1、微专题5水溶液中离子浓度的关系微点突破1溶液中的三个守恒关系(1)电荷守恒关系电解质溶液中，不论存在多少种离子，溶液总是呈电中性，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Na2CO3溶液中存在着Na、CO、H、OH、HCO，它们存在如下关系：c(Na)c(H)2c(CO)c(HCO)c(OH)(2)物料守恒关系电解质溶液中，由于某些离子能水解或电离，离子种类增多，但原子总数是守恒的，如Na2CO3溶液中CO能水解，故碳元素以CO、HCO、H2CO3三种形式存在，它们之间的守恒关系为：c(Na)c(CO)c(HCO)c(H2CO3)(3)质子守恒关系质子守恒是指电解质在水溶液中发生
2、电离、水解时，存在H的转移，在转移时，失去H的物质的量与得到H的物质的量是相等的。如在Na2CO3溶液中有关系式：c(OH)c(H)c(HCO)2c(H2CO3)。2离子浓度大小的比较(1)单一溶液对于多元弱酸溶液，应根据多步电离进行分析。例如：在H3PO4的溶液中，c(H)c(H2PO)c(HPO)c(PO)。对于多元弱酸的正盐溶液，根据弱酸根的分步水解分析。例如：Na2CO3溶液中，各离子浓度的大小顺序为：c(Na)c(CO)c(OH)c(HCO)c(H)。多元弱酸的酸式盐溶液要考虑酸根离子的电离程度与水解程度的相对大小，如HCO以水解为主，NaHCO3溶液中c(Na)c(HCO)c(OH
3、)c(H)；而HSO以电离为主，NaHSO3溶液中c(Na)c(HSO)c(H)c(OH)。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。如在0.10 molL1的NH4HSO4、NH4Cl、CH3 COONH4、(NH4)2SO4溶液中，c(NH)的大小顺序为。(2)混合溶液混合溶液中各离子浓度的大小比较，根据电离程度、水解程度的相对大小分析。分子的电离大于相应离子的水解例如：等物质的量浓度的NH4Cl与NH3H2O混合溶液，c(NH)c(Cl)c(OH)c(H)；等物质的量浓度的CH3COONa与CH3COOH混合溶液，c(CH3COO)c(Na)c(H)c(OH)
4、。分子的电离小于相应离子的水解例如：在0.1 molL1的NaCN和0.1 molL1的HCN溶液的混合液中，各离子浓度的大小顺序为c(Na)c(CN)c(OH)c(H)。3掌握四个步骤溶液中粒子浓度大小比较方法的四个步骤：(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)写出反应后溶液中存在的平衡：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)，尤其要注意不要漏写在任何水溶液中均存在的水的电离平衡。这一步的主要目的是分析溶液中存在的各种粒子及比较直接地看出某些粒子浓度间的关系，在具体应用时要注意防止遗漏。(3)列出溶液中存在的
5、等式：根据反应后溶液中存在的溶质的守恒原理，列出两个重要的等式，即电荷守恒式和物料守恒式，据此可列出溶液中阴、阳离子间的数学关系式。(4)比大小：根据溶液中存在的平衡和题给条件，结合平衡的有关知识，分析哪些平衡进行的程度相对大一些，哪些平衡进行的程度相对小一些，再依此比较溶液中各粒子浓度的大小。这一步是溶液中粒子浓度大小比较最重要的一步，关键是要把握好电离平衡和水解平衡两大理论，树立“主次”意识。专题对练1常温下，盐酸和氨水混合，所得溶液pH7，则此溶液中的关系正确的是()Ac(NH)c(Cl)Bc(NH)c(Cl)Cc(NH)c(Cl)D无法确定c(NH)与c(Cl)的大小B盐酸和氨水混合后
6、的溶液中存在电荷守恒：c(NH)c(H)c(Cl)c(OH)，因为所得溶液pH7，即c(H)c(OH)，故c(NH)c(Cl)。2HA为酸性略强于醋酸的一元弱酸。在0.1 molL1NaA溶液中，离子浓度关系正确的是()Ac(Na)c(A)c(H)c(OH)Bc(Na)c(OH)c(A)c(H)Cc(Na)c(OH)c(A)c(H)Dc(Na)c(H)c(A)c(OH)DHA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。3(双选)
7、下列溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是()A室温下，向0.01 molL1NH4HSO4溶液中滴加NaOH溶液至中性：c(Na)c(SO)c(NH)c(OH)c(H)B0.1 molL1 NaHCO3溶液：c(Na)c(OH)c(HCO)c(H)CNa2CO3溶液：c(OH)c(H)c(HCO)2c(H2CO3)D25 时，pH4.75、浓度均为0.1 molL1的CH3COOH、CH3COONa混合溶液：c(CH3COO)c(OH)c(CH3COOH)c(H)AC0.01 molL1NH4HSO4中加NaOH溶液，当OH与H按11反应结束后，由于NH水解呈酸性，需要再加NaOH与NH反应使
8、溶液呈中性，所以c(Na)c(SO)c(NH)，A项正确；B项中，虽然HCO水解呈碱性，但水解微弱，c(Na)与c(HCO)数值接近，所以c(Na)c(HCO)c(OH)c(H)，故B项错误；C项中，把c(H)移项得：c(OH)c(HCO)2c(H2CO3)c(H)，这是质子守恒，所以C项正确；D项，由电荷守恒有：c(Na)c(H)c(CH3COO)c(OH)，物料守恒有：2c(Na)c(CH3COO)c(CH3COOH)，两式联立得：c(CH3COO)2c(OH)c(CH3COOH)2c(H)，因溶液pH4.75，即c(H)c(OH)，得c(CH3COO)c(OH)c(CH3COOH)c(H
9、)，D项错误。4常温时将0.1 molL1的CH3COOH溶液与pH13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pH7C所得混合液中存在c(CH3COOH)c(CH3COO)0.05 molL1D混合后溶液中存在c(CH3COOH)c(CH3COO)c(Na)c(H)C二者混合后溶质为CH3COONa。根据物料守恒，反应后的溶液中c(CH3COOH)c(CH3COO)0.1 molL10.05 molL1，C正确。CH3COONa水解显碱性，pH7，B不
10、正确；离子浓度大小顺序为c(Na)c(CH3COO)c(OH)c(H)，A不正确；由电荷守恒知：c(Na)c(H)c(CH3COO)c(OH)，D不正确。5硫化氢的水溶液中存在动态平衡：H2SHHS；HSHS2；H2OHOH。在物质的量浓度为0.1 molL1的H2S溶液中，下列各离子浓度的关系正确的是()Ac(H)c(HS)2c(S2)c(OH)B2c(H)2c(HS)c(S2)2c(OH)Cc(H)c(HS)2c(S2)Dc(H)2c(S2)c(OH)A解本题的关键是先要分析清楚硫化氢的水溶液中存在哪些离子，再从守恒的角度分析题目。H2S为二元弱酸，所以其在水溶液中不能完全电离。由电荷守恒
11、得，c(H)c(HS)2c(S2)c(OH)。本题选A。6室温下向10 mL 0.1 molL1NaOH溶液中加入0.1 molL1的一元酸HA，溶液pH的变化曲线如图所示。下列说法正确的是()Aa点所示溶液中c(Na)c(A)c(H)c(HA)Ba、b两点所示溶液中水的电离程度相同CpH7时，c(Na)c(A)c(HA)Db点所示溶液中c(A)c(HA)DA项，a点NaOH与HA恰好完全反应，溶液的pH为8.7，呈碱性，说明HA为弱酸，NaA发生了水解反应，则溶液中c(Na)c(A)c(OH)c(HA)c(H)，错误；B项，a点NaA发生了水解反应，促进了水的电离，b点主要由于HA的电离而使
12、溶液呈酸性，抑制了水的电离，所以a点水的电离程度大于b点水的电离程度，错误；C项，根据电荷守恒：c(Na)c(H)c(A)c(OH)，pH7，则c(H)c(OH)，可得c(Na)c(A)，错误；D项，b点溶液中溶质为等物质的量NaA和HA，溶液呈酸性，说明HA的电离程度大于NaA的水解程度，所以c(A)c(HA)，正确。7室温下，用0.100 molL1 NaOH溶液分别滴定20.00 mL 0.100 molL1 的盐酸和醋酸，滴定曲线如图所示。下列说法正确的是()A表示的是滴定醋酸的曲线BpH7时，滴定醋酸消耗的V(NaOH)小于20.00 mLCV(NaOH) 20.00 mL时，两份溶
13、液中c(Cl)c(CH3COO)DV(NaOH) 10.00 mL时，醋酸溶液中c(Na)c(CH3COO)c(H)c(OH)BA项，滴定开始时0.100 0 molL1盐酸pH1,0.100 0 molL1醋酸pH1，所以滴定盐酸的曲线是，滴定醋酸的曲线是，错误；B项，醋酸钠水解呈碱性，氯化钠不水解，pH7时，醋酸所用NaOH溶液的体积小，正确；C项，V(NaOH)20.00 mL 时，二者反应生成氯化钠和醋酸钠，醋酸根发生水解，浓度小于氯离子，错误；D项，加入10 mL氢氧化钠时，溶液中恰好为同浓度的醋酸和醋酸钠，醋酸的电离程度大于醋酸根的水解程度，所以c(CH3COO ) c(Na)，错
14、误。825 ，有c(CH3COOH)c(CH3COO)0.1 molL1的一组醋酸和醋酸钠混合溶液，溶液中c(CH3COOH)、c(CH3COO)与pH的关系如图所示。下列有关叙述不正确的是()ApH5.5溶液中：c(CH3COOH)c(CH3COO)c(H)c(OH)B由图可知该温度下醋酸的电离常数为1104.75CpH3.5溶液中：c(Na)c(H)c(OH)c(CH3COOH)0.1 molL1D向1 L W点所表示溶液中通入0.05 mol HCl气体(溶液体积变化可忽略)：2c(H)c(CH3COOH)c(CH3COO)2c(OH)2c(Cl)A递减曲线为CH3COOH的变化曲线，递
15、增曲线为CH3COO的变化曲线。A项，当pH5.5时，c(CH3COO)c(CH3COOH)，错误；B项，CH3COOHHCH3COO，c(H)104.75 molL1，c(CH3COOH)c(CH3COO)0.05 molL1，Ka1104.75；C项，电荷守恒式为c(Na)c(H)c(CH3COO)c(OH)，由于c(CH3COO)c(CH3COOH)0.1 molL1，所以c(Na)c(H)c(OH)c(CH3COO)0.1 molL1c(CH3COOH)，即c(Na)c(H)c(OH)c(CH3COOH)0.1 molL1；D项，通入HCl气体后发生反应为CH3COONaHCl=CH3
16、COOHNaCl0.05 mol0.05 mol0.05 mol 0.05 mol相当于有0.1 mol的CH3COOH和0.05 mol的NaCl混合，c(CH3COO)c(CH3COOH)2c(Na)2c(Cl)，电荷守恒式为2c(Na)2c(H)2c(OH)2c(Cl)2c(CH3COO)，即：c(CH3COO)c(CH3COOH)2c(H)2c(OH)2c(Cl)2c(CH3COO)，化简得：2c(H)c(CH3COOH)c(CH3COO)2c(OH)2c(Cl)。9某二元酸(化学式用H2A表示)在水中的电离方程式是H2A=HHA、HAHA2。回答下列问题：(1)Na2A溶液显_(填“
17、酸性”“中性”或“碱性”)。理由是_(用离子方程式表示)。(2)已知0.1 molL1 NaHA溶液的pH2，则0.1 molL1 H2A溶液中氢离子的物质的量浓度可能_0.11 molL1(填“”“”或“”)，理由是_。(3)0.1 molL1 NaHA溶液中各种离子浓度由大到小的顺序是_。解析由题意得：HA不水解，A2水解。(1)Na2A溶液应显碱性，因为A2H2OHAOH。(2)H2A=HAH 0.1 molL1 0.1 molL1 0.1 molL1HAHA2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 molL1。(3)NaHA=NaHAHAHA2H2OHOH所以c(Na)c(HA)c(H)c(A2)c(OH)。答案(1)碱性A2H2OHAOH(2)H2A第一步电离产生的H，抑制了HA的电离(3)c(Na)c(HA)c(H)c(A2)c(OH)
