内容正文:
热点8 粒子浓度的比较
一、理解两大平衡,建立微弱意识
1.电离平衡
弱电解质(弱酸、弱碱、水)的电离是微弱的,且水的电离程度远远小于弱酸和弱碱的电离程度。如在稀的醋酸溶液中存在:CH3COOHCH3COO-+H+、H2OOH-+H+。溶液中粒子浓度由大到小的顺序为c(CH3COOH)>c(H+)>c(CH3COO-)>c(OH-)。
2.水解平衡
弱酸根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溶液中存在:CH3COONaCH3COO-+Na+、CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-、H2OH++OH-。溶液中粒子浓度由大到小的顺序为c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(CH3COOH)>c(H+)。
二、巧用守恒思想,明确定量关系
1.等式关系
2.不等式关系
溶液
类型
典例
离子浓度大
小比较规律
多元弱
酸溶液
0.1 mol/L的H2S溶液中:c(H+)>c(HS-)>c(S2-)
显性离子>一级电离离子>二级电离离子
一元弱
酸的正
盐溶液
0.1 mol/L的
CH3COONa溶液中:
c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
不水解离子>水解离子>显性离子>水电离出的另一离子
二元弱
酸的正
盐溶液
0.1 mol/L的Na2S溶液中:c(Na+)>c(S2-)>c(OH-)>c(HS-)>c(H+)
不水解的离子>水解离子>显性离子>二级水解离子>水电离出的另一离子
二元弱
酸的酸
式盐
溶液
0.1 mol/L的KHS溶液中:c(K+)>c(HS-)>c(OH-)>c(H+)
不水解的离子>水解离子>显性离子>水电离出的另一离子
三、明晰三大类型,掌握解题流程
题型一 单一溶液中粒子浓度的关系
[典例1] 已知常温下0.1 mol/L NaHSO3溶液pH<7,下列说法正确的是( )
A.溶液中:c(Na+)=c(HS)
B.溶液中:c(HS)>c(S)>c(H2SO3)
C.溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(S)+c(HS)+c(OH-)
D.溶液中加入少量NaOH溶液发生反应:H++OH-H2O
解析:溶液中c(Na+)>c(HS),故A错误;溶液显酸性,说明HS的电离程度大于其水解程度,则溶液中c(HS)>c(S)>c(H2SO3),故B正确;溶液中存在电荷守恒c(Na+)+c(H+)=2c(S)+c(HS)+c(OH-),故C错误;溶液中加入少量NaOH溶液发生反应,生成亚硫酸钠和水,离子方程式为HS+OH-H2O+S,故D错误。
答案:B
单一电解质溶液中粒子浓度大小比较的两注意
(1)酸式盐溶液的酸碱性主要取决于酸式酸根离子的电离能力和水解能力的相对强弱。如NaHCO3溶液中,HC的水解能力强于其电离能力,溶液显碱性;而NaHSO3溶液中,HS的水解能力弱于其电离能力,溶液显酸性。
(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。如Na2S溶液中,c(Na+)>c(S2-)>c(OH-)>c(HS-)>c(H+)。
[对点精练1] 室温下,下列溶液中粒子浓度关系正确的是( B )
A.Na3PO4溶液:c(Na+)> c(P)>c(HP)>c(OH-)> c(H+)
B.Na2C2O4溶液:c(OH-)=c(H+)+c(HC2)+2c(H2C2O4)
C.Na2CO3溶液:c(Na+)+c(H+)=2c(C)+c(OH-)
D.CH3COONa和CaCl2混合溶液:c(Na+)+c(Ca2+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)+2c(Cl-)
解析:A项,由于溶液中存在P+H2O HP+OH-、HP+H2O H2P+OH-、H2P+H2O H3PO4+OH-、H2OH++OH-,故粒子浓度关系应为c(Na+)> c(P)>c(OH-)> c(HP)>c(H+),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(HC)+2c(C)+c(OH-),错误;D项,根据物料守恒可知,粒子浓度的关系应为c(Na+)+c(Ca2+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)+c(Cl-),错误。
题型二 混合溶液中粒子浓度的关系
[典例2] (2022·浙江6月选考)25 ℃时,向20 mL浓度均为0.1 mol/L的盐酸和醋酸的混合溶液中逐滴加入0.1 mol/L的NaOH溶液(醋酸的Ka=1.8×10-5;用0.1 mol/L的NaOH溶液滴定20 mL等浓度的盐酸,滴定终点的pH突跃范围4.3~9.7)。下列说法不正确的是( )
A.恰好中和时,溶液呈碱性
B.滴加NaOH溶液至pH=4.3的过程中,