溶液中离子浓度的关系(1107)

溶液中离子浓度的关系
一、理解两大平衡,树立微弱意识
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+,粒子浓度由大到小的顺序:c(CH3COOH)>c(H+)>c(CH3COO-)>c(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CH3COONa溶液中,CH3COONa CH3COO-+Na+,CH3COO-+H2O
CH3COOH+OH-,H2O H++OH-,c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(CH3COOH)>c(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HC O3-水解(HC O3-+H2O H2CO3+OH-)以及HC O3-电离(HC O3-H++C O32−),C元素的存在形式有3种,即HC O3-、H2CO3、C O32−,由n(Na+)∶n(C原子)=1∶1,得c(Na+)=c(HC O3-)+c(C O32−)+c(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溶液中存在的离子有Na+、H+、HC O3-、C O32−、OH-,存在如下关系: n(Na+)+n(H+)=n(HC O3-)+2n(C O32−)+n(OH-),
推出c(Na+)+c(H+)=c(HC O3-)+2c(C O32−)+c(OH-)。

(因C O32−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c(H+)+c(H2CO3)=c(OH-)+c(C O32−)
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①c(K+)+c(H+)=c(OH-)+c(HS-)+2c(S2-),物料守恒式为②c(K+)=c(HS-)+c(S2-)+c(H2S),由①-②消去没有参与变化的K+得质子守恒式c(H+)+c(H2S)=c(OH-)+c(S2-)。

三、掌握解题流程
1.常温下,浓度均为0.1 mol·L-1的下列溶液中,粒子的物质的量浓度关系正确的是()。

A.氨水中:c(N H4+)=c(OH-)=0.1 mol·L-1
B.NH4Cl溶液中:c(N H4+)>c(Cl-)
C Na2SO4溶液中:c(Na+)>c(S O42−)>c(OH-)=c(H+)
D.Na2SO3溶液中:c(Na+)=2c(S O32−)+c(HS O3-)+c(H2SO3)
2.(2014年安徽理综,11)室温下,下列溶液中粒子浓度关系正确的是()。

A.Na2S溶液:c(Na+)>c(HS-)>c(OH-)>c(H2S)
B Na2C2O4溶液:c(OH-)=c(H+)+c(HC2O4-)+2c(H2C2O4)
C.Na2CO3溶液:c(Na+)+c(H+)=2c(C O32-)+c(OH-)
D.CH3COONa和CaCl2混合溶液:c(Na+)+c(Ca2+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)+2c(Cl-)
3.(2016年四川理综,7)向1 L含0.01 mol NaAlO2和0.02 mol NaOH的溶液中缓慢通入CO2,随n(CO2)增大,先后发生三个不同的反应,当0.01 mol<n(CO2)≤0.015 mol时发生的反应是2NaAlO2+CO2+3H2O2Al(OH)3↓+Na2CO3。

下列对应关系正确的是()。

4.H2C2O4为二元弱酸。

室温下,配制一组c(H2C2O4)+c(HC2O4-)+c(C2O42−)=0.100 mol·L-1的H2C2O4和NaOH混合溶液,溶液中部分微粒的物质的量浓度随pH的变化曲线如图所示。

下列指定溶液中微粒的物质的量浓度关系一定正确的是()。

A.pH=2.5的溶液中:c(H2C2O4)+c(C2O42−)>c(HC2O4-)
B.c(Na+)=0.100 mol·L-1的溶液中:c(H+)+2c(H2C2O4)=c(OH-)+c(C2O42−)
C.c(HC2O4-)=c(C2O42−)的溶液中:c(Na+)>0.100 mol·L-1+c(HC2O4-)
D pH=7.0的溶液中:c(Na+)>2c(C2O42−)
5.25 ℃时,将0.1 mol·L-1 NaOH溶液加入20 mL 0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液中,所加入溶液的体积(V)和混合液的pH的关系曲线如图所示。

下列结论正确的是()。

A.a点时,c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=c(Na+)
B对曲线上a、b、c任何一点,溶液中都有c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-)
C.c点时,醋酸恰好反应完全,溶液中:c(CH3COO-)=c(Na+)>c(H+)=c(OH-)
D.滴定过程中可能出现:c(H+)>c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)
归纳总结
一、单一溶液中粒子浓度关系
1.多元弱酸溶液:多元弱酸分步电离,电离程度逐级减弱。

如H3PO4溶液中:c(H+)>c(H2P O4-)>c(HP O42−)>c(P O43−)。

2.多元弱酸的正盐溶液:多元弱酸的酸根离子分步水解,水解程度逐级减弱。

如在Na2CO3溶液中:c(Na+)>c(C O32−)>c(OH-)>c(HC O3-)。

3.酸式盐溶液的酸碱性主要取决于酸式酸根离子的电离能力和水解能力的相对强弱,如NaHCO3溶液中,HC O3-的水解能力强于其电离能力,溶液显碱性;而NaHSO3溶液中,HS O3-的水解能力弱于其电离能力,溶液显酸性。

二、混合溶液中粒子浓度关系
混合溶液要综合分析电离、水解等因素。

如在浓度均为0.1 mol·L-1的NH4Cl和氨水混合呈碱性的溶液中,各离子浓度大小的顺序为c(N H4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)。

三、不同溶液中同一粒子浓度大小的比较
不同溶液要看溶液中其他离子对该离子的影响。

如在相同物质的量浓度的下列溶液中:①NH4Cl;②CH3COONH4;③NH4HSO4,c(N H4+)由大到小的顺序为③>①>②。

四、与图像有关的粒子浓度关系
酸碱中和滴定曲线上对应点的粒子浓度的比较(关注图像的三个点):
1.中和点,看盐的组成,进而确定溶液中粒子浓度的大小关系。

2.中性点,根据形成盐的酸碱的相对强弱,进而确定溶质组成和粒子浓度关系。

3.中和一半的点、中和后再增加酸碱形成弱酸与弱酸强碱盐或弱碱与弱碱强酸盐等浓度混合溶液的pH,进而确定粒子浓度的大小关系。

【高效训练】
1.下列关于小苏打溶液的叙述错误
．．的是()。

A.c(Na+)=c(HC O3-)+c(C O32−)+c(H2CO3)
B.c(Na+)+c(H+)=c(HC O3-)+2c(C O32−)+c(OH-)
C.HC O3-的电离程度小于其水解程度
D c(Na+)>c(HC O3-)>c(OH-)>c(C O32−)>c(H+)
2.25 ℃时,浓度均为0.1 mol·L-1的5种溶液的pH如下表,下列有关比较正确的是()。

A.酸性的相对强弱:HClO<HC O3-
B.由水电离产生的c(H+):①=②
C.溶液③④中酸根离子浓度:c(ClO-)>c(HC O3-)
D由④⑤等体积混合后的溶液中:c(HC O3-)+c(C O32−)+c(H2CO3)=0.1 mol·L-1
3.298 K时,甲酸(HCOOH)和甲酸钠的混合溶液中,HCOOH、HCOO-的浓度存在关系式c(HCOO-)+c(HCOOH)=0.100 mol·L-1,含碳元素的粒子的浓度与pH的关系如图所示。

下列说法正确的是()。

A.298 K时,加蒸馏水稀释P点溶液,溶液中n(H+)·n(OH-)保持不变
B.0.1 mol·L-1的HCOONa溶液中:c(HCOO-)+c(OH-)=c(H+)+c(HCOOH)
C298 K时,HCOOH的电离常数K a=1.0×10-3.75
D.0.1 mol·L-1的HCOONa溶液和0.1 mol·L-1的HCOOH溶液等体积混合后,溶液的pH=3.75(混合后溶液体积变化忽略不计)
4.常温下,向Na2CO3溶液中逐滴滴入0.1 mol·L-1的盐酸,溶液的pH随着滴入盐酸溶液体积的变化曲线如图所示,则下列说法正确的是()。

A.a 点时溶液pH=11.5,原因是C O 32−
+H 2O
HC O 3-
+OH -
B.a~b 段发生的反应为C O 32−+2H
+CO 2↑+H 2O Cb~c 段发生的反应为HC O 3-
+H +CO 2↑+H 2O D.c~d 段发生的反应为H ++OH -
H 2O
5.25 ℃时,在10 mL 浓度均为0.1 mol·L -1的盐酸和醋酸混合溶液中滴加0.1 mol·L -1的NaOH 溶液,下列有关溶液中离子浓度关系的判断正确的是( )。

A.未加NaOH 溶液时,c(H +) >c(Cl -)=c(CH 3COOH) B 加入10 mL NaOH 溶液时,c(CH 3COO -)+c(OH -)=c(H +) C.加入NaOH 溶液至pH=7 时,c(Na +)=c(Cl -)
D.加入20 mL NaOH 溶液时,c(Na +)=c(CH 3COO -)+c(Cl -)
6.已知HA 和HB 均为弱酸,且K a (HA)> K a (HB)。

25 ℃时,在物质的量浓度均为0.1 mol·L -1的NaA 和NaB 混合溶液中,下列关系正确的是( )。

A .
c (A -)c (B -
)>c (HA )c (HB )
B.c(A -)-c(B -)=c(HA)-c(HB)
C.c(Na +)=c(A -)+c(B -)
D.c(HB)>c(HA)>c(OH -)
7.下列有关电解质及电解质溶液的说法正确的是( )。

A.氯化铝是非电解质,不能用电解熔融氯化铝的方法制备铝 B.将NaOH 溶液用水稀释,恢复至原温度,所有离子浓度均减小 C 0.1 mol·L -1 Na 2S 溶液中:c(Na +)=2c(S 2-)+2c(HS -)+2c(H 2S)
D.等浓度CH 3COOH 和CH 3COONa 的混合溶液中:c(Na +)>c(CH 3COO -)>c(H +)>c(OH -) 8.含SO 2的烟气会形成酸雨,工业上常利用Na 2SO 3溶液作为吸收液脱除烟气中的SO 2.随着SO 2的吸收,吸收液的pH 不断变化。

下列粒子浓度关系一定正确的是( )。

A.Na 2SO 3溶液中:c(Na +)>c(S O 32−)>c(H 2SO 3)>c(HS O 3-
)
B.已知NaHSO 3溶液的pH<7,该溶液中:c(Na +)>c(HS O 3-)>c(H 2SO 3)>c(S O 32−)
C当吸收液呈中性时,c(Na+)=2c(S O32−)+c(HS O3-)
D.当吸收液呈酸性时,c(Na+)=c(S O32−)+c(HS O3-)+c(H2SO3)
9.常温下,0.1 mol·L-1的H2C2O4溶液中H2C2O4、HC2O4-、C2O42−所占物质的量分数(分布系数)
随pH变化的关系如图所示。

下列表述不正确
．．．的是()。

A.HC2O4-H++C2O42−K=1×10-4.3
B将等物质的量的NaHC2O4、Na2C2O4溶于水中,所得溶液pH恰好为4.3
C.常温下HF的K=1×10-3.45,将少量H2C2O4溶液加入足量NaF溶液中,发生的反应为H2C2O4+F-HF+HC2O4-
D.在0.1 mol·L-1的NaHC2O4溶液中,各离子浓度大小关系为c(Na+)>c(HC2O4-)>c(H+)>c(C2O42−)>c(OH-)
10.常温下,在10 mL 0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液中逐滴加入0.1 mol·L-1的HCl溶液,溶液的pH逐渐降低,此时溶液中含碳微粒的物质的量分数变化如图所示(CO2因逸出未画出,忽略因气体逸出引起的溶液体积变化),下列说法正确的是()。

A.在0.1 mol·L-1的Na2CO3溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(C O32−)+c(HC O3-)+c(OH-)
B.当溶液的pH为7时,溶液的总体积为20 mL
C.在B点所示的溶液中,离子浓度最大的是HC O3-
D在A点所示的溶液中:c(C O32−)=c(HC O3-)>c(OH-)>c(H+)
11月2日课后作业
1.设N A为阿伏加德罗常数的值。

下列说法中正确的是()。

A.将100 mL 0.1 mol·L-1FeCl3溶液滴入沸水中可制得Fe(OH)3胶粒0.01N A个
B.常温常压下,4.6 gC2H6O所含碳氢共价键数目为0.6 N A
C2 g D216O中含有的质子数、中子数、电子数均为N A
D.向FeI2溶液中通入适量Cl2,当有1 molFe2+被氧化时,共转移的电子数目为N A
2.下图中横坐标为加入反应物的物质的量,纵坐标为产生沉淀的物质的量。

下列各选项中的反
应对应的曲线不正确
．．．的是()。

A.向NaAlO2溶液中滴入HCl至过量
B.向澄清石灰水中通入CO2至过量
C.向含有盐酸的AlCl3溶液中滴入NaOH溶液至过量
D向含有等物质的量的Ca(OH)2、KOH的混合溶液中通入CO2至沉淀消失
3.向一定量的Fe、FeO、Fe2O3混合物中加入350 mL 2 mol·L-1稀硝酸恰好使混合物完全溶解,放出2.24 L(标准状况下)NO,往所得溶液中加入KSCN溶液,无红色出现。

若用足量的H2在加热条件下还原相同质量的混合物,所得到的铁的物质的量为()。

A.0.21 mol
B.0.25 mol
C0.3 mol D.0.35 mol
4.常温下向某浓度的新制氯水中逐滴加入Na2SO3溶液,溶液pH变化如图所示(整个过程中无气体逸出),下列关系正确的是()。

A.a点:c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)
B.b点:c(Cl-)=0.005 mol·L-1
Cc点:c(Na+)=2c(HS O3-)+2c(S O32−)+2c(S O42−)+2c(H2SO3)
D.d点:c(Na+)>c(Cl-)+2c(S O32−)+c(HS O3-)+2c(S O42−)
5.298 K时,向体积均为15.0 mL,浓度均为1.00 mol·L-1的氨水和NaHCO3溶液中分别滴加1.00 mol·L-1的盐酸,溶液的pH与所加盐酸体积的变化关系如图所示。

下列有关叙述正确的是()。

A.曲线a是NaHCO3溶液的滴定曲线
B当V(盐酸)=4.00 mL时,c(HC O3-)>c(N H4+)>c(C O32−)
C.当V(盐酸)=15.00 mL时,c(Na+)=c(N H4+)
D.两个滴定过程均可选择酚酞作指示剂
6.室温下,用0.100 mol ·L -1的NaOH 溶液分别滴定均为20.00 mL 0.100 mol ·L -1HCl 溶液和醋酸溶液,滴定曲线如图所示。

下列说法正确的是( )。

A.Ⅰ表示的是滴定醋酸的曲线
B.pH=7时,滴定醋酸消耗的V(NaOH )>20.00 mL C V(NaOH )=20.00 mL 时,两份溶液中:c(Cl -)>c(CH 3COO -)
D.V(NaOH )=10.00 mL 时,醋酸中:c(Na +)>c(CH 3COO -)>c(H +)>c(OH -)
7.20 ℃时,向20 mL 0.1 mol ·L -1Na 2CO 3溶液中逐滴加入0.1 mol ·L -1盐酸(忽略H 2CO 3的分解和CO 2的挥发),溶液pH 随加入盐酸的体积变化曲线如图所示。

下列说法正确的是( )。

A.点①所示溶液中:c(C O 32−)>c(HC O 3-
)>c(OH -)>c(H +) B.点②所示溶液中:c(C O 32−)>c(Cl -)>c(HC O 3-)>c(OH -) C 点③所示溶液中:c(OH -)-c(H +)=c(H 2CO 3)-c(C O 32−)
D.点④所示溶液中:c(Cl -)=c(H 2CO 3)+c(HC O 3-
)
8.下列说法正确的是( )。

A.常温下同浓度的强酸、强碱等体积混合后由水电离出的c(H +)=10-7mol ·L -l
B.常温下pH=2的盐酸和pH=12的氨水等体积混合后c(Cl -)+c(H +)=c(N H 4+)+c(OH -)
C.常温下0.1 mol ·L -1的Na 2A 溶液的pH=10,则该溶液中由水电离的c(OH -)=10-10mol ·L -1 D 常温下向10 mL 0.1 mol ·L -1CH 3COOH 溶液中滴加相同浓度的氨水,在滴加过程中,c (NH 4
+)c (NH 3·H 2O )
将减小
9.25 ℃时,用 0.10 mol ·L -1的氨水滴定10.0 mL a mol ·L -1盐酸,溶液的pH 与氨水体积(V)的变化
关系如图所示。

已知:N 点溶液中存在c(Cl -)=c(N H 4+)+c(NH 3·H 2O )。

下列说法不正确．．．
的是( )。

A.a =0.10
BN 、P 两点溶液中水的电离程度:N<P
C.M 、N 两点溶液中N H 4+的物质的量之比大于1∶2
D.Q 点溶液中:2c(OH -)-2c(H +)=c(N H 4+)-c(NH 3·H 2O )
10.向一定浓度的Ba (OH )2溶液中滴入某浓度的NH 4HSO 4溶液,其导电能力随滴入溶液体积的
变化如图所示。

下列说法正确的是()。

A.b点溶液中只存在H2O的电离平衡和BaSO4的沉淀溶解平衡
B.c点溶液中:c(H+)+c(N H4+)=c(NH3·H2O)+c(OH-)
C.ab段反应的离子方程式为Ba2++OH-+H++S O42−BaSO4↓+H2O
Dbc段之间存在某点,其溶液中c(N H4+)=2c(S O42−)
11.亚氯酸钠(NaClO2)在溶液中可生成ClO2、HClO2、Cl O2-、Cl-等,其中HClO2和ClO2都具有漂白作用。

已知pOH=-lg c(OH-),经测定25 ℃时各组分浓度随pOH变化情况如图所示(Cl-没有画出),此温度下,下列分析正确的是()。

A.HClO2的电离平衡常数K a=10-8
B.pOH=11时,Cl O2-部分转化成ClO2和Cl-的离子方程式为5Cl O2-+2H2O4ClO2+Cl-+4OH-
C.pH=7时,溶液中含氯微粒的浓度大小为c(HClO2)>c(Cl O2-)>c(ClO2)>c(Cl-)
D同浓度的HClO2溶液和NaClO2溶液等体积混合,则混合溶中:c(HClO2)+2c(H+)=c(Cl O2-)+2c(OH-)
12.(2015·四川理综，6)常温下，将等体积、等物质的量浓度的NH4HCO3与NaCl溶液混合，析出部分NaHCO3晶体，过滤，所得滤液pH<7。

下列关于滤液中的离子浓度关系不正确的是()
A.K w
c(H＋)
<1.0×10－7mol·L－1
B.c(Na＋)＝c(HCO－3)＋c(CO2－3)＋c(H2CO3)
C c(H＋)＋c(NH＋4)＝c(OH－)＋c(HCO－3)＋2c(CO2－3)
D.c(Cl－)>c(NH＋4)>c(HCO－3)>c(CO2－3)
13.(2015·江苏，14)室温下，向下列溶液中通入相应的气体至溶液pH＝7(通入气体对溶液体积的影响可忽略)，溶液中部分微粒的物质的量浓度关系正确的是()
A.向0.10mol·L－1NH4HCO3溶液中通CO2：c(NH＋4)＝c(HCO－3)＋c(CO2－3)
B.向0.10mol·L－1NaHSO3溶液中通NH3：c(Na＋)＞c(NH＋4)＞c(SO2－3)
C.向0.10mol·L－1Na2SO3溶液中通SO2：c(Na＋)＝2[c(SO2－3)＋c(HSO－3)＋c(H2SO3)]
D向0.10mol·L－1CH3COONa溶液中通HCl：c(Na＋)＞c(CH3COOH)＝c(Cl－)
14.(2014·新课标全国卷Ⅱ，11)一定温度下，下列溶液的离子浓度关系式正确的是()
A.pH＝5的H2S溶液中，c(H＋)＝c(HS－)＝1×10－5mol·L－1
B.pH＝a的氨水溶液，稀释10倍后，其pH＝b，则a＝b＋1
C.pH＝2的H2C2O4溶液与pH＝12的NaOH溶液任意比例混合：
c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HC2O－4)
DpH相同的①CH3COONa，②NaHCO3，③NaClO三种溶液的c(Na＋)：①＞②＞③
15.(2014·广东理综，12)常温下，0.2mol·L－1的一元酸HA与等浓度的NaOH溶液等体积混合后，所得溶液中部分微粒组分及浓度如图所示，下列说法正确的是()
A.HA为强酸
B.该混合液pH＝7
C该混合溶液中：c(A－)＋c(Y)＝c(Na＋)
D.图中X表示HA，Y表示OH－，Z表示H＋
16.(2014·天津理综，5)下列有关电解质溶液中粒子浓度关系正确的是()
ApH＝1的NaHSO4溶液：c(H＋)＝c(SO2－4)＋c(OH－)
B.含有AgCl和AgI固体的悬浊液：c(Ag＋)>c(Cl－)＝c(I－)
C.CO2的水溶液：c(H＋)>c(HCO－3)＝2c(CO2－3)
D.含等物质的量的NaHC2O4和Na2C2O4的溶液：3c(Na＋)＝2[c(HC2O－4)＋c(C2O2－4)＋c(H2C2O4)]。