專題9 溶液中粒子濃度大小的比較
【專題目標(biāo)】
1.理解電解質(zhì)的電離平衡概念以及電離度的概念。
2.理解水的電離、鹽類水解的原理。了解鹽溶液的酸堿性。
【經(jīng)典題型】
題型一
[例1]在氯化銨溶液中,下列關(guān)系式正確的是
A.C(Cl-)>C(NH4+)>C(H+)>C(OH-) B.C(NH4+)>C(Cl-)>C(H+)>CC(OH-)
C.C(Cl-)=C(NH4+)>C(H+)=C(OH-) D.C(NH4+)=C(Cl-)>C(H+)>C(OH-)
[點(diǎn)撥]NH4Cl是可溶性的鹽,屬于強(qiáng)電解質(zhì),在溶液中完全電離NH4Cl=NH4++Cl-。因?yàn)镹H4Cl是強(qiáng)酸弱堿所生成的鹽,在水中要發(fā)生水解;NH4++H2O NH3?H2O+H+,所以C(NH4+)比C(H+)及C(OH-)大得多;溶液因水解而呈酸性,所以C(H+)>C(OH-)。又由于水解反應(yīng)是中和反應(yīng)的逆反應(yīng),相對(duì)于中和來(lái)說(shuō)是次要的,綜合起來(lái),不難得出:C(Cl-)>C(NH4+)>C(H+)>C(OH-)。答案為A。
[例2]在0.1 mol/l的NH3?H2O溶液中,下列關(guān)系正確的是
A.C(NH3?H2O)>C(OH-)>C(NH4+)>C(H+) B.C(NH4+)>C(NH3?H2O)>C(OH-)>C(H+)
C.C(NH3?H2O)>C(NH4+)=C(OH-)>C(H+) D.C(NH3?H2O)>C(NH4+)>C(H+)>C(OH-)
[點(diǎn)撥] NH3?H2O是一元弱酸,屬于弱電解質(zhì),在水溶液中少部分發(fā)生電離(NH3?H2O NH4++OH-),所以C(NH3?H2O)必大于C(NH4+)及C(OH-)。因?yàn)镃(OH-)=C(H+)+C(NH4+),所以C(OH-)>C(NH4+)。綜合起來(lái),C(NH3?H2O)>C(OH-)>C(NH4+)>C(H+)。答案為A。
[規(guī)律總結(jié)]
1、必須有正確的思路:
2、掌握解此類題的三個(gè)思維基點(diǎn):電離、水解和守恒
3、分清他們的主要地位和次要地位
[鞏固]
1、Na2S溶液中各離子濃度由小到大的順序是 。;
2、將0.4mol/L鹽酸和0.2mol/L的NaAlO2溶液等體積混合,所得溶液中離子濃度由小到大的順序是 。
3、物質(zhì)的量濃度相同的下列溶液:①Na2CO3 ②NaHCO3 ③H2CO3 ④(NH4)2CO3
⑤NH4HCO3,按C(CO32―)由小到大排列順序正確的是 ( )
A.⑤④③②① B.③⑤②④① C.③②⑤④① D.③⑤④②①
題型二
[例3]把0.02mol/LCH3COOH溶液和0.01mol/LNaOH溶液等體積混合,則混合溶液中微粒濃度關(guān)系正確的是( )
A.C(CH3COO-)>C(Na+)
B.C(CH3COOH)>C(CH3COO-)
C.2C(H+)=C(CH3COO-)-C(CH3COOH) D.C(CH3COOH)+ C(CH3COO-)=0.01mol/L
[點(diǎn)撥]此題實(shí)質(zhì)上是0.05mol/L的CH3COOH溶液和0.05mol/L的CH3COONa溶液的混合溶液。由電荷守恒關(guān)系可得: c(H+)+c(Na+)=c(CH3COO-)+c(OH-) (1)
由物料守恒關(guān)系可得: c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=c(Na+)×2=0.01mol/L
(2)
由(2)可知D正確。
將(1)×2+(2)可得:
2c(H+)=c(CH3COO-)+2c(OH-)-c(CH3COOH)(3)C選項(xiàng)錯(cuò)誤。
[例4]用物質(zhì)的量都是0.1 mol的CH3COOH和CH3COONa配制成1L混合溶液,已知其中C(CH3COO-)>C(Na+),對(duì)該混合溶液的下列判斷正確的是( )
A.C(H+)>C(OH-) B.C(CH3COOH)+C(CH3COO-)=0.2 mol/L
C.C(CH3COOH)>C(CH3COO-) D.C(CH3COO-)+C(OH-)=0.2 mol/L
[點(diǎn)撥] CH3COOH和CH3COONa的混合溶液中,CH3COOH的電離和CH3COONa的水解因素同時(shí)存在。已知C(CH3COO-)>C(Na+),根據(jù)電荷守恒C(CH3COO-)+C(OH-)=C(Na+)+C(H+),可得出C(OH-)<C(H+)。說(shuō)明混合溶液呈酸性,進(jìn)一步推測(cè)出0.1mol/L的CH3COOH和0.1mol/L的CH3COONa溶液中,電離和水解這一對(duì)矛盾中起主要作用是電離,即CH3COOH的電離趨勢(shì)大于CH3COO-的水解趨勢(shì)。根據(jù)物料守恒,可推出(B)是正確的。
[規(guī)律總結(jié)]
1、 電荷守恒:電解質(zhì)溶液中所有陽(yáng)離子所帶有的正電荷數(shù)與所有的陰離子所帶的負(fù)電荷數(shù)相等。如NaHCO3溶液中:nC(Na+)+nC(H+)=nC(HCO3-)+2nC(CO32-)+nC(OH-)推出:C(Na+)+C(H+)=C(HCO3-)+2C(CO32-)+C(OH-)
2、物料守恒:電解質(zhì)溶液中由于電離或水解因素,離子會(huì)發(fā)生變化變成其它離子或分子等,但離子或分子中某種特定元素的原子的總數(shù)是不會(huì)改變的。如NaHCO3溶液中nC(Na+):nC(C)=1:1,推出:C(Na+)=C(HCO3-)+C(CO32-)+C(H2CO3)
3、質(zhì)子守恒:電解質(zhì)溶液中分子或離子得到或失去質(zhì)子(H+)的物質(zhì)的量應(yīng)相等。例如在NH4HCO3溶液中H3O+、H2CO3為得到質(zhì)子后的產(chǎn)物;NH3、OH-、CO32-為失去質(zhì)子后的產(chǎn)物,故有以下關(guān)系:C(H3O+)+C(H2CO3)=C(NH3)+C(OH-)+C(CO32-)。
[鞏固]
1、在0.1mol/LNaHSO3溶液中存在著微粒濃度的關(guān)系式,正確的是
A.C(Na+)>C(HSO3-)> C(SO32-)> C(H+)>C(OH―)
B.C(Na+)+C(H+)= C(HSO3-)+ C(SO32-)+C(OH―)
C.C(Na+)+C(H+)=C(HSO3―)+
D.C(Na+)= C(HSO3―)+C(SO32-)+ C(H2SO3)
2、現(xiàn)有NH4Cl和氨水組成的混合溶液C(填“>”、“<”或“=”)
①若溶液的pH=7,則該溶液中C(NH4+) C(Cl-);
②若溶液的pH>7,則該溶液中C(NH4+) C(Cl-);
③若C(NH4+)< C(Cl-),則溶液的pH 7。
3、某二元弱酸(簡(jiǎn)寫為H
H
C.0.02mol.L-1的HCl與0.04mol.L-1的NaHA溶液等體積混合液
D.0.02mol.L-1的NaOH與0.02 mol.L-1的NaHA溶液等體積混合液
據(jù)此,填寫下列空白(填代號(hào))
(1) A溶液中各離子濃度大小為
B溶液中各離子濃度大小為
B溶液中可能存在的等式關(guān)為有
D溶液中各離子濃度大小為
D溶液中可能存在的等式關(guān)為有
(2) C(H+)最大的是______________________,最小的是______________________。
(3)C(H
(4)C(A2-)最大的是______________________, 最小的是______________________。
【隨堂作業(yè)】
1、實(shí)驗(yàn)室中配制一種混合溶液,要使溶液中C(K+)=C(Cl-)=C(Na+)/2=C(SO42-),可選用的溶質(zhì)可能是( )
A.KCl、Na2SO4 B.NaCl、K2SO
2.已知常溫下有濃度為0.1mol.L-1PH=2的某一元弱酸HA溶液,;又知0.01mol?L-1
的一元堿BOH溶液中C(OH-)/C(H+)=1010,將上述兩種溶液等體積混合,所得溶
液中離子深度大小關(guān)系正確的是 ( )
A.C(OH-)>C(H+)>C(B+)>C(A-) B.C(A-)>C(B+)>C(H+)>C(OH-)
C.C(B+)>C(A-)>C(OH-)>C(H+) D.C(B+)=C(A-)>C(H+)=C(OH-)
3.某酸的酸式鹽NaHY在水溶液中,HY-的電離程度小于HY-的水解程度。有關(guān)敘述中正確的是( )
A.H2Y在電離時(shí)為:H2Y+H2OHY-+H3O+
B.在該鹽的溶液中,離子濃度為:C(Na+)>C(Y2-)>C(HY-)>C(OH-)>C(H+)
C.在該鹽的溶液中,離子濃度為:C(Na+)>C(HY-)>C(Y2-)>C(OH-)>C(H+)
D.HY-水解方程式為:HY-+H2OY2-+H3O+
4.把0.2mol/L的溶液和0.4mol/L的鹽酸等體積混合后,溶液中離子濃度由大到小
的順序排列正確的是 ( )
A.C(Cl-)>C(Al3+)>C(Na+)>C(H+ )>C(OH-) B. C(Cl-)>C(Na+)>C(Al3+)>C(H+)>C(OH-)
C.C(Na+)>C(Cl-)>C(Al3+)>C(OH-)>C(H+) D. C(Cl-)>C(Al3+)>C(Na+)>C(OH-)>C(H+)
5.在NaHS溶液中,存在多種分子和離子,下列關(guān)系中不正確的是 ( )
A.C(Na+)+C(H+)==C(OH-)+C(HS-)+
C. C(H+)+C(H2S)==C(OH-)+C(S2-) D. C(OH-)-C(HS-)==C(H+)+C(H2S)
6.
A. c(Na+)>c(Cl-)>c(CH3COO-)>c(CH3COOH) B. c(CH3COO-)+ c(CH3COOH)=0.01mol/L
C. c(CH3COO-)+c(OH-)-c(H+)=0.008mol/L D. c(H+)=0.002mol/L
7.一元酸HA溶液中,加入一定量強(qiáng)堿MOH溶液后,恰好完全反應(yīng),反應(yīng)后的溶液中,下列判斷正確的是 ( )
A.C(A-)≥C(M+) B. C(A-)≤C(M+)
C.若MA不水解,則C(OH-)<C(H+) D.若MA水解,則C(OH-)>C(H+)
8.100毫升0.1摩/升醋酸與50毫升0.2摩/升氫氧化鈉溶液混和,在所得溶液中( )
A.C(Na+)>C(CH3COO-)>C(OH-)>C(H+) B.C(Na+)>C(CH3COO-)>C(H+)>C(OH-)
C.C(Na+)>C(CH3COO-)>C(H+)=C(OH-) D.C(Na+)=C(CH3COO-)>C(OH-)>C(H+)
9.將pH=3的鹽酸溶液和pH=11的氨水等體積混和后,溶液中離子濃度關(guān)系正確的是
(A)C(NH4+)>C(Cl-)>C(H+)>C(OH-) (B)C(NH4+)>C(Cl-)>C(OH-)>C(H+)
(C)C(Cl-)>C(NH4+)>C(H+)>C(OH-) (D)C(Cl-)>C(NH4+)>C(OH-)>C(H+)
10. 欲使Na2CO3溶液中.C(Na+):C(CO32-)接近于2?1, 可往溶液中加入的少量固體是( )
A.Na2CO3 B.NaHCO
11.有五瓶溶液分別是①10毫升0.60摩/升NaOH水溶液 ②20毫升0.50摩/升硫酸水溶液 ③30毫升0.40摩/升HCl溶液 ④40毫升0.30摩/升HAc水溶液 ⑤50毫升0.20摩/升蔗糖水溶液。以上各瓶溶液所含離子、分子總數(shù)的大小順序是
(
)
A、①>②>③>④>⑤ B、②>①>③>④>⑤
C、②>③>④>①>⑤ D、⑤>④>③>②>①
12.已知某溶液中存在Cl-、NH4+、H+、OH- 四種離子經(jīng)過(guò)四位同學(xué)測(cè)定其濃度大小關(guān)系如下,其中不可能的是 ( )
A.C(Cl-)>C(NH4+)>C(H+)>C(OH-) B. C(Cl-)>C(H+)>C(NH4+)>C(OH-)
C.C(Cl-)>C(NH4+)>C(OH-)>C(H+) D. C(OH-)>C(H+)>C(Cl-)>C(NH4+)
13.已知某溫度下0.1mol/LNaHB強(qiáng)電解質(zhì)溶液cC(H+)>cC(OH-),則有下列關(guān)系一定正確的 ( )
A. C(Na+)=C(HB-)+
C. C(H+)?C(OH-)=10-14 D. 溶液的pH=1
14.在常溫下10mL pH=10的KOH溶液中,加人pH=4的一元酸HA溶液至pH剛好等于7(假設(shè)反應(yīng)前后體積不變),則對(duì)反應(yīng)后溶液的敘述正確的是 ( )
A c(A-)=c(K+) B c(H+)=c(OH-)<c(K+)<c(A-)
C V總≥20mL D V總≤20mL
15.在一元強(qiáng)堿MOH溶液中加入一中元酸HA溶液,充分反應(yīng)后,溶液呈中性。甲同學(xué)認(rèn)為溶液中C(A- )= C(M+),而乙同學(xué)認(rèn)為C(A- )與C(M+)是否相等,要看一元酸HA是強(qiáng)酸還是弱酸。你認(rèn)為_(kāi)___同學(xué)的說(shuō)法正確,理由是_________________________________________.
16.2mol/L50mL的鹽酸中含苯酚
★17.等物質(zhì)的量濃度的下列溶液中,C(NH4+)大小順序_________________________________
A.NH4HSO4 B.NH4HCO
19 . 欲使Na2CO3溶液中.C(Na+):C(CO32-)接近于2:1, 可往溶液中加入的少量固體是
C(1)0.02mol/L的HCN溶液與0.02mol/L NaCN溶液等體積混合,已知該混合溶液中
C(Na+)>C(CN-),用“>、<、=”符號(hào)填空
①溶液中C(OH-) C(H+) ②C(HCN)
③C(HCN)+C(CN-) 0.02mol/L
★(2)①向明礬溶液中逐滴滴入氫氧化鋇溶液至硫酸根離子剛好沉淀完全時(shí),溶液的pH 7(填>、<、=),離子反應(yīng)總方程式為 ;
②向明礬溶液中逐滴加氫氧化鋇溶液至鋁離子剛好沉淀完全時(shí),溶液的pH 7(填>、<、=),離子反應(yīng)總方程式為 。
20. 某NH4Cl稀溶液,其濃度為amol.L-1。由于NH4+水解,cC(NH4+)實(shí)際略小于a,已知溶液中cC(NH4+)、cC(NH3?H2O) 、cC(OH-)三者間存在如下關(guān)系: =Kb,Kb在常溫時(shí)是一個(gè)常數(shù)。
(1)
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