第27讲-电解质溶液中的三大守恒(课件 练习(含解析) 学案)2025届高中化学一轮复习

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第27讲-电解质溶液中的三大守恒(课件 练习(含解析) 学案)2025届高中化学一轮复习

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第27讲
电解质溶液中的三大守恒
2025:基于主题教学的高考化学专题复习系列讲座
2025
2024全国甲卷-7题 电荷守恒
2024新课标卷-7题 电荷守恒
2024江苏卷-12题 电荷守恒
2024山东卷-10题 物料守恒
2024湖南卷-13题 电荷守恒 物料守恒 质子守恒
2024安徽卷-13题 电荷守恒
2024湖北卷-13题 电荷守恒
2024 1月浙江卷-15题 电荷守恒
2024河北卷-4题 物料守恒
2024年——电解质溶液中三大守恒考向考点统计
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;
概念:阳离子所带正电荷总量=阴离子所带负电荷总量
1电荷守恒(溶液呈电中性)
中的电荷守恒。
电离
水解
阳离子
阴离子
溶液中A 溶液中B
晶体中A 晶体中B
概念:电解质溶液中,由于某些离子发生水解和电离,离子的存在形式发生了变化,但该离子含有的某种元素,在变化前后质量是守恒的。
=
2物料守恒(元素质量守恒)
例溶液中的物料守恒。
变化前
变化后
3质子守恒(守恒)
概念:酸失去的质子和碱得到的质子数目相同。
例溶液中的质子守恒。
方法一:基准物质
方法二:消元法


①-②
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例4【2024江苏卷12】.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0.1NaOH溶液中,当溶液pH=4时停止通气。
实验3:将SO2气体通入0.1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(HSO3-)+c(SO32-)> c(H+)
B. 实验2所得溶液中:c(SO32-)> c(HSO3-)
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(SO42-)> c(Mn2+)
实验1得到H2SO3溶液,其电荷守恒关系式为:
c(HSO3-) + 2c(SO32-) + c(OH-)= c(H+),
则 c(HSO3-)+c(SO32-)< c(H+)
1电荷守恒(溶液呈电中性)

1电荷守恒(溶液呈电中性)
例5【2024湖北13】.CO2气氛下,Pb(ClO4)2溶液中含铅物种的分布如图。纵坐标(δ)为组分中铅占总铅的质量分数。已知c0(Pb2+)=2.0×10-5 mol·L 1,pKa1(H2CO3)=6.4、pKa2(H2CO3)=10.3, pKsp(PbCO3)=12.1。下列说法错误的是( )
A. pH=6.5时,溶液中c(CO32-)< c(Pb2+)
B.δ(Pb2+)=δ(PbCO3)时, c(Pb2+)<1.0×10-5 mol·L 1
C. pH =7时, 2 c(Pb2+)+ c [Pb(OH)+] <2 c(CO32-)+ c(HCO3-)+ c(ClO4-)
D. pH =8时,溶液中加入少量NaHCO3(s),PbCO3会溶解
电荷守恒:2c(Pb2+)+c[Pb(OH)+]+c(H+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(ClO4-)+2c[Pb(CO3)22-]+c(OH-),
pH=7时溶液中c(H+)=c(OH-),
2c(Pb2+)+c[Pb(OH)+]=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(ClO4-)+2c[Pb(CO3)22-]

例6【2022全国I卷13】.常温下,一元酸HA的()=。在某体系中,与离子不能穿过隔膜,未电离的HA可自由穿过该膜(如图所示)。
设溶液中,当达到平衡时,下列叙述正确的是( )
A.溶液Ⅰ中()=()+()
B.溶液Ⅱ中的HA的电离度
C.溶液Ⅰ和Ⅱ中的不相等
D.溶液Ⅰ和Ⅱ中的之比为
1电荷守恒(溶液呈电中性)
()=()
1电荷守恒(溶液呈电中性)
()=()
例7【2022海南13】.NaClO溶液具有漂白能力,已知25℃时,(HClO)=4.0×。下列关于NaClO溶液说法正确的是 ( )
A.0.01mol/L溶液中,c()<0.01mol/L
B.长期露置在空气中,释放Cl2,漂白能力减弱
C.通入过量,反应的离子方程式为+ + H2O = + HClO
D.25℃,pH=7.0的NaClO和HClO的混合溶液中,c(HClO)>c()=c()
1分析溶液组成
2写出电荷守恒式:
NaClO和HClO的混合溶液;
3得出正确的关系:
4共轭酸碱对浓度比较:
=
c(HClO)>c()

例8【2021山东15】赖氨酸[H3N+(CH2)4CH(NH2)COO-,用HR表示]是人体必需氨基酸,其盐酸盐(H3RCl2)在水溶液中存在如下平衡:。向一定浓度的H3RCl2溶液中滴加NaOH溶液,溶液中H3R2+、H2R+、HR和R-的分布系数δ(x)随pH变化如图所示。已知δ(x)=,下列表述正确的是
A.
B. M点,
C. O点,pH=
D. P点,c(Na+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)
1电荷守恒(溶液呈电中性)
电荷守恒:
图中信息:

M点,
1电荷守恒(溶液呈电中性)
例9【2014江苏14】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.0.1mol/L CH3COONa与0.1mol/L HCl溶液等体积混合:
c()=c()>c()>c()
B.0.1mol/L NH4Cl与0.1mol/L氨水等体积混合(pH>7):
c(NH3·H2O)>c()>c()>c()
C.0.1mol/LNa2CO3与0.1mol/L NaHCO3溶液等体积混合:
c()=c()+c()+c()
D.0.1mol/L 与0.1mol/L HCl溶液等体积混合(为二元弱酸):
电荷守恒:
2物料守恒(元素质量守恒)
例10【2024山东10】常温下 水溶液体系中存在反应: Ag+ + CH3COO- CH3COOAg(aq),平衡常数为K。已初始浓度c0(Ag+)=c0(CH3COOH)=0.08 mol·L 1,所有含碳物种的摩尔分数与pH变化关系如图所示(忽略溶液体积变化)。下列说法正确的是( )
A. 线Ⅱ表示CH3COOH的变化情况
B. CH3COOH的电离平衡常数Ka=10-n
C. pH=n时,
D. pH=10时,c(Ag+)+c(CH3COOAg)=0.08 mol·L 1
pH=10时溶液中,物料守恒:c(Ag+)+c(CH3COOAg)+c(AgOH)=0.08mol/L

2物料守恒(元素质量守恒)
例11【2023湖南卷12】常温下,用浓度为0.0200NaOH标准溶液滴定浓度均为0.0200的HCl和CH3COOH的混合溶液,滴定过程中溶液的pH随 ( )的变化曲线如图所示。下列说法错误的是( )
A. Ka(CH3COOH)约为10-4.76
B.点a:c (Na+) + c (Cl-) = c (CH3COOH) + c (CH3COO-)
C.点b:c (CH3COOH) 小于c (CH3COO-)
D.水的电离程度:a<b < c < d
a点溶液为等浓度的NaCl和CH3COOH混合溶液,
物料守恒:c(Na+) + c(Cl-) = c(CH3COOH) + c(CH3COO-)

2物料守恒(元素质量守恒)
例12【2022.6浙江23】.25℃时,向20 mL浓度均为0.1 的盐酸和醋酸的混合溶液中逐滴加入0.1 的NaOH溶液(醋酸的Ka=1.8×;用0.1 的NaOH溶液滴定20 mL等浓度的盐酸,滴定终点的pH突跃范围4.3~9.7)。下列说法不正确的是( )
A.恰好中和时,溶液呈碱性
B.滴加NaOH溶液至pH=4.3的过程中,发生反应的离子方程式为:+= H2O
C.滴定过程中,c() = c() + c()
D.pH=7时,c() > c() > c() > c()

2物料守恒(元素质量守恒)
例13【2022河北9】.某水样中含一定浓度的、和其他不与酸碱反应的离子。取10.00mL水样,用0.01000的HCl溶液进行滴定,溶液pH随滴加HCl溶液体积V(HCl)的变化关系如图(混合后溶液体积变化忽略不计)。
A.该水样中c()=0.01
B.a点处c(H2CO3)+c()=c()
C.当V(HCl)≤20.00mL时,溶液中c()基本保持不变
D.曲线上任意一点存在c()+c()+c()=0.03
起点→a点:
a点→b点:
b
2物料守恒(元素质量守恒)
例14【2020山东15】
25℃时,某混合溶液中,1gc( CH3COOH)、1gc(CH3COO-)、lgc(H+)和lgc(OH-)随pH变化的关系如下图所示。Ka为CH3COOH的电离常数,下列说法正确的是
A.O点时,
B.N点时,pH=-lg
C.该体系中,
D.pH由7到14的变化过程中,的水解程度始终增大
3质子守恒( 守恒)
例15【2024湖南13】. 常温下Ka(HCOOH)=1.8×10-4,向20mL 0.10NaOH溶液中缓慢滴入相同浓度的HCOOH溶液。混合溶液中某两种离子的浓度随加入HCOOH溶液体积的变化关系如图所示,下列说法错误的是( )
水的电离程度:M<N
B. M点: 2c(OH-) = c(Na+) + c(H+)
C. 当V(HCOOH)=10mL时, c(OH-) = c(H+) + 2c(HCOOH) + c(HCOO-)
D. N点: c(Na+) >c(HCOO-) > c(OH-) > c(H+) > c(HCOOH)
B.M点时, V(HCOOH)=10mL,溶液中的溶质为c(HCOOH) : c(HCOO-) =1:1,根据电荷守恒有c(H+) + c(Na+) = c(HCOO-)+ c(OH-) ,M点为交点可知c(HCOO-) = c(OH-) ,联合可得 2c(OH-) = c(Na+) + c(H+)
C.当 V(HCOOH)=10mL时,溶液中的溶质为c(HCOOH) : c(HCOONa) =1:1,根据电荷守恒有c(H+) + c(Na+) = c(HCOO-)+ c(OH-) ,根据物料守恒 c(Na+) = 2c(HCOO-) + 2c(HCOOH) ,联合可得 c(OH-) = c(H+) + 2c(HCOOH) + c(HCOO-) ,即为此溶液的质子守恒。


3质子守恒(守恒)
例13【2022河北9】.某水样中含一定浓度的、和其他不与酸碱反应的离子。取10.00mL水样,用0.01000的HCl溶液进行滴定,溶液pH随滴加HCl溶液体积V(HCl)的变化关系如图(混合后溶液体积变化忽略不计)。
A.该水样中c()=0.01
B.a点处c(H2CO3)+c()=c()
C.当V(HCl)≤20.00mL时,溶液中c()基本保持不变
D.曲线上任意一点存在c()+c()+c()=0.03
a点基准物质:
b
3质子守恒(守恒)
例16【2020江苏14】室温下,将两种浓度均为的溶液等体积混合,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. 混合溶液(pH=10.30):
B. 氨水-NH4Cl混合溶液(pH=9.25):
C. 混合溶液(pH=4.76):
D. 混合溶液(pH=1.68,H2C2O4为二元弱酸):
溶液 B D
电荷守恒
物料守恒
质子守恒

电荷+物料
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例16【2022河北9】.某水样中含一定浓度的、和其他不与酸碱反应的离子。取10.00mL水样,用0.01000的HCl溶液进行滴定,溶液pH随滴加HCl溶液体积V(HCl)的变化关系如图(混合后溶液体积变化忽略不计)。
A.该水样中c()=0.01
B.a点处c(H2CO3)+c()=c()
C.当V(HCl)≤20.00mL时,溶液中c()基本保持不变
D.曲线上任意一点存在c()+c()+c()=0.03
b
1读懂题意,识图,分析溶液的组成;
恰好中和、按特定比例反应、溶液中性
2找守恒关系
模型构建—滴定曲线
b
1读懂题意,识图,分析溶液的组成:找共轭酸碱对、分布系数相等的点;
模型构建—分布系数
例8【2021山东15】赖氨酸[H3N+(CH2)4CH(NH2)COO-,用HR表示]是人体必需氨基酸,其盐酸盐(H3RCl2)在水溶液中存在如下平衡:。向一定浓度的H3RCl2溶液中滴加NaOH溶液,溶液中H3R2+、H2R+、HR和R-的分布系数δ(x)随pH变化如图所示。已知δ(x)=,下列表述正确的是
A.
B. M点,
C. O点,pH=
D. P点,c(Na+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)
2找守恒关系
1读懂题意,识图,分析溶液的组成:找共轭酸碱对、lgc相等的点;
模型构建—对数图
2找守恒关系
例14【2020山东15】
25℃时,某混合溶液中,1gc( CH3COOH)、1gc(CH3COO-)、lgc(H+)和lgc(OH-)随pH变化的关系如下图所示。Ka为CH3COOH的电离常数,下列说法正确的是
A.O点时,
B.N点时,pH=-lg
C.该体系中,
D.pH由7到14的变化过程中,的水解程度始终增大
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名师导学第27讲-电解质溶液中的三大守恒
1.(2024年安徽卷13题)环境保护工程师研究利用、和处理水样中的。已知时,饱和溶液浓度约为,,,,。下列说法错误的是
A. 溶液中:
B. 溶液中:
C. 向的溶液中加入,可使
D. 向的溶液中通入气体至饱和,所得溶液中:
2.(2024年全国甲卷7题) 将0.10mmol Ag2CrO4配制成1.0mL悬浊液,向其中滴加0.10mol·L-1的NaCl溶液。lg[cM/(mol·L-1)](M代表Ag+、Cl 或CrO42 )随加入NaCl溶液体积(V)的变化关系如图所示。
下列叙述正确的是
A.交点a处:c(Na+)=2c(Cl )
B.K (AgCl)/K (Ag2CrO4)=10-2.21
C.V≤2.0mL时c(CrO42-)/c(Cl )不变
D.y1= 7.82,y2= lg34
3.(2024年新课标卷7题)常温下和的两种溶液中,分布系数δ与pH的变化关系如图所示。[比如:]
下列叙述正确的是
A. 曲线M表示的变化关系
B. 若酸的初始浓度为,则a点对应的溶液中有
C. 的电离常数
D. 时,
4.(2023年福建卷9题)时,某二元酸H2A的Ka1=10-3.04、Ka2=10-4.37。1.0 mol L 1NaHA溶液稀释过程中δ(H2A)、δ(HA-)、δ(A2-)与pc(Na+)的关系如图所示。已知pc(Na+)=-lg c(Na+)的分布系数。下列说法错误的是
A.曲线n为δ(HA-)的变化曲线
B.a点: PH=4.37
C.b点:2 c(H2A)+ c(HA-)= c(Na+)
D.c点:c(Na+)+ c(H+)=3 c(HA-)+ c(OH-)
5.(2021年福建卷10题)如图为某实验测得溶液在升温过程中(不考虑水挥发)的pH变化曲线。下列说法正确的是
A.a点溶液的比c点溶液的小
B.a点时,
C.b点溶液中,
D.ab段,pH减小说明升温抑制了的水解
6.(2021年湖南卷9题)常温下,用的盐酸分别滴定20.00mL浓度均为三种一元弱酸的钠盐溶液,滴定曲线如图所示。下列判断错误的是
A.该溶液中:
B.三种一元弱酸的电离常数:
C.当时,三种溶液中:
D.分别滴加20.00mL盐酸后,再将三种溶液混合:
7.(2021年海南卷13题)(双选)25℃时,向的溶液中滴加的盐酸,溶液的随加入的盐酸的体积变化如图所示。下列有关说法正确的是
A.点,溶液是由于水解程度大于电离程度
B.点,
C.点,溶液中的主要来自的电离
D.点,
8.(2021年广东卷8题)鸟嘌呤()是一种有机弱碱,可与盐酸反应生成盐酸盐(用表示)。已知水溶液呈酸性,下列叙述正确的是
A.水溶液的
B.水溶液加水稀释,升高
C.在水中的电离方程式为:
D.水溶液中:
9..(2021年天津卷10题)常温下,下列有关电解质溶液的叙述正确的是
A.在溶液中
B.在溶液中
C.在溶液中
D.氨水和NH4Cl溶液混合,形成pH=9的溶液中
10.(2019年4月浙江卷21题)室温下,取20 mL 0.1 mol·L 1某二元酸H2A,滴加0.2 mol·L 1 NaOH溶液。已知:H2A=H++HA ,HA H++A2 。下列说法不正确的是
A.0.1 mol·L 1 H2A溶液中有c(H+)-c(OH )-c(A2 )=0.1 mol·L 1
B.当滴加至中性时,溶液中c(Na+)=c(HA )+2c(A2 ),用去NaOH溶液的体积小于10 mL
C.当用去NaOH溶液体积10 mL时,溶液的pH<7,此时溶液中有c(A2 )=c(H+)-c(OH )
D.当用去NaOH溶液体积20 mL时,此时溶液中有c(Na+)=2c(HA )+2c(A2 )
11.(2022年6月浙江卷17题)时,苯酚的,下列说法正确的是
A.相同温度下,等的和溶液中,
B.将浓度均为的和溶液加热,两种溶液的均变大
C.时,溶液与溶液混合,测得,则此时溶液中
D.时,的溶液中加少量固体,水的电离程度变小
12.(2021年湖北卷14题)常温下,已知H3PO3溶液中含磷物种的浓度之和为0.1mol·L-1,溶液中各含磷物种的pc—pOH关系如图所示。图中pc表示各含磷物种的浓度负对数(pc=-lgc),pOH表示OH-的浓度负对数[pOH=-lgc(OH-)];x、y、z三点的坐标:x(7.3,1.3),y(10.0,3.6),z(12.6,1.3)。下列说法正确的是
A.曲线①表示pc(H3PO3)随pOH的变化
B.H3PO3的结构简式为
C.pH=4的溶液中:c(H2P)<0.1mol·L-1-2c(HP)
D.H3PO3+HP 2H2P的平衡常数K>1.0×105
13.(2022年江苏卷12题)一种捕集烟气中CO2的过程如图所示。室温下以0.1mol 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()+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()
B.KOH完全转化为K2CO3时,溶液中:c(OH-)= c(H+)+c()+c(H2CO3)
C.KOH溶液吸收CO2,c总=0.1mol L-1溶液中:c(H2CO3)>c()
D.如图所示的“吸收”“转化”过程中,溶液的温度下降
14.(2020年7月浙江卷23题)常温下,用氨水滴定浓度均为的和的混合液,下列说法不正确的是
A.在氨水滴定前,和的混合液中
B.当滴入氨水时,
C.当滴入氨水时,
D.当溶液呈中性时,氨水滴入量大于,
第27讲-电解质溶液中的三大守恒答案及解析
1.(2024年安徽卷13题)
【答案】B
【解析】A.溶液中只有5种离子,分别是,溶液是电中性的,存在电荷守恒,可表示为,A正确;
B.溶液中,水解使溶液呈碱性,其水解常数为,根据硫元素守恒可知,所以,则,B不正确;
C.远远大于,向的溶液中加入时,可以发生沉淀的转化,该反应的平衡常数为,因此该反应可以完全进行,的饱和溶液中,若加入足量时可使,C正确
D.的平衡常数 ,该反应可以完全进行,因此,当向的溶液中通入气体至饱和,可以完全沉淀,所得溶液中,D正确;
综上所述,本题选B。
2.(2024年全国甲卷7题)
【答案】D
【解析】A.2mL时与溶液恰好完全反应,则a点时溶质为NaCl和Na2CrO4,电荷守恒:c(Na+)+c(Ag+)+c(H+)=2c()+c(Cl-)+c(OH-),此时c(H+)、c(OH-)、c(Ag+)可忽略不计,a点为Cl-和曲线的交点,即c()=c(Cl-),则溶液中c(Na+)≈3c(Cl-),A错误;
B.当V(NaCl)=1.0mL时,有一半的Ag2CrO4转化为AgCl,Ag2CrO4与AgCl共存,均达到沉淀溶解平衡,取图中横坐标为1.0mL的点,得Ksp(AgCl)= c(Ag+)c(Cl-)=10-5.18×10-4.57=10-9.75,Ksp(Ag2CrO4)= c2(Ag+)c()=(10-5.18)2×10-1.60=10-11.96,则==102.21,B错误;
C.V<2.0mL时,Ag+未沉淀完全,体系中Ag2CrO4和AgCl共存,则=为定值,即为定值,由图可知,在V≤2.0mL时c(Ag+)并不是定值,则的值也不是定值,即在变化,C错误;
D.V>2.0mL时AgCl处于饱和状态,V(NaCl)=2.4mL时,图像显示c(Cl-)=10-1.93mol/L,则c(Ag+)===10-7.82mol/L,故y1=-7.82,此时Ag2CrO4全部转化为AgCl,n()守恒,等于起始时n(Ag2CrO4),则c(CrO)===mol/L,则y2=lg c(CrO)=lg=-lg34,D正确;
故答案选D。
3.(2024年新课标卷7题)
【答案】D
【解析】A.根据分析,曲线M表示的变化关系,A错误;
B.根据,初始,若溶液中溶质只有,则,但a点对应的,说明此时溶液中加入了酸性更强的酸,根据电荷守恒,,B错误;
C.根据分析,CH2ClCOOH的电离常数Ka=10-2.8,C错误;
D.电离度,,则=,,时,,,D正确;
故答案选D。
4.(2023年福建卷9题)
【答案】B
【解析】A.1.0 mol L 1NaHA溶液稀释过程中,随着水的加入,因存在电离平衡HA- H++A-和水解平衡HA-+H2OOH-+H2A,HA-的分布系数开始时变化不大且保持较大,故曲线n为δ(HA-)的变化曲线,选项A正确;
B.a点, pc(Na+)=1.0,则c(Na+)=0.1 mol L 1,δ(HA-) =0.70,δ(H2A)= δ(A2-)=0.15,=10-4.73,,PH≠4.73,选项B错误;
C.b点, δ(HA-) =0.70,δ(H2A)= δ(A2-)=0.15,即c(H2A) = c(A2-),根据物料守恒有,c(A2-) + c(H2A) + c(HA-)=c(Na+),故2 c(H2A)+ c(HA-)= c(Na+),选项C正确;
D.c点:δ(HA-)=δ(A2-),故c(HA-) = c(A2-)根据电荷守恒有c(Na+)+ c(H+)=2 c(A2-) + c(HA-)+ c(OH-),故c(Na+)+ c(H+)=3 c(HA-)+ c(OH-),选项D正确;
答案选B。
5.(2021年福建卷10题)
【答案】A 
【解析】A.Kw=c(H+)c(OH-),随着温度的升高,Kw增大;a点、c点的pH相同,即氢离子浓度相同,但是不同,c点的Kw大,所以a点溶液的比c点溶液的小,故A正确;
B.碳酸氢钠溶液中存在电离平衡和水解平衡,根据图示可知,碳酸氢钠溶液显碱性,水解过程大于电离过程,Kh= ,所以,故B错误;
C.b点溶液显碱性,溶液中存在电荷守恒: ,由于c(H+)D.碳酸氢钠溶液中存在电离和水解2个过程,而电离和水解均为吸热过程,升高温度,促进了电离和水解的两个过程,故D错误;
故选A。
6.(2021年湖南卷9题)
【答案】C 
【解析】A.NaX为强碱弱酸盐,在溶液中水解使溶液呈碱性,则溶液中离子浓度的大小顺序为c(Na+)>c(X-)>c(OH-)>c(H+),故A正确;
B.弱酸的酸性越弱,电离常数越小,由分析可知,HX、HY、HZ三种一元弱酸的酸性依次减弱,则三种一元弱酸的电离常数的大小顺序为Ka(HX)>Ka (HY)>Ka(HZ),故B正确;
C.当溶液pH为7时,酸越弱,向盐溶液中加入盐酸的体积越大,酸根离子的浓度越小,则三种盐溶液中酸根的浓度大小顺序为c(X-)>c(Y-)>c(Z-),故C错误;
D.向三种盐溶液中分别滴加20.00mL盐酸,三种盐都完全反应,溶液中钠离子浓度等于氯离子浓度,将三种溶液混合后溶液中存在电荷守恒关系c(Na+)+ c(H+)= c(X-)+c(Y-)+c(Z-)+ c(Cl-)+ c(OH-),由c(Na+)= c(Cl-)可得:c(X-)+c(Y-)+c(Z-)= c(H+)—c(OH-),故D正确;
故选C。
7.(2021年海南卷13题)
【答案】AB
【解析】A.存在水解平衡和电离平衡,点溶液是由于水解程度大于电离程度,故A正确;
B.根据电荷守恒,,b点pH=7即,所以,故B正确;
C.点,溶质为碳酸氢钠、氯化钠、碳酸,溶液中的主要来自的电离,故C错误;
D.点,碳酸氢钠和盐酸恰好反应,,故D错误;
选AB。
8.(2021年广东卷8题)
【答案】B 
【解析】A.GHCl为强酸弱碱盐,电离出的GH+会发生水解,弱离子的水解较为微弱,因此0.001mol/L GHCl水溶液的pH>3,故A错误;
B.稀释GHCl溶液时,GH+水解程度将增大,根据勒夏特列原理可知溶液中c(H+)将减小,溶液pH将升高,故B正确;
C.GHCl为强酸弱碱盐,在水中电离方程式为GHCl=GH++Cl-,故C错误;
D.根据电荷守恒可知,GHCl溶液中c(OH-)+c(Cl-)=c(H+)+c(GH+),故D错误;
综上所述,叙述正确的是B项,故答案为B。
9.(2021年天津卷10题)
【答案】A 
【解析】A.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,所以在溶液中,离子浓度大小为:,故A正确;
B.在溶液中,根据电荷守恒得到,故B错误;
C.在溶液中,根据物料守恒得到,故C错误;
D.氨水和NH4Cl溶液混合,形成pH=9的溶液,则,根据电荷守恒,则,故D错误;故选A。
10.(2019年4月浙江卷21题)
【答案】B 
【解析】A. 0.1 mol·L 1H2A溶液存在电荷守恒,其关系为c(H+)=c(OH )+2c(A2 )+ c(HA ),因而c(H+)-c(OH )-c(A2 )= c(A2 )+c(HA )=0.1mol·L 1,A项正确;
B.若NaOH用去10ml,反应得到NaHA溶液,由于HA H++A2 ,溶液显酸性,因而滴加至中性时,需要加入超过10ml的NaOH溶液,B项错误;
C.当用去NaOH溶液体积10 mL时,得到NaHA溶液,溶液的pH<7,存在质子守恒,其关系为c(A2 )=c(H+)-c(OH ),C项正确;
D.当用去NaOH溶液体积20 mL时,得到Na2A溶液,根据物料守恒有:c(Na+)=2c(HA )+2c(A2 ),D项正确。
故答案选B。
11.(2022年6月浙江卷17题)
【答案】C 
【解析】A.醋酸的酸性大于苯酚,则醋酸根离子的水解程度较小,则相同温度下,等pH的C6H5ONa和CH3COONa溶液中c(C6H5O-)B.C6H5ONa溶液中,C6H5O-离子水解出氢氧根离子,升温促进C6H5O-离子的水解,氢氧根离子浓度增大,pH变大,而升高温度,Kw增大,NaOH溶液中OH-浓度不变,H+浓度增大,pH减小,B错误;
C.当pH=10.00时,c(H+)=1.0×10-10,,故c(C6H5O-)= c(C6H5OH),C正确;
D.C6H5ONa中的C6H5O-可以水解,会促进水的电离,D错误;
故选C。
12.(2021年湖北卷14题)
【答案】D 
【解析】A.图象中含P物质只有3种,说明为二元弱酸。随着逐渐增大,减小,根据 、 ,知逐渐减小,先增大后减小,逐渐增大,,则逐渐增大,先减小后增大,逐渐减小,故曲线③表示,曲线②表示,曲线①表示;根据x点知,时,,c(OH-)=10-7.3mol/L,c(H+)=10-6.7mol/L,则的,根据z点知,,,c(OH-)=10-12.6mol/L,c(H+)=10-1.4mol/L,则的,曲线①表示随的变化,故A错误;
B.为二元弱酸,其结构简式为,故B错误;
C.即,由图可知,此时,,即,而,
故,故C错误;
D.由减去,可得,则平衡常数,故D正确;
故答案:D。
13.(2022年江苏卷12题)
【答案】C 
【解析】A.KOH吸收CO2所得到的溶液,若为K2CO3溶液,则主要发生第一步水解,溶液中:c(H2CO3)<c(),若为KHCO3溶液,则发生水解的程度很小,溶液中:c(H2CO3)<c(),A不正确;
B.KOH完全转化为K2CO3时,依据电荷守恒,溶液中:c(K+)+ c(H+)=c(OH-)+ +c()+2c(),依据物料守恒,溶液中:c(K+)=2[c()+c()+c(H2CO3)],则c(OH-)= c(H+)+c()+2c(H2CO3),B不正确;
C.KOH溶液吸收CO2,c(KOH)=0.1mol L-1,c总=0.1mol L-1,则溶液为KHCO3溶液, Kh2==≈2.3×10-8>Ka2=4.4×10-11,表明以水解为主,所以溶液中:c(H2CO3)>c(),C正确;
D.如图所示的“吸收”“转化”过程中,发生反应为: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),二式相加得:CO2+CaO=CaCO3↓,该反应放热(碳酸钙分解吸热),溶液的温度升高,D不正确;故选C。
14.(2020年7月浙江卷23题)
【答案】 D
【解析】A.未滴定时,溶液溶质为HCl和CH3COOH,且浓度均为0.1mol/L,HCl为强电解质,完全电离,CH3COOH为弱电解质,不完全电离,故,c(Cl-)>c(CH3COO-),A正确;
B.当滴入氨水10mL时,n(NH3·H2O)=n(CH3COOH),则在同一溶液中c()+ c(NH3·H2O)=c(CH3COOH)+ c(CH3COO-),B正确;
C. 当滴入氨水20mL时,溶液溶质为NH4Cl和CH3COONH4,质子守恒为c(CH3COOH)+c(H+)= c()+c(OH-),C正确;
D.当溶液为中性时,电荷守恒为:c()+c(H+)= c(CH3COO-)+c(Cl-)+ c(OH-),因为溶液为中性,则c(H+)=c(OH-),故c()>c(Cl-),D不正确;
故选D。第27讲-电解质溶液中的三大守恒
一、知识重构
1.电荷守恒(溶液呈电中性)
(1)概念:阳离子所带正电荷总量=阴离子所带负电荷总量。
(2)步骤:
①找到所有的离子反应
②分别将阴、阳离子归类
③写出电荷守恒等式
例1:中的电荷守恒。
①写出电离和水解过程
电离:;
水解
②将阴、阳离子归类,阴离子两种:和;阳离子两种:和。
③写出电荷守恒等式:
2物料守恒(元素质量守恒)
(1)概念:电解质溶液中,由于某些离子发生水解和电离,离子的存在形式发生了变化,但该离子含有的某种元素,在变化前后质量是守恒的。
例2:写出溶液中的物料守恒。
思考方法:物料守恒主要是针对溶质,以醋酸钠为例,在晶体中醋酸根离子和钠离子的比例是1:1,进入溶液中之后,醋酸根离子发生水解,部分醋酸根离子转化为醋酸分子,但是,醋酸根离子和醋酸分子的总和保持不变,还是等于钠离子的总数,这就是物料守恒。
据此,可以写出物料守恒等式:=
3质子守恒()
(1)概念:酸失去的质子和碱得到的质子数目相同。
例3:写出溶液中的质子守恒。
思考方法:有两种。
方法一:基准物质法,基准物质就是可以得到质子或者失去质子的物质,基准物质本身不出现在质子守恒表达式中。
两种基准物质,和,可以结合1个,形成。可以结合1个,形成,简写为,可以失去1个,形成。
将得到质子后形成的物质放在一边,失去质子后形成的物质放在另一边,得到或者失去质子的个数就是该粒子的系数。据此,写出质子守恒式:。
方法二:先写出电荷守恒和物料守恒式,再通过消元法,消去不参与质子传递的离子,一般是强碱的阳离子和强酸的阴离子,可以得到质子守恒式。
二、重温经典
例4(2024江苏卷12题). 室温下,通过下列实验探究的性质。已知,。
实验1:将气体通入水中,测得溶液。
实验2:将气体通入溶液中,当溶液时停止通气。
实验3:将气体通入酸性溶液中,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:
B. 实验2所得溶液中:
C. 实验2所得溶液经蒸干、灼烧制得固体
D. 实验3所得溶液中:
【答案】D
【详解】A. 实验1得到H2SO3溶液,其质子守恒关系式为:,则 ,A错误;
B.实验2为pH为4,依据,则=,溶液,则,B错误;
C.NaHSO3溶液蒸干、灼烧制得固体,C错误;
D.实验3依据发生的反应:,则恰好完全反应后,D正确;
故选D。
例5(2024年湖北卷13题)气氛下,溶液中含铅物种的分布如图。纵坐标()为组分中铅占总铅的质量分数。已知,、,。下列说法错误的是( )
A. 时,溶液中
B. 时,
C. 时,
D. 时,溶液中加入少量,会溶解
【答案】C
【详解】A.由图可知,pH=6.5时δ(Pb2+)>50%,即c(Pb2+)>1×10-5mol/L,则c()≤=mol/L=10-7.1mol/LB.由图可知,δ(Pb2+)=δ(PbCO3)时,溶液中还存在Pb(OH)+,根据c0(Pb2+)=2.0×10-5mol/L和Pb守恒,溶液中c(Pb2+)<1.0×10-5mol/L,B项正确;
C.溶液中的电荷守恒为2c(Pb2+)+c[Pb(OH)+]+c(H+)=2c()+c()+c()+2c[]+c(OH-),pH=7时溶液中c(H+)=c(OH-),则2c(Pb2+)+c[Pb(OH)+]=2c()+c()+c()+2c[],C项错误;
D.NaHCO3溶液中的水解平衡常数为==10-7.6>Ka2(H2CO3),NaHCO3溶液呈碱性,加入少量NaHCO3固体,溶液pH增大,PbCO3转化成而溶解,D项正确;
答案选C。
例6.(2022年全国Ⅰ卷13题)常温下,一元酸HA的()=。在某体系中,与离子不能穿过隔膜,未电离的HA可自由穿过该膜(如图所示)。
设溶液中,当达到平衡时,下列叙述正确的是( )
A.溶液Ⅰ中()=()+()
B.溶液Ⅱ中的HA的电离度
C.溶液Ⅰ和Ⅱ中的不相等
D.溶液Ⅰ和Ⅱ中的之比为
【答案】B
【详解】A.常温下溶液I的pH=7.0,则溶液I中c(H+)=c(OH-)=1×10-7mol/L,c(H+)<c(OH-)+c(A-),A错误;
B.常温下溶液II的pH=1.0,溶液中c(H+)=0.1mol/L,Ka==1.0×10-3,c总(HA)=c(HA)+c(A-),则=1.0×10-3,解得=,B正确;
C.根据题意,未电离的HA可自由穿过隔膜,故溶液I和II中的c(HA)相等,C错误;
D.常温下溶液I的pH=7.0,溶液I中c(H+)=1×10-7mol/L,Ka==1.0×10-3,c总(HA)=c(HA)+c(A-),=1.0×10-3,溶液I中c总(HA)=(104+1)c(HA),溶液II的pH=1.0,溶液II中c(H+)=0.1mol/L,Ka==1.0×10-3,c总(HA)=c(HA)+c(A-),=1.0×10-3,溶液II中c总(HA)=1.01c(HA),未电离的HA可自由穿过隔膜,故溶液I和II中的c(HA)相等,溶液I和II中c总(HA)之比为[(104+1)c(HA)]∶[1.01c(HA)]=(104+1)∶1.01≈104,D错误;
答案选B。
例7.(2022年海南新高考13题)NaClO溶液具有漂白能力,已知25℃时,(HClO)=4.0×。下列关于NaClO溶液说法正确的是 ( )
A.0.01mol/L溶液中,c()<0.01
B.长期露置在空气中,释放Cl2,漂白能力减弱
C.通入过量,反应的离子方程式为+ + H2O = + HClO
D.25℃,pH=7.0的NaClO和HClO的混合溶液中,c(HClO)>c()=c()
【答案】AD
【详解】A.由题意可知,次氯酸是弱酸,次氯酸根离子会在溶液中发生水解反应使溶液呈碱性,则0.01mol/L次氯酸钠溶液中次氯酸根离子浓度0.01mol/L,故A正确;
B.次氯酸钠是强碱弱酸盐,次氯酸钠在溶液中发生水解反应生成次氯酸和氢氧化钠,溶液中次氯酸长期露置在空气中遇光会发生分解反应生成盐酸和氧气,不可能释放出氯气,故B错误;
C.过量的二氧化硫与次氯酸钠溶液发生氧化还原反应生成硫酸和氯化钠,反应的离子方程式为SO2+ClO +H2O=Cl—++2H+,故C错误;
D.25℃,pH=7.0的次氯酸钠和次氯酸的混合溶液呈中性,溶液中存在电荷守恒关系c(ClO—)+c(OH—)=c(H+)+c(Na+),则溶液中c(ClO—)=c(Na+),由次氯酸的电离常数可知,次氯酸根离子在溶液中水解常数为Kh===>Ka,则等浓度的次氯酸钠和次氯酸的混合溶液中,次氯酸根离子的水解程度大于次氯酸的电离程度,溶液呈碱性,所以中性溶液中次氯酸的浓度大于次氯酸根离子,溶液中微粒浓度的大小关系为c(HClO)>c(ClO-)=c(Na+),故D正确;
故选AD。
例8.(2021年山东新高考15题)赖氨酸[H3N+(CH2)4CH(NH2)COO-,用HR表示]是人体必需氨基酸,其盐酸盐(H3RCl2)在水溶液中存在如下平衡:H3R2+H2R+HRR-。向一定浓度的H3RCl2溶液中滴加NaOH溶液,溶液中H3R2+、H2R+、HR和R-的分布系数δ(x)随pH变化如图所示。已知δ(x)=,下列表述正确的是
A.
B. M点,c(Cl-) +c(OH-)+c(R-)=2c(H2R+)+c(Na+)+c(H+)
C. O点,pH=
D. P点,c(Na+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)
【答案】CD
【分析】向H3RCl2溶液中滴加NaOH溶液,依次发生离子反应:、、,溶液中逐渐减小,和先增大后减小,逐渐增大。,,,M点,由此可知,N点,则,P点,则。
【详解】
A.,,因此,故A错误;
B.M点存在电荷守恒:,此时,因此,故B错误;
C.O点,因此,即,因此,溶液,故C正确;
D.P点溶质为NaCl、HR、NaR,此时溶液呈碱性,因此,溶质浓度大于水解和电离所产生微粒浓度,因此,故D正确;
综上所述,正确的是CD,故答案为CD。
例9.(2014年江苏新高考14题) 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.0.1mol/L CH3COONa与0.1mol/L HCl溶液等体积混合:
c()=c()>c()>c()
B.0.1mol/L NH4Cl与0.1mol/L氨水等体积混合(pH>7):
c(NH3·H2O)>c()>c()>c()
C.0.1mol/LNa2CO3与0.1mol/L NaHCO3溶液等体积混合:
c()=c()+c()+c()
D.0.1mol/L 与0.1mol/L HCl溶液等体积混合(为二元弱酸):
【答案】AC
【解析】A中两溶液混合恰好完全反应生成NaCl和CH3COOH,CH3COOH不完全电离:CH3COOH CH3COO-+H+,溶液呈酸性,所以有c(Na+)=c(Cl-)>c(CH3COO-)>c(OH-),A正确;B中两溶液混合呈碱性,说明NH3·H2O的电离程度大于NH4Cl的水解程度,所以溶液中c(N)>c(NH3·H2O),B错误;C中混合溶液中钠原子与碳原子的物质的量之比为3∶2,碳元素以C、HC和H2CO3的形式存在,所以有c(Na+)∶[c(C)+c(HC)+c(H2CO3)]=3∶2,C正确;D中混合溶液中的阳离子有Na+和H+,阴离子有C2、HC2、OH-和Cl-,由电荷守恒得:2c(C2)+c(HC2)+c(OH-)+c(Cl-)=c(Na+)+c(H+),D错误。
例10.(2024年山东卷10题)常温下水溶液体系中存在反应:,平衡常数为K。已初始浓度,所有含碳物种的摩尔分数与变化关系如图所示(忽略溶液体积变化)。下列说法正确的是( )
A. 线Ⅱ表示的变化情况
B. 的电离平衡常数
C. 时,
D. 时,
【答案】C
【详解】A.根据分析,线Ⅱ表示CH3COO-的变化情况,A项错误;
B.由图可知,当c(CH3COOH)=c(CH3COO-)相等时(即线Ⅰ和线Ⅱ的交点),溶液的pH=m,则CH3COOH的电离平衡常数Ka==10-m,B项错误;
C.pH=n时=10-m,c(CH3COO-)==10n-mc(CH3COOH),Ag++CH3COO-CH3COOAg(aq)K=,c(Ag+)=,由图可知pH=n时,c(CH3COOH)=c(CH3COOAg),代入整理得c(Ag+)=mol/L,C项正确;
D.根据物料守恒,pH=10时溶液中c(Ag+)+c(CH3COOAg)+c(AgOH)=0.08mol/L,D项错误;
答案选C
例11.(2023年湖南卷12题)常温下,用浓度为的标准溶液滴定浓度均为的和的混合溶液,滴定过程中溶液的随()的变化曲线如图所示。下列说法错误的是( )
A. 约为
B. 点a:
C. 点b:
D. 水的电离程度:
【答案】D
【详解】A.由分析可知,a点时溶质成分为NaCl和CH3COOH,c(CH3COOH)=0.0100mol/L,c(H+)=10-3.38mol/L,==10-4.76,故A正确;
B.a点溶液为等浓度的NaCl和CH3COOH混合溶液,存在物料守恒关系c(Na+)=c(Cl-)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-),故B正确;
C.点b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,则c(CH3COOH)D.c点溶液中CH3COO-水解促进水的电离,d点碱过量,会抑制水的电离,则水的电离程度c>d,故D错误;
答案选D。
例12.(2022年6月浙江选考化学23题)25℃时,向20 mL浓度均为0.1 的盐酸和醋酸的混合溶液中逐滴加入0.1 的NaOH溶液(醋酸的Ka=1.8×;用0.1 的NaOH溶液滴定20 mL等浓度的盐酸,滴定终点的pH突跃范围4.3~9.7)。下列说法不正确的是( )
A.恰好中和时,溶液呈碱性
B.滴加NaOH溶液至pH=4.3的过程中,发生反应的离子方程式为:+= H2O
C.滴定过程中,c() = c() + c()
D.pH=7时,c() > c() > c() > c()
【答案】B
【详解】A.恰好中和时,生成氯化钠溶液和醋酸钠溶液,其中醋酸根离子会水解,溶液显碱性,A正确;
B.滴加溶液至的过程中,若只发生反应的离子方程式:,则滴加NaOH溶液的体积为20mL,则根据电离常数,的醋酸中,c(H+)≈c(CH3COO-)= ==>1.0×10-4.3,故用氢氧化钠滴定的过程中,醋酸也参加了反应,则离子方程式为:H++OH-=H2O和CH3COOH+OH-=CH3COO-+H2O,B错误;
C.滴定前盐酸和醋酸的浓度相同,故滴定过程中,根据物料守恒可知:,C正确;
D.向浓度均为的盐酸和醋酸的混合溶液中逐滴加入的溶液,当NaOH的体积为20ml时,溶液为氯化钠和醋酸的混合溶液,显酸性,需要再滴加适量的氢氧化钠,当加入的NaOH溶液的体积为30mL时,溶液为NaCl和等浓度的CH3COONa、CH3COOH,根据Ka=1.8×10-5>Kh=可知,此时溶液仍然呈酸性,需继续滴加NaOH溶液,故有,D正确;
故答案为:B。
例13.(2022年河北新高考9题)某水样中含一定浓度的、和其他不与酸碱反应的离子。取10.00mL水样,用0.01000的HCl溶液进行滴定,溶液pH随滴加HCl溶液体积V(HCl)的变化关系如图(混合后溶液体积变化忽略不计)。
下列说法正确的是
A.该水样中c()=0.01
B.a点处c(H2CO3)+c()=c()
C.当V(HCl)≤20.00mL时,溶液中c()基本保持不变
D.曲线上任意一点存在c()+c()+c()=0.03
【答案】C
【分析】向碳酸根和碳酸氢根的混合溶液中加入盐酸时,先后发生如下反应C+H+=HC、HC+H+= H2CO3,则滴定时溶液pH会发生两次突跃,第一次突跃时碳酸根离子与盐酸恰好反应生成碳酸氢根离子,第二次突跃时碳酸氢根离子与盐酸恰好反应生成碳酸,由图可知,滴定过程中溶液pH第一次发生突跃时,盐酸溶液的体积为20.00mL,由反应方程式C+H+=HC可知,水样中碳酸根离子的浓度为=0.02mol/L,溶液pH第二次发生突跃时,盐酸溶液的体积为50.00mL,则水样中碳酸氢根离子的浓度为=0.01mol/L。
【详解】A.由分析可知,水样中碳酸根离子的浓度为0.02mol/L,故A错误;
B.由图可知,a点发生的反应为碳酸根离子与氢离子恰好反应生成碳酸氢根离子,可溶性碳酸氢盐溶液中质子守恒关系为c(H2CO3)+c(H+)=c(OH—)+ c(C),故B错误;
C.由分析可知,水样中碳酸氢根离子的浓度为0.01mol/L,当盐酸溶液体积V(HCl)≤20.00mL时,只发生反应C+H+=HC,滴定时溶液中碳酸氢根离子浓度为=0.01mol/L,则滴定时溶液中碳酸氢根离子浓度不变,故C正确;
D.由分析可知,水样中碳酸根离子和碳酸氢根离子浓度之和为0.03mol/L,由物料守恒可知,溶液中c(C)+c(HC)+c(H2CO3)=0.03 mol/L,滴定加入盐酸会使溶液体积增大,则溶液中[c(C)+c(HC)+c(H2CO3)]会小于0.03 mol/L,故D错误;
故选C。
例14.(2020年山东新高考15题)25℃时,某混合溶液中,1gc( CH3COOH)、1gc(CH3COO-)、lgc(H+)和lgc(OH-)随pH变化的关系如下图所示。Ka为CH3COOH的电离常数,下列说法正确的是
A.O点时,
B.N点时,pH=-lg
C.该体系中,
D.pH由7到14的变化过程中,的水解程度始终增大
【答案】BC
【分析】根据图象分析可知,随着pH的升高,氢氧根离子和醋酸根离子浓度增大,氢离子和醋酸离子浓度减小,又pH=7的时候,氢氧根离子浓度等于氢离子浓度,故可推
知,图中各曲线代表的浓度分别是:曲线1为lgc(CH3COO-)随pH的变化曲线,曲线2为lgc(H+)随pH的变化曲线,曲线3为lgc(OH-)随pH的变化曲线,曲线4为lgc(CH3COOH)随pH的变化曲线,据此结合水溶液的平衡分析作答。
【详解】A. 根据上述分析可知,O点为曲线2和曲线3的交点,对应的pH=7,应该得出的结论为:c(H+)= c(OH-),故A错误;
B. N点为曲线1和曲线4的交点, lgc(CH3COO-)=lgc(CH3COOH),即c(CH3COO-)=c(CH3COOH),因Ka=,代入等量关系并变形可知pH=-lgKa,故B正确;
C. c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=0.1mol/L,则c(CH3COO-)=0.1mol/L- c(CH3COOH),又Ka=,联立两式消去c(CH3COO-)并化简整理可得出,c(CH3COOH)=mol/L,故C正确;
D. 醋酸根离子的水解平衡为:CH3COO-+H2O CH3COOH +OH-,pH由7到14的变化过程中,碱性不断增强,c(OH-)不断增大,则使不利于醋酸根离子的水解平衡,会使其水解程度减小,故D错误;
答案选BC。
例15. (2024年湖南卷13题). 常温下,向溶液中缓慢滴入相同浓度溶液,混合溶液中某两种离子的浓度随加入溶液体积的变化关系如图所示,下列说法错误的是( )
A. 水的电离程度:
B. M点:
C. 当时,
D. N点:
【答案】D
【详解】A.M点时,,溶液中的溶质为,仍剩余有未反应的甲酸,对水的电离是抑制的,N点HCOOH溶液与NaOH溶液恰好反应生成HCOONa,此时仅存在HCOONa的水解,此时水的电离程度最大,故A正确;
B.M点时,,溶液中的溶质为,根据电荷守恒有,M点为交点可知,联合可得,故B正确;
C.当时,溶液中的溶质为,根据电荷守恒有,根据物料守恒,联合可得,故C正确;
D.N点HCOOH溶液与NaOH溶液恰好反应生成HCOONa,甲酸根发生水解,因此及观察图中N点可知,,根据,可知,故D错误;
故答案选D。
例16.(2020年江苏新高考14题)室温下,将两种浓度均为的溶液等体积混合,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. 混合溶液(pH=10.30):
B. 氨水-NH4Cl混合溶液(pH=9.25):
C. 混合溶液(pH=4.76):
D. 混合溶液(pH=1.68,H2C2O4为二元弱酸):
【答案】AD
【详解】A. NaHCO3水溶液呈碱性,说明的水解程度大于其电离程度,等浓度的NaHCO3和Na2CO3水解关系为:,溶液中剩余微粒浓度关系为:,和水解程度微弱,生成的OH-浓度较低,由NaHCO3和Na2CO3化学式可知,该混合溶液中Na+浓度最大,则混合溶液中微粒浓度大小关系为:,故A正确;
B.该混合溶液中电荷守恒为:,物料守恒为:,两式联立消去c(Cl-)可得:,故B错误;
C.若不考虑溶液中相关微粒行为,则c(CH3COOH)=c(CH3COO-)=c(Na+),该溶液呈酸性,说明CH3COOH电离程度大于CH3COONa水解程度,则溶液中微粒浓度关系为:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH)>c(H+),故C错误;
D.该混合溶液中物料守恒为:,电荷守恒为:,两式相加可得:,故D正确;
综上所述,浓度关系正确的是:AD。
三、模型建构
通常,这类题型会结合图像,常见的图像示例如下:
题号 图像类型 图像 分析方法
2022年河北高考第9题 滴定曲线 找恰好反应、或者按照特定比例反应的点、起点、溶液呈中性的点等。分析溶液的组成,再去书写三大守恒。
2021年山东高考第15题 分布系数-pH图 分析每一条曲线代表的粒子,找一些特殊的点,比方说共轭酸碱对分布系数相等的点。
2020年山东高考第15题 lgc-pH图 分析每一条曲线代表的粒子,找一些特殊的点,比方说交点,特别注意交点处对应的pH,不同的交点对应的pH一般都不相同。
电荷守恒,关键是找全溶液中的离子,离子所带的电荷是几,在电荷守恒等式中该离子浓度的系数就是几。
物料守恒,推回到溶质进入水中之前的状态,看阴阳离子的比例,进入水中,无论电离、水解,这个恒定的比例都成立。
质子守恒,如果是单一溶质的溶液,用溶质和水做基准物质,分析得质子之后的产物和失质子之后的产物。很容易写质子守恒式。如果是缓冲溶液,用电荷守恒、物料守恒进行消元,更容易写出质子守恒。
四、名师导学
考查特点:
(1)这类题型常出现在选择题中,伴有分布系数、浓度对数、浓度负对数、浓度与体积图;
(2)情境素材有酸碱中和的顶、缓冲溶液等;
(3)电荷守恒考查最频繁、物料守恒其次、质子守恒最少;
(4)出现等号的时候,需要辨别是否为三种守恒之一,或者它们的特定组合。
应对策略:
(1)分析图象,关注特殊点,如起点、交点等;
(2)观察等式两侧,全部是离子,电荷守恒可能性大;
(3)等式两侧,来自溶质,物料守恒可能性大;
(4)等式两侧,与质子的得失有关的粒子,质子守恒可能性大;
(5)部分等式,是三大守恒的不规律运算。

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