2019版高考化学大一轮复习 第8章学案七 电解质溶液中粒子浓度关系学案 鲁科版

学案七电解质溶液中粒子浓度关系【教学目标】1.知识目标：掌握盐溶液中各组分之间的守恒关系与大小比较。

2.能力目标：能用电离平衡和水解平衡的观点分析问题。

3.情感目标：体会微观世界与宏观世界的差异。

【教学重、难点】反应过程中粒子浓度大小变化。

【考情分析】判断电解质溶液中粒子浓度的关系，是高考常考题型，一般从单一溶液、混合溶液和不同溶液三个角度进行考查，其中反应过程中不同阶段粒子浓度关系的判断是近几年高考的热点和亮点。

2017全国Ⅰ卷13题考查二元酸与NaOH溶液反应过程中粒子关系；2017全国Ⅱ卷12题考查二元酸随pH变化粒子关系等，该类题目的解题关键是正确判断溶液中溶质的成分及其量的关系，以及离子的电离程度和水解程度的大小。

该题型一般综合性强、难度较大，能够很好考查学生的分析推理能力，复习备考中应特别关注。

一、熟悉两大理论构建思维基点1.电离平衡→建立电离过程是微弱的意识弱电解质(弱酸、弱碱、水)的电离是微弱的，且水的电离能力远远小于弱酸和弱碱的电离能力。

如在稀醋酸溶液中：CH3COOH CH3COO－＋H＋，H2O OH－＋H＋，在溶液中，粒子浓度由大到小的顺序：[CH3COOH]＞[H＋]＞[CH3COO－]＞[OH－]。

2.水解平衡→建立水解过程是微弱的意识弱酸根离子或弱碱阳离子的水解是微弱的，但水的电离程度远远小于盐的水解程度。

如稀的CH3COONa溶液中，CH3COONa===CH3COO－＋Na＋，CH3COO－＋H2O CH3COOH＋OH－，H2O H＋＋OH－，溶液中，[Na＋]＞[CH3COO－]＞[OH－]＞[CH3COOH]＞[H＋]。

二、把握三大守恒，明确定量关系1.物料守恒(原子守恒)在电解质溶液中，由于某些离子能够水解，粒子种类增多，但这些粒子所含某些原子的总数始终不变，符合原子守恒。

如NaHCO3溶液中，n(Na＋)∶n(C原子)＝1∶1，因HCO－3水解：HCO－3＋H2O H2CO3＋OH－以及HCO－3电离：HCO－3H＋＋CO2－3，C元素的存在形式有3种，即HCO－3、H2CO3、CO2－3，由n(Na＋)∶n(C原子)＝1∶1，得[Na＋]＝[HCO－3]＋[CO2－3]＋[H2CO3]。

2.电荷守恒在电解质溶液中，阳离子的电荷总数与阴离子的电荷总数相等，即溶液呈电中性。

如NaHCO3溶液中有Na＋、H＋、HCO－3、CO2－3、OH－，存在如下关系：n(Na＋)＋n(H＋)＝n(HCO－3)＋2n(CO2－3)＋n(OH－)，推出[Na＋]＋[H＋]＝[HCO－3]＋2[CO2－3]＋[OH－]。

(因CO2－3带2个单位负电荷，所以其所带电荷数为其离子数的2倍)3.质子守恒电解质溶液中，电离、水解等过程中得到的质子(H＋)数等于失去的质子(H＋)数。

如NaHCO3溶液中：即有[H＋]＋[H2CO3]＝[OH－]＋[CO2－3]另外，质子守恒式可以由电荷守恒式和物料守恒式推导得出。

以KHS溶液为例，电荷守恒式为[K＋]＋[H＋]＝[OH－]＋[HS－]＋2[S2－]①，物料守恒式为[K＋]＝[HS－]＋[S2－]＋[H2S]②，由①—②消去没有变化的K＋得质子守恒式：[H＋]＋[H2S]＝[OH－]＋[S2－]。

三、抓准五个关键点速解滴定曲线解决酸碱中和滴定曲线类问题的关键是巧抓“5点”，即曲线的起点、恰好反应点、中性点、反应一半点和过量点，先判断出各个点中的溶质及溶液的酸碱性，下面以室温时用0.1 mol·L－1 NaOH溶液滴定0.1 mol·L－1 HA溶液为例，总结如何抓住滴定曲线的5个关键点：考点指导1 单一溶液中离子浓度关系典例1 室温下，下列溶液中粒子浓度关系正确的是( ) A.Na 2S 溶液：[Na ＋]>[HS －]>[OH －]>[H 2S]B.Na 2C 2O 4溶液：[OH －]＝[H ＋]＋[HC 2O －4]＋2[H 2C 2O 4] C.Na 2CO 3溶液：[Na ＋]＋[H ＋]＝2[CO 2－3]＋[OH －]D.CH 3COONa 和CaCl 2混合溶液：[Na ＋]＋[Ca 2＋]＝[CH 3COO －]＋[CH 3COOH]＋2[Cl －] 解析 A 项，由于S 2－＋H 2OHS －＋OH －、HS －＋H 2OH 2S ＋OH －、H 2OH＋＋OH －，故离子浓度关系应为[Na ＋]>[OH －]>[HS －]>[H 2S]，错误；B 项，符合电解质溶液中质子守恒关系，正确；C 项，根据电荷守恒有[Na ＋]＋[H ＋]＝[HCO －3]＋2[CO 2－3]＋[OH －]，错误；D 项，根据物料守恒，离子浓度的关系应为[Na ＋]＋[Ca 2＋]＝[CH 3COO －]＋[CH 3COOH]＋12[Cl －]，错误。

答案 B 对点训练1.(2018·郴州质检)已知NaHSO 3溶液显酸性，NaHCO 3溶液显碱性，现有浓度均为0.1 mol/L 的NaHSO 3和NaHCO 3两种溶液，两种溶液中各粒子的物质的量浓度存在下列关系(R 表示S 元素或C 元素)，其中正确的一组是( ) A.[Na ＋]＞[HRO －3]＞[H ＋]＞[RO 2－3]＞[OH －] B.[Na ＋]＋[H ＋]＝[HRO －3]＋[RO 2－3]＋[OH －] C.[H ＋]＋[H 2RO 3]＝[RO 2－3]＋[OH －] D.[Na ＋]＝[HRO －3]＋[H 2RO 3]＋2[RO 2－3]解析 A 项，NaHCO 3溶液显碱性，说明HCO －3的水解程度大于电离程度，离子浓度大小为[Na＋]＞[HCO －3]＞[OH －]＞[H ＋]＞[CO 2－3]，A 错；B 项，根据电荷守恒得，[Na ＋]＋[H ＋]＝[HRO －3]＋2[RO 2－3]＋[OH －]，B 错；C 项，根据质子守恒得(可联合电荷守恒和物料守恒得到)，[H ＋]＋[H 2RO 3]＝[OH －]＋[RO 2－3]，C 正确；D 项，根据物料守恒得[Na ＋]＝[RO 2－3]＋[HRO －3]＋[H 2RO 3]，D 错。

答案 C [审题建模](1)在0.1 mol·L －1NaHCO 3溶液中：[Na ＋]＞[HCO －3]＞[H 2CO 3]＞[CO 2－3](2)在0.1 mol·L －1Na 2CO 3溶液中：考点指导2 混合溶液中离子浓度关系典例2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：下列判断不正确的是( )A.实验①反应后的溶液中：[K＋]＞[A－]＞[OH－]＞[H＋]B.实验①反应后的溶液中：[OH－]＝[K＋]－[A－]＝K w1×10－9mol/LC.实验②反应后的溶液中：[A－]＋[HA]＞0.1 mol/LD.实验②反应后的溶液中：[K＋]＝[A－]＞[OH－]＝[H＋]解析实验①反应后溶液的pH＝9，即溶液显碱性，说明HA为弱酸，二者等浓度等体积混合恰好反应生成KA，A－水解，A项正确；实验①反应后的溶液中，由电荷守恒式[H＋]＋[K＋]＝[A－]＋[OH－]知，[K＋]－[A－]＝[OH－]－[H＋]，B项错误；因为HA为弱酸，如果与等体积等浓度的KOH溶液混合，溶液显碱性，若溶液显中性，则在两溶液体积相等的条件下，HA溶液的浓度应大于0.2 mol/L ，所以实验②反应后的溶液中，[A －]＋[HA]＞0.1 mol/L ，C 项正确；实验②反应后溶液显中性，根据电荷守恒式[H ＋]＋[K ＋]＝[A －]＋[OH －]，且[H ＋]＝[OH －]，则[K ＋]＝[A －]，即[K ＋]＝[A －]＞[H ＋]＝[OH －]，D 项正确。

答案 B 思维建模酸、碱中和型离子浓度的关系对点训练2.(2018·武汉重点高中调研)在V mL 0.1 mol/L Na 2S 溶液中逐滴加入V mL 0.1 mol/L KHSO 4溶液，所得溶液中粒子浓度关系正确的是( ) A.[SO 2－4]＝[HS －]＝[K ＋]＞[OH －]＝[H ＋] B.[Na ＋]＞[K ＋]＞[S 2－]＞[H ＋]＞[OH －] C.[Na ＋]＝[S 2－]＋[H 2S]＋[HS －]＋[SO 2－4]D.[K ＋]＋[Na ＋]＋[H ＋]＝[SO 2－4]＋[S 2－]＋[HS －]＋[OH －]解析 Na 2S 电离出的S 2－与KHSO 4电离出的H ＋结合为HS －，由于HS －的水解程度大于电离程度，所得溶液显碱性，[SO 2－4]＝[K ＋]＞[HS －]＞[OH －]＞[H ＋]，A 错、B 错；根据物料守恒得：[Na＋]＝[S 2－]＋[H 2S]＋[HS －]＋[SO 2－4]，C 对；根据电荷守恒得：[K ＋]＋[Na ＋]＋[H ＋]＝2[SO 2－4]＋2[S 2－]＋[HS －]＋[OH －]，D 错。

答案 C考点指导3 不同溶液中同一粒子浓度关系典例3 25 ℃时，相同物质的量浓度的下列溶液中： ①NH 4Cl 、②CH 3COONH 4、③NH 4HSO 4、④(NH 4)2SO 4、⑤(NH 4)2Fe(SO 4)2，[NH ＋4]由大到小的顺序为________________。

分析流程： 分组――→化学式中NH ＋4的数目⎩⎪⎨⎪⎧①②③――→选参照物①NH 4Cl ⎩⎪⎨⎪⎧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（NH 4）2SO 4⑤相当于在④的基础上抑制NH ＋4的水解答案 ⑤>④>③>①>② 对点训练3.有4种混合溶液，分别由下列等体积的0.1 mol·L －1的两种溶液混合而成：①CH 3COONa 与HCl ；②CH 3COONa 与NaOH ；③CH 3COONa 与NaCl ；④CH 3COONa 与NaHCO 3。

下列各项排序中正确的是( ) A.pH ：②>③>④>① B.[CH 3COOH]：①>④>③>② C.[CH 3COO －]：②>④>③>① D.溶液中[H ＋]：①>③>②>④解析 ④中还存在能水解的HCO －3，故④的碱性强于③，A 错误；由于④中两种阴离子水解相互抑制，故水解生成的醋酸分子比③中的少，B 错误；④中CH 3COO －浓度比③中的大，②中CH 3COO －的水解受到NaOH 的强烈抑制，使得溶液中CH 3COO －的浓度最大，①中两种溶液混合后恰好反应生成醋酸，醋酸为弱电解质，故其电离程度较小，溶液中CH 3COO －的浓度最小，C 正确；②的溶液碱性最强，即②中[H ＋]最小，D 错误。