水溶液中的三大守恒和浓度大小比较--2024年高考化学考点微专题(学生版)(全国版)

微专题水溶液中的三大守恒和浓度大小比较
1(2023·湖南·统考高考真题)常温下，
用浓度为0.0200mol ⋅L -1的NaOH 标准溶液滴定浓度均为0.0200mol ⋅L -1的HCl 和CH 3COOH 的混合溶液，滴定过程中溶液的pH 随ηη=V 标准溶液
V 待测溶液
的变化
曲线如图所示。

下列说法错误的是
A.K a (CH 3COOH )约为10-4.76
B.点a ：c Na + =c Cl - =c CH 3COO - +c (CH 3COOH )
C.点b ：c CH 3COOH <c CH 3COO -
D.水的电离程度：a <b <c <d
2(2023·浙江·统考高考真题)草酸(H 2C 2O 4)是二元弱酸。

某小组做如下两组实验：实验I ：往20mL0.1mol ⋅L -1NaHC 2O 4溶液中滴加0.1mol ⋅L -1NaOH 溶液。

实验Ⅱ：往20mL0.10mol ⋅L -1NaHC
2O 4溶液中滴加0.10mol ⋅L -1CaCl 2溶液。

[已知：H2C2O4的电离常数K al=5.4×10-2,K a2=5.4×10-5,K sp CaC2O4
=2.4×10-9，溶液混合后体积变化忽略不计]，下列说法正确的是
A.实验I可选用甲基橙作指示剂，指示反应终点
B.实验I中V(NaOH)=10mL时，存在c C2O2-4
<c HC2O-4
C.实验Ⅱ中发生反应HC2O-4+Ca2+=CaC2O4↓+H+
D.实验Ⅱ中V CaCl2
=4.0×10-8mol⋅L-1
=80mL时，溶液中c C2O2-4
掌握微粒浓度大小比较的常见类型及分析方法
一、微粒浓度的大小比较理论依据
(1)电离理论--弱电解质的电离是微弱的
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。

如氨水中：NH3·H2O、NH+4、OH-浓度的大小关系是c(NH3·H2O)>c(OH-)>c(NH+4)。

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--弱电解质离子的水解过程一般是微弱的
①弱电解质离子的水解是微弱的(水解相互促进的除外)，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+4、Cl-、NH3·H2O、H+的浓度大小关系是c(Cl-)>c(NH+4)>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：CO2-3、HCO-3、H2 CO3的浓度大小关系应是c(CO2-3)>c(HCO-3)>c(H2CO3)。

二、溶液中微粒种类的判断
我们在判断溶液中微粒浓度大小时，首先要判断溶液中微粒的种类，然后再进行比较。

判断溶液中微粒种类的方法是正确写出溶液中所有的电离方程式、水解方程式，然后结合溶液中的溶质即可判断溶液中的微粒种类。

注意：在书写电离方程式时，不要丢掉水的电离方程式。

如：NaHCO 3溶液中存在三种电离：NaHCO 3===Na ++HCO -3、HCO -3 H ++CO 2-3、H 2O H ++OH -；一种水解：HCO -3+H 2O H 2CO 3+OH -所以溶液中的离子为Na +、CO 2-3、HCO -3、
OH -、H +，分子为H 2CO 3、H 2O 。

三、离子浓度大小比较的方法
(1)考虑水解因素：如Na 2CO 3溶液。

CO 2-3+H 2O HCO -3+OH
-HCO -3+H 2O
H 2CO 3+OH -所以c (Na +)>c (CO 2-3)>c (OH -)>c (HCO -3)。

(2)不同溶液中同一离子浓度的比较要看溶液中其他离子对它的影响。

如相同浓度的a .NH 4Cl 、b .CH 3
COONH 4、c .NH 4HSO 4三种溶液中c (NH +4)由大到小的顺序是c >a >b 。

(3)混合液中各离子浓度的比较要综合分析水解因素、电离因素，如相同浓度的NH 4Cl 和氨水混合液中，因
NH 3·H 2O 的电离>NH +4的水解，故离子浓度顺序为c (NH +4)>c (Cl -)>c (OH -)>c (H +)。

四、三个守恒
1．电荷守恒规律
电解质溶液中，无论存在多少种离子，溶液均呈电中性，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NaHCO 3溶液中的离子有Na +、H +、HCO -3、CO 2-3、OH -，其存在如下关系：c (Na +)+c (H +)=c (HCO -3)+c (OH -)+2c (CO 2-3)。

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K 2S 溶液中S 2-、HS -都能水解，故S 元素以S 2-、HS -、H 2S 三种形式存在，它们之间有如下守恒关系：c (K +)=2c (S 2-)+2c (HS -)+2c (H 2S )。

　
3．质子守恒规律
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NaHCO 3溶液中：
即c (H 2CO 3)+c (H +)===c (CO 2-3)+c (OH -)。

如Na 2S 水溶液中的质子转移情况如图所示：
由图可得Na2S水溶液中质子守恒式：c(OH-)=c(H+)+2c(H2S)+c(HS-)。

质子守恒式也可以由电荷守恒式与物料守恒式推导得到。

Na2S水溶液中电荷守恒式为
c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HS-)+2c(S2-)①，
物料守恒式为c(Na+)=2[c(HS-)+c(S2-)+c(H2S)]②，
由①式-②式，消去没有参与变化的Na+，即可得到质子守恒式：
c(OH-)=c(H+)+2c(H2S)+c(HS-)。

五、常见几种物质的微粒浓度比较(溶液中水分子除外)。

项目0.1mol·L-1CH3COOH溶液0.1mol·L-1CH3COONa溶液
粒子
种类
CH3COO-、CH3COOH、OH-、H+Na+、CH3COO-、CH3COOH、、OH-、H+
离子浓度比较c(CH3COOH)>c(CH3COO-)>c(H+)>
c(OH-)
c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(CH3COOH)
>c(H+)
电荷
守恒
c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)
物料守恒c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=0．1
mol·L-1
c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=c(Na+)=0.1
mol·L-1
项目0.1mol·L-1的
NaHCO3溶液
0.1mol·L-1的
Na2CO3溶液
粒子
种类
Na+、CO2-3、HCO-3、H2CO3、OH-、H+Na+、CO2-3、HCO-3、H2CO3、OH-、H+
离子浓度比较c(Na+)>c(HCO-3)>c(OH-)>c(H+)>
c(CO2-3)
c(Na+)>c(CO2-3)>c(OH-)>c(HCO-3)>
c(H+)
电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(HCO-3)+2c(CO2-3)+
c(OH-)
c(Na+)=2[c(CO2-3)+c(HCO-3)+c(H2CO3)]
物料守恒c(Na+)=c(HCO-3)+c(CO2-3)+c(H2CO3)
c(Na+)+c(H+)=c(HCO-3)+c(OH-)+
2c(CO2-3)
质子
守恒
c(OH-)=c(H2CO3)+c(H+)-c(CO2-3)c(OH-)=c(H+)+2c(H2CO3)+c(HCO-3)
易错提醒：选好参照物
不同溶液中同一离子浓度的大小比较要选好参照物，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⑤>④>③>①>②。

分析流程为：分组
--→化学式中NH +
4的数目
④⑤中c (NH +4)要大于①②③①②③--→选参照物①NH 4Cl ②相当于在①的基础上促进NH +
4　的水解，
则c (NH +4)①>②③相当于在①的基础上抑制NH +4
　的水解，则c (NH +4)③>①
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，则c (NH +4)⑤>④
3(2022·全国·统考高考真题)常温下，
一元酸HA 的K a (HA )=1.0×10-3。

在某体系中，H +与A -离子不能穿过隔膜，未电离的HA 可自由穿过该膜(
如图所示)。

设溶液中c 总(HA )=c (HA )+c A - ，当达到平衡时，下列叙述正确的是A.溶液Ⅰ中c H +
=c OH - +c A -
B.溶液Ⅱ中的HA 的电离度c A - c 总(HA )
为
1
101C.溶液Ⅰ和Ⅱ中的c (HA )不相等
D.溶液Ⅰ和Ⅱ中的c 总(HA )之比为10-4
4(2022·浙江·统考高考真题)25℃时，
向20mL 浓度均为0.1mol ⋅L -1的盐酸和醋酸的混合溶液中逐滴加入0.1mol ⋅L -1的NaOH 溶液(醋酸的K a =1.8×10-5；用0.1mol ⋅L -1的NaOH 溶液滴定20mL 等浓度的盐酸，滴定终点的pH 突跃范围4.3~9.7)。

下列说法不正确的是
A.恰好中和时，溶液呈碱性
B.滴加NaOH 溶液至pH =4.3的过程中，发生反应的离子方程式为：H ++OH -=H 2O
C.滴定过程中，c Cl - =c CH 3COO - +c CH 3COOH
D.pH =7时，c Na + >c Cl - >c CH 3COO
- >c CH 3COOH
1(2023秋·天津红桥·高三统考期末)下列判断不正确的是A.在0.1mol/L 的NaHCO 3溶液中c HCO -3 +c H 2CO 3 =0.1mol/L B.Na 2CO 3溶液和NaHCO 3溶液中所含微粒种类相同
C.氨水和NH 4Cl 溶液混合，形成pH =9的溶液中c NH +4 >c Cl - >c OH - >c H +
D.0.1mol/L 的NH 4Cl 溶液中c H + +c NH +4 =c Cl - +c OH -
2(2023·浙江温州·乐清市知临中学校考一模)在常温下，
下列说法正确的是A.CH 3COONa 溶液中商加稀盐酸至溶液呈中性时：c Na + >c CH 3COO - >c Cl - >c CH 3COOH
>c H +
B.amol ⋅L -1的氨水与0.01moI ⋅L -1的盐酸等体积互混，c NH +4 =c Cl - ，
则NH 3⋅H 2O 的电离常数为10-9
a -0.01
C.等浓度的NaClO 与Na 2CO 3溶液，前者pH 大于后者(已知，HClO 的Ka =3.0×10-8，H 2CO 3的Ka 1=4.3×10-7，Ka 2=5.6×10-11)
D.浓度均为1.0×10-4mol/L 的KCI 和K 2CrO 4混合溶液，滴加1.0×10-4mol/L 的AgNO 3溶液，最先产生的沉淀为Ag 2CrO 4Ksp AgCl =1.8×10-10，Ksp Ag 2CrO 4 =2.0×10-12
3(2023·河南·校联考模拟预测)用强碱滴定某一元弱酸时，
弱酸被强碱部分中和后得到“弱pH 酸盐和弱酸”组成的缓冲溶液，其中存在pH =pK a 一lg c (酸)
c (盐)。

25°C 时0.1mol ·L -1的NaOH 溶液滴定16.00mL
某未知浓度的HA 溶液，滴定过程中消耗NaOH 溶液的体积与混合溶液pH 之间的关系如图所示(已知：pK a =-lg K a ，100.48=3，酸性HA >HCN )。

下列说法错误的是
A.25℃时，HA 电离常数的数量级为10-5
B.b 点溶液中存在c (HA )+c (H +)>c (A -)+c (OH -)
C.c 点溶液中离子浓度的大小关系为c (HA )>c (A -)>c (H +)>c (OH -)
D.若将HA 改为等体积、等浓度的HCN ，则pH 随NaOH 溶液体积的变化曲线竖直上移
4(2023·河南·校联考模拟预测)食用级NaHSO 3产品用作防腐剂、抗氧化剂等。

根据常温时下列实验得到的粒子浓度关系正确的是实验实验操作和现象
粒子浓度的关系
①向蓝色石蕊试纸上滴入2滴0.1mol ·L -1NaHSO 3溶液，试纸变红
c (Na +)>c (HSO -3)>c (SO 2-
3)>c (H 2SO 3)②向10mL0.1mol ·L -1NaHSO 3溶液中加入等体积等浓度的NaOH 溶液
c (Na +)-c (SO 2-
3)-c (HSO -3)-c (H 2SO 3)=0.05mol ·L -1
③
向0.1 mol ·L -1NaHSO 3溶液中加入等浓度的NaOH
c (SO 2-
3)+c (HSO -3)=c (Na +
)
溶液至pH=7
A.①③
B.②③
C.①②
D.①②③
5(2023·江西上饶·校联考二模)25°C时，向20mL0.10mol·L-1的一元酸HA(K a=1.0×10-2)中逐滴加入0.10mol·L-1NaOH溶液，溶液pH随加入NaOH溶液体积的变化关系如图所示，下列说法正确的是
A.a点时，c(H+)+0.1=c(HA)+c(OH-)
B.b点时水电离出的c(OH-)=10-2mol·L-1
C.滴加NaOH溶液过程中，不存在c(H+)>c(A-)>c(Na+)>c(OH-)
D.c点时，c(Na+)=c(A-)=c(H+)=c(OH-)
6(2023·辽宁沈阳·辽宁实验中学校考模拟预测)已知：叠氮酸(HN3)是一元弱酸，其电离常数K a=2×10-5(298K)。

298K时，在20mL浓度为0.1mol⋅L-1HN3溶液中滴加pH=13的NaOH溶液，溶液pH与NaOH溶液体积的关系如图所示(已知：1g2≈0.3)。

下列说法错误的是
A.298K时，水的电离程度①<②<③
B.a点pH约为2.7
C.①点溶液中：c(N-3)+2c(OH-)=c(HN3)+2c(H+)
D.②点溶液中：c(Na+)=c(N-3)>c(H+)=c(OH-)
7(2023·重庆沙坪坝·重庆一中校考模拟预测)用0.1000mol⋅L-1NaOH溶液滴定20.00mLHA溶液过程中的pH变化如图所示：
下列叙述正确的是
A.初始HA 溶液中的电离度αα=c A -
c A - +c HA
：10%>α>1.0%
B.V NaOH =10.00mL 时，混合溶液中有c HA >c Na + >c A - >c H + >c OH -
C.V NaOH =20.00mL 时，混合溶液中有c OH - +c A - =c H + +c HA
D.该滴定过程选甲基橙作指示剂比选酚酞作指示剂，产生的误差更小
8(2023·山东聊城·统考三模)H 2A 为二元弱酸，
常温下将0.1mol ⋅L -1的NaOH 溶液滴入20mL0.1mol ⋅L -1的NaHA 溶液中，溶液中HA -(或A 2-)的分布系数δ、NaOH 溶液体积V 与pH 的关系如图所示。

[已
知：δHA - =c HA - c HA - +c A 2- +c H 2A
]。

下列叙述正确的是
A.曲线a 表示的是A 2-的分布系数变化曲线
B.滴定时，可用甲基橙做指示剂
C.H 2A 的第二步电离平衡常数的数量级为10-5
D.n 点对应的溶液中，c H + -c OH - =c A 2- -c H 2A
9(2023·北京朝阳·统考三模)室温下，
向10.0mL 纯碱(可能含有NaHCO 3)的稀溶液中逐滴加入0.100mol/L 盐酸，滴定曲线如图，其中p 、q 为滴定终点，下列分析正确的是
A.p →q ，选用酚酞做指示剂，到达滴定终点时溶液由红色变为无色
B.由滴定数据可知，原纯碱中n Na 2CO 3
n NaHCO 3
>5
C.p 点pH >7的主要原因：CO 2-3+H 2O ⇌HCO -3+OH
-D.q 点溶液中：c Na + =0.215mol ⋅L -1
10(2023·湖北·华中师大一附中校联考模拟预测)已知pK a =-lg K a ，
25℃时，H 2A 的pK a 1=1.85，pK a 2=7.19。

常温下，用0.1mol ·L -1NaOH 溶液滴定20mL0.1mol ·L -1H 2A 溶液的滴定曲线如图所示。

下列说法错误的是
A.a 点加入NaOH 溶液的体积V 0>10mL
B.a 、b 、c 、d 四点所得溶液均满足：2c A 2- +c HA - +c OH - =c H + +c Na +
C.当加入NaOH 溶液的体积为80mL 时，有c OH - >c A 2-
D.a 、b 、c 、d 四点对应的溶液中水的电离程度：a <b <c <d
11(2023·安徽马鞍山·统考三模)25°C 时，
1L 0.1mol ·L -1的某二元酸H 2RO 3溶液中各含R 物种的pc -pOH 关系如图所示。

图中pc 表示各含R 物种的浓度负对数[pc =-lg c ，pOH =-lg c (OH )]。

下列说法正确的是
A.曲线③表示pc (RO 2-3)随pOH 的变化
B.y 点的溶液中：c (H 2RO 3)+2c (RO 2-3)=0.1mol ·L
-1C.H 2RO 3的K a 1=1.0×10-6.7
D.2HRO -3 H 2RO 3+RO 2-3的平衡常数K =1.0×10
-5.312(2023春·辽宁·高三校联考期中)将0.2mol/L CH 3COONa 溶液与0.1mol/L HCl 溶液等体积混合(忽略温度的变化，溶液体积可以相加)，下列说法正确的是A.混合溶液中c H + =0.05mol/L B.混合后CH 3COONa 的水解常数增大
C.若混合后溶液呈酸性则溶液中c CH 3COO - >c CH 3COOH
D.混合后溶液中存在以下浓度关系：c Na + +c H + =c CH 3COO - +c OH -
13(2023·全国·高三统考专题练习)已知25℃时有关弱电解质的电离平衡常数如下表：弱电解质CH 3COOH HCN H 2CO 3
HNO 2电离平衡常数
1.8×10-5
4.9×10-10
K 1=4.3×10-7K 2=5.6×10-11
7.2×10-4
下列说法正确的是
A.等浓度的CH 3COONa 和NaCN 混合溶液中，有2c (Na +)= c (CH 3COO -)+c (CN -)
B.在NaCN 溶液中通入少量的二氧化碳，其离子反应方程式为2CN -+CO 2+H 2O =CO 2-3+2HCN
C.相同浓度，相同体积的NaNO 2和HNO 2混合溶液中，有c (NO -2)>c (Na +)>c (H +)>c (OH -)
D.向0.1mol/L 的HCN 溶液中通入HCl 气体至pH =4，则HCN 的电离度为0.049%
14(2023·上海·统考模拟预测)0.1mol ·L -1NaOH 溶液分别滴入20mL 0.1mol ·L -1HX 溶液与20mL 0.1mol ·L -1HCl 溶液中，其pH 随滴入NaOH 溶液体积变化的图像如图所示。

下列说法正确的是
A.b点：c X ⋅c OH-
=10-12mol2⋅L-2 B.c点：c X-
-c HX
=c OH-
-c H+
C.a、d点溶液混合后为酸性
D.水的电离程度：d>c>b>a
15(2022·广东·统考模拟预测)测定0.1mol⋅L-1Na2CO3溶液升温过程中的pH(不考虑水的蒸发、溶液体积的变化)，数据如下。

温度/℃25406080
pH11.9011.6811.5411.42
下列说法错误的是
A.25℃时，CO2-3的一级水解常数K h1CO2-3
的数量级为10-4
B.温度升高后Na2CO3溶液碱性减弱
C.溶液中c CO2-3
+c HCO-3
+c H2CO3
=0.1mol⋅L-1
D.温度升高pH变小是K w增大与水解平衡移动共同作用的结果
16(2023·湖南·高三统考专题练习)常温下，用浓度为0.0200mol⋅L-1的NaOH标准溶液滴定浓度均
为0.0200mol⋅L-1的HCl和CH3COOH的混合溶液，滴定过程中溶液的pH随ηη=V标准溶液 V待测溶液
的变化曲线如图所示。

下列说法错误的是
A.K a (CH 3COOH )约为10-4.76
B.点a ：c Na + =c Cl - =c CH 3COO - +c (CH 3COOH )
C.点b ：c CH 3COOH <c CH 3COO -
D.水的电离程度：a <b <c <d 17(2023·浙江·高三统考专题练习)常温下，
通过下列实验探究H 2S 、Na 2S 溶液的性质。

实验1：向0.1mol ⋅L -1H 2S 溶液中通入一定体积NH 3，测得溶液pH 为7实验2：向0.1mol ⋅L -1H 2S 溶液中滴加等体积同浓度的NaOH 溶液，充分反应后再滴入2滴酚酞，溶液呈红色
实验3：向5mL0.1mol ⋅L -1Na 2S 溶液中滴入1mL0.1mol ⋅L -1ZnSO 4溶液，产生白色溶沉淀；再滴入几滴0.1mol ⋅L -1CuSO 4溶液，立即出现黑色沉淀
实验4：向0.1mol ⋅L -1Na 2S 溶液中逐滴滴加等体积同浓度的盐酸，无明显现象下列说法正确的是
A.实验1得到的溶液中存在c NH 4+ =2c S 2-
B.由实验2可得出：K w >K a 1H 2S ⋅K a 2H 2S
C.由实验3可得出：K sp (ZnS )>K sp (CuS )
D.实验4得到的溶液中存在c H + +c H 2S =c OH - +2c S 2- 18(2023·全国·高三统考专题练习)H 2L 为某邻苯二酚类配体，
其pK a 1=7.46，pK a 2=12.4。

常温下构建Fe (Ⅲ)-H 2L 溶液体系，其中c 0Fe 3+ =2.0×10-4mol ⋅L -1，c 0H 2L =5.0×10-3mol ⋅L -1。

体系中含Fe 物种的组分分布系数δ与pH 的关系如图所示，分布系数δ(x )=c (x )2.0×10-4mol ⋅L -1
，已知lg2≈0.30，lg3≈0.48。

下列说法正确的是
A.当pH =1时，体系中c H 2L >c [FeL ]+ >c (OH )>c HL -
B.pH 在9.5~10.5之间，含L 的物种主要为L 2-
C.L 2-+[FeL ]+⇌FeL 2 -的平衡常数的lg K 约为14
D.当pH =10时，参与配位的c L 2- ≈1.0×10-3mol ⋅L -1
19(2022秋·广东韶关·高三校考阶段练习)下列各溶液中，
离子的物质的量浓度关系正确的是A.呈中性的醋酸和醋酸钠的混合溶液中：c (Na +)>c (CH 3COO -)
B.在Na
2CO 3溶液中，2c (Na +)=c (CO 2-3)+c (HCO -3)+c (H 2CO 3)
C.pH =3的H 2SO 4溶液中：c (H +)=10-3mol •L -1
D.氯化铵溶液中：c (Cl -)>c (NH +4)>c (OH -)>c (H +)20(2023·山西·校联考模拟预测)常温下，
某同学在特制容器中加入20mL 0.4mol ⋅L -1Na 2CO 3溶液，用0.4mol ⋅L -1HCl 溶液滴定，利用pH 计和气体压力传感器检测，得到如图曲线。

下列说法错误的是
A.整个滴定过程中应先用酚酞溶液、后用甲基橙溶液作指示剂
B.a →f 点对应的溶液中，水的电离程度一直在减小
C.K a 2H 2CO 3 ≈4.0×10-12
D.f 点对应的溶液中存在：c Na + >2c CO 2-3 +2c HCO -3 +2c H 2CO 3。