内容正文:
考法突破19 溶液中微粒浓度关系判断
返回目录
1
1.电离平衡与水解平衡
(1)弱电解质的电离平衡
①弱电解质的电离程度一般是微弱的。例如CH3COOH溶液中:c(CH3COOH)>c(CH3
COO-)。
②多元弱酸的分步电离逐级减弱。例如H2CO3溶液中:c(H2CO3)>c(HC )>c(C )。
(2)盐的水解平衡
①盐的水解程度一般是微弱的。例如CH3COONa溶液中:c(CH3COO-)>c(CH3COOH)。
②多元弱酸酸根离子的分步水解逐级减弱。例如Na2CO3溶液中:c(C )>c(HC )>c(H
2CO3)。
返回目录
注意
①若弱酸HA的Ka较大(即电离程度较大),有可能出现c(HA)<c(A-),此时需利用Ka计算得
出c(HA)和c(A-)的大小关系。
②类似地,若弱酸HA的Ka很小,导致A-的Kh较大(即水解程度较大),在NaA溶液中有可能
出现c(A-)<c(HA),此时需利用Kh计算得出c(A-)和c(HA)的大小关系。例如由于 (H2S)
很小,S2-的水解程度很大,0.1 mol·L-1Na2S溶液中c(S2-)<c(HS-)。
返回目录
比较原则 示例
单一盐溶液中微粒浓度的比较,需要考虑离子的水解或
电离 ①Na2CO3溶液中,
C +H2O HC +OH-
HC +H2O H2CO3+OH-
则c(Na+)>c(C )>c(OH-)>c(HC )>c(H2CO3)
②NaHCO3溶液中,HC 水解程度大于电离程度,所以
c(Na+)>c(HC )>c(H2CO3)>c(C )
③NaHSO3溶液中,HS 水解程度小于电离程度,则
c(Na+)>c(HS )>c(S )>c(H2SO3)
2.溶液中微粒浓度大小比较的原则
返回目录
不同盐溶液中同一离子浓度的比较,要看溶液中其他离
子的影响 相同浓度的NH4Cl(a)、CH3COONH4(b)、NH4HSO4(c)三
种溶液中,因Cl-对N 水解无影响、CH3COO-对N 水
解起促进作用、H+对N 水解起抑制作用,所以c(N )
由大到小的顺序是c>a>b
混合溶液中微粒浓度的比较,要综合分析水解因素和电
离因素带来的影响 相同浓度的NH4Cl和NH3·H2O的混合溶液中,因NH3·H2O
的电离程度大于N 的水解程度,故浓度顺序为c(N )>
c(Cl-)>c(NH3·H2O)>c(OH-)>c(H+)
注意
若两份溶液混合时发生反应,需先确定混合后溶液的溶质组成及相应浓度,再分析微粒
浓度的大小关系。
返回目录
3.电解质溶液中的“三大守恒”规律
类型 含义 示例
电荷守恒 溶液中阳离子所带的正电荷总数等
于阴离子所带的负电荷总数 NaHCO3溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(HC )+2c(C )+
c(OH-)
元素守恒(物料守恒) 电解质溶液中,某些离子发生电离或
水解,但离子所含的某种元素在变化
前后是守恒的 0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液中:c(Na+)=c(HC )+c(C )+c(H2CO3)=0.1 mol·L-1
质子守恒 电解质溶液中,分子或离子得到质子
(H+)与失去质子(H+)的物质的量相等 Na2CO3溶液中:
c(HC )+2c(H2CO3)+c(H+)=c(OH-)
返回目录
三者关系:质子守恒式可通过电荷守恒式与元素守恒式联立得到 Na2CO3溶液中存在元素守恒:c(Na+)=2c(C )+
2c(HC )+2c(H2CO3),电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=
c(HC )+2c(C )+c(OH-),两式联立消去c(Na+)可
得c(HC )+2c(H2CO3)+c(H+)=c(OH-),即质子守恒式
返回目录
方法技巧
微粒浓度大小比较的常用方法
(1)定性比较法
返回目录
(2)定量比较法
①守恒法 如CH3COONa、CH3COOH混合溶液中存在电荷守恒:c(CH3COO-)+c(OH-)=
c(H+)+c(Na+),若该混合溶液呈碱性,有c(OH-)>c(H+),则有c(Na+)>c(CH3COO-)。
②常数法 已知常温下,Ka= =1.8×10-5,若某CH3COONa、CH3COOH混
合溶液的pH=6,将c(H+)=10-6 mol·L-1代入Ka可得 =18,即c(CH3COO-)>c(CH3
COOH)。
返回目录
4.解题模型
返回目录
返回目录
即练即清
典例 (2026届广东广州第六中学开学考,12)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(N )=c(OH-)=0.1 mol·L-1
B.NH4Cl溶液中,c(N )>c(Cl-)
C.Na2SO4溶液中,c(Na+)>c(S )>c(OH-)=c(H+)
D.Na2SO3溶液中,c(Na+)=2c(S )+c(HS )+c(H2SO3)
C
返回目录
解析 NH3·H2O为弱碱,不完全电离,故c(N )、c(OH-)均小于0.1 mol·L-1;氨水中存在电
荷守恒:c(N )+c(H+)=c(OH-),则c(OH-)>c(N ),A错误。NH4Cl溶液中存在电荷守恒:c
(N )+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-),NH4Cl(强酸弱碱盐)溶液呈酸性,即c(H+)>c(OH-),则c(N )<c
(Cl-),B错误。Na2SO4(强酸强碱盐,不水解,溶液呈中性)溶液中存在元素守恒:c(Na+)=2c
(S ),且c(OH-)=c(H+),则c(Na+)>c(S )>c(OH-)=c(H+),C正确。Na2SO3溶液中存在元素
守恒:c(Na+)=2c(S )+2c(HS )+2c(H2SO3),D错误。
返回目录
变式1 〔变考查形式:滴定图像分析〕(2026届重庆一中
9月考,14)室温下,用a mol·L-1 KOH溶液滴定20 mL HCl和
CH3COOH的混合溶液(混合溶液中,各溶质的浓度均为
a mol·L-1),该过程溶液的pH变化如图所示。下列说法
错误的是 ( )
A.点①时,c(H+)>c(Cl-)>c(CH3COOH)>c(CH3COO-)>c(OH-)
B.点②时,c(K+)=c(Cl-)>c(CH3COOH)>c(H+)>c(CH3COO-)>c(OH-)
C.点③时,c(K+)=c(Cl-)+c(CH3COO-)+c(CH3COOH)
D.点④时,c(K+)+c(H+)=2c(CH3COO-)+c(CH3COOH)+c(OH-)
C
返回目录
解析 用a mol·L-1的KOH溶液滴定等浓度的HCl和CH3COOH的混合溶液,KOH先与
HCl反应,再与CH3COOH反应[提示:可用假设法判断反应的先后顺序],则消耗KOH溶液
的体积为20 mL(点②)时,HCl反应完全;当消耗KOH溶液的体积为40 mL(点④)时,CH3
COOH反应完全。点①溶液为等浓度的HCl、CH3COOH的混合溶液,HCl完全电离,CH3
COOH电离程度比较小[提示:大于水的电离程度],且HCl电离出的H+也会抑制CH3
COOH的电离,故离子浓度关系为c(H+)>c(Cl-)>c(CH3COOH)>c(CH3COO-)>c(OH-),A正
确。点②时,HCl恰好完全反应,此时溶液为等浓度的KCl、CH3COOH的混合溶液,KCl
完全电离,CH3COOH电离程度比较小,故离子浓度关系为c(K+)=c(Cl-)>c(CH3COOH)>c
(H+)>c(CH3COO-)>c(OH-),B正确。点③时,溶液pH=7,即c(H+)=c(OH-),溶液中存在电荷
返回目录
守恒:c(K+)+c(H+)=c(Cl-)+c(CH3COO-)+c(OH-),则c(K+)=c(Cl-)+c(CH3COO-),C错误。由题
图知,点④时,CH3COOH恰好完全反应,得到等浓度的KCl、CH3COOK混合溶液,溶液中
存在电荷守恒:c(K+)+c(H+)=c(Cl-)+c(CH3COO-)+c(OH-),元素守恒:c(Cl-)=c(CH3COO-)+c
(CH3COOH),两式联立得:c(K+)+c(H+)=2c(CH3COO-)+c(CH3COOH)+c(OH-),D正确。
返回目录
变式2 〔变考查形式:分布分数图像分析〕(2026届湖北宜昌9月起点考,15)常温下,H2
C2O4溶液中C2 、HC2 、H2C2O4的分布分数[如δ(H2C2O4)=
]与溶液pH的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.0.1 mol/L NaHC2O4溶液呈碱性
B.反应H2C2O4+C2 2HC2 K=1 000
C.pH=5.2时,溶液中c(HC2 )∶c(C2 )=10∶1
D.pH=2.5时,溶液中c(C2 )>c(H2C2O4)
B
返回目录
解析 常温下,随着pH增大,H2C2O4溶液中δ(H2C2O4)逐渐减小,δ(HC2 )先增大后减小,δ
(C2 )增大,结合题图及分布分数定义知pH=1.2时,c(H2C2O4)=c(HC2 ), =
=c(H+)=10-1.2;pH=4.2时,c(HC2 )=c(C2 ), = =c(H+)=10-4.
2,HC2 的水解常数Kh(HC2 )= = =10-12.8< ,即HC2 的电离程度大于其水解程
度,NaHC2O4溶液显酸性,A错误。该反应的K= =
= = =1 000,B正确。pH=5.2时,溶液中 =
返回目录
= = =1∶10,C错误。 · = × =
=10-1.2×10-4.2=10-5.4,当pH=2.5时, = = =10-0.4<1,则溶
液中c(C2 )<c(H2C2O4),D错误。
返回目录
$