高二化学溶液中粒子浓度大小的比较专题

溶液中粒子浓度大小的比较 必需的知识储备 1 水的电离水是一种极弱的电解质 它能微弱的电离 生成H 和OH H2OH OH 在25 常温 时 纯水中c H c OH 1 10 7mol L 思考 1 在纯水中加入酸或碱 对水的电离起到作用 使水的电离程度 2 在纯水中加入强碱弱酸盐 强酸弱碱盐 对水的电离起到作用 使水的电离程度 抑制 减小 促进 增大 2 盐类的水解 强酸弱碱盐 如NH4Cl Al2 SO4 3等水解后溶液呈性 溶液中存在哪些电离及电离平衡 试写出NH4Cl溶液中的水解离子方程式 酸性 使溶液中 c H c OH 呈酸性 强碱弱酸盐 如CH3COONa Na2CO3等水解后溶液呈性 溶液中存在哪些电离及电离平衡 试写出Na2CO3溶液中的水解离子方程式 碱性 1 在0 1mol L 1Na2CO3溶液中 下列关系正确的是 A c Na 2c CO32 B c OH 2c H C c HCO3 c H2CO3 D c Na c CO32 c HCO3 解析 由于CO32 水解 故c Na 2c CO32 又CO32 水解以第一步为主 故有c HCO3 c H2CO3 依物料守恒 有c Na 2 c CO32 c HCO3 c H2CO3 故c Na c CO32 c HCO3 因由水电离出H 和OH 物质的量相等 可得c OH c H c HCO3 2c H2CO3 故c OH 2c H 综合上述 正确答案为C 题2 在10ml0 1mol L 1NaOH溶液中加入同体积 同浓度CH3COOH溶液 反应后溶液中各微粒的浓度关系错误的是 A c Na c CH3COO c H c OH B c Na c CH3COO c OH c H C c Na c CH3COO c CH3COOH D c Na c H c CH3COO c OH 两者恰好反应生成CH3COONa 等同于单一溶质 故与题型 方法相同 由于少量CH3COO 发生水解 故有c Na c CH3COO c OH c H 根据物料守恒C正确 根据电荷守恒D正确 A错误 故该题选项为A 题3 常温下 将甲酸和氢氧化钠溶液混合 所得溶液pH 7 则此溶液中 A c HCOO c Na B c HCOO c Na C c HCOO c Na D 无法确定c HCOO 与c Na 的关系 本题绝不能理解为恰好反应 因完全反应生成甲酸钠为强碱弱酸盐 溶液呈碱性 而现在pH 7 故酸略为过量 根据溶液中电荷守恒 c Na c H c HCOO c OH 因pH 7 故c H c OH 所以有c Na c HCOO 答案为C 首先必须有正确的思路 其次要掌握解此类题的三个思维基点 电离 水解和守恒 电荷守恒 物料守恒及质子守恒 对每一种思维基点的关键 如何切入 如何展开 如何防止漏洞的出现等均要通过平时的练习认真总结 形成技能 第三 要养成认真 细致 严谨的解题习惯 要在平时的练习中学会灵活运用常规的解题方法 例如 淘汰法 定量问题定性化 整体思维法等 一 电解质溶液中的守恒关系和 小 原则 1 电荷守恒 电解质溶液中所有阳离子所带有的正电荷总数与所有的阴离子所带的负电荷总数相等 电解质溶液总是呈 即阴离子所带负电荷总数一定阳离子所带正电荷总数 电中性 等于 注意点 准确判断溶液中的离子种类 弄清离子浓度与电荷浓度的关系 即Rn 的电荷浓度为nc Rn 想一想 相互探讨后 写出碳酸钠 Na2CO3 溶液中的电荷守恒关系式 等式 离子 Na H CO32 HCO3 OH 找列 根据电荷的物质的量 n Na n H 2n CO32 n HCO3 n OH 离子浓度关系 c Na c H 2c CO32 c HCO3 c OH 2 物料守恒 电解质溶液中由于电离或水解因素 离子会发生变化变成其它离子或分子等 但离子或分子中某种特定元素的原子的总数是不会改变的 21 推出 某些特征性的原子是守恒的 c Na 2 c HCO3 c CO32 c H2CO3 如 在Na2CO3溶液中为得到质子后的产物 为失去质子后的产物 c OH c H c HCO3 2c H2CO3 H HCO3 H2CO3 OH 3 质子守恒 电解质溶液中分子或离子得到或失去质子 H 的物质的量应相等 或将电子守恒和物料守恒关系式叠加c Na c H 2c CO32 c HCO3 c OH c Na 2 c HCO3 c CO32 c H2CO3 4 电离程度 小 原则 该原则主要是指弱酸 弱碱溶液的电离程度小 产生的离子浓度也就小 适用弱电解质的溶液中离子浓度大小比较的题型 想一想 0 1mol L 1的CH3COOH溶液中的离子分子大小关系如何 5 水解程度 小 原则 如 CH3COONa溶液中存在如下关系 c Na C CH3COO c OH C CH3COOH c H 训练一 写出CH3COONa溶液中三个守恒关系式电荷守恒 物料守恒 质子守恒 训练二 写出NaHCO3溶液中三个守恒关系式电荷守恒 物料守恒 质子守恒 c Na c H c CH3COO c OH c Na c CH3COO c CH3COOH c OH c H c CH3COOH c Na c H c HCO3 2c CO32 c OH c Na c HCO3 c CO32 c H2CO3 c OH c H c CO32 c H2CO3 试一试 Na2CO3溶液中 1 电荷守恒 2 物料守恒 3 质子守恒 由于两种溶液中微粒种类相同 所以阴 阳离子间的电荷守恒方程是一致的 但物料守恒及质子守恒不同 这与其盐的组成有关 c Na c H c OH c HCO3 2c CO32 c Na 2c HCO3 2c CO32 2c H2CO3 c OH c H c HCO3 2c H2CO3 温馨提示 二 溶液中微粒 除水分子 浓度大小的比较 1 单一溶质溶液 根据电离 水解情况分析 1 弱酸溶液 例1 在0 1mol L的H2S溶液中 下列关系错误的是A c H c HS c S2 c OH B c H c HS 2c S2 c OH C c H c HS c S2 c OH D c H2S c HS c S2 0 1mol L 分析 由于H2S溶液中存在下列平衡 H2SH HS HS H S2 H2OH OH 根据电荷守恒得c H c HS 2c S2 c OH 由物料守恒得c H2S c HS c S2 0 1mol L 所以关系式错误的是A项 注意 解答这类题目主要抓住弱酸的电离平衡 A 2 弱碱溶液 c 分析 由于氨水溶液中存在一水合氨的电离平衡和水的电离平衡 所以所得溶液呈碱性 根据电荷守恒和物料守恒知BD正确 而一水合氨的电离是微量的 所以C项错误 即答案为C项 3 强酸弱碱盐溶液 例3 在氯化铵溶液中 下列关系正确的是A c Cl c NH4 c H c OH B c NH4 c Cl c H c OH C c NH4 c Cl c H c OH D c Cl c NH4 c H c OH A 水解是微量的 所以上述关系式正确的是A项 注意 解答这类题目时主要抓住弱碱阳离子的水解 且水解是微量的 水解后溶液呈酸性 4 强碱弱酸盐溶液 例4 在Na2S溶液中下列关系不正确的是A c Na 2c HS 2c S2 c H2S B c Na c H c OH c HS 2c S2 C c Na c S2 c OH c HS D c OH c HS c H c H2S AD 解析 电荷守恒 c Na c H c OH c HS 2c S2 物料守恒 c Na 2c HS 2c S2 2c H2S 质子守恒 c OH c HS c H 2c H2S 选AD 5 强碱弱酸的酸式盐溶液 例5 草酸是二元弱酸 草酸氢钾溶液呈酸性 在0 1mol LKHC2O4溶液中 下列关系正确的是A c K c H c HC2O4 c OH c C2O42 B c HC2O4 c C2O42 0 1mol LC c C2O42 c H2C2O4 D c K c H2C2O4 c HC2O4 c C2O42 CD 解析 因为草酸氢钾呈酸性 所以HC2O4 电离程度大于水解程度 故c C2O42 c H2C2O4 又依据物料平衡 所以D c K c H2C2O4 c HC2O4 c C2O42 正确 又根据电荷守恒 c K c H c HC2O4 c OH 2c C2O42 所以 综合上述 C D正确 1 在0 1mol LNa2CO3溶液中 下列关系正确的是c Na 2c CO32 c OH 2c H C c HCO3 c H2CO3 D c Na c CO32 c HCO3 课堂练习 C 课堂练习 A 2 已知某温度下0 1mol L的某弱酸盐NaHB溶液中c H c OH 则下列有关说法或关系一定正确的是 HB 的水解程度小于HB 的电离程度 c Na 0 1mol L c B2 溶液的pH 1 c Na c HB 2c B2 c OH A B C D 3 下列叙述正确的是A 0 1mol L氨水中 c OH c NH4 B 10mL0 02mol LHCl溶液与10mL0 02mol LBa OH 2溶液充分混合后溶液体积为20mL 则pH 12C 在0 1mol LCH3COONa溶液中 c OH c CH3COOH c H D 0 1mol L某二元弱酸强碱盐NaHA溶液中 c Na 2c A2 c HA c H2A BC 课堂练习 BC B 4 叠氮酸 HN3 与醋酸性质相似 下列叙述中错误的是A HN3水溶液中微粒浓度大小顺序为 c HN3 c H c N3 c OH B HN3与NH3反应生成的叠氮铵盐是共价化合物C NaN3水溶液中离子浓度大小为c Na c N3 c OH c H D N3 与CO2含相等电子数 课堂练习 三 两种电解质溶液混合后离子浓度大小的比较 关注混合后溶液的酸碱性混合后溶液的酸碱性取决于溶质的电离和水解的情况 一般判断原则是 若溶液中有酸或碱存在 要考虑酸和碱的电离 即溶液相应地显酸性或碱性 若溶液中的溶质仅为盐 则考虑盐水解情况 对于特殊情景要按所给的知识情景进行判断 例6 用物质的量都是0 1mol的CH3COOH和CH3COONa配制成1L混合溶液 已知其中C CH3COO C Na 对该混合溶液的下列判断正确的是 A C H C OH B C CH3COOH C CH3COO 0 2mol LC C CH3COOH C CH3COO D C CH3COO C OH 0 2mol L 1 两种物质混合不反应 AB 课堂练习 1 现有NH4Cl和氨水组成的混合溶液C 填 7 则该溶液中C NH4 C Cl 若C NH4 C Cl 则溶液的pH7 2 CH3COOH与CH3COONa等物质的量混合配制成稀溶液 pH值为4 7 下列说法错误的是 A CH3COOH的电离作用大于CH3COONa的水解作用B CH3COONa的水解作用大于CH3COOH的电离作用C CH3COOH的存在抑制了CH3COONa的水解D CH3COONa的存在抑制了CH3COOH的电离 B 2 两种物质恰好完全反应 例7 在10ml0 1mol L 1NaOH溶液中加入同体积 同浓度CH3COOH溶液 反应后溶液中各微粒的浓度关系错误的是 A c Na c CH3COO c H c OH B c Na c CH3COO c OH c H C c Na c CH3COO c CH3COOH D c Na c H c CH3COO c OH A 3 两种物质反应 其中一种有剩余 1 酸与碱反应型 关注所给物质的量是物质的量浓度还是pH 在审题时 要关注所给物质的量是 物质的量浓度 还是 pH 否则会很容易判断错误 解答此类题目时应抓住两溶液混合后剩余的弱酸或弱碱的电离程度和生成盐的水解程度的相对大小 例8 把0 02mol L 1CH3COOH溶液与0 01mol L 1NaOH溶液等体积混合 则混合液中微粒浓度关系正确的是 A c CH3COO c Na B c CH3COOH c CH3COO C 2c H c CH3COO c CH3COOH D c CH3COOH c CH3COO 0 01mol L 1 AD 例9 将0 2mol L 1HCN溶液和0 1mol L 1的NaOH溶液等体积混合后 溶液显碱性 下列关系式中正确的是 c HCN c CN C c HCN c CN c OH D c HCN c CN 0 1mol L 1 BD 解析 上述溶液混合后 溶质为HCN和NaCN 由于该题已说明溶液显碱性 所以不能再按照HCN的电离处理 而应按NaCN水解为主 所以c Na c CN 选BD 例10 设氨水的pH x 某盐酸的pH y 已知x y 14 且x 11 将上述两溶液分别取等体积充分混合后 所得溶液中各离子浓度由大到小的顺序是 A c Cl c NH4 c H c OH B c NH4 c Cl c H c OH C c NH4 c Cl c OH c H D c Cl c NH4 c OH c H C 解析 由于x y 14 且x 11 所以氨水c OH 和盐酸中的c H 相等 两者等体积混合后 氨水过量 溶液显碱性 选C 练习 12 常温下将稀NaOH溶液与稀CH3COOH溶液混合 不可能出现的结果是A pH 7 且c OH c Na c H c CH3COO B pH 7 且c Na c H c OH c CH3COO C pH 7 且c CH3COO c H c Na c OH D pH 7 且c CH3COO c Na c H c OH AC 11 在25 时将pH 11的NaOH溶液与pH 3的CH3COOH溶掖等体积混合后 下列关系式中正确的是A c Na c CH3COO c CH3COOH B c H c CH3COO c OH一 C c Na c CH3COO c OH c H