专题04 溶液中粒子浓度的大小比较（重难点讲义）化学鲁科版选择性必修1

专题04 溶液中粒子浓度的大小比较 重难目标 1. 掌握弱电解质电离、盐类水解规律，能准确判断单一溶液（弱酸、弱碱、正盐、酸式盐）粒子浓度大小。 2. 熟练运用三大守恒（电荷守恒、物料守恒、质子守恒）书写等式关系，结合电离、水解相对强弱判断浓度大小。 3. 学会分析混合溶液体系（等浓度酸碱混合、反应后剩余体系），判断溶液酸碱性与粒子浓度顺序。 4. 辨析易错点：区分等式（守恒）与不等式（浓度大小）；分清电离大于水解、水解大于电离的典型实例。 考情分析 在近几年高考试卷中，粒子浓度大小比较是水溶液离子平衡高频考题，大多以选择题形式考查。具有以下命题特点：情境真实化：常结合弱酸滴定、缓冲溶液、盐溶液、污水处理等真实情境。设问精细化：给出pH、电离常数、浓度数据，判断浓度不等式、三大守恒等式正误。陷阱隐蔽化：混淆质子守恒书写；忽略溶液体积变化；误判电离和水解的主次关系；只看电荷数目不看浓度。 一、两大理论 1．电离理论 (1)弱电解质(弱酸、弱碱)的电离是微弱的，电离产生的微粒较少，同时还要考虑水的电离，水的电离能力远小于弱酸或弱碱的电离能力。如氨水中NH3·H2O、NH4+、OH-的浓度大小关系是c(NH3·H2O)>c(OH-)>c(N)。 (2)多元弱酸的电离是分步进行的，以第一步电离为主(第一步电离程度远大于第二步电离)。如在H2S溶液中，H2S、HS-、S2-、H+的浓度大小关系是c(H2S)>c(H+)>c(HS-)>c(S2-)。 2．水解理论 (1)弱电解质离子的水解是微弱的(相互促进水解除外)，但由于水的电离，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的浓度。如NH4Cl溶液中，N、Cl-、NH3·H2O、H+的浓度大小关系是c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(NH3·H2O)。 (2)多元弱酸酸根离子的水解是分步进行的，以第一步水解为主，如在Na2CO3溶液中，CO32-、HCO3-、H2CO3的浓度大小关系是c(CO32-)>c(HCO3-)>c(H2CO3)。 【方法技巧】 1．比较时紧扣两个微弱。 1.弱电解质的电离是微弱的。如CH3COOH溶液中，c(CH3COOH)>c(H＋)>c(CH3COO－)>c(OH－)。 2.盐溶液中离子的水解是微弱的。如CH3COONa溶液中，c(Na＋)>c(CH3COO－)>c(OH－)>c(CH3COOH)>c(H＋)。 2．酸式盐与多元弱酸的强碱正盐溶液酸碱性比较。 (1)酸式盐溶液的酸碱性主要取决于酸式盐中酸式酸根离子的电离能力和水解能力哪一个更强，如NaHCO3溶液中HCO3-的水解能力大于其电离能力，故溶液显碱性。 (2)多元弱酸的强碱正盐溶液：多元弱酸根离子水解以第一步为主。例如，Na2S溶液中：c(Na+)>c(S2-)>c(OH-)>c(HS-)>c(H+)。 二、三种守恒 1．电荷守恒规律 (1)含义：电解质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，溶液总是呈电中性。 (2)应用：如Na2CO3溶液中存在的阳离子有Na＋、H＋，存在的阴离子有OH－、CO、HCO，电荷守恒离子浓度关系式为c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HCO)＋2c(CO)。 2．元素质量守恒规律（物料守恒） (1)含义：在电解质溶液中，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。但该离子所含的某种元素原子在变化前后是守恒的，称为物料守恒。 (2)应用：如Na2S溶液中Na＋和S2－的原始浓度之间的关系为c(Na＋)＝2c(S2－)，由于S2－发生水解，其在溶液中的存在形式除了S2－，还有HS－和H2S，根据物料守恒浓度关系式为c(Na＋)＝2[c(H2S)＋c(S2－)＋c(HS－)]。 3．质子守恒规律 (1)含义：质子守恒是指电解质溶液中粒子电离出来的H＋总数等于粒子接受的H＋总数。 (2)应用：如Na2S溶液中的质子转移如下： 可得质子守恒关系为c(H＋)＋2c(H2S)＋c(HS－)＝c(OH－)。 质子守恒关系也可由电荷守恒关系与元素质量守恒关系推导得到。 【名师提醒】 1．规避等量关系中的2个易失分点。 (1)电荷守恒式中不只是各离子浓度的简单相加。如2c(CO)的化学计量数2代表1个CO带2个负电荷，不可漏掉。 (2)元素质量守恒式中，离子浓度的化学计量数不能漏写或颠倒。如Na2S溶液中的元素质量守恒式c(Na+)=2[c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)]中，“2”表示c(Na+)是溶液中硫原子浓度的2倍，不能写成2c(Na+)=c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)。 2．根据粒子浓度关系式，套用合适守恒式。 (1)电荷守恒式的特点：一边全为阴离子，另一边全为阳离子。 (2)元素质量守恒式的特点：式子中有弱电解质对应的分子和离子，一般一边含一种元素，另一边含另一种元素的离子和分子。 (3)质子守恒式的特点：一边某微粒能电离出H+，另一边微粒能结合H+。 (4)等式两边没有明显特征：三个守恒结合。 三、常见的溶液粒子浓度大小比较模型 1．单一溶液中粒子浓度的关系 (1)电荷守恒：电解质溶液中，无论存在多少种离子，溶液都是呈电中性，即电解质溶液中阳离子所带的电荷总数与阴离子所带的电荷总数相等 实例 分析思路 以Na2CO3溶液为例 ①写出Na2CO3溶液中电离和水解过程 Na2CO3===2Na＋＋CO32－ CO32－＋H2OHCO3－＋OH－ HCO3－＋H2OH2CO3＋OH－ H2OH＋＋OH－ ②分析溶液中所有的阴、阳离子 Na＋、H＋、CO32－、HCO3－、OH－ ③阴、阳离子浓度乘以自身所带的电荷数建立等式 1×c(Na＋)＋1×c(H＋)＝2×c(CO32－)＋1×c(HCO3－)＋1×c(OH－) 化简得：c(Na＋)＋c(H＋)＝2c(CO32－)＋c(HCO3－)＋c(OH－) (2)元素质量守恒(也叫物料守恒)：在电解质溶液中，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，变成了其它离子或分子，使离子的种类增多，但却不能使离子或分子中某种特定元素的原子的数目发生变化，其质量在反应前后是守恒的，始终遵循原子守恒 实例 分析思路 以Na2CO3溶液为例 ①分析溶质中的特定元素的原子或原子团间的定量关系(特定元素除H、O元素外) n(Na＋)：n(CO32－)=2：1，即n(Na＋)＝2n(CO32－)，CO32－在水中部分会水解成HCO3－、H2CO3，共三种含碳元素的存在形式 ②找出特征元素在水溶液中的所有存在形式 c(Na＋)＝2c(CO32－)＋2c(HCO3－)＋2c(H2CO3) (3)质子守恒——以Na2CO3溶液为例 ①方法一：可以由电荷守恒与物料守恒推导出来，将两个守恒中不水解的Na＋消掉 电荷守恒：c(Na＋)＋c(H＋)＝2c(CO32－)＋c(HCO3－)＋c(OH－) 元素质量守恒：c(Na＋)＝2c(CO32－)＋2c(HCO3－)＋2c(H2CO3) 将Na＋消掉得：c(H＋)＋2c(H2CO3)＋c(HCO3－)＝c(OH－)，即为质子守恒 ②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。可用下列图示进行快速书写 Na2CO3水溶液中的质子转移作用图 质子守恒 c(H3O＋)＋2c(H2CO3)＋c(HCO3－)＝c(OH－) 或c(H＋)＋2c(H2CO3)＋c(HCO3－)＝c(OH－) (4)离子(粒子)浓度比较——以Na2CO3溶液为例 分析思路 存在的平衡过程 抓住电离和水解都是微弱的，分清主次关系 Na2CO3===2Na＋＋CO32－ CO32－＋H2OHCO3－＋OH－ (主) HCO3－＋H2OH2CO3＋OH－ (次) H2OH＋＋OH－ 粒子浓度顺序：c(Na＋)＞c(CO32－)＞c(OH－)＞c(HCO3－)＞c(H2CO3)＞c(H＋) 2．混合溶液(缓冲溶液)中粒子浓度的关系判断 以“常温下，浓度均为0.1 mol·L－1CH3COOH(弱酸)溶液和CH3COONa溶液等体积混合，溶液呈酸性”为例： 实例 分析思路 常温下，0.1 mol·L－1CH3COOH溶液和CH3COONa溶液等体积混合，溶液呈酸性 写出混合溶液中存在的平衡过程 CH3COONa===Na＋＋CH3COO－ ①呈酸性，以HA电离为主 CH3COOH自身电离：CH3COOHH＋＋CH3COO－ ②水解呈碱性，次要 CH3COO－中水解：CH3COO－＋H2OCH3COOH＋OH－ ③水的电离：H2OH＋＋OH－ ①电荷守恒 c(Na＋)＋c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－) ②元素质量守恒 2c(Na＋)＝c(CH3COO－)＋c(CH3COOH) ③质子守恒 将Na＋消掉得：c(CH3COOH)＋2c(H＋)＝c(CH3COO－)＋2c(OH－) ④离子(粒子)浓度比较 分析：在没有电离和水解之前c(Na＋)、c(CH3COO－)、c(CH3COOH)均为0.1 mol·L－1， 但由于溶液呈酸性，以HA的电离为主，即电离程度大于水解程度 c(CH3COOH)＝0.1-电离消耗+水解生成＜0.1 c(CH3COO－)＝0.1+电离生成-水解消耗＞0.1 c(Na＋)＝0.1，H＋是由HA电离出来的，电离程度很微弱，故浓度大小为：c(CH3COO－)＞c(Na＋)＞c(CH3COOH)＞c(H＋)＞c(OH－) 3．混合溶液中离子浓度的比较 (1)判断反应产物：判断两种溶液混合时生成了什么物质，是否有物质过量，再确定反应后溶液的组成。 (2)明确溶液中存在的所有平衡：根据溶液的组成，写出溶液中存在的所有平衡(水解平衡、电离平衡)。 (3)确定溶液的酸碱性：根据题给信息，确定溶液的酸碱性，判断是以电离为主还是以水解为主。 (4)比大小：比较离子大小，在比较中，要充分运用电荷守恒、物料守恒关系。 四、离子浓度变化曲线 1．滴定曲线特殊点的分析 案例：常温下，用0.100 0 mol·L－1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L－1 CH3COOH溶液所得滴定曲线如图： (1)pH—V图　各特殊点粒子大小关系及变化趋势 点 溶质 离子浓度大小比较 A CH3COOH c(H＋)＞c(CH3COO－)＞c(OH－) B(1∶1) CH3COOH、H3COONa c(CH3COO－)＞c(Na＋)＞c(H＋)＞c(OH－) C(pH＝7) CH3COOH、CH3COONa c(CH3COO－)＝c(Na＋)＞c(H＋)＝c(OH－) D CH3COONa c(Na＋)＞c(CH3COO－)＞c(OH－)＞c(H＋) E(2∶1) CH3COONa、NaOH c(Na＋)＞c(CH3COO－)＞c(OH－)＞c(H＋) F(1∶1) CH3COONa、NaOH c(Na＋)＞c(OH－)＞c(CH3COO－)＞c(H＋) (2)各特殊点对水电离程度的影响 点 溶质 水的电离情况 pH—V图 A CH3COOH 抑制 B CH3COOH、CH3COONa 抑制 C CH3COOH、CH3COONa 正常电离 D CH3COONa 只促进 E CH3COONa、NaOH 抑制 F CH3COONa、NaOH 抑制 结论：水的电离程度大小顺序为： D＞C＞B＞A＞E＞F 2．分布曲线 分布系数图及分析[分布曲线是指以pH为横坐标、分布系数(即组分的平衡浓度占总浓度的分数)为纵坐标的关系曲线] 一元弱酸(以CH3COOH为例) 二元弱酸(以草酸H2C2O4为例) δ0为CH3COOH分布系数，δ1为CH3COO－分布系数 δ0为H2C2O4分布系数、δ1为HC2O分布系数、δ2为C2O分布系数 1．随着pH增大，溶质分子浓度不断减小，离子浓度逐渐增大，酸根离子增多。根据分布系数可以书写一定pH时所发生反应的离子方程式 2．同一pH条件下可以存在多种溶质微粒。根据在一定pH的微粒分布系数和酸的浓度，就可以计算各成分在该pH时的平衡浓度 题型01 离子浓度大小比较 【典例1】（26-27高二上·山东泰安·阶段检测）邻苯二甲酸氢钾KHA溶液是一种常见的缓冲溶液，其可以用于标定NaOH溶液的浓度(KHA+NaOH=KNaA+H2O)。已知邻苯二甲酸的Ka1(H2A)=1.1×10-3，Ka2(H2A)=4.0×10-6。室温时下列指定溶液中微粒物质的量浓度关系正确的是 A．0.1mol·L-1KHA溶液：c(K+)>c(HA-)+2c(A2-) B．KHA溶液与NaOH溶液恰好完全中和后溶液：c(H2A)+(HA-)+c(H+)=c(OH-) C．等物质的量浓度的KHA和KNaA溶液中：c(K+)>c(HA-)>c(Na+)>c(A2-) D．向0.1mol·L-1 KHA中滴加NaOH溶液至pH=7：c(Na+)+c(H2A)=c(A2-) 【答案】D 【详解】A．KHA溶液中存在电荷守恒：，邻苯二甲酸的，的水解常数，远小于，说明的电离程度大于水解程度，溶液呈酸性，即，代入电荷守恒式可得，A错误； B．KHA溶液与NaOH溶液恰好完全中和后，溶质为KNaA，根据质子守恒：水电离出的总浓度等于总浓度，因此正确关系为，B错误； C．等物质的量浓度的KHA和KNaA溶液中：在两物质中均完全电离，因此是的2倍；的水解常数，远小于的电离常数，故，C错误； D．pH=7时，电荷守恒为，因，得，结合KHA的物料守恒：，得，D正确； 故选D。 【对练1】（26-27高二上·河南洛阳·阶段检测）下列叙述正确的是 A．常温下，的溶液一定是酸溶液 B．溶液呈中性的盐一定是强酸、强碱生成的盐 C．等物质的量浓度的溶液中 D．用润湿的pH试纸测定硫酸氢钠溶液的pH，结果偏高 【答案】D 【详解】A．常温下，仅代表溶液中，溶液显酸性，但不一定是酸溶液。例如盐溶液，水解，溶液也满足，属于盐溶液，A错误； B．溶液呈中性的盐，不一定是强酸强碱生成的盐。是弱酸与弱碱形成的盐，、水解程度相等，溶液同样显中性，B错误； C．会发生水解：。可以直接电离出，溶液中浓度更大，会抑制的水解，消耗更少。因此等物质的量浓度下，的浓度为，C错误； D．在溶液中完全电离：，溶液呈酸性。使用润湿的试纸测该溶液，相当于对待测溶液加水稀释，降低，酸性减弱，测得的数值比真实值偏高，D正确； 故选D。 【对练2】 （26-27高二上·内蒙古呼和浩特·阶段检测）时，溶液显酸性，下列有关判断正确的是 A．该溶液中离子浓度最大的是 B． C． D． 【答案】B 【详解】A．完全电离出和，不水解，因部分电离、水解被消耗，故，离子浓度最大的是，A错误； B．溶液显酸性，说明的电离程度大于水解程度，电离产物的浓度大于水解产物的浓度，即，B正确； C．该式为电荷守恒式，缺少阴离子，正确的电荷守恒为，C错误； D．该式为物料守恒式，P元素的存在形式还包含，正确的物料守恒为，漏写，D错误。 题型02 离子浓度变化曲线 【典例1】（26-27高二上·北京海淀·阶段检测）常温下，邻苯二甲酸（）的，。该温度下，用的溶液滴定的邻苯二甲酸氢钾（KHA）溶液，溶液的变化曲线如图所示。下列叙述正确的是 A．点的混合溶液中： B．点的混合溶液中： C．c点的混合溶液中： D．点的混合溶液中： 【答案】A 【详解】A．a点是10mL NaOH与20mL KHA反应得到的混合液，溶质为等物质的量的、、，的电离程度大于的水解程度，因此，A正确； B．b点，，根据电荷守恒，可得，与选项表达式不符，B错误； C．c点加入20mL NaOH，恰好完全反应得到等浓度的和混合液，由物料守恒得，选项系数错误，C错误； D．d点溶液总体积为，A元素总物质的量为，因此，不是，D错误； 故选A。 【对练1】（26-27高二上·江西南昌·阶段检测）常温下，在新制氯水中滴加NaOH溶液，溶液中水电离出来的c(H+)水与NaOH溶液的体积之间的关系如图所示。下列推断正确的是 A．用pH试纸测定E点对应的溶液，其pH=3 B．G 点对应的溶液中：c(Na+)>c(Cl-)>c(ClO-)>c(OH-)>c(H+) C．常温下加水稀释H点对应的溶液，溶液pH增大 D．F点对应的溶液中存在：c(Na+)＜c(Cl-) + c(ClO-) 【答案】B 【分析】酸或碱，对水的电离有抑制作用，氯水呈酸性，随加入氢氧化钠的体积的增大，发生酸碱中和反应，对水的电离抑制作用减弱，G点对应溶液水电离程度最大，则溶液中的溶质是等浓度的氯化钠和次氯酸钠；继续加入氢氧化钠溶液，溶液呈碱性，对水的电离抑制作用逐渐增强。 【详解】A．E点为新制氯水，含具有漂白性的，可漂白pH试纸，无法用pH试纸测定其pH，A错误； B．G点为氯水与恰好完全反应的点，溶质为等物质的量的和，水解使溶液呈碱性，因此离子浓度大小为，B正确； C．H点溶液为碱性，加水稀释时溶液碱性减弱，pH向7靠近，pH减小，C错误； D．F点水电离的，此时溶液呈中性，，根据电荷守恒，可得，D错误； 故选B。 【对练2】 （26-27高二上·江西·阶段检测）用0.1mol/L NaOH标准溶液滴定20.00 mL等浓度的三元酸H3A，得到pH与V(NaOH)、或或的关系分别如图1、图2所示。下列说法错误的是 A．当加入20.00 mL NaOH溶液时， B．当加入40.00 mL NaOH溶液时， C．当时，水电离出的 D．当时，溶液中 【答案】C 【分析】由图1可知，滴加NaOH溶液体积小于20 mL时，主要发生反应H3A+OH-=H2A-+H2O。NaOH溶液体积在20~40 mL时，主要发生反应H2A-+OH-=HA2-+H2O。当NaOH溶液体积大于40 mL时，主要发生反应HA2-+OH-=A3-+H2O。直线Ⅰ表示，直线Ⅱ表示，直线Ⅲ表示。由三条直线上的点的坐标可知：pH=4时，，因此。同理可求得，。 【详解】A．当加入20.00 mL NaOH溶液时，溶液中的溶质为NaH2A，故根据电荷守恒，c(H+)+c(Na+)=c(H2A-)+c(OH-)+2c(HA2-)+3c(A3-)，根据物料守恒，c(Na+)=c(H3A)+c(H2A-)+c(HA2-)+c(A3-)，两式相减得，A正确； B．当加入40.00 mL NaOH溶液时，溶液中的溶质为Na2HA，故Na+浓度为所有含A粒子浓度之和的2倍，即c(Na+)>c(HA2-)，此时溶液呈碱性，说明HA2-水解大于电离，故， B正确； C．根据分析，故当时，，解得，溶液呈碱性，由图1可知，pH=9.2时，加入的NaOH溶液体积在30~40 mL之间，溶质成分为NaH2A和Na2HA，水解大于电离，故水电离出的OH-浓度为，由水电离出的H+与OH-浓度始终相等，故水电离出的，C错误； D．由电离平衡常数Ka1×Ka2×Ka3可得，，pH=11时，c(H+)=10-11 mol/L，故，D正确； 故选C。 题型03 化工流程中粒子浓度大小比较 【典例1】（26-27高二上·江苏南京·阶段检测）工业上可利用氨水吸收和，其原理如图所示。已知：25℃时，，，，。下列说法正确的是 A．反应的平衡常数 B．溶液中： C．溶液通入的离子方程式为： D．向氨水中通入至： 【答案】D 【分析】氨水先吸收，发生反应。生成的盐在水中电离：，其中的离子还参与相应的电离或水解平衡。随后通入，含硫物种中的硫元素由+4价升高至+6价，中的氮元素由+4价降低至0价，生成的逸出，得到含硫酸盐的铵盐溶液。 【详解】A．氨水的电离平衡为，对应的电离常数为；亚硫酸的第二步电离为，对应的电离常数为。将两个电离常数的表达式相乘，再除以，得到题给反应的平衡常数，即。25℃时，，代入得，A错误； B．溶液中氮、硫元素的物质的量相等，由物料守恒得；由电荷守恒得。联立并消去和，得到，原关系式右侧漏掉了，B错误； C．在水中电离生成和，原式将参与反应的写成了。反应中硫元素由+4价升高至+6价，每个硫原子失去2个电子；氮元素由+4价降低至0价，每个氮原子得到4个电子。由电子守恒可知，与的反应物质的量之比为，再根据原子守恒和电荷守恒，得到正确的离子方程式为，C错误； D．向氨水中通入后，溶液中的带电粒子满足电荷守恒：。25℃、时，，因此。由于发生电离，溶液中存在，故，D正确； 故选D。 【对练1】（25-26高三上·江苏泰州·期中）工业上可利用氨水吸收和的过程如图所示。已知：时，的，的，。下列说法正确的是 A．反应的平衡常数 B．向氨水中通入至：， C．溶液中： D．被溶液吸收的离子反应： 【答案】D 【分析】向氨水中通入，生成含亚硫酸铵和亚硫酸氢铵的混合吸收液：向上述混合吸收液中通入，利用的强氧化性，将还原性的、氧化为，自身被还原为无污染的排出，最终得到含的硫酸盐溶液，完成氮氧化物的脱除。 【详解】A．该反应的平衡常数推导： ，代入数值：，A错误； B．pH=7时，根据电荷守恒： ，化简得，因此，B错误； C．溶液中，会发生水解，物料守恒应为： ，选项等式缺少了、的相关项，C错误； D．作为氧化剂被还原为，作为还原剂被氧化为：N从+4价降到0价，每生成1 mol 得8 mol电子；S从+4价升到+6价，每个失2 mol电子，配平后离子方程式为，符合电子守恒、电荷守恒和原子守恒，D正确； 故选D。 【对练2】 （25-26高三上·江苏·阶段检测）室温下，用氨水吸收SO2，若转化过程中气体挥发和溶液体积的变化可忽略。已知H2SO3的电离常数分别为Ka1=1.3×10-2，Ka2=6.3×10-7，下列说法正确的是 A．0.1mol·L-1氨水中： B．NH4HSO3溶液氧化过程中pH逐渐增大 C．NH4HSO3溶液中存在： D．向氧化后的溶液中加入过量Ba(OH)2充分反应后上层清液中： 【答案】C 【详解】A．氨水是弱电解质，仅部分电离：，且水也会电离出少量，因此正确的浓度顺序为： ，A错误； B．被氧气氧化时，发生反应：，反应生成，溶液酸性增强，pH逐渐减小，B错误； C． ，故，C正确； D．氧化后的溶液中含有，加入过量充分反应后，生成沉淀，体系达到沉淀溶解平衡，上层清液是的饱和溶液，满足，D错误； 故选C。 一、单选题 1．（24-25高二上·河北衡水·期末）常温下，向0.5 mol/L H2SO3溶液中缓慢加入固体NaOH(溶液体积不变)，溶液中H2SO3、、的物质的量分数随pH变化的关系如图所示。下列说法正确的是 A．Ka1(H2SO3)=1×10-7.2 mol/L B．a点到m点发生的主要离子反应： C．m点溶液中离子关系： D．NaHSO3溶液中各离子浓度大小： 【答案】B 【详解】A．，时，故，对应时的，数值远大于，A错误； B．点到点，的物质的量分数逐渐减小，的物质的量分数逐渐增大，主要反应为与反应生成和，离子方程式书写正确，B正确； C．溶液中电荷守恒式为，选项中前缺少系数2，不符合电荷守恒，C错误； D．溶液呈酸性，电离程度大于水解程度，来自的电离和水的电离，故，选项离子浓度顺序错误，D错误； 故选B。 2．（25-26高二下·云南文山·阶段检测）时，某二元弱酸溶液中、和的分布分数[例如]与溶液的关系如图（调过程中，溶液体积视为不变），下列判断正确的是 A．曲线表示（）随溶液的变化 B．时，时溶液中 C．时，溶液中 D．的溶液中， 【答案】B 【分析】首先判断三条曲线的对应关系：pH越小，浓度越大，的分布分数越大，故曲线a为；随着pH增大，逐渐转化为，的分布分数先增大后减小，对应曲线b；pH继续增大，转化为，的分布分数逐渐增大，对应曲线c。 【详解】A．二元弱酸随升高，的分布分数逐渐减小，因此曲线表示的变化，A错误； B．时，得；时，得。根据，当时，，即，B正确； C．的水解常数，说明电离程度大于水解程度，因此溶液中，C错误； D．根据物料守恒，溶液中所有含的粒子总浓度等于初始浓度，即，D错误； 故选B。 3．（25-26高二上·陕西渭南·期末）室温下，向溶液中滴加0.2 mol/L的NaOH溶液，所得溶液pH与滴加NaOH溶液体积的关系曲线如图所示(忽略温度变化)。下列说法正确的是 A．水的电离程度： B．b点溶液中： C．c点溶液中存在： D．a到d的过程中：始终成立 【答案】B 【分析】本题为硫酸氢铵溶液与氢氧化钠溶液反应过程中的离子浓度关系分析：滴加过程中氢氧化钠先中和溶液中的氢离子，再与铵根离子反应生成一水合氨；结合曲线上的各点，需从水的电离程度、电荷守恒和物料守恒角度逐项判断。 【详解】A．a点溶液的酸性强于b点，对水电离的抑制程度更大，故水的电离程度：a<b，A错误； B．b点溶液显酸性，氢离子浓度大于氢氧根离子浓度，自然，所给不等式成立，B正确； C．c点溶液pH=7，氢离子浓度等于氢氧根离子浓度，由电荷守恒可得，所给等式中硫酸根离子前漏掉系数2，C错误； D．由物料守恒可知，溶液中氮元素与硫元素的物质的量之比为1:1，应为，所给等式中铵根离子前多乘了2，D错误； 故选B。 4．（25-26高二上·湖南衡阳·期末）常温下，用浓度为0.02 mol·L-1 NaOH标准溶液滴定浓度均为0.02 mol·L-1 HCl和CH3COOH的混合溶液，滴定过程中溶液的pH随[]的变化曲线如图所示。下列说法错误的是 A．点a： B．点b： C．水的电离程度：a<b<c<d D．约为 【答案】C 【分析】溶液与和的混酸反应时，先与反应，再与反应。由滴定曲线可知，a点时溶液和恰好完全反应生成和水，未发生反应，溶质成分为和；b点时溶液反应掉一半的，溶质成分为、和；c点时溶液与恰好完全反应，溶质成分为、；d点时过量，溶质成分为、和。 【详解】A．a点溶液为等浓度的和混合溶液，存在物料守恒关系，A正确； B．点b溶液中含有及等浓度的和，由于，溶液显酸性，说明的电离程度大于的水解程度，则，B正确； C．c点溶液中水解，促进水的电离，d点碱过量，抑制水的电离，则水的电离程度，C错误； D．由分析可知，a点时， ，D正确； 故选C。 5．（25-26高二上·湖南张家界·期末）常温下，下列关于溶液的说法正确的是 A．向蒸馏水中加入少量固体，水的电离程度减小 B．溶液中： C．溶液中： D．pH = 3的醋酸溶液与pH = 11的NaOH溶液等体积混合，溶液呈碱性 【答案】C 【详解】A．溶于水后，发生水解：，水解过程中，结合水电离产生的，促进水的电离，水的电离程度增大，A错误； B．溶液中，发生水解：，而不水解，因此，且溶液呈酸性，，由于水解程度较小，，故正确的离子浓度大小关系为，B错误； C．碳酸钠的电离方程式为，其中钠原子与碳原子的个数比为2∶1，水解后，溶液中的含碳微粒有、和，水解不改变钠、碳两种元素的总量，根据物料守恒可得，C正确； D．pH = 3的醋酸溶液中，，醋酸过量，其浓度远大于；常温下，pH = 11的NaOH溶液中，，两溶液等体积混合时，醋酸不断地电离处醋酸根离子和氢离子，即，使混合溶液呈酸性，D错误； 故选C。 6．（24-25高二上·广东茂名·期末）铬(Ⅵ)在溶液中能以多种形式存在。25℃时，调节初始浓度为的溶液的pH，平衡时铬(Ⅵ)在水溶液中各种存在形式的物质的量分数与pH的关系如图所示。已知：。下列说法错误的是 A．pH=1时，溶液中 B．加入少量水稀释，溶液中离子总数增加 C．pH=4时，溶液中 D．的为 【答案】C 【详解】A．由图可知，pH=1时，溶液中，A正确； B．溶液中存在平衡，加水稀释时，平衡向粒子数增多的正向移动，溶液中离子总数增加，B正确； C．根据电荷守恒，该溶液中阳离子为和，阴离子为、、、，正确的电荷守恒式为： ，由图可知，pH=4时，的浓度几乎为0，所以pH=4时， ，C错误； D． 的两步解离为： ，，由图可知：pH=0.75时，，此时；pH=6.5时，，此时，代入得，D正确； 故答案选C。 7．（26-27高二上·北京西城·阶段检测）已知常温下溶液的pH为3.1，下列说法不正确的是 A．由此可知是弱酸 B．溶液中 C．溶液中 D．溶液中 【答案】C 【分析】常温下溶液的pH为3.1，说明草酸氢根离子对应的是弱酸，的电离程度大于其水解程度，据此分析解答。 【详解】A．结合分析可知，属于弱酸的酸式盐，可推知草酸(H2C2O4)是一种二元弱酸，其在水中分步电离，电离方程式为：、，A正确； B．根据pH=3.1可知，的电离程度大于其水解程度，所以离子浓度大小关系为：，B正确； C．根据元素守恒可知，溶液中存在，C错误； D．根据电荷守恒可知，溶液中存在，D正确。 8．（26-27高二上·辽宁沈阳·阶段检测）下列说法正确的是 A．常温下，将和溶于水中，形成1 L的溶液， B．溶液中， C．标况下，向的溶液中通入，存在 D．溶液中： 【答案】B 【详解】A．常温下，将和溶于水中，形成1 L的溶液，、，根据物料守恒有，根据电荷守恒有：，两式联立得，右侧减去氢氧根浓度，变为不等式：，A错误； B．溶液中，有物料守恒：，有电荷守恒：，两式联立消去得：，B正确； C．标况下，向的溶液()中通入(1 mol)，Na元素的物质的量为1.5 mol，C元素的物质的量为1 mol，存在物料守恒，C错误； D．溶液中存在质子守恒，该溶液中，则有，D错误； 故选B。 9．（26-27高二上·江西南昌·阶段检测）电导率是衡量电解质溶液导电能力大小的物理量。常温下，将相同体积的氢氧化钠溶液和醋酸溶液分别加水稀释，溶液的电导率随溶液体积变化的曲线如图所示。下列说法正确的是 A．I表示NaOH溶液加水稀释过程中溶液电导率的变化 B．a、b、c三点溶液的pH：b>c>a C．a点水电离出的n(H+)大于c点水电离出的n(H+) D．将a、b两点溶液混合，所得溶液中：c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-) 【答案】C 【分析】氢氧化钠是强电解质，完全电离，加水稀释时离子浓度随溶液体积增大而减小，电导率下降较快；醋酸是弱电解质，只部分电离，稀释促进其电离，离子浓度下降较慢，电导率下降较慢。图中曲线I下降较慢，对应醋酸溶液；曲线II下降较快，对应氢氧化钠溶液。a、c两点电导率相同，b、a两点加水量相同。 【详解】A．曲线I下降较慢，说明稀释过程中离子浓度减小得慢，符合弱电解质醋酸稀释时电离程度增大、离子浓度下降较慢的特点，故I表示醋酸溶液的稀释过程，II表示氢氧化钠溶液的稀释过程，A错误； B．曲线II为氢氧化钠溶液，呈碱性；曲线I为醋酸溶液，呈酸性。b、c两点均在曲线II上，c点加水量较小、氢氧化钠浓度较大，pH较大，故三点溶液的pH为c>b>a，B错误； C．a、c两点电导率相同，说明a点溶液中氢离子浓度与c点溶液中氢氧根离子浓度相当，两溶液对水电离的抑制程度相同，水电离出的氢离子浓度相等；a点溶液体积大于c点，故a点水电离出的n(H+)大于c点，C正确； D．两溶液初始体积、电导率相同，醋酸只部分电离，其物质的量浓度远大于氢氧化钠；a、b两点加水量相同，等体积混合后醋酸过量，溶液呈酸性，由电荷守恒可知醋酸根离子浓度大于钠离子浓度，D错误； 故选C。 10．（26-27高二上·陕西渭南·阶段检测）强碱MOH的溶液和等体积、等物质的量浓度的弱酸HA的溶液混合后，溶液中有关离子浓度的大小关系正确的是 A． B． C． D． 【答案】C 【详解】强碱MOH的溶液和等体积、等物质的量浓度的弱酸HA的溶液混合后，二者恰好完全反应生成强碱弱酸盐MA，由于水解导致溶液显碱性，但水解程度通常较小，的浓度应高于，故溶液中离子浓度大小顺序为：，故选：C。 11．（25-26高二上·山西朔州·期末）常温下，分别向的溶液中加NaOH固体（忽略温度和溶液体积变化），溶液pH随（X表示A或B）的变化曲线如图所示，下列说法错误的是 A．HA酸性强于HB B．a点溶液中： C．b点溶液的pH=5.3 D．pH=7时对应溶液中的酸根浓度： 【答案】D 【详解】A．当时，，此时pH = pKa。HA：pH = 3.3，，HB：pH = 9.2，，因，故HA酸性强于HB，A正确； B．a点溶液pH为3.3，呈酸性，，溶液中存在电荷守恒：，则，又因为溶液中，即，则，B正确； C．HA的电离常数为，由b点，即可推得：，，故pH=5.3，C正确； D．d点和c点均为溶液显中性的点，可由电荷守恒分析，此时，故两溶液均有，由于HA酸性强于HB，要使溶液均显中性，HA溶液中要加入较多的NaOH，因此，即溶液中的酸根浓度：c(A-)>c(B-)，D错误； 故选D。 12．（25-26高二上·湖北省直辖县级单位·期末）图甲是的分布系数图，分布系数；图乙是溶液滴定的曲线图。 已知： 下列说法错误的是 A．滴定过程中只出现2次明显突跃 B．的平衡常数的 C．点溶液中， D．溶液呈碱性 【答案】C 【详解】A．由图甲可知，的三级电离常数分别为、、，由于极小，第三步滴定无明显突跃，因此滴定过程中只出现2次明显突跃，A正确； B．反应的平衡常数，故，B正确； C．N点为加入溶液，溶质为和，电荷守恒：，物料守恒：，联立整理得：，N点，即，代入后可得，C错误； D．对于，的水解常数，的电离常数为，水解常数，的水解程度大于的水解程度，溶液呈碱性，D正确； 故选C。 13．（25-26高二上·陕西渭南·期末）已知HA是一元弱酸。常温下，向20mL 0.1mol·L-1的HA溶液中逐滴加入0.1mol·L-1NaOH溶液。测得滴定过程中溶液的pH随V(NaOH)变化如图所示，下列说法不正确的是 A．常温下，Ka(HA)的数量级为10-5 B．点①溶液中： C．点②溶液中： D．水的电离程度：③>②>① 【答案】B 【详解】A．溶液，，数量级为，A正确； B．点①溶质为等物质的量的和，溶液呈酸性说明电离程度大于水解程度，故，结合电荷守恒，可得，B错误； C．点②，加入溶液体积小于，根据物料守恒，，，同体积下，C正确； D．酸或碱抑制水的电离，可水解的盐促进水的电离：点①有较多，抑制水的电离；点②含量少，水解促进作用大于的抑制作用，水的电离程度大于①；点③溶质仅为，水解强烈促进水的电离，故水的电离程度③>②>①，D正确； 故选B。 二、解答题 14．（26-27高二上·辽宁沈阳·阶段检测）电解质的水溶液中存在电离平衡和水解平衡。回答下列问题： (1)常温下的溶液在加水稀释过程中，下列表达式的数据一定变小的是__________（填字母）。 a． b． c． d． (2)某二元酸（化学式用表示）在水中的电离方程式是：；。 ①溶液显__________（填“酸性”“中性”或“碱性”），理由是__________（用离子方程式表示）。 ②在的溶液中，下列粒子浓度关系式正确的是__________（填选项字母）。 A． B． C． D． ③相同浓度的下列溶液：a． b． c． d． e． f．，由小到大的顺序是：__________（用字母填空）。 (3)室温时，向溶液中滴加的溶液，溶液与溶液体积的关系曲线如图所示。 ①图中、、、四个点，水的电离程度最大的是__________点。 ②从点到点的滴加过程中，写出发生反应的离子方程式____________________。 ③点含氮微粒排序：______________________________。 (4)某温度下，纯水电离出的，将的溶液和的溶液混合，忽略体积变化，欲使溶液，则__________ (5)用制备的化学方程式为____________________。 【答案】(1)a (2) 碱性 BD (3) a (4) (5) 【详解】（1）a．加水稀释促进醋酸电离，但溶液体积增大的程度大于电离程度增大的程度，因此 减小，正确； b．，稀释时 减小，比值增大，错误； c．温度不变，水的离子积常数 不变，错误； d．，由于 减小，比值增大，错误。 故选a。 （2）① 由电离方程式可知， 第一步完全电离，第二步部分电离，说明 是弱酸根离子， 会发生水解使溶液显碱性，水解方程式为 。 ② A．第一步完全电离，溶液中无 分子，物料守恒为 ，错误； B．由物料守恒知 ，故 ，正确； C．质子守恒关系为 ，错误； D．溶液中存在电荷守恒 ，正确； 故选BD。 ③ 单铵盐(a, c, e)中 总体小于双铵盐(b, d, f)。单铵盐中， 抑制水解， 促进水解，故 e < a < c；双铵盐中， 水解显酸性抑制 水解， 促进水解，故 d < b < f。综合排序为 e < a < c < d < b < f。 （3）① a点加入 ，恰好中和 ，溶质为 ， 水解促进水的电离，此时水的电离程度最大。 ② a点到d点是 与 反应生成一水合氨的过程，离子方程式为 。 ③ c点加入 ，溶液中 和 物质的量相等。由于溶液显碱性，说明 的电离程度大于 的水解程度，故 。 （4）该温度下 。 的 溶液中 ； 的 溶液中 。混合后 ，溶液呈碱性，。根据 ，解得 。 （5） 发生水解反应生成 和 ，加热促进水解并使 挥发，化学方程式为 。 15．（26-27高二上·河南洛阳·阶段检测）次磷酸()、亚磷酸()、磷酸()是磷元素的常见含氧酸，常温下，其逐级电离常数如下表所示。回答下列问题： 酸 电离常数 酸 电离常数 酸 电离常数 (1)常温下。某浓度溶液中的平衡浓度为，忽略水的电离。该溶液中浓度为_______ (用含的代数式表示)。 (2)H3PO3与反应可以生成或。 ①经实验检测发现溶液显碱性。其原因是_______(用离子方程式解释)。 ②结合表格中数据判断0.1 的溶液显_______(填“酸”“碱”或“中”)性。该溶液中含磷微粒浓度的大小关系是_______。 ③可由水解得到。写出与足量溶液反应的离子方程式：_______。 (3)①常温下。pH=9的溶液中。_______(填准确值)。 ②常温下。浓度均为0.1的溶液和Na2HPO4溶液中水的电离程度_______(填“前者大”“后者大”或“相同”)。 【答案】(1) (2) 酸 (3) 后者大 【详解】（1）由表格可知只有一级电离，是一元弱酸，电离方程式为，忽略水的电离，则平衡时，。 （2）①是强碱弱酸盐，使溶液显碱性，水解离子方程式为。 ②的电离常数，水解常数，电离程度大于水解程度，溶液显酸性；的电离、水解均为微弱过程，且电离程度大于水解程度，所以含磷微粒浓度的大小顺序为。 ③水解生成，HCl是强酸，与氢氧化钠反应生成氯化钠，是二元酸，与足量NaOH反应生成，所以与足量的氢氧化钠溶液反应的离子方程式为。 （3）①由溶液中质子守恒，，常温下，中。 ②由表格数据知，的电离常数为，水解常数为，电离大于水解，抑制水的电离；水解程度大于电离程度，水解促进水的电离，故水的电离程度后者大。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题04 溶液中粒子浓度的大小比较 重难目标 1. 掌握弱电解质电离、盐类水解规律，能准确判断单一溶液（弱酸、弱碱、正盐、酸式盐）粒子浓度大小。 2. 熟练运用三大守恒（电荷守恒、物料守恒、质子守恒）书写等式关系，结合电离、水解相对强弱判断浓度大小。 3. 学会分析混合溶液体系（等浓度酸碱混合、反应后剩余体系），判断溶液酸碱性与粒子浓度顺序。 4. 辨析易错点：区分等式（守恒）与不等式（浓度大小）；分清电离大于水解、水解大于电离的典型实例。 考情分析 在近几年高考试卷中，粒子浓度大小比较是水溶液离子平衡高频考题，大多以选择题形式考查。具有以下命题特点：情境真实化：常结合弱酸滴定、缓冲溶液、盐溶液、污水处理等真实情境。设问精细化：给出pH、电离常数、浓度数据，判断浓度不等式、三大守恒等式正误。陷阱隐蔽化：混淆质子守恒书写；忽略溶液体积变化；误判电离和水解的主次关系；只看电荷数目不看浓度。 一、两大理论 1．电离理论 (1)弱电解质(弱酸、弱碱)的电离是微弱的，电离产生的微粒较少，同时还要考虑水的电离，水的电离能力远小于弱酸或弱碱的电离能力。如氨水中NH3·H2O、NH4+、OH-的浓度大小关系是c(NH3·H2O)>c(OH-)>c(N)。 (2)多元弱酸的电离是分步进行的，以第一步电离为主(第一步电离程度远大于第二步电离)。如在H2S溶液中，H2S、HS-、S2-、H+的浓度大小关系是c(H2S)>c(H+)>c(HS-)>c(S2-)。 2．水解理论 (1)弱电解质离子的水解是微弱的(相互促进水解除外)，但由于水的电离，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的浓度。如NH4Cl溶液中，N、Cl-、NH3·H2O、H+的浓度大小关系是c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(NH3·H2O)。 (2)多元弱酸酸根离子的水解是分步进行的，以第一步水解为主，如在Na2CO3溶液中，CO32-、HCO3-、H2CO3的浓度大小关系是c(CO32-)>c(HCO3-)>c(H2CO3)。 【方法技巧】 1．比较时紧扣两个微弱。 1.弱电解质的电离是微弱的。如CH3COOH溶液中，c(CH3COOH)>c(H＋)>c(CH3COO－)>c(OH－)。 2.盐溶液中离子的水解是微弱的。如CH3COONa溶液中，c(Na＋)>c(CH3COO－)>c(OH－)>c(CH3COOH)>c(H＋)。 2．酸式盐与多元弱酸的强碱正盐溶液酸碱性比较。 (1)酸式盐溶液的酸碱性主要取决于酸式盐中酸式酸根离子的电离能力和水解能力哪一个更强，如NaHCO3溶液中HCO3-的水解能力大于其电离能力，故溶液显碱性。 (2)多元弱酸的强碱正盐溶液：多元弱酸根离子水解以第一步为主。例如，Na2S溶液中：c(Na+)>c(S2-)>c(OH-)>c(HS-)>c(H+)。 二、三种守恒 1．电荷守恒规律 (1)含义：电解质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，溶液总是呈电中性。 (2)应用：如Na2CO3溶液中存在的阳离子有Na＋、H＋，存在的阴离子有OH－、CO、HCO，电荷守恒离子浓度关系式为c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HCO)＋2c(CO)。 2．元素质量守恒规律（物料守恒） (1)含义：在电解质溶液中，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。但该离子所含的某种元素原子在变化前后是守恒的，称为物料守恒。 (2)应用：如Na2S溶液中Na＋和S2－的原始浓度之间的关系为c(Na＋)＝2c(S2－)，由于S2－发生水解，其在溶液中的存在形式除了S2－，还有HS－和H2S，根据物料守恒浓度关系式为c(Na＋)＝2[c(H2S)＋c(S2－)＋c(HS－)]。 3．质子守恒规律 (1)含义：质子守恒是指电解质溶液中粒子电离出来的H＋总数等于粒子接受的H＋总数。 (2)应用：如Na2S溶液中的质子转移如下： 可得质子守恒关系为c(H＋)＋2c(H2S)＋c(HS－)＝c(OH－)。 质子守恒关系也可由电荷守恒关系与元素质量守恒关系推导得到。 【名师提醒】 1．规避等量关系中的2个易失分点。 (1)电荷守恒式中不只是各离子浓度的简单相加。如2c(CO)的化学计量数2代表1个CO带2个负电荷，不可漏掉。 (2)元素质量守恒式中，离子浓度的化学计量数不能漏写或颠倒。如Na2S溶液中的元素质量守恒式c(Na+)=2[c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)]中，“2”表示c(Na+)是溶液中硫原子浓度的2倍，不能写成2c(Na+)=c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)。 2．根据粒子浓度关系式，套用合适守恒式。 (1)电荷守恒式的特点：一边全为阴离子，另一边全为阳离子。 (2)元素质量守恒式的特点：式子中有弱电解质对应的分子和离子，一般一边含一种元素，另一边含另一种元素的离子和分子。 (3)质子守恒式的特点：一边某微粒能电离出H+，另一边微粒能结合H+。 (4)等式两边没有明显特征：三个守恒结合。 三、常见的溶液粒子浓度大小比较模型 1．单一溶液中粒子浓度的关系 (1)电荷守恒：电解质溶液中，无论存在多少种离子，溶液都是呈电中性，即电解质溶液中阳离子所带的电荷总数与阴离子所带的电荷总数相等 实例 分析思路 以Na2CO3溶液为例 ①写出Na2CO3溶液中电离和水解过程 Na2CO3===2Na＋＋CO32－ CO32－＋H2OHCO3－＋OH－ HCO3－＋H2OH2CO3＋OH－ H2OH＋＋OH－ ②分析溶液中所有的阴、阳离子 Na＋、H＋、CO32－、HCO3－、OH－ ③阴、阳离子浓度乘以自身所带的电荷数建立等式 1×c(Na＋)＋1×c(H＋)＝2×c(CO32－)＋1×c(HCO3－)＋1×c(OH－) 化简得：c(Na＋)＋c(H＋)＝2c(CO32－)＋c(HCO3－)＋c(OH－) (2)元素质量守恒(也叫物料守恒)：在电解质溶液中，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，变成了其它离子或分子，使离子的种类增多，但却不能使离子或分子中某种特定元素的原子的数目发生变化，其质量在反应前后是守恒的，始终遵循原子守恒 实例 分析思路 以Na2CO3溶液为例 ①分析溶质中的特定元素的原子或原子团间的定量关系(特定元素除H、O元素外) n(Na＋)：n(CO32－)=2：1，即n(Na＋)＝2n(CO32－)，CO32－在水中部分会水解成HCO3－、H2CO3，共三种含碳元素的存在形式 ②找出特征元素在水溶液中的所有存在形式 c(Na＋)＝2c(CO32－)＋2c(HCO3－)＋2c(H2CO3) (3)质子守恒——以Na2CO3溶液为例 ①方法一：可以由电荷守恒与物料守恒推导出来，将两个守恒中不水解的Na＋消掉 电荷守恒：c(Na＋)＋c(H＋)＝2c(CO32－)＋c(HCO3－)＋c(OH－) 元素质量守恒：c(Na＋)＝2c(CO32－)＋2c(HCO3－)＋2c(H2CO3) 将Na＋消掉得：c(H＋)＋2c(H2CO3)＋c(HCO3－)＝c(OH－)，即为质子守恒 ②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。可用下列图示进行快速书写 Na2CO3水溶液中的质子转移作用图 质子守恒 c(H3O＋)＋2c(H2CO3)＋c(HCO3－)＝c(OH－) 或c(H＋)＋2c(H2CO3)＋c(HCO3－)＝c(OH－) (4)离子(粒子)浓度比较——以Na2CO3溶液为例 分析思路 存在的平衡过程 抓住电离和水解都是微弱的，分清主次关系 Na2CO3===2Na＋＋CO32－ CO32－＋H2OHCO3－＋OH－ (主) HCO3－＋H2OH2CO3＋OH－ (次) H2OH＋＋OH－ 粒子浓度顺序：c(Na＋)＞c(CO32－)＞c(OH－)＞c(HCO3－)＞c(H2CO3)＞c(H＋) 2．混合溶液(缓冲溶液)中粒子浓度的关系判断 以“常温下，浓度均为0.1 mol·L－1CH3COOH(弱酸)溶液和CH3COONa溶液等体积混合，溶液呈酸性”为例： 实例 分析思路 常温下，0.1 mol·L－1CH3COOH溶液和CH3COONa溶液等体积混合，溶液呈酸性 写出混合溶液中存在的平衡过程 CH3COONa===Na＋＋CH3COO－ ①呈酸性，以HA电离为主 CH3COOH自身电离：CH3COOHH＋＋CH3COO－ ②水解呈碱性，次要 CH3COO－中水解：CH3COO－＋H2OCH3COOH＋OH－ ③水的电离：H2OH＋＋OH－ ①电荷守恒 c(Na＋)＋c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－) ②元素质量守恒 2c(Na＋)＝c(CH3COO－)＋c(CH3COOH) ③质子守恒 将Na＋消掉得：c(CH3COOH)＋2c(H＋)＝c(CH3COO－)＋2c(OH－) ④离子(粒子)浓度比较 分析：在没有电离和水解之前c(Na＋)、c(CH3COO－)、c(CH3COOH)均为0.1 mol·L－1， 但由于溶液呈酸性，以HA的电离为主，即电离程度大于水解程度 c(CH3COOH)＝0.1-电离消耗+水解生成＜0.1 c(CH3COO－)＝0.1+电离生成-水解消耗＞0.1 c(Na＋)＝0.1，H＋是由HA电离出来的，电离程度很微弱，故浓度大小为：c(CH3COO－)＞c(Na＋)＞c(CH3COOH)＞c(H＋)＞c(OH－) 3．混合溶液中离子浓度的比较 (1)判断反应产物：判断两种溶液混合时生成了什么物质，是否有物质过量，再确定反应后溶液的组成。 (2)明确溶液中存在的所有平衡：根据溶液的组成，写出溶液中存在的所有平衡(水解平衡、电离平衡)。 (3)确定溶液的酸碱性：根据题给信息，确定溶液的酸碱性，判断是以电离为主还是以水解为主。 (4)比大小：比较离子大小，在比较中，要充分运用电荷守恒、物料守恒关系。 四、离子浓度变化曲线 1．滴定曲线特殊点的分析 案例：常温下，用0.100 0 mol·L－1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L－1 CH3COOH溶液所得滴定曲线如图： (1)pH—V图　各特殊点粒子大小关系及变化趋势 点 溶质 离子浓度大小比较 A CH3COOH c(H＋)＞c(CH3COO－)＞c(OH－) B(1∶1) CH3COOH、H3COONa c(CH3COO－)＞c(Na＋)＞c(H＋)＞c(OH－) C(pH＝7) CH3COOH、CH3COONa c(CH3COO－)＝c(Na＋)＞c(H＋)＝c(OH－) D CH3COONa c(Na＋)＞c(CH3COO－)＞c(OH－)＞c(H＋) E(2∶1) CH3COONa、NaOH c(Na＋)＞c(CH3COO－)＞c(OH－)＞c(H＋) F(1∶1) CH3COONa、NaOH c(Na＋)＞c(OH－)＞c(CH3COO－)＞c(H＋) (2)各特殊点对水电离程度的影响 点 溶质 水的电离情况 pH—V图 A CH3COOH 抑制 B CH3COOH、CH3COONa 抑制 C CH3COOH、CH3COONa 正常电离 D CH3COONa 只促进 E CH3COONa、NaOH 抑制 F CH3COONa、NaOH 抑制 结论：水的电离程度大小顺序为： D＞C＞B＞A＞E＞F 2．分布曲线 分布系数图及分析[分布曲线是指以pH为横坐标、分布系数(即组分的平衡浓度占总浓度的分数)为纵坐标的关系曲线] 一元弱酸(以CH3COOH为例) 二元弱酸(以草酸H2C2O4为例) δ0为CH3COOH分布系数，δ1为CH3COO－分布系数 δ0为H2C2O4分布系数、δ1为HC2O分布系数、δ2为C2O分布系数 1．随着pH增大，溶质分子浓度不断减小，离子浓度逐渐增大，酸根离子增多。根据分布系数可以书写一定pH时所发生反应的离子方程式 2．同一pH条件下可以存在多种溶质微粒。根据在一定pH的微粒分布系数和酸的浓度，就可以计算各成分在该pH时的平衡浓度 题型01 离子浓度大小比较 【典例1】（26-27高二上·山东泰安·阶段检测）邻苯二甲酸氢钾KHA溶液是一种常见的缓冲溶液，其可以用于标定NaOH溶液的浓度(KHA+NaOH=KNaA+H2O)。已知邻苯二甲酸的Ka1(H2A)=1.1×10-3，Ka2(H2A)=4.0×10-6。室温时下列指定溶液中微粒物质的量浓度关系正确的是 A．0.1mol·L-1KHA溶液：c(K+)>c(HA-)+2c(A2-) B．KHA溶液与NaOH溶液恰好完全中和后溶液：c(H2A)+(HA-)+c(H+)=c(OH-) C．等物质的量浓度的KHA和KNaA溶液中：c(K+)>c(HA-)>c(Na+)>c(A2-) D．向0.1mol·L-1 KHA中滴加NaOH溶液至pH=7：c(Na+)+c(H2A)=c(A2-) 【对练1】（26-27高二上·河南洛阳·阶段检测）下列叙述正确的是 A．常温下，的溶液一定是酸溶液 B．溶液呈中性的盐一定是强酸、强碱生成的盐 C．等物质的量浓度的溶液中 D．用润湿的pH试纸测定硫酸氢钠溶液的pH，结果偏高 【对练2】 （26-27高二上·内蒙古呼和浩特·阶段检测）时，溶液显酸性，下列有关判断正确的是 A．该溶液中离子浓度最大的是 B． C． D． 题型02 离子浓度变化曲线 【典例1】（26-27高二上·北京海淀·阶段检测）常温下，邻苯二甲酸（）的，。该温度下，用的溶液滴定的邻苯二甲酸氢钾（KHA）溶液，溶液的变化曲线如图所示。下列叙述正确的是 A．点的混合溶液中： B．点的混合溶液中： C．c点的混合溶液中： D．点的混合溶液中： 【对练1】（26-27高二上·江西南昌·阶段检测）常温下，在新制氯水中滴加NaOH溶液，溶液中水电离出来的c(H+)水与NaOH溶液的体积之间的关系如图所示。下列推断正确的是 A．用pH试纸测定E点对应的溶液，其pH=3 B．G 点对应的溶液中：c(Na+)>c(Cl-)>c(ClO-)>c(OH-)>c(H+) C．常温下加水稀释H点对应的溶液，溶液pH增大 D．F点对应的溶液中存在：c(Na+)＜c(Cl-) + c(ClO-) 【对练2】 （26-27高二上·江西·阶段检测）用0.1mol/L NaOH标准溶液滴定20.00 mL等浓度的三元酸H3A，得到pH与V(NaOH)、或或的关系分别如图1、图2所示。下列说法错误的是 A．当加入20.00 mL NaOH溶液时， B．当加入40.00 mL NaOH溶液时， C．当时，水电离出的 D．当时，溶液中 题型03 化工流程中粒子浓度大小比较 【典例1】（26-27高二上·江苏南京·阶段检测）工业上可利用氨水吸收和，其原理如图所示。已知：25℃时，，，，。下列说法正确的是 A．反应的平衡常数 B．溶液中： C．溶液通入的离子方程式为： D．向氨水中通入至： 【对练1】（25-26高三上·江苏泰州·期中）工业上可利用氨水吸收和的过程如图所示。已知：时，的，的，。下列说法正确的是 A．反应的平衡常数 B．向氨水中通入至：， C．溶液中： D．被溶液吸收的离子反应： 【对练2】 （25-26高三上·江苏·阶段检测）室温下，用氨水吸收SO2，若转化过程中气体挥发和溶液体积的变化可忽略。已知H2SO3的电离常数分别为Ka1=1.3×10-2，Ka2=6.3×10-7，下列说法正确的是 A．0.1mol·L-1氨水中： B．NH4HSO3溶液氧化过程中pH逐渐增大 C．NH4HSO3溶液中存在： D．向氧化后的溶液中加入过量Ba(OH)2充分反应后上层清液中： 一、单选题 1．（24-25高二上·河北衡水·期末）常温下，向0.5 mol/L H2SO3溶液中缓慢加入固体NaOH(溶液体积不变)，溶液中H2SO3、、的物质的量分数随pH变化的关系如图所示。下列说法正确的是 A．Ka1(H2SO3)=1×10-7.2 mol/L B．a点到m点发生的主要离子反应： C．m点溶液中离子关系： D．NaHSO3溶液中各离子浓度大小： 2．（25-26高二下·云南文山·阶段检测）时，某二元弱酸溶液中、和的分布分数[例如]与溶液的关系如图（调过程中，溶液体积视为不变），下列判断正确的是 A．曲线表示（）随溶液的变化 B．时，时溶液中 C．时，溶液中 D．的溶液中， 3．（25-26高二上·陕西渭南·期末）室温下，向溶液中滴加0.2 mol/L的NaOH溶液，所得溶液pH与滴加NaOH溶液体积的关系曲线如图所示(忽略温度变化)。下列说法正确的是 A．水的电离程度： B．b点溶液中： C．c点溶液中存在： D．a到d的过程中：始终成立 4．（25-26高二上·湖南衡阳·期末）常温下，用浓度为0.02 mol·L-1 NaOH标准溶液滴定浓度均为0.02 mol·L-1 HCl和CH3COOH的混合溶液，滴定过程中溶液的pH随[]的变化曲线如图所示。下列说法错误的是 A．点a： B．点b： C．水的电离程度：a<b<c<d D．约为 5．（25-26高二上·湖南张家界·期末）常温下，下列关于溶液的说法正确的是 A．向蒸馏水中加入少量固体，水的电离程度减小 B．溶液中： C．溶液中： D．pH = 3的醋酸溶液与pH = 11的NaOH溶液等体积混合，溶液呈碱性 6．（24-25高二上·广东茂名·期末）铬(Ⅵ)在溶液中能以多种形式存在。25℃时，调节初始浓度为的溶液的pH，平衡时铬(Ⅵ)在水溶液中各种存在形式的物质的量分数与pH的关系如图所示。已知：。下列说法错误的是 A．pH=1时，溶液中 B．加入少量水稀释，溶液中离子总数增加 C．pH=4时，溶液中 D．的为 7．（26-27高二上·北京西城·阶段检测）已知常温下溶液的pH为3.1，下列说法不正确的是 A．由此可知是弱酸 B．溶液中 C．溶液中 D．溶液中 8．（26-27高二上·辽宁沈阳·阶段检测）下列说法正确的是 A．常温下，将和溶于水中，形成1 L的溶液， B．溶液中， C．标况下，向的溶液中通入，存在 D．溶液中： 9．（26-27高二上·江西南昌·阶段检测）电导率是衡量电解质溶液导电能力大小的物理量。常温下，将相同体积的氢氧化钠溶液和醋酸溶液分别加水稀释，溶液的电导率随溶液体积变化的曲线如图所示。下列说法正确的是 A．I表示NaOH溶液加水稀释过程中溶液电导率的变化 B．a、b、c三点溶液的pH：b>c>a C．a点水电离出的n(H+)大于c点水电离出的n(H+) D．将a、b两点溶液混合，所得溶液中：c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-) 10．（26-27高二上·陕西渭南·阶段检测）强碱MOH的溶液和等体积、等物质的量浓度的弱酸HA的溶液混合后，溶液中有关离子浓度的大小关系正确的是 A． B． C． D． 11．（25-26高二上·山西朔州·期末）常温下，分别向的溶液中加NaOH固体（忽略温度和溶液体积变化），溶液pH随（X表示A或B）的变化曲线如图所示，下列说法错误的是 A．HA酸性强于HB B．a点溶液中： C．b点溶液的pH=5.3 D．pH=7时对应溶液中的酸根浓度： 12．（25-26高二上·湖北省直辖县级单位·期末）图甲是的分布系数图，分布系数；图乙是溶液滴定的曲线图。 已知： 下列说法错误的是 A．滴定过程中只出现2次明显突跃 B．的平衡常数的 C．点溶液中， D．溶液呈碱性 13．（25-26高二上·陕西渭南·期末）已知HA是一元弱酸。常温下，向20mL 0.1mol·L-1的HA溶液中逐滴加入0.1mol·L-1NaOH溶液。测得滴定过程中溶液的pH随V(NaOH)变化如图所示，下列说法不正确的是 A．常温下，Ka(HA)的数量级为10-5 B．点①溶液中： C．点②溶液中： D．水的电离程度：③>②>① 二、解答题 14．（26-27高二上·辽宁沈阳·阶段检测）电解质的水溶液中存在电离平衡和水解平衡。回答下列问题： (1)常温下的溶液在加水稀释过程中，下列表达式的数据一定变小的是__________（填字母）。 a． b． c． d． (2)某二元酸（化学式用表示）在水中的电离方程式是：；。 ①溶液显__________（填“酸性”“中性”或“碱性”），理由是__________（用离子方程式表示）。 ②在的溶液中，下列粒子浓度关系式正确的是__________（填选项字母）。 A． B． C． D． ③相同浓度的下列溶液：a． b． c． d． e． f．，由小到大的顺序是：__________（用字母填空）。 (3)室温时，向溶液中滴加的溶液，溶液与溶液体积的关系曲线如图所示。 ①图中、、、四个点，水的电离程度最大的是__________点。 ②从点到点的滴加过程中，写出发生反应的离子方程式____________________。 ③点含氮微粒排序：______________________________。 (4)某温度下，纯水电离出的，将的溶液和的溶液混合，忽略体积变化，欲使溶液，则__________ (5)用制备的化学方程式为____________________。 15．（26-27高二上·河南洛阳·阶段检测）次磷酸()、亚磷酸()、磷酸()是磷元素的常见含氧酸，常温下，其逐级电离常数如下表所示。回答下列问题： 酸 电离常数 酸 电离常数 酸 电离常数 (1)常温下。某浓度溶液中的平衡浓度为，忽略水的电离。该溶液中浓度为_______ (用含的代数式表示)。 (2)H3PO3与反应可以生成或。 ①经实验检测发现溶液显碱性。其原因是_______(用离子方程式解释)。 ②结合表格中数据判断0.1 的溶液显_______(填“酸”“碱”或“中”)性。该溶液中含磷微粒浓度的大小关系是_______。 ③可由水解得到。写出与足量溶液反应的离子方程式：_______。 (3)①常温下。pH=9的溶液中。_______(填准确值)。 ②常温下。浓度均为0.1的溶液和Na2HPO4溶液中水的电离程度_______(填“前者大”“后者大”或“相同”)。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $