2021高考化学鲁科版一轮复习教师用书第八章第5课时　溶液中粒子浓度关系

第5课时　溶液中粒子浓度关系[课型标签:题型课　提能课]考点　溶液中粒子浓度关系判断与比较1.理解两大平衡,树立微弱意识(1)电离平衡①弱电解质(弱酸、弱碱、水)的电离是微弱的,且水的电离远远小于弱酸、弱碱的电离能力。如CH3COOH溶液中,c(CH3COOH)>c(H+)>c(CH3COO-)>c(OH-)。　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,c(H2S)>c(H+)>c(HS-)>c(S2-)。(2)水解平衡①弱电解质离子的水解是微弱的(双水解除外),但水的电离程度远远小于盐的水解程度。如NH4Cl溶液中,c(Cl-)>c()>c(H+)>c(NH3·H2O)>c(OH-)。②多元弱酸酸根离子的水解是分步进行的,主要是第一步水解(第一步水解程度远大于第二步水解),如在Na2CO3溶液中,c()>c(HC)>c(H2CO3)。2.巧用守恒思想,明确定量关系(1)等式关系[名师点拨] 守恒关系式的判断技巧(2)不等式关系溶液类型典例离子浓度大小比较规律多元弱酸溶液0.1 mol/L的H2S溶液中,c(H+)>c(HS-)>c(S2-)显性离子>一级电离离子>二级电离离子一元弱酸的正盐溶液0.1 mol/L的CH3COONa溶液中,c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(CH3COOH)>c(H+)　不水解的离子>水解离子>显性离子>水电离出的另一离子二元弱酸的正盐溶液0.1 mol/L的Na2S溶液中:c(Na+)>c(S2-)>c(OH-)>c(HS-)>c(H+)不水解的离子>水解离子>显性离子>二级水解的离子>水电离出的另一离子二元弱酸的酸式盐溶液0.1 mol/L的KHS溶液中,c(K+)>c(HS-)>c(OH-)>c(H+)不水解的离子>水解离子>显性离子>水电离出的另一离子3.明晰三大类型,掌握解题流程(1)溶液中粒子浓度大小比较三大类型类型一　单一溶液中各粒子浓度的比较①多元弱酸溶液:多元弱酸分步电离,电离程度逐级减弱。如H3PO4溶液中:c(H+)>c(H2P)>c(HP)>c(P)。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Na2CO3溶液中:c(Na+)>c(C)>c(OH-)>c(HC)>。类型二　混合溶液中各粒子浓度的比较混合溶液要综合分析电离、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,NH3·H2O的电离程度强于的水解程度,溶液呈碱性,各离子浓度大小顺序为c()>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)。类型三　不同溶液中同一粒子浓度的比较不同溶液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()由大到小的顺序为③>①>②。(2)溶液中粒子浓度大小比较解题流程类型一　单一溶液中粒子浓度关系[典例1] 下列关于0.10 mol·L-1 NaHCO3溶液的说法正确的是(　　)A.溶质的电离方程式为NaHCO3Na++H++CB.25 ℃时,加水稀释后,n(H+)与n(OH-)的乘积变大C.离子浓度关系:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC)+c(C)D.温度升高,c(HC)增大解析:A项中HC不能拆开,应该为:NaHCO3Na++HC,A项错误;B项,n(H+)×n(OH-)=[c(H+)×V]×[c(OH-)×V]=[c(H+)×c(OH-)]×(V×V)=KW·V2,由于水的离子积不变而溶液体积增大,故n(H+)×n(OH-)的值增大,B项正确;由电荷守恒可知:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC)+2c(C),C项错误;温度升高,HC水解程度增大,反应HC+H2OH2CO3+OH-平衡右移,HC浓度减小,D项错误。答案:B[对点精练1] 25 ℃时,下列各溶液中,微粒的物质的量浓度关系正确的是(　A　)A.0.1 mol/L Na2CO3溶液:c(OH-)=c(HC)+c(H+)+2c(H2CO3)B.0.1 mol/L NH4Cl溶液:c()=c(Cl-)C.pH=8.3的NaHCO3溶液:c(Na+)>c(HC)>c()>c(H2CO3)D.pH=11的氨水与pH=3的盐酸等体积混合,c(Cl-)>c()>c(OH-)=c(H+)解析:A项,0.1 mol/L Na2CO3溶液中,由质子守恒可知,c(OH-)=c(HC)+c(H+)+2c(H2CO3),正确;B项,0.1 mol/L NH4Cl溶液中,因铵根离子水解,则 c()<c(Cl-),错误;C项,pH=8.3的NaHCO3溶液水解大于电离,所以:c(Na+)>c(HC)>c(H2CO3)>c(),错误;D项,pH=11的氨水与pH=3的盐酸等体积混合溶液显碱性,c()>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+),错误。类型二　混合溶液中粒子浓度关系[典例2] (2016·全国Ⅲ卷)下列有关电解质溶液的说法正确的是(　　)A.向0.1 mol·L-1CH3COOH溶液中加入少量水,溶液中减小B.将CH3COONa溶液从20 ℃升温至30 ℃,溶液中增大C.向盐酸中加入氨水至中性,溶液中>1D.向AgCl、AgBr的饱和溶液中加入少量AgNO3,溶液中不变解析:由Ka(CH3COOH)=知,=,稀释时,Ka (CH3COOH)不变,c(CH3COO-)减小,故增大,A错误;由CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-知,该水解反应的平衡常数K=,升高温度,K增大,故减小,B错误;根据电荷守恒,c()+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),呈中性,则 c(H+)=c(OH-),即c()=c(Cl-),故=1,C错误;溶液中的==,由于Ksp(AgCl)和Ksp(AgBr)均为常数,故向AgCl、AgBr的饱和溶液中加入少量AgNO3,溶液中不变,D正确。答案:D[对点精练2] (2019·吉林长春检测)已知:H2A为二元弱酸,25 ℃时,在0.1 mol·L-1 50 mL的H2A溶液中,H2A、HA-、A2-的物质的量浓度随溶液pH变化的关系如图所示(注:溶液的pH用NaOH固体调节,体积变化忽略不计)。下列说法不正确的是(　D　)A.在pH=3时,c(HA-)>c(A2-)>c(H2A)B.pH在0～7中,c(HA-)+c(A2-)+c(H2A)=0.1 mol·L-1　C.pH在3→6的过程中,主要发生反应HA-+OH-A2-+H2OD.在pH=4.3时,c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+2c(HA-)　解析:H2A属于二元弱酸,加入NaOH固体调节pH,反应的先后顺序是H2A+NaOHNaHA+H2O,NaHA+NaOHNa2A+H2O,①代表的是H2A,②代表的是HA-,③代表的是A2-。A项,根据图像,pH=3时,浓度大小顺序是c(HA-)>c(A2-)>c(H2A),正确;B项,根据物料守恒,有c(HA-)+c(A2-)+c(H2A)=0.1 mol·L-1,正确;C项,pH在 3→6 的过程中,HA-浓度降低,c(A2-)升高,即发生反应:HA-+OH-A2-+H2O,正确;D项,根据电荷守恒,c(H+)+c(Na+)=c(HA-)+c(OH-)+2c(A2-),不正确。类型三　不同溶液中同一粒子浓度关系比较[典例3] (2019·山东临沂联考改编)相同物质的量浓度的下列溶液中:①NH4Al(SO4)2、②NH4Cl、③CH3COONH4,则c()由大到小的顺序是　　　　　　　。 解析:NH4Cl是强酸弱碱盐,铵根离子水解呈酸性,NH4Al(SO4)2电离出铵根离子和铝离子水解相互抑制,所以水解的铵根离子相对NH4Cl较少,CH3COONH4为弱酸弱碱盐,水解相互促进,水解的铵根离子相对NH4Cl多,相同物质的量浓度的溶液中,则c()由大到小的顺序是①>②>③。答案:①>②>③[对点精练3] 有4种混合溶液,分别由等体积0.1 mol·L-1的两种溶液混合而成:①NH4Cl与CH3COONa(混合溶液呈中性)　②NH4Cl与HCl③NH4Cl 与NaCl　④NH4Cl与NH3·H2O(混合溶液呈碱性)。下列各项排序正确的是(　C　)A.pH:②<①<③<④B.溶液中c(H+):①<③<②<④C.c():①<③<②<④D.c(NH3·H2O):①<③<④<②解析:A项,④呈碱性,①呈中性,③呈弱酸性,②呈强酸性,pH:②<③<①<④,错误;B项,溶液中c(H+):④<①<③<②,错误;D项,c(NH3·H2O):②<③<①<④,错误。类型四　与图像有关的粒子浓度关系[典例4] (2017·全国Ⅱ卷)改变0.1 mol·L-1二元弱酸H2A溶液的pH,溶液中H2A、HA-、A2-的物质的量分数δ(X)随pH的变化如图所示[已知δ(X)=]。下列叙述错误的是(　　)A.pH=1.2时,c(H2A)=c(HA-)B.lg[K2(H2A)]=-4.2C.pH=2.7时,c(HA-)>c(H2A)=c(A2-)D.pH=4.2时,c(HA-)=c(A2-)=c(H+)解析:由题图可知:pH=1.2时,δ(H2A)=δ(HA-),由公式知c(H2A)=c(HA-),A正确;H2A的二级电离为HA-H++A2-,所以K2(H2A)=,由题图可知pH=4.2时,c(A2-)=c(HA-),所以K2(H2A)=c(H+),所以lg[K2(H2A)]=-4.2,B正确;由题图知:pH=2.7时,c(HA-)>c(H2A)=c(A2-),C正确;由题图知:pH=4.2时,δ(HA-)=δ(A2-),即c(HA-)=c(A2-)≠c(H+)=10-4.2,D错误。答案:D[对点精练4] (2019·河南洛阳四模)常温下,向10 mL 0.10 mol/L CuCl2溶液中滴加0.10 mol/L Na2S溶液,滴加过程中-lg c(Cu2+)与Na2S溶液体积(V)的关系如图所示。下列说法正确的是(　D　)A.Ksp(CuS)的数量级为10-21B.曲线上a点溶液中,c(S2-)·c(Cu2+)>Ksp(CuS)C.a、b、c三点溶液中,n(H+)和n(OH-)的积最小的为b点D.c点溶液中:c(Na+)>c(Cl-)>c(S2-)>c(OH-)>c(H+)解析:该温度下,平衡时c(Cu2+)=c(S2-)=10-17.7 mol/L,则Ksp(CuS)=[Cu2+][S2-]=10-17.7×10-17.7 mol2/L2=10-35.4 mol2/L2=100.6×10-36 mol2/L2,由于1<100.6<10,则Ksp(CuS)的数量级为10-36,A错误;由于温度不变,曲线上各点的溶液均满足c(S2-)·c(Cu2+)=Ksp(CuS),B错误;a、c点均促进水的电离,b点恰好生成CuS和NaCl,对水的电离无影响,则水的电离程度最小的是b点,C错误;c点时溶质为NaCl和Na2S,n(Na+)=0.1 mol/L×0.02 L×2=0.004 mol,n(Cl-)=0.1 mol/L×0.01 L×2=0.002 mol,即c(Na+)>c(Cl-),Na2S是弱酸强碱盐,水解使溶液显碱性,即c(S2-)>c(OH-)>c(H+),所以c点溶液中:c(Na+)>c(Cl-)>c(S2-)>c(OH-)>c(H+),D正确。