第52讲 溶液中“粒子”浓度关系
1. 理解电解质溶液中的电离平衡和水解平衡。
2．掌握溶液中各组分之间的守恒关系与大小比较。
1.熟悉两大理论，构建思维基点
(1)电离平衡
①电离过程是微弱的，如H2CO3溶液中： (H2CO3)) (多元弱酸分步电离逐级减弱)。
②多元弱酸的电离是分步进行的，其主要是第一步电离(第一步电离程度远大于第二步电离)。如在H2S溶液中H2S、HS－、S2－、H＋的浓度大小关系是__________________________。
(2)水解平衡
①水解过程是微弱的。如Na2CO3溶液中：)>c(H2CO3)。
②多元弱酸酸根离子的水解是分步进行的，其主要是第一步水解，如在Na2CO3溶液中：、、H2CO3的浓度大小关系应是________________________________________。
2．抓住3种守恒，建立粒子浓度的定量关系
(1)电荷守恒——注重溶液呈电中性
溶液中所有阳离子所带的正电荷总数等于所有阴离子所带的负电荷总数。
(2)元素质量守恒——注重溶液中某元素的原子守恒
在电解质溶液中，粒子可能发生变化，但变化前后其中某种元素的原子个数守恒。
(3)质子守恒——注重分子或离子得失H＋数目不变
在电解质溶液中，由于电离、水解等过程的发生，往往存在质子(H＋)的得失，但得到的质子数等于失去的质子数。
如Na2S水溶液中的质子转移情况图示如下：
由图可得Na2S水溶液中，质子守恒式为：c(H3O＋)＋2c(H2S)＋c(HS－)＝c(OH－)或______________________________________。
质子守恒的关系式也可以由电荷守恒式与元素质量守恒式推导得到。
【教考衔接】
典例1 [2021·天津卷，10]常温下，下列有关电解质溶液的叙述正确的是( )
听课笔记
典例2 [2022·辽宁卷，15C、D改编]甘氨酸(NH2CH2COOH)是人体必需氨基酸之一、在25 ℃时CH2COOH、CH2COO－和NH2CH2COO－的分布分数[如δ(A2－)＝]与溶液pH关系如图。
CH2COOH＋OH－
的平衡常数K＝________。
CH2COO－)________
CH2COOH)·c(NH2CH2COO－)(填“＞”“＜”或“＝”)。
听课笔记
【对点演练】
考向一 粒子种类的判断
1．指出下列溶液中含有的所有粒子。
(1)NaHCO3溶液中：________________________________________________________________________。
(2)Na2CO3溶液中：________________________________________________________________________。
(3)NaHCO3和Na2CO3的混合溶液中：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)向NaOH溶液中通入CO2气体(任意量)：
________________________________________________________________________。
考向二 单一溶液中离子浓度关系
2．常温下，0.1 mol·L－1 NH4Cl溶液。
(1)粒子种类：____________________________________。
(2)离子浓度大小关系：____________________________________。
(3)元素质量守恒：____________________________________。
3．常温下，比较0.1 mol·L－1 NaHCO3溶液中各种离子浓度关系。
(1)大小关系：____________________________________。
(2)元素质量守恒式：____________________________________。
(3)电荷守恒式：____________________________________。
(4)质子守恒式：____________________________________。
4．常温下，比较0.1 mol·L－1 Na2CO3溶液中各种离子浓度关系。
(1)大小关系：____________________________________。
(2)元素质量守恒式：____________________________________。
(3)电荷守恒式：____________________________________。
(4)质子守恒式：____________________________________。
(1)质子守恒式可以由电荷守恒式和元素质量守恒式推导出来。 以KHS溶液为例，电荷守恒式为c(K＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HS－)＋2c(S2－)①，元素质量守恒式为c(K＋)＝c(HS－)＋c(S2－)＋c(H2S)②，由①－②得质子守恒式c(OH－)＋c(S2－)＝c(H2S)＋c(H＋)。
(2)规避等量关系中的2个易错点
①电荷守恒式中不只是各离子浓度的简单相加。如)的化学计量数2代表一个带2个负电荷，不可漏掉。
②元素质量守恒式中，离子浓度系数不能漏写或颠倒。如Na2S溶液中的元素质量守恒式中，“2”表示c(Na＋)是溶液中各种硫元素存在形式的硫原子总浓度的2倍。
考向三 混合溶液(缓冲液)中粒子浓度大小关系
5．含物质的量相同的CH3COOH和CH3COONa混合溶液中：
(1)写出所有电离、水解离子方程式：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)粒子浓度由大到小顺序为__________________________________。
(3)电荷守恒式为________________________________________________________________________。
(4)元素质量守恒式为________________________________________________________________________。
考向四 酸、碱中和型粒子浓度大小比较
6．比较下列几种溶液混合后各离子浓度的大小。
(1)CH3COOH和NaOH等浓度等体积混合，离子浓度大小顺序为________________________________________________________________________。
(2)NaOH和CH3COOH等浓度按1∶2体积比混合后pH<7，离子浓度大小顺序为____________________________________。
(3)pH＝2的CH3COOH与pH＝12的NaOH等体积混合，其离子浓度大小顺序为____________________________________。
酸、碱中和型粒子浓度大小比较的思维模型
考向五 盐与酸(碱)混合型粒子浓度大小关系
7．用物质的量都是0.1 mol的CH3COOH和CH3COONa配成1 L混合溶液，已知其中c(CH3COO－)>c(Na＋)，对该溶液的下列判断正确的是( )
A．c(H＋)>c(OH－)
B．c(CH3COO－)＝0.1 mol·L－1
C．c(CH3COOH)>c(CH3COO－)
D．c(CH3COO－)＋c(OH－)＝0.1 mol·L－1
盐与酸(碱)混合型粒子浓度大小比较的思维模型
首先考虑是否反应，若不反应，分析盐的水解程度和酸(碱)的电离程度的大小；若能反应，则按反应后混合组成综合考虑水解和电离两种因素。
考向六 不同溶液中同一离子浓度的大小比较
8．25 ℃时，相同物质的量浓度的下列溶液中：
①NH4Cl、②CH3COONH4、③NH4HSO4、④(NH4)2SO4、⑤)由大到小的顺序为________________________________________________________________________。
选好参照物，分组比较各个击破——模型构建
第52讲 溶液中“粒子”浓度关系
夯实·必备知识
1．（1）②c（H2S）>c（H＋）>c（HS－）>c（S2－）
（2）②c（CO）>c（HCO）>c（H2CO3）
2．（3）c（H＋）＋2c（H2S）＋c（HS－）＝c（OH－）
突破·关键能力
教考衔接
典例1 解析：由于磷酸为多元酸，第一步电离大于第二步电离大于第三步电离，所以在0.1 mol·L－1H3PO4溶液中，离子浓度大小为：c（H3PO4）＞c（H2PO）＞c（HPO）＞c（PO），故A正确；在0.1 mol·L－1Na2C2O4溶液中，根据电荷守恒得到c（Na＋）＋c（H＋）＝c（OH－）＋c（HC2O）＋2c（C2O），故B错误；在0.1 mol·L－1 NaHCO3溶液中，根据元素质量守恒得到c（H2CO3）＋c（HCO）＋c（CO）＝0.1 mol·L－1，故C错误；氨水和NH4Cl溶液混合，形成pH＝9的溶液，则c（OH－）＞c（H＋），根据电荷守恒c（Cl－）＋c（OH－）＝c（NH）＋c（H＋），则c（Cl－）＜c（NH），故D错误。
答案：A
典例2 解析：（1）NHCH2COO－＋H2O NHCH2COOH＋OH－的平衡常数K＝，25 ℃时，根据a、b曲线交点坐标（2.35，0.50）可知，pH＝2.35时，c（NHCH2COO－）＝c（NHCH2COOH），则K＝c（OH－）＝＝10－11.65。
（2）由（1）可知，＝，根据b、c曲线交点坐标（9.78，0.50）分析可得电离平衡NHCH2COO－ NH2CH2COO－＋H＋的电离常数为K1＝10－9.78，＝＝，
则×
＝×＝<1，
即c2（NHCH2COO－）＞c（NHCH2COOH）·c（NH2CH2COO－）。
答案：（1）10－11.65 （2）＞
对点演练
1．答案：（1）～（4）含有的粒子种类相同：均含有Na＋、CO、HCO、OH－、H＋和H2CO3、H2O
2．答案：（1）Cl－、NH、H＋、OH－、NH3·H2O、H2O
（2）c（Cl－）>c（NH）>c（H＋）>c（OH－）
（3）c（Cl－）＝c（NH）＋c（NH3·H2O）
3．解析：NaHCO3===Na＋＋HCO（完全电离），
HCO＋H2O H2CO3＋OH－（主要），
HCO H＋＋CO（次要），
H2O H＋＋OH－（极微弱）。
答案：（1）c（Na＋）>c（HCO）>c（OH－）>c（H＋）>c（CO）
（2）c（Na＋）＝c（HCO）＋c（CO）＋c（H2CO3）
（3）c（Na＋）＋c（H＋）＝c（HCO）＋2c（CO）＋c（OH－）
（4）c（OH－）＋c（CO）＝c（H2CO3）＋c（H＋）
4．答案：（1）c（Na＋）>c（CO）>c（OH－）>c（HCO）>c（H＋）
（2）c（Na＋）＝2[c（CO）＋c（HCO）＋c（H2CO3）]
（3）c（Na＋）＋c（H＋）＝c（HCO）＋c（OH－）＋2c（CO）
（4）c（OH－）＝c（H＋）＋2c（H2CO3）＋c（HCO）
5．答案：（1）CH3COONa===CH3COO－＋Na＋、CH3COOH CH3COO－＋H＋、H2O H＋＋OH－、
CH3COO－＋H2O CH3COOH＋OH－
（2）c（CH3COO－）>c（Na＋）>c（CH3COOH）>c（H＋）>c（OH－）
（3）c（Na＋）＋c（H＋）＝c（CH3COO－）＋c（OH－）
（4）c（Na＋）＝[c（CH3COO－）＋c（CH3COOH）]
6．答案：（1）c（Na＋）>c（CH3COO－）>c（OH－）>c（H＋）
（2）c（CH3COO－）>c（Na＋）>c（H＋）>c（OH－）
（3）c（CH3COO－）>c（Na＋）>c（H＋）>c（OH－）
7．解析：电荷守恒式为c（CH3COO－）＋c（OH－）＝c（Na＋）＋c（H＋），因c（CH3COO－）>c（Na＋），则c（H＋）>c（OH－）；元素质量守恒式为c（CH3COOH）＋c（CH3COO－）＝0.2 mol·L－1，因c（CH3COO－）>c（Na＋）＝0.1 mol·L－1，则c（CH3COO－）>c（CH3COOH）。
答案：A
8．答案：⑤>④>③>①>②(共25张PPT)
第52讲 溶液中“粒子”浓度关系
1. 理解电解质溶液中的电离平衡和水解平衡。
2．掌握溶液中各组分之间的守恒关系与大小比较。
1.熟悉两大理论，构建思维基点
(1)电离平衡
①电离过程是微弱的，如H2CO3溶液中： (H2CO3)) (多元弱酸分步电离逐级减弱)。
②多元弱酸的电离是分步进行的，其主要是第一步电离(第一步电离程度远大于第二步电离)。如在H2S溶液中H2S、HS－、S2－、H＋的浓度大小关系是__________________________。
(2)水解平衡
①水解过程是微弱的。如Na2CO3溶液中：)>c(H2CO3)。
②多元弱酸酸根离子的水解是分步进行的，其主要是第一步水解，如在Na2CO3溶液中：、、H2CO3的浓度大小关系应是________________________________________。
c（H2S）>c（H＋）>c（HS－）>c（S2－）
2．抓住3种守恒，建立粒子浓度的定量关系
(1)电荷守恒——注重溶液呈电中性
溶液中所有阳离子所带的正电荷总数等于所有阴离子所带的负电荷总数。
(2)元素质量守恒——注重溶液中某元素的原子守恒
在电解质溶液中，粒子可能发生变化，但变化前后其中某种元素的原子个数守恒。
(3)质子守恒——注重分子或离子得失H＋数目不变
在电解质溶液中，由于电离、水解等过程的发生，往往存在质子(H＋)的得失，但得到的质子数等于失去的质子数。
如Na2S水溶液中的质子转移情况图示如下：
由图可得Na2S水溶液中，质子守恒式为：c(H3O＋)＋2c(H2S)＋c(HS－)＝c(OH－)或______________________________________。
质子守恒的关系式也可以由电荷守恒式与元素质量守恒式推导得到。
c（H＋）＋2c（H2S）＋c（HS－）＝c（OH－）
【教考衔接】
典例1 [2021·天津卷，10]常温下，下列有关电解质溶液的叙述正确的是( )
答案：A
典例2 [2022·辽宁卷，15C、D改编]甘氨酸(NH2CH2COOH)是人体必需氨基酸之一、在25 ℃时CH2COOH、CH2COO－和NH2CH2COO－的分布分数[如δ(A2－)＝]与溶液pH关系如图。
CH2COOH＋OH－
的平衡常数K＝________。
CH2COO－)________
CH2COOH)·c(NH2CH2COO－)(填“＞”“＜”或“＝”)。
10－11.65
＞
【对点演练】
考向一 粒子种类的判断
1．指出下列溶液中含有的所有粒子。
(1)NaHCO3溶液中：______________________________________。
(2)Na2CO3溶液中：_______________________________________。
(3)NaHCO3和Na2CO3的混合溶液中：__________________。
(4)向NaOH溶液中通入CO2气体(任意量)：___________________。
考向二 单一溶液中离子浓度关系
2．常温下，0.1 mol·L－1 NH4Cl溶液。
(1)粒子种类：____________________________________。
(2)离子浓度大小关系：____________________________________。
(3)元素质量守恒：____________________________________。
3．常温下，比较0.1 mol·L－1 NaHCO3溶液中各种离子浓度关系。
(1)大小关系：________________________________________。
(2)元素质量守恒式：
________________________________________________。
(3)电荷守恒式：
________________________________________________。
(4)质子守恒式：
________________________________________。
4．常温下，比较0.1 mol·L－1 Na2CO3溶液中各种离子浓度关系。
(1)大小关系：____________________________________。
(2)元素质量守恒式：____________________________________。
(3)电荷守恒式：____________________________________。
(4)质子守恒式：____________________________________。
(1)质子守恒式可以由电荷守恒式和元素质量守恒式推导出来。 以KHS溶液为例，电荷守恒式为c(K＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HS－)＋2c(S2－)①，元素质量守恒式为c(K＋)＝c(HS－)＋c(S2－)＋c(H2S)②，由①－②得质子守恒式c(OH－)＋c(S2－)＝c(H2S)＋c(H＋)。
(2)规避等量关系中的2个易错点
①电荷守恒式中不只是各离子浓度的简单相加。如)的化学计量数2代表一个带2个负电荷，不可漏掉。
②元素质量守恒式中，离子浓度系数不能漏写或颠倒。如Na2S溶液中的元素质量守恒式中，“2”表示c(Na＋)是溶液中各种硫元素存在形式的硫原子总浓度的2倍。
考向三 混合溶液(缓冲液)中粒子浓度大小关系
5．含物质的量相同的CH3COOH和CH3COONa混合溶液中：
(1)写出所有电离、水解离子方程式：_______________________。
(2)粒子浓度由大到小顺序为_______________________________。
(3)电荷守恒式为_______________________________________。
(4)元素质量守恒式为_____________________________________。
考向四 酸、碱中和型粒子浓度大小比较
6．比较下列几种溶液混合后各离子浓度的大小。
(1)CH3COOH和NaOH等浓度等体积混合，离子浓度大小顺序为_________________________。
(2)NaOH和CH3COOH等浓度按1∶2体积比混合后pH<7，离子浓度大小顺序为____________________________________。
(3)pH＝2的CH3COOH与pH＝12的NaOH等体积混合，其离子浓度大小顺序为____________________________________。
酸、碱中和型粒子浓度大小比较的思维模型
考向五 盐与酸(碱)混合型粒子浓度大小关系
7．用物质的量都是0.1 mol的CH3COOH和CH3COONa配成1 L混合溶液，已知其中c(CH3COO－)>c(Na＋)，对该溶液的下列判断正确的是( )
A．c(H＋)>c(OH－)
B．c(CH3COO－)＝0.1 mol·L－1
C．c(CH3COOH)>c(CH3COO－)
D．c(CH3COO－)＋c(OH－)＝0.1 mol·L－1
答案：A
解析：电荷守恒式为c（CH3COO－）＋c（OH－）＝c（Na＋）＋c（H＋），因c（CH3COO－）>c（Na＋），则c（H＋）>c（OH－）；元素质量守恒式为c（CH3COOH）＋c（CH3COO－）＝0.2 mol·L－1，因c（CH3COO－）>c（Na＋）＝0.1 mol·L－1，则c（CH3COO－）>c（CH3COOH）。
盐与酸(碱)混合型粒子浓度大小比较的思维模型
首先考虑是否反应，若不反应，分析盐的水解程度和酸(碱)的电离程度的大小；若能反应，则按反应后混合组成综合考虑水解和电离两种因素。
考向六 不同溶液中同一离子浓度的大小比较
8．25 ℃时，相同物质的量浓度的下列溶液中：
①NH4Cl、②CH3COONH4、③NH4HSO4、④(NH4)2SO4、⑤)由大到小的顺序为___________________。
⑤>④>③>①>②
选好参照物，分组比较各个击破——模型构建
