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第41讲 溶液中微粒浓度的大小比较 -备战2023年高考化学【一轮·夯实基础】复习精讲精练
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【复习目标】
1.理解电解质溶液中的电离平衡和水解平衡。
2.掌握溶液中各组分之间的守恒关系与大小比较。
【知识精讲】
一、熟悉两大理论,构建思维基点
1.电离理论
(1)弱电解质的电离是微弱的,电离产生的微粒都非常少,同时还要考虑水的电离,如氨水溶液中:NH3·H2O、NHeq \\al(+,4)、OH-浓度的大小关系是c(NH3·H2O)>c(OH-)>c(NHeq \\al(+,4))。
(2)多元弱酸的电离是分步进行的,其主要是第一步电离(第一步电离程度远大于第二步电离)。如在H2S溶液中:H2S、HS-、S2-、H+的浓度大小关系是c(H2S)>c(H+)>c(HS-)>c(S2-)。
2.水解理论
(1)弱电解质离子的水解损失是微量的(双水解除外),但由于水的电离,故水解后酸性溶液中c(H+)或碱性溶液中c(OH-)总是大于水解产生的弱电解质的浓度。如NH4Cl溶液中:NHeq \\al(+,4)、Cl-、NH3·H2O、H+的浓度大小关系是c(Cl-)>c(NHeq \\al(+,4))>c(H+)>c(NH3·H2O)。
(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Na2CO3溶液中:COeq \\al(2-,3)、HCOeq \\al(-,3)、H2CO3的浓度大小关系应是c(COeq \\al(2-,3))>c(HCOeq \\al(-,3))>c(H2CO3)。
二、把握三种守恒,明确等量关系
1.电荷守恒规律
电解质溶液中,无论存在多少种离子,溶液都是呈电中性,即阴离子所带负电荷总数一定等于阳离子所带正电荷总数。
如NaHCO3溶液中存在着Na+、H+、HCOeq \\al(-,3)、COeq \\al(2-,3)、OH-,存在如下关系:c(Na+)+c(H+)=c(HCOeq \\al(-,3))+c(OH-)+2c(COeq \\al(2-,3))。
2.物料守恒规律(元素质量守恒)
变化前后某种元素的原子个数守恒。
①单一元素守恒,如1 ml NH3通入水中形成氨水,就有n(NH3)+n(NH3·H2O)+n(NHeq \\al(+,4))=1 ml,即氮元素守恒。
②两元素守恒,如K2S溶液中S2-、HS-都能水解,故S元素以S2-、HS-、H2S三种形式存在,它们之间有如下守恒关系:c(K+)=2c(S2-)+2c(HS-)+2c(H2S)。
(3)质子守恒
电解质溶液中,由于电离、水解等过程的发生,往往存在质子(H+)的转移,转移过程中质子数量保持不变,称为质子守恒。
三、理顺解答思路,构建思维模型
【例题1】室温下,下列指定溶液中微粒的浓度关系正确的是( )
A.0.1 ml·L-1(NH4)2SO4溶液:c(SOeq \\al(2-,4))>c(NHeq \\al(+,4))>c(H+)>c(OH-)
B.0.1 ml·L-1Na2CO3溶液:c(OH-)=c(H+)+c(HCOeq \\al(-,3))+c(H2CO3)
C.0.1 ml·L-1明矾溶液:c(SOeq \\al(2-,4))>c(K+)>c(Al3+)>c(H+)>c(OH-)
D.0.1 ml·L-1的NaHCO3溶液:c(Na+)=c(HCOeq \\al(-,3))+c(H2CO3)+2c(COeq \\al(2-,3))
【例题2】现有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;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
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