版高考化学一轮复习教案第31讲 溶液中粒子浓度的比较.docx
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版高考化学一轮复习教案第31讲溶液中粒子浓度的比较
第31讲 溶液中粒子浓度的比较
授课提示：
对应学生用书第151页
[核心知识大通关]
一、重温两大理论，构建比较依据
1．电离平衡
（1）电离过程是微弱的，如CH3COOH溶液中；c（CH3COOH）>c（CH3COO－）。
（2）多元弱酸的电离是分步进行的，其主要是第一步电离（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．水解平衡
（1）水解过程是微弱的。
如Na2CO3溶液中：
c（CO
）>c（HCO
）>c（H2CO3）。
（2）多元弱酸酸根离子的水解是分步进行的，其主要以第一步水解为主，如在Na2CO3溶液中：
CO
、HCO
、H2CO3的浓度大小关系应是c（CO
）>c（HCO
）>c（H2CO3）。
二、抓住三种守恒，建立粒子浓度的定量关系
1．电荷守恒
溶液中所有阳离子所带的正电荷总浓度等于所有阴离子所带的负电荷总浓度。
如NaHCO3溶液中：
c（Na＋）＋c（H＋）＝c（HCO
）＋2c（CO
）＋c（OH－）
2．物料守恒
在电解质溶液中，粒子可能发生变化，但变化前后其中某种元素的原子个数守恒。
如0.1mol·L－1NaHCO3溶液中：
c（Na＋）＝c（HCO
）＋c（CO
）＋c（H2CO3）＝
0．1mol·L－1
3．质子守恒
在电解质溶液中，由于电离、水解等过程的发生，往往存在质子（H＋）的得失，但得到的质子数等于失去的质子数。
如NaHCO3溶液中：
c（H2CO3）＋c（H＋）＝c（CO
）＋c（OH－）
[考向精练提考能]
考向一 粒子种类的判断
1．指出下列溶液中含有的所有粒子。
（1）NaHCO3溶液中：
__________________________________________。
（2）Na2CO3溶液中：
__________________________________________。
（3）NaHCO3和Na2CO3的混合溶液中：
________________________________。
（4）向NaOH溶液中通入CO2气体（任意量）：
____________________________。
详细分析：
（1）NaHCO3溶液中，因NaHCO3===Na＋＋HCO
，HCO
CO
＋H＋，HCO
＋H2OH2CO3＋OH－，H2OH＋＋OH－。
故溶液中的离子有：
Na＋、CO
、HCO
、OH－、H＋；分子有：
H2CO3、H2O。
（2）～（4）分析方法与
（1）相似。
答案：
（1）Na＋、CO
、HCO
、OH－、H＋、H2CO3、H2O
（2）Na＋、CO
、HCO
、OH－、H＋、H2CO3、H2O
（3）Na＋、CO
、HCO
、OH－、H＋、H2CO3、H2O
（4）Na＋、CO
、HCO
、OH－、H＋、H2CO3、H2O
考向二 含一种溶质的溶液中粒子浓度大小比较
2．填写下列空白：
（1）0.1mol·L－1的NaHCO3溶液
①粒子种类：
_____________________________________________。
②大小关系：
________________________________________________________________________。
③物料守恒：
________________________________________________________________________。
④电荷守恒：
________________________________________________________________________。
⑤质子守恒：
________________________________________________________________________。
（2）0.1mol·L－1的Na2CO3溶液
①粒子种类：
________________________________________________________________________。
②大小关系：
________________________________________________________________________。
③物料守恒：
________________________________________________________________________。
④电荷守恒：
________________________________________________________________________。
⑤质子守恒：
________________________________________________________________________。
答案：
（1）①Na＋、HCO
、OH－、CO
、H＋、H2O、H2CO3
②c（Na＋）＞c（HCO
）＞c（OH－）＞c（H＋）＞c（CO
）
③c（Na＋）＝c（HCO
）＋c（CO
）＋c（H2CO3）
④c（Na＋）＋c（H＋）＝c（HCO
）＋2c（CO
）＋c（OH－）
⑤c（OH－）＝c（H2CO3）＋c（H＋）－c（CO
）
（2）①Na＋、CO
、HCO
、OH－、H＋、H2O、H2CO3
②c（Na＋）＞c（CO
）＞c（OH－）＞c（HCO
）＞c（H＋）
③c（Na＋）＝2[c（CO
）＋c（HCO
）＋c（H2CO3）]
④c（Na＋）＋c（H＋）＝c（HCO
）＋c（OH－）＋2c（CO
）
⑤c（OH－）＝c（H＋）＋2c（H2CO3）＋c（HCO
）
[练后反思] 规避等量关系中的两个易失分点
1．电荷守恒式中不只是各离子浓度的简单相加。
如2c（CO
）的系数2代表一个CO
带2个负电荷，不可漏掉。
2．物料守恒式中，离子浓度系数不能漏写或颠倒。
如Na2S溶液中的物料守恒式中，“2”表示c（Na＋）是溶液中各种硫元素存在形式的硫原子总浓度的2倍。
考向三 混合溶液（缓冲液）中粒子浓度比较
3．含物质的量相同的CH3COOH和CH3COONa混合溶液中：
（1）写出所有电离、水解的离子方程式：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（2）粒子浓度由大到小顺序为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（3）电荷守恒：
________________________________________________________________________。
（4）物料守恒：
________________________________________________________________________。
答案：
（1）CH3COONa===CH3COO－＋Na＋、
CH3COOHCH3COO－＋H＋、
H2OH＋＋OH－、
CH3COO－＋H2OCH3COOH＋OH－
（2）c（CH3COO－）＞c（Na＋）＞c（H＋）＞c（OH－）
（3）c（Na＋）＋c（H＋）＝c（CH3COO－）＋c（OH－）
（4）c（Na＋）＝
[c（CH3COO－）＋c（CH3COOH）]
[练后反思]
在缓冲液CH3COOHCH3COONa中：
（1）CH3COONa电离出的CH3COO－抑制了CH3COOH的电离。
（2）CH3COOH抑制了CH3COONa的水解。
考向四 酸、碱中和型粒子浓度大小的比较
4．比较下列几种溶液混合后各离子浓度的大小。
（1）CH3COOH和NaOH等浓度等体积混合，离子浓度大小顺序为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（2）NaOH和CH3COOH等浓度按1∶2体积比混合后pH＜7，离子浓度大小顺序为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（3）pH＝2的CH3COOH与pH＝12的NaOH等体积混合，其离子浓度大小顺序为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案：
（1）c（Na＋）＞c（CH3COO－）＞c（OH－）＞c（H＋）
（2）c（CH3COO－）＞c（Na＋）＞c（H＋）＞c（OH－）
（3）c（CH3COO－）＞c（Na＋）＞c（H＋）＞c（OH－）
5.
（2017·河北“五个一联盟”教学质检）常温下，用0.10mol·L－1NaOH溶液分别滴定20.00mL浓度均为0.10mol·L－1CH3COOH溶液和HCN溶液，所得滴定曲线如图。
下列说法正确的是（ ）
A．点①和点②所示溶液中：
c（CH3COO－）B．点③和点④所示溶液中：
c（Na＋）>c（OH－）>c（CH3COO－）>c（H＋）
C．点①和点②所示溶液中：
c（CH3COO－）－c（CN－）＝c（HCN）－c（CH3COOH）
D．点②和点③所示溶液中都有：
c（CH3COO－）＋c（OH－）＝c（CH3COOH）＋c（H＋）
详细分析：
从起点看浓度相等的HCN溶液的pH大于CH3COOH溶液的pH，故HCN酸性更弱，生成相同浓度的NaX（X－为弱酸根离子），NaCN水解程度更大，故CN－的浓度小于CH3COO－，A错误；点③的pH＝7，c（OH－）＝c（H＋），则点③溶液中c（Na＋）＝c（CH3COO－）>c（H＋）＝c（OH－），故B错误；根据物料守恒c（CH3COO－）＋c（CH3COOH）＝c（HCN）＋c（CN－）＝0.10mol·L－1，则c（CH3COO－）－c（CN－）＝c（HCN）－c（CH3COOH），C正确；点②和点③所示溶液中都有：
c（CH3COO－）＋c（OH－）＝c（Na＋）＋c（H＋），点③溶液中Na＋的物质的量等于醋酸的总物质的量，但CH3COO－会发生水解，所以c（Na＋）>c（CH3COOH），D错误。
答案：
C
6．将标准状况下2.24LCO2缓慢通入1L0.15mol·L－1的NaOH溶液中，气体被充分吸收，下列关系不正确的是（ ）
A．c（Na＋）＋c（H＋）＝c（OH－）＋c（HCO
）＋2c（CO
）
B．2c（Na＋）＝3[c（H2CO3）＋c（HCO
）＋c（CO
）]
C．c（Na＋）>c（CO
）>c（HCO
）>c（OH－）>c（H＋）
D．2c（OH－）＋c（CO
）＝c（HCO
）＋3c（H2CO3）＋2c（H＋）
答案：
C
考向五 不同溶液中同一离子浓度的大小比较
选好参照物，分组比较各个击破：
如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（NH
）由大到小的顺序为⑤>④>③>①>②。
分析流程为
分组
7．比较下列几组溶液中指定离子浓度的大小。
（1）浓度均为0.1mol·L－1的①H2S、②NaHS、③Na2S、④H2S和NaHS混合液，溶液pH从大到小的顺序是________。
c（H2S）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（NH
）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____________________________________。
答案：
（1）③>②>④>① ④>①>②>③
（2）②>①>③ （3）④>②>③>①
[练后反思] 理清一条思路，掌握分析方法
课时作业（授课提示：
对应学生用书第305页）
1．关于常温下0.1mol·L－1醋酸钠溶液，下列说法正确的是（ ）
A．该溶液中水电离出来的c（OH－）<1.0×10－7
mol·L－1
B．溶液中离子浓度关系：
c（Na＋）>c（CH3COO－）>c（OH－）>c（H＋）
C．该溶液的pH＝13
D．加入等浓度等体积的盐酸，溶液中：
c（CH3COO－）＋c（Cl－）＝c（H＋）＋c（Na＋）
详细分析：
因为CH3COONa溶液中CH3COO－能与水电离出的H＋结合生成弱电解质CH3COOH，促进了水的电离，使溶液呈碱性，故由水电离出来的c（OH－）>1.0×10－7mol·L－1，A错误；因CH3COO－的水解导致CH3COO－减少，溶液呈碱性，c（Na＋）>c（CH3COO－）>c（OH－）>c（H＋），B正确；水解是微弱的，溶液pH<13，C错误；加入等浓度等体积的盐酸，根据电荷守恒，溶液中：
c（CH3COO－）＋c（Cl－）＋c（OH－）＝c（H＋）＋c（Na＋），D错误。
答案：
B
2．常温下，0.1mol·L－1的三种盐溶液NaX、NaY、NaZ的pH分别为7、8、9，则下列比较正确的是（ ）
A．HX是弱酸
B．离子浓度：
c（Z－）>c（Y－）>c（X－）
C．电离常数：
Ka（HZ）>Ka（HY）
D．c（X－）＝c（Y－）＋c（HY）＝c（Z－）＋c（HZ）
详细分析：
NaX、NaY、NaZ的pH分别为7、8、9，则HX是强酸，HY、HZ是弱酸，且酸性：
HY>HZ，A错误；根据“越弱越水解”的规律可知，物质的量浓度相同的一元强碱弱酸盐，pH越大，弱酸根离子浓度越小，故c（Z－）答案：
D
3．（2017·湖北孝感高中调研）下列说法错误的是（ ）
A．向0.1mol/L的CH3COOH溶液中加入少量CH3COONH4固体，溶液的pH增大
B．室温下，pH＝4的NaHSO4溶液中，水电离出的H＋浓度为1×10－10mol/L
C．浓度均为0.1mol/L的HCN溶液和NaCN溶液等体积混合（忽略体积变化），溶液中c（HCN）＋c（CN－）＝0.1mol/L
D．pH相同的①NH4Cl、②NH4Al（SO4）2、③（NH4）2SO4三种溶液的c（NH
）：
②<③<①
详细分析：
向0.1mol/L的CH3COOH溶液中加入少量CH3COONH4固体，CH3COO－浓度增大，CH3COOH的电离平衡向逆反应方向移动，则溶液的pH增大，A正确；水电离出的H＋浓度等于NaHSO4溶液中OH－浓度，为1×10－10mol/L，B正确；根据物料守恒，浓度均为0.1mol/L的HCN溶液和NaCN溶液等体积混合（忽略体积变化），溶液中c（HCN）＋c（CN－）＝0.1mol·L－1，C正确；NH4Al（SO4）2中Al3＋抑制了NH
的水解，所以pH相同的①NH4Cl、②NH4Al（SO4）2、③（NH4）2SO4三种溶液的c（NH
）：
③<②<①，D错误。
答案：
D
4．常温下，下列说法错误的是（ ）
A．pH＝6的NaHSO4溶液：
c（Na＋）＋c（H＋）＝2c（SO
）＋c（OH－）
B．0.1mol/LNaHCO3溶液加水稀释后，c（H＋）与c（OH－）的乘积不变
C．pH相同的①CH3COONa、②NaClO两种溶液的c（Na＋）:
①<②
D．0.1mol/LNa2SO3溶液：
c（Na＋）＝2c（SO
）＋2c（HSO
）＋2c（H2SO3）
详细分析：
pH＝6的NaHSO4溶液中的电荷守恒是c（Na＋）＋c（H＋）＝2c（SO
）＋c（OH－），A正确；因c（H＋）·c（OH－）＝Kw，Kw随温度的变化而改变，只要温度不变，c（H＋）与c（OH－）的乘积不变，B正确；因为HClO的酸性弱于CH3COOH，故NaClO水解程度大，pH相同时NaClO浓度小，故c（Na＋）：
①>②，C错误；0.1mol/LNa2SO3溶液中的物料守恒是c（Na＋）＝2c（SO
）＋2c（HSO
）＋2c（H2SO3），D正确。
答案：
C
5．某酸的酸式盐NaHY的水溶液中，HY－的电离程度小于HY－的水解程度。
下列叙述正确的是（ ）
A．H2Y在电离时：
H2Y＋H2OHY－＋H3O＋
B．在该盐的溶液中，离子浓度：
c（Na＋）>c（Y2－）>c（HY－）>c（OH－）>c（H＋）
C．在该盐的溶液中，离子浓度：
c（Na＋）>c（HY－）>c（Y2－）>c（OH－）>c（H＋）
D．HY－的水解方程式：
HY－＋H2OY2－＋H3O＋
详细分析：
在NaHY溶液中有：
NaHY===Na＋＋HY－，HY－＋H2OH2Y＋OH－（水解），HY－H＋＋Y2－（电离），H2OH＋＋OH－。
由于HY－的电离程度小于HY－的水解程度，所以溶液呈碱性，即c（OH－）>c（H＋）。
由后两步电离可知c（H＋）>c（Y2－）。
因此有c（OH－）>c（H＋）>c（Y2－）。
由于HY－发生水解和电离，所以有c（Na＋）>c（HY－）。
但发生水解和电离的HY－是少量的，所以溶液中c（Na＋）和c（HY－）远大于其他离子的浓度。
综合可知溶液中各种离子的浓度关系：
c（Na＋）>c（HY－）>c（OH－）>c（H＋）>c（Y2－）。
可见B、C选项都是错误的。
D项是HY－的电离方程式。
答案：
A
6．常温下，有下列四种溶液：
①
②
③
④
pH＝2的CH3COOH溶液
0.01mol·L－1的HCl溶液
pH＝12的氨水
pH＝12的NaOH溶液
下列说法不正确的是（ ）
A．③与④中c（OH－）相同
B．①与④混合，若溶液显酸性，则所得溶液中离子浓度可能为c（CH3COO－）＞c（H＋）＞c（Na＋）＞c（OH－）
C．将体积相同的③和④分别加水稀释100倍后，③的pH较大
D．②与③混合，若混合溶液的pH＝7，则所得溶液中c（NH
）＋c（NH3·H2O）＝c（Cl－）
详细分析：
③与④的pH相同，因此c（OH－）相同，A对；①与④混合，可得到CH3COOH和CH3COONa的混合溶液，溶液显酸性，离子浓度大小可能为c（CH3COO－）＞c（H＋）＞c（Na＋）＞c（OH－），B对；等体积的③和④分别加水稀释100倍，稀释过程中NH3·H2O的电离程度增大，因此氨水中c（OH－）较大，其pH较大，C对；②与③混合，若混合溶液的pH＝7，根据电荷守恒：
c（NH
）＋c（H＋）＝c（OH－）＋c（Cl－），可推知：
c（NH
）＝c（Cl－），D错。
答案：
D
7．室温下，将一元酸HA的溶液和KOH溶液等体积混合（忽略体积变化），实验数据如下表：
实验编号
起始浓度/（mol·L－1）
反应后溶液的pH
c（HA）
c（KOH）
①
0.1
0.1
9
②
x
0.2
7
下列判断不正确的是（ ）
A．实验①反应后的溶液中：
c（K＋）＞c（A－）＞c（OH－）＞c（H＋）
B．实验①反应后的溶液中：
c（OH－）＝c（K＋）－c（A－）＝
mol·L－1
C．实验②反应后的溶液中：
c（A－）＋c（OH－）＞0.1mol·L－1
D．实验②反应后的溶液中：
c（K＋）＝c（A－）＞c（OH－）＝c（H＋）
详细分析：
实验①将0.1mol·L－1HA与0.1mol·L－1KOH溶液等体积混合（忽略体积变化），产物是NaA，pH＝9，说明HA是弱酸。
实验①的产物是NaA，溶液呈碱性：
c（OH－）>c（H＋），因A－水解有c（K＋）>c（A－），由于溶液中存在电荷守恒，即c（K＋）＋c（H＋）＝c（A－）＋c（OH－），c（OH－）－c（H＋）＝c（K＋）－c（A－），故A正确，B错误；实验②的溶液呈中性，c（OH－）＝c（H＋）＝10－7mol·L－1，由电荷守恒：
c（K＋）＋c（H＋）＝c（OH－）＋c（A－）可知c（K＋）＝c（A－），等体积混合后，则c（K＋）＝0.1mol·L－1，故c（A－）＋c（OH－）>0.1mol·L－1，C、D均正确。
答案：
B
8．常温下，用0.1000mol/L的盐酸滴定25mL0.1000mol/LNa2CO3溶液，所得滴定曲线如图所示。
下列有关滴定过程中溶液相关微粒浓度间的关系不正确的是（ ）
A．a点：
c（HCO
）>c（Cl－）>c（CO
）
B．b点：
c（Na＋）＋c（H＋）＝c（Cl－）＋c（HCO
）＋c（CO
）＋c（OH－）
C．c点：
c（OH－）＋c（CO
）＝c（H＋）＋c（H2CO3）
D．d点：
c（Cl－）＝c（Na＋）
详细分析：
a点时n（HCl）＝0.00125mol，反应生成0.00125molNaHCO3，以CO
的水解为主：
CO
＋H2OHCO
＋OH－，则c（HCO
）>c（Cl－）>c（CO
），故A正确；b点根据电荷守恒：
c（Na＋）＋c（H＋）＝c（Cl－）＋c（HCO
）＋2c（CO
）＋c（OH－），故B不正确；c点时n（HCl）＝0.0025mol，溶质是2.5×10－3molNaCl、2.5×10－3molNaHCO3，根据溶液中的物料守恒和电荷守恒得：
c（OH－）＋c（CO
）＝c（H＋）＋c（H2CO3），故C正确；d点时n（HCl）＝0.005mol，溶质是5×10－3molNaCl，根据NaCl物料守恒：
c（Cl－）＝c（Na＋），故D正确。
答案：
B
9.
（2017·安徽江南十校联考）常温下向25mL0.1mol·L－1NaOH溶液中逐滴滴加0.2mol·L－1的
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