1、1第 5 课时 专题研究溶液中粒子浓度关系判断电解质溶液中的粒子浓度关系是近几年高考的必考题型，一般在选择题中作为压轴题呈现。因综合性强、难度大且常考常新，成为考生失分的重灾区。要想攻克此难关，需巧妙利用平衡观念和守恒思想建立起等量关系，进行分析，比较即可。(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。如在稀醋酸溶液中存在：CH 3COOHCH 3COO H ，H 2OOH H ，溶液中粒子浓度由大到小的顺序： c(CH3COOH) c(H ) c(CH3COO
2、) 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。如稀的 CH3COONa 溶液中存在：CH3COONa=CH3COO Na ， CH3COO H 2OCH 3COOHOH ，H 2OH OH ，溶液中，c(Na ) c(CH3COO ) c(OH ) c(CH3COOH) c(H )。(二 )巧 用 守 恒 思 想 ， 明 确 定 量 关 系1等式关系 (1)电荷守恒电解质溶液中所有阳离子所带正电荷总数与所有阴离子所带负电荷总数相等。如：NaHCO 3溶液中电荷守恒：c(Na ) c(H ) c(HCO ) c(OH
3、 )2 c(CO )。 3 23(2)物料守恒电解质溶液中由于电离或水解因素，离子会发生变化变成其他离子或分子，但离子或分子中某种特定元素原子的总数不变。如：在 NaHCO3溶液中， n(Na) n(C)11，推出 c(Na ) c(HCO ) c(CO ) 3 23 c(H2CO3)。(3)质子守恒质子守恒是指电解质溶液中的分子或离子得到或失去的质子的物质的量相等。质子守恒也可根据电荷守恒和物料守恒联合求出。如：NH 4HCO3溶液中 H3O 、H 2CO3为得到质子后的产物；NH 3H2O、OH 、CO 为失去23质子后的产物，故有 c(H3O ) c(H2CO3) c(NH3H2O) c
4、(OH ) c(CO )。23提醒 电荷守恒式中不只是各离子浓度的简单相加：如 2c(CO )的化学计量数 223代表一个 CO 带有 2 个负电荷，不可漏掉。232不等式关系2溶液类型 典型实例 离子浓度大小规律多元弱酸溶液0.1 molL1 的 H2S 溶液中：c(H ) c(HS ) c(S2 )显性离子一级电离离子二级电离离子一元弱酸的正盐溶液0.1 molL1 的 CH3COONa 溶液中：c(Na ) c(CH3COO ) c(OH ) c(H )不水解离子水解离子显性离子水电离出的另一离子二元弱酸的正盐溶液0.1 molL1 的 Na2CO3溶液中：c(Na ) c(CO ) c
5、(OH )23 c(HCO ) c(H ) 3不水解离子水解离子显性离子二级水解离子水电离出的另一离子二元弱酸的酸式盐溶液0.1 molL1 的 NaHCO3溶液中：c(Na ) c(HCO ) c(OH ) 3 c(H ) c(CO )23不水解离子水解离子显性离子水电离出的另一离子电离得到的酸根离子(三 )明 晰 三 大 类 型 ， 掌 握 解 题 流 程1比较溶液中粒子浓度关系的三大类型类型一：单一溶液中各离子浓度的比较多元弱酸溶液：多元弱酸分步电离，电离程度逐级减弱。如 H3PO4溶液中：c(H )c(H2PO )c(HPO )c(PO )。 4 24 34多元弱酸的正盐溶液：多元弱酸
6、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(CO )c(OH )c(HCO )。23 3类型二：混合溶液中各离子浓度的比较混合溶液要综合分析电离、水解等因素。如在 0.1 molL1 NH4Cl 溶液和 0.1 molL1 的氨水混合溶液中，各离子浓度大小的顺序为 c(NH )c(Cl )c(OH )c(H )。 4类型三：不同溶液中同一离子浓度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：NH 4Cl；CH 3COONH4；NH 4HSO4， c(NH )由 4大到小的顺序为。2比较溶液中粒子浓度关系的解题流程3考法精析考
7、法一 单一溶液中粒子浓度关系1常温下，浓度均为 0.1 molL1 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(NH ) c(OH )0.1 molL 1 4BNH 4Cl 溶液中， c(NH ) c(Cl ) 4CNa 2SO4溶液中， c(Na ) c(SO ) c(OH ) c(H )24DNa 2SO3溶液中， c(Na )2 c(SO ) c(HSO ) c(H2SO3)23 3解析：选 C 氨水为弱碱溶液，NH 3H2O 只能部分电离出 OH ，结合电荷守恒 c(NH ) 4 c(H ) c(OH )可得： c(NH ) c(OH )0.1 molL1 ，A
8、错误；NH 4Cl 溶液中，NH 4部分水解，Cl 浓度不变，则溶液中 c(NH ) c(Cl )，B 错误；Na 2SO4溶液显中性， 4 4c(OH ) c(H )，结合电荷守恒可得： c(Na )2 c(SO )，溶液中离子浓度大小为 c(Na )24 c(SO ) c(OH ) c(H )，C 正确；根据 Na2SO3溶液中的物料守恒可得： c(Na )242 c(SO )2 c(HSO )2 c(H2SO3)，D 错误。23 32室温下，下列溶液中粒子浓度关系正确的是( )ANa 2S 溶液： c(Na ) c(HS ) c(OH ) c(H2S)BNa 2C2O4溶液： c(OH
9、) c(H ) c(HC2O )2 c(H2C2O4) 4CNa 2CO3溶液： c(Na ) c(H )2 c(CO ) c(OH )23DCH 3COONa 和 CaCl2混合溶液： c(Na ) c(Ca2 ) c(CH3COO ) c(CH3COOH)2 c(Cl )解析：选 B 由质子守恒可知，Na 2S 溶液中 c(OH ) c(H ) c(HS )2 c(H2S)，4c(OH ) c(HS )，A 错误；同理，Na 2C2O4溶液中 c(OH ) c(H ) c(HC2O )2 c(H2C2O4)， 4B 正确；Na 2CO3溶液中的电荷守恒关系式为 c(Na ) c(H ) c
10、(OH ) c(HCO )2 c(CO 3)，C 错误；CH 3COONa 和 CaCl2混合溶液，根据物料守恒关系： c(CH3COO ) c(CH3COOH)23 c(Na )， c(Cl )2 c(Ca2 )，即正确的关系式为 c(Na )2 c(Ca2 ) c(CH3COO ) c(CH3COOH) c(Cl )，D 错误。归纳总结(1)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，HCO 的水解能力强于其电离能力，溶液显碱性；而 NaHSO3溶液中， 3HSO 的水解能力弱于其电离能力，溶液显酸性。 3(2)多元弱酸的强碱正盐溶液：弱
11、酸根离子水解以第一步为主。如硫化钠溶液中，c(Na )c(S2 )c(OH )c(HS )c(H )。考法二 混合溶液中粒子浓度关系3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 pHc(CO )c(Cl )c(OH )c(H )23B在 b 点的溶液中：2 n(CO ) n(HCO )c(Cl )，A 项错误；23在 b 点溶液 pH7， c(H ) c(OH )，由电荷守恒可知， c(Na )2 c(CO ) c(HCO )23 3 c(Cl )，所以在溶液中 n(Na )2 n(CO ) n(HCO ) n(Cl )0
12、.003 mol，因为23 3n(Cl )大于 0.002 mol，所以 2n(CO ) n(HCO )0.001 mol，B 项正确；任何情况下23 3HCO 的水解能力均大于 HCO 的电离能力，与溶液的酸碱性无关，C 项错误；pH7 的溶 3 3液中存在电荷守恒： c(Na ) c(H ) c(CH3COO ) c(OH ) c(HCO )2 c(CO )，又因 3 23c(H ) c(OH )，故 c(Na ) c(CH3COO ) c(HCO )2 c(CO )，D 项错误。 3 23备考方略6考法三 不同溶液中同一粒子浓度关系比较6常温下，电解质溶液的性质与变化是多样的，下列说法正
13、确的是( )ApH 相等的CH 3COONa、NaClO、NaOH 三种溶液中 c(Na )：B向稀氨水中加入蒸馏水，溶液中 的值变小c(H )c(NH3H2O)c(NHoal( ,4)CpH4 的 H2S 溶液与 pH10 的 NaOH 溶液等体积混合，存在下列等式： c(Na ) c(H ) c(OH )2 c(S2 )DCa(ClO) 2溶液中通入少量 CO2，ClO 水解程度增大，溶液的碱性增强解析：选 A 由于酸性：CH 3COOHHClO，则等浓度的 CH3COONa 和 NaClO 溶液相比，后者的水解程度大，则 pH 相等时， c(CH3COONa) c(NaClO)，故三种溶
14、液中 c(Na )：，A 正确。 ，温度c(H )c(NH3H2O)c(NHoal( ,4) c(H )c(OH )c(NH3H2O)c(NHoal( ,4)c(OH ) KWKb不变， KW、 Kb不变，故 的值不变，B 错误。pH4 的 H2S 溶液与c(H )c(NH3H2O)c(NHoal( ,4)pH10 的 NaOH 溶液等体积混合，根据电荷守恒可得 c(Na ) c(H ) c(OH )2 c(S2 ) c(HS )，C 错误。Ca(ClO) 2溶液中通入少量 CO2，反应生成 CaCO3和 HClO，则 ClO 水解程度增大，溶液的碱性减弱，D 错误。7(2019银川模拟)常温
15、下，下列有关叙述正确的是( )A0.1 molL1 的 CH3COOH 溶液和 0.1 molL1 的 CH3COONa 溶液等体积混合c(CH3COO ) c(OH ) c(Na ) c(H )B同浓度的NH 4Cl、(NH 4)2SO4、NH 4HSO4三种溶液中， c(NH )大小顺序为 4CNa 2CO3溶液中，2 c(Na ) c(CO ) c(HCO ) c(H2CO3)23 3D10 mL pH12 的氢氧化钠溶液中加入 pH2 的 HA 至 pH 刚好等于 7，所得溶液体积V(总)20 mL解析：选 A 0.1 molL1 的 CH3COOH 溶液和 0.1 molL1 的 C
16、H3COONa 溶液等体积混合后在溶液中存在电荷守恒，即 c(CH3COO ) c(OH ) c(Na ) c(H )，A 正确；相同浓度的、三种溶液，溶液中 c(NH )最大，和比较，酸性最强，NH 水解 4 4受到的抑制最大，溶液中 c(NH )由大到小的顺序排列为，B 错误；在 Na2CO3 4溶液中，物料守恒关系式为 c(Na )2 c(CO )2 c(HCO )2 c(H2CO3)，C 错误；10 mL 23 37pH12 的氢氧化钠溶液中加入 pH2 的 HA 至 pH 刚好等于 7，如 HA 为强酸，则 V(总)20 mL，如 HA 为弱酸，则 V(总)20 mL，所得溶液体积 V(总)20 mL，D 错误。备考方略 不同溶液中同种粒子浓度关系8
