内容正文:
知识清单24 溶液中微粒浓度的关系
知识点01 溶液中微粒浓度的等量关系
知识点03 溶液中微粒浓度的不等量关系
知识点05 电解质溶液图像分析
知识点02 溶液酸碱性的判断
知识点04 微粒浓度的比较常见类型
知识点01 溶液中微粒浓度的等量关系
1.电荷守恒
(1)含义:阳离子所带的正电荷总数与阴离子所带的负电荷总数相等
(2)系数:电荷数
(3)特点:只含离子,与物质的种类、比例、是否反应无关,只与离子的种类有关
(4)判断:先看系数是否正确,再看离子是否齐全
2.物料守恒
(1)含义
①原始物质中某些微粒间存在特定的比例关系
②溶液中所有含某元素或原子团的微粒的浓度之和等于某一特定的数值
(2)系数:按照比例确定
(3)特点:一定没有H+和OH-,与比例有关,与是否反应无关
(4)判断:先看比例是否正确,再看微粒是否齐全
3.质子守恒
(1)含义:水电离出的c(H+)和c(OH-)相等
(2)表达式:c(OH-)+c(OH-)消耗-c(OH-)外来=c(H+)+c(H+)消耗-c(H+)外来
(3)系数:变化量
(4)特点:一定有H+和OH-,还有分子
(5)混合液中质子守恒=电荷守恒与物料守恒消不变或特定的离子
(6)判断:先根据变化量确定系数是否正确,再看微粒方向是否正确
分析粒子浓度关系的策略
(1)若使用的是“>”或“<”,应主要考虑“电离”和“水解”。
(2)若用“=”连接,应根据“守恒”原理,视不同情况而定。
①若等号一端全部是阴离子或阳离子,应首先考虑电荷守恒;
②若等号一端各项中都含有同一种元素,应首先考虑这种元素的元素质量守恒;
③若出现等号,但既不是电荷守恒,也不是元素质量守恒,则可考虑将电荷守恒和元素质量守恒进行合并处理,即推得质子守恒。
【典例01】50 ℃时,下列各溶液中,离子的物质的量浓度关系正确的是
A.pH=4的醋酸中:c平(H+)=4.0 mol·L-1
B.饱和小苏打溶液中:c平(Na+)>c平(HCO)
C.饱和食盐水中:c平(Na+)+c平(H+)=c平(Cl-)+c平(OH-)
D.pH=12的纯碱溶液中,c平(OH-)=1.0×10-2 mol·L-1
【答案】BC
【详解】A.pH=-lgc(H+)=4,则c(H+)=10-pH =10-4mol/L,故A错误;
B.小苏打溶液中溶质碳酸氢钠,其中碳酸氢根离子水解溶液显碱性,饱和小苏打溶液中:c平(Na+)>c平(HCO),故B正确;
C.溶液中存在电荷守恒,c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),故C正确;
D.溶液的温度常温,水的离子积常数不是10-14,则pH=12的纯碱溶液中:c(OH-)≠1.0×10-2mol•L-1,故D错误;
故答案为BC。
【典例02】常温下,将溶液滴入的HX溶液,溶液pH和温度随加入NaOH溶液体积变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A.,HX为强酸
B.A点存在守恒关系
C.B点存在守恒关系
D.A、B、C三点中由水电离出的顺序为
【答案】D
【详解】A.由图可知,加入20.00mL氢氧化钠时,与HX恰好反应,则氢氧化钠与HX浓度相等,;由图可知,0.0100mol/L的HX的pH大于1,则HX部分电离,为弱酸,A错误;
B.A点得到溶液为等量的NaX、HX,由电荷守恒可知,由物料守恒可知,,则存在守恒关系,B错误;
C.由电荷守恒可知,B点为中性溶液,则,C错误;
D.酸和碱都会抑制水的电离,C点氢氧化钠、HX恰好反应生成NaX此时水的电离程度最大,A点酸的浓度最大水的电离程度最弱,则A、B、C三点中由水电离出的顺序为,D正确;
故选D。
知识点02 溶液酸碱性的判断
1.根据电离常数判断
(1)弱酸(碱)与其相应盐(1∶1)混合:比较Ka或Kb与Kh的相对大小
(2)弱酸的酸式盐:比较水解程度(Kh2)和电离程度(Ka2)的相对大小
(3)弱酸弱碱盐:比较Kh阳和Kh阴的相对大小
2.根据微粒浓度判断
(1)NaHA溶液中:c(H2A)>c(A2-),则溶液呈碱性
(2)MA溶液中:c(M+)>c(A-),则溶液呈碱性
(3)HA+NaB(1∶1)溶液中:c(HA)>c(B-),则溶液呈碱性
3.根据酸碱混合后所得物质判断
(1)等浓度等体积的醋酸和烧碱混合,则溶液呈碱性
(2)等浓度等体积的氨水和盐酸混合,则溶液呈酸性
(3)pH之和等于14的盐酸和烧碱等体积混合,则溶液呈中性
(4)pH之和等于14的醋酸和烧碱等体积混合,则溶液呈酸性
(5)pH之和等于14的氨水和盐酸等体积混合,则溶液呈碱性
4.四种常考混合溶液的酸碱性
(1)CH3COOH与CH3COONa等浓度时:CH3COOH的电离程度大于CH3COO-的水解程度,