可得出:NaH PO 与NaOH和HCl均不反应
2 4
10.(2022·徐州模拟)室温下,通过下列实验探究NH HCO 的性质:
4 3
实验 实验操作和现象
1 用pH试纸测定0.1 mol·L-1 NH HCO 溶液的pH,测得pH约为10
4 3
2 向浓度为0.1 mol·L-1 NH HCO 溶液中加入足量NaOH,有刺激性气味气体产生
4 3
3 浓度均为2.0 mol·L-1 NH HCO 溶液和NaCl溶液等体积混合,有晶体析出,过滤
4 3
下列说法正确的是
A.0.1 mol·L-1 NH HCO 溶液中存在:c(H+)+c(H CO)=c(CO)+c(OH-)+c(NH ·H O)
4 3 2 3 3 2
B.由实验1可得:K (NH ·H O)<K (H CO)
b 3 2 a1 2 3C.实验2中发生反应的离子方程式:NH+OH-=NH ↑+HO
3 2
D.实验3中所得滤液中存在:c(NH)+c(NH ·H O)=c(H CO)+c(HCO)+c(CO)
3 2 2 3