1、专题重点突破(七)电解质溶液中粒子浓度关系突破一电解质溶液中的三个守恒关系1电荷守恒(1)含义：电解质溶液中无论存在多少种离子，溶液总是呈电中性，即阳离子所带的正电荷总数一定等于阴离子所带的负电荷总数。(2)应用：如Na2CO3溶液中存在Na、CO、H、OH、HCO，根据电荷守恒有n(Na)n(H)n(OH)n(HCO)2n(CO)或c(Na)c(H)c(OH)c(HCO)2c(CO)。(3)意义：由电荷守恒可准确、快速地解决电解质溶液中许多复杂的离子浓度关系问题。在应用时，务必弄清电解质溶液中所存在的离子的全部种类，切勿忽略H2O电离所产生的H和OH。2物料守恒(1)含义：在电解质溶液中，由
2、于某些离子能水解或电离，某种元素的存在形式可能不同，但元素种类、每种元素的原子总数、不同元素之间原子数目之比都是保持不变的，称为物料守恒。它的数学表达式叫做物料恒等式或质量恒等式。(2)应用：如Na2S溶液中存在的物料守恒为c(Na)2c(H2S)c(S2)c(HS)。(3)意义：物料守恒能用于准确、快速地解决电解质溶液中复杂的离子、分子的物质的量浓度或物质的量关系的问题。在应用时，务必弄清电解质溶液中存在的变化(电离和水解反应)，抓住物料守恒的实质。3质子守恒(1)含义：质子守恒是指电解质溶液中粒子电离出的H总数等于粒子接受的H总数。(2)应用：如Na2S溶液中的质子转移如下：可得Na2S溶
3、液中质子守恒关系为c(H3O)2c(H2S)c(HS)c(OH)或c(H)2c(H2S)c(HS)c(OH)。质子守恒关系也可由电荷守恒关系与物料守恒关系推导得到。名师点拨分清主次关系(1)在多元弱酸的酸式强碱盐溶液中，既存在电离，又存在水解。应该全面分析，找出溶液中存在的平衡关系和主次关系，其中以电离为主的溶液呈酸性，如NaHSO3溶液、NaH2PO4溶液；以水解为主的溶液呈碱性，如NaHCO3溶液、NaHS溶液、Na2HPO4溶液等。(2)在弱酸(碱)和其强碱(酸)盐等量混合的溶液中，既存在弱电解质的电离平衡，又存在盐的水解平衡，应分析这两个过程的主次关系来确定结果。如CH3COOH和CH
4、3COONa等量混合的溶液显酸性，而HCN和NaCN等量混合的溶液显碱性；再如NH3H2O和NH4Cl等量混合的溶液显碱性。1已知某一温度下，在0.1 molL1的强电解质NaHA溶液中，c(H)c(OH)。则下列关系式或说法一定不正确的是()Ac(Na)c(HA)2c(A2)c(OH)Bc(H2A)c(HA)c(A2)0.1 molL1C将上述溶液稀释至0.01 molL1，c(H)c(OH) 不变Dc(A2)c(OH)c(H)c(H2A)解析：选A根据电荷守恒得：c(H)c(Na)c(HA)2c(A2)c(OH)，故A项不正确；由元素质量守恒知：c(Na)c(H2A)c(HA)c(A2)0
5、.1 molL1，故B项正确；温度不变，则c(H)c(OH)不变，故C项正确；由元素质量守恒关系式和电荷守恒关系式可得：c(H)c(H2A)c(A2)c(OH)，故D项正确。20.1 molL1的CH3COONH4溶液显中性，下列关于该溶液的说法正确的是()A该溶液中：c(CH3COO)c(NH)0.1 molL1B该溶液中：c(CH3COOH)c(NH3H2O)c(H)c(OH)C该溶液中：c(OH)c(CH3COOH)c(H)c(NH3H2O)D该溶液中：c(CH3COO)c(CH3COOH)c(NH3H2O)c(NH)0.4 molL1解析：选C0.1 molL1的CH3COONH4溶液
6、显中性，则该溶液中c(H)c(OH)，而CH3COO和NH均会发生水解反应，则由电荷守恒可知，c(CH3COO)c(NH)0.1 molL1，A项错误；CH3COO和NH的水解程度相同，CH3COOH2OCH3COOHOH，NHH2ONH3H2OH，又因溶液中的H(或OH)包括水解产生的H(或OH)和水电离产生的H(或OH)两部分，故c(CH3COOH)c(NH3H2O)c(H)c(OH)，B项错误；由c(CH3COOH)c(NH3H2O)，c(H)c(OH)可知，c(OH)c(CH3COOH)c(H)c(NH3H2O)，C项正确；根据物料守恒可知，c(CH3COO)c(CH3COOH)0.1
7、 molL1，c(NH3H2O)c(NH)0.1 molL1，D项错误。3常温下，0.2 molL1的一元酸HA与等浓度的NaOH溶液等体积混合后，所得溶液中部分微粒组分及浓度如图所示，下列说法正确的是()A.HA为强酸B该混合液pH7C该混合溶液中：c(A)c(Y)c(Na)D图中X表示HA，Y表示OH，Z表示H解析：选C图中，A浓度最大，X、Y、Z浓度依次减小，由题意知，两者反应生成0.1 molL1的NaA溶液。由于A浓度小于0.1 molL1，说明A水解，即HA是弱酸，A错误；由于A水解，水解后溶液呈碱性，B错误；混合液中粒子浓度大小关系：c(Na)c(A)c(OH)c(HA)c(H)
8、，因此X表示OH，Y表示HA，Z表示H，c(A)c(Y)c(Na)，C正确，D错误。4一定温度下，下列溶液的离子浓度关系式正确的是()A0.1 molL1 NaHCO3溶液中：c(Na)c(H)c(HCO)c(CO)c(OH)BNa2CO3溶液中：c(OH)c(H)c(HCO)2c(H2CO3)CNa2S溶液中：c(Na)c(S2)c(HS)c(H2S)DpH相同的CH3COONa、NaClO、NaOH三种溶液中c(Na)：解析：选B任何电解质溶液中都存在电荷守恒，根据电荷守恒得c(Na)c(H)c(HCO)2c(CO)c(OH)，A错误；在Na2CO3溶液中：Na2CO3=2NaCO，由于C
9、OH2OHCOOH，HCOH2OH2CO3OH，故水电离出来的H在溶液中的存在形式有HCO、H2CO3、H，根据质子守恒得c(OH)c(HCO)2c(H2CO3)c(H)，B正确；0.1 molL1 Na2S溶液中，根据物料守恒得c(Na)2c(S2)c(HS)c(H2S)，C错误；NaOH是强碱，在水溶液中完全电离，醋酸根离子和次氯酸根离子水解使溶液显碱性，且醋酸根离子的水解能力小于次氯酸根离子，故pH相同的CH3COONa、NaClO、NaOH三种溶液中c(Na)：，D错误。突破二溶液中粒子浓度的大小比较1单一溶液中粒子浓度的大小比较(1)多元弱酸溶液根据多步电离分析知：一级电离二级电离三
10、级电离。例如，0.1 molL1 H3PO4溶液中离子间的关系是c(H)c(H2PO)c(HPO)c(PO)c(OH)。(2)多元弱酸的正盐溶液根据弱酸根离子分步水解分析知：一级水解二级水解。例如，0.1 molL1 Na2S溶液中：一级水解：S2H2OHSOH(主要)二级水解：HSH2OH2SOH(次要)故离子浓度的关系为c(Na)c(S2)c(OH)c(HS)c(H)。(3)多元弱酸的酸式盐溶液若离子的水解程度大于电离程度，溶液显碱性(如NaHCO3溶液)。01 molL1 NaHCO3溶液中存在：水解：HCOH2OH2CO3OH(主要)电离：HCOHCO(次要)水的电离：H2OHOH(极
11、微弱)因水解程度电离程度，故溶液呈碱性；溶液中微粒大小关系为c(Na)c(HCO)c(OH)c(H2CO3)c(H)c(CO)。若离子的水解程度小于电离程度，溶液呈酸性(如NaHSO3溶液)。01 molL1 NaHSO3溶液中存在：电离：HSOHSO(主要)水解：HSOH2OH2SO3OH(次要)水的电离：H2OHOH(极微弱)因电离程度水解程度，故溶液呈酸性，溶液中微粒大小关系为c(Na)c(HSO)c(H)c(SO)c(OH)c(H2SO3)。2混合溶液中粒子浓度大小比较混合溶液中粒子浓度的大小比较，根据电离程度、水解程度的相对大小分析。(1)电离程度大于相应离子的水解程度例如等物质的量
12、浓度的NH4Cl与NH3H2O的混合溶液中存在：NH3H2O的电离：NH3H2ONHOH(主要)NH的水解：NHH2ONH3H2OH(次要)因为电离程度水解程度，故混合溶液呈碱性。溶液中存在的电荷守恒式：c(NH)c(H)c(Cl)c(OH)，由于c(OH)c(H)，则c(NH)c(Cl)。物料守恒式：c(NH)c(NH3H2O)2c(Cl)由于c(NH)c(Cl)，则c(Cl)c(NH3H2O)故混合溶液中粒子浓度大小顺序为c(NH)c(Cl)c(NH3H2O)c(OH)c(H)。再如等物质的量浓度的CH3COONa与CH3COOH的混合溶液呈酸性，溶液中粒子浓度大小顺序为c(CH3COO)
13、c(Na)c(CH3COOH)c(H)c(OH)。(2)电离程度小于相应离子的水解程度例如等物质的量浓度的NaCN和HCN的混合溶液中存在：CN的水解：CNH2OHCNOH(主要)HCN的电离：HCNHCN(次要)因为水解程度电离程度，故混合溶液呈碱性。溶液中各粒子浓度大小顺序为c(HCN)c(Na)c(CN)c(OH)c(H)。3不同盐溶液中同一离子浓度的比较，要看溶液中其他离子对其电离或水解的影响。如在相同物质的量浓度的下列溶液中，NH4Cl、CH3COONH4、NH4HSO4，c(NH)由大到小的顺序为。1在CH3COONa溶液中各离子的浓度由大到小排列顺序正确的是()Ac(Na)c(C
14、H3COO)c(OH)c(H)Bc(CH3COO)c(Na)c(OH)c(H)Cc(Na)c(CH3COO)c(H)c(OH)Dc(Na)c(OH)c(CH3COO)c(H)解析：选A在CH3COONa溶液中由于CH3COO的水解，使得c(Na)c(CH3COO)；并且由于水解，使溶液显碱性，故c(OH)c(H)；由于盐的水解程度比较小，所以c(CH3COO)c(OH)，即A项正确。2常温下0.1 molL1 CH3COOH溶液、NaOH溶液、CH3COONa溶液，下列叙述正确的是()A中c(CH3COOH)c(CH3COO)c(H)c(OH)B等体积混合后，醋酸根离子浓度小于的二分之一C等体
15、积混合以后，溶液呈酸性，则c(Na)c(CH3COO)c(H)D等体积混合以后，水的电离程度比等体积混合的电离程度小解析：选BCH3COOH是弱电解质，电离是极其微弱的，溶剂水电离产生氢离子，所以中c(CH3COOH)c(H)c(CH3COO)c(OH)，故A错误；等体积混合后，两者恰好完全反应，所以浓度是原来的一半，但溶液的体积变大促进醋酸根离子的水解，所以等体积混合后，醋酸根离子浓度小于的二分之一，故B正确；等体积混合以后，以醋酸的电离为主，所以溶液呈酸性，则c(CH3COO)c(Na)c(H)，故C错误；等体积混合恰好完全反应生成醋酸钠，醋酸钠是强碱弱酸盐，水解对水的电离起促进作用，而等
16、体积混合以醋酸电离为主，溶液呈酸性，对水的电离起抑制作用，所等体积混合以后，水的电离程度比等体积混合的电离程度大，故D错误。3已知某溶液中只存在OH、H、NH、Cl四种离子，某同学推测其离子浓度大小顺序有以下几种c(Cl)c(NH)c(H)c(OH)c(Cl)c(NH)c(OH)c(H)c(NH)c(Cl)c(OH)c(H)c(Cl)c(H)c(NH)c(OH)则：()上述关系一定不正确的是_(填序号)。()若溶液中只有一种溶质，则该溶液中离子浓度的大小关系为_(填序号)。()若四种离子浓度关系有c(NH)c(Cl)，则该溶液显_(填“酸性”“碱性”或“中性”)。解析：溶液中只存在OH、H、N
17、H、Cl四种离子时，c(Cl)c(NH)c(OH)c(H)一定不正确，因为此时电荷不守恒；若溶液中只有一种溶质，则为NH4Cl溶液，该溶液中离子浓度的大小关系为c(Cl)c(NH)c(H)c(OH)；若四种离子浓度关系有c(NH)c(Cl)，根据溶液中电荷守恒，有 c(OH)c(H)，则该溶液显中性。答案：中性突破三利用图像分析溶液中粒子浓度的关系1酸碱中和滴定图像抓五点破滴定图像抓反应的“起始”点判断酸、碱的相对强弱抓反应的“一半”点判断是哪种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
18、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：2分布系数()pH图像注意：曲线交点时，曲线对应微粒浓度相等。125 时，向20.00 mL NaOH溶液中逐滴加入某浓度的CH3COOH溶液。滴定过程中，溶液的pH与滴入CH3COOH溶液体积的关系如图所示，点时NaOH溶液恰好被中和。则下列说法中错误的是()A.CH3COOH溶液的浓度为0.1 molL1B图中点到点所示溶液中，水的电离程度先增大后减小C点所示溶液中存在：c(CH3COOH)c(H)c(CH3COO)c(OH)D滴定过程中会存在：
19、c(Na)c(CH3COO)c(OH)c(H)解析：选C根据图像分析，滴定前NaOH溶液的pH13，则氢氧化钠溶液的浓度为0.1 molL1，点时氢氧化钠恰好被中和，消耗醋酸溶液20 mL，则醋酸溶液的浓度为0.1 molL1，A正确；图中点到点所示溶液中，随着滴入醋酸溶液，水电离被抑制的程度减小，即水的电离程度增大，恰好反应后继续滴加醋酸，对水的电离起到抑制作用，即图中点到点所示溶液中，水的电离程度先增大后减小，B正确；点所示溶液是等浓度的醋酸和醋酸钠的混合溶液，根据物料守恒：c(CH3COOH)c(CH3COO)2c(Na)，根据电荷守恒：c(Na)c(H)c(CH3COO)c(OH)，则
20、c(CH3COOH)2c(H)c(CH3COO)2c(OH)，C错误；滴定过程中， 醋酸钠和氢氧化钠混合溶液中会有c(Na)c(CH3COO)c(OH)c(H)，D正确。225 时，在25 mL 0.1 molL1 NaOH溶液中，逐滴加入0.2 molL1 CH3COOH溶液，溶液的pH与醋酸体积的关系如图所示，下列分析正确的是()A该滴定过程应该选择酚酞作为指示剂BB点的横坐标a12.5C水的电离程度：DCBDD点时溶液中有：c(CH3COO)c(CH3COOH)c(Na)解析：选AA项，达到滴定终点时溶液显碱性，应该选用酚酞作为指示剂，正确；B项，当a12.5时，氢氧化钠和醋酸的物质的量
21、之比为11，恰好完全反应生成CH3COONa，CH3COONa为强碱弱酸盐，溶液显碱性，与溶液pH7不符，错误；C项，B点时溶液显中性，则醋酸过量，D点时溶液显酸性，醋酸过量更多，水的电离受到抑制，则水的电离程度：DCB，错误；D项，在D点时，反应后醋酸剩余，溶液为等物质的量浓度的醋酸和醋酸钠的混合溶液，根据物料守恒，此时c(CH3COO)c(CH3COOH)2c(Na)，错误。3室温下，用相同浓度的NaOH溶液，分别滴定浓度均为0.1 molL1的三种酸(HA、HB和HD)溶液，滴定曲线如图所示，下列判断错误的是()A三种酸的电离常数关系：K(HA)K(HB)K(HD)B滴定至P点时，溶液中
22、：c(B)c(Na)c(HB)c(H)c(OH)CpH7时，三种溶液中：c(A)c(B)c(D)D当中和百分数达100%时，将三种溶液混合后：c(HA)c(HB)c(HD)c(OH)c(H)解析：选C根据起点pH：HAHBHD知，酸性：HAHBHD，根据酸性越强，酸的电离常数越大，则K(HA)K(HB)K(HD)，故A项正确；根据P点时横坐标中和百分数为50%知，c(HB)c(NaB)11，根据纵坐标pH7知，酸的电离程度大于盐的水解程度，故B项正确；根据电荷守恒c(Na)c(H)c(A)c(OH)和pH7知c(Na)c(A)，同理c(Na)c(B)、c(Na)c(D)，根据中和原理知溶液显中
23、性时需要的NaOH的量不同，故c(Na)不相同，则c(A)、c(B)、c(D)三者不相同，C项错误；当中和百分数都达到100%时，溶液为NaA、NaB、NaD的混合物，则c(OH)c(HA)c(HB)c(HD)c(H)，即 c(HA)c(HB)c(HD)c(OH)c(H)，D项正确。4室温下，0.1 molL1的某二元酸H2A溶液中，逐渐加入NaOH溶液，可能存在的含A粒子的物质的量分数随pH变化的关系如图所示，下列说法正确的是()AH2A的电离方程式：H2AHHAB.pH5时，在NaHA和Na2A的混合溶液中：c(HA)c(A2)110C等物质的量浓度的NaHA和Na2A溶液等体积混合，离子
24、浓度大小关系为c(Na)c(A2)c(HA)DNa2A溶液中必存在：c(OH)c(H)c(HA)2c(H2A)，各粒子浓度均大于0解析：选C二元酸H2A溶液中不存在H2A分子，说明第一步完全电离，则H2A的电离方程式为H2A=HHA、HAHA2，A项错误；由图中pH3时的数据，可求得HA的电离平衡常数Ka1103，温度不变，电离常数不变，pH5时电离常数Ka1103，解得c(HA)c(A2)1100，B项错误；由HA的电离常数可知，等物质的量浓度的NaHA和Na2A的混合溶液中，HA的电离程度大于A2的水解程度，故离子浓度大小关系为c(Na)c(A2)c(HA)，C项正确；二元酸H2A的电离方程式为H2A=HHA、HAHA2，Na2A溶液中不存在H2A分子，c(H2A)0，D项错误。