专题11-溶液中离子浓度关系曲线
[2020高中化学]专题11 化工流程(一)(金属) (学生版)
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专题11 化工流程（一）（金属）1．有关“未来金属”钛的信息有：①硬度大②熔点高③常温下耐酸碱、耐腐蚀④铁矿炼钛的一种工业流程为：（1）钛铁矿的主要成分是FeTiO3（钛酸亚铁）,其中钛的化合价为_______价,反应①化学方程式为_______. （2）TiCl4在高温下与足量Mg反应生成金属Ti,反应③化学方程式为_________,属于______（填反应类型）,该反应_____（填“能”或“不能”）说明Mg的金属活动性强于Ti．（3）上述冶炼方法得到的金属钛中会混有少量金属单质是______（填名称）,由前面提供的信息______（填序号）知,除去它的试剂可以是以下试剂中的_________（填序号）A：HCl B：NaOH C：NaCl D：H2SO4（4）氯化过程中主要发生的反应为2FeTiO3+6C+7Cl2 ====2TiCl4+2X+6CO,则X的化学式为：___________. 2．二氧化铈(CeO2)是一种重要的稀土氧化物.平板电脑显示屏生产过程中有大量的废玻璃粉末(含SiO2、Fe2O3、CeO2以及其他少量可溶于稀酸的物质)产生.某课题组以此粉末为原料回收铈,设计实验流程如下：(1)滤渣A的主要成分是_____________；洗涤滤渣A除去的阳离子主要是________(填离子符号),检验该离子是否洗净的操作是________________________；(2)步骤②中反应的离子方程式是_____________________；(3)萃取是分离稀土元素的常用方法.已知化合物TBP作为萃取剂能将铈离子从水溶液中萃取出来,TBP________(填“能”或“不能”)与水互溶.实验室进行萃取操作时用到的主要玻璃仪器有________、烧杯、玻璃棒、量筒等；(4)步骤④中反应化学方程式为______________________________.3．化学来源于生活又服务于生活,化工生产是指对原料进行化学加工,最终获得有价值的产品的生产过程.某研究小组利用含硫酸亚铁和硫酸铜的工业废料制备铁红(氧化铁)和硫酸铵晶体.流程如下：请回答下列问题：(1)操作I的名称________________,滤渣的成分为__________________.(2)简述下列实验操作：①检验溶液A中金属阳离子的方法为____________________________________________________；②检验固体B是否洗涤干净的方法是____________________________________________________.(3)请写出溶液A中反应的离子方程式_______________________________________________________(4) 测定废料中硫酸铜的质量分数：称取a g废料样品,将操作I得到的滤渣用足量的稀硫酸溶解、过滤、洗涤、干燥,称得固体的质量为b g,则废料中硫酸铜的质量分数为_______________(写出表达式.)(5) 某同学提出另一种制备铁红的方法：往工业废水中加入足量的硫酸和双氧水,通过下列操作也可以得到铁红,请配平下列离子方程式_____ Fe2++ _____ H2O2 + _____ H+= _____ Fe3+ + ____ H2O4．湿法炼锌厂在除杂过程中会产生大量铁矾渣.某黄钾铁矾渣主要含有K2Fe6(SO4)4(OH)12、ZnO·Fe2O3及少量CaO、MgO、SiO2等.一种由黄钾铁矾渣制备复合镍锌铁氧体( NiZnFe4O8)的流程如下：回答下列问题(1)滤渣I的主要成分是___________.(2)净化除杂阶段加入Fe粉时发生反应的离子方程式为___________、___________.已知：25℃时K sp(CaF2)=2.7×10－11, K sp (MgF2)=6.4×10－19.加入NH4F使Ca2+、Mg2+离子沉淀,若沉淀后溶液中c(Ca2+)=2.7×10－6mol·L－1,则c(Mg2+)=___________ mol·L－1.(3)在Fe2+、Ni2+、Zn2+共沉淀过程中,三种离子的损失浓度与pH的关系曲线如图所示,pH与n(NH4HCO3)︰n(Fe2++Ni2++Zn2+)的关系曲线如图所示.为提高原料利用率,n( NH4HCO3)︰n(Fe2++Ni2++Zn2+)最好控制在___________左右；按此比例,若以Me代表Fe、Ni、Zn元素,则生成MeCO3·2Me(OH)2·H2O沉淀的化学反应方程式为___________.(4)铁氧体工艺阶段制备NiZnFe4O8过程中,需加入___________剂(填“氧化”或“还原”).按照上述流程,一座10万吨规模的锌厂每年产生黄钾铁矾渣约5万吨,Fe3+含量为27%,理论上每年可制备复合镍锌铁氧体(NiZnFe4O8,M=476g·mol－1)___________万吨(保留两位有效数字)5．七水硫酸锌别名皓矾,常用作媒染剂、收敛剂、木材防腐剂,在医药上用于催吐剂.工业上由氧化锌矿（主要成分为ZnO,另含ZnSiO3、FeCO3、CuO等）生产ZnSO4·7H2O的流程如下：请回答下列问题：（1）氧化锌矿粉碎过筛的目的是_____；滤渣X的成分是____.（2）步骤Ⅱ中发生反应的离子方程式为________.（3）“除铁”加入试剂M调节溶液的pH,试剂M可以为____（填化学式）；已知：K sp[Fe(OH)3]=2.6×10−39,沉铁过程中要使溶液中c(Fe3+)≤1.0×10−5 mol·L−1,必须控制溶液的pH≥_____.[lg2.6=0.4]（4）步骤Ⅲ加入锌粉的目的是_____,滤渣Z的成分是____.（5）取28.70gZnSO4·7H2O加热至不同温度,剩余固体的质量变化如图所示：①步骤Ⅳ中的烘干操作需在减压条件下进行,其原因是______.②680℃时所得固体的化学式为______.a．ZnO b．Zn3O(SO4)2c．ZnSO4d．ZnSO4·H2O6．碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4]是一种用于污水处理的新型高效絮凝剂.工业上利用废铁屑（含少量氧化铝、氧化铁等）生产碱式硫酸铁的工艺流程如下：已知：部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：沉淀物Fe(OH)3Fe(OH)2Al(OH)3开始沉淀 2.3 7.5 3.4完全沉淀 3.2 9.7 4.4回答下列问题：（1）加入少量NaHCO3的目的是调节pH在_____________________范围内.（2）反应Ⅱ中加入NaNO2的目的是氧化亚铁离子,写出该反应的离子方程式为___________.（3）碱式硫酸铁溶于水后生成的Fe(OH)2+离子可部分水解生成Fe2(OH)42+ 聚合离子,该水解反应的离子方程式为_________________________________.（4）在医药上常用硫酸亚铁与硫酸、硝酸的混合液反应制备碱式硫酸铁.根据我国质量标准,产品中不得含有Fe2+及NO3－.为检验所得产品中是否含有Fe2+,应使用的试剂为_________.A．氯水B．KSCN溶液C．NaOH溶液D．酸性KMnO4溶液（5）为测定含Fe2+和Fe3+溶液中铁元素的总含量,实验操作如下：准确量取20.00mL溶液于带塞锥形瓶中,加入足量H2O2,调节pH<2,加热除去过量H2O2；加入过量KI充分反应后,再用0.1000 mol·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液20.00mL.已知：2Fe3++2I-=2Fe2++I22S2O32-+I2=2I-+S4O62-则溶液中铁元素的总含量为_________g·L-1.若滴定前溶液中H2O2没有除尽,所测定的铁元素的含量将会_______ (填“偏高” “偏低” “不变”)7．以高钛渣(主要成分为Ti3O5,含少量SiO2、FeO、Fe2O3)为原料制备白色颜料TiO2的一种工艺流程如下：已知：Na2TiO3难溶于碱性溶液；H2TiO3中的杂质Fe2＋比Fe3＋更易水洗除去.(1)熔盐:①为加快反应速率,在维持反应物颗粒大小、反应温度一定的条件下,可采取的措施是__________.②NaOH固体与Ti3O5在空气中加热至500～550 ℃时生成Na2TiO3,该反应的化学方程式为_________.(2)过滤:①“滤液”中主要溶质为NaOH,还含有少量________(填化学式).②除杂后的滤液中获得的NaOH可循环利用,则“水浸”时,用水量不宜过大的主要原因是_________.(3)水解:“酸溶”后获得的TiOSO4经加热煮沸,生成难溶于水的H2TiO3,该反应的化学方程式为______.(4)脱色:H2TiO3中因存在少量Fe(OH)3而影响TiO2产品的颜色,“脱色”步骤中Ti2(SO4)3的作用是_________. 8．NiSO4·6H2O是一种绿色易溶于水的晶体,广泛用于化学镀镍、生产电池等.可由电镀废渣(除含镍外,还含有Cu、Zn、Fe、Cr等杂质)为原料获得.工艺流程如下图：请回答下列问题：(1)用稀硫酸溶解废渣时,为了提高浸取率可采取的措施有_________________(任写一点).(2)向滤液中滴入适量的Na2S溶液,目的是除去Cu2+、Zn2+,写出除去Cu2+的离子方程式：____________________________________________.(3)在40℃左右,用6%的H2O2氧化Fe2+,再在95℃时加入NaOH调节pH,除去铁和铬.此外,还常用NaClO3作氧化剂,在较小的pH条件下水解,最终生成一种浅黄色的黄铁矾钠[Na2Fe6(SO4)4(OH)12]沉淀除去.如图是温度—pH与生成的沉淀关系图,图中阴影部分是黄铁矾稳定存在的区域[已知25℃时,Fe(OH)3的K sp=2.64×10－39].下列说法正确的是(选填序号)_______.a. FeOOH中铁为+2价b.若在25℃时,用H2O2氧化Fe2+,再在pH=4时除去铁,此时溶液中c(Fe3+)=2.6×10－29mol·L－1c.用氯酸钠在酸性条件下氧化Fe2+的离子方程式为6Fe2++C1O3－+6H+=6Fe3++C1－+3H2Od.工业生产中常保持在85~95℃生成黄铁钒钠,此时水体的pH约为3(4)上述流程中滤液I的主要成分是___________.(5)操作I的实验步骤依次为(实验中可选用的试剂：6mol·L－1的H2SO4溶液、蒸馏水、pH试纸)：①___________；②___________；③蒸发浓缩、冷却结晶,过滤得NiSO4·6H2O晶体：④用少量乙醇洗涤NiSO4·6H2O晶体并晾干.9．“变废为宝”是化工的重要主题.工业上可用电子工业中刻蚀线路板的酸性废液(主要成分有CuCl2,FeCl2等)制备碱式碳酸铜Cu2(OH)2CO3],其制备过程如下图所示：查阅资料得知,一定浓度的Cu2+、Fe2+、Fe3+生成氢氧化物沉淀的pH如下表：金属离子Cu2+Fe2+Fe3+开始沉淀的pH 4.2 6.5 1.4沉淀完全的pH 6.7 9.7 3.7（1）电子工业中用FeCl3溶液制作铜制印刷电路板,该反应的离子方程式为___________.（2）操作I、操作Ⅱ所用的玻璃仪器除烧杯外还需要______________________.（3）氯酸钠的作用是____________________________________________；反应A中氧化剂与还原剂物质的量之比是___________.（4）调节pH的范围为___________,可以选择的试剂是___________(填序号).A.氨水B.硫酸铜C.氧化铜D.氢氧化铜（5）已知滤液Ⅱ中含有碳酸氢钠,写出生成碱式碳酸铜的离子方程式：___________.（6）若废液中CuCl2的含量为13.5%,则1吨废液理论上可提炼碱式碳酸铜________吨.10．锌锰干电池是很古老的一次性电池,它的生产原料主要有软锰矿和闪锌矿.已知闪锌矿中含ZnS约80%,FeS、CuS、SiO2共约7%,其余为水分；软锰矿中含MnO2约a%,SiO2约20%,Al2O3约4%,其余为水分.科研人员开发了综合利用软锰矿和闪锌矿的同槽酸浸工艺,工艺流程如下图所示.请回答下列问题：(1)反应I需不断搅拌,目的是____________________________.(2)检验反应I的滤液中含有Fe3+的试剂为____________；写出反应I中由FeS生成Fe3+的离子方程式____________________________________.(3)反应Ⅱ加入适量锌的作用是__________________；反应III中MnO2的作用是________________.(4)已知ZnCO3、MnCO3的K sp分别为1.4×10-10、2.2×10-11；要使反应IV之后的溶液中Zn2+、Mn2+浓度均降到1.0×10-6mol/L,则溶液中残留的CO32-浓度至少为__________mol/L.(5)图是Na2SO4和Na2SO4•10H2O的溶解度曲线(g/100g水),则Ⅳ中得到Na2SO4固体的操作是：将分离出MnCO3和ZnCO3后的滤液________→__________→ 用乙醇洗涤→干燥.用乙醇洗涤而不用水洗的原因是_________________________________________.11．一种新兴材料——铍日益被重视,有“超级金属…尖端金属…空间金属”之称.工业上常用绿柱石(主要成分3 BeO·Al2O3·6SiO2,还含有铁等杂质)冶炼铍,一种简化的工艺流程如下：按元素周期表的对角线规则,Be和Al性质相似：几种金属阳离子的氢氧化物沉淀时的pH如表.回答下列问题：（1）步骤②中将熔块粉碎的目的是___________；滤渣1的主要成分是___________.（2）步骤③加入H2O2时发生反应的离子方程式为___________,从滤液1中得到沉淀的合理pH为___________(填序号)A.3.3—3.7B.3.7—5.0C.5.0—5.2D.5.2—6.5（3）步骤④不宜使用NaOH溶液来沉淀Be2+的原因是___________.从溶液中得到(NH4)2BeF4的实验操作是___________、过滤、洗涤、干燥.（4）实验室模拟步骤⑤装置如图,控制氨气与氟化氢气体积比的方法是_______________.（5）步骤⑥的反应类型是___________,步骤⑦需要隔绝空气的环境,其原因是___________.（6）若绿柱石中BeO的含量为a%,上述过程生产Be的产率为b%,则1t该绿柱石理论上能生产含铍量2%的镀铜合金___________t.12．ZrO2常用作陶瓷材料,可由锆英砂(主要成分为ZrSiO4,还含少量FeCO3、Fe2O3、Al2O3、SiO2等杂质)通过如下流程制取.已知：①ZrSiO4能与烧碱反应生成Na2ZrO3和Na2SiO3,Na2ZrO3与酸反应生成ZrO2+.②部分金属离子在实验条件下开始沉淀和完全沉淀的pH如下表.金属离子Fe3+Al3+ZrO2+开始沉淀pH 1.9 3.3 6.2沉淀完全pH 3.0 5.2 8.0(1)“熔融”过程中,ZrSiO4发生反应的化学方程式是_________________,滤渣I的化学式为______________.(2)“氧化”过程中,发生反应的离子方程式是_______________,调“pH=a”时,a的范围是__________________.(3)为得到纯净的ZrO2,滤渣III要用水洗,检验沉淀是否洗涤干净的方法是_____________________.(4)滤渣Ⅲ的成分是Zr(CO3)2·xZr(OH)4.取干燥后的滤渣Ⅲ 37.0g,煅烧后可得到24.6gZrO2.则x等于______________________；“调pH=8.0”时,所发生反应的离子方程式为_______13．（14分）碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4]可用作净水剂、媒染剂、颜料和药物.工业上利用废铁屑（含少量氧化铝、氧化铁等）,生产碱式硫酸铁的部分工艺如下：已知：部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：（1）反应I中发生的氧化还原反应的离子方程式是__________.（2）反应II中加入NaHCO3调节体系的pH在____范围内.（3）反应III中生成的气体遇空气变红棕色,则III中发生反应的离子方程式是_________ .（4）反应III中通入氧气可减少NaNO2的用量,若消耗1mol氧气可节约n(NaNO2)=____mol.（5）用硫酸可知体系的pH.若硫酸加入量过小,溶液生成沉淀；若硫酸加入量过大,不利于产品形成,用化学平衡移动原理分析其原因是_________.（6）碱式硫酸铁溶于水后生成的Fe(OH)2+离子可发生水解生成Fe2(OH)42+聚合离子,该水解反应的离子方程式是____________.14．（16分）纳米TiO2具有独特的光催化性、优异的颜色效应以及紫外线屏蔽等功能,在光催化剂、化妆品、抗紫外线吸收剂、功能陶瓷、气敏传感器件等方面具有广阔的应用前景.工业上用钛铁精矿（FeTiO3）提炼TiO2的工艺流程如下：（1）写出硫酸酸浸溶解钛铁精矿的离子方程式,酸浸时为了提高浸出率,可以采取的措施为.（2）钛铁精矿后冷却、结晶得到的副产物A为,结晶析出A时,为保持较高的酸度不能加水,其原因可能为.（3）滤液水解时往往需加大量水稀释同时加热,其目的是.（4）上述工艺流程中体现绿色化学理念的是.（5）工业上将TiO2和炭粉混合加热氯化生成的TiCl4,然后在高温下用金属镁还原TiCl4得到金属钛,写出TiO2制备Ti的化学方程式：.15．2018年第十二届中国国际航空航天博览会于11月6日至11日在珠海举行.银铜合金广泛用于航空工业,从银铜合金的切割废料中回收银并制备铜化工产品的工艺如下：注：Al(OH)3和Cu(OH)2开始分解的温度分别为450℃和80℃.（1）电解精炼银时,粗银作______极,另一电极上的电极反应式为____________.（2）加快渣料(含少量银)溶于稀H2SO4的速率的措施有________、________(写出两种).（3）滤渣A与稀HNO3反应,产生的气体在空气中迅速变为红棕色,滤渣A与稀HNO3反应的离子方程式为__________.（4）煮沸CuSO4混合溶液的过程中,得到固体B,则固体B的组成为______；在生成固体B的过程中,需控制NaOH的加入量,若NaOH过量,则因过量引起的反应的离子方程式为___________.（5）硫酸铜溶液可用于浸取硫铁矿中的铁元素,浸取时发生复杂的氧化还原反应.反应体系中除CuSO4和FeS2外,还有H2SO4、Cu2S、FeSO4和H2O,下列对该反应的分析正确的是______(填字母代号).A．氧化剂为CuSO4和FeS2B．反应后溶液的pH降低C．被氧化的FeS2只占总量的30%D．每转移2 mol电子消耗3 mol CuSO416．以红土镍矿(主要含有Fe2O3、FeO、NiO、SiO2等)为原料,获取净水剂黄钠铁矾[NaFe(SO4)2(OH)6]和纳米镍粉的部分工艺流程如下：（1）“酸浸”过程,为提高铁和镍元素的浸出率,可采取的措施有___________(写出两种).（2）“过滤Ⅰ”滤渣的主要成分是______.（3）“氧化”过程欲使0.3molFe2+转变为Fe3+,则需氧化剂NaClO至少为________ mol.（4）“沉铁”过程中加入碳酸钠调节浴液的pH至2,生成黃钠铁矾沉淀,写出该反应的化学方程式______.若碳酸钠过多会导致生成的沉淀由黄钠铁矾转变为_____(填化学式).（5）向“过滤Ⅱ”所得滤液(富含Ni2+)中加入N2H4·H2O,在不同浓度的氢氧化钠溶液中反应,含镍产物的XRD 图谱如下图所示(XRD图谱可用于判断某晶态物质是否存在,不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同).欲制得高纯纳米镍粉最适宜的NaOH的物质的量浓度为_____.写出该条件下制备纳米镍粉同时生成N2的离子方程式_____.（6）高铁酸盐也是一种优良的含铁净水剂,J．C．Poggendor早在1841年利用纯铁作电极插入浓的NaOH 溶液电解制得Na2FeO4,阳极生成FeO42－的电极反应式为______；Deininger等对其进行改进,在阴、阳电极间设置阳离子交换膜,有效提高了产率,阳离子交换膜的作用是_______.17．一种含铝、锂、钴的新型电子材料,生产中产生的废料数量可观,废料中的铝以金属铝箔的形式存在；钴以Co2O3·CoO的形式存在,吸附在铝箔的单面或双面；锂混杂于其中.从废料中回收氧化钴（CoO）的工艺流程如下：（1）过程I中采用NaOH溶液溶出废料中的Al,反应的离子方程式为__.（2）过程II中加入稀H2SO4酸化后,再加入Na2S2O3溶液浸出钴.则浸出钴的化学反应方程式为（产物中只有一种酸根）___.在实验室模拟工业生产时,也可用盐酸浸出钴,但实际工业生产中不用盐酸,则不用盐酸浸出钴的主要原因是____________.（3）过程Ⅲ得到锂铝渣的主要成分是LiF和Al(OH)3,碳酸钠溶液在产生Al(OH)3时起重要作用,请写出该反应的离子方程式_______.（4）碳酸钠溶液在过程III和IV中所起作用有所不同,请写出在过程IV中起的作用是________.（5）仅从沉淀转化角度考虑,能否利用反应：CoCO3 +C2O42-＝CoC2O4 +CO32-将CoCO3转化为CoC2O4? ____(填“能”或“不能”）,说明理由：__________________ [已知Ksp(CoCO3) =1.4×10-13, Ksp (CoC2O4)=6.3×10-8].（6）CoO溶于盐酸可得粉红色的CoCl2溶液.CoCl2含结晶水数目不同而呈现不同颜色,利用蓝色的无水CoCl2吸水变色这一性质可制成变色水泥和显隐墨水.如图是粉红色CoCl2·6H2O晶体受热时,剩余固体质量随温度变化的曲线,A物质的化学式是___.。
溶液中离子浓度大小的比较
高二化学公开课教案课题：溶液中离子浓度大小的比较【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【重点难点】混合溶液中离子浓度的分析、比较【教学方法】归纳讨论，边讲边练，多媒体授课【教学过程】一、电离平衡理论和水解平衡理论1.电离理论：弱电解质的电离是微弱的，发生电离的微粒的浓度大于电离生成的微粒的浓度，如H2CO3溶液中：c(H2CO3)＞c(HCO3-)》c(CO32-)（多元弱酸第一步电离程度远远大于第二步）2.水解理论：发生水解的微粒的浓度大于水解生成的微粒的浓度，如Na2CO3溶液中：c(CO32-)＞c(HCO3-)》c(H2CO3) （多元弱酸酸根离子的水解以第一步为主）二、电解质溶液中三种守恒关系1．电荷守恒：电解质溶液中，不论存在多少种离子，电解质溶液总是呈中性，即阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数。
如Na2CO3溶液中：c(Na+)＋c(H+)＝c(HCO3－)＋2c(CO32－)＋c(OH－)练习：Na2HPO4溶液中的电荷守恒关系式：。
2．物料守恒：在电解质溶液中，由于某些离子能够水解同时也能够电离，使离子种类增多，但原子不论以何种形式存在，个数总是不变的，即原子守恒。
如Na2CO3溶液中：c(Na+)=2｛c(CO32－)＋c(HCO3－)＋c(H2CO3)｝练习：Na2HPO4溶液中物料守恒的关系式：。
3．质子守恒：在任何水溶液中，水电离出的H+和OH-的量总是相等。
Na2CO3溶液中，c(OH-)=c(H+) +c(HCO3-) +2c(H2CO3)，也可以用代入法求，将物料守恒中的钠离子浓度代入电荷守恒中即可求得。
练习：Na2HPO4溶液中质子守恒的关系式：。
题型一：单一溶液中离子浓度的大小比较【例1】在0.1 mol/L的NH3·H2O溶液中，下列关系正确的是A．c(NH3·H2O)＞c(OH-)＞c(NH4+)＞c(H+)B．c(NH4+)＞c(NH3·H2O)＞c(OH-)＞c(H+)C．c(NH3·H2O)＞c(NH4+)＝c(OH-)＞c(H+)D．c(NH3·H2O)＞c(NH4+)＞c(H+)＞c(OH-)【例2】在0.2mol/L氯化铵溶液中，下列关系式正确的是A．c(Cl-)＞c(NH4+)＞c(H+)＞c(OH-)B．c(NH4+)＞c(Cl-)＞c(H+)＞c(OH-)C．c(Cl-)＝c(NH4+)＞c(H+)＝c(OH-)D．c(NH4+)＝c(Cl-)＞c(H+)＞c(OH-)题型二：混合溶液中离子浓度的大小比较1.两种溶液混合但溶质间不反应2.两种溶液混合但溶质间反应①两种物质恰好完全反应②两种物质反应，其中一种有剩余【讨论1】比较下列各溶液混合后微粒浓度的大小：1、等浓度等体积氨水溶液和盐酸溶液混合2、pH=2的盐酸溶液和pH=12的氨水溶液等体积混合3、向氨水溶液中滴加盐酸溶液使溶液呈中性4、等浓度等体积氨水溶液和氯化铵溶液混合【讨论2】向氨水中滴加盐酸直至过量各离子浓度大小的关系有哪些情况？逆向考虑：与氨水和氯化铵性质相反的同类型离子浓度比较又有哪一类?【例3】向25mL0.1mol/LNaOH溶液中逐滴加入0.2mol/L醋酸溶液，曲线如下图第 1 页共4 页所示。
2022学年高考化学模拟题汇编专题11水溶液中的离子平衡含解析.docx
专题11水溶液中的离子平衡1.（2021 •河北沧州市高三三模）常温下，向20mL0.1mol-L-'H2S03溶液中滴加O.lmol K1的NaOH溶液时，pH、pc（X）［pc（X） = -lgc（X）（X = H2SO3, HSO；或SO；）随V（NaOH 溶液）变化的曲线如图。
下列叙述不正确的是•- ‘r I•' I••I0 10.0 20.0 40.0V（NaOH 溶液）/mLA.常温下，H2SO3的第一步电离平衡常数K al = lxl0-22B.当V（NaOH溶液）=10mL 时，c（H2SO3） + 2c（H+） = c（HSO；） + 2c（QH ）C.V（NaOH溶液）=40mL时，水的电离程度最大D.常温下，当pH = 7.6 时，有3c（HSO；）＜c（Na+）【答案】B【解析】A.当pH = 2.2 时，c（HSO3）=c（H2SO3）,则7T al = = c（H+） = 1 x 10 22, A项正确；B.当V（NaOH溶液）=10mL 时，根据电荷守恒得c（Na+） + c（H+） = c（HSO；） + C（OH~） + 2c（SO^-）, 根据物料守恒得2c（Na+） = c（HSO3）+ C（H2SO3）+ C（SO；），综上可得C（H2SO3） + 2c（H+） = c（HSO~） + 2c（0H"）+3c（SO^ ） , B 项错误;C.当V（NaOH溶液）=40mL时，溶液中溶质为Na2SO3 , NazSC^是强碱弱酸盐，在水中水解，促进水的电离，所以当V（NaOH溶液）=40mL时，水的电离程度最大，C项正确；D.当pH = 7.6时，c（HSO：） = c（SO；）,根据电荷守恒得c （Na +） + c （H +） = c （HS0；） + c （0H"） + 2c （S0；"）, c （Na +） + c （H +） = 3c （HS0；） + c （0H -）,此时 c （H +）<c （OH ）, 3c （HSO ；）<c （Na +）, D 项正确；答案选B 。
高中化学-溶液中粒子浓度大小比较
【练3】常温下，Ka1(H2C2O4)＝10－1.3，Ka2(H2C2O4)＝10－4.2。 用0.1000 mol/L NaOH溶液滴定10.00 mL 0.1000 mol/L H2C2O4溶 液所得滴定曲线如图。
A．点①所示溶液中：c(Na＋） >c(HC2O4-)>c(H2C2O4)>c(C2O42-)
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四、酸碱中和滴定曲线分析
【例1】室温时，用0.1mol/L NaOH溶液滴定20 mL 0.1mol/L HA溶液, （1）Ka(HA)=? Ka(HA)的数量级为？ （2）点溶液中各粒子 浓度大小？
（3）点溶液中各粒子 浓度大小？
（4）五点中水的电离程度大小？ 点—点：水的电离程度逐渐增大 点之后：水的电离程度逐渐减小
物料守恒关系式：c(NH4+)+ c(NH3·H2O)=2c(Cl-)
5【注意】NH3·H2O 的电离程度 > NH4Cl 中NH4+的水解程度
(5)0.1 mol/L NaHCO3溶液与0.1 mol/L NaOH溶液等体积混合， 所得溶液中：c(Na＋)>c(CO32－)>c(HCO3－)>c(OH－)。（ ）
14
【练1】化学上常用AG表示溶液中的lg c(OH-)/c(H+)。25 ℃时，用 0.100 mol/L的NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 mol/L的HNO2溶液， AG与所加NaOH溶液的体积(V)的关系如图所示，
B．25 ℃时，HNO2的电离常 数Ka≈1.0×10－4.5
C．b点溶液中存在2c(H＋)－ 2c(OH－)＝c(NO2-)－c(HNO2)
【例1】V1 mL 0.1 mol/L 的氨水和 V2 mL 0.1mol/L 的盐酸混合， （1）若 V1 = V2， 所得溶液中溶质为 NH4Cl ，溶液呈 酸 性，
离子浓度大小的比较方法及规律
离子浓度大小的比较方法及规律
离子浓度是指解离出来的离子在溶液中的浓度，反映了溶液中离子的
数量。
在化学研究和实验中，比较离子浓度的方法及规律可以通过以下几
个方面来进行分析：
1.离子电荷数：离子的电荷数越多，其浓度越低。
因为在相同体积溶
液中，离子电荷越多，相互之间的排斥力越大，导致离子间的互相靠近程
度受到限制，浓度相应降低。
2.溶解度：不同离子化合物的溶解度不同，溶解度高的离子化合物会
使溶液中的离子浓度较高。
一般情况下，溶解度较高的化合物能够解离更
多的离子，在溶液中浓度较高；而溶解度较低的化合物解离的离子数量较少，浓度较低。
3.化学反应：一些化学反应会影响离子浓度，例如溶液中的酸碱反应、沉淀反应等。
在酸碱反应中，溶液中酸和碱的浓度决定了产生的离子浓度；在沉淀反应中，离子会结合形成沉淀，导致溶液中的离子浓度减少。
4.离子迁移速率：在电解质溶液中，离子的迁移速率是影响离子浓度
大小的因素之一、迁移速率较快的离子会在相同时间内在溶液中形成更高
的浓度。
离子迁移速率与离子电荷量、溶液电导率等因素有关。
5.离子浓度计算：通过实验测定，可以使用浓度计算公式来比较不同
离子的浓度。
离子浓度计算方法有多种，例如摩尔浓度、质量浓度、体积
浓度等，可以根据实际情况选择适合的方法来计算。
总结起来，离子浓度的大小可以通过离子电荷数、溶解度、化学反应、离子迁移速率以及浓度计算等方法和规律来进行比较。
因为每个离子都具
有独特的特性和溶液中的溶解度，所以在具体实验、研究和应用中需要详细考虑这些因素，来获得准确的离子浓度大小。
高三复习有关pH计算电解质溶液中离子浓度的关系
城东蜊市阳光实验学校【同步知识】 本周教学内容：专题复习－－有关pH 计算、电解质溶液中离子浓度的关系一、有关pH 计算：〔一〕三种类型pH 计算：1.电解质溶液加水稀释〔1〕强电解质溶液的稀释；〔2〕弱电解质溶液的稀释。
2.不同浓度的强酸〔或者者强碱〕自相混合pH 计算：〔1〕酸I ＋酸II []()()H n H n H V V I II I II +++=++ 〔2〕碱I ＋碱II []()()OH n OH n OH V V I II I II ---=++ 3.酸碱混合溶液pH 的计算：〔1〕混合溶液呈中性：强酸强碱：+=+-n H n OH ()() 〔2〕混合溶液呈酸性：[]()()H n H n H V V I II I II +-+=-+ 〔3〕混合溶液呈碱性：[]()()OH n OH n H V V I II I II --+=-+ 〔二〕酸碱稀溶液pH 值计算途径二、电解质溶液中离子浓度的关系：〔一〕运用好两个守恒关系：1.电荷守恒关系：阴阳离子电荷数相等，即溶液为电中性；2.物料守恒关系：即各种元素的原子个数在溶解前后保持不变。
此两种守恒关系，决定了溶液中离子间等式关系成立的根底。
〔二〕一种电解质溶液中离子浓度大小的比较：1.强酸弱碱盐溶液：主抓弱碱离子水解平衡；2.强碱弱酸盐溶液：主抓弱酸根离子水解平衡；3.弱酸溶液：主抓弱酸的电离平衡；4.弱碱溶液：主抓弱碱的电离平衡；5.强碱弱酸溶液的酸式盐溶液：主抓酸式酸根离子的电离和水解两种平衡。
〔三〕两种电解质溶液混合后离子浓度大小的比较：1.强酸与弱碱混合〔或者者强碱与弱酸混合〕：a.恰好反响时，主抓两溶液混合生成强酸弱碱盐的水解情况；b.当弱碱〔或者者弱酸〕剩余时，溶液的酸碱性由强酸弱碱盐〔或者者强碱弱酸盐〕水解和弱碱〔或者者弱酸〕的电离相对大小决定。
2.强碱弱酸盐与强酸混合〔或者者强酸弱碱盐与强碱混合〕；主抓两溶液混合后生成的弱酸〔或者者弱碱〕的电离。
溶液中离子浓度大小比较
溶液中离子浓度大小比较电荷守恒 c(H+)+c(Na+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-) 正负电荷相等相等关系：物料守恒 c(Na+)=2c(CO32-)+2c(HCO3-)+2c(H2CO3) C原子守恒（以Na2CO3）质子守恒 c(OH-)=c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3) H+离子守恒离子浓度比较：①多元弱酸 H3PO4 c(H+)>c(H2PO4-)>c(HPO42-)>c(PO43-)②多元弱酸形成的正盐 Na2CO3 c(Na+)>c(CO32-)>c(OH-)>c(HCO3-)>c(H+)大小关系：③不同溶液中同一离子浓度浓度0.1mol/L的①、NH4Cl ②、CH3COONH4③、NH4HSO4则c(NH4+) ③>①>②④混合溶液中各离子浓度 0.1mol/LNH4Cl与0.1mol/LNH3·H2O混合则：c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)1、掌握解此类题的三个思维基点：电离、水解和守恒电荷守恒：溶液中阴、阳离子所带的正、负电荷总数相等，即电解质溶液呈电中性。
物料守恒：电解质溶液中某一组分的原始浓度应等于它在溶液中各种存在形式的浓度之和。
质子守恒：电解质溶液中无论是水的电离、弱酸的电离还是盐类的水解，都可以看成是质子的传递过程。
2、水解规律:有弱才水解，无弱不水解；越弱越水解，都弱都水解；谁强显谁性，等强显中性正盐溶液:①强酸弱碱盐呈酸性②强碱弱酸盐呈碱性③强酸强碱盐呈中性④弱酸碱盐不一定题型一：单一溶质溶液中离子浓度大小的比较：［例1］在氯化铵溶液中，下列关系式正确的是 ( )A．C(Cl-)＞C(NH4+)＞C(H+)＞C(OH-) B．C(NH4+)＞C(Cl-)＞C(H+)＞C(OH-)C．C(Cl-)＝C(NH4+)＞C(H+)＝C(OH-) D．C(NH4+)＝C(Cl-)＞C(H+)＞C(OH-)［例2］在0.1 mol/l的氨水溶液中，下列关系正确的是 ( )A．C(NH3·H2O)＞C(OH-)＞C(NH4+)＞C(H+) B．C(NH4+)＞C(NH3·H2O)＞C(OH-)＞C(H+)C．C(NH3·H2O)＞C(NH4+)＝C(OH-)＞C(H+) D．C(NH3·H2O)＞C(NH4+)＞C(H+)＞C(OH-)练习：⑴Na2S溶液中各离子浓度由小到大的顺序是。
专题11电解原理及应用-2022年高考化学核心考点归纳与最新模拟测试(全国通用)(原卷版)
专题11 电解原理及应用【核心考点梳理】考点一、电解池的工作原理 1、电解池的工作原理2．电极上离子放电顺序(1)阴极：与电极材料无关。
氧化性强的先放电，放电顺序： ―――――――――――――――――――――→Ag ＋ Fe 3＋ Cu 2＋H ＋酸 Fe 2＋ Zn 2＋ H ＋水 Al 3＋ Mg 2＋ Na ＋ Ca 2＋ K＋得到电子 由易到难(2)阳极：若是活性电极作阳极，则活性电极首先失电子，发生氧化反应。
若是惰性电极作阳极，放电顺序：―――――――――――――――――――――→活泼电极> S 2－＞I －＞Br －＞Cl －＞OH －＞含氧酸根离子＞F－失去电子 由易到难[微点拨] ①放电指的是电极上的得、失电子。
②活性电极指的是除去Au 、Pt 以外的金属，惰性电极指的是Pt 、Au 、C 电极，不参与电极反应。
③阴极材料若为金属电极，一般是增强导电性但不参与反应。
3．惰性电极电解电解质溶液的四种类型考点二、 电解原理的应用 1、电解饱和食盐水（氯碱工业）阳极反应式：2Cl －－2e －===Cl 2↑(氧化反应)阴极反应式：2H ＋＋2e －===H 2↑(还原反应)总反应方程式：2NaCl ＋2H 2O =====电解2NaOH ＋H 2↑＋Cl 2↑ 2、电解精炼铜(1)电极材料：阳极为粗铜；阴极为纯铜。
(2)电解质溶液：含Cu 2＋的盐溶液。
(3)电极反应：阳极：Zn －2e －==Zn 2＋、Fe －2e －==Fe 2＋、Ni －2e －==Ni 2＋、Cu －2e －==Cu 2＋； 阴极：Cu 2＋＋2e －==Cu 。
(4)阳极泥的形成：在电解过程中，活动性位于铜之后的银、金等杂质，难以在阳极失去电子变成阳离子而溶解，它们以金属单质的形式沉积在电解槽底部，形成阳极泥。
3、电镀图为金属表面镀银的工作示意图，据此回答下列问题：(1)镀件作阴极，镀层金属银作阳极。
专题11 水溶液中的离子平衡(仿真押题)-2019年高考化学命题猜想与仿真押题
1.某温度下，向一定体积0.1 mol· L－1的氨水中逐滴加入等浓度的盐酸，溶液中pOH[pOH＝－lg c(OH－)]与pH的变化关系如下图所示。
下列说法不正确的是()A.M点和N点溶液中H2O的电离程度相同B.Q点溶液中，c(NH＋4)＋c(OH－)＝c(Cl－)＋c(H＋)C.M点溶液的导电性大于Q点溶液的导电性D.N点溶液加水稀释，c(NH＋4)c(NH3·H2O)变小答案 C2.电解质溶液的电导率越大，导电能力越强。
用0.100 mol·L－1的NaOH溶液滴定10.00 mL浓度均为0.100 mol·L－1的盐酸和CH3COOH溶液。
利用传感器测得滴定过程中溶液的电导率如图所示。
下列说法正确的是()A.曲线①代表滴定HCl溶液的曲线B.A点溶液中：c(CH3COO－)＋c(OH－)－c(H＋)＝0.1 mol·L－1C.在相同温度下，A、B、C三点溶液中水的电离程度：C＜B＜AD.D点溶液中：c(Cl－)＝2c(OH－)－2c(H＋)答案 D解析A项，由分析可知，曲线①代表滴定CH3COOH溶液的曲线，错误；B项，根据电荷守恒得c(CH3COO －)＋c(OH－)－c(H＋)＝c(Na＋)＝0.05 mol·L－1，错误；C项，酸或碱抑制水电离，含有弱离子的盐促进水电离，C点溶质为NaCl，A点溶质为CH3COONa，促进水电离，B点为等物质的量浓度的CH3COONa和NaOH，NaOH 会抑制水的电离，所以在相同温度下，水电离的c (H ＋)：B ＜C ＜A ，错误；D 项，D 点溶液中，c (Na＋)＝1.5c (Cl －)，溶液中电荷守恒为c (Cl －)＋c (OH －)＝c (Na ＋)＋c (H ＋)，则c (Cl －)＝2c (OH －)－2c (H ＋)，正确。
3. 25 ℃时，用Na 2S 沉淀Cu 2＋、Zn 2＋两种金属离子(M 2＋)，所需S 2－最低浓度的对数值lg c (S 2－)与lg c (M 2＋)关系如图所示。
溶液中离子浓度大小比较专题
溶液中离子浓度大小比较专题一、基本知识在盐溶液中存在着水的电离平衡，可能还有盐的水解、电离平衡，所以就有下列关系：1.c（H＋）与c（OH－）的关系：中性溶液：c（H＋）＝c（OH－）（如NaCl溶液）酸性溶液：c（H＋）＞c（OH－）（如NH4Cl溶液）碱性溶液：c（H＋）＜c（OH－）（如Na2CO3溶液）恒温时：c（H+）·c（OH－）＝定值（常温时为10－14）2.电荷守恒：依据电解质溶液电中性原则，溶液中所有阳离子所带有的正电荷总数与所有的阴离子所带的负电荷总数相等。
如NH4Cl溶液中：c（NH4+）＋c（H+）＝c（Cl－）＋c（OH－）如Na2CO3溶液中：c（Na+）＋c（H+）＝2c（CO32-）＋c（HCO3-）＋c（OH－）3.物料守恒：某一组分的原始浓度等于它在溶液中各种存在形式的浓度之和。
如0.1 mol/L NH4Cl溶液中：c（NH4+）＋c（NH3·H2O）＝0.1 mol/L如0.1 mol/L Na2CO3溶液中：c（CO32-）＋c（HCO3-）＋c（H2CO3）＝0.1 mol/Lc（Na+）＝2【c（CO32-）＋c（HCO3-）＋c（H2CO3）】4.质子守恒：溶液中水电离出的H+（质子数）等于OH－数。
如Na2CO3溶液中，用图示分析如下：由质子守恒可得：c(OH-)=c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3)。
又如CH3COONa溶液中由质子守恒得：c(OH-)=c(H+)+c(CH3COOH)。
二、解题方法和步骤1.判断水解、电离哪个为主。
（1）盐离子不水解不电离：强酸强碱盐，如NaCl、Na2SO4等。
（2）盐离子只水解不电离：强酸弱碱或弱酸强碱形成的正盐，如NH4Cl、Na2CO3等。
（3）盐离子既水解又电离：多元弱酸形成的酸式盐，以水解为主的有NaHCO3、NaHS、Na2HPO4等；以电离为主的有NaHSO3和NaH2PO4等。
溶液中离子浓度的比较
• 等体积等浓度的MOH强碱溶液和HA弱酸 溶液混和后，混和液中有关离子的浓 度应满足的关系是 A.[M+]>[OH-]>[A-]>[H+] B.[M+]>[A-]>[H+]>[OH-] C.[M+]>[A-]>[OH-]>[H+] D.[M+]>[H+] =[OH-]+[A-]
（2）若两种物质混合后能发生反应，则应考虑反应后的 生成物和剩余物的电离． 若溶液中含有等物质的量浓度的 CH3COO-和CH3COOH， NH4+和NH3.H2O等两种或两种以上溶质时，一般来讲可以 只考虑弱电解质的电离，而忽略“弱离子”的水解，特 殊情况则应根据题目条件推导．
• CH3COOH与CH3COONa等物质的量混合配制成稀溶液，PH 值为4.7，下列说法错误的是 ( ) A、CH3COOH的电离作用大于CH3COONa的水解作用 B、CH3COONa的水解作用大于CH3COOH的电离作用 C、CH3COOH的存在抑制了CH3COONa的水解 D、CH3COONa的存在抑制了CH3COOH的电离 如： CH3COOH与CH3COONa等物质的量混合配制成稀溶液：
溶液中离子浓度大小的比较
判断溶液中离子浓度大小的一般思路
（1）若溶液中只含有一种溶质，首先考虑电解质的电 离——将其电离成离子，然后考虑“弱离子”的水解， 综合分析得出： c（不水解离子）> c（水解离子）> c（显性离子）> c （隐性离子） 注：所谓“显性离子”是指使溶液表现酸碱性的离子； “隐性离子”则与之相反，如酸性溶液中的显性离子为 H+，隐性离子为OH-如： NH4Cl溶液中 CCl- > CNH4+ > CH+ > COH-
电解质溶液中离子浓度的主要关系
研究现状与展望
01
当前电解质溶液中离子浓度关系的研究已经取得了一定的 成果，但仍然存在许多挑战和问题需要解决。
02
未来研究需要进一步深入探索离子在电解质溶液中的行为，包 括离子的相互作用、迁移机制、溶解度等方面的研究。
04 离子浓度与离子活度的关 系
离子活度的定义
离子活度是指电解质溶液中离子的有效浓度，是实际浓度与 理想浓度之比。
它反映了离子在溶液中的实际活性和相互作用，是电解质溶 液性质的一个重要参数。
离子浓度与离子活度的关系
离子活度与离子浓度之间存在一定的 关系，通常情况下，离子浓度越大， 离子活度也越大。
当离子浓度较低时，电导率随浓度的变化率较大；当离子浓度较高时，电导率随 浓度的变化率逐渐减小。
电导率的应用
电导率是工业生产和实验室中常用的分析指标，可用于测定溶液的纯度、浓度以及离子交换剂的效能 等。
通过测量电导率，可以了解溶液中离子的种类和浓度，进而推断出溶液的组成和性质。
在环境监测中，电导率可以用于判断水体的污染程度和类型。例如，高电导率的水体可能含有较多的溶 解无机盐，而低电导率的水体则可能含有较少的溶解无机盐。
离子浓度与酸碱平衡的关系
离子浓度对酸碱平衡有重要影响，例如，氢 离子和氢氧根离子的浓度会影响溶液的pH 值，进而影响酸碱平衡。
在电解质溶液中，离子的浓度和种类也会影 响酸碱平衡，例如，某些离子可以与氢离子 或氢氧根离子结合，影响其浓度，进而影响
酸碱平衡。
酸碱平衡的调节
人体可以通过调节呼吸、排泄等生理机制来调节酸碱 平衡，例如，通过呼吸排出二氧化碳、通过肾脏排泄 碳酸氢盐等。
详解溶液中离子浓度大小的判断
CD
D.c(K+) = c(H2C2O4)+ c(HC2O4-) + c(C2O42-)
多元弱酸酸式酸根旳水解与电离旳区别：
⑴ NaHCO3 ① HCO3– + H2O ② HCO3– + H2O
H2CO3 + OH – CO32– + H3O +
> 程度：① 水解 ② 电离 ∴溶液呈碱 性
⑵ NaHSO3 ① HSO3– + H2O ② HSO3– + H2O
AD
(3)强碱弱酸旳酸式盐溶液—既电离又水解
【例3】草酸是二元弱酸，草酸氢钾溶液呈酸性，在
0.1mol/LKHC2O4溶液中，下列关系正确旳是
A.c(K+) +c(H+)=c(HC2O4-)+c(OH-)+ c(C2O42-)
B.c(HC2O4-) + c(C2O42-) =0.1mol/L C.c(C2O42-) ＞c(H2C2O4)
0.1 mol·L-1旳Na2CO3溶液中
电荷守恒： c(Na+ ) +c(H+ )= c(HCO3— ) +2 c(CO32— )+ c(OH— )
物料守恒： c(H2CO3 )+ c(HCO3— )+c(CO32— )=0.5 c(Na+ ) =0.1 mol·L—
1
质子守恒：
c(OH— )= c(H+ )+ c(HCO3— ) +2 c( H2CO3)
【现学现用】
写出CH3COONa 、Na2S、 NaHCO3溶液中旳电荷守恒式。
CH3COONa溶液中： n (Na+)+n (H+)= n (CH3COO－) + n (OH－) C (Na+)+c (H+)= c (CH3COO－) + c (OH－)
溶液中离子浓度大小的比较
溶液中离子浓度大小的比较溶液中离子浓度大小的比较是高考的一个热点问题，也是学生学习电解质溶液知识的一个难点，可从溶液中存在的平衡确定离子的来源以及主次的角度分析，使各种关系具体化、清淅化。
一、理论依据1．两个平衡理论：弱电解质的电离平衡理论和盐的水解平衡理论2．三个守恒关系：（1）电荷守恒：溶液总是呈电中性，即电解质溶液中阳离子所带正电荷总数与阴离子所带负电荷总数相等。
关键是找全溶液中存在的离子，并注意离子所带电荷数。
（2）物料守恒：即原子个数守恒，即存在于溶液中的某物质，不管在溶液中发生了什么变化，同种元素各种存在形式的和之比符合物质组成比。
（3）质子守恒：在任何水溶液中，水电离出的H+和OH-的量总是相等。
注：由电荷守恒和物料守恒可以导出质子守恒例1．写出1.0 mol/L Na2CO3溶液中离子浓度的大小关系和三个守恒关系式。
解析：c (Na+) > c(CO32-) > c(OH-) >c(HCO3-)>c(H+)，c(Na+)>2c(CO32-)。
电荷守恒：c(Na+)+ c(H+)=2c(CO32-) + c(OH-) +c(HCO3-)；物料守恒：由于n(Na+)=2n(C)，又由于CO32-能水解，故碳元素以CO32-、HCO3-、H2CO3三种形式存在，所以有c(Na+)=2(c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3))。
质子守恒：c(OH-)=c(H+) +c(HCO3-) +2c(H2CO3)，（一个CO32- 结合两个H+形成H2CO3）分析溶液中存在有哪些平衡时要注意，弱电解质电离出的离子不需要再考虑水解，如氢硫酸中的HS-、S2-；弱酸根离子水解出的离子不需要再考虑电离如Na2CO3溶液中的HCO3-。
练习1：写出0.1 mol/L NaHCO3溶液中离子浓度的大小关系和三个守恒关系式。
二、常见题型1．同浓度的不同溶液中，同种离子浓度大小的比较首先，我们应明确强电解质的完全电离产生的离子的浓度比弱电解质的不完全电离产生的离子浓度要大；弱电解质的电离或离子的水解程度均很弱。
高考化学专题复习—离子浓度对数曲线关系
高考化学专题复习—离子浓度对数曲线关系1、两种一元碱MOH和ROH的溶液分别加水稀释，溶液pH的变化如图所示，下列叙述不正确的是()A．MOH是一种弱碱B．在x点，c(M＋)＝c(R＋)C．稀释前，c(ROH)＝10c(MOH)D．稀释前MOH溶液和ROH溶液中由水电离出的c(OH－)前者是后者的10倍2、室温时，1 mol·L－1的HA溶液和1 mol·L－1的HB溶液，起始时的体积均为V0，分别向两溶液中加水进行稀释，所得曲线如图所示。
下列说法中错误的是( )A.M点溶液中c(A－)等于N点溶液中c(B－)B.HA的电离常数约为10－4C.浓度均为0.1 mol·L－1的NaA和HA混合溶液的pH＜7D.M、P两点的溶液分别用等浓度的NaOH溶液中和，消耗的NaOH溶液体积：P＞M3、常温时，1 mol·L－1的HClO2和1 mol·L－1的HMnO4两种酸溶液，起始时的体积均为V0，分别向两溶液中加水进行稀释，稀释后溶液体积为V，所得曲线如图所示。
下列说法正确的是( )A．稀释前分别用1 mol·L－1的NaOH溶液中和，消耗的NaOH溶液体积：HMnO4＞HClO2 B．在0≤pH≤5时，HMnO4溶液满足pH＝lg VV0C．当稀释至pH均为3时，溶液中c(ClO2−)＞c(MnO4−)D．常温下，浓度均为0.1 mol·L－1的NaClO2和NaMnO4溶液的pH：NaMnO4＞NaClO24、取0.1 mol·L－1的NaA和NaB两种盐溶液各1 L，分别通入0.02 mol CO2，发生反应：NaA ＋CO2＋H2O＝HA＋NaHCO3、2NaB＋CO2＋H2O＝2HB＋Na2CO3，则1 L HA溶液和HB溶液分别加水稀释至溶液体积为V L时可能对应的曲线是( )A.X对应的是HA、Z对应的是HBB.Y对应的是HA、Z对应的是HBC.Z对应的是HA、X对应的是HBD.Z对应的是HA、Y对应的是HB5、若用AG表示溶液的酸度，AG的定义为AG＝lgc(H＋)c(OH－)。
第3章 微专题11 水的电离平衡曲线及溶液中水电离出c平(H+)的计算
微专题11水的电离平衡曲线及溶液中水电离出c平(H＋)的计算一、水的电离平衡曲线(图像)水的电离的影响因素、水的离子积(K w)、溶液酸碱性判断是高考及平时考查中的热点，常结合图像综合考查。
在分析图像时，要注意以下四点：(1)曲线上的任意点K w均相同，即c平(H＋)·c平(OH－)相同、温度相同。
(2)曲线外的任意点与曲线上任意点的K w不同，两点的温度不同。
(3)实现曲线上点之间转化时，温度不变，改变的是溶液的酸碱性。
(4)要实现曲线上点到曲线外另一点的转化，改变的是温度。
例1如图表示不同温度下水溶液中c 平(H＋)与c平(OH－)的关系，下列判断正确的是()A．两条曲线上任意点均有c平(H＋)·c平(OH－)＝K wB．T<25 ℃C．b点和c点pH均为6，溶液呈酸性D．只采用升温的方式，可由a点变成d点答案 A解析在任何温度下的水溶液中，溶液中的c平(H＋)·c平(OH－)＝K w，其中K w只与温度有关，故A正确；c点c平(H＋)·c平(OH－)＝10－12 mol2·L－2>10－14 mol2·L－2，则T>25 ℃，故B错误；常温下b点pH为6，溶液呈酸性，c点对应的温度下c平(H＋)＝c平(OH－)，此时pH为6，说明溶液显中性，故C错误；a点溶液为中性，d点溶液为碱性，只采用升温的方式无法实现从a点变成d点，故D错误。
【考点】溶液的酸碱性和pH【题点】水的电离平衡图像二、溶液中水电离出c平(H＋)或c平(OH－)的计算(25 ℃)1．中性溶液c平(H＋)＝c平(OH－)＝1.0×10－7mol·L－1。
2．溶质为酸的溶液H＋来源于酸的电离和水的电离，而OH－只来源于水的电离。
如计算0.01 mol·L－1的盐酸中水电离出的c平(H＋)。
方法是先求出溶液中的c平(OH－)。
有关溶液中离子浓度的大小比较
【答案】A 【点评】充分利用三个守恒，解题熟练了，这类题目就可以提高成功
率。
【迁移·体验】 1．在氯化铵溶液中，下列关系式正确的是（ ） A．c（Cl-）＞c（NH4+）＞c（H+）＞c（OH-） B．c（NH4+）＞c（Cl-）＞c（H+）＞c（OH-） C．c（Cl-）＝c（NH4+）＞c（H+）＝c（OH-） D．c（NH4+）＝c（Cl-）＞c（H+）＞c（OH-） 2．混合溶液中离子浓度大小关系 对策：①首先考虑电荷守恒，如盐酸和氨水混合，无论谁过量均有 c（NH4+）＋c（H+）=c（Cl-）＋c（OH-） ②然后考虑离子间的反应；
不会改变的。 例如：NaHCO3溶液中n(Na+)：n(C)＝1：1，推出：c(Na+)＝c(HCO3
－)＋c(CO32－)＋c(H2CO3) 3．质子守恒：即在纯水中加入电解质，最后溶液中由水电离出的
H+与OH-离子的物质的量应相等 (可由电荷守恒及物料守恒推出) 例如：在Na2CO3溶液中：c(OH－)=c(HCO3－)+2c(H2CO3)+c(H+) 以上三种守恒是解题的关键，对于这一类题的如何切入、如何展
微弱的。多元弱酸根的阴离子的水解，可认为是分步进行的，且依次减
弱，以第一步为主。如在Na2CO3溶液中存在的水解平衡是：CO32-＋ H2O HCO3-＋OH-，HCO3-＋H2O H2CO3＋OH－，则c(Na+)＞c(CO32－)＞ c(OH－)＞c(HCO3-)＞c（H+）。
离子浓度大小的比较及守恒关系1
溶液中离子浓度大小的比较及守恒关系一、单一溶液：1、多元弱酸或中强酸溶液H3PO4H＋＋H2PO4－一级电离H2PO4－H＋＋HPO4２－二级电离HPO4２－H＋＋PO4３－三级电离多元弱酸或中强酸分步电离，并且越向后电离越困难，即：一级电离>二级电离>三级电离，因此存在以下的大小关系。
[H＋]>[H2PO4－]>[HPO4２－]>[PO4３－]电荷守恒关系：[H＋]＝[H2PO4－]＋2[HPO4２－]＋3[PO4３－]＋[OH－]原子守恒关系：H3PO4溶质物质的量浓度=[H2PO4－]＋[HPO4２－]＋[PO4３－]＋[H3PO4]2、一元弱酸盐或弱碱盐溶液：弱酸盐或弱碱盐中存在着弱酸根或弱碱根的水解，水解程度是微弱的，发生水解的离子的浓度要减小，但不会减小很多，同时溶液中的H＋或OH－的浓度会相应增加和减小。
如：在NH4Cl溶液中：NH4＋＋H2O NH3·H2O＋H＋离子浓度大小关系：[Cl－]>[NH4＋]>[H＋]>[OH－]电荷守恒关系：[NH4＋]＋[H＋]＝[OH－]＋[Cl－]质子守恒（或氢离子守恒）关系：[H＋]＝[OH－]＋[NH3·H2O]物料守恒（原子守恒）[Cl－]＝NH4＋的总量＝未水解的＋已经水解的＝[NH4＋] ＋[NH3·H2O]在NaAc溶液中：Ac－＋H2O HAc＋OH－离子浓度大小关系：[Na＋]>[Ac－]>[OH－]>[H＋]电荷守恒关系：[Na＋]＋[H＋]＝[OH－]＋[Ac－]质子守恒（或氢离子守恒）关系：[OH－]= [H＋]＋[HAc]3、多元弱酸盐溶液：多元弱酸盐溶液中的弱酸根离子存在着分步水解，并且越向后水解越困难。
如：在Na2CO3溶液中：CO3２－＋H2O HCO3－＋OH－HCO3－＋H2O H2CO3＋OH－①离子浓度大小关系：[Na＋]> [CO3２－]>[ OH－]>[ HCO3－] >[ H＋]②由于Na＋的物质的量与碳元素的物质的量的2倍相等。
水溶液中的离子平衡图像题归类解析
技法点拨摘要：水溶液中的离子平衡图像题是近几年高考的热点，它充分考查学生“宏观辨识与微观探析”“变化观念与平衡思想”“证据推理与模型认知”的化学学科核心素养。
本文依据高考考点，结合典型例题，对离子平衡图像题中常见的曲线进行归类解析，总结方法，完善思路。
关键词：水溶液；离子平衡；图像；归类；解析离子平衡图像题是近几年高考的热点，它综合性强、难度较大，其中融合了弱电解质的电离、盐类的水解、沉淀溶解平衡及其相互关系等基本原理，不仅考查学生定性与定量结合分析问题的思想，而且考查数形结合识图、用图的能力，还要求学生能深入微观世界认识各种化学过程来解决比较微粒浓度大小的问题，即考查学生“宏观辨识与微观探析”“变化观念与平衡思想”“证据推理与模型认知”的化学学科核心素养。
在高考中，离子平衡图像题常见的考点有：判断强弱电解质、判断溶液的酸碱性、比较微粒浓度的大小、判断水的电离程度、判断三大守恒（电荷守恒、物料守恒和质子守恒）式、计算三大平衡（电离平衡、水解平衡、沉淀溶解平衡）常数等。
常见以下四种曲线。
一、酸碱中和滴定曲线1.充分利用特殊点（起点、一半点、中性点、中和点、过量点等），准确判断这些点的溶质及其量的关系，以便快速把握三大平衡（电离平衡、水解平衡、溶解平衡）、解决判断强弱电解质、求三大常数（电离常数、水解常数和溶度积常数）、列三大守恒式、比较微粒浓度大小的问题。
2.明确：弱电解质的电离和盐类的水解是微弱的。
3.对于弱酸的酸式盐（如NaHCO3等）或类似弱酸HX及其盐NaX的混合溶液，可通过观察图像信息或根据电离和水解的常数的相对大小判断溶液的酸碱性。
典例1：常温下，用0.1000mol·L-1NaOH溶液滴定20.00mL0.1000mol·L－1HX溶液所得滴定曲线如图。
下列说法正确的是（）A.由图可知HX是强酸B.点②所示溶液中：c（Na＋）＝c（HX）＋c（X－）C.水的电离程度：①＞②＞③D.点①所示溶液中：c（X－）>c（Na＋）>c（HX）>c（H＋）> c（OH－）解析：答案为D。
溶液中离子浓度大小比较总结归类(超全)
一、电离平衡理论和水解平衡理论1.电离理论：⑴弱电解质的电离是微弱的，电离消耗的电解质及产生的微粒都是少量的，同时注意考虑水的电离的存在；例如NH3·H2O溶液中微粒浓度大小关系。
【分析】由于在NH 3·H2O溶液中存在下列电离平衡：NH3·H2O NH4++OH-，H2O H++OH-，所以溶液中微粒浓度关系为：c(NH3·H2O)＞c(OH-)＞c(NH4+)＞c(H+)。
⑵多元弱酸的电离是分步的，主要以第一步电离为主；例如H2S溶液中微粒浓度大小关系。
【分析】由于H 2S溶液中存在下列平衡：H2S HS-+H+，HS-S2-+H+，H2O H++OH-，所以溶液中微粒浓度关系为：c(H2S)＞c(H+)＞c(HS-)＞c(OH-)。
2.水解理论：⑴弱酸的阴离子和弱碱的阳离子因水解而损耗；如NaHCO3溶液中有：c(Na+)＞c(HCO3-)。
⑵弱酸的阴离子和弱碱的阳离子的水解是微量的（双水解除外），因此水解生成的弱电解质及产生H+的（或OH-）也是微量，但由于水的电离平衡和盐类水解平衡的存在，所以水解后的酸性溶液中c(H+)（或碱性溶液中的c(OH-)）总是大于水解产生的弱电解质的浓度；例如（NH4）2SO4溶液中微粒浓度关系。
【分析】因溶液中存在下列关系：（NH4）2SO4=2NH4++SO42-，2H 2O2OH-+2H+，2NH3·H2O，由于水电离产生的c(H+)水=c(OH-)水，而水电离产生的一部分OH-与NH4+结合产生NH3·H2O，另一部分OH-仍存在于溶液中，所以溶液中微粒浓度关系为：c(NH4+)＞c(SO42-)＞c(H+)＞c(NH3·H2O)＞c(OH-)。
⑶一般来说“谁弱谁水解，谁强显谁性”，如水解呈酸性的溶液中c(H+)＞c(OH-)，水解呈碱性的溶液中c(OH-)＞c(H+)；⑷多元弱酸的酸根离子的水解是分步进行的，主要以第一步水解为主。
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A．混合溶液的导电能力与离子浓度和种类有关 B．Na+与A2－的导电能力之和大于HA－的 C．b点的混合溶液pH＝7 D．c点的混合溶液中c(Na+)＞c(K+)＞c(OH－)
真题再现
01 2019·全国Ⅰ，11
解法剖析
A．溶液的导电能力与离子的电荷浓度有关； B．随NaOH溶液滴入，溶液导电能力增强； C．b点的混合溶液邻苯二甲酸根水解显碱性； D．b点c(Na+)＝c(K+)，C点c(Na+)＞c(K+)， a－b段消耗的氢氧化钠的体积大于b－c段， C点c(K+)＞c(OH－)，故D正确。
真题再现
01 2016·全国Ⅰ，12
解法剖析
真题演练
A．盐酸滴定氨水时，理论终点溶液为NH4Cl溶液，呈酸性，故指示剂应选酸性范围内变色的甲基橙， 错误；
B．一水合氨属于弱碱，与盐酸正好反应生成NH4Cl时溶液呈酸性，故二者等浓度反应时，若溶液的 pH＝7，盐酸的体积应小于氨水的体积，即小于20.0 mL，错误；
C．根据图像，pH＝2.7时，H2A和A2－相交，则有c(H2A)＝c(A2－)，正确。
D．根据pH＝4.2时，c(HA－)＝c(A2－)，且c(HA－)＋c(A2－)约为0.1 mol·L－1，而
c(H＋)＝10－4.2 mol·L－1，可知c(HA－)＝c(A2－)＞c(H＋)，错误。
0.4
0.2
1.2
4.2
0 1 22.7 3 4 5析
02 2017·全国Ⅰ ，13
真题演练
A．根据图像，pH＝1.2时，H2A和HA－相交，则有c(H2A)＝c(HA－)，正确。
B．根据pH＝4.2时，K2(H2A)＝
c(H )c( A2 ) c(HA )
＝c(H＋)＝10－4.2，正确。
高 三化 学 二轮 复习 微 专题
专题11 溶液中离子浓度关系曲线
高中化学二轮复习微专题
真题再现
01
目录
02
解法剖析
真题演练
03
真题再现
解法剖析
真题演练
01 2019·全国Ⅰ，11
NaOH溶液滴定邻苯二甲酸氢钾(邻苯二甲酸H2A的Ka1＝1.1×10－3，Ka2＝ 3.9×10－6)溶液，混合溶液的相对导电能力变化曲线如图所示，其中b点为反应
真题演练
真题再现
解法剖析
真题演练
01 2016·全国Ⅰ，12
298K时，在20.0mL 0.10 mol/L氨水中滴入0.10 mol/L的盐酸，溶液的pH与所加盐酸 的体积关系如图所示。已知0.10 mol/L氨水的电离度为1.32%，下列有关叙述正确
的是( D )
A．该滴定过程应该选择酚酞作为指示剂 B．M点对应的盐酸体积为20.0 mL C．M点处的溶液中c(NH4＋)＝c(Cl－)＝c(H＋)＝c(OH－) D．N点处的溶液中pH＜12
C．根据电荷守恒可知溶液中： c(NH4＋) ＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(OH－)，M点溶液的pH＝7，即c(H＋)＝ c(OH－)，则c(NH4＋) ＝c(Cl－)，由于水的电离是微弱的，故c(NH4＋) ＝c(Cl－)＞c(H＋)＝c(OH－)，错误；
D．由图可知，N点即为0.10 mol·L－1氨水，由其电离度为1.32%，可知0.10 mol·L－1氨水中c(OH－)＝ 0.001 32 mol·L－1，故该氨水中11＜pH＜12，正确。
真题再现
解法剖析
真题演练
02 2019·北京卷，12
实验测得0.5 mol·L－1 CH3COONa溶液、0.5 mol·L－1 CuSO4溶液以及H2O的pH
随温度变化的曲线如图所示。下列说法正确的是( C )
A．随温度升高，纯水中c(H+)＞c(OH－) B．随温度升高，CH3COONa溶液的c(OH－)减小 C．随温度升高，CuSO4溶液的pH变化是KW改变 与水解平衡移动共同作用的结果 D．随温度升高，CH3COONa溶液和CuSO4溶
(X)
c(H2A)
c(X) c(HA )
c(A2 )
下列叙述错误的是( D )
]。
1.0
0.8
H2A
HA－
A2－
A．pH＝1.2时，c(H2A)＝c(HA－)
0.6
B．lg[K2(H2A)]＝－4.2 C．pH＝2.7时，c(HA－)＞c(H2A)＝c(A2－) D．pH＝4.2时，c(HA－)＝c(A2－)＝c(H＋)
pH
9
7
5
3
CH3COONa H2O CuSO4
20 30 40 50 60 T/℃
液的pH均降低，是因为CH3COO－、Cu2+水解平衡移动方向不同
真题再现
解法剖析
真题演练
02 2019·北京卷，12
A．无论是否升温，纯水均为中性，c(H+)＝c(OH－)，A选项错误，； B．盐类的水解特点是升温促进水解，CH3COONa本身水解显碱性，升温促进水解，碱性增强，c(OH －)增大，B选项错误； C．硫酸铜本身水解显酸性，升温促进水解，酸性增强，水解生成的c(H+)增加，同时升温也促进了水 的电离，水电离生成的c(H+)增加，二者叠加，酸性变化趋势一致，pH＝－lg c(H+)，c(H+)越大，pH越低， C选项正确； D．水解吸热，故升温CH3COO－、Cu2+水解平衡都正向移动，硫酸铜溶液pH降低C选项已经说清楚了。 升温促进CH3COO－水解，c(OH－)增大，但pH不一定也增大，因为升温也同时促进了水的电离，Kw增
大，当Kw增大幅度大于 c(OH－)时，Kw/ c(OH－)也增大，pH＝－lg Kw/ c(OH－)，故pH减小。D选项错误。
真题再现
解法剖析
02 2017·全国Ⅱ ，12
真题演练
改变0.1 mol·L－1二元弱酸H2A溶液的pH，溶液中的H2A、HA－、A2－的物质的量分
数δ(X)随pH的变化如图所示[已知