4.第三章 专题强化（二） 水溶液中粒子浓度的关系（Word）-【满分思维·一本通】2026-2027学年高中化学选择性必修第一册（人教版）

第三章 水溶液中的离子反应与平衡 专题强化（二）　水溶液中粒子浓度的关系 1.两个理论 （1）电离理论 ①弱电解质的电离是微弱的，电离产生的微粒都非常少，同时还要考虑水的电离，如氨水中：c（NH3·H2O）＞c（OH－）＞c（N）。 ②多元弱酸的电离是分步进行的，其主要是发生第一步电离。如在H2S溶液中：c（H2S）＞c（H＋）＞c（HS－）＞c（S2－）。 （2）水解理论 ①弱离子的水解损失是微量的（水解相互促进的除外），但由于水的电离，故水解后酸性溶液中c（H＋）或碱性溶液中c（OH－）总是大于水解产生的弱电解质溶液的浓度。如NH4Cl溶液中：c（Cl－）＞c（N）＞c（H＋）＞c（NH3·H2O）。 ②多元弱酸酸根离子的水解是分步进行的，其主要是发生第一步水解，如在Na2CO3溶液中：c（C）＞c（HC）＞c（H2CO3）。 2.三个守恒关系 （1）电荷守恒关系 电解质溶液总是呈电中性，即阴离子所带负电荷总数一定等于阳离子所带正电荷总数，如Na2CO3溶液中存在着Na＋、C、H＋、OH－、HC，它们存在如下关系：c（Na＋）＋c（H＋）＝2c（C）＋c（HC）＋c（OH－）。 （2）元素守恒关系 电解质溶液中，由于某些离子发生水解或电离，离子的存在形式发生了变化。离子所含的某种元素在变化前后是守恒的，如Na2CO3溶液中C能水解，故碳元素以C、HC、H2CO3三种形式存在，它们之间的守恒关系为c（Na＋）＝c（C）＋c（HC）＋c（H2CO3）。 （3）质子守恒关系 方法一：可以由电荷守恒与元素守恒推导出来。 如Na2CO3溶液中将电荷守恒和元素守恒中的金属阳离子消去得c（OH－）＝c（H＋）＋c（HC）＋2c（H2CO3）。 方法二：质子守恒是依据水的电离平衡：H2OH＋＋OH－，水电离产生的H＋和OH－的物质的量总是相等的，无论在溶液中由水电离出的H＋和OH－以什么形式存在。 如：Na2CO3溶液中 　　　得质子　　　　　失质子 即c（OH－）＝2c（H2CO3）＋c（HC）＋c（H3O＋）或c（OH－）＝2c（H2CO3）＋c（HC）＋c（H＋）。 3.粒子浓度的大小比较 （1）单一溶液 ①对于多元弱酸溶液，应根据多步电离进行分析。例如：在H3PO4溶液中，c（H＋）＞c（H2P）＞c（HP）＞c（P）。 ②对于多元弱酸的正盐溶液，根据弱酸根离子的分步水解分析。例如：Na2CO3溶液中，各离子浓度的大小顺序为c（Na＋）＞c（C）＞c（OH－）＞c（HC）＞c（H＋）。 ③多元弱酸的酸式盐溶液 要考虑酸根离子的电离程度与水解程度的相对大小，如HC以水解为主，NaHCO3溶液中c（Na＋）＞c（HC）＞c（OH－）＞c（H＋）＞c（C）；而HS以电离为主，NaHSO3溶液中c（Na＋）＞c（HS）＞c（H＋）＞c（S）＞c（OH－）。 ④不同溶液中同一离子浓度的大小比较，要考虑溶液中其他离子对该离子的影响。如在0.10 mol·L－1的①NH4HSO4、②NH4Cl、③CH3COONH4、④（NH4）2SO4溶液中，c（N）的大小顺序为④＞①＞②＞③。 （2）混合溶液 混合溶液中粒子浓度的大小比较，应根据电离程度、水解程度的相对大小分析。 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·H2ON＋OH－（主要） N的水解：N＋H2ONH3·H2O＋H＋（次要） 因为NH3·H2O的电离程度＞N的水解程度，故混合溶液呈碱性。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＋）。 再如等物质的量浓度的CH3COONa与CH3COOH的混合溶液呈酸性，溶液中粒子浓度关系为c（CH3COO－）＞c（Na＋）＞c（CH3COOH）＞c（H＋）＞c（OH－）。 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－＋H2OHCN＋OH－（主要） HCN的电离：HCNH＋＋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＋）。 突破酸碱混合平衡图像中粒子浓度比较的方法 1.巧抓“五点”，获取图像信息 2.常规“四步”，助力粒子浓度判断 （1）判断反应产物，确定溶液组成。 （2）明确溶液中存在的所有平衡（电离平衡、水解平衡）。 （3）根据题给信息，确定程度大小（是以电离为主还是以水解为主）。 （4）比较粒子浓度的大小，在比较中，要充分运用电荷守恒、元素守恒关系。 　　[应用体验] 常温下，将0.1 mol·L－1 NaOH溶液滴加到20 mL 0.1 mol·L－1 HX溶液中，滴定曲线如图甲所示，含X－微粒的物质的量分数（δ）随pH变化关系如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A.b点时，c（HX）＞c（X－）＞c（H＋）＞c（OH－） B.图乙中A点对应的pH＝5 C.c点对应溶液中离子浓度大小关系：c（Na＋）＝c（X－）＝c（OH－）＝c（H＋） D.d点时，溶液中＜1 解析　b点时溶质为等浓度的NaX和HX，存在电离平衡：HXH＋＋X－，水解平衡：X－＋H2OHX＋OH－，此时溶液显酸性，说明HX的电离程度大于X－的水解程度，所以c（HX）＜c（X－），A错误；图甲a点时：Ka＝≈≈＝10－5，图乙中交点表示HX与NaX两者浓度相等，c（H＋）＝Ka＝10－5 mol·L－1，pH＝5，B正确；c点对应溶液中pH＝7，c（H＋）＝c（OH－），根据电荷守恒，c（Na＋）＋c（H＋）＝c（X－）＋c（OH－），可知c（Na＋）＝c（X－），则c（Na＋）＝c（X－）＞c（H＋）＝c（OH－），C错误；d点时，由元素守恒可知，c（Na＋）＝c（X－）＋c（HX），所以＞1，D错误。 答案　B 学科网（北京）股份有限公司 $