精選習題--溶液中離子濃度大小比較與三大守恒

1、溶液中離子濃度大小比較與三大守恒 講義一、溶液中離子濃度大小的比較1.方法思路(1)先確定溶液中的溶質成分及各自物質的量濃度大小。(2)寫出電離方程式、水解方程式，找出溶液中存在的離子。(3)依據電離和水解程度的相對大小，比較離子濃度大小。2.特別注意的問題(1)多元弱酸的正鹽溶液(如Na2CO3溶液)，要分清主次關系。即鹽完全電離，多元弱酸根的第一步水解大于第二步水解，第二步水解大于水的電離。分析Na2CO3溶液中的電離、水解過程：電離：Na2CO3=2NaCO、H2OHOH。水解：COH2OHCOOH、HCOH2OH2CO3OH。溶液中存在的離子有CO、HCO、OH、H。溶液中離子濃度由大

2、到小的順序是c(Na)c(CO)c(OH)c(HCO)c(H)。（2）多元弱酸的酸式鹽溶液，要注意考慮酸式酸根水解程度和電離程度的相對大小。若酸式酸根的電離程度大于水解程度，溶液呈酸性；若水解程度大于電離程度，溶液呈堿性。分析NaHCO3溶液中的電離、水解過程：電離：NaHCO3=NaHCO、HCOHCO、H2OHOH。水解：HCOH2OH2CO3OH。溶液中存在的離子有Na、HCO、CO、H、OH。由于HCO的電離程度小于HCO的水解程度，所以溶液中離子濃度由大到小的順序是c(Na)c(HCO)c(OH)c(H)c(CO)。（3） 當兩種溶液混合或兩種物質發(fā)生反應時，要根據反應原理準確地判斷

3、溶質的成分，然后判斷離子種類，再根據規(guī)律比較其大小。例1.物質的量濃度相同的NaOH溶液、NH4Cl溶液等體積混合反應的化學方程式：NH4ClNaOH=NH3H2ONaCl；溶液中存在的離子有Na、Cl、NH、OH、H；其濃度由大到小的順序是c(Na)c(Cl)c(OH)c(NH)c(H)。例2.物質的量濃度相同的NH4Cl溶液、氨水等體積混合混合后不反應，溶液中的溶質為NH4Cl、NH3H2O，由于NH3H2O的電離程度大于NH的水解程度，所以溶液呈堿性；溶液中存在的離子有NH、Cl、OH、H；其濃度由大到小的順序是c(NH)c(Cl)c(OH)c(H)。(4)不同溶液中同一離子濃度的比較要

4、看溶液中其他離子對它的影響。推薦精選二、三大守恒（一）具體內容1.電荷守恒電荷守恒是指溶液必須保持電中性，即溶液中所有陽離子的電荷總濃度等于所有陰離子的電荷總濃度。如NaHCO3溶液中：c(Na)c(H)c(HCO)2c(CO)c(OH)。2.物料守恒：物料守恒也就是元素守恒，變化前后某種元素的原子個數守恒。（1）單一元素守恒，如1 mol NH3通入水中形成氨水，就有n(NH3)n(NH3H2O)n(NH)1 mol，即氮元素守恒。（2）兩元素守恒，如NaHCO3溶液中：c(Na)c(H2CO3)c(HCO)c(CO)，即鈉元素與碳元素守恒。3.質子守恒：電解質溶液中，由于電離、水解等過程的

5、發(fā)生，往往存在質子(H)的轉移，轉移過程中質子數量保持 不變，稱為質子守恒。如NaHCO3溶液中：c(H2CO3)c(H)c(CO)c(OH)。注：質子守恒可以通過電荷守恒與物料守恒加減得到。（二）解溶液中粒子濃度三守恒關系式策略(1)分析電解質的電離和水解情況，找全溶液中的離子和分子。(2)分清題目考查的哪種守恒關系，可以是單一守恒關系式，也可以是它們的變形關系式，也可以是兩種守恒關系式導出的新的守恒式。(3)注意選擇題常涉及的易錯點。守恒關系式中多寫或漏寫離子或分子；守恒關系式濃度前的化學計量數有誤；在混合后溶液體積變化上有誤。推薦精選溶液中離子濃度大小比較與三大守恒 精選習題1.在Na2

6、S溶液中下列關系不正確的是 ()A.c(Na)2c(HS)2c(S2)c(H2S) B.c(Na)c(H)c(OH)c(HS)2c(S2)C.c(Na)c(S2)c(OH)c(HS) D.c(OH)c(HS)c(H)2c(H2S)2.在10 mL 0.1 molL1 NaOH溶液中加入同體積、同濃度CH3COOH溶液，反應后溶液中各微粒的濃度關系不正確的是()A.c(Na)c(CH3COO)c(H)c(OH) B.c(OH)c(H)c(CH3COOH)C.c(Na)c(CH3COO)c(CH3COOH) D.c(Na)c(H)c(CH3COO)c(OH)3.將pH2的鹽酸與pH12的氨水等體積

7、混合，在所得的混合溶液中，下列關系式正確的是()A.c(Cl)c(NH)c(OH)c(H) B.c(NH)c(Cl)c(OH)c(H)C.c(Cl)c(NH)c(H)c(OH) D.c(NH)c(Cl)c(H)c(OH)答案B解析HClNH3H2O=NH4ClH2O，NH3H2O過量，所以c(NH)c(Cl)c(OH)c(H)。4.室溫下，下列溶液中粒子濃度關系正確的是 ()A.Na2S溶液：c(Na)c(HS)c(OH)c(H2S) B.Na2C2O4溶液：c(OH)c(H)c(HC2O)2c(H2C2O4)C.Na2CO3溶液：c(Na)c(H)2c(CO)c(OH)D.CH3COONa和

8、CaCl2混合溶液：c(Na)c(Ca2)c(CH3COO)c(CH3COOH)2c(Cl)答案B解析在Na2S溶液中存在H2OOHH以及S2H2OHSOH、HSH2OH2SOH，溶液中粒子濃度關系為c(Na)c(S2)c(OH)c(HS)c(H2S)c(H)，A項錯誤；利用質子守恒知Na2C2O4溶液中存在c(OH)c(H)c(HC2O)2c(H2C2O4)，B項正確；利用電荷守恒知Na2CO3溶液中存在c(Na)c(H)2c(CO)c(HCO)c(OH)，C項錯誤；利用物料守恒可知CH3COONa和CaCl2的混合溶液中存在c(Na)c(Ca2)c(CH3COOH)c(CH3COO)c(C

9、l)，D項錯誤。5.下列溶液中微粒濃度關系表示正確的是 ()A.NaHCO3溶液中：c(H)c(Na)c(OH)c(CO)c(HCO)B.pH3的CH3COOH與pH11的NaOH溶液等體積混合后的溶液中：c(H)c(OH)C.0.1 molL1的NH4Cl溶液中：c(Cl)c(H)c(NH)c(OH)D.物質的量濃度相等的CH3COOH和CH3COONa溶液等體積混合后的溶液中：2c(Na)c(CH3COOH)c(CH3COO)答案D解析A項，應為2c(CO)；B項，CH3COOH過量，應為c(H)c(OH)；C項，應為c(Cl)c(NH)c(H)c(OH)；D項，符合物料守恒。6.已知某溶

10、液中只存在OH、H、Cl、NH四種離子，其離子濃度可能有如下關系：c(Cl)c(NH)c(H)c(OH) c(Cl)c(NH)c(OH)c(H)c(NH)c(Cl)c(OH)c(H) c(NH)c(Cl)c(OH)c(H)下列說法正確的是()推薦精選A.若正確，則溶液中溶質一定為NH4ClB.若正確，則溶液中c(NH3H2O)c(NH)c(Cl)C.若正確，且鹽酸和氨水體積相等，則鹽酸中c(H)等于氨水中c(OH)D.溶質不同時，上述四種關系式均可能成立答案B解析A項，若正確，可以是NH4Cl也可以是少量HCl和NH4Cl的混合液；B項，若正確，由于c(NH)c(Cl)，所以c(NH3H2O)

11、c(NH)也一定大于c(Cl)；C項，若正確，當鹽酸和氨水的體積相等，此時氨水應稍過量，但鹽酸中c(H)仍大于氨水中c(OH)；D項，違背電荷守恒，不成立。7.用0.10 molL1的鹽酸滴定0.10 molL1的氨水，滴定過程中不可能出現的結果是 ()A.c(NH)c(Cl)，c(OH)c(H) B.c(NH)c(Cl)，c(OH)c(H)C.c(Cl)c(NH)，c(OH)c(H) D.c(Cl)c(NH)，c(H)c(OH)答案C解析溶液中不可能出現陰離子均大于陽離子的情況，不遵循電荷守恒，故C項錯；A項為氨水過量較多的情況；B項為氨水適當過量；D項為氨水不足或恰好中和。8.一定溫度下，

12、下列溶液的離子濃度關系式正確的是 ()A.pH5的H2S溶液中，c(H)c(HS)1105 molL1B.pHa的氨水溶液，稀釋10倍后，其pHb，則ab1C.pH2的H2C2O4溶液與pH12的NaOH溶液任意比例混合：c(Na)c(H)c(OH)c(HC2O)D.pH相同的CH3COONa，NaHCO3，NaClO三種溶液的c(Na)：答案D解析A項，pH5的H2S溶液中，H的濃度為1105molL1，但是HS的濃度會小于H的濃度，H來自于H2S的第一步電離、HS的電離和水的電離，故H的濃度大于HS的濃度，故不正確；B項，弱堿不完全電離，弱堿稀釋10倍時，pH減小不到一個單位，a碳酸的酸性

13、次氯酸的酸性，根據越弱越水解的原則，pH相同的三種鈉鹽，濃度的大小關系為醋酸鈉碳酸氫鈉次氯酸鈉，則鈉離子的濃度為，故D正確。9.室溫下向10 mL 0.1 molL1NaOH溶液中加入0.1 molL1的一元酸HA，溶液pH的變化曲線如圖所示。下列說法正確的是 ()A.a點所示溶液中c(Na)c(A)c(H)c(HA)B.a、b兩點所示溶液中水的電離程度相同C.pH7時，c(Na)c(A)c(HA)D.b點所示溶液中c(A)c(HA)答案D解析A項，a點NaOH與HA恰好完全反應，溶液的pH為8.7，呈堿性，說明HA為弱酸，NaA發(fā)生了水解反應，則溶液中c(Na)c(A)c(OH)c(HA)c

14、(H)，錯誤；B項，a點NaA發(fā)生了水解反應，促進了水的電離，b點主要由于HA的電離而使溶液呈酸性，抑制了水的電離，所以a點水的電離程度大于b點水的電離程度，錯誤；C項，根據電荷守恒：c(Na)c(H)c(A)c(OH)，pH7，則c(H)c(OH)，可得c(Na)c(A)，錯誤；D項，b點溶液中溶質為等物質的量NaA和HA，溶液呈酸性，說明HA的電離程度大于NaA的水解程度，所以c(A)c(HA)，正確。推薦精選10.25 ，有c(CH3COOH)c(CH3COO)0.1 molL1的一組醋酸和醋酸鈉混合溶液，溶液中c(CH3COOH)、c(CH3COO)與pH的關系如圖所示。下列有關敘述不

15、正確的是 ()A.pH5.5溶液中：c(CH3COOH)c(CH3COO)c(H)c(OH)B.由圖可知該溫度下醋酸的電離常數為1104.75C.pH3.5溶液中：c(Na)c(H)c(OH)c(CH3COOH)0.1 molL1D.向1 L W點所表示溶液中通入0.05 mol HCl氣體(溶液體積變化可忽略)：2c(H)c(CH3COOH)c(CH3COO)2c(OH)2c(Cl)答案A解析遞減曲線為CH3COOH的變化曲線，遞增曲線為CH3COO的變化曲線。A項，當pH5.5時，c(CH3COO)c(CH3COOH)，錯誤；B項，CH3COOHHCH3COO，c(H)104.75molL

16、1，c(CH3COOH)c(CH3COO)0.05 molL1，Ka1104.75；C項，電荷守恒式為c(Na)c(H)c(CH3COO)c(OH)，由于c(CH3COO)c(CH3COOH)0.1 molL1，所以c(Na)c(H)c(OH)c(CH3COO)0.1 molL1c(CH3COOH)，即c(Na)c(H)c(OH)c(CH3COOH)0.1 molL1；D項，通入HCl氣體后發(fā)生反應為CH3COONaHCl=CH3COOHNaCl0.05 mol 0.05 mol 0.05 mol 0.05 mol相當于有0.1 mol的CH3COOH和0.05 mol的NaCl混合，c(CH

17、3COO)c(CH3COOH)2c(Na)2c(Cl)，電荷守恒式為2c(Na)2c(H)2c(OH)2c(Cl)2c(CH3COO)，即：c(CH3COO)c(CH3COOH)2c(H)2c(OH)2c(Cl)2c(CH3COO)，化簡得：2c(H)c(CH3COOH)c(CH3COO)2c(OH)2c(Cl)。11.常溫下，向100 mL 0.01 molL1 HA溶液中逐滴加入0.02 molL1MOH溶液，圖中所示曲線表示混合溶液的pH變化情況(體積變化忽略不計)?；卮鹣铝袉栴}：(1)由圖中信息可知HA為_(填“強”或“弱”)酸，理由是_。(2)常溫下一定濃度的MA稀溶液的pHa，則a(填“”、“”、“”或“”)2c(A)；若此時溶液的pH10，則c(MOH)c(OH)_molL1。答案(1)強0.01 molL1 HA溶液中c(H)0.01 molL1 (2)c(A)c(OH)c(H)(4)0.005解析(1)由題目信息可知0.01 molL1 HA溶液的pH2，說明其完全電離，故為強電解質。(2)由題目圖像可知向100 mL 0.01 mol推薦精選L1 HA溶液中滴加51 mL 0.02 molL1 MOH溶液，pH7