第3章 专题提升(4)水溶液中微粒浓度大小的比较-【正禾一本通】2025-2026学年高二化学选择性必修1同步课堂高效讲义教师用书（人教版单选）

专题提升（四） 水溶液中微粒浓度大小的比较 【学习目标】 1.能根据电解质的电离、离子的水解判断溶液中微粒种类，了解溶液中的守恒关系。 2.会判断和比较溶液中微粒浓度的大小关系。 一、单一溶液中微粒浓度的比较 1．基于电离平衡常数、水解平衡常数建立定量意识 (1)常见弱酸的电离平衡常数数量级在10-2～10-10，水的电离平衡常数的数量级为10-14，弱电解质的电离是微弱的，且水的电离能力远远小于弱酸和弱碱的电离能力。 如在稀醋酸溶液中CH3COOH⥫⥬CH3COO－＋H＋，H2O⥫⥬OH－＋H＋，在溶液中微粒浓度由大到小的顺序：c(CH3COOH)>c(H＋)>c(CH3COO－)>c(OH－)。 (2)弱酸阴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CH3COONa溶液中，CH3COONa===CH3COO－＋Na＋，CH3COO－＋H2O⥫⥬CH3COOH＋OH－，H2O⥫⥬H＋＋OH－，所以CH3COONa溶液中，c(Na＋)>c(CH3COO－)>c(OH－)>c(CH3COOH)>c(H＋)。 2．溶液中的守恒关系(以Na2CO3溶液为例) 类别 意义 实例 电荷守恒 电解质溶液中阴离子所带负电荷总数一定等于阳离子所带正电荷总数 Na2CO3溶液中存在离子Na＋、CO、H＋、OH－和HCO，其中c(Na＋)＋c(H＋)＝2c(CO)＋c(HCO)＋c(OH－) 元素守恒 电解质溶液中，某种原子的总浓度等于它的各种存在形态的浓度之和 Na2CO3溶液中n(Na)＝2n(C)，即c(Na＋)＝2c(CO)＋2c(HCO)＋2c(H2CO3) 质子守恒 任何水溶液中由水电离产生的H＋和OH－的物质的量均相等 Na2CO3溶液中c(OH－)＝c(H＋)＋c(HCO)＋2c(H2CO3) 3.单一溶液中各离子浓度的比较 (1)多元弱酸溶液：多元弱酸分步电离，逐级减弱。如H3PO4溶液中：c(H＋)>c(H2PO)>c(HPO)>c(PO)。 (2)多元弱酸的正盐溶液：多元弱酸的酸根离子分步水解，水解程度逐级减弱。如在Na2CO3溶液中：c(Na＋)>c(CO)>c(OH－)>c(HCO)>c(H＋)。 【例1】 某二元酸(化学式用H2B表示)在水中的电离方程式是H2B===H＋＋HB－；HB－⥫⥬H＋＋B2-。下列说法正确的是(　　 ) A．NaHB溶液呈碱性 B．NaHB溶液中：c(Na＋)＝c(B2-)＋c(HB－)＋c(H2B) C．Na2B溶液中：c(Na＋)＝c(HB－)＋2c(B2-) D．常温下，某pH＝7的NaHB与Na2B混合液中：c(Na＋)＝2c(B2-)＋c(HB－) 解析：选D。H2B的第一步完全电离，HB－部分发生电离，溶液中无H2B，NaHB只能电离不能水解，溶液呈酸性，A、B错误；Na2B溶液中存在元素守恒c(Na＋)＝2[c(HB－)＋c(B2-) ]，C错误；根据电荷守恒c(Na＋)＋c(H＋)＝2c(B2-)＋c(HB－)＋c(OH－)，又pH＝7，故c(H＋)＝c(OH－)，故c(Na＋)＝c(HB－)＋2c(B2-)，D正确。 单一溶液中不同微粒浓度大小比较的思维模板 二、混合溶液中各离子浓度的比较 1．混合溶液要综合分析电离、水解等因素。如在0.1 mol·L-1 NH4Cl溶液和0.1 mol·L-1氨水的混合溶液中，各离子浓度大小的顺序为c(NH)>c(Cl－)>c(OH－)>c(H＋)。 2．四种常考的混合溶液 (1)CH3COOH与CH3COONa等浓度时：CH3COOH的电离程度大于CH3COO－的水解程度，溶液呈酸性，c(CH3COO－)>c(CH3COOH)。 (2)NH4Cl和NH3·H2O等浓度时：NH3·H2O的电离程度大于NH的水解程度，溶液呈碱性，c(NH)>c(NH3·H2O)。 (3)HCN与NaCN等浓度时：CN－的水解程度大于HCN的电离程度，混合后溶液呈碱性，c(HCN)>c(CN－)。 (4)Na2CO3与NaHCO3等浓度时：由于CO的水解程度大于HCO的水解程度，所以c(HCO)＞c(CO)＞c(OH－)＞c(H＋)。 【例2】 (2020·江苏高考改编)室温下，将两种浓度均为0.10 mol·L-1的溶液等体积混合，若溶液混合引起的体积变化可忽略，下列各混合溶液中微粒物质的量浓度关系正确的是(　　 ) A．NaHCO3­Na2CO3混合溶液(pH＝10.30)：c(Na＋)>c(CO)>c(HCO)>c(OH－) B．氨水­NH4Cl混合溶液(pH＝9.25)：c(NH)＋c(H＋)＝c(NH3·H2O)＋c(OH－) C．CH3COOH­CH3COONa混合溶液(pH＝4.76)：c(Na＋)>c(CH3COOH)>c(CH3COO－)>c(H＋) D．H2C2O4­NaHC2O4混合溶液(pH＝1.68，H2C2O4为二元弱酸)：c(H＋)＋c(H2C2O4)＝c(Na＋)＋c(C2O)＋c(OH－) 解析：选D。等浓度的NaHCO3和Na2CO3，CO的水解程度比HCO的大，所以溶液中c(HCO)>c(CO)，A错误；电荷守恒c(NH)＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(OH－)，元素守恒c(NH)＋c(NH3·H2O)＝2c(Cl－)，pH＝9.25，溶液显碱性，说明NH3·H2O的电离程度大于NH的水解程度，c(NH)>c(NH3·H2O)，结合元素守恒有c(NH)>c(Cl－)>c(NH3·H2O)，则结合电荷守恒有c(NH)＋c(H＋)>c(NH3·H2O)＋c(OH－)，B错误；电荷守恒c(Na＋)＋c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)，溶液显酸性，则c(Na＋)<c(CH3COO－)，C错误；电荷守恒c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HC2O)＋2c(C2O)＋c(OH－)，元素守恒2c(Na＋)＝c(HC2O)＋c(C2O)＋c(H2C2O4)，两式相减可得c(H＋)＋c(H2C2O4)＝c(Na＋)＋c(C2O)＋c(OH－)，D正确。 混合溶液中不同微粒浓度大小比较的思维模板 三、图像型微粒浓度大小比较 图为向20 mL弱酸HA溶液中滴加相同浓度NaOH溶液的滴定曲线： ①为未反应点，HA抑制水的电离； ②为半反应点，所得溶液为HA和NaA混合溶液，溶液呈酸性； ③为中性点，所得溶液为HA和NaA混合溶液； ④为恰好反应点，所得溶液为NaA溶液，溶液呈碱性； ⑤⑥均为NaOH溶液过量点，溶液显碱性。 【例3】 (2023·湖南高考)常温下，用浓度为0.020 0 mol·L-1的NaOH标准溶液滴定浓度均为0.020 0 mol·L-1的HCl和CH3COOH的混合溶液，滴定过程中溶液的pH随η[η＝]的变化曲线如图所示。下列说法错误的是(　　) A．Ka(CH3COOH)约为10-4.76 B．点A：c(Na＋)＝c(Cl－)＝c(CH3COO－)＋c(CH3COOH) C．点B：c(CH3COOH)<c(CH3COO－) D．水的电离程度：A<B<C<D 解析：选D。图像分析如下： 根据CH3COOH⥫⥬CH3COO－＋H＋，可近似认为A点c(H＋)＝c(CH3COO－)，又A点pH＝3.38，c(H＋)＝10-3.38mol·L-1，故Ka(CH3COOH)≈＝10-4.76，A项正确；A点HCl恰好被完全中和，由元素守恒可得溶液中c(Na＋)＝c(Cl－)＝c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)，B项正确；B点溶液中溶质为NaCl、CH3COOH、CH3COONa，且c(CH3COOH)＝c(CH3COONa)，pH<7，溶液呈酸性，说明CH3COOH的电离程度大于CH3COO－的水解程度，即溶液中c(CH3COOH)<c(CH3COO－)，C项正确；A、B两点溶液呈酸性，水的电离均受到抑制，溶液pH越小，水的电离受抑制程度越大，C点酸碱恰好完全中和，CH3COO－水解促进水的电离，D点NaOH过量，又抑制水的电离，故D项错误。 电解质溶液中粒子浓度大小比较的模型 学科网（北京）股份有限公司 $