资源简介

　2.溶液中粒子浓度大小比较
1．单一溶液
(1)Na2S溶液
水解方程式：____________________________________________________________；
离子浓度大小关系：______________________________________________________；
电荷守恒：______________________________________________________________；
元素质量守恒：__________________________________________________________；
质子守恒：______________________________________________________________。
(2)NaHS溶液
水解方程式：____________________________________________________________；
离子浓度大小关系：______________________________________________________；
电荷守恒：______________________________________________________________；
元素质量守恒：__________________________________________________________；
质子守恒：______________________________________________________________。
2．混合溶液
(1)等物质的量浓度、等体积的CH3COOH、CH3COONa溶液
水解方程式：____________________________________________________________；
离子浓度大小关系：______________________________________________________；
电荷守恒：______________________________________________________________；
元素质量守恒：__________________________________________________________；
质子守恒：______________________________________________________________。
(2)CH3COOH、CH3COONa混合溶液呈中性
离子浓度大小关系：______________________________________________________；
电荷守恒：______________________________________________________________；
元素质量守恒：__________________________________________________________。
(3)常温下pH＝2的CH3COOH与pH＝12的NaOH等体积混合的溶液
离子浓度大小关系：______________________________________________________；
电荷守恒：______________________________________________________________。
(4)等物质的量浓度、等体积的Na2CO3—NaHCO3混合溶液
电荷守恒：______________________________________________________________；
元素质量守恒：__________________________________________________________；
质子守恒：______________________________________________________________；
离子浓度大小关系：______________________________________________________。
1．(2023·江苏，12)室温下，用含少量Mg2＋的MnSO4溶液制备MnCO3的过程如图所示。已知Ksp(MgF2)＝5.2×10－11，Ka(HF)＝6.3×10－4。下列说法正确的是(　　)
A．0.1 mol·L－1 NaF溶液中：c(F－)＝c(Na＋)＋c(H＋)
B．“除镁”得到的上层清液中：c(Mg2＋)＝
C．0.1 mol·L－1 NaHCO3溶液中：c(CO)＝c(H＋)＋c(H2CO3)－c(OH－)
D．“沉锰”后的滤液中：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HCO)＋2c(CO)
2．(2022·江苏，12)一种捕集烟气中CO2的过程如图所示。室温下以0.1 mol·L－1KOH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(HCO)＋c(CO)。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(HCO)
B．KOH完全转化为K2CO3时，溶液中：c(OH－)＝c(H＋)＋c(HCO)＋c(H2CO3)
C．KOH溶液吸收CO2，c总＝0.1 mol·L－1溶液中：c(H2CO3)＞c(CO)
D．如图所示的“吸收”“转化”过程中，溶液的温度下降
3．(2020·江苏，14改编)室温下，将两种浓度均为0.10 mol·L－1的溶液等体积混合，若溶液混合引起的体积变化可忽略，下列各混合溶液中微粒物质的量浓度关系正确的是(　　)
A．NaHCO3—Na2CO3混合溶液(pH＝10.30)：c(Na＋)＞c(CO)＞c(HCO)＞c(OH－)
B．氨水—NH4Cl混合溶液(pH＝9.25)：c(NH)＋c(H＋)＝c(NH3·H2O)＋c(OH－)
C．CH3COOH—CH3COONa混合溶液(pH＝4.76)：c(Na＋)＞c(CH3COOH)＞c(CH3COO－)＞c(H＋)
D．H2C2O4—NaHC2O4混合溶液(pH＝1.68，H2C2O4为二元弱酸)：c(H＋)＋c(H2C2O4)＝c(Na＋)＋c(C2O)＋c(OH－)
1．(2023·江苏省百校高三下学期第三次联考)一种吸收SO2再经氧化得到硫酸盐的过程如图所示。室温下，用0.1 mol·L－1的NaOH溶液吸收SO2，若通入SO2所引起的溶液体积变化和H2O挥发可忽略，溶液中含硫物种的浓度c(总)＝c(SO)＋c(HSO)＋c(H2SO3)。H2SO3的电离常数为Ka1＝1.29×10－2、Ka2＝6.24×10－8。下列说法正确的是(　　)
A．c(总)＝0.1 mol·L－1溶液中：c(OH－)＝c(H＋)＋c(HSO)＋2c(H2SO3)
B．在NaHSO3溶液中：c(H＋)·c(SO)＜c(H2SO3)·c(OH－)
C．NaOH完全转化为Na2SO3时，溶液中：c(H＋)＜c(HSO)＜c(SO)＜c(OH－)
D．若改用少量稀的Ba(NO3)2溶液吸收SO2，则发生反应的离子方程式：Ba2＋＋2NO＋3SO2＋2H2O===BaSO4↓＋2NO↑＋4H＋＋2SO
2．(2023·南通统考二模)一种脱除燃煤烟气中SO2的方法如图所示。室温下用氨水吸收SO2，若转化过程中气体挥发和溶液体积的变化可忽略，溶液中含硫物种的浓度c总＝c(H2SO3)＋c(HSO)＋c(SO)。
下列说法正确的是(　　)
A．0.1 mol·L－1氨水中：c(NH3·H2O)>c(NH)>c(OH－)>c(H＋)
B．NH4HSO3溶液氧化过程中比值逐渐减小
C．0.1 mol·L－1氨水吸收SO2，c总＝0.05 mol·L－1溶液中：c(H＋)＋c(HSO)＋c(H2SO3)＋c(NH3·H2O)
D．1 L 0.1 mol·L－1氨水吸收标准状况下1.68 L SO2后的溶液中：4[c NH3·H2O ＋c NH]＝3[c SO ＋c HSO ＋c H2SO3 ]
3．(2023·江苏苏北四市统考)工业上可利用氨水吸收SO2和NO2，原理如图所示。已知： 25 ℃时，NH3·H2O的Kb＝1.7×10－5，H2SO3的Ka1＝1.3×10－2，Ka2＝6.2×10－8，下列说法正确的是(　　)
A．向氨水中通入SO2恰好生成NH4HSO3：c(H2SO3)＞c(NH3·H2O)＋c(SO)
B．向氨水中通入SO2至pH＝7：c(HSO)＞c(NH)＞c(H＋)＝c(OH－)
C．反应NH3·H2O＋H2SO3 ===NH＋ HSO＋H2O的平衡常数K＝2.21×107
D．NO2被NH4HSO3溶液吸收的离子方程式：2NO2＋4SO===N2＋4SO
4．(2023·海安高级中学高三下学期模拟)缓冲溶液可以抵御少量酸碱对溶液pH的影响。人体血液里存在H2CO3/HCO缓冲体系，可使血液的pH稳定在7.4左右。当血液pH低于7.2或高于7.6时，会发生酸中毒或碱中毒。H2CO3/HCO缓冲体系的缓冲作用可用下列平衡表示：H＋(aq)＋HCO(aq)H2CO3(aq)CO2(g)＋H2O(l)。实验室配制37 ℃时不同比例的NaHCO3、H2CO3缓冲溶液。(已知该温度下H2CO3的pKa1≈6.1，pKa2≈10.3；lg 2≈0.3)。下列说法正确的是(　　)
A．人体发生碱中毒时注射NaHCO3溶液可以缓解症状
B．pH＝7的缓冲体系中：c(H2CO3)＜c(HCO)＜c(CO)
C．pH＝7.4的缓冲体系中：c(HCO)∶c(H2CO3)≈20∶1
D．c(HCO)∶c(H2CO3)＝1∶1的缓冲体系中：c(OH－)＋2c(H2CO3)＋2c(CO)＝c(Na＋)＋c(H＋)
5．(2023·江苏百校联考高三第一次考试)室温下用0.1 mol·L－1 NaOH溶液吸收SO2，若通入SO2所引起的溶液体积变化和H2O挥发可忽略，溶液中含硫物种的浓度c总＝c(H2SO3)＋c(HSO)＋c(SO)。H2SO3的电离常数分别为Ka1＝1.54×10－2、Ka2＝1.00×10－7。下列说法正确的是(　　)
A．NaOH溶液吸收SO2所得到的溶液中：c(SO)>c(HSO)>c(H2SO3)
B．NaOH完全转化为NaHSO3时，溶液中：c(H＋)＋c(SO)＝c(OH－)＋c(H2SO3)
C．NaOH完全转化为Na2SO3时，溶液中：c(Na＋)>c(SO)>c(OH－)>c(HSO)
D．NaOH溶液吸收SO2，c总＝0.1 mol·L－1溶液中：c(H2SO3)>c(SO)
选择题专攻2　溶液中粒子浓度大小比较
核心精讲
1．(1)S2－＋H2OHS－＋OH－、HS－＋H2OH2S＋OH－
c(Na＋)>c(S2－)>c(OH－)>c(HS－)>c(H＋)
c(Na＋)＋c(H＋)＝2c(S2－)＋c(HS－)＋c(OH－)
c(Na＋)＝2[c(S2－)＋c(HS－)＋c(H2S)]
c(OH－)＝c(H＋)＋c(HS－)＋2c(H2S)
(2)HS－＋H2OH2S＋OH－
c(Na＋)>c(HS－)>c(OH－)>c(H＋)>c(S2－)
c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HS－)＋2c(S2－)＋c(OH－)
c(Na＋)＝c(S2－)＋c(HS－)＋c(H2S)
c(OH－)＋c(S2－)＝c(H＋)＋c(H2S)
解析　(2)NaHS既能发生水解又能发生电离，水溶液呈碱性：
HS－＋H2OH2S＋OH－(主要)；
HS－??H＋＋S2－(次要)。
2．(1)CH3COO－＋H2OCH3COOH＋OH－
c(CH3COO－)>c(Na＋)>c(H＋)>c(OH－)
c(Na＋)＋c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)
2c(Na＋)＝c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)
c(CH3COO－)＋2c(OH－)＝c(CH3COOH)＋2c(H＋)
(2)c(CH3COO－)＝c(Na＋)>c(H＋)＝c(OH－)
c(Na＋)＋c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)
c(Na＋)＝c(CH3COO－)
(3)c(CH3COO－)>c(Na＋)>c(H＋)>c(OH－)
c(Na＋)＋c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)
(4)c(Na＋)＋c(H＋)＝2c(CO)＋c(HCO)＋c(OH－)
2c(Na＋)＝3[c(HCO)＋c(CO)＋c(H2CO3)]
2c(OH－)＋c(CO)＝c(HCO)＋3c(H2CO3)＋2c(H＋)
c(Na＋)＞c(HCO)＞c(CO)＞c(OH－)＞c(H＋)
解析　(1)CH3COOHCH3COO－＋H＋(主要)，CH3COO－＋H2OCH3COOH＋OH－(次要)，水溶液呈酸性。
(2)CH3COOHCH3COO－＋H＋
CH3COO－＋H2OCH3COOH＋OH－
若溶液呈中性，则电离和水解相互抵消。
(3)由于CH3COOH是弱酸，所以当完全反应后，CH3COOH仍过量许多，溶液呈酸性。
真题演练
1．C　[0.1 mol·L－1NaF溶液中存在电荷守恒：c(OH－)＋c(F－)＝c(Na＋)＋c(H＋)，A错误；“除镁”得到的上层清液中为MgF2的饱和溶液，有Ksp(MgF2)＝c(Mg2＋)·c2(F－)，故c(Mg2＋)＝，B错误；0.1 mol·L－1 NaHCO3溶液中存在质子守恒：c(CO)＋c(OH－)＝c(H＋)＋c(H2CO3)，故c(CO)＝c(H＋)＋c(H2CO3)－c(OH－)，C正确；“沉锰”后的滤液中还存在F－、SO等离子，故电荷守恒中应增加其他离子使等式成立，D错误。 ]
2．C　[KOH吸收CO2所得到的溶液，若为K2CO3溶液，则CO主要发生第一步水解，溶液中：c(H2CO3)＜c(HCO)，若为KHCO3溶液，则HCO发生水解的程度很小，溶液中：c(H2CO3)＜c(HCO)，A不正确；KOH完全转化为K2CO3时，依据电荷守恒，溶液中：c(K＋)＋c(H＋)＝c(OH－) ＋c(HCO)＋2c(CO)，依据元素质量守恒，溶液中：c(K＋)＝2[c(CO)＋c(HCO)＋c(H2CO3)]，则c(OH－)＝c(H＋)＋c(HCO)＋2c(H2CO3)，B不正确；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，Kh(HCO)＝＝≈2.3×
10－8＞Ka2＝4.4×10－11，表明HCO以水解为主，所以溶液中：c(H2CO3)＞c(CO)，C正确；如图所示的“吸收”“转化”过程中，发生的反应为CO2＋2KOH===K2CO3＋H2O、K2CO3＋CaO＋H2O===CaCO3↓＋2KOH(若生成KHCO3或K2CO3与KHCO3的混合物，则原理相同)，上述反应均放热，溶液的温度升高，D不正确。]
3．D　[A项，溶液呈碱性，说明CO水解的程度大于HCO电离的程度，因此c(HCO)＞c(CO)，CO的水解是微弱的，溶液中仍有大量的CO，则c(CO)＞c(OH－)，错误；B项，由电荷守恒可知，c(NH)＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(OH－)，元素质量守恒为c(NH3·H2O)＋c(NH)＝2c(Cl－)，两式联立消去c(Cl－)可得：c(NH)＋2c(H＋)＝c(NH3·H2O)＋2c(OH－)，错误；C项，溶液呈酸性，说明CH3COOH电离的程度大于CH3COO－水解的程度，则溶液中微粒浓度关系为c(CH3COO－)＞c(Na＋)＞c(CH3COOH)＞c(H＋)，错误；D项，由电荷守恒知，c(H＋)＋
c(Na＋)＝c(HC2O)＋2c(C2O)＋c(OH－)，由元素质量守恒知，2c(Na＋)＝c(HC2O)＋c(C2O)＋c(H2C2O4)，两式相减得c(H＋)＋c(H2C2O4)＝c(Na＋)＋c(C2O)＋c(OH－)，正确。]
考向预测
1．D　[NaOH溶液的物质的量浓度为0.1 mol·L－1，c(总)＝0.1 mol·L－1溶液中的溶质为NaHSO3，在NaHSO3溶液中存在质子守恒：c(OH－)＋c(SO)＝c(H＋)＋c(H2SO3)，故A错误；在NaHSO3溶液中，＝＝＝>1，则c(H＋)·c(SO)＞c(H2SO3)·c(OH－)，故B错误；在Na2SO3溶液中，存在SO的水解：SO＋H2OHSO＋OH－，水的电离：H2OH＋＋OH－，所以溶液中离子浓度大小顺序为c(H＋)＜c(HSO)＜c(OH－)＜c(SO)，故C错误；若改用少量稀的Ba(NO3)2溶液吸收SO2，SO2溶于水生成亚硫酸，使溶液呈酸性，硝酸根离子在酸性溶液中具有强氧化性，能将＋4价硫氧化为＋6价，生成SO，SO和Ba2＋生成BaSO4沉淀，硝酸被还原为NO，故D正确。]
2．C　[0.1 mol·L－1氨水中NH3·H2O部分电离产生NH和OH－，溶液呈碱性，溶液中各粒子浓度关系为c(NH3·H2O)>c(OH－)>c(NH)>c(H＋)，故A错误；NH4HSO3溶液和氧气反应生成(NH4)2SO4，离子方程式为2HSO＋O2===2SO＋2H＋，溶液酸性增强，c(OH－)减小，则＝增大，故B错误；NH3·H2O和SO2反应得到NH4HSO3,0.1 mol·L－1氨水吸收SO2，c总＝0.05 mol·L－1溶液时，此时溶液为等浓度的NH4HSO3和NH3·H2O混合溶液，电荷守恒：c(H＋)＋c(NH)＝c(OH－)＋c(HSO)＋2c(SO)，物料守恒：c(NH3·H2O)＋c(NH)＝2c(H2SO3)＋2c(HSO)＋2c(SO)，则c(H＋)＋c(HSO)＋2c(H2SO3)＝c(OH－)＋c(NH3·H2O)，则c(H＋)＋c(HSO)＋c(H2SO3)3＝4[c(SO)＋c(HSO)＋c(H2SO3)]，故D错误。]
3．C　[向氨水中通入SO2恰好生成NH4HSO3，电荷守恒：c(NH)＋c(H＋)＝2c(SO)＋c(HSO)＋c(OH－)，物料守恒：c(NH)＋c(NH3·H2O)＝c(SO)＋c(HSO)＋c(H2SO3)，则c(H＋)＋c(H2SO3)＝c(SO)＋c(OH－)＋c(NH3·H2O)，因为NH3·H2O的Kb＝1.7×10－5小于H2SO3的Ka1＝1.3×10－2，溶液呈酸性，c(H＋)＞c(OH－)，故c(H2SO3)＜c(SO)＋c(NH3·H2O)，A错误；向氨水中通入SO2至pH＝7：c(H＋)＝c(OH－)，电荷守恒：c( H＋)＋c(NH)＝2c(SO)＋c(HSO)＋c(OH－)，c (NH)＞c(HSO)，B错误；反应NH3·H2O＋H2SO3===NH＋HSO＋H2O的平衡常数K＝，Kb＝，Ka1＝，Kw＝c(H＋)·
c(OH－)，解得K＝＝ 2.21×107，C正确；NO2 被NH4HSO3溶液吸收的离子方程式：2NO2＋4HSO===N2＋ 4SO＋4H＋，D错误。]
4．C　[NaHCO3溶液呈碱性，人体血液碱中毒时，应注射酸性溶液缓解，A错误；碳酸根离子和碳酸氢根离子水解都显碱性，若c(H2CO3)＜c(HCO)＜c(CO)，溶液不可能为中性，B错误；pH＝7.4的缓冲体系中，＝×＝＝＝101.3≈20∶1，C正确；c(HCO)∶c(H2CO3)＝1∶1的缓冲体系中存在电荷守恒：c(Na＋)＋
c(H＋)＝c(OH－)＋c(HCO)＋2c(CO)＝c(OH－)＋c(H2CO3)＋2c(CO)，D错误。]
5．C　[由电离常数可知，亚硫酸氢根离子的水解常数Kh(HSO)＝＝＜Ka2，说明亚硫酸氢根离子在溶液中的电离程度大于其水解程度，亚硫酸氢钠溶液呈酸性。氢氧化钠溶液吸收二氧化硫可能得到亚硫酸氢钠溶液，由分析可知，亚硫酸氢根离子在溶液中的电离程度大于其水解程度，溶液中c(HSO)>c(SO)>c(H2SO3)，故A错误；亚硫酸氢钠溶液中存在质子守恒关系：c(H＋)＋c(H2SO3)＝c(OH－)＋c(SO)，故B错误；亚硫酸钠是强碱弱酸盐，亚硫酸根离子在溶液中分步水解，以第一步水解为主，则溶液中离子浓度的大小顺序为
c(Na＋)>c(SO)>c(OH－)>c(HSO)，故C正确；c总＝0.1 mol·L－1的溶液为亚硫酸氢钠溶液，由分析可知，亚硫酸氢根离子在溶液中的电离程度大于其水解程度，溶液中c(SO)>c(H2SO3)，故D错误。]

展开更多......

收起↑