1、微题型一微题型二微题型三专题课时4 电解质溶液中粒子浓度关系微题型一微题型二微题型三判断电解质溶液中粒子浓度的关系,是高考常考题型,一般从单一溶液、混合溶液和不同溶液三个角度进行考查,其中反应过程中不同阶段粒子浓度关系的判断是近几年高考的热点和亮点。电离理论和水解理论是比较电解质溶液中粒子浓度大小关系的重要依据,电荷守恒、物料守恒和质子守恒是判断电解质溶液中粒子浓度等量关系的重要依据,该类题目的解题关键是正确判断溶液中溶质的成分及其量的关系,以及离子的电离程度和水解程度的大小。该题型一般综合性强、难度较大,能够很好考查学生的分析推理能力,复习备考中应特别关注。题型特征 微题型一微题型二微题型三
2、解题探究 一、熟悉解题两大理论 构建思维基点1.电离理论(1)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、NH4、OH浓度的大小关系是 c(NH3H2O)c(OH)c(NH4)。(2)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)。微题型一微题型二微题型三2.水解理论(1)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
3、 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度。如 NH4Cl 溶液中:NH4、Cl、NH3H2O、H的浓度大小关系是 c(Cl)c(NH4)c(H)c(NH3H2O)。(2)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:CO23、HCO3、H2CO3的 浓 度 大 小 关 系 应 是c(CO23)c(HCO3)c(H2CO3)。微题型一微题型二微题型三二、紧抓解题三大规律 明确等量关系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
4、。如NaHCO3 溶液中存在着 Na、H、HCO3、CO23、OH,存在如下关系:c(Na)c(H)c(HCO3)c(OH)2c(CO23)。2.物料守恒规律电解质溶液中,由于某些离子能够水解或电离,粒子种类有所变化,变成其他离子或分子等,但离子或分子中某种特定元素对应原子的总数是不会改变的。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)。微题型一微题型二微题型三3.质子守恒规律电解质溶液中分子或离子得到或失去原子(H)的物质的量应相等。如 Na2S 水溶液中的质子转移作用图示如下
5、:质子守恒的关系式也可由电荷守恒式与物料守恒式推导得到。三、落实解题三大类型 扫除思维盲点 微题型一微题型二微题型三微题型一 单一溶液中离子浓度关系 题型示例【示例 1】(2014安徽理综,11)室温下,下列溶液中粒子浓度关系正确的是()A.Na2S 溶液:c(Na)c(HS)c(OH)c(H2S)B.Na2C2O4 溶液:c(OH)c(H)c(HC2O4)2c(H2C2O4)C.Na2CO3 溶液:c(Na)c(H)2c(CO23)c(OH)D.CH3COONa 和 CaCl2 混 合 溶 液:c(Na)c(Ca2 )c(CH3COO)c(CH3COOH)2c(Cl)微题型一微题型二微题型三
6、思维提示 A 项,由于 S2H2OHSOH、HSH2OH2SOH、H2OHOH,故离子浓度关系应为c(Na)c(OH)c(HS)c(H2S),错误;B 项,符合电解质溶液中质子守恒关系,正确;C 项,根据电荷守恒有 c(Na)c(H)c(HCO3)2c(CO23)c(OH),错误;D 项,根据物料守恒,离子浓度 的关系应 为 c(Na)c(Ca2 )c(CH3COO)c(CH3COOH)12c(Cl),错误。答案 B 微题型一微题型二微题型三题型精练 1.盐 MN 溶于水存在如下过程:MN=MN H2OOHH HN下列有关说法中不正确的是()A.MN 是强电解质B.N结合 H的能力一定比 OH
7、强C.该过程使溶液中的 c(OH)c(H)D.溶液中存在 c(HN)c(OH)c(H)微题型一微题型二微题型三解析 由 MN=MN可看出 MN 是强电解质,A 正确;从反应过程可以看出,N与水电离出来的 H结合为弱电解质 HN,因此溶液中 c(OH)c(H),C 正确;根据质子守恒可知 D 项正确;N结合 H的能力不一定比 OH强,例如 HCO3、F等结合 H的能力都没有 OH强,故 B 错。答案 B 微题型一微题型二微题型三2.下列溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是()A.0.1 molL1(NH4)2Fe(SO4)2 溶液中:c(NH4)c(SO24)c(Fe2)c(H)c(OH)B.室
8、温时浓度均为 0.1 molL1的 NH3H2O 和 NH4Cl 的混合溶液,pH 为 10,则:c(NH4)c(H)c(NH3H2O)c(OH)C.0.1 molL1(CH3COO)2 Ba 溶液中:2c(Ba2)2c(CH3COO)c(CH3COOH)D.0.1 molL1NaHC2O4 溶液显弱酸性,则:c(Na)c(HC2O4)c(H2C2O4)c(C2O24)c(H)微题型一微题型二微题型三解析 选项 A 中忽略了 NH4 的水解,A 错;选项 B 中由电荷守恒知 c(NH4)c(H)c(OH)c(Cl),因为混合溶液的 pH 为 10,故 NH3H2O 的电离程度大于 NH4 的水
9、解程度,即 c(NH3H2O)0.1 molL1c(Cl),可推出题给关系式。选项 C 中根据物料守恒可知正确的关系式为 2c(Ba2)c(CH3COO)c(CH3COOH)。选项 D 中 NaHC2O4 溶液显弱酸性,说明 HC2O4 的电离程度大于水解程度,因此 c(C2O24)c(H2C2O4)。答案 B 微题型一微题型二微题型三【易错警示】1.比较时紧扣两个微弱(1)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(CH3CO
10、O)c(OH)。(2)弱酸根离子或弱碱根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=CH3COO Na,CH3COO H2OCH3COOHOH,H2OHOH,所以 CH3COONa 溶液中,c(Na)c(CH3COO)c(OH)c(CH3COOH)c(H)。微题型一微题型二微题型三2.(1)酸式盐溶液的酸碱性主要取决于酸式盐中酸式酸根离子的电离能力和水解能力哪一个更强,如 NaHCO3 溶液中 HCO3 的水解能力大于其电离能力,故溶液显碱性。(2)多元弱酸的强碱正盐溶液:弱酸根离子水解以第一步为主。例如,硫
11、化钠溶液中:c(Na)c(S2)c(OH)c(HS)c(H)。微题型一微题型二微题型三微题型二 混合溶液中离子浓度关系 题型示例【示例 2】(2015安徽理综,13)25 时,在 10 mL 浓度均为 0.1 mol/LNaOH 和 NH3H2O 混合溶液中滴加 0.1 mol/L 的盐酸,下列有关溶液中粒子浓度关系正确的是()A.未加盐酸时:c(OH)c(Na)c(NH3H2O)B.加入 10 mL 盐酸时:c(NH4)c(H)c(OH)C.加入盐酸至溶液 pH7 时:c(Cl)c(Na)D.加入 20 mL 盐酸时:c(Cl)c(NH4)c(Na)微题型一微题型二微题型三思维提示 A 项,
12、未加盐酸时,由于 NH3H2O 的部分电离,所以c(OH)c(Na)c(NH3H2O),错误;B 项,加入 10 mL 盐酸时,c(Cl)c(Na),再由电荷守恒可知 c(NH4)c(H)c(OH),正确;C 项,由电荷守恒得:c(Na)c(NH4)c(H)c(Cl)c(OH),pH7 时,c(H)c(OH),所以有 c(Cl)c(Na),错误;D 项,当加入 20 mL 盐酸时溶质为 NaCl、NH4Cl,溶液呈酸性,即 c(H)c(OH),再根据电荷守恒可得:c(Cl)c(OH)c(H)c(NH4)c(Na),则 c(Cl)c(NH4)c(Na),错误。答案 B 微题型一微题型二微题型三题
13、型精练 1.(单纯混合型)(2015郑州联考)下列说法正确的是()A.0.020 molL1 的 HCN(aq)与 0.020 molL1 NaCN(aq)等体积混合得到的碱性混合溶液中:c(Na)c(CN)B.某二元弱酸的酸式盐 NaHA 溶液中:c(H)c(A2)c(OH)c(H2A)C.在 物 质 的 量 浓 度 均 为 0.01 molL 1 的 CH3COOH 和CH3COONa 的混合溶液中:c(CH3COOH)c(CH3COO)0.01 molL1D.c(NH4)相等的(NH4)2SO4 溶液、NH4HCO3 溶液、NH4Cl 溶液:c(NH4)2SO4c(NH4HCO3)c(N
14、H4Cl)微题型一微题型二微题型三解析 A 项,溶液中电荷守恒,则有:c(Na)c(H)c(CN)c(OH),由于 c(OH)c(H),推知 c(Na)c(CN),正确;B 项,根据质子守恒,在 NaHA 溶液中存在:c(OH)c(A2)c(H)c(H2A),错误;C 项,根据物料守恒,则有:c(CH3COOH)c(CH3COO)0.02 molL1,错误;D 项,c(NH4)相等时,(NH4)2SO4 溶液、NH4HCO3 溶液、NH4Cl 溶液的浓度应符合:c(NH4)2SO4c(NH4Cl)c(NH4HCO3)。答案 A 微题型一微题型二微题型三【易错警示】规避守恒关系中两大易失分点(1
15、)在列电荷守恒式时,注意离子所带电荷的多少,不要简单地认为只是各离子浓度相加,如 2c(CO23)的系数“2”不可漏掉。(2)等式考虑守恒原理,不等式考虑平衡原理 等式一般与电荷守恒、物料守恒、质子守恒相联系。如果给定的等式不是三个守恒式,可以把三个守恒式变化形式后相互作差,加以推导即可。如果给定的是不等式,要先考虑等式,对等式的一边加入或减少某离子,即可变成不等式。微题型一微题型二微题型三2.(酸、碱中和型)(1)比较下列几种溶液混合后各离子浓度的大小。CH3COOH溶液和NaOH溶液等浓度等体积混合,离子浓度大小顺序为_。NaOH溶液和CH3COOH溶液等浓度按 12体积比混合后pHc(C
16、H3COO)c(OH)c(H)c(CH3COO)c(Na)c(H)c(OH)c(CH3COO)c(Na)c(H)c(OH)微题型一微题型二微题型三(2)(2015山东理综,13)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()A.a点所示溶液中c(Na)c(A)c(H)c(HA)B.a、b两点所示溶液中水的电离程度相同 C.pH7时,c(Na)c(A)c(HA)D.b点所示溶液中c(A)c(HA)微题型一微题型二微题型三解析 A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,
17、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点时NaH和HA的溶液,主要由于HA的电离而使溶液呈酸性,抑制了水的电离,所以a点水的电离程度大于b点,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。答案 D 微题型一微题型二微题型三【思维建模】酸、碱中和型离子浓度的关系 微题型一微题型二微题型三3.(其他反
18、应过程)(2015江苏化学,14)室温下,向下列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 molL 1 CH3COONa 溶液中通 HCl:c(Na)c(CH3COOH)c(Cl)微题型一微
19、题型二微题型三解析 A 项,根据电荷守恒可知:c(NH4)c(H)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(
20、Na)2c(SO23)c(HSO3)c(H2SO3),通入 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。答案 D 微题型一微题型二微题型三微题型三 不同溶液中同一离子浓度的比较【示例3】有4种混合溶液,分别由下列等体积的0.1 molL1的两种溶液混合而成:CH3COONa与HCl;CH3COONa与Na
21、OH;CH3COONa与NaCl;CH3COONa与NaHCO3。下列各项排序中正确的是()A.pH:B.c(CH3COOH):C.c(CH3COO):D.溶液中c(H):题型示例 微题型一微题型二微题型三思维提示 中还存在能水解的 HCO3,故的碱性强于,A错误,由于中两种阴离子水解相互抑制,故水解生成的醋酸分子比中的少,B 错;中 CH3COO浓度比中的大,中CH3COO的水解受到 NaOH 的强烈抑制,使得溶液中 CH3COO的浓度最大,中两种溶液混合后恰好反应生成醋酸,醋酸为弱电解质,故其电离程度较小,溶液中 CH3COO的浓度最小,C 正确;的溶液碱性最强,即中 c(H)最小,D 错
22、误。答案 C 微题型一微题型二微题型三题型精练 1.关于浓度均为 0.1 molL1 的三种溶液:氨水、盐酸、氯化铵溶液,下列说法不正确的是()A.c(NH4):B.水电离出的 c(H):C.和等体积混合后的溶液:c(H)c(OH)c(NH3H2O)D.和等体积混合后的溶液:c(NH4)c(Cl)c(OH)c(H)微题型一微题型二微题型三解析 A 项氯化铵为强电解质,完全电离后产生大量的 NH4,NH3H2O 为弱电解质只有少量的 NH4 产生,说法正确;B 项在水中加入酸和碱都抑制水的电离,由于 HCl 完全电离,NH3H2O 不完全电离,因此氨水对水的电离抑制程度小,水电离出的 c(H)大
23、,B 项不正确;盐酸和氨水混合后恰好完全反应,但因生成的盐为强酸弱碱盐,溶液显酸性,而多余的 H为水解产生,C 项正确;D 项和等体积混合,溶液呈碱性,c(OH)c(H),根据电荷守恒,则 c(NH4)c(H)c(OH)c(Cl),因此 c(NH4)c(Cl)c(OH)c(H)。答案 B 微题型一微题型二微题型三【题型模板】分析溶液中微粒浓度关系的思维流程 微题型一微题型二微题型三2.比较下列几组溶液中指定离子浓度的大小。(1)浓度均为 0.1 molL1 的H2S、NaHS、Na2S、H2S 和NaHS 混合液,溶液 pH 从大到小的顺序是_。c(H2S)从大到小的顺序是_。(2)相同浓度的
24、下列溶液中:CH3COONH4、CH3COONa、CH3COOH 中,c(CH3COO)由大到小的顺序是_。(3)c(NH4)相 等 的(NH4)2SO4 溶 液、NH4HSO4 溶 液、(NH4)2CO3 溶液、NH4Cl 溶液,其物质的量浓度由大到小的顺序为_。答案(1)(2)(3)微题型一微题型二微题型三【练后归纳】该类情况要看溶液中其他离子对该离子的影响:如 25 时,相同物质的量浓度的下列溶液中:NH4Cl、CH3COONH4、NH4HSO4、(NH4)2SO4、(NH4)2Fe(SO4)2,c(NH4)由大到小的顺序为。分析流程为:分组-化学式中NH4 的数目-选参照物NH4Cl相当于在的基础上促进NH4 的水解相当于在的基础上抑制NH4 的水解-选参照物(NH4)2SO4 相当于在的基础上抑制NH4 的水解