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主题22:盐类的水解李仕才考点四溶液中粒子浓度大小的比较一、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:CH3COOHCH3COO-+H+,H2OOH-+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CH3COONa溶液中,CH3COONaCH3COO-+Na+,CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,H2OH+OH-,c(Na+)c(CH3COO-)c(OH-)c(CH3COOH)c(H+)。二、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)=11,因HC水解(HC+H2OH2CO3+OH-)以及HC电离(HCH+C),C元素的存在形式有3种,即HC、H2CO3、C,由n(Na+)n(C原子)=11,得c(Na+)=c(HC)+c(C)+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溶液中存在的离子有Na+、H+、HC、C、OH-,存在如下关系:n(Na+)+n(H+)=n(HC)+2n(C)+n(OH-),推出c(Na+)+c(H+)=c(HC)+2c(C)+c(OH-)。(因C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,电离、水解等过程中得到的质子(H+)数等于失去的质子(H+)数。如NaHCO3溶液中:即有c(H+)+c(H2CO3)=c(OH-)+c(C)另外,质子守恒式可以由电荷守恒式和物料守恒式推导得出。以KHS溶液为例,电荷守恒式为c(K+)+c(H+)=c(OH-)+c(HS-)+2c(S2-),物料守恒式为c(K+)=c(HS-)+c(S2-)+c(H2S),由-消去没有参与变化的K+得质子守恒式c(H+)+c(H2S)=c(OH-)+c(S2-)。三、掌握解题流程1.常温下,浓度均为0.1 molL-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(N)=c(OH-)=0.1 molL-1B.NH4Cl溶液中:c(N)c(Cl-)C.Na2SO4溶液中:c(Na+)c(S)c(OH-)=c(H+)D.Na2SO3溶液中:c(Na+)=2c(S)+c(HS)+c(H2SO3)【解析】氨水为弱碱溶液,只能部分电离出氢氧根离子,结合电荷守恒c(N)+c(H+)=c(OH-)可得,c(N)c(OH-)0.1 molL-1,A项错误;NH4Cl溶液中,铵根离子部分水解,氯离子浓度不变,则溶液中c(N)c(S)c(OH-)=c(H+),C项正确;根据亚硫酸钠溶液中的物料守恒可得c(Na+)=2c(S)+2c(HS)+2c(H2SO3),D项错误。【答案】C2.(2014年安徽理综,11)室温下,下列溶液中粒子浓度关系正确的是()。A.Na2S溶液:c(Na+)c(HS-)c(OH-)c(H2S)B.Na2C2O4溶液:c(OH-)=c(H+)+c(HC2)+2c(H2C2O4) C.Na2CO3溶液:c(Na+)+c(H+)=2c(C -)+c(OH-) D.CH3COONa和CaCl2混合溶液:c(Na+)+c(Ca2+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)+2c(Cl-)【解析】S2-在溶液中分两步水解:S2-+H2OOH-+HS-、HS-+H2OH2S+OH-,所以c(OH-)c(HS-),A项错误;根据电荷守恒可知,c(Na+)+c(H+)=c(OH-) +c(HC2)+2c(C2),根据物料守恒可知,c(Na+)=2c(HC2)+c(C2)+c(H2C2O4),结合电荷守恒及物料守恒可知,c(OH-)=c(H+)+c(HC2)+2c(H2C2O4),B项正确;Na2CO3溶液中的电荷守恒式是c(Na+)+c(H+)=2c(C -)+c(OH-)+c(HC),C项错误;CH3COONa和CaCl2的混合溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+2c(Ca2+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)+c(Cl-),D项错误。【答案】B3.(2016年四川理综,7)向1 L含0.01 mol NaAlO2和0.02 mol NaOH的溶液中缓慢通入CO2,随n(CO2)增大,先后发生三个不同的反应,当0.01 molc(Al)+c(OH-)B0.01c(Na+)c(Al)c(OH-)c(C)C0.015c(Na+)c(HC)c(C)c(OH-)D0.03c(Na+)c(HC)c(OH-)c(H+)【解析】当n(CO2)=0时,根据电荷守恒c(H+)+c(Na+)=c(Al)+c(OH-),所以c(Na+)c(C)c(Al)c(OH-),B项错误;当n(CO2)=0.015 mol时,溶液中溶质为Na2CO3,溶液中离子浓度关系应为c(Na+)c(C)c(OH-)c(HC),C项错误;当n(CO2)=0.03 mol时,溶液中溶质为NaHCO3 ,溶液中离子浓度关系应为c(Na+)c(HC)c(OH-)c(H+),D项正确。【答案】D4.H2C2O4为二元弱酸。室温下,配制一组c(H2C2O4)+c(HC2)+c(C2)=0.100 molL-1的H2C2O4和NaOH混合溶液,溶液中部分微粒的物质的量浓度随pH的变化曲线如图所示。下列指定溶液中微粒的物质的量浓度关系一定正确的是()。A.pH=2.5的溶液中:c(H2C2O4)+c(C2)c(HC2)B.c(Na+)=0.100 molL-1的溶液中:c(H+)+2c(H2C2O4)=c(OH-)+c(C2)C.c(HC2)=c(C2)的溶液中:c(Na+)0.100 molL-1+c(HC2)D.pH=7.0的溶液中:c(Na+)2c(C2)【解析】由图可知,pH=2.5时,c(HC2)0.080 molL-1,则c(C2)+c(H2C2O4)0,所以c(Na+)2c(C2),D项正确。【答案】D5.25 时,将0.1 molL-1 NaOH溶液加入20 mL 0.1 molL-1 CH3COOH溶液中,所加入溶液的体积(V)和混合液的pH的关系曲线如图所示。下列结论正确的是()。A.a点时,c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=c(Na+)B.对曲线上a、b、c任何一点,溶液中都有c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-)C.c点时,醋酸恰好反应完全,溶液中:c(CH3COO-)=c(Na+)c(H+)=c(OH-)D.滴定过程中可能出现:c(H+)c(Na+)c(CH3COO-)c(OH-)【解析】A项,在a点时混合溶液的溶质为等物质的量浓度的CH3COONa和CH3COOH,根据物料守恒,c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=2c(Na+),错误;B项,曲线上a、b、c点溶液中均存在电荷守恒,c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-),正确;C项,c点时,NaOH与CH3COOH恰好完全反应,溶液呈碱性,则存在c(Na+)c(CH3COO-)c(OH-)c(H+),错误;D项,滴定过程中,溶液中存在的离子始终为CH3COO-、Na+、H+、OH-,根据溶液电中性原则知c(H+)+c(Na+)=c(CH3COO-)+c(OH-),错误。【答案】B一、单一溶液中粒子浓度关系1.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(H2P)c(HP)c(P)。2.多元弱酸的正盐溶液:多元弱酸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(C)c(OH-)c(HC)。3.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,HC的水解能力强于其电离能力,溶液显碱性;而NaHSO3溶液中,HS的水解能力弱于其电离能力,溶液显酸性。二、混合溶液中粒子浓度关系混合溶液要综合分析电离、水解等因素。如在浓度均为0.1 molL-1的 NH4Cl和氨水混合呈碱性的溶液中,各离子浓度大小的顺序为c(N)c(Cl-)c(OH-)c(H+)。三、不同溶液中同一粒子浓度大小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:NH4Cl;CH3COONH4;NH4HSO4,c(N)由大到小的顺序为。四、与图像有关的粒子浓度关系酸碱中和滴定曲线上对应点的粒子浓度的比较(关注图像的三个点):1.中和点,看盐的组成,进而确定溶液中粒子浓度的大小关系。2.中性点,根据形成盐的酸碱的相对强弱,进而确定溶质组成和粒子浓度关系。3.中和一半的点、中和后再增加酸碱形成弱酸与弱酸强碱盐或弱碱与弱碱强酸盐等浓度混合溶液的pH,进而确定粒子浓度的大小关系。
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