第8章 第36讲 溶液中粒子浓度的关系及分析（Word教参）-【优化指导】2024高考化学一轮复习高中总复习·第1轮（老教材 新高考）

第36讲　溶液中粒子浓度的关系及分析

1．熟悉两大理论，构建思维基点

(1)电离理论

①弱电解质的电离是微弱的，电离产生的粒子都非常少，同时还要考虑水的电离。

例如，稀醋酸溶液中，存在电离平衡：CH3COOH⇌CH3COO－＋H＋，H2O⇌OH－＋H＋，各种粒子浓度由大到小的顺序：c(CH3COOH)＞c(H＋)＞c(CH3COO－)＞c(OH－)。

②多元弱酸的电离是分步进行的，其主要是第一步电离(第一步电离程度远大于第二步电离)。例如，在H2S溶液中：H2S、HS－、S2－、H＋的浓度大小关系为c(H2S)>c(H＋)>c(HS－)>c(S2－)。

(2)水解理论

①弱电解质离子的水解损失是微量的(互相促进的水解除外)，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度。

例如，在NH4Cl溶液中，NH、Cl－、NH3·H2O、H＋的浓度大小关系为c(Cl－)>c(NH)>c(H＋)>c(NH3·H2O)。

②多元弱酸酸根离子的水解是分步进行的，但以第一步水解为主。

例如，在Na2CO3溶液中，CO、HCO、H2CO3的浓度大小关系为c(CO)>c(HCO)>c(H2CO3)。

2．基于电解质的变化，熟练推导电解质溶液中三个守恒关系

(1)电荷守恒

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。

例如，Na2CO3溶液中含义Na＋、CO、H＋、OH－、HCO，存在电荷守恒关系：c(Na＋)＋c(H＋)＝2c(CO)＋c(HCO)＋c(OH－)。

(2)元素质量守恒

电解质溶液中，由于某些离子能水解或电离，离子的存在形式发生变化，但变化前后其中某种元素质量是守恒的。

例如，Na2CO3溶液中CO能水解，故碳元素以CO、HCO、H2CO3三种形式存在，存在元素质量守恒关系：c(Na＋)＝2[c(CO)＋c(HCO)＋c(H2CO3)]。

(3)质子守恒

电解质溶液中，由于电离、水解等过程的发生，往往存在质子(H＋)的转移，转移过程中H＋数目保持不变，称为质子守恒，可由电荷守恒及元素质量守恒关系式联合求出。

例如，Na2CO3溶液中，存在质子守恒关系：c(OH－)＝c(H＋)＋c(HCO)＋2c(H2CO3)。

考向1　单一溶液中各种粒子浓度的比较

【例1】室温下，下列指定溶液中粒子的浓度关系正确的是(　　)

A．0.1 mol/L(NH4)2SO4溶液：c(SO)＞c(NH)＞c(H＋)＞c(OH－)

B．0.1 mol/L Na2CO3溶液：c(OH－)＝c(H＋)＋c(HCO)＋c(H2CO3)

C．0.1 mol/L明矾溶液：c(SO)＞c(K＋)＞c(Al3＋)＞c(H＋)＞c(OH－)

D．0.1 mol/L的NaHCO3溶液：c(Na＋)＝c(HCO)＋c(H2CO3)＋2c(CO)

C　解析：0.1 mol/L (NH4)2SO4溶液中铵根离子水解，溶液显酸性，但水解程度不大，则c(NH)＞c(SO)＞c(H＋)＞c(OH－)，A错误；根据质子守恒，应是c(OH－)＝c(H＋)＋c(HCO)＋2c(H2CO3)，B错误；明矾溶液中Al3＋发生水解，C正确；由元素质量守恒知，c(CO)不应乘以2，正确为c(Na＋)＝c(HCO)＋c(H2CO3)＋c(CO)，D错误。

考向2　混合溶液中各种粒子浓度的比较

【例2】25 ℃时，在10 mL浓度均为0.1 mol/L 的NaOH和NH3·H2O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(NH3·H2O)

B．加入10 mL盐酸时：c(NH)＋c(H＋)＝c(OH－)

C．加入盐酸至溶液pH＝7时：c(Cl－)<c(Na＋)

D．加入20 mL盐酸时：c(Cl－)＝c(NH)＋c(Na＋)

[思路剖析]

B　解析：NH3·H2O是弱电解质，能部分电离，溶液中c(Na＋)>c(NH3·H2O)，A错误；当加入10 mL盐酸时，恰好将NaOH中和完，溶液中c(Na＋)＝c(Cl－)，根据电荷守恒：c(Na＋)＋c(NH)＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(OH－)可知，c(NH)＋c(H＋)＝c(OH－)，B正确；溶液pH＝7时，溶液中c(H＋)＝c(OH－)，根据电荷守恒可知c(Na＋)＋c(NH)＝c(Cl－)，则有c(Cl－)>c(Na＋)，C错误；加入20 mL盐酸时，恰