第49讲 溶液中“粒子”浓度关系
【复习目标】 1.理解电解质溶液中的电离平衡和水解平衡。2.掌握溶液中的守恒关系与各组分的浓度大小比较。
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：
c(H2CO3)＞c(HC)＞c(C)(多元弱酸分步电离且逐级减弱)。
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c(H2S)＞c(H＋)＞c(HS－)＞c(S2－)。
(2)水解平衡
①水解过程是微弱的。如Na2CO3溶液中：
c(C)＞c(HC)＞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：C、HC、H2CO3的浓度大小关系应是c(C)＞c(HC)＞c(H2CO3)。
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可表示为
c(H3O＋)＋2c(H2S)＋c(HS－)＝c(OH－)或c(H＋)＋2c(H2S)＋c(HS－)＝c(OH－)。质子守恒的关系式也可以由电荷守恒式与元素守恒式推导得到。
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)： 。
答案：(1)～(4)含有的粒子种类相同：均含有Na＋、C、HC、OH－、H＋和H2CO3、H2O
单一溶液中离子浓度的关系
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)元素守恒式： 。
答案：(1)Cl－、N、H＋、OH－、NH3·H2O、H2O
(2)c(Cl－)＞c(N)＞c(H＋)＞c(OH－)
(3)c(Cl－)＝c(N)＋c(NH3·H2O)
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)元素守恒式： 。
(3)电荷守恒式： 。
(4)质子守恒式： 。
答案：(1)c(Na＋)＞c(HC)＞c(OH－)＞c(H＋)＞c(C)
(2)c(Na＋)＝c(HC)＋c(C)＋c(H2CO3)
(3)c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HC)＋2c(C)＋c(OH－)
(4)c(OH－)＋c(C)＝c(H2CO3)＋c(H＋)
解析：NaHCO3Na＋＋HC(完全电离)，
HC＋H2O H2CO3＋OH－(主要)，
HC H＋＋C(次要)，
H2O H＋＋OH－(极微弱)。
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)元素守恒式： 。
(3)电荷守恒式： 。
(4)质子守恒式： 。
答案：(1)c(Na＋)＞c(C)＞c(OH－)＞c(HC)＞c(H＋)
(2)c(Na＋)＝2[c(C)＋c(HC)＋c(H2CO3)]
(3)c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HC)＋c(OH－)＋2c(C)
(4)c(OH－)＝c(H＋)＋2c(H2CO3)＋c(HC)
学生用书 第275页
质子守恒式可以由电荷守恒式和元素守恒式推导出来 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＋)。
混合溶液(缓冲液)中粒子浓度大小比较
5.含相同物质的量的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)元素守恒式为 。
答案：(1)CH3COONaCH3COO－＋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)]
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，离子浓度由大到小顺序为
。
(2)NaOH和CH3COOH等浓度按1∶2体积比混合后pH＜7，离子浓度由大到小顺序为 。
(3)pH＝2的CH3COOH与pH＝12的NaOH等体积混合，其离子浓度由大到小顺序为
。
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－)
酸、碱中和型粒子浓度大小比较的思维模型
盐与酸(碱)混合型粒子浓度大小比较
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的比较 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。
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(NH4)2Fe(SO4)2，c(N)由大到小的顺序为 。
答案：⑤＞④＞③＞①＞②
选好参照物，分组比较各个击破
1.(2021·天津卷)常温下，下列有关电解质溶液的叙述正确的是( )
A.在0.1 mol·L－1 H3PO4溶液中c(H3PO4)＞c(H2P)＞c(HP)＞c(P)
B.在0.1 mol·L－1 Na2C2O4溶液中c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HC2)＋c(C2)
学生用书 第276页
C.在0.1 mol·L－1 NaHCO3溶液中c(H2CO3)＋c(HC)＝0.1 mol·L－1
D.氨水和NH4Cl溶液混合，形成pH＝9的溶液中c(Cl－)＞c(N)＞c(OH－)＞c(H＋)
答案：A
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－1 H3PO4溶液中，粒子浓度大小为c(H3PO4)＞c(H2P)＞c(HP)＞c(P)，故A正确；在0.1 mol·L－1 Na2C2O4溶液中，根据电荷守恒得到c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HC2)＋2c(C2)，故B错误；在0.1 mol·L－1 NaHCO3溶液中，根据元素守恒得到c(H2CO3)＋c(HC)＋c(C)＝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(N)＋c(H＋)，则c(Cl－)＜c(N)，故D错误。
2.(2024·江苏卷)室温下，通过下列实验探究SO2的性质。已知Ka1(H2SO3)＝1.3×10－2，Ka2(H2SO3)＝6.2×10－8。
实验1：将SO2气体通入水中，测得溶液pH＝3。
实验2：将SO2气体通入0.1 mol·L－1 NaOH溶液中，当溶液pH＝4时停止通气。
实验3：将SO2气体通入0.1 mol·L－1酸性KMnO4溶液中，当溶液恰好褪色时停止通气。
下列说法正确的是( )
A.实验1所得溶液中：c(HS)＋c(S)＞c(H＋)
B.实验2所得溶液中：c(S)＞c(HS)
C.实验2所得溶液经蒸干、灼烧制得NaHSO3固体
D.实验3所得溶液中：c(S)＞c(Mn2＋)
答案：D
解析：实验1得到H2SO3溶液，实验2溶液的pH为4，为NaHSO3溶液，实验3中SO2和酸性KMnO4溶液反应的离子方程式为5SO2＋2Mn＋2H2O5S＋2Mn2＋＋4H＋。实验1得到H2SO3溶液，其电荷守恒关系式为c(HS)＋2c(S)＋c(OH－)＝c(H＋)，则c(HS)＋c(S)＜c(H＋)，A错误；实验2中溶液pH为4，依据Ka2＝，则6.2×10－8＝，则溶液中c(S)＜c(HS)，B错误；NaHSO3受热易分解，且会被空气中的O2氧化，故蒸干灼烧无法得到NaHSO3固体，C错误；实验3依据发生的反应：5SO2＋2Mn＋2H2O5S＋2Mn2＋＋4H＋，则恰好完全反应后c(S)＞c(Mn2＋)，D正确。
3.(2023·湖南卷改编)常温下，用浓度为0.020 0 mol·L－1的NaOH标准溶液滴定浓度均为0.020 0 mol·L－1的HCl和CH3COOH的混合溶液，滴定过程中溶液的pH随η[η＝]的变化曲线如图所示。
(1)Ka(CH3COOH)＝ 。
(2)a点溶液中，c(Na＋)、c(Cl－)、c(CH3COOH)、c(CH3COO－)四种粒子浓度关系为
。
(3)b点溶液中，c(CH3COOH) c(CH3COO－)(填“＞”“＝”或“＜”)。
答案：(1)10－4.76 (2)c(Na＋)＝c(Cl－)＝c(CH3COOH)＋c(CH3COO－) (3)＜
解析：NaOH溶液和HCl、CH3COOH混酸反应时，先与强酸反应，然后再与弱酸反应，由滴定曲线可知，a点时NaOH溶液和HCl恰好完全反应生成NaCl和水，CH3COOH未发生反应，溶质成分为NaCl和CH3COOH；b点时CH3COOH反应掉一半，溶质成分为NaCl、CH3COOH和CH3COONa；c点时NaOH溶液与CH3COOH恰好完全反应，溶质成分为NaCl、CH3COONa；d点时NaOH过量，溶质成分为NaCl、CH3COONa和NaOH。(1)由分析可知，a点时溶质成分为NaCl和CH3COOH，c(CH3COOH)＝0.010 0 mol/L，c(H＋)＝10－3.38 mol/L，Ka(CH3COOH)＝≈＝10－4.76。(2)a点溶液为等浓度的NaCl和CH3COOH混合溶液，存在元素守恒关系c(Na＋)＝c(Cl－)＝c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)。(3)b点溶液中含有NaCl及等浓度的CH3COOH和CH3COONa，由于pH＜7溶液显酸性，说明CH3COOH的电离程度大于CH3COO－的水解程度，c(CH3COOH)＜c(CH3COO－)。
课时测评49 溶液中“粒子”浓度关系
(时间：45分钟 满分：60分)
(本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！)
选择题1－11题，每小题4分，共44分。
1.硫酸铵溶液中离子浓度关系不正确的是( )
A.c(N)＞c(S)＞c(H＋)＞c(OH－)
B.c(N)＝2c(S)
C.c(N)＋c(NH3·H2O)＝2c(S)
D.c(N)＋c(H＋)＝c(OH－)＋2c(S)
答案：B
解析：硫酸铵中，若N不水解，n(N)＝2n(S)，但溶液中存在N＋H2O NH3·H2O＋H＋，使溶液呈酸性，又因N水解程度很小，所以1＜＜2，B错误；溶液中各离子浓度从大到小顺序为c(N)＞c(S)＞c(H＋)＞c(OH－)，A正确；由元素守恒关系可得c(N)＋c(NH3·H2O)＝2c(S)，C正确；由溶液中电荷守恒可知c(N)＋c(H＋)＝2c(S)＋c(OH－)，D正确。
2.在10 mL 0.1 mol·L－1 NaOH溶液中加入同体积、同浓度的HAc溶液，反应后溶液中各微粒的浓度关系错误的是( )
A.c(Na＋)＞c(Ac－)＞c(H＋)＞c(OH－)
B.c(Na＋)＞c(Ac－)＞c(OH－)＞c(H＋)
C.c(Na＋)＝c(Ac－)＋c(HAc)
D.c(Na＋)＋c(H＋)＝c(Ac－)＋c(OH－)
答案：A
解析：由题意知二者恰好完全反应，生成NaAc，等同于单一盐溶液，由于Ac－发生水解，Ac－＋H2O HAc＋OH－，故有c(Na＋)＞c(Ac－)＞c(OH－)＞c(H＋)，A错误，B正确；由元素守恒知C正确，由电荷守恒知D正确。
3.常温下20 mL 0.2 mol/L氨水与20 mL 0.1 mol/L HCl溶液混合，下列有关混合溶液中微粒浓度关系的判断错误的是( )
A.c(OH－)＝c(N)＋c(NH3·H2O)
B.c(NH3·H2O)＋c(N)＝2c(Cl－)
C.c(N)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(Cl－)
D.c(N)＞c(Cl－)＞c(NH3·H2O)＞c(OH－)＞c(H＋)
答案：A
解析：常温下20 mL 0.2 mol·L－1氨水与20 mL 0.1 mol·L－1 HCl溶液混合反应后，得到NH4Cl与氨水浓度相同的混合溶液，由电荷守恒和元素守恒可得：c(OH－)＝c(Cl－)＋c(H＋)－c(NH3·H2O)，A错误；依据元素守恒：c(NH3·H2O)＋c(N)＝2c(Cl－)，B正确；依据电荷守恒：c(N)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(Cl－)，C正确；因氨水的电离程度大于N的水解程度，所以溶液呈碱性，c(N)＞c(Cl－)＞c(NH3·H2O)＞c(OH－)＞c(H＋)，D正确。
4.氰化氢(HCN)可应用于电镀业(镀铜、镀金、镀银)、采矿业等。常温下，浓度均为0.01 mol·L－1的HCN和NaCN的混合溶液的pH≈8，下列说法正确的是( )
A.常温下，Ka(HCN)≈10－8
B.该混合溶液中水的电离程度大于纯水中水的电离程度
C.该混合溶液中c(HCN)＜c(CN－)
D.该混合溶液中c(CN－)＋c(HCN)＝c(Na＋)
答案：B
解析：若浓度均为0.01 mol·L－1的HCN和NaCN等体积混合，Ka(HCN)＝，但是c(HCN)≠c(CN－)，Ka无法计算，A错误；混合溶液显碱性，说明CN－水解程度大于HCN电离程度，水解促进水的电离，所以该混合溶液中水的电离程度大于纯水中水的电离程度，该混合溶液中c(CN－)＜c(HCN)，B正确、C错误；根据元素守恒可知，该混合溶液中c(CN－)＋c(HCN)＝2c(Na＋)，D错误。
5.等物质的量浓度、等体积的下列溶液中：①H2CO3、②Na2CO3、③NaHCO3、④NH4HCO3、⑤(NH4)2CO3，下列关系或者说法不正确的是( )
A.③④⑤既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液反应
B.将溶液蒸干灼烧只有②能得到对应的固体物质
C.c(HC)的大小关系为④＞③＞②＞⑤＞①
D.c(C)的大小关系为②＞⑤＞③＞④＞①
答案：C
解析：碳酸氢钠、碳酸氢铵都为弱酸的酸式盐，碳酸铵为弱酸的铵盐，都既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液反应，故A正确；①③④⑤性质都不稳定，受热都容易分解，将溶液蒸干灼烧得不到对应的固体物质，②性质稳定，将溶液蒸干灼烧得到对应的固体物质，故B正确；③④相比较，④N、HC水解相互促进，c(HC)：③＞④，故C错误；②⑤相比较，由于⑤N、C水解相互促进，水解程度较大，则c(C)的大小为②＞⑤，③④相比较，④N水解抑制HC电离，c(C)的大小为③＞④，①为二元弱酸，c(C)最小，则c(C)的大小关系为②＞⑤＞③＞④＞①，故D正确。
6.室温下，Ka1(H2S)＝1.3×10－7，Ka2(H2S)＝7.1×10－15。 不考虑溶液混合引起的体积变化和H2S的挥发，室温时下列指定溶液中微粒物质的量浓度关系正确的是( )
A.0.1 mol/L NaHS溶液：c(Na＋)＞c(HS－)＞c(S2－)＞c(H2S)
B.0.1 mol/L Na2S溶液：c(OH－)＝c(H＋)＋c(HS－)＋ c(H2S)
C.0.2 mol/L NaHS溶液和0.1 mol/L NaOH溶液等体积混合：c(HS－)＋3c(H2S)＞c(S2－)
D.向0.1 mol/L NaOH溶液中通入H2S至溶液呈中性：c(Na＋)＝c(HS－)＋c(S2－)
答案：C
解析：根据Ka1可知HS－的水解平衡常数约为7.7×10－8＞Ka2，故HS－的电离程度小于其水解程度，溶液中c(H2S)＞c(S2－)，A错误；根据溶液中的质子守恒，c(H2S)的系数应为2，B错误；根据溶液中的溶质为等浓度的NaHS和Na2S，溶液中的电荷守恒式为c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HS－)＋2c(S2－)，元素守恒式为2c(Na＋)＝3[c(HS－)＋c(S2－)＋c(H2S)]，两种盐水解呈碱性，则c(OH－)＞c(H＋)，将两式约去c(Na＋)后可知C正确；根据溶液中的电荷守恒式c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HS－)＋2c(S2－)可知，当溶液呈中性即c(H＋)＝c(OH－)时，c(Na＋)＝c(HS－)＋2c(S2－)，D错误。
7.25 ℃时，下列有关溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是( )
A.物质的量浓度相等的①NH4Cl ②(NH4)2SO4
③NH4Al(SO4)2三种溶液中，c(N)由大到小的顺序为③＞②＞①
B.0.1 mol/L的Na2CO3溶液：c(OH－)＝c(H＋)＋c(HC)＋c(H2CO3)
C.0.1 mol/L的CH3COOH与0.05 mol/L的NaOH 溶液等体积混合(pH＜7)：c(CH3COO－)＞c(Na＋)＞c(CH3COOH)＞c(H＋)
D.0.1 mol/L的Na2CO3与0.05 mol/L的NaHCO3溶液等体积混合：c(Na＋)＝3c(C)＋3c(HC)＋3c(H2CO3)
答案：C
解析：铵根离子系数越大，溶液中c(N)越大，②中铵根离子系数最大，则②中铵根离子浓度最大，系数相同时，水解程度越大，溶液中c(N)越小，铝离子抑制铵根离子水解，所以c(N)由大到小的顺序为②＞③＞①，A错误；根据质子守恒得c(OH－)＝c(H＋)＋c(HC)＋2c(H2CO3)，B错误；混合溶液中溶质为等物质的量浓度的醋酸和醋酸钠，混合溶液pH＜7，溶液呈酸性，说明醋酸电离程度大于醋酸钠水解程度，则c(CH3COO－)＞c(CH3COOH)，醋酸电离程度和醋酸钠水解程度都较小，所以存在c(CH3COO－)＞c(Na＋)＞c(CH3COOH)＞c(H＋)＞c(OH－)，C正确；溶液中存在元素守恒3n(Na)＝5n(C)，根据元素守恒得3c(Na＋)＝5c(C)＋5c(HC)＋5c(H2CO3)，D错误。
8.含SO2的烟气会形成酸雨，工业上常利用Na2SO3溶液作为吸收液脱除烟气中的SO2，随着SO2的吸收，吸收液的pH不断变化。下列粒子浓度关系一定正确的是( )
A.Na2SO3溶液中存在：c(Na＋)＞c(S)＞c(H2SO3)＞c(HS)
B.已知NaHSO3溶液pH＜7，该溶液中：c(Na＋)＞c(HS)＞c(H2SO3)＞c(S)
C.当吸收液呈酸性时：c(Na＋)＝c(S)＋c(HS)＋c(H2SO3)
D.当吸收液呈中性时：c(Na＋)＝2c(S)＋c(HS)
答案：D
解析：Na2SO3溶液呈碱性，溶液中粒子浓度关系为c(Na＋)＞c(S)＞c(OH－)＞c(HS)＞c(H＋)＞c(H2SO3)，A项错误；NaHSO3溶液pH＜7，则该溶液中HS的电离程度大于水解程度，溶液中粒子浓度大小关系为c(Na＋)＞c(HS)＞c(H＋)＞c(S)＞c(OH－)＞c(H2SO3)，B项错误；当吸收液呈酸性时可以是NaHSO3溶液，溶液中存在元素守恒：c(Na＋)＝c(H2SO3)＋c(S)＋c(HS)，也可以是NaHSO3和Na2SO3的混合溶液，则选项中的元素守恒关系式不再适用，C项错误；当吸收液呈中性时，c(H＋)＝c(OH－)，溶液中存在电荷守恒：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋2c(S)＋c(HS)，故c(Na＋)＝2c(S)＋c(HS)，D项正确。
9.已知：常温下邻苯二甲酸H2A的Ka1＝1.1×10－3，Ka2＝3.9×10－6。用NaOH溶液滴定邻苯二甲酸氢钾(KHA)溶液，混合溶液的相对导电能力变化曲线如图所示(忽略混合时溶液温度的变化)，其中N点为反应终点。下列说法正确的是( )
A.M点离子浓度：c(K＋)＞c(HA－)＞c(H2A)＞c(A2－)
B.N点溶液中存在：c(Na＋)＋c(K＋)＞2c(A2－)＋2c(HA－)
C.P点溶液中一定存在：c(Na＋)＞c(K＋)＞c(OH－)＞c(A2－)
D.从M到P之间的任一点均存在：c(Na＋)＋c(K＋)＋c(H＋)＝c(A2－)＋c(HA－)＋c(OH－)
答案：B
解析：根据邻苯二甲酸的第二步电离平衡常数Ka2＝3.9×10－6可知，HA－的水解平衡常数Kh＝≈9.1×10－12＜Ka2，即电离程度大于水解程度，故KHA溶液中c(A2－)＞c(H2A)，A错误；N点的溶液恰好为等物质的量浓度的Na2A和K2A的混合溶液，根据元素守恒得：c(Na＋)＋c(K＋)＝2c(A2－)＋2c(HA－)＋2c(H2A)，B正确；P点溶液为K2A、Na2A和NaOH的混合溶液，由图可看出N点后，c(K2A)＋c(Na2A)＞c(NaOH)，则有c(A2－)＞c(OH－)，C错误；D式为电荷守恒式，式中的c(A2－)的系数应为2，D错误。
10.一种捕集烟气中CO2的过程如图所示。室温下以0.1 mol·L－1 KOH溶液吸收CO2，若通入CO2所引起的溶液体积变化和H2O挥发可忽略，溶液中含碳物种的浓度c总＝c(H2CO3)＋c(HC)＋c(C)。H2CO3电离常数分别为Ka1＝4.4×10－7、Ka2＝4.4×10－11。下列说法正确的是( )
A.KOH吸收CO2所得到的溶液中：c(H2CO3)＞c(HC)
B.KOH完全转化为K2CO3时，溶液中：c(OH－)＝c(H＋)＋c(HC)＋c(H2CO3)
C.KOH溶液吸收CO2，c总＝0.1 mol·L－1溶液中：c(H2CO3)＞c(C)
D.如图所示的“吸收”“转化”过程中，溶液的温度下降
答案：C
解析：KOH吸收CO2所得到的溶液，若为K2CO3溶液，则C主要发生第一步水解，溶液中：c(H2CO3)＜c(HC)，若为KHCO3溶液，HC发生水解的程度很小，溶液中：c(H2CO3)＜c(HC)，A错误；KOH完全转化为K2CO3时，依据电荷守恒，溶液中：c(K＋)＋ c(H＋)＝c(OH－)＋c(HC)＋2c(C)，依据元素守恒，溶液中：c(K＋)＝2[c(C)＋c(HC)＋c(H2CO3)]，则c(OH－)＝c(H＋)＋c(HC)＋2c(H2CO3)，B错误；KOH溶液吸收CO2，c(KOH)＝0.1 mol·L－1，c总＝0.1 mol·L－1，则溶液为KHCO3溶液，HC的水解常数Kh2＝＝≈2.3×10－8＞Ka2＝4.4×10－11，表明HC以水解为主，所以溶液中c(H2CO3)＞c(C)，C正确；如题图所示的“吸收”“转化”过程中，发生反应为CO2＋2KOHK2CO3＋H2O、K2CO3＋CaO＋H2OCaCO3＋2KOH(若生成KHCO3或K2CO3与KHCO3的混合物，则原理相同)，二式相加得：CO2＋CaOCaCO3，该反应放热，溶液的温度升高，D错误。
11.(2024·连云港调研)室温下，通过下列实验探究Na2SO3、NaHSO3溶液的性质。
实验 实验操作和现象
1 用pH试纸测定0.1 mol·L－1 Na2SO3溶液的pH，测得pH约为10
2 向0.1 mol·L－1 Na2SO3溶液中通入少量SO2，测得溶液pH约为8
3 用pH试纸测定0.1 mol·L－1 NaHSO3溶液的pH，测得pH约为5
4 向0.1 mol·L－1 Na2SO3溶液中通入少量Cl2，无明显现象
下列说法不正确的是( )
A.0.1 mol·L－1 Na2SO3溶液中存在：c(OH－)＝c(H＋)＋2c(H2SO3)＋c(HS)
B.实验2得到的溶液中存在：c(Na＋)＞c(HS)＋2c(S)
C.实验3可以得出：Ka1(H2SO3)·Ka2(H2SO3)＞Kw
D.实验4反应后的溶液中存在：c(S)＋3c(S)＝c(H2SO3)
答案：D
解析：A项，Na2SO3是强碱弱酸盐，水解显碱性，溶液中存在质子守恒，c(OH－)＝c(H＋)＋2c(H2SO3)＋c(HS)，正确；B项，0.1 mol·L－1 Na2SO3溶液中通入少量SO2，存在电荷守恒：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HS)＋2c(S)，测得溶液pH约为8，所以c(H＋)＜c(OH－)，所以c(Na＋)＞c(HS)＋2c(S)，正确；C项，由HS H＋＋S可得Ka2(H2SO3)＝，由HS＋H2O H2SO3＋OH－可得Kh＝＝＝，因为NaHSO3溶液显酸性，说明HS电离大于水解，所以Ka2＞，即Ka1(H2SO3)·Ka2(H2SO3)＞Kw，正确；D项，Na2SO3溶液中通入少量Cl2，会发生反应：Cl2＋S＋H2OS＋2H＋＋2Cl－，S＋H＋HS，即反应总式为3S＋Cl2＋H2OS＋2Cl－＋2HS，所以溶液为NaCl、Na2SO4、NaHSO3和Na2SO3的混合溶液，由实验3可知HS电离大于水解，即c(S)＞c(H2SO3)，所以c(S)＋3c(S)＞c(H2SO3)，错误。
12.(6分)某二元酸(化学式用H2B表示)在水中的电离方程式是H2BH＋＋HB－；HB－ H＋＋B2－。回答下列问题。
(1)Na2B溶液显 (填“酸性”“中性”或“碱性”)，理由是 (用离子方程式表示)。
(2)在0.1 mol·L－1的Na2B溶液中，下列粒子浓度关系式正确的是 (填字母)。
A.c(B2－)＋c(HB－)＋c(H2B)＝0.1 mol·L－1
B.c(Na＋)＋c(OH－)＝c(H＋)＋c(HB－)
C.c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HB－)＋2c(B2－)
D.c(Na＋)＝2c(B2－)＋2c(HB－)
(3)已知0.1 mol·L－1 NaHB溶液的pH＝2，0.1 mol·L－1 NaHB溶液中各种离子浓度由大到小的顺序是 。
答案：(1)碱性 B2－＋H2O HB－＋OH－
(2)CD
(3)c(Na＋)＞c(HB－)＞c(H＋)＞c(B2－)＞c(OH－)
解析：(1)由H2BH＋＋HB－(完全电离)，HB－ H＋＋B2－(部分电离)，知Na2B溶液中B2－会发生水解反应：B2－＋H2O HB－＋OH－，故Na2B溶液显碱性。(2)在Na2B溶液中存在：Na2B2Na＋＋B2－，B2－＋H2O HB－＋OH－，H2O H＋＋OH－。由电荷守恒知，c(Na＋)＋c(H＋)＝2c(B2－)＋c(OH－)＋c(HB－)，C正确；由元素守恒知，c(Na＋)＝2c(B2－)＋2c(HB－)＝0.2 mol·L－1，D正确；在Na2B溶液中不存在H2B，A错误；由元素守恒和电荷守恒知，B错误。(3)在NaHB溶液中，NaHBNa＋＋HB－，HB－ H＋＋B2－，H2O H＋＋OH－。溶液中各离子浓度由大到小的顺序为c(Na＋)＞c(HB－)＞c(H＋)＞c(B2－)＞c(OH－)。
13.(4分)比较下列几组溶液中指定离子浓度的大小。
(1)浓度均为0.1 mol·L－1的①H2S、②NaHS、③Na2S、④H2S和NaHS混合液，溶液pH从大到小的顺序是 (填序号，下同)。
(2)相同浓度的下列溶液中：①CH3COONH4、②CH3COONa、③CH3COOH中，c(CH3COO－)由大到小的顺序是 。
(3)c(N)相等的①(NH4)2SO4溶液、②NH4HSO4溶液、③(NH4)2CO3溶液、④NH4Cl溶液，其物质的量浓度由大到小的顺序为 。
答案：(1)③＞②＞④＞① (2)②＞①＞③
(3)④＞②＞③＞①
14.(6分)(1)常温下有由NH4Cl和NH3·H2O组成的混合液。
若其pH＝7，则该溶液中c(N) c(Cl－)(填“＞”“＜”或“＝”，下同)。
若pH＞7，则该溶液中c(N) c(Cl－)。
(2)0.1 mol/L的NaHSO3溶液中各离子浓度关系为c(Na＋)＋c(H＋)＝ ，c(HS)＋c(S)＋c(H2SO3)＝ (计算出具体数据)。
答案：(1)＝ ＞ (2)c(HS)＋2c(S)＋c(OH－) 0.1 mol/L
解析：(1)常温下由NH4Cl和NH3·H2O组成的混合液中：根据电荷守恒可知，c(N)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(Cl－)；若其pH＝7，c(H＋)＝c(OH－)，则该溶液中c(N)＝c(Cl－)；若pH＞7，c(H＋)＜c(OH－)，则该溶液中c(N)＞c(Cl－)。(2)0.1 mol/L的NaHSO3溶液中，根据电荷守恒可知，c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HS)＋2c(S)＋c(OH－)，根据元素守恒可知，c(HS)＋c(S)＋c(H2SO3)＝c(Na＋)＝0.1 mol/L。(共69张PPT)
第49讲 溶液中“粒子”浓度关系
第十章 水溶液中的离子反应与平衡
高三一轮复习讲义 人教版 (单选)
1.理解电解质溶液中的电离平衡和水解平衡。
2.掌握溶液中的守恒关系与各组分的浓度大小比较。
复习目标
课时测评
内容索引
必备知识整合
关键能力提升
高考真题感悟
必备知识整合
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：
c(H2CO3)＞c(HC)＞c(C)(多元弱酸分步电离且逐级减弱)。
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c(H2S)＞c(H＋)＞c(HS－)＞c(S2－)。
(2)水解平衡
①水解过程是微弱的。如Na2CO3溶液中：
c(C)＞c(HC)＞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：C、HC、H2CO3的浓度大小关系应是c(C)＞c(HC)＞c(H2CO3)。
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可表示为
c(H3O＋)＋2c(H2S)＋c(HS－)＝c(OH－)或c(H＋)＋2c(H2S)＋c(HS－)＝c(OH－)。质子守恒的关系式也可以由电荷守恒式与元素守恒式推导得到。
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关键能力提升
考向1 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)： 。
答案：(1)～(4)含有的粒子种类相同：均含有Na＋、C、HC、OH 、H＋和H2CO3、H2O
考向2 单一溶液中离子浓度的关系
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)元素守恒式： 。
Cl－、N、H＋、OH－、NH3·H2O、H2O
c(Cl－)＞c(N)＞c(H＋)＞c(OH－)
c(Cl－)＝c(N)＋c(NH3·H2O)
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： 。
c(Na＋)＞c(HC)＞c(OH－)＞c(H＋)＞c(C)
NaHCO3Na＋＋HC(完全电离)，
(2)元素守恒式： 。
c(Na＋)＝c(HC)＋c(C)＋c(H2CO3)
HC＋H2O H2CO3＋OH－(主要)，
(3)电荷守恒式： 。
c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HC)＋2c(C)＋c(OH－)
HC H＋＋C(次要)，
(4)质子守恒式： 。
c(OH－)＋c(C)＝c(H2CO3)＋c(H＋)
H2O H＋＋OH－(极微弱)。
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)元素守恒式： 。
(3)电荷守恒式： 。
(4)质子守恒式： 。
c(Na＋)＞c(C)＞c(OH－)＞c(HC)＞c(H＋)
c(Na＋)＝2[c(C)＋c(HC)＋c(H2CO3)]
c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HC)＋c(OH－)＋2c(C)
c(OH－)＝c(H＋)＋2c(H2CO3)＋c(HC)
质子守恒式可以由电荷守恒式和元素守恒式推导出来
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＋)。
练后归纳
考向3 混合溶液(缓冲液)中粒子浓度大小比较
5.含相同物质的量的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)元素守恒式为 。
CH3COONaCH3COO－＋Na＋、
CH3COOH CH3COO－＋H＋、H2O H＋＋OH－、CH3COO－＋H2O
CH3COOH＋OH－
c(CH3COO－)＞c(Na＋)＞c(CH3COOH)
＞c(H＋)＞c(OH－)
c(Na＋)＋c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)
c(Na＋)＝[c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)]
考向4 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，离子浓度由大到小顺序为
————————— —————。
(2)NaOH和CH3COOH等浓度按1∶2体积比混合后pH＜7，离子浓度由大到小顺序为 。
(3)pH＝2的CH3COOH与pH＝12的NaOH等体积混合，其离子浓度由大到小顺序为 。
c(Na＋)＞c(CH3COO－)＞c(OH－)＞c(H＋)
c(CH3COO－)＞c(Na＋)＞c(H＋)＞c(OH－)
c(CH3COO－)＞c(Na＋)＞c(H＋)＞c(OH－)
酸、碱中和型粒子浓度大小比较的思维模型
模型构建
考向5 盐与酸(碱)混合型粒子浓度大小比较
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
√
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的比较
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。
练后归纳
考向6 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(NH4)2Fe(SO4)2，c(N)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
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高考真题感悟
1.(2021·天津卷)常温下，下列有关电解质溶液的叙述正确的是
A.在0.1 mol·L－1 H3PO4溶液中c(H3PO4)＞c(H2P)＞c(HP)＞c(P)
B.在0.1 mol·L－1 Na2C2O4溶液中c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HC2)＋c(C2)
C.在0.1 mol·L－1 NaHCO3溶液中c(H2CO3)＋c(HC)＝0.1 mol·L－1
D.氨水和NH4Cl溶液混合，形成pH＝9的溶液中c(Cl－)＞c(N)＞c(OH－)＞c(H＋)
√
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－1 H3PO4溶液中，粒子浓度大小为c(H3PO4)＞c(H2P)＞c(HP)＞c(P)，故A正确；在0.1 mol·L－1 Na2C2O4溶液中，根据电荷守恒得到c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HC2)＋2c(C2)，故B错误；在0.1 mol·L－1 NaHCO3溶液中，根据元素守恒得到c(H2CO3)＋c(HC)＋c(C)＝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(N)＋c(H＋)，则c(Cl－)＜c(N)，故D
错误。
2.(2024·江苏卷)室温下，通过下列实验探究SO2的性质。已知Ka1(H2SO3)＝1.3×10－2，Ka2(H2SO3)＝6.2×10－8。
实验1：将SO2气体通入水中，测得溶液pH＝3。
实验2：将SO2气体通入0.1 mol·L－1 NaOH溶液中，当溶液pH＝4时停止通气。
实验3：将SO2气体通入0.1 mol·L－1酸性KMnO4溶液中，当溶液恰好褪色时停止通气。
下列说法正确的是
A.实验1所得溶液中：c(HS)＋c(S)＞c(H＋)
B.实验2所得溶液中：c(S)＞c(HS)
C.实验2所得溶液经蒸干、灼烧制得NaHSO3固体
D.实验3所得溶液中：c(S)＞c(Mn2＋)
√
实验1得到H2SO3溶液，实验2溶液的pH为4，为NaHSO3溶液，实验3中SO2和酸性KMnO4溶液反应的离子方程式为5SO2＋2Mn＋2H2O5S＋2Mn2＋＋4H＋。实验1得到H2SO3溶液，其电荷守恒关系式为c(HS)＋2c(S)＋c(OH－)＝c(H＋)，则c(HS)＋c(S)＜c(H＋)，A错误；实验2中溶液pH为4，依据Ka2＝，则6.2×10－8＝，则溶液中c(S)＜c(HS)，B错误；NaHSO3受热易分解，且会被空气中的O2氧化，故蒸干灼烧无法得到NaHSO3固体，C错误；实验3依据发生的反应：5SO2＋2Mn＋2H2O5S＋2Mn2＋＋4H＋，则恰好完全反应后c(S)＞c(Mn2＋)，D正确。
3.(2023·湖南卷改编)常温下，用浓度为0.020 0 mol·L－1的NaOH标准溶液滴定浓度均为0.020 0 mol·L－1的HCl和CH3COOH的混合溶液，滴定过程中溶液的pH随η[η＝]的变化曲线如图所示。
(1)Ka(CH3COOH)＝ 。
10－4.76
NaOH溶液和HCl、CH3COOH混酸反应时，先与强酸反应，然后再与弱酸反应，由滴定曲线可知，a点时NaOH溶液和HCl恰好完全反应生成NaCl和水，CH3COOH未发生反应，溶质成分为NaCl和CH3COOH；b点时CH3COOH反应掉一半，溶质成分为NaCl、CH3COOH和CH3COONa；c点时NaOH溶液与CH3COOH恰好完全反应，溶质成分为NaCl、CH3COONa；d点时NaOH过量，溶质成分为NaCl、CH3COONa和NaOH。
由分析可知，a点时溶质成分为NaCl和CH3COOH，c(CH3COOH)＝0.010 0 mol/L，c(H＋)＝10－3.38 mol/L，Ka(CH3COOH)＝≈＝10－4.76。
(2)a点溶液中，c(Na＋)、c(Cl－)、c(CH3COOH)、c(CH3COO－)四种粒子浓度关系为 。
c(Na＋)＝c(Cl－)＝c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)
NaOH溶液和HCl、CH3COOH混酸反应时，先与强酸反应，然后再与弱酸反应，由滴定曲线可知，a点时NaOH溶液和HCl恰好完全反应生成NaCl和水，CH3COOH未发生反应，溶质成分为NaCl和CH3COOH；b点时CH3COOH反应掉一半，溶质成分为NaCl、CH3COOH和CH3COONa；c点时NaOH溶液与CH3COOH恰好完全反应，溶质成分为NaCl、CH3COONa；d点时NaOH过量，溶质成分为NaCl、CH3COONa和NaOH。a点溶液为等浓度的NaCl和CH3COOH混合溶液，存在元素守恒关系c(Na＋)＝c(Cl－)＝c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)。
(3)b点溶液中，c(CH3COOH) c(CH3COO－)(填“＞”“＝”或“＜”)。
＜
NaOH溶液和HCl、CH3COOH混酸反应时，先与强酸反应，然后再与弱酸反应，由滴定曲线可知，a点时NaOH溶液和HCl恰好完全反应生成NaCl和水，CH3COOH未发生反应，溶质成分为NaCl和CH3COOH；b点时CH3COOH反应掉一半，溶质成分为NaCl、CH3COOH和CH3COONa；c点时NaOH溶液与CH3COOH恰好完全反应，溶质成分为NaCl、CH3COONa；d点时NaOH过量，溶质成分为NaCl、CH3COONa和NaOH。b点溶液中含有NaCl及等浓度的
CH3COOH和CH3COONa，由于pH＜7溶液显酸性，说明CH3COOH的电离程度大于CH3COO－的水解程度，c(CH3COOH)＜c(CH3COO－)。
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课 时 测 评
1.硫酸铵溶液中离子浓度关系不正确的是
A.c(N)＞c(S)＞c(H＋)＞c(OH－)
B.c(N)＝2c(S)
C.c(N)＋c(NH3·H2O)＝2c(S)
D.c(N)＋c(H＋)＝c(OH－)＋2c(S)
√
硫酸铵中，若N不水解，n(N)＝2n(S)，但溶液中存在N＋H2O NH3·H2O＋H＋，使溶液呈酸性，又因N水解程度很小，所以1＜＜2，B错误；溶液中各离子浓度从大到小顺序为c(N)＞c(S)＞c(H＋)＞c(OH－)，A正确；由元素守恒关系可得c(N)＋c(NH3·H2O)＝2c(S)，C正确；由溶液中电荷守恒可知c(N)＋c(H＋)＝2c(S)＋c(OH－)，D正确。
2.在10 mL 0.1 mol·L－1 NaOH溶液中加入同体积、同浓度的HAc溶液，反应后溶液中各微粒的浓度关系错误的是
A.c(Na＋)＞c(Ac－)＞c(H＋)＞c(OH－)
B.c(Na＋)＞c(Ac－)＞c(OH－)＞c(H＋)
C.c(Na＋)＝c(Ac－)＋c(HAc)
D.c(Na＋)＋c(H＋)＝c(Ac－)＋c(OH－)
由题意知二者恰好完全反应，生成NaAc，等同于单一盐溶液，由于Ac－发生水解，Ac－＋H2O HAc＋OH－，故有c(Na＋)＞c(Ac－)＞c(OH－)＞c(H＋)，A错误，B正确；由元素守恒知C正确，由电荷守恒知D正确。
√
3.常温下20 mL 0.2 mol/L氨水与20 mL 0.1 mol/L HCl溶液混合，下列有关混合溶液中微粒浓度关系的判断错误的是
A.c(OH－)＝c(N)＋c(NH3·H2O)
B.c(NH3·H2O)＋c(N)＝2c(Cl－)
C.c(N)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(Cl－)
D.c(N)＞c(Cl－)＞c(NH3·H2O)＞c(OH－)＞c(H＋)
√
常温下20 mL 0.2 mol·L－1氨水与20 mL 0.1 mol·L－1 HCl溶液混合反应后，得到NH4Cl与氨水浓度相同的混合溶液，由电荷守恒和元素守恒可得：c(OH－)＝c(Cl－)＋c(H＋)－c(NH3·H2O)，A错误；依据元素守恒：c(NH3·H2O)＋c(N)＝2c(Cl－)，B正确；依据电荷守恒：c(N)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(Cl－)，C正确；因氨水的电离程度大于N的水解程度，所以溶液呈碱性，c(N)＞c(Cl－)＞c(NH3·H2O)＞c(OH－)＞c(H＋)，D正确。
4.氰化氢(HCN)可应用于电镀业(镀铜、镀金、镀银)、采矿业等。常温下，浓度均为0.01 mol·L－1的HCN和NaCN的混合溶液的pH≈8，下列说法正确的是
A.常温下，Ka(HCN)≈10－8
B.该混合溶液中水的电离程度大于纯水中水的电离程度
C.该混合溶液中c(HCN)＜c(CN－)
D.该混合溶液中c(CN－)＋c(HCN)＝c(Na＋)
√
若浓度均为0.01 mol·L－1的HCN和NaCN等体积混合，Ka(HCN)＝，但是c(HCN)≠c(CN－)，Ka无法计算，A错误；混合溶液显碱性，说明CN－水解程度大于HCN电离程度，水解促进水的电离，所以该混合溶液中水的电离程度大于纯水中水的电离程度，该混合溶液中c(CN－)＜c(HCN)，B正确、C错误；根据元素守恒可知，该混合溶液中c(CN－)＋c(HCN)＝2c(Na＋)，D错误。
5.等物质的量浓度、等体积的下列溶液中：①H2CO3、②Na2CO3、
③NaHCO3、④NH4HCO3、⑤(NH4)2CO3，下列关系或者说法不正确的是
A.③④⑤既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液反应
B.将溶液蒸干灼烧只有②能得到对应的固体物质
C.c(HC)的大小关系为④＞③＞②＞⑤＞①
D.c(C)的大小关系为②＞⑤＞③＞④＞①
√
碳酸氢钠、碳酸氢铵都为弱酸的酸式盐，碳酸铵为弱酸的铵盐，都既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液反应，故A正确；①③④⑤性质都不稳定，受热都容易分解，将溶液蒸干灼烧得不到对应的固体物质，
②性质稳定，将溶液蒸干灼烧得到对应的固体物质，故B正确；③④相比较，④N、HC水解相互促进，c(HC)：③＞④，故C错误；②⑤相比较，由于⑤N、C水解相互促进，水解程度较大，则c(C)的大小为②＞⑤，③④相比较，④N水解抑制HC电离，c(C)的大小为③＞④，①为二元弱酸，c(C)最小，则c(C)的大小关系为②＞⑤＞③＞④＞①，故D正确。
6.室温下，Ka1(H2S)＝1.3×10－7，Ka2(H2S)＝7.1×10－15。 不考虑溶液混合引起的体积变化和H2S的挥发，室温时下列指定溶液中微粒物质的量浓度关系正确的是
A.0.1 mol/L NaHS溶液：c(Na＋)＞c(HS－)＞c(S2－)＞c(H2S)
B.0.1 mol/L Na2S溶液：c(OH－)＝c(H＋)＋c(HS－)＋ c(H2S)
C.0.2 mol/L NaHS溶液和0.1 mol/L NaOH溶液等体积混合：c(HS－)＋3c(H2S)＞c(S2－)
D.向0.1 mol/L NaOH溶液中通入H2S至溶液呈中性：c(Na＋)＝c(HS－)＋c(S2－)
√
根据Ka1可知HS－的水解平衡常数约为7.7×10－8＞Ka2，故HS－的电离程度小于其水解程度，溶液中c(H2S)＞c(S2－)，A错误；根据溶液中的质子守恒，c(H2S)的系数应为2，B错误；根据溶液中的溶质为等浓度的NaHS和Na2S，溶液中的电荷守恒式为c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HS－)＋2c(S2－)，元素守恒式为2c(Na＋)＝3[c(HS－)＋c(S2－)＋c(H2S)]，两种盐水解呈碱性，则c(OH－)＞c(H＋)，将两式约去c(Na＋)后可知C正确；根据溶液中的电荷守恒式c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HS－)＋2c(S2－)可知，当溶液呈中性即c(H＋)＝c(OH－)时，c(Na＋)＝c(HS－)＋2c(S2－)，D错误。
7.25 ℃时，下列有关溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是
A.物质的量浓度相等的①NH4Cl ②(NH4)2SO4 ③NH4Al(SO4)2三种溶液中，c(N)由大到小的顺序为③＞②＞①
B.0.1 mol/L的Na2CO3溶液：c(OH－)＝c(H＋)＋c(HC)＋c(H2CO3)
C.0.1 mol/L的CH3COOH与0.05 mol/L的NaOH 溶液等体积混合(pH＜7)：c(CH3COO－)＞c(Na＋)＞c(CH3COOH)＞c(H＋)
D.0.1 mol/L的Na2CO3与0.05 mol/L的NaHCO3溶液等体积混合：c(Na＋)＝3c(C)＋3c(HC)＋3c(H2CO3)
√
铵根离子系数越大，溶液中c(N)越大，②中铵根离子系数最大，则②中铵根离子浓度最大，系数相同时，水解程度越大，溶液中c(N)越小，铝离子抑制铵根离子水解，所以c(N)由大到小的顺序为②＞③＞①，A错误；根据质子守恒得c(OH－)＝c(H＋)＋c(HC)＋2c(H2CO3)，B错误；混合溶液中溶质为等物质的量浓度的醋酸和醋酸钠，混合溶液pH＜7，溶液呈酸性，说明醋酸电离程度大于醋酸钠水解程度，则c(CH3COO－)＞c(CH3COOH)，醋酸电离程度和醋酸钠水解程度都较小，所以存在c(CH3COO－)＞c(Na＋)＞c(CH3COOH)＞c(H＋)＞c(OH－)，C正确；溶液中存在元素守恒3n(Na)＝5n(C)，根据元素守恒得3c(Na＋)＝5c(C)＋5c(HC)＋5c(H2CO3)，D错误。
8.含SO2的烟气会形成酸雨，工业上常利用Na2SO3溶液作为吸收液脱除烟气中的SO2，随着SO2的吸收，吸收液的pH不断变化。下列粒子浓度关系一定正确的是
A.Na2SO3溶液中存在：c(Na＋)＞c(S)＞c(H2SO3)＞c(HS)
B.已知NaHSO3溶液pH＜7，该溶液中：c(Na＋)＞c(HS)＞c(H2SO3)＞c(S)
C.当吸收液呈酸性时：c(Na＋)＝c(S)＋c(HS)＋c(H2SO3)
D.当吸收液呈中性时：c(Na＋)＝2c(S)＋c(HS)
√
Na2SO3溶液呈碱性，溶液中粒子浓度关系为c(Na＋)＞c(S)＞c(OH－)＞c(HS)＞c(H＋)＞c(H2SO3)，A项错误；NaHSO3溶液pH＜7，则该溶液中HS的电离程度大于水解程度，溶液中粒子浓度大小关系为c(Na＋)＞c(HS)＞c(H＋)＞c(S)＞c(OH－)＞c(H2SO3)，B项错误；当吸收液呈酸性时可以是NaHSO3溶液，溶液中存在元素守恒：c(Na＋)＝c(H2SO3)＋c(S)＋c(HS)，也可以是NaHSO3和Na2SO3的混合溶液，则选项中的元素守恒关系式不再适用，C项错误；当吸收液呈中性时，c(H＋)＝c(OH－)，溶液中存在电荷守恒：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋2c(S)＋c(HS)，故c(Na＋)＝2c(S)＋c(HS)，D项
正确。
9.已知：常温下邻苯二甲酸H2A的Ka1＝1.1×10－3，Ka2＝3.9×10－6。用NaOH溶液滴定邻苯二甲酸氢钾(KHA)溶液，混合溶液的相对导电能力变化曲线如图所示(忽略混合时溶液温度的变化)，其中N点为反应终点。下列说法正确的是
A.M点离子浓度：c(K＋)＞c(HA－)＞c(H2A)＞
c(A2－)
B.N点溶液中存在：c(Na＋)＋c(K＋)＞2c(A2－)＋
2c(HA－)
C.P点溶液中一定存在：c(Na＋)＞c(K＋)＞c(OH－)＞c(A2－)
D.从M到P之间的任一点均存在：c(Na＋)＋c(K＋)＋c(H＋)＝c(A2－)＋c(HA－)＋c(OH－)
√
根据邻苯二甲酸的第二步电离平衡常数Ka2＝3.9×10－6可知，HA－的水解平衡常数Kh＝≈9.1×10－12＜Ka2，即电离程度大于水解程度，故KHA溶液中c(A2－)＞c(H2A)，A错误；N点的溶液恰好为等物质的量浓度的Na2A和K2A的混合溶液，根据元素守恒得：c(Na＋)＋c(K＋)＝2c(A2－)＋2c(HA－)＋2c(H2A)，B正确；P点溶液为K2A、Na2A和NaOH的混合溶液，由图可看出N点后，c(K2A)＋c(Na2A)＞c(NaOH)，则有c(A2－)＞c(OH－)，C错误；D式为电荷守恒式，式中的c(A2－)的系数应为2，D错误。
10.一种捕集烟气中CO2的过程如图所示。室温下以0.1 mol·L－1 KOH溶液吸收CO2，若通入CO2所引起的溶液体积变化和H2O挥发可忽略，溶液中含碳物种的浓度c总＝c(H2CO3)＋c(HC)＋c(C)。H2CO3电离常数分别为Ka1＝4.4×10－7、Ka2＝4.4×10－11。下列说法正确的是
A.KOH吸收CO2所得到的溶液中：c(H2CO3)
＞c(HC)
B.KOH完全转化为K2CO3时，溶液中：c(OH－)
＝c(H＋)＋c(HC)＋c(H2CO3)
C.KOH溶液吸收CO2，c总＝0.1 mol·L－1溶液中：
c(H2CO3)＞c(C)
D.如图所示的“吸收”“转化”过程中，溶液的温度下降
√
KOH吸收CO2所得到的溶液，若为K2CO3溶液，则C主要发生第一步水解，溶液中：c(H2CO3)＜c(HC)，若为KHCO3溶液，HC发生水解的程度很小，溶液中：c(H2CO3)＜c(HC)，A错误；KOH完全转化为K2CO3时，依据电荷守恒，溶液中：c(K＋)＋ c(H＋)＝c(OH－)＋c(HC)＋2c(C)，依据元素守恒，溶液中：c(K＋)＝2[c(C)＋c(HC)＋c(H2CO3)]，则c(OH－)＝c(H＋)＋ c(HC)＋
2c(H2CO3)，B错误；KOH溶液吸收CO2，c(KOH)＝0.1 mol·L－1，c总＝0.1 mol·L－1，则溶液为KHCO3溶液，HC的水解常数Kh2＝＝≈2.3×10－8＞Ka2＝4.4×10－11，表明HC以水解为主，所以溶液中c(H2CO3)＞c(C)，C正确；如题图所示的“吸收”“转化”
过程中，发生反应为CO2＋2KOHK2CO3＋H2O、K2CO3＋CaO＋H2OCaCO3＋2KOH(若生成KHCO3或K2CO3与KHCO3的混合物，则原理相同)，二式相加得：CO2＋CaOCaCO3，该反应放热，溶液的温度升高，D错误。
11.(2024·连云港调研)室温下，通过下列实验探究Na2SO3、NaHSO3溶液的性质。
下列说法不正确的是
A.0.1 mol·L－1 Na2SO3溶液中存在：c(OH－)＝c(H＋)＋2c(H2SO3)＋c(HS)
B.实验2得到的溶液中存在：c(Na＋)＞c(HS)＋2c(S)
C.实验3可以得出：Ka1(H2SO3)·Ka2(H2SO3)＞Kw
D.实验4反应后的溶液中存在：c(S)＋3c(S)＝c(H2SO3)
实验 实验操作和现象
1 用pH试纸测定0.1 mol·L－1 Na2SO3溶液的pH，测得pH约为10
2 向0.1 mol·L－1 Na2SO3溶液中通入少量SO2，测得溶液pH约为8
3 用pH试纸测定0.1 mol·L－1 NaHSO3溶液的pH，测得pH约为5
4 向0.1 mol·L－1 Na2SO3溶液中通入少量Cl2，无明显现象
√
A项，Na2SO3是强碱弱酸盐，水解显碱性，溶液中存在质子守恒，c(OH－)＝c(H＋)＋2c(H2SO3)＋c(HS)，正确；B项，0.1 mol·L－1 Na2SO3溶液中通入少量SO2，存在电荷守恒：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HS)＋2c(S)，测得溶液pH约为8，所以c(H＋)＜c(OH－)，所以c(Na＋)＞c(HS)＋2c(S)，正确；C项，由HS H＋＋S
实验 实验操作和现象
1 用pH试纸测定0.1 mol·L－1 Na2SO3溶液的pH，测得pH约为10
2 向0.1 mol·L－1 Na2SO3溶液中通入少量SO2，测得溶液pH约为8
3 用pH试纸测定0.1 mol·L－1 NaHSO3溶液的pH，测得pH约为5
4 向0.1 mol·L－1 Na2SO3溶液中通入少量Cl2，无明显现象
可得Ka2(H2SO3)＝，由HS＋H2O H2SO3＋OH－可得Kh＝＝＝，因为NaHSO3溶液显酸性，说明HS电离大于水解，所以Ka2＞，即Ka1(H2SO3)·Ka2(H2SO3)＞Kw，正
实验 实验操作和现象
1 用pH试纸测定0.1 mol·L－1 Na2SO3溶液的pH，测得pH约为10
2 向0.1 mol·L－1 Na2SO3溶液中通入少量SO2，测得溶液pH约为8
3 用pH试纸测定0.1 mol·L－1 NaHSO3溶液的pH，测得pH约为5
4 向0.1 mol·L－1 Na2SO3溶液中通入少量Cl2，无明显现象
确；D项，Na2SO3溶液中通入少量Cl2，会发生反应：Cl2＋S＋H2OS＋2H＋＋2Cl－，S＋H＋HS，即反应总式为3S＋Cl2＋H2OS＋2Cl－＋2HS，所以溶液为NaCl、Na2SO4、NaHSO3和Na2SO3的混合溶液，由实验3可知HS电离大于水解，即c(S)＞c(H2SO3)，所以c(S)＋3c(S)＞c(H2SO3)，错误。
实验 实验操作和现象
1 用pH试纸测定0.1 mol·L－1 Na2SO3溶液的pH，测得pH约为10
2 向0.1 mol·L－1 Na2SO3溶液中通入少量SO2，测得溶液pH约为8
3 用pH试纸测定0.1 mol·L－1 NaHSO3溶液的pH，测得pH约为5
4 向0.1 mol·L－1 Na2SO3溶液中通入少量Cl2，无明显现象
12.(6分)某二元酸(化学式用H2B表示)在水中的电离方程式是H2BH＋＋HB－；HB－ H＋＋B2－。回答下列问题。
(1)Na2B溶液显 (填“酸性”“中性”或“碱性”)，理由是 _________________________(用离子方程式表示)。
碱性
B2－＋H2O HB－＋OH－
由H2BH＋＋HB－(完全电离)，HB－ H＋＋B2－(部分电离)，知Na2B溶液中B2－会发生水解反应：B2－＋H2O HB－＋OH－，故Na2B溶液显碱性。
(2)在0.1 mol·L－1的Na2B溶液中，下列粒子浓度关系式正确的是 (填字母)。
A.c(B2－)＋c(HB－)＋c(H2B)＝0.1 mol·L－1
B.c(Na＋)＋c(OH－)＝c(H＋)＋c(HB－)
C.c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HB－)＋2c(B2－)
D.c(Na＋)＝2c(B2－)＋2c(HB－)
CD
在Na2B溶液中存在：Na2B2Na＋＋B2－，B2－＋H2O HB－＋OH－，H2O H＋＋OH－。由电荷守恒知，c(Na＋)＋c(H＋)＝2c(B2－)＋c(OH－)＋c(HB－)，C正确；由元素守恒知，c(Na＋)＝2c(B2－)＋2c(HB－)＝0.2 mol·L－1，D正确；在Na2B溶液中不存在H2B，A错误；由元素守恒和电荷守恒知，B错误。
(3)已知0.1 mol·L－1 NaHB溶液的pH＝2，0.1 mol·L－1 NaHB溶液中各种离子浓度由大到小的顺序是 。
c(Na＋)＞c(HB－)＞c(H＋)＞c(B2－)＞c(OH－)
在NaHB溶液中，NaHBNa＋＋HB－，HB－ H＋＋B2－，H2O H＋＋OH－。溶液中各离子浓度由大到小的顺序为c(Na＋)＞c(HB－)＞c(H＋)＞c(B2－)＞c(OH－)。
13.(4分)比较下列几组溶液中指定离子浓度的大小。
(1)浓度均为0.1 mol·L－1的①H2S、②NaHS、③Na2S、④H2S和NaHS混合液，溶液pH从大到小的顺序是 (填序号，下同)。
(2)相同浓度的下列溶液中：①CH3COONH4、②CH3COONa、
③CH3COOH中，c(CH3COO－)由大到小的顺序是 。
(3)c(N)相等的①(NH4)2SO4溶液、②NH4HSO4溶液、③(NH4)2CO3溶液、④NH4Cl溶液，其物质的量浓度由大到小的顺序为 。
③＞②＞④＞①
②＞①＞③
④＞②＞③＞①
14.(6分)(1)常温下有由NH4Cl和NH3·H2O组成的混合液。
若其pH＝7，则该溶液中c(N) c(Cl－)(填“＞”“＜”或“＝”，下同)。
若pH＞7，则该溶液中c(N) c(Cl－)。
＝
＞
常温下由NH4Cl和NH3·H2O组成的混合液中：根据电荷守恒可知，c(N)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(Cl－)；若其pH＝7，c(H＋)＝c(OH－)，则该溶液中c(N)＝c(Cl－)；若pH＞7，c(H＋)＜c(OH－)，则该溶液中c(N)＞c(Cl－)。
(2)0.1 mol/L的NaHSO3溶液中各离子浓度关系为c(Na＋)＋c(H＋)＝
，c(HS)＋c(S)＋c(H2SO3)＝
_____ _ (计算出具体数据)。
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c(HS)＋2c(S)＋c(OH－)
0.1 mol/L
0.1 mol/L的NaHSO3溶液中，根据电荷守恒可知，c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HS)＋2c(S)＋c(OH－)，根据元素守恒可知，c(HS)＋c(S)＋c(H2SO3)＝c(Na＋)＝0.1 mol/L。
谢 谢 观 看
溶液中“粒子”浓度关系
