专题4.7 电解质溶液中离(粒)子浓度大小比较-备战2023年高考化学新编大一轮复习讲义·

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1、电荷守恒：电解质溶液中，无论存在多少种离子，溶液都是呈电中性，即电解质溶液中阳离子所带的电荷总数与阴离子所带的电荷总数相等
2、物料守恒(也叫原子守恒)：在电解质溶液中，由于某些离子发生水解或电离，离子的存在形式发生了变化，
变成了其它离子或分子，使离子的种类增多，但却不能使离子或分子中某种特定元素的原子的数目发生变化，其质量在反应前后是守恒的，始终遵循原子守恒
3、质子守恒——以Na2S溶液为例
(1)方法一：可以由电荷守恒与物料守恒推导出来，将两个守恒中不水解的Na＋消掉
电荷守恒：c(Na＋)＋c(H＋)＝2c(S2－)＋c(HS－)＋c(OH－)
物料守恒：c(Na＋)＝2c(S2－)＋2c(HS－)＋2c(H2S)
将Na＋消掉得：c(H＋)＋2c(H2S)＋c(HS－)＝c(OH－)，即为质子守恒
(2)方法二：质子守恒是依据水的电离平衡：H2OH＋＋OH－，水电离产生的H＋和OH－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。可用下列图示进行快速书写
4、离子(粒子)浓度比较——以Na2S溶液为例
5、书写练习
(1)0.1 ml·L－1 Na2CO3溶液中各粒子浓度的关系
①电荷守恒：___________________________________________________________
②物料守恒：____________________________________________________________
③质子守恒：____________________________________________________________
= 4 \* GB3 \* MERGEFORMAT ④大小关系：____________________________________________________________
(2)0.1 ml·L－1 NaHCO3溶液中各粒子浓度的关系
①电荷守恒：____________________________________________________________
②物料守恒：____________________________________________________________
③质子守恒：____________________________________________________________
= 4 \* GB3 \* MERGEFORMAT ④大小关系：____________________________________________________________
(3)0.1 ml·L－1 KHS溶液中各粒子浓度的关系
①电荷守恒：____________________________________________________________
②物料守恒：____________________________________________________________
③质子守恒：____________________________________________________________
= 4 \* GB3 \* MERGEFORMAT ④大小关系：____________________________________________________________
(4)0.1 ml·L－1 Na2SO3溶液中各粒子浓度的关系
①电荷守恒：____________________________________________________________
②物料守恒：____________________________________________________________
③质子守恒：____________________________________________________________
= 4 \* GB3 \* MERGEFORMAT ④大小关系：____________________________________________________________
(5)0.1 ml·L－1 NaHSO3溶液中各粒子浓度的关系
①电荷守恒：____________________________________________________________
②物料守恒：____________________________________________________________
③质子守恒：____________________________________________________________
= 4 \* GB3 \* MERGEFORMAT ④大小关系：____________________________________________________________
(6)0.1 ml·L－1 CH3COONa溶液中各粒子浓度的关系
①电荷守恒：____________________________________________________________
②物料守恒：____________________________________________________________
③质子守恒：____________________________________________________________
= 4 \* GB3 \* MERGEFORMAT ④大小关系：____________________________________________________________
(7)0.1 ml·L－1 NH4Cl溶液中各粒子浓度的关系
①电荷守恒：____________________________________________________________
②物料守恒：____________________________________________________________
③质子守恒：____________________________________________________________
= 4 \* GB3 \* MERGEFORMAT ④大小关系：____________________________________________________________
(8)0.1 ml·L－1 (NH4)2SO4溶液中各粒子浓度的关系
①电荷守恒：____________________________________________________________
②物料守恒：____________________________________________________________
③质子守恒：____________________________________________________________
= 4 \* GB3 \* MERGEFORMAT ④大小关系：____________________________________________________________
(9)0.1 ml·L－1 NaHC2O4溶液中各粒子浓度的关系
①质子守恒：__________________________________________________________
②物料守恒：__________________________________________________________
③电荷守恒：__________________________________________________________
= 4 \* GB3 \* MERGEFORMAT ④大小关系：__________________________________________________________
二、四组混合溶液中“三个守恒和一个比较”
1、以“常温下，浓度均为0.1 ml·L－1 HA(弱酸)溶液和NaA溶液等体积混合，溶液呈酸性”为例
2、书写练习
(1)浓度均为0.1 ml·L－1 CH3COONa和CH3COOH的混合溶液(呈酸性)中粒子浓度关系
①电荷守恒：____________________________________________________________
②物料守恒：____________________________________________________________
③质子守恒：____________________________________________________________
= 4 \* GB3 \* MERGEFORMAT ④大小关系：____________________________________________________________
(2)浓度均为0.1 ml·L－1 NH4Cl和氨水的混合溶液(呈碱性)中粒子浓度关系
①电荷守恒：____________________________________________________________
②物料守恒：____________________________________________________________
③质子守恒：____________________________________________________________
= 4 \* GB3 \* MERGEFORMAT ④大小关系：____________________________________________________________
(3)浓度均为0.1 ml·L－1 Na2CO3和NaHCO3的混合溶液(呈碱性)中粒子浓度关系
①电荷守恒：____________________________________________________________
②物料守恒：____________________________________________________________
③质子守恒：____________________________________________________________
= 4 \* GB3 \* MERGEFORMAT ④大小关系：____________________________________________________________
(4)浓度均为0.1 ml·L－1 NaCN和HCN的混合溶液(呈碱性)中粒子浓度关系
①质子守恒：__________________________________________________________
②物料守恒：__________________________________________________________
③电荷守恒：__________________________________________________________
= 4 \* GB3 \* MERGEFORMAT ④大小关系：__________________________________________________________
三、常见题型
题型一、单一电解质离子浓度比较
1、室温下，下列溶液中粒子浓度关系正确的是( )
A．Na2S溶液：c(Na＋)>c(HS－)>c(OH－)>c(H2S)
B．Na2C2O4溶液：c(OH－)＝c(H＋)＋c(HC2Oeq \\al(－,4))＋2c(H2C2O4)
C．Na2CO3溶液：c(Na＋)＋c(H＋)＝2c(COeq \\al(2－,3))＋c(OH－)
D．CH3COONa和CaCl2混合溶液：c(Na＋)＋c(Ca2＋)＝c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)＋2c(Cl－)
2、常温下，0.1 ml·L－1的NaHA溶液中c(H＋)c(HA－)>c(A2－)>c(H2A)>c(OH－)>c(H＋)
题型二、不同溶液中同一粒子浓度比较：既要考虑离子在溶液中的水解因素，又要考虑其它离子的影响，是抑制还是促进，然后再判断
1、在25 ℃时，在浓度为1 ml·L－1的(NH4)2SO4、(NH4)2CO3、(NH4)2Fe(SO4)2溶液中，测得其c(NHeq \\al(＋,4))分别为a、b、c(单位为ml·L－1)，下列判断正确的是( )
A．a＞b＞c B．b＞a＞c C．c＞b＞a D．c＞a＞b
2、有4种混合溶液，分别由等体积 0.1 ml·L－1的两种溶液混合而成：①NH4Cl与CH3COONa(混合溶液呈中性) ②NH4Cl与HCl ③NH4Cl与NaCl ④NH4Cl与NH3·H2O(混合溶液呈碱性)。下列各项排序正确的是( )
A．pH：②＜①＜③＜④ B．溶液中c(H＋)：①＜③＜②＜④
C．c(NHeq \\al(＋,4))：①＜③＜②＜④ D．c(NH3·H2O)：①＜③＜④＜②
题型三、混合溶液中离子浓度的比较
(1)相互不反应——同时考虑电离和水解
1、25 ℃时，在1.0 L浓度均为0.01 ml·L－1的某一元酸HA与其钠盐组成的混合溶液中，测得c(Na＋)＞c(A－)，则下列描述不正确的是( )
A．该溶液的pH＜7 B．HA为弱酸，A－的水解程度较大
C．c(A－)＋c(HA)＝0.02 ml·L－1 D．n(A－)＋n(OH－)＝0.01 ml＋n(H＋)
2、在含CH3COOH和CH3COONa均为0.1ml/L的溶液中，则下列关系式中正确的是( )
A．c(H+)＞c(OH－) B．c(H+)＜c(OH－)
C．c(CH3COOH)＞c(CH3COO－) D．c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)＜0.2ml/L
(2)相互反应——不过量
3、在10ml 0.1ml·L-1NaOH溶液中加入同体积、同浓度CH3COOH溶液，反应后溶液中各微粒浓度关系错误的是( )
A．c(Na+)＞c(CH3COO－)＞c(H+)＞c(OH-) B．c(Na+)＞c(CH3COO－)＞c(OH－)＞c(H+)
C．c(Na+)＝c(CH3COO－)＋c(CH3COOH) D．c(Na+)＋c(H+)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)
(3)相互反应——其中一物质过量
4、将0.2 ml·L-1 CH3COOK 与0.1 ml·L-1盐酸等体积混合后，则溶液中下列微粒的物质的量浓度的关系正确的是( )
A．c(CH3COO－)＝c(Cl－)＝c(H+)＞c(CH3COOH) B．c(CH3COO－)＝c(Cl－)＞c(CH3COOH)＞c(H+)
C．c(CH3COO－)＞c(Cl－)＞c(H+)＞c(CH3COOH) D．c(CH3COO－)＞c(Cl－)＞c(CH3COOH)＞c(H+)
5、在25 ℃时，将pH＝11的NaOH溶液与pH＝3的CH3COOH溶液等体积混合后，下列关系式中正确的是( )
A．c(Na＋)＝c(CH3COO－)＋c(CH3COOH) B．c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)
C．c(Na＋)>c(CH3COO－)>c(OH－)>c(H＋) D．c(CH3COO－)>c(Na＋)>c(H＋)>c(OH－)
【巩固练习】
1、硫化氢的水溶液中存在动态平衡：H2SH＋＋HS－；HS－H＋＋S2－；H2OH＋＋OH－。在物质的量浓度为0.1 ml·L－1的H2S溶液中，下列各离子浓度的关系正确的是( )
A．c(H＋)＝c(HS－)＋2c(S2－)＋c(OH－) B．2c(H＋)＝2c(HS－)＋c(S2－)＋2c(OH－)
C．c(H＋)＝c(HS－)＋2c(S2－) D．c(H＋)＝2c(S2－)＋c(OH－)
2、HA为酸性略强于醋酸的一元弱酸，在0.1 ml·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－)
3、已知乙酸(HA)的酸性比甲酸(HB)弱，在物质的量浓度均为0.1 ml·L－1的NaA和NaB混合溶液中，下列排序正确的是( )
A．c(OH－)>c(HA)>c(HB)>c(H＋) B．c(OH－)>c(A－)>c(B－)>c(H＋)
C．c(OH－)>c(B－)>c(A－)>c(H＋) D．c(OH－)>c(HB)>c(HA)>c(H＋)
4、一定温度下，下列溶液的离子浓度关系式正确的是( )
A．0.1 ml·L－1NaHCO3溶液中：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HCOeq \\al(－,3))＋c(COeq \\al(2－,3))＋c(OH－)
B．Na2 CO3溶液中： c(OH－)＝c(H＋)＋c(HCOeq \\al(－,3))＋2c(H2CO3)
C．0.1 ml·L－1Na2S溶液中：2c(Na＋)＝c(S2－)＋c(HS－)＋c(H2S)
D．pH相同的①CH3COONa、②NaOH、③NaClO三种溶液的c(Na＋)的大小：③>①>②
5、常温下，0.1 ml·L－1的下列溶液中c(NHeq \\al(＋,4))最大的是( )
A．NH4Al(SO4)2 B．NH4Cl C．NH3·H2O D．CH3COONH4
6、等物质的量浓度、等体积的下列溶液中：①H2CO3 ②Na2CO3 ③NaHCO3 ④NH4HCO3 ⑤(NH4)2CO3。下列关系或者说法正确的是( )
A．c(COeq \\al(2－,3))的大小关系为②>⑤>③>④>①
B．c(HCOeq \\al(－,3))的大小关系为④>③>⑤>②>①
C．将溶液蒸干灼烧只有①不能得到对应的固体物质
D．②③④⑤既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液反应
7、有4种混合溶液，分别由等体积0.1 ml·L－1的2种溶液混合而成：①CH3COONa与HCl，②CH3COONa与NaOH，③CH3COONa与NaCl，④CH3COONa与NaHCO3。下列关系正确的是( )
A．pH：②＞③＞④＞① B．c(CH3COO－)：②＞④＞③＞①
C．c(H＋)：①＞③＞②＞④ D．c(CH3COOH)：①＞④＞③＞②
8、有关①100 mL 0.1 ml·L－1的NaHCO3溶液、②100 mL 0.1 ml·L－1的Na2CO3溶液两种溶液的叙述不正确的是( )
A．溶液中水电离出的H＋个数：②＞①
B．溶液中阴离子的物质的量浓度之和：②＞①
C．①溶液中：c(COeq \\al(2－,3))＞c(H2CO3)
D．②溶液中：c(HCOeq \\al(－,3))＞c(H2CO3)
9、室温下将pH＝2的盐酸与pH＝12的氨水等体积混合，在所得的混合溶液中，下列关系式正确的是( )
A．c(Cl－)＞c(NHeq \\al(＋,4))＞c(OH－)＞c(H＋) B．c(NHeq \\al(＋,4))＞c(Cl－)＞c(OH－)＞c(H＋)
C．c(Cl－)＝c(NHeq \\al(＋,4))＞c(H＋)＝c(OH－) D．c(NHeq \\al(＋,4))＞c(Cl－)＞c(H＋)＞c(OH－)
10、常温时将0.1 ml·L－1的CH3COOH溶液与pH＝13的NaOH溶液等体积混合后(若混合后两者的体积可以相加)，恰好完全反应，则下列有关所得混合液的说法正确的是( )
A．所得混合液中c(Na＋)＞c(CH3COO－)＞c(H＋)＞c(OH－)
B．混合后溶液pH＝7
C．所得混合液中存在c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)＝0.05 ml·L－1
D．混合后溶液中存在c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)＝c(Na＋)＋c(H＋)
11、下列溶液中离子浓度关系表示正确的是( )
A．NaHCO3溶液中：c(H＋)＋c(Na＋)＝c(OH－)＋c(COeq \\al(2－,3))＋c(HCOeq \\al(－,3))
B．pH＝3的CH3COOH与pH＝11的NaOH溶液等体积混合后的溶液中：c(H＋)＜c(OH－)
C．0.1 ml·L－1的NH4Cl溶液中：c(Cl－)＞c(H＋)＞c(NHeq \\al(＋,4))＞c(OH－)
D．物质的量浓度相等的CH3COOH和CH3COONa溶液等体积混合后的溶液中：
2c(Na＋)＝c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)
12、常温下，盐酸和氨水混合，所得溶液pH＝7，则此溶液中的关系正确的是( )
A．c(NHeq \\al(＋,4))＜c(Cl－) B．c(NHeq \\al(＋,4))＝c(Cl－)
C．c(NHeq \\al(＋,4))＞c(Cl－) D．无法确定c(NHeq \\al(＋,4))与c(Cl－)的大小
13、常温下，下列溶液中的微粒浓度关系正确的是( )
A．新制氯水中加入固体NaOH：c(Na＋)＝c(Cl－)＋c(ClO－)＋c(OH－)
B．pH＝8.3的NaHCO3溶液：c(Na＋)＞c(HCOeq \\al(－,3))＞c(COeq \\al(2－,3))＞c(H2CO3)
C．pH＝11的氨水与pH＝3的盐酸等体积混合：c(Cl－)＝c(NHeq \\al(＋,4))＞c(OH－)＝c(H＋)
D．0.2 ml·L－1 CH3COOH溶液与0.1 ml·L－1 NaOH溶液等体积混合：
2c(H＋)－2c(OH－)＝c(CH3COO－)－c(CH3COOH)
14、下列溶液中微粒的物质的量浓度关系不正确的是( )
A．室温下，向0.01 ml·L－1NH4HSO4溶液中滴加NaOH溶液至中性：c(Na＋)>c(SOeq \\al(2－,4))>c(NHeq \\al(＋,4))>c(OH－)＝c(H＋)
B．0.1 ml·L－1 NaHCO3溶液：c(Na＋)>c(OH－)>c(HCOeq \\al(－,3))>c(H＋)
C．Na2CO3溶液：c(OH－)－c(H＋)＝c(HCOeq \\al(－,3))＋2c(H2CO3)
D．25 ℃时，pH＝4.75、浓度均为0.1 ml·L－1的CH3COOH、CH3COONa混合溶液：
c(CH3COO－)＋c(OH－)>c(CH3COOH)＋c(H＋)
15、已知某溶液中只存在OH－、H＋、Cl－、NHeq \\al(＋,4)四种离子，其离子浓度可能有如下关系，下列说法正确的是( )
①c(Cl－)＞c(NHeq \\al(＋,4))＞c(H＋)＞c(OH－) ②c(Cl－)＞c(NHeq \\al(＋,4))＞c(OH－)＞c(H＋)
③c(NHeq \\al(＋,4))＞c(Cl－)＞c(OH－)＞c(H＋) ④c(NHeq \\al(＋,4))＝c(Cl－)＞c(OH－)＝c(H＋)
A．若①正确，则溶液中溶质一定为NH4Cl
B．若③正确，则溶液中c(NH3·H2O)＋c(NHeq \\al(＋,4))＞c(Cl－)
C．若④正确，且盐酸和氨水体积相等，则盐酸中c(H＋)等于氨水中c(OH－)
D．溶质不同时，上述四种关系式均可能成立
16、(多选)已知HCN的电离常数K＝6.2×10－10。用物质的量都是0.1 ml的HCN和NaCN混合后配成1 L溶液，经测定溶液呈碱性，则下列关系式正确的是( )
A．c(CN－)>c(Na＋) B．c(CN－)”“”“c(S2－)>c(OH－)>c(HS－)>c(H2S)>c(H＋)
实例
解题思路
常温下，0.1 ml·L－1 HA溶液和NaA溶液等体积混合，溶液呈酸性
写出混合溶液中存在的平衡过程
NaA===Na＋＋A－
HA自身电离：HAH＋＋A－ ①(呈酸性，以HA电离为主)
NaAA－中水解：A－＋H2OHA＋OH－ ②(水解呈碱性，次要)
H2OH＋＋OH－
①电荷守恒
c(Na＋)＋c(H＋)＝c(A－)＋c(OH－)
②物料守恒
显然n(Na＋)：n(A)＝2：1，则2c(Na＋)＝c(A－)＋c(HA)
= 3 \* GB3 \* MERGEFORMAT ③质子守恒
将Na＋消掉得：c(HA)＋2c(H＋)＝c(A－)＋2c(OH－)
= 4 \* GB3 \* MERGEFORMAT ④离子(粒子)浓度比较
分析：在没有电离和水解之前c(Na＋)、c(A－)、c(HA)均为0.1 ml·L－1，
但由于溶液呈酸性，以HA的电离为主，即电离程度大于水解程度
c(HA)＝0.1－电离消耗＋水解生成0.1
c(Na＋)＝0.1，H＋是由HA电离出来的，电离程度很微弱，故浓度大小为：c(A－)>c(Na＋)>c(HA)>c(H＋)>c(OH－)
判断酸碱混合溶液中离子浓度大小的一般思路
(1)判断反应产物：判断两种溶液混合时生成了什么物质，是否有物质过量，再确定反应后溶液的组成
(2)明确溶液中存在的所有平衡：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)确定溶液的酸碱性：根据题给信息，确定溶液的酸碱性，判断是以电离为主还是以水解为主
(4)比大小：比较离子大小，在比较中，要充分运用电荷守恒、物料守恒关系