2020届高考化学一轮总复习 第八章 学科素养提升（六）溶液中粒子浓度大小比较课件

素养2素养1目录ONTENTSC素养3第八章水溶液中的离子平衡学科素养提升(六)溶液中粒子浓度大小比较1．电离平衡——建立电离过程是微弱的意识(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．差量法(1)水解过程是微弱的。如Na2CO3溶液中：c(CO2－3)c(HCO－3)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：CO2－3、HCO－3、H2CO3的浓度大小关系应是c(CO2－3)c(HCO－3)c(H2CO3)。1．电荷守恒——注重溶液呈电中性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。2．物料守恒——注重溶液中某元素的原子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。3．质子守恒——注重分子或离子得失H＋数目不变在电解质溶液中，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Na2S水溶液中的质子转移情况图示如下：由图可得Na2S水溶液中质子守恒式可表示：c(H3O＋)＋2c(H2S)＋c(HS－)＝c(OH－)或c(H＋)＋2c(H2S)＋c(HS－)＝c(OH－)。质子守恒的关系式也可以由电荷守恒式与物料守恒式推导得到。(一)粒子种类的确定[例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)：______________________________________________________________________________________________________。[解析](1)NaHCO3溶液中，因NaHCO3===Na＋＋HCO－3，HCO－3CO2－3＋H＋，HCO－3＋H2OH2CO3＋OH－，H2OH＋＋OH－。故溶液中的离子有：Na＋、CO2－3、HCO－3、OH－、H＋；分子有：H2CO3、H2O。(2)～(4)分析方法与(1)相似。[答案](1)Na＋、CO2－3、HCO－3、OH－、H＋、H2CO3、H2O(2)Na＋、CO2－3、HCO－3、OH－、H＋、H2CO3、H2O(3)Na＋、CO2－3、HCO－3、OH－、H＋、H2CO3、H2O(4)Na＋、CO2－3、HCO－3、OH－、H＋、H2CO3、H2O(二)单一溶液中粒子浓度大小关系[例2]填写下列空白：(1)0.1mol·L－1的NaHCO3溶液①大小关系：___________________________________________________________。②物料守恒：___________________________________________________________。③电荷守恒：___________________________________________________________。④质子守恒：___________________________________________________________。(2)0.1mol·L－1的Na2CO3溶液①大小关系：___________________________________________________________。②物料守恒：___________________________________________________________。③电荷守恒：___________________________________________________________。④质子守恒：___________________________________________________________。[答案](1)①c(Na＋)＞c(HCO－3)＞c(OH－)＞c(H＋)＞c(CO2－3)②c(Na＋)＝c(HCO－3)＋c(CO2－3)＋c(H2CO3)③c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HCO－3)＋2c(CO2－3)＋c(OH－)④c(OH－)＝c(H2CO3)＋c(H＋)－c(CO2－3)(2)①c(Na＋)＞c(CO2－3)＞c(OH－)＞c(HCO－3)＞c(H＋)②c(Na＋)＝2[c(CO2－3)＋c(HCO－3)＋c(H2CO3)]③c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HCO－3)＋c(OH－)＋2c(CO2－3)④c(OH－)＝c(H＋)＋2c(H2CO3)＋c(HCO－3)[练后反思]由电荷守恒式和物料守恒式推导质子守恒式以KHS溶液为例，电荷守恒式为c(K＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HS－)＋2c(S2－)①，物料守恒式为c(K＋)＝c(HS－)＋c(S2－)＋c(H2S)②，由①－②得质子守恒式，消去没有变化的K＋等。(三)混合溶液中粒子浓度大小关系[例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＋)＝12[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。(四)酸、碱中和型粒子浓度大小关系[例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－)[例5]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－)c(CN－)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＋)[解析]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－)，而点④为CH3COONa溶液，c(Na＋)c(CH3COO－)c(OH－)c(H＋)，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②溶液中存在物料守恒：2c(Na＋)＝c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)，联立两个等式可知2c(H＋)＋c(CH3COOH)＝c(CH3COO－)＋2c(OH－)，点③溶液中c(H＋)＝c(OH－)，c(CH3COO－)c(CH3COOH)，则c(CH3COO－)＋c(OH－)c(CH3COOH)＋c(H＋)，D错误。[答案]C(五)不同溶液中同一离子浓度大小比较[例6]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＋4)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)③②④①④①②③(2)②①③(3)④②③①[练后归纳]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＋4)由大到小的顺序为⑤④③①②。分析流程为分组――――→化学式中NH＋4的数目①②③――→选参照物①NH4Cl②相当于在①的基础上促进NH＋4的水解③相当于在①的基础上抑制NH＋4的水解④⑤――→选参照物④NH42SO4⑤相当于在④的基础上抑制NH＋4的水解(六)结合