内容正文:
授课教师: 付 阳
溶液中微粒浓度的大小比较
contents
目录
01
考向分析
01
02
03
知识重构
重温经典
04
模型建构
考向分析
PART 01
01
考点统计
真题来源 电荷守恒 物料守恒 质子守恒 三大守恒综合应用
2024年湖北卷,13 √ √
2024年山东卷,13 √
2024年全国新课标卷,7 √
2024年湖南卷,13 √ √ √
2024年福建卷,10 √ √
2024年重庆卷,11 √
2024年江西卷,13 √ √ √
2023年江苏卷,12 √ √
2023年福建卷,9 √ √ √
2023年天津卷,10 √ √ √
2022年江苏卷,12 √
2022年河北卷,9 √ √
考向分析
电解质溶液中的三大守恒 电荷守恒、物料守恒、质子守恒是历年高考题考点之一,多以选择题的形式出现,通常以微粒的分布分数随溶液酸碱性的变化图像为载体,考查对电解质溶液中的电离平衡与水解平衡的灵活应用以及微观探析溶液中各种微粒浓度之间的定量关系。
学生必备知识:①图像的识别与分析能力
②弱电解质的电离平衡、沉淀溶解平衡、水解平衡
知识重构
PART 02
02
一、定性比大小(无定量数据支撑)
1、单一溶液
1.常温下,浓度均为0.1 mol·L-1的下列溶液中,粒子的物质的量浓度关系正确的是( )
A.氨水中,c(NH4+)=c(OH-)=0.1 mol·L-1
B.NH4Cl溶液中,c(NH4+)>c(Cl-)
C.Na2SO4溶液中,c(Na+)>c(SO24-)>c(OH-)=c(H+)
D.Na2SO3溶液中,c(Na+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)+c(H2SO3)
2、混合后比较——四步法
1、电荷守恒(溶液呈电中性)
概念:在电解质溶液中,无论存在多少种离子,溶液均呈电中性,即阳离子所带正电荷数总数等于阴离子所带负电荷数总数。
例1:写出0.1mol/L KHC2O4溶液中的电荷守恒
二、借助三大守恒定性比大小
2、元素质量守恒(物料守恒)
概念:在电解质溶液中,由于某些离子发生电离或者水解,导致某些离子的存在形式发生变化,但是该离子中所含的某种原子在变化前后数目是不变的。即某一元素的初始浓度等于该元素在溶液中各种存在形式的浓度之和。
例2:写出0.1mol/LNa2CO3溶液中的物料守恒
例1.(2024·抚顺模拟)已知:H2B===H++HB-,HB-⇌H++B2-。室温下,取30 mL 0.1 mol·L-1某二元酸H2B,滴加0.2 mol·L-1NaOH溶液。下列说法正确的是( )
A.0.1 mol·L-1的H2B溶液中有c(H+)=c(OH-)=c(B2-)=0.1 mol·L-1
B.当滴加至中性时,溶液中c(Na+)=c(B2-)+c(HB-)
C.当消耗NaOH溶液的体积为15 mL时,溶液的pH<7
D.当消耗NaOH溶液的体积为30 mL时,溶液中有c(Na+)=2c(B2-)+2c(HB-)+2c(H2B)
优化方案大本P241-2题
例2.(2024·济南外国语学校高三质检)室温下,下列有关溶液的说法正确的是( )
A.Na2CO3和NaHCO3形成的混合溶液中:2c(Na+)=3[c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)]
B.0.10 mol·L-1 NaHSO3溶液中通入NH3至溶液pH=7:c(Na+)>c(NH4+)>c(SO32-)
C.物质的量浓度相等的①(NH4)2SO4溶液、②NH4HCO3溶液、③NH4Cl溶液、④(NH4)2Fe(SO4)2溶液中,c(NH4+)的大小关系:④>①>②>③
D.0.10 mol·L-1 CH3COONa溶液中通入HCl至溶液pH=7:c(Na+)>c(CH3COOH)=c(Cl-)
优化方案大本P241-5题
3、质子守恒
概念:在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,溶液中分子或离子得到质子(H+)的总数 = 失去质子(H+)的总数。
那么如何正确书写质子守恒式子呢?
方法一:得H+=失H+ (基准物法)
方法二:联立物料守恒和电荷守恒,消去不参与质子得失的粒子
基准物质
HC2O4-
H2O
得到H+
例3:写出0.1mol/LKHC2O4溶液中的质子守恒(单一溶质溶液)
得到质子产物
失去质子产物
c(H+)+c(H2C2O4)=c(C2O42-)+c(OH-)
得到H+
失去H+
失去H+
H2C2O4
H+(H3O+)
C2O42-
OH-
方法一:
电荷守恒:c(H+)+c(K+)=c(HC2O4-) +2c(C2O42-)+c(OH-)
物料守恒:c(K+)= c(H2C2O4) +c(HC2O4-) +c(C2O42-)
质子守恒:c(H+)+c(H2C2O4)=c(C2O42-)+c(OH-)
两式联立消去K+
方法二:
例4:写出等浓度KHC2O4、H2C2O4混合溶液中的质子守恒(混合溶质溶液)
电荷守恒:c(H+)+c(K+)=c(HC2O4-) +2c(C2O42-)+c(OH-)
物料守恒:2c(K+)= c(H2C2O4) +c(HC2O4-) +c(C2O42-)
质子守恒:2c(H+)+c(H2C2O4)=3c(C2O42-)+2c(OH-)+c(HC2O4-)
两式联立消去K+
方法二:
三、定量计算比较粒子浓度大小
例2.常温下,通过下列实验探究NaHCO3溶液的性质。
实验1:用 pH计测量0.05 mol·L-1 NaHCO3溶液的pH,测得pH为8.3;
实验2:向 0.05 mol·L-1 NaHCO3溶液中逐滴滴加等体积等浓度的NaOH溶液,溶液pH逐渐上升至11.3;
实验3:向0.05 mol·L-1 NaHCO3溶液中逐滴滴加等体积等浓度的盐酸,溶液pH逐渐下降至4.3。
下列说法正确的是( )
A.由实验1可得出: Kw<Ka1(H2CO3)·Ka2(H2CO3)
B.实验2过程中,c(OH-)+c(HCO-3)+2c(CO2-3)逐渐增大
C.实验3过程中,c(Na+)逐渐小于c(HCO-3)+c(CO2-3)+c(H2CO3)
D.实验2和3结束时,用x和y依次表示两份溶液中c(Na+)+c(H+),则x>y
优化方案大本P241-3题
重温经典
PART 03
03
例1: (2022·新高考江苏卷)一种捕集烟气中CO2的过程如下图所示。室温下以0.1 mol·L-1 KOH溶液吸收CO2,若通入CO2所引起的溶液体积变化和H2O挥发可忽略,溶液中含碳物种的浓度c总=c(H2CO3)+c(HCO3-)+c(CO32-)。H2CO3的电离常数分别为Ka1=4.4×10-7、Ka2=4.4×10-11。下列说法正确的是( )
A.KOH吸收CO2所得到的溶液中:c(H2CO3)>c(HCO3-)
B.KOH完全转化为K2CO3时,溶液中:c(OH-)=c(H+)+c(HCO3-)+c(H2CO3)
C.KOH溶液吸收CO2,c总=0.1 mol·L-1溶液中:c(H2CO3)>c(CO32-)
D.如上图所示的“吸收”“转化”过程中,溶液的温度下降
模型建构
PART 04
04
模型构建
这是目前考查最频繁的一种方式,需要考生能够灵活应用图像信息对等式进行变换
注意不要忽略隐藏溶质,调节pH的过程中加入了酸或者碱,会导致书写电荷守恒式子时微粒遗漏
$