专题3 第三单元 第五课时 混合溶液中粒子间的浓度关系(学习讲义)-【学霸笔记·同步精讲】2026-2027学年高中化学选择性必修1 化学反应原理学生用书word(苏教版)
2026-09-29
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教辅
摘要:
该高中化学讲义围绕混合溶液粒子浓度关系,按溶液混合是否反应分类构建知识体系,通过解题模型思维导图呈现分析逻辑,结合NH4Cl与NH3·H2O、NaCN与HCN等对比案例表格,突出电离与水解程度比较、反应后溶质判断等重难点及内在联系。
讲义亮点在于“问题驱动-模型建构-分层训练”设计,如0.2 mol·L-1 NH4Cl与0.1 mol·L-1 NaOH混合的溶质分析及浓度排序题,培养科学思维中的证据推理与模型认知。练习涵盖基础离子比较与综合工业情境题,助力不同学生掌握方法,教师可据此实施精准分层教学。
内容正文:
第五课时 混合溶液中粒子间的浓度关系
知识点一
对点训练
1.C 酸性:HF>CH3COOH,则水解程度:CH3COO->F-,相同浓度时,CH3COONa溶液碱性较强,A错误;HF溶液中,水也会电离出氢离子,故c(HF)>c(H+)>c(F-)>c(OH-),B错误;根据元素守恒可知,2c(Na+)=c(HF)+c(F-),根据电荷守恒,c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(F-),合并二式,消去c(Na+),得2c(H+)+c(HF)=2c(OH-)+c(F-),C正确;醋酸铵溶液中存在相互促进的水解反应,醋酸钠溶液中只存在单水解,故相同浓度时,CH3COO-的浓度:醋酸钠>醋酸铵,D错误。
2.⑤>④>③>①>②
解析:分析流程为
3.(1)③>②>④>① (2)②>①>③
(3)④>②>③>①
知识点二
1.(2)c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+)
对点训练
1.(1)①NH4Cl 0.05 ②c(Cl-)>c(N)>c(H+)>c(OH-) (2)NH3·H2O和NH4Cl c(N)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)
(3)CH3COOH和NaCl c(Na+)=c(Cl-)>c(H+)>c(CH3COO-)>c(OH-) (4)酸 c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
(5)Na2CO3和NaHCO3 c(Na+)>c(HC)>c(C)>c(OH-)>c(H+)
2.B CH3COOH是弱电解质,电离微弱,溶剂水电离产生氢离子,所以①中c(CH3COOH)>c(H+)>c(CH3COO-)>c(OH-),A错误;①②等体积混合后恰好完全反应,所以浓度是原来的一半,稀释溶液促进醋酸根离子的水解,所以①②等体积混合后,醋酸根离子浓度小于③的二分之一,B正确;①③等体积混合以后,以醋酸的电离为主,所以溶液呈酸性,则c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+),C错误;①②等体积混合恰好完全反应生成醋酸钠,醋酸钠是强碱弱酸盐,促进水的电离,而①③等体积混合后以醋酸电离为主,溶液呈酸性,对水的电离起抑制作用,D错误。
3.C NaHS溶液中加酚酞溶液变红,说明溶液显碱性,HS-的水解程度大于其电离程度,c(H2S)>c(S2-),A错误;等体积、等浓度的NaHS与NaOH溶液混合后恰好反应生成Na2S,Na2S溶液中存在元素守恒:c(Na+)=2[c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)],B错误;NaHS溶液中通氯气产生淡黄色沉淀,说明氯气将硫元素氧化为硫单质,对应离子方程式为Cl2+HS-S↓+2Cl-+H+,C正确;NaHS与盐酸恰好反应生成NaCl和H2S,故c(Na+)=c(Cl-),H2S不能完全从溶液中逸出,由电荷守恒知,2c(S2-)+c(OH-)+c(HS-)+c(Cl-)=c(Na+)+c(H+),则2c(S2-)+c(OH-)+c(HS-)=c(H+)>c(S2-)+c(OH-),故c(S2-)+c(OH-)<c(H2S)+c(H+),D错误。
4.D 常温下,等物质的量浓度的盐酸和一水合氨以体积比1∶2混合,此时溶液中溶质为NH4Cl和NH3·H2O,且两者的物质的量相同,此时溶液呈碱性,说明NH3·H2O的电离程度大于的水解程度,故有c(N)>c(Cl-)>c(NH3·H2O)。
【随堂演练】
1.A 0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液和0.1 mol·L-1 CH3COONa溶液等体积混合后,溶液中存在电荷守恒,即c(CH3COO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),A正确;pH=2的H2C2O4溶液中的c(H+)与pH=12的NaOH溶液中的c(OH-)相等,由于草酸是弱酸,所以二者等体积混合后H2C2O4过量,c(Na+)<c(H2C2O4)+c(HC2)+c(C2),B错误;10 mL pH=12的氢氧化钠溶液中加入pH=2的HA溶液至pH刚好等于7,若HA为强酸,则V(总)=20 mL,若HA为弱酸,则V(总)<20 mL,所得溶液体积V(总)≤20 mL,C错误;混合溶液中存在:HCNH++CN-,CN-+H2OHCN+OH-,由于c(CN-)<c(Na+),根据电荷守恒可知c(H+)<c(OH-),说明HCN的电离程度小于CN-的水解程度,即c(CN-)<c(HCN),D错误。
2.D 溶液中含有CH3COO-、Cl-、OH-、H+、K+,依据电荷守恒,可得出c(CH3COO-)+c(Cl-)+c(OH-)=c(H+)+c(K+),A正确;反应结束时,c(CH3COOH)=c(CH3COOK)=c(KCl),但由于CH3COOH的电离程度大于CH3COO-的水解程度,所以c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(CH3COOH)>c(H+),B正确;由于c(CH3COOH)=c(CH3COOK)=c(KCl),所以c(K+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-),C正确;根据电荷守恒和元素守恒可得质子守恒:c(CH3COO-)-c(CH3COOH)=2[c(H+)-c(OH-)],所以c(CH3COOH)+2c(H+)=c(CH3COO-)+2c(OH-),D不正确。
3.C 常温下,氨水与硫酸混合后,依据电荷守恒:c()+c(H+)=2c()+c(OH-),溶液的pH=7,则c()=2c(),A不正确;0.1 mol·L-1的NaHCO3溶液中,依据电荷守恒:c(OH-)+c()+2c()=c(H+)+c(Na+),则c(OH-)+c()+c()<c(H+)+c(Na+),B不正确;0.1 mol·L-1 HCl溶液与0.2 mol·L-1氨水等体积混合,发生反应后,n(NH4Cl)=n(NH3·H2O),依据元素守恒,c()+c(NH3·H2O)=2c(Cl-),C正确;0.1 mol·L-1的Na2S溶液中,存在电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HS-)+2c(S2-),元素守恒c(Na+)=2c(HS-)+2c(S2-)+2c(H2S),则c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+2c(H2S),D不正确。
4.(1)NH4Cl、NH3·H2O (2)= < 若盐酸体积为25.00 mL时,NH3·H2O与HCl恰好完全反应,得到的NH4Cl溶液呈酸性,故盐酸体积小于25 mL (3)不会 若存在题述关系,则溶液中离子所带电荷不守恒 (4)> <
解析:(1)NH3·H2O+HClNH4Cl+H2O,盐酸不足时,反应后溶液中的溶质为NH4Cl和过量的NH3·H2O。(2)溶液中的离子:Cl-、N、OH-、H+,若c(N)=c(Cl-),根据电荷守恒可知c(N)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),即c(OH-)=c(H+)。(3)c(Cl-)>c(N)时,c(H+)一定大于c(OH-),否则溶液中离子所带电荷不守恒。(4)盐酸过量时,溶液呈酸性。
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第五课时 混合溶液中粒子间的浓度关系
1.会分析不同溶液中同一粒子浓度的关系。
2.会分析判断不同类型混合溶液中的粒子浓度的关系。
知识点一 不同溶液中同一粒子浓度大小比较
1.若溶液混合不反应根据电离常数(Ka、Kb)、水解常数(Kh)的相对大小综合分析
(1)电离程度大于相应离子的水解程度
例如等物质的量浓度的NH4Cl与NH3•H2O的混合溶液中存在:
NH3•H2O的电离:NH3•H2O⇌N+OH-(主要)
N的水解:N+H2O⇌NH3•H2O+H+(次要)
因为NH3•H2O的电离程度(Kb)>N的水解程度(Kh),故混合溶液呈碱性。
溶液中存在的电荷守恒式:c(N)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),由于c(OH-)>c(H+),则)>c(Cl-),元素守恒式:c(N)+c(NH3•H2O)=2c(Cl-),由于c(N)>c(Cl-),则c(Cl-)>c(NH3•H2O),故混合溶液中粒子浓度大小顺序为c(N)>c(Cl-)>c(NH3•H2O)>c(OH-)>c(H+)。
(2)电离程度小于相应离子的水解程度
例如等物质的量浓度的NaCN和HCN的混合溶液中存在:
CN-的水解:CN-+H2O⇌HCN+OH-(主要)
HCN的电离:HCN⇌H++CN-(次要)
因为CN-的水解程度>HCN的电离程度,故混合溶液呈碱性。溶液中各粒子浓度大小顺序为c(HCN)>c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+)。
2.若溶液混合能发生反应,则先考虑反应再考虑平衡
(1)0.2 mol•L-1 CH3COOH与0.1 mol•L-1 NaOH等体积混合。
a.混合液中溶质为CH3COOH、CH3COONa。
b.溶液中含有的粒子有CH3COOH、H2O、Na+、CH3COO-、H+、OH-。
c.溶液中粒子(水分子除外)浓度由大到小的顺序:
c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH)>c(H+)>c(OH-)。
(2)0.2 mol•L-1+ NH4Cl与0.1 mol•L-1+ NaOH等体积混合,混合液中的溶质为NH4Cl、NH3•H2O、NaCl,三者的物质的量浓度相等,溶液中离子浓度由大到小的顺序为c(Cl-)>c(N)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+)。
3.混合溶液中各粒子浓度大小比较的解题模型
1.已知HF的电离常数是3.5×10-4、CH3COOH的电离常数是1.8×10-5。下列说法正确的是( )
A.浓度均为0.1 mol•L-1的NaF、CH3COONa溶液相比较,CH3COONa溶液碱性较弱
B.HF溶液中:c(HF)>c(F-)>c(H+)>c(OH-)
C.等浓度、等体积的NaF和HF混合溶液中:2c(H+)+c(HF)=2c(OH-)+c(F-)
D.相同浓度的下列溶液中,c(CH3COO-)由大到小的顺序:CH3COONH4>CH3COONa>CH3COOH
2.25 ℃时,相同物质的量浓度的下列溶液中:
①NH4Cl、②CH3COONH4、③NH4HSO4、
④(NH4)2SO4、⑤(NH4)2Fe(SO4)2,c(N)由大到小的顺序为 。
3.比较下列几组溶液中指定离子浓度的大小。
(1)浓度均为0.1 mol•L-1的①H2S、②NaHS、③Na2S、④H2S和NaHS混合液,溶液pH从大到小的顺序是 。
(2)相同浓度的下列溶液中:
①CH3COONH4、②CH3COONa、
③CH3COOH,c(CH3COO-)由大到小的顺序是 。
(3)c(N)相等的①(NH4)2SO4溶液、②NH4HSO4溶液、③(NH4)2CO3溶液、④NH4Cl溶液,其物质的量浓度由大到小的顺序为 。
知识点二 混合溶液中各粒子浓度大小比较
1.若溶液混合不反应
根据电离常数(Ka、Kb)与水解常数(Kh)的相对大小综合分析
(1)电离程度大于相应离子的水解程度
例如等物质的量浓度的NH4Cl与NH3•H2O的混合溶液中存在:
NH3•H2O的电离程度大于N的水解程度,故混合溶液呈碱性。
故混合溶液中粒子浓度大小关系为c(N)>c(Cl-)>c(NH3•H2O)>c(OH-)>c(H+)。
(2)电离程度小于相应离子的水解程度
例如等物质的量浓度的NaCN和HCN的混合溶液中存在:
由于HCN的电离程度小于CN-的水解程度,导致溶液呈碱性。
故混合溶液中各离子浓度的大小关系为 ,且c(HCN)>c(Na+)。
2.若溶液混合发生反应
反应后离子浓度的大小比较,主要根据反应物的物质的量以及化学反应原理确定反应后溶液中的溶质成分,再考虑溶质的电离和水解情况,从而确定粒子浓度的大小。
3.溶液中粒子浓度大小比较的思维模型
1.(1)0.1 mol•L-1的氨水与0.1 mol•L-1的盐酸等体积混合。
①混合溶液中,溶质为 ,其浓度为 mol•L-1。
②溶液中离子浓度由大到小的顺序为 。
(2)0.2 mol•L-1的氨水与0.1 mol•L-1的盐酸等体积混合。混合溶液中的溶质为 ,离子浓度由大到小的顺序为 。
(3)0.1 mol•L-1的CH3COONa溶液与0.1 mol•L-1的盐酸等体积混合。混合溶液中的溶质为 ,离子浓度由大到小的顺序为 。
(4)常温下,pH=4的CH3COOH和pH=10的NaOH溶液等体积混合,溶液显 性,溶液中离子浓度由大到小的顺序为
。
(5)把0.15 mol的CO2通入含0.2 mol NaOH的溶液中,溶液中的溶质为 ,溶液中离子浓度由大到小的顺序为 。
2.常温下0.1 mol•L-1 ①CH3COOH溶液、②NaOH溶液、③CH3COONa溶液,下列叙述正确的是( )
A.①中c(CH3COOH)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)
B.①②等体积混合后,醋酸根离子浓度小于③的二分之一
C.①③等体积混合以后,溶液呈酸性,则c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)
D.①②等体积混合以后,水的电离程度比①③等体积混合的电离程度小
3.(2025•海安期末)室温下,通过下列实验探究NaHS溶液的性质。下列有关说法正确的是( )
实验
实验操作和现象
1
向0.1 mol•L-1 NaHS溶液中滴加几滴酚酞试剂,溶液变红
2
向0.1 mol•L-1 NaHS溶液中加入等体积0.1 mol•L-1 NaOH溶液充分混合
3
向0.1 mol•L-1 NaHS溶液中通入少量氯气,有淡黄色沉淀产生
4
向0.1 mol•L-1 NaHS溶液中加入等体积0.1 mol•L-1盐酸,有气体放出
A.实验1中0.1 mol•L-1 NaHS溶液中:c(S2-)>c(H2S)
B.实验2中所得溶液中:c(Na+)=c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)
C.实验3中反应的离子方程式:HS-+Cl2S↓+H++2Cl-
D.实验4中所得溶液中:c(S2-)+c(OH-)=c(H2S)+c(H+)
4.工业制取氨气时,部分尾气溶于水形成的氨水用盐酸吸收。常温下,物质的量浓度相等的盐酸与NH3•H2O以体积比1∶2混合后,溶液显碱性,则溶液中各组分浓度大小关系为( )
A.c(NH3•H2O)>c()>c(Cl-)
B.c(N)>c(NH3•H2O)>c(Cl-)
C.c(Cl-)>c(NH3•H2O)>c()
D.c(N)>c(Cl-)>c(NH3•H2O)
1.常温下,下列有关叙述正确的是( )
A.0.1 mol•L-1 CH3COOH溶液和0.1 mol•L-1 CH3COONa溶液等体积混合:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)
B.pH=2的H2C2O4溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合:c(Na+)=c(H2C2O4)+c(HC2)+c(C2)
C.10 mL pH=12的氢氧化钠溶液中加入pH=2的HA溶液至pH刚好等于7,所得溶液体积V(总)≥20 mL
D.0.02 mol•L-1 HCN溶液与0.02 mol•L-1 NaCN溶液等体积混合,已知混合溶液中c(CN-)<c(Na+),则c(CN-)>c(HCN)
2.将0.2 mol•L-1 CH3COOK 与0.1 mol•L-1盐酸等体积混合后,下列说法不正确的是( )
A.c(CH3COO-)+c(Cl-)+c(OH-)=c(H+)+c(K+)
B.c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(CH3COOH)>c(H+)
C.c(K+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-)
D.c(CH3COOH)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)
3.下列溶液中粒子浓度关系一定正确的是( )
A.常温下,氨水与硫酸混合后,溶液的pH=7:c()=c()
B.0.1 mol•L-1-的NaHCO3溶液中:c(OH)+c()+c()=c(H+)+c(Na+)
C.0.1 mol•L-1+ HCl溶液与0.2 mol•L-1+氨水等体积混合:c()+c(NH3•H2O)=2c(Cl-)
D.0.1 mol•L-1-的硫化钠溶液中:c(OH)=c(H+)+c(HS-)+c(H2S)
4.常温下,用0.1 mol•L-1的盐酸和25.00 mL 0.1 mol•L-1的氨水混合。
(1)当加入10.00 mL该盐酸时,溶液中的溶质是 (填化学式)。
(2)在某一时刻,溶液中c(N)=c(Cl-),此时溶液的pH (填“>”“<”或“=”,下同)7,所加盐酸的体积V 25.00 mL,原因是 。
(3)某一时刻溶液中离子浓度会不会存在关系:c(Cl-)>c(N),且c(OH-)>c(H+)? (填“会”或“不会”),原因是
。
(4)当盐酸过量时,溶液中离子浓度的大小关系是:c(Cl-) (填“>”“<”或“=”,下同)c(N),c(OH-) c(H+)。
完成课后作业 专题3 第三单元 第五课时
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