高中化学 溶液中粒子浓度关系
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专题强化练3 溶液中粒子浓度的大小关系1.(2020湖南益阳高二上期末,)有关醋酸钠溶液中离子浓度大小的比较,下列关系式中正确的是( )A.c(CH3COO-)>c(Na+)B.c(Na+)=c(CH3COO-)+c(OH-)C.c(Na+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-)D.c(Na+)=c(CH3COO-)2.(2020浙江台州高二上期末,)下列关于盐类水解的说法错误的是(深度解析)A.pH相等的①NaHCO3溶液、②Na2CO3溶液、③NaOH溶液,其溶质的物质的量浓度大小顺序为①>②>③B.浓度均为0.1 mol·L-1的①(NH4)2CO3溶液、②(NH4)2SO4溶液、③NH4HCO3溶液中,c(N H4+)的大小顺序为②>①>③C.0.2 mol·L-1的CH3COONa溶液中c(OH-)是0.1 mol·L-1的CH3COONa溶液中c(OH-)的2倍D.0.1 mol·L-1的NaX、NaY、NaZ溶液的pH依次增大,可得出HX、HY、HZ的酸性依次减弱3.(2020广西北海中学高二上期末,)乙酸钙[(CH3COO)2Ca·H2O]常用作食品稳定剂和抑霉剂,下列有关0.1 mol·L-1乙酸钙溶液中粒子浓度的比较中不正确的是( )A.c(H+)+2c(Ca2+)=c(CH3COO-)+c(OH-)B.c(OH-)=c(H+)+c(CH3COOH)C.c(CH3COO-)>c(Ca2+)>c(OH-)>c(H+)D.c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=0.1 mol·L-14.(2020福建泉州高二上期末,)25 ℃时,Na2SO3溶液吸收SO2,溶液pH随n(S O32-)∶n(HS O3-)变化的关系如下表,以下离子浓度关系的判断正确的是( )n(S O32-)∶n(HS O3-) 91∶91∶19∶91pH 8.2 7.2 6.2A.NaHSO3溶液中c(H+)<c(OH-)B.Na2SO3溶液中c(Na+)>c(S O32-)>c(HS O3-)>c(OH-)>c(H+)C.当吸收液中n(S O32-)∶n(HS O3-)=1∶1时,c(Na+)=c(S O32-)+c(HS O3-)D.当吸收液呈中性时,c(Na+)>c(HS O3-)+c(S O32-)5.(2020湖南张家界高二上期末,)常温下,下列关于溶液中粒子浓度大小关系的说法正确的是(易错)A.0.1 mol/L Na2CO3溶液中:c(Na+)=2c(C O32-)+c(HC O3-)+c(H2CO3)B.0.1 mol/L NH4Cl溶液和0.1 mol/L NH3·H2O溶液等体积混合后的溶液中:c(Cl-)>c(N H4+)>c(OH-)>c(H+)C.醋酸钠溶液中滴加醋酸溶液,则混合溶液一定有:c(Na+)<c(CH3COO-)D.0.1 mol/L NaHS溶液中:c(OH-)+c(S2-)=c(H+)+c(H2S)6.()常温下向10 mL 0.1 mol·L-1 NaOH溶液中加入0.1 mol·L-1的一元酸HA,溶液pH的变化曲线如图所示。
第4课时粒子浓度的关系学业要求素养对接1.会判断溶液中粒子种类。
模型认知:溶液中粒子浓度的关系的建立。
2.能判断溶液中粒子浓度关系。
[知识梳理]1.在0.1 mol·L-1醋酸溶液中(1)存在的电离平衡有CH3COOH CH3COO-+H+、H2O H++OH-。
(2)含有的粒子有CH3COOH、H2O、CH3COO-、H+、OH-。
(3)粒子浓度由大到小的顺序(水分子除外)是[CH3COOH]>[H+]>[CH3COO-]>[OH-]。
2.(1)碳酸溶液中的电离方程式是H2CO3H++HCO-3、HCO-3H++CO2-3、H2O H++OH-。
(2)碳酸溶液中存在的粒子有H2CO3、H2O、HCO-3、H+、CO2-3、OH-。
(3)碳酸是弱酸,第一步电离很微弱,第二步电离更微弱。
推测其溶液中粒子浓度由大到小的顺序(水分子除外)是[H2CO3]>[H+]>[HCO-3]>[CO2-3]>[OH-]。
3.(1)氨气通入水中反应的化学方程式是NH3+H2O NH3·H2O。
(2)氨水中存在的平衡有NH3+H2O NH3·H2O、NH3·H2O NH+4+OH-、H2O H++OH-。
(3)氨水中含有的粒子有H2O、NH3、NH3·H2O、H+、NH+4、OH-。
(4)粒子浓度由大到小的顺序(水分子除外)是[NH3·H2O]>[OH-]>[NH+4]>[H+]。
[自我检测]1.相同物质的量浓度的NaCN和NaClO相比,NaCN溶液的pH较大,下列关于同温、同体积、同浓度的HCN和HClO的说法中正确的是( )A.酸的强弱:HCN>HClOB.pH:HClO>HCNC.与NaOH恰好完全反应时,消耗NaOH的物质的量:HClO>HCND.酸根离子浓度:[CN-]<[ClO-]解析强碱弱酸盐的水溶液呈碱性,相应酸的酸性越弱,其盐溶液的碱性越强。
溶液中离子浓度大小的比较知识梳理一、电离平衡理论与水解平衡理论——掌握两个“微弱”1.电离平衡理论(1)弱电解质(弱酸、弱碱)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。
(2)多元弱酸的电离是分步的,其主要是第一级电离。
如H2CO3、H2S2.水解平衡理论(1)盐溶液中弱酸根离子或弱碱的阳离子的水解一般是微弱的。
(2)多元弱酸根离子的水解是分步的,其主要是第一步水解。
如Na2CO3例:(1)0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液中的离子、分子大小关系如何?【答案】c(CH3COOH)>c(H+)>c(CH3COO-)>c(OH-)(2)在0.1 mol/L 的NH3·H2O溶液中,NH3·H2O、NH4+、OH-、H+的浓度由大到小的顺序是:【答案】c(NH3·H2O)>c (OH-)>c(NH4+)>c(H+)二、电荷守恒、物料守恒、质子守恒——牢记三个“守恒”1.电荷守恒电解质溶液总是呈电中性的,即:电解质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。
例:Na2S溶液中存在着Na+、H+、HS-、S2-、OH-,存在如下关系:c(Na+)+c(H+)=c(HS-)+c(OH-)+2c(S2-)。
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它离子或分子等,但离子或分子中某种特定元素的原子的总数是不会改变的。
例:Na2S溶液中S2-、HS-都能水解,故S元素以S2-、HS-、H2S三种形式存在,它们之间有如下守恒关系:c(Na+)=2c(S2-)+2c(HS-)+2c(H2S)。
3.质子守恒(水的电离守恒)电解质溶液中,分子(或离子)得失质子(H+)的物质的量是相等。
例:Na2S水溶液中的质子转移作用图示如下:由图可得Na2S水溶液中质子守恒式可表示:c(H+)+2c(H2S)+c(HS-)=c(OH-)。
课时40溶液中粒子浓度大小的比较知识点一电解质溶液中粒子浓度大小的比较【考必备·清单】1.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。
如稀的CH3COONa溶液中,CH3COONa===CH3COO-+Na+,CH3COO-+H2O⇌CH3COOH+OH -,H2O⇌H++OH-,粒子浓度由大到小的顺序:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(CH3COOH)>c(H+)。
2.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-3⇌H++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c(Na+)=c(HCO-3)+c(CO2-3)+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溶液中有Na+、H+、HCO-3、CO2-3、OH-,存在如下关系:c(Na+)+c(H+)=c(HCO-3)+2c(CO2-3)+c(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分子或离子得到或失去质子(H+)的物质的量相等。
第三章水溶液中的离子反应与平衡第一节电离平衡.......................................................................................................... - 1 - 第二节水的电离和溶液的pH .................................................................................... - 5 - 第三节盐类的水解.................................................................................................... - 19 - 第四节沉淀溶解平衡................................................................................................ - 29 -第一节电离平衡一、强电解质和弱电解质1.实验探究酸 1.0 mol·L-1盐酸 1.0 mol·L-1醋酸pH大小小大导电能力强弱与镁反应现象剧烈反应,产生气体缓慢反应,产生气体结论Mg与盐酸反应速率大,表明盐酸中c(H+)较大,说明在水中盐酸的电离程度大于醋酸的电离程度实验结论盐酸比醋酸电离程度大微点拨:①电解质的强弱与溶液导电能力没有必然联系。
电解质溶液的导电能力与离子浓度和离子所带电荷数有关,强电解质溶液的导电能力不一定强。
②电解质的强弱与其溶解度无关。
某些难溶盐,虽然溶解度小,但其溶于水的部分完全电离,仍属于强电解质。
有少数盐尽管能溶于水,但只有部分电离,属于弱电解质,如(CH3COO)2Pb等。
二、弱电解质的电离平衡1.弱电解质的电离平衡在一定条件下(如温度和浓度),弱电解质电离成离子的速率和离子结合成分子的速率相等时,电离过程达到电离平衡状态。
高中化学:溶液中离子浓度大小的比较及其规律在判断能水解的盐溶液中的离子浓度大小时,首先要明确盐的电离是强烈的,水解是微弱的,其次还要明确多元弱酸盐的水解是分步进行的,而且第一步是主要的,最后不要忘记水的电离。
电离和水解两个过程产生离子或使离子浓度发生变化,所以离子浓度的比较一般从这两方面着眼考查。
常见的考查类型有不等式关系的正误判断和等式关系的正误判断两类。
一、不等式关系(1)多元弱酸溶液例1.0.1mol/L的H2S溶液中所存在的离子浓度由大到小的排列顺序是__________.解析:在H 2S溶液中有H2S H++ HS-,HS—H+ + S2-,因为多元酸的电离以第一步为主,第二步电离较第一步弱的多,但两步都电离产生H+。
答案:c(H+)>c(HS—)>c(S2-)>c(OH-)。
点拨:判断多元弱酸溶液中离子浓度大小的一般规律是:(显性离子)>(一级电离离子)>(二级电离离子)>(水电离出的另一离子)(2)一元弱酸的正盐溶液例2.0.1mol/L的CH3COONa溶液中所存在的离子浓度由大到小的排列顺序是______.解析:在CH3COONa溶液中CH3COONa === Na++ CH3COO—,CH3COO-+ H 2O CH3COOH + OH-,从而使c(CH3COO-)降低且溶液显碱性,有c(Na+)>c(CH3COO—)>c(OH—)。
-), c (OH-)>c(H+)。
因盐的水解程度一般较小,则有c(CH3COO答案:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)。
点拨:判断一元弱酸的正盐溶液中离子浓度大小的一般规律是:(不水解离子)>(水解离子)>(显性离子)>(水电离出的另一离子)(3)二元弱酸的正盐溶液例3.0.1mol/L的Na2CO3溶液中所存在的离子浓度由大到小的排列顺序是_______.解析:在Na 2CO 3溶液中Na 2CO 3 === 2Na + + CO 32-,CO 32-+ H 2OHCO 3- + OH -,HCO 3-+ H 2O H 2CO 3 + OH -,CO 3-水解使溶液县碱性,有c(OH -)>c(H +)。
溶液中粒子浓度关系1.含SO2的烟气会形成酸雨,工业上常利用Na2SO3溶液作为吸收液脱除烟气中的SO2,随着SO2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.Na2SO3溶液中存在:c(Na+)>c(SO2-3)>c(H2SO3)>c(HSO-3)B.已知NaHSO3溶液pH<7,该溶液中:c(Na+)>c(HSO-3)>c(H2SO3)>c(SO2-3)C.当吸收液呈酸性时:c(Na+)=c(SO2-3)+c(HSO-3)+c(H2SO3)D.当吸收液呈中性时:c(Na+)=2c(SO2-3)+c(HSO-3)解析:选D Na2SO3溶液呈碱性,溶液中粒子浓度关系为c(Na+)>c(SO2-3)>c(OH-)>c(HSO-3)>c(H2SO3),A项错误;NaHSO3溶液pH<7,则该溶液中HSO-3的电离程度大于水解程度,溶液中粒子浓度大小关系为c(Na+)>c(HSO-3)>c(H+)>c(SO2-3)>c(OH-)>c(H2SO3),B项错误;当吸收液呈酸性时可以是NaHSO3溶液,溶液中存在物料守恒:c(Na+)=c(H2SO3)+c(SO2-3)+c(HSO-3),也可以是NaHSO3和亚硫酸钠的混合溶液,则选项中的物料守恒关系式不再适用,C项错误;当吸收液呈中性时,c(H+)=c(OH-),溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+2c(SO2-3)+c(HSO-3),故c(Na+)=2c(SO2-3)+c(HSO-3),D项正确。
2.向20 mL 0.5 mol·L-1的醋酸溶液中逐滴加入等物质的量浓度的烧碱溶液,测定混合溶液的温度变化如图所示。
下列关于混合溶液的相关说法中错误的是()A.醋酸的电离常数:B点>A点B.由水电离出的c(OH-):B点>C点C.从A点到B点,混合溶液中可能存在:c(CH3COO-)=c(Na+)D.从B点到C点,混合溶液中一直存在:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)解析:选D醋酸是弱电解质,在水溶液里存在电离平衡,且其电离过程吸热,温度越高,醋酸的电离程度越大,其电离常数越大,故A正确;B点酸碱恰好反应生成醋酸钠,C点NaOH过量,NaOH抑制水的电离,醋酸钠促进水的电离,所以由水电离出的c(OH-):B点>C点,故B正确;如果c(CH3COO-)=c(Na+),根据电荷守恒知,溶液中c(OH-)=c(H+),B点为醋酸钠是强碱弱酸盐,其水溶液呈碱性,A点为等物质的量的醋酸和醋酸钠混合溶液,呈酸性,所以从A点到B点,混合溶液中可能存在:c(CH3COO-)=c(Na+),故C正确;在C点时为醋酸钠、NaOH等物质的量的混合溶液,因为CH3COO-发生水解反应,则混合溶液中c(CH3COO-)<c(OH-),故D错误。
3.(2019·青岛模拟)室温下,0.1 mol·L-1的某二元酸H2A溶液中,可能存在的含A粒子(H2A、HA-、A2-)的物质的量分数随pH 变化的关系如图所示,下列说法正确的是( )A .H 2A 的电离方程式:H 2A H ++HA -B .pH =5时,在NaHA 和Na 2A 的混合溶液中:c (HA -)∶c (A 2-)=1∶100 C .等物质的量浓度的NaHA 和Na 2A 溶液等体积混合,离子浓度大小关系为c (Na +)>c (HA -)>c (A 2-) D .Na 2A 溶液必存在c (OH -)=c (H +)+c (HA -)+2c (H 2A),各粒子浓度均大于0解析:选B 由图知,在pH =0~6范围内,不存在H 2A 分子,说明H 2A 的第一步电离是完全的,H 2A 的电离方程式为H 2A===H ++HA -,HA -H ++A 2-,A 项错误;由pH =3时的数据可求得HA -的电离常数K a =c (H +)·c (A 2-)c (HA -)=1×10-3,温度不变,电离常数不变,故pH =5时电离常数K a =c (H +)·c (A 2-)c (HA -)=1×10-5×c (A 2-)c (HA -)=1×10-3,解得c (A 2-)c (HA -)=100,故B 项正确;在等物质的量浓度的NaHA 和Na 2A 混合溶液中,pH<7,HA -的电离程度大于A 2-的水解程度,故离子浓度大小关系应为c (Na +)>c (A 2-)>c (HA -),C 项错误;根据H 2A 的电离方程式知,Na 2A 溶液中c (H 2A)=0,D 项错误。
4.常温下,用0.100 0 mol·L -1的NaOH 溶液滴定20 mL 同浓度的一元弱酸HA ,滴定过程溶液pH 随x 的变化曲线如图所示(忽略中和热效应),下列说法不正确的是( )A .HA 溶液加水稀释后,溶液中c (HA )c (A -)的值减小 B .HA 的电离常数K HA =10-7x 100-x(x 为滴定分数) C .当滴定分数为100时,溶液中水的电离程度最大D .滴定分数大于100时,溶液中离子浓度关系一定是c (Na +)>c (A -)>c (OH -)>c (H +)解析:选D 弱酸加水稀释促进电离,n (A -)增大,n (HA)减小,故c (HA )c (A -)的值减小,A 正确;设HA 的量是100,根据图像知有x 被反应,K HA =10-7x 100-x ,B 正确;当滴定分数为100时,二者刚好反应生成强碱弱酸盐NaA ,由于盐的水解,水的电离程度最大,C 正确;滴定分数大于100时,即氢氧化钠过量,溶液中离子浓度关系可能有c (Na +)>c (OH -)> c (A -)>c (H +),D 错误。
5.将0.1 mol·L -1 (CH 3COO)2Ba 溶液与0.1 mol·L -1 NaOH 溶液等体积混合,下列关系不正确的是( )A .3c (Na +)+c (H +)=c (OH -)+c (CH 3COO -)B .2c (Ba 2+)=c (CH 3COOH)+c (CH 3COO -)C.c(CH3COO-)>c(Na+)=c(Ba2+)>c(OH-)>c(H+)D.c(OH-)=c(H+)+c(CH3COOH)+0.05 mol·L-1解析:选C由电荷守恒式2c(Ba2+)+c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-),两溶液均为0.1 mol·L-1,则c(Ba2+)=c(Na+),可知A项正确;因CH3COO-在溶液中部分水解,由物料守恒:2c(Ba2+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-),B项正确;该溶液中的OH-来自NaOH的电离和CH3COO-的水解,故c(CH3COO-)>c(OH-)>c(Na+)=c(Ba2+)>c(H+),C项不正确;电荷守恒式为c(Na+)+2c(Ba2+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-),把c(Na+)=0.05 mol·L-1和物料守恒式2c(Ba2+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-)代入电荷守恒式,即得c(OH-)=c(H+)+c(CH3COOH)+0.05 mol·L-1,D项正确。
6.下列各组溶液中的各种溶质的物质的量浓度均为0.1 mol·L-1:①H2S溶液、②KHS 溶液、③K2S溶液、④H2S和KHS混合溶液(已知常温下KHS溶液的pH>7)。
下列说法正确的是()A.溶液的pH从大到小的顺序为③>②>①>④B.在H2S和KHS混合溶液中:c(H2S)+c(HS-)+c(S2-)=2c(K+)C.c(H2S)从大到小的顺序为①>④>③>②D.在KHS溶液中:c(H+)+c(K+)=c(HS-)+c(S2-)+c(OH-)解析:选B H2S溶液、H2S和KHS混合溶液均显酸性,但HS-的存在抑制了H2S的电离,故pH:④>①;K2S溶液中S2-的水解程度大于KHS溶液中HS-的水解程度,则pH:③>②,故溶液pH从大到小的顺序为③>②>④>①,A错误。
在浓度均为0.1 mol·L-1 H2S和KHS混合溶液中,根据物料守恒可得:c(H2S)+c(HS-)+c(S2-)=2c(K+),B正确。
在K2S溶液中S2-发生两步水解生成H2S,而KHS溶液中HS-发生一步水解生成H2S,故溶液中c(H2S):②>③,C错误。
在KHS溶液中根据电荷守恒可得:c(H+)+c(K+)=c(HS-)+2c(S2-)+c(OH-),D错误。
7.室温下,用0.1 mol·L-1的盐酸分别滴定50 mL的三种碱(AOH、BOH和DOH)溶液,滴定曲线如图所示,下列判断错误的是()A.从反应开始至恰好完全反应,水电离出的c(H+)始终增大B.滴定至P点时,溶液中:c(B+)>c(Cl-)>c(BOH)>c(OH-)>c(H+)C.pH=7时,三种溶液中c(A+)=c(B+)=c(D+)D.当盐酸体积为50 mL时,将三种溶液混合后:c(H+)=c(AOH)+c(BOH)+c(DOH)+c(OH-)解析:选C三种碱溶液中分别滴加盐酸至恰好完全反应,溶液的碱性减弱,对水的电离抑制程度减小,故水电离出的c(H+)始终增大,A正确。
由图可知,消耗盐酸的体积都为50 mL,则三种碱的浓度均为0.1 mol·L-1;P点时,V(盐酸)=25 mL,此时溶液为等浓度BOH 和BCl 混合液,由于溶液pH >9,溶液呈碱性,则BOH 的电离程度大于BCl 的水解程度,故溶液中c (B +)>c (Cl -)>c (BOH)>c (OH -)>c (H +),B 正确。
pH =7时,三种溶液中均存在c (OH -)=c (H +),且存在电荷守恒关系:c (X +)+c (H +)=c (OH -)+c (Cl -)(X +=A +、B +或D +),则有c (X +)=c (Cl -),由于三种碱的碱性不同,则pH =7时加入盐酸的体积不同,c (Cl -)不同,故pH =7时,三种溶液中c (A +)≠c (B +)≠c (D +),C 错误。
当盐酸体积为50 mL 时,三种碱溶液均恰好与盐酸反应生成相应的盐,将三种溶液混合,据质子守恒可得c (H +)=c (AOH)+c (BOH)+c (DOH)+c (OH -),D 正确。