高考化学一轮复习微专题12溶液中微粒浓度的大小比较学案

这是一份高考化学一轮复习微专题12溶液中微粒浓度的大小比较学案，共4页。试卷主要包含了熟悉两大理论，构建思维基点，把握三大守恒，明确等量关系，掌握粒子浓度大小比较的思维方法等内容，欢迎下载使用。

一、熟悉两大理论，构建思维基点
1．电离理论
(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 eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) 、OH－浓度的大小关系是 c(NH3·H2O)＞c(OH－)＞c(NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) )。
(2)多元弱酸的电离是分步进行的，以第一步电离为主(第一步电离程度远大于第二步电离程度)，如H2S溶液中：H2S、HS－、S2－、H＋浓度的大小关系是c(H2S)＞c(H＋)＞c(HS－)＞c(S2－)。
2．水解理论
(1)弱电解质离子的水解损失是微量的(相互促进的水解反应除外)，但由于水的电离，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 eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) 、Cl－、NH3·H2O、H＋浓度的大小关系是 c(Cl－)＞c(NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) )＞c(H＋)＞c(NH3·H2O)。
(2)多元弱酸酸根离子的水解是分步进行的，以第一步水解为主，如Na2CO3溶液中：CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) 、HCO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 、H2CO3浓度的大小关系是c(CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) )＞c(HCO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) )＞c(H2CO3)。
二、把握三大守恒，明确等量关系
1．电荷守恒
电解质溶液中，无论存在多少种离子，溶液都呈电中性，即阴离子所带的电荷总数一定等于阳离子所带的电荷总数。如NaHCO3溶液中Na＋、H＋、HCO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 、CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) 、OH－，存在如下关系：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HCO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) )＋c(OH－)＋2c(CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) )。
2．元素守恒
在电解质溶液中，由于某些离子发生水解或电离，离子的存在形式发生了变化。离子所含的某种元素在变化前后是守恒的。如K2S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(K＋)＝2c(S2－)＋2c(HS－)＋2c(H2S)。
3．质子守恒
如Na2S溶液中的质子转移图示如下：
由图可得Na2S溶液中质子守恒可表示如下：c(H3O＋)＋2c(H2S)＋c(HS－)＝c(OH－)或c(H＋)＋2c(H2S)＋c(HS－)＝c(OH－)。
三、掌握粒子浓度大小比较的思维方法
1．常温下，浓度均为0.1 ml·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(NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) )＝c(OH－)＝0.1 ml·L－1
B．NH4Cl溶液中，c(NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) )＞c(Cl－)
C．Na2SO4溶液中，c(Na＋)＞c(SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) )＞c(OH－)＝c(H＋)
D．Na2SO3溶液中，c(Na＋)＝2c(SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) )＋c(HSO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) )＋c(H2SO3)
解析：选C。氨水为弱碱溶液，NH3·H2O只能部分电离，结合电荷守恒：c(NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) )＋c(H＋)＝c(OH－)，可得c(NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) )＜c(OH－)＜0.1 ml·L－1，A错误；NH4Cl 溶液中，NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) 部分水解，故 c(NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) )＜c(Cl－)，B错误；Na2SO4溶液显中性，c(OH－)＝c(H＋)，结合电荷守恒可得，c(Na＋)＝2c(SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) )，溶液中离子浓度：c(Na＋)＞c(SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) )＞c(OH－)＝c(H＋)，C正确；Na2SO3溶液中存在元素守恒：c(Na＋)＝2c(SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) )＋2c(HSO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) )＋2c(H2SO3)，D错误。
2．(2024·湛江模拟)已知：H2B===H＋＋HB－，HB－⇌H＋＋B2－。室温下，取30 mL 0.1 ml·L－1某二元酸H2B，滴加0.2 ml·L－1 NaOH溶液。下列说法正确的是( )
A．0.1 ml·L－1的H2B溶液中有c(H＋)＝c(OH－)＝c(B2－)＝0.1 ml·L－1
B．当滴加至中性时，溶液中c(Na＋)＝c(B2－)＋c(HB－)
C．当消耗NaOH溶液的体积为15 mL时，溶液的pH＜7
D．当消耗NaOH溶液的体积为30 mL时，溶液中有c(Na＋)＝2c(B2－)＋2c(HB－)＋2c(H2B)
解析：选C。A．由H2B的电离方程式可知，其一级电离完全，二级电离不完全，0.1 ml·L－1的H2B溶液中一级电离产生的c(H＋)＝0.1 ml·L－1，二级电离继续产生氢离子，因此氢离子的浓度大于0.1 ml·L－1，溶液显酸性，c(OH－)3．(2024·中山大学附属中学高三阶段检测)草酸是二元中强酸，草酸氢钠溶液显酸性。常温下，向10 mL 0.01 ml/L NaHC2O4溶液中滴加0.01 ml/L NaOH溶液，随着NaOH溶液体积的增加，溶液中离子浓度关系正确的是( )
A．V(NaOH溶液)＝0时，c(H＋)＝1×10－2 ml/L
B．V(NaOH溶液)<10 mL时，不可能存在c(Na＋)＝2c(C2O eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) )＋c(HC2O eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(4)) )
C．V(NaOH溶液)＝ 10 mL时，c(H＋)＝ 1×10－7ml/L
D．V(NaOH溶液)>10 mL时，c(Na＋)>c(C2O eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) )>c(HC2O eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(4)) )
解析：选D。草酸氢钠溶液显酸性，说明草酸氢根离子的电离程度大于其水解程度。草酸是弱电解质，故0.01 ml/L NaHC2O4溶液中，氢离子的浓度小于0.01 ml/L，A不正确。常温下，向10 mL 0.01 ml/L NaHC2O4溶液中滴加0.01 ml/L NaOH溶液，发生反应NaOH＋NaHC2O4===Na2C2O4＋H2O，二者恰好反应时，消耗氢氧化钠溶液的体积为10 mL，生成的草酸钠发生水解反应，溶液显碱性，c(H＋)<1×10－7ml/L，C不正确。若氢氧化钠溶液的体积小于10 mL，则二者反应后，溶液有可能显中性，根据电荷守恒c(H＋)＋c(Na＋)＝2c(C2O eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) )＋c(HC2O eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(4)) )＋c(OH－)可知，若溶液显中性，c(Na＋)＝2c(C2O eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) )＋c(HC2O eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(4)) )，B不正确。若氢氧化钠溶液的体积大于10 mL
时，溶液中含有氢氧化钠和草酸钠两种溶质，由于草酸钠的水解以第一步为主，且氢氧化钠的存在会抑制其水解，故存在c(Na＋)>c(C2O eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) )>c(HC2O eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(4)) )，D正确。
4．室温下，将两种浓度均为0.1 ml·L－1的溶液等体积混合，若溶液混合引起的体积变化可忽略。下列各混合溶液中微粒物质的量浓度关系正确的是( )
A．NaHCO3-Na2CO3混合溶液(pH＝10.30)：c(Na＋)＞c(CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) )＞c(HCO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) )＞c(OH－)
B．氨水-NH4Cl混合溶液(pH＝9.25)：c(NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) )＋ c(H＋)＝c(NH3·H2O)＋c(OH－)
C．CH3COOH-CH3COONa混合溶液(pH＝4.76)：c(Na＋)＞c(CH3COOH)＞c(CH3COO－)＞c(H＋)
D．H2C2O4-NaHC2O4混合溶液(pH＝1.68，H2C2O4为二元弱酸)：c(H＋)＋c(H2C2O4)＝c(Na＋)＋c(OH－)＋c(C2O eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) )
解析：选D。A项，混合溶液中由于CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) 的水解程度大于HCO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 的水解程度，故c(HCO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) )>c(CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) )，所以混合溶液中：c(Na＋)＞c(HCO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) )＞c(CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) )＞c(OH－)，故A错误；B项，该混合溶液中存在电荷守恒：c(NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) )＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(OH－)，存在元素守恒：c(NH3·H2O)＋c(NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) )＝2c(Cl－)，两式联立可得：c(NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) )＋2c(H＋)＝c(NH3·H2O)＋2c(OH－)，故B错误；C项，该混合溶液呈酸性，说明CH3COOH的电离程度大于CH3COO－的水解程度，故混合溶液中：c(CH3COO－)>c(Na＋)>c(CH3COOH)>c(H＋)，故C错误；D项，该混合溶液中存在元素守恒：2c(Na＋)＝c(H2C2O4)＋c(HC2O eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(4)) )＋c(C2O eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) )，存在电荷守恒：c(H＋)＋c(Na＋)＝c(OH－)＋c(HC2O eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(4)) )＋2c(C2O eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) )，两式联立可得：c(H＋)＋c(H2C2O4)＝c(Na＋)＋c(OH－)＋c(C2O eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) )，故D正确。