内容正文:
1.溶液中的守恒关系
守恒规律
内容
实例(Na2CO3和NaHCO3)
物料
守恒
在电解质溶液中,由于某些离子能够水解,粒子种类增多,但这些粒子所含某些原子的总数始终不变
Na2CO3:c(Na+)=
2[c(HCO)+c(CO)+c(H2CO3)]
NaHCO3:c(Na+)=
c(HCO)+c(CO)+c(H2CO3)
电荷
守恒
在电解质溶液中,阳离子的电荷总数与阴离子的电荷总数相等,即溶液呈电中性
Na2CO3:c(Na+)+c(H+)=c(HCO)+c(OH-)+
2c(CO)
NaHCO3:c(Na+)+c(H+)=c(HCO)+c(OH-)+2c(CO)
质子
守恒
电解质溶液中,分子(或离子)得、失质子(H+)的物质的量应相等
Na2CO3:c(OH-)=c(H+)+c(HCO)+2c(H2CO3)
NaHCO3:c(OH-)=c(H+)-c(CO)+c(H2CO3)
2.溶液中离子浓度的大小比较
(1)不同溶液中同一离子浓度的比较
要看溶液中其他离子对其影响的因素。
例如:在相同物质的量浓度的下列溶液中:a.NH4Cl、b.CH3COONH4、c.NH4HSO4,
c(NH)由大到小的顺序:c>a>b。
(2)同一溶液中不同离子浓度的大小比较
(3)混合溶液中各离子浓度的比较
根据电离程度、水解程度的相对大小分析。
①分子的电离大于相应离子的水解。
例如:等物质的量浓度的NH4Cl与NH3·H2O混合溶液中,c(NH)>c(Cl-)>c(NH3·H2O)>c(OH-)>c(H+)。
②分子的电离小于相应离子的水解。
例如:在0.1 mol·L-1的NaCN和0.1 mol·L-1的HCN溶液的混合液中,各离子浓度的大小顺序为c(HCN)>c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+)。
1.(2022·哈尔滨期中)在0.1 mol·L-1Na2CO3溶液中,下列关系正确的是( )
A.c(Na+)=2c(CO)
B.c(OH-)=c(H+)+c(HCO)+c(H2CO3)
C.c(HCO)>c(H2CO3)
D.c(Na+)+c(H+)=c(CO)+c(HCO)+c(OH-)
解析 CO水解而Na+不水解,所以c(Na+)>2c(CO),A错误;溶液中的质子守恒为c(OH-)=c(H+)+c(HCO)+2c(H2CO3),B错误;CO第一步水解远远大于第二步,所以c(HCO)>c(H2CO3),C正确;溶液中存在电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(HCO)+c(OH-)+2c(CO),D错误。
答案 C
2.(2022·南昌期中)有4种混合溶液,分别由等体积0.1 mol·L-1的2种溶液混合而成:
①CH3COONa与NaCl溶液;②CH3COONa与NaOH溶液;③CH3COONa与NaHSO4溶液;④CH3COONa与NaHCO3溶液。c(CH3COO-)由大到小排序正确的是( )
A.②>④>③>① B.②>④>①>③
C.③>①>②>④ D.①>④>③>②
解析 ①CH3COONa与NaCl溶液,CH3COO-发生水解;②CH3COONa与NaOH溶液,NaOH为强碱,NaOH电离的OH-抑制了CH3COO-的水解,CH3COO-浓度最大;③CH3COONa与NaHSO4溶液,二者恰好反应生成CH3COOH,CH3COOH的电离程度较小,溶液中CH3COO-浓度最小;④CH3COONa与NaHCO3溶液,HCO水解后的溶液显碱性,抑制了CH3COO-的水解,但抑制程度小于②。根据以上分析可知,各混合溶液中c(CH3COO-)由大到小的顺序为②>④>①>③。
答案 B
3.室温下向10 mL 0.1 mol·L-1NaOH溶液中加入0.1 mol·L-1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.HA是一元强酸
B.a点所示溶液中c(Na+)>c(A-)>c(HA)>c(OH-)
C.当pH=7时,c(Na+)=c(A-)
D.b点溶液中由水电离出的c(H+)=1.0×10-4.7 mol·L-1
解析 a点时酸碱恰好中和,溶液pH=8.7,说明HA为弱酸,A错误;a点时酸碱恰好中和,溶液pH=8.7,说明HA为弱酸,NaA溶液水解呈碱性,应为c(OH-)>c(HA),B错误;当pH=7时,c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒,c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-),则c(Na+)=c(A-),C正确;b点溶液中含有等物质的量浓度的NaA和HA,溶液显酸性,HA的电离抑制水的电离,由水电离出的c(H+)=1.0×10-(14-4.7)mol·L-1=1.0×10-9.3 mol·L-1,D错误。
答案 C