1、1溶液中微粒浓度大小比较的理论依据(1)电离理论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:NH3H2O、NH、OH浓度的大小关系是c(NH3H2O)c(OH)c(NH)。多元弱酸的电离是分步进行的,其主要是第一级电离(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)水解理论弱电解质离子的水解是微弱的(水解相互促进的情况除外),水解生成的微粒浓度很小,本身浓度减小的也很小,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
2、度。如NH4Cl溶液中:NH、Cl、NH3H2O、H的浓度大小关系是c(Cl)c(NH)c(H)c(NH3H2O)。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(第一步水解程度远大于第二步水解),如在Na2CO3溶液中:CO、HCO、H2CO3的浓度大小关系应是c(CO)c(HCO)c(H2CO3)。2溶液中微粒浓度的三大定量关系(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、HCO、CO、OH,其电荷守恒关系为:c(Na)c(H)c(HCO)c(OH)2c(CO)。(2)物
3、料守恒规律电解质溶液中,由于某些离子能够水解或电离,离子种类有所变化,但原子总是守恒的。如K2S溶液中S2、HS都能水解,故S原子以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)质子守恒规律如Na2S水溶液中的质子转移情况图示如下:由图可得到Na2S水溶液中质子守恒式:c(H3O)2c(H2S)c(HS)c(OH)或c(H)2c(H2S)c(HS)c(OH)。质子守恒的关系式也可以由电荷守恒式与物料守恒式推导得到。【重难点指数】【重难点考向一】溶液中离子浓度的关系【典型例题1】(2014高考全国卷,11)一定温度下,下列溶液的离子
4、浓度关系式正确的是()ApH5的H2S溶液中,c(H)c(HS)1105 molL1BpHa的氨水溶液,稀释10倍后,其pHb,则ab1CpH2的H2C2O4溶液与pH12的NaOH溶液任意比例混合:c(Na)c(H)c(OH)c(HC2O)DpH相同的CH3COONaNaHCO3NaClO三种溶液的c(Na):【答案】D【名师点睛】(1)比较时紧扣两个微弱弱电解质(弱酸、弱碱、水)的电离是微弱的,且水的电离能力远远小于弱酸和弱碱的电离能力。如在稀醋酸溶液中:CH3COOHCH3COOH,H2OOHH,在溶液中微粒浓度由大到小的顺序:c(CH3COOH)c(H)c(CH3COO)c(OH)。弱
5、酸根阴离子或弱碱阳离子的水解是微弱的,但水的电离程度远远小于盐的水解程度。如稀的CH3COONa溶液中,CH3COONa=CH3COONa,CH3COOH2OCH3COOHOH,H2OHOH,所以CH3COONa溶液中,c(Na)c(CH3COO)c(OH)c(CH3COOH)c(H)。(2)规避等量关系中的2个易失分点电荷守恒式中不只是各离子浓度的简单相加。如2c(CO)的系数2代表一个CO带2个负电荷,不可漏掉。物料守恒式中,离子浓度系数不能漏写或颠倒。如Na2S溶液中的物料守恒式c(Na)2c(S2)c(HS)c(H2S)中,“2”表示c(Na)是溶液中硫元素各种存在形式的硫原子总浓度的
6、2倍。【重难点考向二】结合过程图比较离子浓度的关系【典型例题1】(2015高考山东卷)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)【答案】D1在Na2S溶液中下列关系不正确的是 ( )Ac(Na+) =2c( HS) +2c(S2) +2c(H2S)Bc(Na+) +c(H+)=c(OH)+c(HS)+ 2c(S2)Cc(Na+) c(S2)
7、 c(OH)c(HS)Dc(OH)=c(HS)+c(H+)+ c(H2S)【答案】D【解析】A、根据物料守恒,c(Na) =2c( HS) +2c(S2) +2c(H2S),故说法正确;B、根据溶液电中性,c(Na) +c(H)=c(OH)+c(HS)+ 2c(S2),故说法正确;C、S2H2OHSOH,HSH2OH2SOH,水解的程度非常微弱,c(Na) c(S2) c(OH)c(HS) ,故说法正确;D、根据质子守恒,c(OH)=c(HS)+c(H)+2 c(H2S) ,故说法错误。225时,0.1 mol/L下列溶液的pH如下表,有关比较正确的是 ( )序号溶液NaClCH3COONH4
8、NaClONaHCO3Na2CO3pH7.07.010.38.3来源11.6A酸性的相对强弱:HClOHCO3B由水电离产生的c(H+): = C溶液中酸根离子浓度:c(ClO)c(HCO3)D在溶液等体积混合后的溶液中:c(HCO3)+c(CO32)+c(H2CO3)=0.1 mol/L【答案】D325时,下列有关溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是 ( )ANaHCO3溶液中:c(H+)+c(H2CO3)=c(CO32)+c(OH)B0.1mol/L醋酸钠溶液20ml与0.1mol/L盐酸10ml混合后的溶液中:c(CH3COO)c(Cl)c(H+)c(CH3COOH)C物质的量浓度相等的
9、NH4Cl、(NH4)2SO4、NH4Al(SO4)2三种溶液中,c(NH4+)由大到小的顺序为:D浓度为0.1mol/L的氨水、C6H5ONa溶液、Na2CO3溶液、NaHCO3溶液,pH的大小顺序:【答案】A【解析】ANaHCO3溶液中根据质子守恒可知c(H+)+c(H2CO3)=c(CO32)+c(OH),A正确;B0.1mol/L醋酸钠溶液20ml与0.1mol/L盐酸10ml混合后的溶液中存在等浓度的醋酸钠、醋酸和氯化钠,溶液显酸性,则溶液中c(CH3COO)c(Cl) c(CH3COOH) c(H+),C错误;C铝离子水解抑制铵根水解,则物质的量浓度相等的NH4Cl、(NH4)2S
10、O4、NH4Al(SO4)2三种溶液中,c(NH4+)由大到小的顺序为:,C错误;D酸性是碳酸强于苯酚,苯酚强于碳酸氢钠,酸性越强,相应酸根越容易水解,则浓度为0.1mol/L的氨水、C6H5ONa溶液、Na2CO3溶液、NaHCO3溶液,pH的大小顺序为,D错误,答案选A。4有4种混合溶液,分别由等体积01molL的2种溶液混合而成(忽体积的变化):CH3COONa与HCl;CH3COONa与NaOH;CH3COONa与NaCl;CH3COONa与NaHCO3;下列各项排序正确的是 ( )ApH: Bc(CH3COO):C溶液中c(H+): DC(CH3COOH):【答案】B中C(H+)越大
11、,pH越小,则四种混合液中的pH大小顺序为:,c(H+)大小为:,故C错误;D、因水解程度越大,则生成的CH3COOH就多,则c(CH3COOH),而中CH3COO-与酸结合生成弱电解质CH3COOH,则c(CH3COOH)最大,即c(CH3COOH),故D错误;故选B。5某二元酸(化学式用H2B表示)在水中的电离方程式是:H2B = H+HB-,HB- H+B2-回答下列问题:(1)Na2B溶液显 (填“酸性”“中性”或“碱性”),理由是 。(用离子方程式表示)(2)在0.1 molL-1 Na2B溶液中,下列粒子浓度关系式正确的是 。Ac(Na+)+(OH-)c(H+)+c(HB-)Bc(
12、Na+)+c(H+)c(OH-)+c(HB-)+2c(B2-)Cc(Na+)2c(B2-)+2c(HB-)D c(B2-)+ c(HB-)0.1molL-1(3)已知0.1 molL-1 NaHB溶液的pH2,则0.1molL-1 H2B溶液中氢离子的物质的量浓度可能是 0.11 molL-1(填“”或”),理由是 。(4)0.1 molL-1 NaHB溶液中各种离子浓度由大到小的顺序是 。【答案】(1) 碱性 ;B2- + H2O OH-+ HB-(2)BCD(3)c(HB-)c(H+)c(B2-)c(OH-)(2)某二元酸在水中的电离方程式是:H2B = H+HB-,HB- H+B2-,0
13、.1 molL-1 Na2B溶液显碱性,溶液中存在的微粒有H+、HB-、B2-和Na+。A、根据电荷守恒,c(Na+)+c(H+)c(OH-)+c(HB-)+2c(B2-),和物料守恒c(Na+)2c(B2-)+2c(HB-),有(OH-)c(H+)+c(HB-), 因此c(Na+)+(OH-)c(H+)+c(HB-),故A错误;B、溶液中存在电荷守恒,c(Na+)+c(H+)c(OH-)+c(HB-)+2c(B2-),故B正确;C、根据物料守恒,有c(Na+)2c(B2-)+2c(HB-) ,故C正确;D、根据物料守恒,c(B2-)+ c(HB-)0.1molL-1,故D正确;故选BCD;(
14、3)若0.1molL-1NaHB溶液的pH=2,说明溶液中C(H+)=0.01mol/L,则HB-的电离度是10%,H2B第一步完全电离,第二步部分电离,由于H2B第一步电离产生的H+抑制了HB-的电离,故H2B(0.1 mol/L)的c(H+)小于0.11 mol/L,故答案为:,H2B第一步电离产生的H+对HB-的电离起了抑制作用;(4)钠离子不电离,HB-能电离,所以c(Na+)c(HB-),根据(3)知,溶液呈酸性,则c(H+)c(OH-),水和HB-都电离出氢离子,则c(H+)c(B2-),所以该溶液中离子浓度大小顺序是c(Na+)c(HB-)c(H+)c(B2-)c(OH-),故答案为:c(Na+)c(HB-)c(H+)c(B2-)c(OH-)