（课标通用）山东省2020版高考化学总复习 专题八 专项突破（五）用守恒思想破解溶液中的粒子浓度大小

专项突破（五）用守恒思想破解溶液中的粒子浓度大小比较1.熟知两大理论,构建强弱意识(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,还要考虑水的电离,如氨水中NH3·H2O、N 、OH-浓度的大小关系是:c(NH3·H2O)c(OH-)c(N )。4H4H②多元弱酸的电离是分步进行的,第一步电离的程度远大于第二步电离的程度。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损失是微量的(互相促进的水解除外),但由于存在水的电离,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的浓度。如NH4Cl溶液中:N 、Cl-、NH3·H2O、H+的浓度大小关系是:c(Cl-)c(N )c(H+)c(NH3·H2O)。4H4H②多元弱酸酸根离子的水解是分步进行的,第一步水解的程度远大于第二步水解的程度,如在Na2CO3溶液中,C 、HC 、H2CO3的浓度大小关系应是:c(C )c(HC )c(H2CO3)。23O3O23O3O2.把握三个守恒,明确等量关系(1)电荷守恒如在Na2CO3溶液中存在Na+、C 、H+、OH-、HC ,它们存在如下关系:c(Na+)+c(H+)=2c(C )+c(HC )+c(OH-)。(2)物料守恒物料守恒也就是原子守恒,即变化前后某种元素的原子个数守恒。23O3O23O3Oc(Na+)=2[c(C )+c(HC )+c(H2CO3)](3)质子守恒质子守恒即H2O电离出的H+和OH-浓度相等。如在Na2CO3溶液中,水电离出OH-和H+,其中水电离出的H+以H+、HC 、H2CO3三种形式存在于23O3O3O溶液中,则有c(OH-)=c(H+)+c(HC )+2c(H2CO3)(由电荷守恒式减去物料守恒式也可求出质子守恒式)。类型一单一溶液中粒子浓度关系典例1写出0.1mol·L-1的NaHCO3溶液中各离子浓度的关系。(1)大小关系:。(2)物料守恒:。(3)电荷守恒:。3O(4)质子守恒:。答案(1)c(Na+)c(HC )c(OH-)c(H+)c(C )(2)c(Na+)=c(H2CO3)+c(HC )+c(C )(3)c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC )+2c(C )(4)c(OH-)=c(H+)+c(H2CO3)-c(C )3O23O3O23O3O23O23O规律方法(1)酸式盐溶液的酸碱性主要取决于酸式酸根离子的电离能力和水解能力的相对强弱,如NaHCO3溶液中,HC 的水解能力强于其电离能力,溶液显碱性;而NaHSO3溶液中,HS 的水解能力弱于其电离能力,溶液显酸性。(2)多元弱酸的强碱正盐溶液:弱酸根离子水解以第一步为主。如硫化钠溶液中,c(Na+)c(S2-)c(OH-)c(HS-)c(H+)。3O3O1.在0.1mol·L-1的NH4Cl溶液中,下列各粒子浓度大小关系正确的是 (D)A.c(N )=c(Cl-)c(H+)=c(OH-)B.c(N )c(Cl-)c(OH-)c(H+)C.c(Cl-)c(N )c(OH-)c(H+)D.c(Cl-)c(N )c(H+)c(OH-)4H4H4H4H解析由于N 水解,故c(N )c(Cl-);N +H2O NH3·H2O+H+,故c(H+)c(OH-);水解程度微弱,故c(Cl-)c(N )c(H+)c(OH-)。4H4H4H4H类型二混合溶液中粒子浓度关系典例2(2018江苏单科,14,4分)H2C2O4为二元弱酸, (H2C2O4)=5.4×10-2, (H2C2O4)=5.4×10-5,设H2C2O4溶液中c(总)=c(H2C2O4)+c(HC2 )+c(C2 )。室温下用NaOH溶液滴定25.00mL0.1000mol·L-1H2C2O4溶液至终点。滴定过程得到的下列溶液中微粒的物质的量浓度关系一定正确的是 ()1aK2aK4O24O24OA.0.1000mol·L-1H2C2O4溶液:c(H+)=0.1000mol·L-1+c(C2 )+c(OH-)-c(H2C2O4)B.c(Na+)=c(总)的溶液:c(Na+)c(H2C2O4)c(C2 )c(H+)C.pH=7的溶液:c(Na+)=0.1000mol·L-1+c(C2 )-c(H2C2O4)D.c(Na+)=2c(总)的溶液:c(OH-)-c(H+)=2c(H2C2O4)+c(HC2 )24O24O4O解析ADA项,由电荷守恒可知:c(H+)=c(OH-)+c(HC2 )+2c(C2 ),将其中一个c(C2 )用题干信息代替可变式为c(H+)=c(OH-)+c(HC2 )+c(C2 )+c(总)-c(H2C2O4)-c(HC2 )=0.1000mol·L-1+c(C2 )+c(OH-)-c(H2C2O4),正确。B项,由c(Na+)=c(总)可知溶液中的溶质为NaHC2O4,已知 = =5.4×10-5,因c(HC2 )c(C2 ),所以c(H+)5.4×10-5mol·L-1,溶液显酸性,HC2 的电离程度大于其水解程度,故c(C2 )c(H2C2O4),错误。C项,由电荷守恒可知:c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(HC2 )+2c(C2 ),4O24O24O4O24O4O24O2aK22424(H)(CO)(HCO)ccc4O24O4O24O4O24O溶液pH=7,则c(Na+)=c(HC2 )+2c(C2 )=c(总)+c(C2 )-c(H2C2O4),因为加入NaOH溶液,溶液的总体积增大,c(总)0.1000mol·L-1,所以c(Na+)0.1000mol·L-1+c(C2 )-c(H2C2O4),错误。D项,将c(Na+)=2c(总)代入C项的电荷守恒式可推知:c(OH-)-c(H+)=2c(H2C2O4)+c(HC2 ),正确。4O24O24O24O4O题后悟道酸、碱中和型离子浓度的关系判断巧抓“四点”(1)抓反应“一半”点,判断相当于什么溶质的等量混合。(2)抓“恰好”反应点,生成什么溶质,溶液呈什么性,是什么因素造成的。(3)抓溶液“中性”点,生成什么溶质,哪种反应物过量或不足。(4)抓反应“过量”点,分析溶质是什么。2.在0.1mol·L-1NH4Cl溶液和0.1mol·L-1盐酸的混合溶液中,下列粒子浓度大小关系正确的是 (B)A.c(N )c(Cl-)c(OH-)c(H+)B.c(Cl-)c(H+)c(N )c(OH-)C.c(Cl-)c(N )c(H+)c(OH-)D.c(H+)c(Cl-)c(N )c(OH-)4H4H4H4H解析溶液呈酸性,则c(H+)c(OH-);由电荷守恒知c(H+)+c(N )=c(Cl-)+c(OH-),则c(Cl-)c(N );由c(Cl-)=0.2mol·L-1,c(H+)≈0.1mol·L-1,可知c(Cl-)c(H+),c(N )0.1mol·L-1,故c(Cl-)c(H+)c(N )c(OH-)。4H4H4H4H类型三不同溶液中同一粒子浓度的大小比较典例3有4种混合溶液,分别由等体积0.1mol/L的2种溶液混合而成:①CH3COONa溶液与Na2CO3溶液;②CH3COONa溶液与NaCl溶液;③CH3COONa溶液与NaOH溶液;④CH3COONa溶液与盐酸。c(CH3COO-)排序正确的是 (A)A.③①②④B.③②①④C.④②①③D.④②③①解析①、③中Na2CO3、NaOH均抑制CH3COO-水解,但NaOH抑制能力更强;④中HCl促进CH3COO-水解,所以c(CH3COO-):③①②④。3.等物质的量浓度、等体积的下列溶液中:①H2CO3;②Na2CO3;③NaH-CO3;④NH4HCO3;⑤(NH4)2CO3。下列关系或者说法正确的是 (A)A.c(C )的大小关系:②⑤③④①B.c(HC )的大小关系:④③⑤②①C.将溶液蒸干灼烧只有①不能得到对应的固体物质D.②③④⑤既能与盐酸反应,又能与NaOH溶液反应23O3O解析由于④中N 与HC 水解相互促进,故c(HC )大小为③④,B错误;将各溶液蒸干后①③④⑤都分解,得不到原来的物质,C错误;Na2CO3只能与盐酸反应,而与NaOH溶液不反应,D错误;N 与C 水解相互促进,c(C )大小为②⑤,HC 既水解又电离,水解程度大于电离程度,c(C )大小为④③⑤②,H2CO3是弱酸,二级电离常数 很小,H2CO3中的c(C )最小,A正确。4H3O3O4H23O23O3O23O2aK23O类型四与图像有关的粒子浓度关系典例4(2018湖北黄冈调研)室温时,配制一组c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)=0.10mol·L-1的H2A和NaOH的混合溶液,溶液中部分微粒的物质的量浓度随pH的变化曲线如图所示。下列说法中正确的是 () A.在c(Na+)=0.10mol·L-1的溶液中:c(A2-)-c(H+)=c(H2A)-c(OH-)B.pH=4的溶液中:c(HA-)=c(H2A)+c(A2-)C.pH=7的溶液中:c(Na+)=c(A2-)+c(HA-)D. (H2A)的数量级为10-51aK解析A在c(Na+)=0.10mol·L-1的溶液中,存在c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)=0.10mol·L-1,则溶液中的物料守恒关系为c(Na+)=c(H2A)+c(HA-)+c(A2-),电荷守恒关系为c(Na+)+c(H+)=2c(A2-)+c(HA-)+c(OH-),则c(A2-)-c(H+)=c(H2A)-c(OH-),A项正确;pH=4时,若c(HA-)=c(H2A)+c(A2-),则2c(HA-)=0.1mol·L-1,c(HA-)=0.05mol·L-1,根据题图可知,pH=4时,c(HA-)0.05mol·L-1,B项错误;根据电荷守恒有c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HA-)+2c(A2-),pH=7时,c(H+)=c(OH-),则c(Na+)=c(HA-)+2c(A2-),C项错误;pH=3.2时,c(H2A)=c(HA-)=0.05mol·L-1, =[c(H+)·c(HA-)]/c(H2A)=10-3.2,D项错误。1aK4.(2018广东茂名五大联盟学校5月联考)类比pH的定义,对于稀溶液可以定义pC=-lgc。常温下,某浓度的H2A溶液在不同pH下,测得pC(H2A)、pC(HA-)、pC(A2-)的变化如图所示。下列说法中正确的是 () A.曲线Ⅱ表示pC(HA-)随pH的变化B.当pH=1.40时,c(H2A)c(A2-)c(HA-)C.常温下, =104.50D.a、b、c三点对应的溶液中,c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)的值相等222(H)(A)(A)cAccH解析D根据pC的含义可知,浓度越大,pC的值越小,pH增大,促进H2A的电离,故曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别表示HA-、H2A、A2-的pC随pH的变化,A项错误;pH=1.40时,pC(A2-)pC(H2A)pC(HA-),则c(A2-)c(H2A)c(HA-),B项错误;曲线Ⅰ、Ⅱ交点处c(HA-)=c(H2A), =c(H+)=1×10-0.80,曲线Ⅰ、Ⅲ交点处c(HA-)=c(A2-), =c(H+)=1×10-5.30, = = = =10-4.50,C项错误;根据物料守恒可知,a、b、c三点对应的溶液中c(A2-)+c(H2A)+c(HA-)的值相等,D项正确。1aK2aK222(H)(A)(A)