PAGE9-溶液中離子濃度大小推斷【學問基礎】推斷溶液中離子濃度大小關系，必需駕馭溶液中的各種電離過程、反應過程、平衡過程，透徹理解三個基本平衡常數(shù)，精確把握三個守恒關系。一、三個基本平衡常數(shù)電離常數(shù)（Ka、Kb）水的離子積常數(shù)（Kw）鹽類的水解常數(shù)（Kh）概念在肯定條件下達到電離平衡時，弱電解質電離形成的各種離子的濃度的乘積與溶液中未電離的分子的濃度之比是一個常數(shù)，這個常數(shù)稱為電離常數(shù)肯定溫度下，水或稀的水溶液中c（OH－）與c（H＋）的乘積在肯定溫度下，當鹽類水解反應達到化學平衡時，生成物濃度冪之積與反應物濃度冪之積的比值是一個常數(shù)，這個常數(shù)就是該反應的鹽類水解平衡常數(shù)表達式（1）對于一元弱酸HA：HA?H＋＋A－，電離常數(shù)Ka＝c（2）對于一元弱堿BOH：BOH?B＋＋OH－，電離常數(shù)Kb＝cKw＝c（OH－）·c（H＋）以NH4+＋H2O?NH3·H2O＋HKh＝c影響因素只與溫度有關，上升溫度，K值增大只與溫度有關，上升溫度，Kw增大鹽的水解程度隨溫度的上升而增大，Kh隨溫度的上升而增大二、三個守恒關系1.電荷守恒電解質溶液中，無論存在多少種離子，溶液都是呈電中性，即陰離子所帶負電荷總數(shù)肯定等于陽離子所帶正電荷總數(shù)，如NaHCO3溶液中存在著Na＋、H＋、HCO3-、CO32-、OH－，存在如下關系：c（Na＋）＋c（H＋）＝c（HCO3-）＋c（OH2.物料守恒電解質溶液中，由于某些離子能夠水解，離子種類增多，但元素總是守恒的，如K2S溶液中S2－、HS－都能水解，故S元素以S2－、HS－、H2S三種形式存在，它們之間有如下守恒關系：c（K＋）＝2c（S2－）＋2c（HS－）＋2c（H2S）。3.質子守恒如Na2S水溶液中的質子轉移圖示如下：由圖可得Na2S水溶液中質子守恒式可表示如下：c（H3O＋）＋2c（H2S）＋c（HS－）＝c（OH－）或c（H＋）＋2c（H2S）＋c（HS－）＝c（OH－）。質子守恒的關系式也可以由電荷守恒式與物料守恒式推導得到。4.溶液中離子濃度大小實例分析溶液類型典型實例離子濃度大小規(guī)律多元弱酸溶液0.1mol·L－1的H2S溶液中：c（H＋）＞c（HS－）＞c（S2－）顯性離子＞一級電離離子＞二級電離離子一元弱酸的正鹽溶液0.1mol·L－1的CH3COONa溶液中：c（Na＋）＞c（CH3COO－）＞c（OH－）＞c（H＋）不水解離子＞水解離子＞顯性離子＞水電離出的另一離子二元弱酸的正鹽溶液0.1mol·L－1的Na2CO3溶液中：c（Na＋）＞c（CO32-）＞c（OH－）＞c（HCO3-）＞不水解離子＞水解離子＞顯性離子＞二級水解離子＞水電離出的另一離子二元弱酸的酸式鹽溶液0.1mol·L－1的NaHCO3溶液中：c（Na＋）＞c（HCO3-）＞c（OH－）＞c（H＋）＞c（C不水解離子＞水解離子＞顯性離子＞水電離出的另一離子＞電離得到的酸根離子【素養(yǎng)專練】一、常規(guī)推斷1.下列各溶液中，粒子的物質的量濃度關系表述正確的是（）A．（NH4）2SO4溶液中：c（SO42-）>c（NH4+）>c（H＋）>B．NaHCO3溶液中：c（Na＋）＝c（HCO3-）＋c（H2CO3）＋2c（CC．氨水中，c（OH－）＝c（NH4D．NH4Cl溶液中：c（Cl－）＝c（NH4+）＋c（NH3·H2.有4種混合溶液，分別由下列等體積的0.1mol·L－1的兩種溶液混合而成：①CH3COONa與HCl；②CH3COONa與NaOH；③CH3COONa與NaCl；④CH3COONa與NaHCO3。下列各項排序中正確的是（）A．pH：②>③>④>①B．c（CH3COOH）：①>④>③>②C．c（CH3COO－）：②>④>③>①D．溶液中c（H＋）：①>③>②>④3.常溫下，下列說法不正確的是（）A．0.2mol·L－1的NaHCO3溶液中：c（Na＋）＞c（HCO3-）＞c（OH－）＞c（HB．0.02mol·L－1的NaOH溶液與0.04mol·L－1的NaHC2O4溶液等體積混合：2c（OH－）＋c（C2O42-）＝c（HC2O4-）＋2C．疊氮酸（HN3）與醋酸酸性相近，0.1mol·L－1NaN3水溶液中離子濃度大小依次為c（Na＋）＞c（NN3-）＞c（OH－）＞c（HD．向氨水中逐滴滴入鹽酸至溶液的pH＝7，則混合液中c（NH4+）＝c（Cl4.室溫下，取20mL0.1mol·L－1某二元酸H2A，滴加0.2mol·L－1NaOH溶液。已知：H2A=H＋＋HA－，HA－?H＋＋A2－。下列說法不正確的是（）A．0.1mol·L－1H2A溶液中有c（H＋）－c（OH－）－c（A2－）＝0.1mol·L－1B．當?shù)渭又林行詴r，溶液中c（Na＋）＝c（HA－）＋2c（A2－），用去NaOH溶液的體積小于10mLC．當用去NaOH溶液體積10mL時，溶液的pH<7，此時溶液中有c（A2－）＝c（H＋）－c（OH－）D．當用去NaOH溶液體積20mL時，此時溶液中c（Na＋）＝2c（HA－）＋2c（A2－）5.含SO2的煙氣會形成酸雨，工業(yè)上常利用Na2SO3溶液作為汲取液脫除煙氣中的SO2，隨著SO2的汲取，汲取液的pH不斷變更。下列粒子濃度關系肯定正確的是（）A．Na2SO3溶液中存在：c（Na＋）＞c（SO32-）＞c（H2SO3）＞c（HSB．已知NaHSO3溶液pH＜7，該溶液中：c（Na＋）＞c（HSO3-）＞c（H2SO3）＞c（SC．當汲取液呈酸性時：c（Na＋）＝c（SO32-）＋c（HSO3-）＋c（HD．當汲取液呈中性時：c（Na＋）＝2c（SO32-）＋c（HS二、圖像分析6.常溫下向25mL0.1mol·L－1NaOH溶液中逐滴滴加0.2mol·L－1的HN3（疊氮酸）溶液，pH的變更曲線如圖所示（溶液混合時體積的變更忽視不計，疊氮酸的Ka＝10－4.7）。下列說法正確的是（）A.水電離出的c（H＋）：A點小于B點B．在B點，離子濃度大小為c（OH－）>c（H＋）>c（Na＋）>c（N3C．在C點，滴加的V（HN3）＝12.5mLD．在D點，c（Na＋）＝2c（HN3）＋2c（N37.常溫下，用0.1000mol·L－1NaOH溶液滴定20.00mL0.1000mol·L－1CH3COOH溶液所得滴定曲線如圖。下列說法正確的是（）A．點①所示溶液中：c（CH3COO－）＋c（OH－）＝c（CH3COOH）＋c（H＋）B．點②所示溶液中：c（Na＋）＝c（CH3COOH）＋c（CH3COO－）C．點③所示溶液中：c（Na＋）＞c（OH－）＞c（CH3COO－）＞c（H＋）D．滴定過程中可能出現(xiàn)：c（CH3COOH）＞c（CH3COO－）＞c（H＋）＞c（Na＋）＞c（OH－）8.已知H2A為二元弱酸。室溫時，配制一組c（H2A）＋c（HA－）＋c（A2－）＝0.10mol·L－1的H2A和NaOH混合溶液，溶液中部分微粒的物質的量濃度隨pH的變更曲線如下圖所示。下列指定溶液中微粒的物質的量濃度關系不正確的是（）A．pH＝7的溶液中：c（Na＋）＞2c（A2－）B．E點溶液中：c（Na＋）－c（HA－）＜0.10mol·L－1C．c（Na＋）＝0.10mol·L－1的溶液中：c（H＋）＋c（H2A）＝c（OH－）＋c（A2－）D．pH＝2的溶液中c（H2A）＋c（A2－）＞c（HA－）9.已知：H2A為二元弱酸，25℃時，在0.1mol·L－150mL的H2A溶液中，H2A、HA－、A2－的物質的量濃度隨溶液pH變更的關系如圖所示（注：溶液的pH用NaOH固體調整，體積變更忽視不計）。下列說法不正確的是（）A．在pH＝3時，c（HA－）＞c（A2－）＞c（H2A）B．pH在0～7中，c（HA－）＋c（A2－）＋c（H2A）＝0.1mol·L－1C.在pH3→6的過程中，主要發(fā)生反應HA－＋OH－=A2－＋H2OD．在pH＝4.3時，c（Na＋）＋c（H＋）＝c（OH－）＋2c（HA－）10.25℃時，變更0.1mol·L－1RCOOH溶液的pH，溶液中RCOOH、RCOO－的微粒分布分數(shù)a（X）＝c（X）/[c（RCOOH）＋c（RCOO－）]；甲酸（HCOOH）與丙酸（CH3CH2COOH）中酸分子的分布分數(shù)與pH的關系如圖所示。下列說法正確的是（）A．丙酸的酸性比甲酸強B．CH3CH2COOH?CH3CH2COO－＋H＋的lgK＝－4.88C．若0.1mol·L－1甲酸溶液的pH＝2.33，則0.01mol·L－1甲酸溶液的pH＝3.33D．將0.1mol·L－1的HCOOH溶液與0.1mol·L－1的HCOONa溶液等體積混合，所得溶液中：c（Na＋）>c（HCOOH）＞c（HCOO－）>c（OH－）>c（H＋）方法總結分布曲線圖像的解讀方法分布曲線是指以pH為橫坐標、分布系數(shù)（即組分的平衡濃度占總濃度的分數(shù)）為縱坐標的關系曲線。一元弱酸（以CH3COOH為例）二元弱酸（以草酸H2C2O4為例）注：pKa為電離常數(shù)的負對數(shù)δ0為CH3COOH分布系數(shù)，δ1為CH3COO－分布系數(shù)δ0為H2C2O4分布系數(shù)、δ1為HC2Oeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))分布系數(shù)、δ2為C2Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))分布系數(shù)隨著pH增大，溶質分子濃度不斷減小，離子濃度漸漸增大，酸根離子增多。依據(jù)分布系數(shù)可以書寫肯定pH時所發(fā)生反應的離子方程式同一pH條件下可以存在多種溶質微粒。依據(jù)在肯定pH的微粒分布系數(shù)和酸的分析濃度，就可以計算各成分在該pH時的平衡濃度eq\x(溫馨提示：請完成課時作業(yè)26)微專題·大素養(yǎng)?【素養(yǎng)專練】1．解析：A項，依據(jù)(NH4)2SO4的組成和水解是微弱的，溶液中應有c(NH4+)>c(SO42-)>c(H＋)>c(OH－)；B項，依據(jù)物料守恒可知：c(Na＋)＝c(HCO3-)＋c(H2CO3)＋c(CO32-)；C項，氨水中的電荷守恒式為c(OH－)＝c(NH4+)＋c(H答案：D2．解析：④中還存在能水解的HCO3-，故④的堿性強于③，A錯誤；由于④中兩種陰離子水解相互抑制，故水解生成的醋酸分子比③中的少，B錯誤；④中CH3COO－濃度比③中的大，②中CH3COO－的水解受到NaOH的劇烈抑制，使得溶液中CH3COO－的濃度最大，①中兩種溶液混合后恰好反應生成醋酸，醋酸為弱電解質，故其電離程度較小，溶液中CH3COO－的濃度最小，C正確；②的溶液堿性最強，即②中c(H答案：C3．解析：NaHCO3溶液呈堿性，溶液中離子濃度關系為c(Na＋)＞c(HCO3-)＞c(OH－)＞c(H＋)，A項正確；混合后得到等物質的量濃度的Na2C2O4、NaHC2O4的混合溶液，依據(jù)電荷守恒得：c(OH－)＋2c(C2O42-)＋c(HC2O4-)＝c(Na＋)＋c(H＋)，依據(jù)物料守恒得：2c(Na＋)＝3[c(C2O42-)＋c(HC2O4-)＋c(H2C2O4)]，消去c(Na＋)，得：2c(OH－)＋c(C2O42-)＝c(HC2O4-)＋3c(H2C2O4)＋2c(H＋)，B項錯誤；NaN3為強堿弱酸鹽，N3-水解使溶液呈堿性，c(Na＋)＞c(N3-)＞c(OH－)＞c(H＋)，C項正確；依據(jù)電荷守恒得：c(NH4+)＋c(H＋)＝c(Cl－)＋答案：B4．解析：對于0.1mol·L－1H2A溶液而言，依據(jù)電荷守恒可知c(H＋)＝c(OH－)＋c(HA－)＋2c(A2－)，依據(jù)物料守恒可知c(H2A)＋c(HA－)＋c(A2－)＝0.1mol·L－1，又H2A第一步完全電離，故c(H2A)＝0，將c(HA－)＋c(A2－)＝0.1mol·L－1代入c(H＋)＝c(OH－)＋c(HA－)＋2c(A2－)可得c(H＋)＝c(OH－)＋c(A2－)＋0.1mol·L－1，故c(H＋)－c(OH－)－c(A2－)＝0.1mol·L－1，A項正確；當溶液呈中性時c(H＋)＝c(OH－)，由電荷守恒可得c(Na＋)＝c(HA－)＋2c(A2－)，若用去的NaOH溶液體積為10mL，此時溶液的溶質為NaHA，由于HA－只電離，不水解，故此時溶液呈酸性，要使溶液呈中性，則NaOH溶液的體積必需大于10mL，B項錯誤；當用去NaOH溶液體積10mL時，溶液中的溶質為NaHA，HA－只電離，不水解，此時溶液呈酸性，pH<7，由HA－?H＋＋A2－，H2O?H＋＋OH－，依據(jù)質子守恒得c(H＋)＝c(OH－)＋c(A2－)，故c(A2－)＝c(H＋)－c(OH－)，C項正確；當用去NaOH溶液體積20mL時，依據(jù)物料守恒可知c(Na＋)＝2c(HA－)＋2c(A2－)，D項正確，故選B。答案：B5．解析：Na2SO3溶液呈堿性，溶液中粒子濃度關系為c(Na＋)＞c(SO32-)＞c(OH－)＞c(HSO3-)＞c(H2SO3)＞c(H＋)，A項錯誤；NaHSO3溶液pH＜7，則該溶液中HSO3-的電離程度大于水解程度，溶液中粒子濃度大小關系為c(Na＋)＞c(HSO3-)＞c(H＋)＞c(SO32-)＞c(OH－)＞c(H2SO3)，B項錯誤；當汲取液呈酸性時可以是NaHSO3溶液，溶液中存在物料守恒：c(Na＋)＝c(H2SO3)＋c(SO32-)＋c(HSO3-)，也可以是NaHSO3和亞硫酸鈉的混合溶液，則選項中的物料守恒關系式不再適用，C項錯誤；當汲取液呈中性時，c(H＋)＝c(OH－)，溶液中存在電荷守恒：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋2c(SO32-)＋答案：D6．解析：疊氮酸HN3的Ka＝10－4.7，說明HN3是一元弱酸。NaOH抑制水的電離，NaOH溶液的物質的量濃度：A點大于B點，則水電離出c(H＋)：A點小于B點，A項正確；B點溶液中，c(Na＋)>c(N3-)>c(OH－)>c(H＋)，B項錯誤；NaN3屬于強堿弱酸鹽，NaN3溶液因N3-發(fā)生水解而呈堿性，C點溶液呈中性，說明此時HN3過量，V(HN3)>12.5mL，C項錯誤；D點溶液中，c(NaN3)＝c(HN3)，依據(jù)物料守恒，2c(Na＋)＝c(HN3)＋答案：A7．解析：點①溶液中的溶質為0.001molCH3COOH和0.001molCH3COONa，據(jù)物料守恒：c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)＝2c(Na＋)，依據(jù)電荷守恒：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)，整理后得c(CH3COOH)＋2c(H＋)＝c(CH3COO－)＋2c(OH－)；點②溶液的pH＝7，據(jù)電荷守恒有：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)，又c(H＋)＝c(OH－)，則c(Na＋)＝c(CH3COO－)；點③溶液中的溶質為0.002molCH3COONa，離子濃度大小關系為c(Na＋)＞c(CH3COO－)＞c(OH－)＞c(H＋)。答案：D8．解析：依據(jù)電荷守恒，pH＝7的溶液中，c(Na＋)＝2c(A2－)＋c(HA－)，故A正確；依據(jù)電荷守恒c(Na＋)＋c(H＋)＝2c(A2－)＋c(HA－)＋c(OH－)，c(Na＋)＝2c(A2－)＋c(HA－)＋c(OH－)－c(H＋)，E點溶液中c(A2－)＝c(HA－)，c(OH－)＜c(H＋)，所以c(Na＋)－c(HA－)＝c(HA－)＋c(A2－)＋c(OH－)－c(H＋)＜0.10mol·L－1，故B正確；依據(jù)電荷守恒，c(Na＋)＋c(H＋)＝2c(A2－)＋c(HA－)＋c(OH－)，c(Na＋)＝0.10mol·L－1，即c(H2A)＋c(HA－)＋c(A2－)＝c(Na＋)，所以c(H＋)＋c(H2A)＝c(OH－)＋c(A2－)，故C正確；依據(jù)圖像pH＝2的溶液中，c(H2A)＋c(A2－)＜c(HA－)，故D錯誤。答案：D9．解析：H2A屬于二元弱酸，加入NaOH固體調整pH，反應的先后依次是H2A＋NaOH=NaHA＋H2O，NaHA＋NaOH=Na2A＋H2