1、考点一 电解质溶液 1.溶液中的三大守恒关系(1)电荷守恒:找全溶液中的阴、阳离子,分列等式两边,切勿漏写;离子所带电荷数不是1时,要在该离子物质的量浓度前乘以其所带的电荷数。(2)物料守恒:以元素X、Y的物料关系书写守恒式时,分别找全含有X、Y的微粒,分列等式两边,切勿漏写;准确确定X与Y的物料关系,不要弄反两者的计量数之比,不要忽略新加入物质对溶液的影响。(3)质子守恒:找出所有能够提供 H的微粒,包括 H2O,等式左边书写这些微粒失去 H后形成的微粒(注意若失去 2 个 H,则该微粒的物质的量浓度前要乘以计量数 2,且不要漏掉 OH);右边书写与 H结合后形成的微粒(若结合 2 个 H,
2、则该微粒的物质的量浓度前也要乘以计量数 2,另外不要漏掉 H)。代入法构建等式,即将物料守恒式与电荷守恒式联立,得出质子守恒式。NaHCO3 溶液中的粒子:Na、HCO3、CO23、H、OH、H2CO3。电荷守恒:c(Na)c(H)c(OH)c(HCO3)2c(CO23)。物料守恒:c(Na)c(H2CO3)c(HCO3)c(CO23)。质子守恒:c(H2CO3)c(H)c(OH)c(CO23)。2.同一溶液中,不同粒子浓度大小比较的方法(1)正盐溶液:基本遵循 c(不水解离子)c(水解离子)c(显性离子),当水解离子外有角标时,顺序提前。例如在浓度为 c molL1 的醋酸钠溶液中,有 c(
3、Na)c(CH3COO)c(OH)c(H);在浓度为 c molL1 的硫酸铵溶液中,有 c(NH4)c(SO24)c(H)c(OH)。规律 在排列式中:首尾离子,电荷一致;有角标时,顺序提前。(2)酸式盐溶液:对于电离为主的,如 NaHSO3,遵循 c(自身)c(电离产物)c(水解产物),即 c(Na)c(HSO3)c(H)c(SO23)c(OH)c(H2SO3);对于水解为主的,如 NaHCO3,遵循 c(自身)c(水解产物)c(电离产物),即 c(Na)c(HCO3)c(OH)c(H2CO3)c(H)c(CO23)。规律 常见的酸式盐,只有 NaHSO3 和 NaH2PO4 溶液是以电离
4、为主显酸性的。(3)缓冲溶液:例如 0.2 molL1 氨水与 0.2 molL1 氯化铵溶液等体积混合后,溶液以电离为主,显碱性(常见物质中除了氢氰酸和氰化物,都以电离为主),所以氢氧根离子浓度大于氢离子浓度,再根据首尾一致,铵根离子浓度大于氯离子浓度,即 c(NH4)c(Cl)c(OH)c(H)。再如 0.2 molL1 醋酸与 0.2 molL1 醋酸钠溶液等体积混合后,溶液以电离为主,显酸性,所以,c(CH3COO)c(Na)c(H)c(OH)。(4)弱酸弱碱盐溶液的酸碱性:弱酸弱碱盐双水解,其溶液的酸碱性取决于弱酸和弱碱的相对强弱。当 KaKb 时,溶液显中性,如 CH3COONH4
5、;当 KaKb 时,溶液显酸性,如 HCOONH4;当 KaKb 时,溶液显碱性,如 NH4HCO3。3.常见图像分析(1)酸碱中和滴定图像 氢氧化钠溶液滴定等浓度等体积的盐酸、醋酸的滴定曲线 盐酸滴定等浓度等体积的氢氧化钠溶液、氨水的滴定曲线 曲线起点不同:强碱滴定强酸、弱酸的曲线,强酸起点低;强酸滴定强碱、弱碱的曲线,强碱起点高 突跃点变化范围不同:强碱与强酸反应(强酸与强碱反应)的突跃点变化范围大于强碱与弱酸反应(强酸与弱碱反应)室温下,当等体积、等浓度的一元强碱和一元强酸反应时,pH7;但当等体积、等浓度的一元强碱和一元弱酸(或一元强酸和一元弱碱)反应时,pH7(或pHc(H2C2O4
6、)c(C2O24)c(H)C.pH7 的溶液:c(Na)0.100 0 molL1c(C2O24)c(H2C2O4)D.c(Na)2c(总)的溶液:c(OH)c(H)2c(H2C2O4)c(HC2O4)答案 AD 解析 H2C2O4 溶液中存在电荷守恒:c(H)c(OH)c(HC2O4)2c(C2O24),物料守恒:c(H2C2O4)c(HC2O4)c(C2O24)0.100 0 molL1,将两式相加,可得:c(H)0.100 0 molL1c(C2O24)c(OH)c(H2C2O4),A 项正确;c(Na)c(总)的溶液,相当于等物质的量的 H2C2O4 与 NaOH 反应后的溶液,即为
7、NaHC2O4 溶液,已知 Ka25.4105,Kh(HC2O4)KwKa1 110145.4102c(H2C2O4),B 项错误;起始时,H2C2O4溶液中 c(总)c(H2C2O4)c(HC2O4)c(C2O24)0.100 0 molL1,滴入 NaOH 溶液后,c(H2C2O4)c(HC2O4)c(C2O24)0.100 0 molL1,溶液中存在电荷守恒:c(Na)c(H)c(OH)c(HC2O4)2c(C2O24),pH7 的溶液中,c(Na)c(HC2O4)2c(C2O24)c(Cl)c(OH),正确;B 项,CH3COOH 的酸性比 HCOOH弱,同 pH 时,c(CH3COO
8、H)c(HCOOH),用 NaOH 溶液滴定时,CH3COOH 消耗的 NaOH 多,错误;C 项,此时为等浓度的 HCOOH 和 HCOONa 溶液,质子守恒式有 c(HCOO)2c(OH)2c(H)c(HCOOH)可由电荷守恒式 c(Na)c(H)c(HCOO)c(OH)和物料守恒式 2c(Na)c(HCOO)c(HCOOH)处理得到,错误;D 项,当两者等体积混合时,得等浓度 CH3COOH、CH3COONa、NaCl 的混合溶液,若不考虑 CH3COOH 的电离和 CH3COO的水解,有 c(CH3COO)c(Cl)c(CH3COOH),溶液呈酸性,说明 CH3COOH 的电离(CH3
9、COOH CH3COOH)大于 CH3COO的水解,有 c(CH3COO)c(Cl)c(CH3COOH)c(H),正确。4.(2016江苏化学,14)H2C2O4 为二元弱酸。20 时,配制一组 c(H2C2O4)c(HC2O4)c(C2O24)0.100 molL1 的 H2C2O4 和 NaOH 混合溶液,溶液中部分微粒的物质的量浓度随 pH 的变化曲线如图所示。下列指定溶液中微粒的物质的量浓度关系一定正确的是()A.pH2.5 的溶液中:c(H2C2O4)c(C2O24)c(HC2O4)B.c(Na)0.100 molL1 的溶液中:c(H)c(H2C2O4)c(OH)c(C2O24)C
10、.c(HC2O4)c(C2O24)的溶液中:c(Na)0.100 molL1c(HC2O4)D.pH7.0 的溶液中:c(Na)2c(C2O24)答案 BD 解析 由图可知 pH2.5 时,溶液中主要存在 HC2O4,即 c(HC2O4)c(H2C2O4)c(C2O24),A 错误;当 c(Na)0.100 molL1 时,此时应为 NaHC2O4 溶液,由电荷守恒有 c(H)c(Na)c(OH)2c(C2O24)c(HC2O4),由物料守恒有 c(Na)c(C2O24)c(HC2O4)c(H2C2O4),联立得质子守恒式有:c(H)c(H2C2O4)c(OH)c(C2O24),B 正确;由电
11、荷守恒有 c(H)c(Na)c(OH)2c(C2O24)c(HC2O4),c(HC2O4)c(C2O24)0.050 0 molL1,有 c(H)c(Na)c(OH)0.100 molL1c(C2O24)c(OH)0.100 molL1c(HC2O4),由图溶液呈酸性,c(H)c(OH),有 c(Na)0.100 molL1c(HC2O4),C 错误;由电荷守恒有 c(H)c(Na)c(OH)2c(C2O24)c(HC2O4),pH7,即 c(H)c(OH),有c(Na)2c(C2O24)c(HC2O4),即 c(Na)2c(C2O24),D 正确。5.(2015江苏化学,14)室温下,向下列
12、溶液中通入相应的气体至溶液 pH7(通入气体对溶液体积的影响可忽略),溶液中部分微粒的物质的量浓度关系正确的是()A.向 0.10 molL1 NH4HCO3 溶液中通 CO2:c(NH4)c(HCO3)c(CO23)B.向 0.10 molL1 NaHSO3 溶液中通 NH3:c(Na)c(NH4)c(SO23)C.向 0.10 molL1 Na2SO3 溶液中通 SO2:c(Na)2c(SO23)c(HSO3)c(H2SO3)D.向 0.10 molL1 CH3COONa 溶液中通 HCl:c(Na)c(CH3COOH)c(Cl)答案 D 解析 A 项,根据电荷守恒可知:c(NH4)c(H
13、)c(OH)c(HCO3)2c(CO23),溶液呈中性,则 c(H)c(OH),故 c(NH4)c(HCO3)2c(CO23),错误;B 项,根据电荷守恒可知:c(NH4)c(Na)c(H)c(OH)c(HSO3)2c(SO23),根据物料守恒可知:c(Na)c(H2SO3)c(HSO3)c(SO23),溶液呈中性,则 c(H)c(OH),三式联立可得:c(H2SO3)c(NH4)c(SO23),则 c(NH4)c(SO23),所以 c(Na)c(SO23)c(NH4),错误;C 项,对于 Na2SO3 溶液,根据物料守恒,可知:c(Na)2c(SO23)c(HSO3)c(H2SO3),通入
14、SO2 与 Na2SO3 反应使溶液呈中性,则有 c(Na)c(CH3COOH),根据混合溶液的电荷守恒有:c(Na)c(H)c(OH)c(Cl)c(CH3COO),溶液呈中性,则 c(H)c(OH),由此可知 c(Na)c(Cl)c(CH3COO),进而可知 c(CH3COOH)c(Cl),故 c(Na)c(CH3COOH)c(Cl),正确。【考查意图】此类题为有关电解质溶液中微粒物质的量浓度关系比较的选择题。主要考查考生对电解质溶液中的电离平衡和水解平衡、物料守恒和离子的电荷守恒等知识的掌握与应用能力,有时结合图像考查考生识别和阅读图表的能力,要求考生面对复杂体系时能进行全面的分析、比较、
15、判断并进行有关浓度的守恒关系的计算,具备综合推理的思维能力。【解题思路】此类题的解题关键是:一是清晰判断滴定过程中所形成的特征溶液组成;二是理解电解质溶液中存在的电离、水解等平衡体系;三是有效建立电解质溶液中微粒的物质的量浓度关系,并准确实现有关转化。考向一 溶液中粒子浓度大小的比较1.(2019苏锡常镇二模)25 时,下列各溶液中有关微粒的物质的量浓度关系正确的是()A.0.1 molL1 NaHCO3 溶液:c(OH)c(H)c(HCO3)c(H2CO3)c(CO23)B.0.1 molL1 NaHC2O4 溶液呈酸性:c(Na)c(HC2O4)c(H2C2O4)c(C2O24)C.20
16、mL 0.10 molL1 CH3COONa 溶液与 10 mL 0.10 molL1 HCl 溶液混合得到的酸性溶液:c(CH3COOH)2c(H)c(CH3COO)2c(OH)D.向 0.1 molL1 NH4HSO4 溶液中滴加 NaOH 溶液至恰好呈中性:c(Na)c(NH4)c(SO24)c(OH)c(H)答案 C 解析 A 项,质子守恒式为:c(H2CO3)c(H)c(OH)c(CO23),错误;B 项,因溶液呈酸性,说明 HC2O4 电离大于水解,即 c(C2O24)c(H2C2O4),错误;C 项,混合后的溶液为等浓度的 NaCl、CH3COOH、CH3COONa 混合溶液,由
17、电荷守恒有:c(Na)c(H)c(Cl)c(CH3COO)c(OH),由物料守恒有:c(Na)c(CH3COO)c(CH3COOH)2c(Cl),将2,将式代入,正确;D 项,加入等物质的量的 NaOH,现溶液呈中性,c(Na)c(SO24)c(NH4),错误。2.(2019南通一模)室温下,下列指定溶液中微粒的物质的量浓度关系一定正确的是()A.20 mL 0.1 molL1 CH3COONa 溶液中加入 0.1 molL1 盐酸至溶液 pH7:c(CH3COOH)c(Cl)B.向澄清石灰水中通入 Cl2 至 Ca(OH)2 恰好完全反应:c(Ca2)c(H)c(OH)c(Cl)c(ClO)
18、C.0.2 molL1 CH3COOH 溶液与 0.1 molL1 NaOH 溶液等体积混合(pHc(OH)c(CH3COO)D.0.1 molL1 CH3COOH 溶液与 0.1 molL1 Na2CO3 溶液等体积混合(无气体逸出):c(CO23)c(OH),有 c(H)c(CH3COOH)c(CO23),正确。3.(2018通扬泰徐淮宿二调)在常温下,下列溶液中有关微粒的物质的量浓度关系正确的是()A.等物质的量浓度的 CuSO4 和(NH4)2SO4 的混合溶液:c(NH4)c(SO24)c(Cu2)c(H)B.0.2 molL1NaHCO3 溶液和 0.1 molL1NaOH 溶液等
19、体积混合:3c(HCO3)6c(H2CO3)c(Na)3c(OH)3c(H)C.pH2 的盐酸与 pH12 的氨水等体积混合:c(Cl)c(NH4)c(H)c(OH)D.0.1 molL1 CH3COONa 溶液中通入 HCl 气体,至 pH7(溶液体积变化忽略不计):c(Na)c(CH3COOH)c(Cl)答案 BD 解析 A 项,SO24 不水解,NH4 水解,所以有 c(SO24)c(NH4),错误;B 项,混合后该溶液为等浓度的 NaHCO3 和 Na2CO3 的混合溶液,由电荷守恒有c(Na)c(H)c(OH)c(HCO3)2c(CO23),由物料守恒有:3c(HCO3)3c(CO2
20、3)3c(H2CO3)2c(Na),32 得 3c(HCO3)6c(H2CO3)c(Na)3c(OH)3c(H),正确;C 项,氨水过量,溶液呈碱性,错误;D 项,由电荷守恒有 c(Na)c(CH3COO)c(Cl),由物料守恒有 c(Na)c(CH3COO)c(CH3COOH),代入得 c(CH3COOH)c(Cl),正确。【思路技巧】根据粒子浓度关系式,套用合适守恒式 粒子浓度关系 思考套用公式 一边全为阴离子,另一边全为阳离子 电荷守恒式 一边微粒全含有一种元素,另一边微粒全含另一种元素 物料守恒式 一边微粒能电离H,另一边微粒能结合H 质子守恒式 两边没有明显特征 三守恒式结合 考向二
21、 结合图像的粒子浓度大小的比较4.(2019扬州期末)H2A 为二元弱酸。20 时,配制一组 c(H2A)c(HA)c(A2)0.100 molL1 的 H2A 和 NaOH 的混合溶液,溶液中部分微粒的物质的量浓度随 pH 的变化曲线如下图所示。下列指定溶液中微粒的物质的量浓度关系一定正确的是()A.H2A的Ka1101.2 B.pH4.2的溶液中:c(HA)c(A2)0.050 molL1 C.pH7的溶液中:c(Na)2c(A2)c(H)D.c(Na)0.150 molL1的溶液中:2c(OH)c(HA)3c(H2A)2c(H)c(A2)答案 AC 解析 A 项,当 pH1.2 时,此时
22、 c(H)1101.2 molL1,c(H2A)c(HA),H2A的 Ka1c(HA)c(H)c(H2A)101.2,正确;B 项,因溶液中存在极少量的 H2A,所以c(HA)c(A2)0.050 molL1,错误;C 项,由电荷守恒有:c(Na)c(H)c(OH)c(HA)2c(A2 ),溶 液 呈 中 性 有:c(Na)c(HA)2c(A2 ),由 Ka2 c(A2)c(H)c(HA)104.2,由图,此时 c(A2)接近 0.100 molL1(物料守恒),所以c(H)c(NH4)c(NH3H2O)c(H)B.N 点溶液中:c(NH4)c(Cl)c(NH3H2O)c(OH)C.P 点溶液
23、中:c(NH4)c(OH)c(NH4)c(H),错误;B 项,N 点为等浓度的氨水和氯化铵的混合溶液,不考虑电离和 水 解,有 c(NH3H2O)c(Cl)c(NH4),溶 液 呈 碱 性,NH3H2O 的 电 离(NH3H2ONH4 OH)大 于 NH4 的 水 解(NH4 H2ONH3H2O H),c(NH4)c(Cl)c(NH3H2O)c(OH),正确;C 项,P 点为等浓度的 NH4Cl、CH3COOH、CH3COONH4 的混合溶液,电荷守恒有:c(NH4)c(H)c(CH3COO)+c(OH)+c(Cl),物料守恒:c(NH4)c(NH3H2O)c(CH3COO)c(CH3COOH
24、)2c(Cl),将2,将 2c(Cl)c(NH4)c(NH3H2O)代入得:c(NH4)2c(H)2c(CH3COO)2c(OH)c(NH3H2O),因溶液呈酸性,c(H)c(OH),有 c(NH4)c(Na)C.1.22pHc(C2O24)c(H2C2O4)D.pH4.19 的溶液中:c(Na)3c(HC2O4)解析 A 项,由 Ka1c(H)c(HC2O4)c(H2CO4),因 Ka1 是常数,线段表示 lgc(HC2O4)c(H2CO4)与 pH 变化关系。当 lgX0 时,c(HC2O4)c(H2C2O4)或 c(HC2O4)c(C2O24),对应 pH 小,对应 pH 大,前者酸性强
25、,代表 lgc(HC2O4)c(H2CO4)与 pH 变化关系,后者表示 lg c(C2O24)c(HC2O4)与 pH 变化关系,由 Ka1c(H)c(HC2O4)c(H2CO4),正确;答案 AB B 项,由电荷守恒有:c(Na)c(H)c(OH)c(HC2O4)2c(C2O24),因溶液呈酸性 c(H)c(OH),所以 c(Na)c(HC2O4)2c(C2O24),正确;C 项,pH1.22时,c(H2C2O4)c(HC2O4),此时 lg c(C2O24)c(HC2O4)3,c(HC2O4)103c(C2O24),错误;D 项,由电荷守恒:c(Na)c(H)c(OH)c(HC2O4)2
26、c(C2O24),pH4.19 时,c(HC2O4)c(C2O24),得 c(Na)c(H)c(OH)3c(HC2O4),此时溶液呈酸性,c(Na)3c(HC2O4),错误。7.(2018南京三模)常温下,向 H2C2O4 溶液中逐滴滴加 NaOH 溶液,若定义 pclg c,则所得溶液中 pc(HC2O4)、pc(C2O24)与溶液 pH 的关系如图所示。下列说法正确的是()A.常温下,Ka1(H2C2O4)101.3B.pHx,c(HC2O4)c(H2C2O4)c(C2O24)C.M 点时,c(Na)c(H2C2O4)c(C2O24),错误;C 项,M 点时,c(HC2O4)c(C2O24
27、),由电荷守恒有 c(Na)c(H)c(HC2O4)2c(C2O24)c(OH),等量变换得 c(Na)c(H)2c(HC2O4)c(C2O24)c(OH),此时 pH4.3,溶液呈酸性,c(H)c(OH),得 c(Na)2c(HC2O4)c(C2O24),正确;D 项,Ka1c(HC2O4)c(H)/c(H2C2O4)101.3,Ka2c(C2O24)c(H)/c(HC2O4)104.3,Ka1/Ka2c2(HC2O4)c(H2C2O4)c(C2O24)103,为定值,错误。答案 AC【归纳总结】抓五点破中和滴定图像 抓反应的“起始”点 判断酸、碱的相对强弱 抓反应的“一半”点 判断是哪几种
28、溶质的等量混合 抓溶液的“中性”点 判断溶液中溶质的成分及哪种物质过量或不足 抓“恰好”反应点 判断生成的溶质成分及溶液的酸碱性 抓反应的“过量”点 判断溶液中的溶质,判断哪种物质过量 例如:室温下,向20 mL 0.1 molL1 HA溶液中逐滴加入0.1 molL1 NaOH溶液,溶液pH的变化如图所示:考向三 沉淀溶解平衡图像8.一定温度下,三种碳酸盐 MCO3(M:Mg2、Ca2、Mn2)的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知:pMlg c(M),p(CO23)lg c(CO23)。下列说法正确的是()A.MgCO3、CaCO3、MnCO3 的 Ksp 依次增大B.a 点可表示 MnCO3
29、的饱和溶液,且 c(Mn2)c(CO23)C.b 点可表示 CaCO3 的饱和溶液,且 c(Ca2)c(CO23)D.c 点可表示 MgCO3 的不饱和溶液,且 c(Mg2)c(CO23)答案 BD 解析 pM、p(CO23)越大,则 c(M)、c(CO23)越小,Ksp 越小,根据图示,可以判断 MgCO3、CaCO3、MnCO3 的 Ksp 依次减小,A 错误;a 点在 MnCO3 的沉淀溶解平衡曲线上,为饱和溶液,且 p(Mn2)p(CO23),则 c(Mn2)c(CO23),B 正确;b 点在 CaCO3的沉淀溶解平衡曲线上,为饱和溶液,p(Ca2)p(CO23),则 c(Ca2)c(
30、CO23),C 错误;c 点在 MgCO3 的沉淀溶解平衡曲线上方,c(Mg2)c(CO23)Ksp(MgCO3),为不饱和溶液,D 正确。9.常温下,一些金属离子(用Mn表示)形成M(OH)n沉淀与溶液pH平衡关系曲线如下图,已知:c(Mn)1105 molL1时可认为金属离子沉淀完全;pMlg c(Mn),pKsplg Ksp。下列叙述正确的是()A.Mn开始沉淀的pH与起始溶液c(Mn)无关 B.不同的金属沉淀完全时的pH相同 C.图中Y点与X点pKsp相同 D.Y点:pMpKspnpH 14n 答案 CD 解析 A 项,依据 M(OH)nMn(aq)nOH(aq),c(OH)Ksp/c
31、(Mn)1/n,显然开始沉淀的 c(OH)与 c(Mn)有关,即 pH 与 c(Mn)有关,错误;B 项,沉淀完全时,c(Mn)Ksp/cn(OH)1105,cn(OH)105Ksp,显然 Ksp 不同,cn(OH)也不同,错误;C 项,Ksp 只与温度有关,正确;D 项,M(OH)n(s)Mn(aq)nOH(aq),H2O(l)H(aq)OH(aq),KspM(OH)nc(Mn)cn(OH),两侧取对数得:lgKsplgc(Mn)nlg c(OH)又 c(H)c(OH)Kw11014,取负数得:lgc(H)lgc(OH)14,lgc(OH)pH14,将代入得lgc(Mn)lgKsp14nnpH。lgc(Mn)lgKsp14nnpH,pMpKspnpH14n,正确。