2021届高三化学一轮复习重点专题7——“粒子”浓度关系判断（知识点+训练）解析版

2021届高三化学一轮复习—— “粒子”浓度关系判断

一、熟悉两大理论，构建思维基点

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，同时还要考虑水的电离，如氨水溶液中：NH3·H2O、NH、OH－浓度的大小关系是c(NH3·H2O)>c(OH－)>c(NH)。

(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．水解理论

(1)弱电解质离子的水解损失是微量的(双水解除外)，但由于水的电离，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：NH、Cl－、NH3·H2O、H＋的浓度大小关系是c(Cl－)>c(NH)>c(H＋)>c(NH3·H2O)。

(2)多元弱酸酸根离子的水解是分步进行的，其主要是第一步水解，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、把握三种守恒，明确等量关系

1．电荷守恒规律

电解质溶液中，无论存在多少种离子，溶液都是呈电中性，即阴离子所带负电荷总数一定等于阳离子所带正电荷总数。如NaHCO3溶液中存在着Na＋、H＋、HCO、CO、OH－，存在如下关系：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HCO)＋c(OH－)＋2c(CO)。

2．物料守恒规律

电解质溶液中，由于某些离子能够水解，离子种类增多，但元素总是守恒的。如K2S溶液中S2－、HS－都能水解，故S元素以S2－、HS－、H2S三种形式存在，它们之间有如下守恒关系：c(K＋)＝2c(S2－)＋2c(HS－)＋2c(H2S)。

3．质子守恒规律

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：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。

三、溶液中离子浓度比较的四种类型

1．不同溶液中同一离子浓度比较

要考虑溶液中其他离子对该离子的影响，如：在相同浓度的下列溶液中①NH4Cl，②CH3COONH4，③NH4HSO4，④(NH4)2SO4，⑤(NH4)2CO3，c(NH)由大到小的顺序：④>⑤>③>①>②。

2．弱酸溶液中离子浓度大小比较

(1)HClO溶液中存在的电离平衡有：HClOH＋＋ClO－，H2OH＋＋OH－，溶液中微粒有H2O、HClO、H＋、OH－、ClO－，由于HClO电离程度小，且H2O的电离程度更小，所以溶液中微粒浓度由大到小的顺序(H2O除外)是c(HClO)>c(H＋)>c(ClO－)>c(OH－)。

(2)碳酸的电离方程式是H2CO3HCO＋H＋，HCOH＋＋CO。碳酸溶液中存在的微粒有H2O、H2CO3、H＋、HCO、CO、OH－。

碳酸是弱酸，第一步电离很微弱，第二步电离更微弱。推测其溶液中粒子浓度由大到小的顺序(水分子除外)是c(H2CO3)>c(H＋)>c(HCO)>c(CO)>c(OH－)。

3．单一溶液中离子浓度大小的比较

(1)氯化铵溶液

①先分析NH4Cl溶液中的电离、水解过程。

电离：NH4Cl===NH＋Cl－、H2OH＋＋OH－。

水解：NH＋H2ONH3·H2O＋H＋。

判断溶液中存在的离子有NH、Cl－、H＋、OH－。

②再根据其电离和水解程度的相对大小，比较确定氯化铵溶液中离子浓度由大到小的顺序是c(Cl－)>c(NH)>c(H＋)>c(OH－)。

(2)碳酸钠溶液

①先分析Na2CO3溶液中的电离、水解过程：

电离：Na2CO3===2Na＋＋CO、H2OH＋＋OH－。

水解：CO＋H2OHCO＋OH－、HCO＋H2OH2CO3＋OH－。

溶液中存在的离子有Na＋、CO、HCO、OH－、H＋。

②溶液中离子浓度由大到小的顺序是c(Na＋)>c(CO)>c(OH－)>c(HCO)>c(H＋)。

(3)碳酸氢钠溶液

①分析NaHCO3溶液中的电离、水解过程：

电离：NaHCO3===Na＋＋HCO、HCOH＋＋CO、H2OH＋＋OH－。

水解：HCO＋H2OH2CO3＋OH－。

溶液中存在的离子有Na＋、HCO、CO、H＋、OH－。

②由于HCO的电离程度小于HCO的水解程度，所以溶液中离子浓度由大到小的顺序是c(Na＋)>c(HCO)>c(OH－)>c(H＋)>c(CO)。

(4)亚硫酸氢钠溶液

①先分析NaHSO3溶液中的电离、水解过程。

电离：NaHSO3===Na＋＋HSO、HSOH＋＋SO、H2OH＋＋OH－。

水解：HSO＋H2OH2SO3＋OH－。

溶液中存在离子有：Na＋、HSO、H＋、SO、OH－。

②由于HSO的电离程度大于HSO的水解程度，所以溶液中离子浓度由大到小顺序为：c(Na＋)>c(HSO)>c(H＋)>c(SO)>c(OH－)。

4．混合溶液中各离子浓度比较，根据电离程度、水解程度的相对大小综合分析

(1)分子的电离程度大于对应离子的水解程度

在0.1 mol·L－1NH4Cl和0.1 mol·L－1的氨水混合溶液中：由于NH3·H2O的电离程度大于NH的水解程度，导致溶液呈碱性。溶液中各离子浓度的大小顺序为c(NH)>c(Cl－)>c(OH－)>c(H＋)。

(2)分子的电离程度小于对应离子的水解程度

在0.1 mol·L－1的HCN和0.1 mol·L－1的NaCN混合溶液中：由于HCN的电离程度小于CN－的水解程度，导致溶液呈碱性。溶液中各离子浓度的大小顺序为c(Na＋)>c(CN－)>c(OH－)>c(H＋)，且c(HCN)>c(Na＋)＝0.1 mol·L－1。

强化训练

1．下列物质所配成的0.1 mol·L－1溶液中，离子浓度由大到小顺序排列正确的是(　　)

A．NH4Cl：c(Cl－)＞c(H＋)＞c(NH)＞c(OH－)

B．Na2CO3：c(Na＋)＞c(CO)＞c(HCO)＞c(OH－)＞c(H＋)

C．NaHCO3：c(Na＋)＞c(CO)＞c(HCO)＞c(OH－)＞c(H＋)

D．(NH4)2SO4：c(NH)＞c(SO)＞c(H＋)＞c(OH－)

答案　D

2．(2019·济南一模)常温下，下列说法不正确的是(　　)

A．0.2 mol·L－1的NaHCO3溶液中：c(Na＋)＞c(HCO)＞c(OH－)＞c(H＋)

B．0.02 mol·L－1的NaOH溶液与0.04 mol·L－1的NaHC2O4溶液等体积混合：2c(OH－)＋c(C2O)＝c(HC2O)＋2c(H＋)

C．叠氮酸(HN3)与醋酸酸性相近，0.1 mol·L－1 NaN3水溶液中离子浓度大小顺序为c(Na＋)＞c(N)＞c(OH－)＞c(H＋)

D．向氨水中逐滴滴入盐酸至溶液的pH＝7，则混合液中c(NH)＝c(Cl－)

答案　B

3．25 ℃时，在10 mL浓度均为0.1 mol·L－1 的NaOH和NH3·H2O混合溶液中滴加0.1 mol·L－1的盐酸，下列有关溶液中粒子浓度关系正确的是(　　)

A．未加盐酸时：c(OH－)>c(Na＋)>c(NH3·H2O)

B．加入10 mL盐酸时：c(NH)＋c(H＋)＝c(OH－)

C．加入盐酸至溶液pH＝7时：c(Cl－)＝c(Na＋)

D．加入20 mL盐酸时： c(Cl－)＝c(NH)＋c(Na＋)

答案　AB

4.室温下，用0.100 mol·L－1 NaOH溶液分别滴定20.00 mL 0.100 mol·L－1 的盐酸和醋酸，滴定曲线如图所示。下列说法正确的是(　　)

A．Ⅱ表示的是滴定醋酸的曲线

B．pH＝7时，滴定醋酸消耗的V(NaOH)小于20.00 mL

C．V(NaOH)＝20.00 mL时，两份溶液中c(Cl－)＝c(CH3COO－)

D．V(NaOH)＝10.00 mL时，醋酸溶液中c(Na＋)＞c(CH3COO－)＞c(H＋)＞c(OH－)

答案　B

5．下列各项中指定的比为2∶1的是(　　)

A．相同温度下，2 mol·L－1醋酸溶液与1 mol·L－1醋酸溶液中c(H＋)之比

B．H2CO3溶液中c(H＋)与c(CO)之比

C．Na2CO3溶液中c(Na＋)与c(CO)之比

D．常温下，0.1 mol·L－1 Na2CO3溶液与0.1 mol·L－1CH3COONa溶液中的c(Na＋)之比

答案　D

6　．(2020·金华校级月考)常温下，下列溶液中的微粒浓度关系正确的是(　　)

A．新制氯水中加入固体NaOH：c(Na＋)＝c(Cl－)＋c(ClO－)＋c(OH－)

B．pH＝8.3的NaHCO3溶液：c(Na＋)＞c(HCO)＞c(CO)＞c(H2CO3)

C．pH＝11的氨水与pH＝3的盐酸等体积混合：

c(Cl－)＝c(NH)＞c(OH－)＝c(H＋)

D．0.2 mol·L－1 CH3COOH溶液与0.1 mol·L－1 NaOH溶液等体积混合：2c(H＋)－2c(OH－)＝c(CH3COO－)－c(CH3COOH)

答案　D

7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下图。下列说法正确的是(　　)

A．点①所示溶液中：c(CH3COO－)＋c(OH－)＝c(CH3COOH)＋c(H＋)

B．点②所示溶液中：c(Na＋)＝c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)

C．点③所示溶液中：c(Na＋)>c(OH－)>c(CH3COO－)>c(H＋)

D．滴定过程中可能出现：c(CH3COOH)>c(CH3COO－)>c(H＋)>c(Na＋)>c(OH－)

答案　D

8　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

①离子浓度大小顺序为________________________________________________________。

②电荷守恒式：______________________________________________________________。

③物料守恒式：______________________________________________________________。

(3)pH＝2的CH3COOH与pH＝12的NaOH等体积混合，离子浓度大小顺序为________________________________________________________________________。

答案　(1)c(Na＋)>c(CH3COO－)>c(OH－)>c(H＋)

(2)①c(CH3COO－)>c(Na＋)>c(H＋)>c(OH－)

②c(CH3COO－)＋c(OH－)＝c(Na＋)＋c(H＋)

③2c(Na＋)＝c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)

(3)c(CH3COO－)>c(Na＋)>c(H＋)>c(OH－)

9比较下列几组溶液中指定离子浓度的大小。

(1)浓度均为0.1 mol·L－1的①H2S、②NaHS、③Na2S、④H2S和NaHS混合液，溶液pH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　(2)②>①>③　(3)④>②>③>①

10、常温下，向100 mL 0.01 mol·L－1 HA溶液中逐滴加入0.02 mol·L－1MOH溶液，图中所示曲线表示混合溶液的pH变化情况(体积变化忽略不计)。回答下列问题：

(1)由图中信息可知HA为________(填“强”或“弱”)酸，理由是

________________________________________________________________________。

(2)常温下一定浓度的MA稀溶液的pH＝a，则a______(填“>”“<”或“＝”)7，用离子方程式表示其原因：__________________________，此时，溶液中由水电离出的c(OH－)＝____________。

(3)请写出K点所对应的溶液中离子浓度的大小关系：

________________________________________________________________________。

(4)K点对应的溶液中，c(M＋)＋c(MOH)________(填“>”“<”或“＝”)2c(A－)；若此时溶液的pH＝10，则c(MOH)＋c(OH－)＝________mol·L－1。

答案　(1)强　0.01 mol·L－1 HA溶液的pH＝2，即c(H＋)＝0.01 mol·L－1，完全电离

(2)<　M＋＋H2OMOH＋H＋　1×10－a mol·L－1

(3)c(M＋)>c(A－)>c(OH－)>c(H＋)

(4)＝　0.005