2020版高中化学第3章盐类水解在溶液中离子浓度大小比较中的应用学案（含解析）鲁科版

2020版高中化学第3章盐类水解在溶液中离子浓度大小比较中的应用学案（含解析）鲁科版

第4课时　盐类水解在溶液中离子浓度大小比较中的应用[核心素养发展目标]　1.变化观念与平衡思想：知道弱电解质的电离和盐类的水解均存在平衡，会判断溶液中微粒的种类。2.证据推理与模型认知：建立溶液中粒子浓度大小比较的思维模型，掌握溶液中粒子浓度大小的比较方法。一、溶液中离子浓度的大小比较1．不同溶液中同一离子浓度的比较相同物质的量浓度的a.NH4Cl溶液，b.CH3COONH4溶液，c.NH4HSO4溶液，c中H＋对NH水解有抑制作用，b中CH3COO－的水解对NH水解有促进作用，所以三种溶液中[NH]由大到小的顺序是c>a>b。2．弱酸溶液中离子浓度大小比较(1)HClO溶液中存在的平衡有：HClOH＋＋ClO－，H2OH＋＋OH－，溶液中微粒有H2O、HClO、H＋、OH－、ClO－，由于HClO电离程度小，且H2O的电离程度更小，所以溶液中微粒浓度由大到小的顺序(H2O除外)是[HClO]>[H＋]>[ClO－]>[OH－]。(2)碳酸的电离方程式是H2CO3HCO＋H＋，HCOH＋＋CO。碳酸溶液中存在的微粒有H2O、H2CO3、H＋、HCO、CO、OH－。碳酸是弱酸，第一步电离很微弱，第二步电离更微弱。推测其溶液中粒子浓度由大到小的顺序(水分子除外)是[H2CO3]>[H＋]>[HCO]>[CO]>[OH－]。3．单一溶液中离子浓度大小的比较(1)氯化铵溶液①先分析NH4Cl溶液中的电离、水解过程。电离：NH4Cl===NH＋Cl－、H2OH＋＋OH－。水解：NH＋H2ONH3·H2O＋H＋。判断溶液中存在的离子有NH、Cl－、H＋、OH－。②再根据其电离和水解程度的相对大小，比较确定氯化铵溶液中离子浓度由大到小的顺序是[Cl－]>[NH]>[H＋]>[OH－]。n(2)碳酸钠溶液①分析Na2CO3溶液中的电离、水解过程：电离：Na2CO3===2Na＋＋CO、H2OH＋＋OH－。水解：CO＋H2OHCO＋OH－、HCO＋H2OH2CO3＋OH－。溶液中存在的离子有Na＋、CO、HCO、OH－、H＋。②溶液中离子浓度由大到小的顺序是[Na＋]>[CO]>[OH－]>[HCO]>[H＋]。(3)碳酸氢钠溶液①分析NaHCO3溶液中的电离、水解过程：电离：NaHCO3===Na＋＋HCO、HCOH＋＋CO、H2OH＋＋OH－。水解：HCO＋H2OH2CO3＋OH－。溶液中存在的离子有Na＋、HCO、CO、H＋、OH－。②由于HCO的电离程度小于HCO的水解程度，所以溶液中离子浓度由大到小的顺序是[Na＋]>[HCO]>[OH－]>[H＋]>[CO]。4．混合溶液中离子浓度大小的比较(1)物质的量浓度相同的NaOH溶液、NH4Cl溶液等体积混合反应的化学方程式：NH4Cl＋NaOH===NH3·H2O＋NaCl；溶液中存在的离子有Na＋、Cl－、NH、OH－、H＋；其浓度由大到小的顺序是[Na＋]＝[Cl－]>[OH－]>[NH]>[H＋]。(2)物质的量浓度相同的NH4Cl溶液、氨水等体积混合后不发生反应，溶液中的溶质为NH4Cl、NH3·H2O，由于NH3·H2O的电离程度大于NH的水解程度，所以溶液呈碱性；溶液中存在的离子有NH、Cl－、OH－、H＋；其浓度由大到小的顺序是[NH]>[Cl－]>[OH－]>[H＋]。(3)物质的量浓度相同的CH3COONa溶液和NaClO溶液等体积混合，溶液中的溶质为CH3COONa、NaClO，溶液中存在的离子有Na＋、ClO－、CH3COO－、H＋、OH－，由于ClO－的水解程度大于CH3COO－的水解程度，所以溶液中离子浓度由大到小的顺序为[Na＋]>[CH3COO－]>[ClO－]>[OH－]>[H＋]。(4)物质的量浓度相同的Na2CO3溶液和NaHCO3溶液等体积混合，溶液中的溶质为Na2CO3和NaHCO3，由于CO的水解程度大于HCO的水解程度，所以溶液中离子浓度由大到小的顺序为[Na＋]>[HCO]>[CO]>[OH－]>[H＋]。n(1)溶液中离子浓度大小比较的方法思路①先确定溶液中的溶质成分及各自物质的量浓度大小。②写出电离方程式、水解方程式，找出溶液中存在的离子。③依据电离和水解程度的相对大小，比较离子浓度大小。(2)特别注意的问题①多元弱酸的正盐溶液(如Na2CO3溶液)，要分清主次关系。即盐完全电离，多元弱酸根的第一步水解大于第二步水解。②多元弱酸的酸式盐溶液，要注意考虑酸式酸根水解程度和电离程度的相对大小。若酸式酸根的电离程度大于水解程度，溶液呈酸性；若水解程度大于电离程度，溶液呈碱性。③当两种溶液混合或两种物质发生反应时，要根据反应原理准确地判断溶质的成分，然后判断离子种类，再根据规律比较其大小。④不同溶液中同一离子浓度的比较要看溶液中其他离子对它的影响。例1　(2018·武汉高二测试)已知乙酸(HA)的酸性比甲酸(HB)弱，在物质的量浓度均为0.1mol·L－1的NaA和NaB混合溶液中，下列排序正确的是(　　)A．[OH－]>[HA]>[HB]>[H＋]B．[OH－]>[A－]>[B－]>[H＋]C．[OH－]>[B－]>[A－]>[H＋]D．[OH－]>[HB]>[HA]>[H＋]答案　A解析　在NaA和NaB的混合液中存在A－和B－的水解平衡：A－＋H2OHA＋OH－、B－＋H2OHB＋OH－，由于HA比HB酸性弱，因此A－的水解程度大于B－的水解程度，故[HA]>[HB]、[B－]>[A－]>[OH－]，因此A项正确。考点　混合溶液中粒子浓度大小的比较与判断题点　不同强碱弱酸盐混合溶液中粒子浓度大小的比较与判断例2　用物质的量都是0.1mol的HCN和NaCN配成1L混合溶液，已知其中[CN－]小于[Na＋]，则下列判断正确的是(　　)A．[H＋]＞[OH－]B．[HCN]＞[CN－]＝0.2mol·L－1nC．[HCN]＞[CN－]D．[CN－]＞[OH－]＝0.1mol·L－1答案　C解析　由[CN－]小于[Na＋]知，CN－水解的程度大于HCN电离的程度，得到C正确。考点　混合溶液中粒子浓度大小的比较与判断题点　弱酸及其盐混合溶液中粒子浓度大小的比较与判断例3　将等体积的0.2mol·L－1CH3COONa溶液与0.1mol·L－1HNO3混合，混合溶液中离子浓度由大到小顺序正确的是(　　)A．[Na＋]＞[CH3COO－]＞[NO]＞[OH－]＞[H＋]B．[Na＋]＞[CH3COO－]＞[NO]＞[H＋]＞[OH－]C．[Na＋]＞[CH3COO－]＞[OH－]＞[NO]＞[H＋]D．[CH3COO－]＞[Na＋]＞[H＋]＞[NO]＞[OH－]答案　B解析　反应后溶液中溶质是CH3COONa、CH3COOH和NaNO3，且浓度都是0.05mol·L－1，[Na＋]＝0.1mol·L－1，[NO]＝0.05mol·L－1，此时醋酸的电离程度大于醋酸钠的水解程度，故溶液中[CH3COO－]＞0.05mol·L－1，[H＋]＞[OH－]，故选B。考点　混合溶液中粒子浓度大小的比较与判断题点　弱酸及其盐混合溶液中粒子浓度大小的比较与判断例4　室温下将pH＝10的NaOH溶液与pH＝4的CH3COOH溶液等体积混合：(1)混合后溶液中的溶质是______________，呈________性。(2)溶液中离子浓度由大到小的顺序是_________________________________________________________________________________________________________________。答案　(1)CH3COONa、CH3COOH　酸(2)[CH3COO－]>[Na＋]>[H＋]>[OH－]考点　混合溶液中粒子浓度大小的比较与判断题点　已知pH、体积的酸和碱混合溶液中粒子浓度大小的比较与判断相关链接1．离子浓度比较的注意事项(1)比较时紧扣两个微弱①弱电解质(弱酸、弱碱、水)的电离是微弱的，且水的电离能力远远小于弱酸和弱碱的电离n能力。如在稀醋酸溶液中微粒浓度由大到小的顺序：[CH3COOH]＞[H＋]＞[CH3COO－]＞[OH－]。②弱酸根离子或弱碱阳离子的水解是微弱的，但水的电离程度远远小于盐的水解程度。如稀CH3COONa溶液中[Na＋]＞[CH3COO－]＞[OH－]＞[CH3COOH]＞[H＋]。(2)酸式盐溶液的酸碱性主要取决于酸式盐中酸式酸根离子的电离能力和水解能力哪一个更强，如NaHCO3溶液中HCO的水解能力大于其电离能力，故溶液显碱性；NaHSO3溶液中HSO的水解能力小于其电离能力，故溶液显酸性。(3)多元弱酸的强碱正盐溶液：弱酸根离子水解以第一步为主。(4)盐与酸(碱)溶液混合，若能反应，则按反应后混合组成再综合考虑水解和电离两种因素。2．溶液中粒子浓度大小比较方法的四个步骤(1)判断反应产物：判断两种溶液混合时生成了什么物质，是否有物质过量，再确定反应后溶液的组成。(2)写出反应后溶液中存在的平衡：根据溶液的组成，写出溶液中存在的所有平衡(水解平衡、电离平衡)，尤其要注意不要漏写在任何水溶液中均存在的水的电离平衡。这一步的主要目的是分析溶液中存在的各种粒子及比较直接地看出某些粒子浓度间的关系，在具体应用时要注意防止遗漏。(3)列出溶液中存在的等式：根据反应后溶液中存在的溶质的守恒原理，列出两个重要的等式，即电荷守恒式和物料守恒式，据此可列出溶液中阴、阳离子间的数学关系式。(4)比大小：根据溶液中存在的平衡和题给条件，结合平衡的有关知识，分析哪些平衡进行的程度相对大一些，哪些平衡进行的程度相对小一些，再依此比较溶液中各粒子浓度的大小。这一步是溶液中粒子浓度大小比较最重要的一步，关键是要把握好电离平衡和水解平衡两大理论，树立“主次”意识。二、电解质溶液中的三个守恒关系1．电荷守恒关系电解质溶液中，不论存在多少种离子，溶液总是呈电中性，即阴离子所带负电荷总数一定等于阳离子所带正电荷总数，如Na2CO3溶液中存在着Na＋、CO、H＋、OH－、HCO，n(正电荷)＝n(负电荷)，即：n(Na＋)＋n(H＋)＝2n(CO)＋n(HCO)＋n(OH－)，两边同时除以体积，有[Na＋]＋[H＋]＝2[CO]＋[HCO]＋[OH－]。2．物料守恒关系电解质溶液中，由于某些离子能水解或电离，离子种类增多，但原子总数是守恒的，如Na2CO3溶液中n(Na＋)与n(C)为2∶1，CO水解后碳元素以CO、HCO、H2CO3n三种形式存在，它们之间的守恒关系为[Na＋]＝2[HCO]＋2[H2CO3]＋2[CO]。3．质子守恒关系质子守恒是根据水电离出的[OH－]＝[H＋]，溶液中的H＋或OH－虽与其他离子结合而以不同的形式存在，但其总量相同。如在Na2CO3溶液中有关系式：[OH－]＝[H＋]＋[HCO]＋2[H2CO3]。溶液中粒子浓度三守恒关系式的确定与判断(1)分析电解质的电离和水解情况，找全溶液中的离子和分子。(2)分清题目考查的守恒关系，可以是单一守恒关系式，也可以是它们的变形关系式，也可以是两种守恒关系式导出的新的守恒式。(3)注意选择题常涉及的易错点：①守恒关系式中多写或漏写离子或分子；②守恒关系式浓度前的化学计量数设错；③在混合后忽视溶液体积变化上设错。例5　判断下列电解质溶液中的守恒关系哪些正确，哪些错误？已知H2C2O4为二元弱酸。(1)0.1mol·L－1Na2SO3溶液中，[Na＋]＝2[SO]＋[HSO]＋[H2SO3]。(2)0.1mol·L－1Na2S溶液中，[H＋]＝[OH－]－2[H2S]－[HS－]。(3)0.1mol·L－1Na2C2O4溶液与0.1mol·L－1HCl溶液等体积混合(H2C2O4为弱酸)2[C2O]＋[HC2O]＋[OH－]＝[Na＋]＋[H＋]。(4)pH＝1的NaHSO4溶液中，[H＋]＝[SO]＋[OH－]。(5)0.1mol·L－1NaHC2O4溶液中，[Na＋]＝[HC2O]＋[C2O]。(6)0.1mol·L－1Na2CO3溶液与0.1mol·L－1NaHCO3溶液等体积混合，[Na＋]＝[CO]＋[HCO]＋[H2CO3]。(7)0.1mol·L－1CH3COOH溶液与0.1mol·L－1NaOH溶液等体积混合后的溶液中，[OH－]>[H＋]＋[CH3COOH]。n答案　正确的有(2)(4)(6)，其余不正确。解析　(1)不符合物料守恒，正确的关系式为[Na＋]＝2[SO]＋2[HSO]＋2[H2SO3]。(2)符合质子守恒，[OH－]＝[H＋]＋2[H2S]＋[HS－]，移项即可。(3)不符合电荷守恒，漏写[Cl－]，正确的关系式是[Cl－]＋2[C2O]＋[HC2O]＋[OH－]＝[Na＋]＋[H＋]。(4)符合电荷守恒，[Na＋]＋[H＋]＝2[SO]＋[OH－]，因[Na＋]＝[SO]，故成立。(5)不符合物料守恒。正确的关系式为[Na＋]＝[HC2O]＋[H2C2O4]＋[C2O]。(6)符合物料守恒。[Na＋]＝0.15mol·L－1，[CO]＋[HCO]＋[H2CO3]＝0.1mol·L－1，故[Na＋]＝[CO]＋[HCO]＋[H2CO3]。(7)不符合质子守恒，正确的关系式为[OH－]＝[H＋]＋[CH3COOH]。考点　盐溶液中粒子及其浓度大小的比较与判断题点　水解平衡中的三个守恒关系及其应用例6　把0.02mol·L－1CH3COOH溶液和0.01mol·L－1NaOH溶液以等体积混合显酸性，混合溶液中粒子浓度关系正确的是(　　)A．[CH3COO－]＞[Na＋]B．[CH3COOH]＞[CH3COO－]C．2[H＋]＝[CH3COO－]－[CH3COOH]D．[CH3COOH]＋[CH3COO－]＝0.02mol·L－1答案　A解析　根据题意，CH3COOH溶液与NaOH溶液充分作用后CH3COOH过量，反应后溶液中溶质为等物质的量浓度的CH3COONa与CH3COOH，当不考虑水解和电离时[CH3COO－]＝[Na＋]＝[CH3COOH]，而实际情况是CH3COOH的电离程度强于CH3COO－的水解程度，[CH3COO－]增大，[CH3COOH]减小，故有[CH3COO－]＞[Na＋]＞[CH3COOH]，即A项正确，B项错误；由于混合溶液中存在电荷守恒[H＋]＋[Na＋]＝[OH－]＋[CH3COO－]①，和物料守恒2[Na＋]＝[CH3COO－]＋[CH3COOH]②，联立①②两式可得：2[H＋]＝[CH3COO－]－[CH3COOH]＋2[OH－]，C项错误；根据物料守恒，CH3COOH溶液与NaOH反应后混合溶液中CH3COOH与CH3COO－的总物质的量等于原0.02mol·L－1CH3COOH溶液中CH3COOH和CH3COO－总的物质的量，但因两溶液等体积混合，溶液体积扩大至原来的2倍，[CH3COOH]＋[CH3COO－]＝0.01mol·L－1，D项错误。考点　混合溶液中粒子浓度大小的比较与判断n题点　已知浓度、体积的酸和碱混合溶液中粒子浓度大小的比较与判断1．HA为酸性略强于醋酸的一元弱酸，在0.1mol·L－1NaA溶液中，离子浓度关系正确的是(　　)A．[Na＋]>[A－]>[H＋]>[OH－]B．[Na＋]>[OH－]>[A－]>[H＋]C．[Na＋]＋[OH－]＝[A－]＋[H＋]D．[Na＋]＋[H＋]＝[A－]＋[OH－]答案　D解析　因A－＋H2OHA＋OH－，所以[Na＋]>[A－]>[OH－]；水解后溶液呈碱性，则[OH－]>[H＋]；根据电荷守恒可知[Na＋]＋[H＋]＝[A－]＋[OH－]。考点　盐溶液中粒子及其浓度大小的比较与判断题点　盐溶液中粒子浓度大小的比较与判断2．(2018·江西吉安校级期末)25℃时，在1.0L浓度均为0.01mol·L－1的某一元酸HA与其钠盐组成的混合溶液中，测得[Na＋]＞[A－]，则下列描述不正确的是(　　)A．该溶液的pH＜7B．HA为弱酸，A－的水解程度较大C．[A－]＋[HA]＝0.02mol·L－1D．n(A－)＋n(OH－)＝0.01mol＋n(H＋)答案　A解析　该混合溶液中存在Na＋、A－、OH－与H＋4种离子，根据[Na＋]＞[A－]，再结合电荷守恒知溶液中[OH－]＞[H＋]，溶液呈碱性，pH＞7，说明HA为弱酸，且A－的水解程度较大，故A项错误，B项正确；由物料守恒可知，C项正确；因n(Na＋)＝0.01mol，利用电荷守恒可知，D项正确。考点　混合溶液中粒子浓度大小的比较与判断题点　弱酸及其盐混合溶液中粒子浓度大小的比较与判断3．t℃时，某氯化铵溶液的pH＝4，下列说法中一定正确的是(　　)A．由水电离出的氢离子浓度为10－10mol·L－1B．溶液中[H＋][OH－]＝1.0×10－14C．溶液中[Cl－]>[NH]>[H＋]>[OH－]nD．溶液中[NH3·H2O]＋[NH]＝[Cl－]＋[OH－]答案　C解析　NH水解促进了H2O的电离，溶液中的[H＋]即为H2O电离的[H＋]，A错；在25℃时，水的离子积为1.0×10－14mol2·L－2，题干中未指明温度，B错；NH水解生成H＋，故[Cl－]>[NH]>[H＋]>[OH－]，C正确；由物料守恒可知[Cl－]＝[NH]＋[NH3·H2O]，D错。考点　盐溶液中粒子及其浓度大小的比较与判断题点　盐溶液中粒子浓度大小的比较与判断4．常温下，对pH＝10的NaHCO3溶液中，各微粒的物质的量浓度分析正确的是(　　)A．[CO]＞[H2CO3]B．[Na＋]＞[HCO]＞[OH－]＞[H＋]C．[Na＋]＋[H＋]＝[HCO]＋[CO]＋[OH－]D．[Na＋]＞[HCO]＋[CO]＋[H2CO3]答案　B解析　NaHCO3溶液中既存在HCO的电离又存在HCO的水解，根据溶液pH＝10，可知其水解程度大于电离程度，即溶液中[CO]＜[H2CO3]，A项错误；只有少量的HCO发生电离和水解，溶液中存在[Na＋]＞[HCO]＞[OH－]＞[H＋]，B项正确；根据电荷守恒可知[Na＋]＋[H＋]＝[HCO]＋2[CO]＋[OH－]，C项错误；根据物料守恒可知[Na＋]＝[HCO]＋[CO]＋[H2CO3]，D项错误。考点　盐溶液中粒子及其浓度大小的比较与判断题点　酸式盐溶液中粒子浓度关系判断5．25℃时，将pH＝11的NaOH溶液与pH＝3的CH3COOH溶液等体积混合后，下列关系式中正确的是(　　)A．[Na＋]＝[CH3COO－]＋[CH3COOH]B．[H＋]＝[CH3COO－]＋[OH－]C．[Na＋]>[CH3COO－]>[OH－]>[H＋]D．[CH3COO－]>[Na＋]>[H＋]>[OH－]答案　D解析　pH＝11的NaOH溶液中c(NaOH)＝c(OH－)＝10－3mol·L－1，而pH＝3的CH3COOH溶液中[H＋]＝10－3mol·L－1，c(CH3COOH)远远大于10－3mol·L－1。两者等体积混合后，形成CH3COOH与CH3COONa的混合液，且c(CH3COOH)远大于c(CH3nCOONa)，溶液呈酸性，电荷守恒关系为[Na＋]＋[H＋]＝[CH3COO－]＋[OH－]，离子浓度大小顺序为[CH3COO－]>[Na＋]>[H＋]>[OH－]。考点　混合溶液中粒子浓度大小的比较与判断题点　已知pH、体积的酸和碱混合溶液中粒子浓度大小的比较与判断6．(2018·安徽黄山质检)已知：室温下0.2mol·L－1的氨水与0.1mol·L－1的盐酸等体积混合后溶液显碱性(假设混合以后溶液体积不变)，则混合溶液中的下列关系不正确的是(　　)A．[NH]＞[OH－]＞[Cl－]＞[H＋]B．[NH]＋[H＋]＝[OH－]＋[Cl－]C．[NH]＋[NH3·H2O]＝0.1mol·L－1D．[NH]＋2[H＋]＝[NH3·H2O]＋2[OH－]答案　A解析　室温下0.2mol·L－1的氨水与0.1mol·L－1的盐酸等体积混合得到等浓度的NH3·H2O和氯化铵的混合溶液，溶液呈碱性，说明NH3·H2O的电离程度大于氯化铵的水解程度，所以[NH]＞[Cl－]＞[OH－]＞[H＋]，故A错误；根据电荷守恒可得[NH]＋[H＋]＝[OH－]＋[Cl－]，故B正确；根据物料守恒可得，[NH]＋[NH3·H2O]＝0.1mol·L－1，故C正确；根据[NH]＋[H＋]＝[OH－]＋[Cl－]、[NH]＋[NH3·H2O]＝2[Cl－]，可得[NH]＋2[H＋]＝[NH3·H2O]＋2[OH－]，故D正确。考点　混合溶液中粒子浓度大小的比较与判断题点　已知浓度、体积的酸和碱混合溶液中粒子浓度大小的比较与判断7．某二元酸(化学式用H2B表示)在水中的电离方程式是H2B==H＋＋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0.1mol·L－1的Na2B溶液中，下列粒子浓度关系式正确的是________(填字母)。A．[B2－]＋[HB－]＋[H2B]＝0.1mol·L－1B．[Na＋]＋[OH－]＝[H＋]＋[HB－]C．[Na＋]＋[H＋]＝[OH－]＋[HB－]＋2[B2－]D．[Na＋]＝2[B2－]＋2[HB－](3)已知0.1mol·L－1NaHB溶液的pH＝2,0.1mol·L－1nNaHB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)[Na＋]＞[HB－]＞[H＋]＞[B2－]＞[OH－]解析　(1)由H2B===H＋＋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：Na2B===2Na＋＋B2－，B2－＋H2OHB－＋OH－，H2OH＋＋OH－。由电荷守恒知，[Na＋]＋[H＋]＝2[B2－]＋[OH－]＋[HB－]，C对；由物料守恒知，[Na＋]＝2[B2－]＋2[HB－]＝0.2mol·L－1，D对；在Na2B溶液中不存在H2B，A错；由物料守恒和电荷守恒知，B错。(3)在NaHB溶液中，NaHB===Na＋＋HB－，HB－H＋＋B2－，H2OH＋＋OH－。溶液中各离子浓度由大到小顺序为[Na＋]＞[HB－]＞[H＋]＞[B2－]＞[OH－]。考点　水解平衡与电离平衡的综合题点　水解平衡与电离平衡的综合题组一　单一溶液中离子浓度大小比较1．在0.1mol·L－1Na2S溶液中，下列关系不正确的是(　　)A．[Na＋]＝2[HS－]＋2[S2－]＋[H2S]B．[Na＋]＋[H＋]＝[OH－]＋[HS－]＋2[S2－]C．[Na＋]＞[S2－]＞[OH－]＞[HS－]D．[OH－]＝[HS－]＋[H＋]＋2[H2S]答案　A解析　A项不符合物料守恒，应为[Na＋]＝2[HS－]＋2[S2－]＋2[H2S]；B项符合电荷守恒；C项，S2－＋H2OHS－＋OH－，HS－＋H2OH2S＋OH－，故C项正确；D项符合质子守恒。考点　盐溶液中粒子及其浓度大小的比较与判断题点　盐溶液中粒子浓度大小的比较与判断2．(2018·株洲高二质检改编)已知，常温下某浓度的NaHSO3n稀溶液的pH＜7。则该稀溶液中下列粒子浓度关系正确的是(　　)A．[Na＋]＞[HSO]＞[H2SO3]＞[SO]B．[Na＋]＞[HSO]＋[SO]C．[Na＋]＋[H＋]＝2[SO]D．[Na＋]＋[H＋]＝[HSO]＋[OH－]答案　B解析　NaHSO3溶液中存在：HSOH＋＋SO、HSO＋H2OH2SO3＋OH－，由于溶液的pH＜7，说明HSO的电离程度大于HSO的水解程度，故[SO]＞[H2SO3]，A项错误；由物料守恒可知，[Na＋]＝[HSO]＋[SO]＋[H2SO3]，故[Na＋]＞[HSO]＋[SO]，B项正确；由电荷守恒可知，[Na＋]＋[H＋]＝[HSO]＋2[SO]＋[OH－]，C、D项均错误。考点　盐溶液中粒子及其浓度大小的比较与判断题点　酸式盐溶液中粒子浓度关系判断3．下列物质所配成的0.1mol·L－1溶液中，离子浓度由大到小顺序排列正确的是(　　)A．NH4Cl：[Cl－]＞[H＋]＞[NH]＞[OH－]B．Na2CO3：[Na＋]＞[CO]＞[HCO]＞[OH－]＞[H＋]C．NaHCO3：[Na＋]＞[CO]＞[HCO]＞[OH－]＞[H＋]D．(NH4)2SO4：[NH]＞[SO]＞[H＋]＞[OH－]答案　D解析　氯化铵是强酸弱碱盐，NH水解导致溶液呈酸性，NH＋H2ONH3·H2O＋H＋，所以[H＋]＞[OH－]，NH水解而氯离子不水解，所以[Cl－]＞[NH]，因为NH水解程度是微弱的，所以[NH]＞[H＋]，因此NH4Cl溶液中离子浓度的大小顺序是：[Cl－]＞[NH]＞[H＋]＞[OH－]，故A错误；在Na2CO3溶液中，CO部分水解，溶液呈碱性，所以[OH－]＞[H＋]，又因为钠离子不水解，所以[Na＋]＞[CO]，因为CO水解程度是微弱的，所以[CO]＞[HCO]，根据CO的两步水解反应方程式：CO＋H2OHCO＋OH－，HCO＋H2OH2CO3＋OH－，因第一步水解生成的HCO还要发生第二步水解，造成HCO浓度减小而OH－浓度增加，再加上水电离出的OH－，所以[OH－]＞[HCO]，综上所述，在Na2CO3溶液中，离子浓度的大小顺序是：[Na＋]＞[CO]＞[OH－]＞[HCO]＞[H＋]，故B错误；在NaHCO3溶液中，HCO仅有少量电离，所以溶液中[HCO]＞[CO]，故C错误；在(NH4)2SO4溶液中，铵根离子部分水解，溶液显酸性，则[H＋]＞[OH－]，又因为水解程度微弱，所以[NH]＞[SO]，则溶液中离子浓度大小顺序是[NH]＞[SO]＞[H＋]＞[OH－]，所以D正确。n考点　盐溶液中粒子及其浓度大小的比较与判断题点　盐溶液中粒子浓度大小的比较与判断题组二　不同溶液中离子浓度大小比较4．有关①100mL0.1mol·L－1的NaHCO3溶液、②100mL0.1mol·L－1的Na2CO3溶液的叙述不正确的是(　　)A．溶液中水电离出的H＋个数：②＞①B．溶液中阴离子的物质的量浓度之和：②＞①C．①溶液中：[CO]＞[H2CO3]D．②溶液中：[HCO]＞[H2CO3]答案　C解析　相同温度下，等浓度的CO水解程度大于HCO水解程度，Na2CO3溶液中水的电离程度大于NaHCO3溶液中水的电离程度，A项正确；NaHCO3溶液中存在两个平衡：HCOCO＋H＋，HCO＋H2OH2CO3＋OH－，无论电离还是水解，阴离子浓度都不变，Na2CO3溶液中存在水解平衡，CO＋H2OHCO＋OH－，CO水解后阴离子浓度增大，B项正确；HCO水解程度大于其电离程度，①中[CO]＜[H2CO3]，C项错误；CO第一步水解程度大于第二步水解程度，②中[HCO]＞[H2CO3]，D项正确。考点　水解平衡与电离平衡的综合题点　水解平衡与电离平衡的综合5．25℃时，在浓度为1mol·L－1的(NH4)2SO4、(NH4)2CO3、(NH4)2Fe(SO4)2溶液中，测得其[NH]分别为a、b、c(单位为mol·L－1)，下列判断正确的是(　　)A．a＞b＞cB．b＞a＞cC．c＞b＞aD．c＞a＞b答案　D解析　NH在溶液中存在水解平衡：NH＋H2ONH3·H2O＋H＋；Fe2＋水解呈酸性，能抑制NH的水解，c最大；CO水解呈碱性，能促进NH的水解，b最小，故c＞a＞b，D项正确。考点　水解平衡与电离平衡的综合题点　不同溶液中同一离子浓度的比较题组三　混合溶液中离子浓度大小比较6．有4种混合溶液，分别由等体积0.1mol·L－1的2种溶液混合而成：①CH3nCOONa与HCl，②CH3COONa与NaOH，③CH3COONa与NaCl，④CH3COONa与NaHCO3。下列关系正确的是(　　)A．pH：②＞③＞④＞①B．[CH3COO－]：②＞④＞③＞①C．[H＋]：①＞③＞②＞④D．[CH3COOH]：①＞④＞③＞②答案　B解析　A项，pH：②＞④＞③＞①；C项，应为①＞③＞④＞②；D项，应为①＞③＞④＞②。考点　水解平衡与电离平衡的综合题点　水解平衡与电离平衡的综合7．常温下，将甲酸与NaOH溶液混合，所得溶液的pH＝7，则此溶液中(　　)A．[HCOO－]>[Na＋]B．[HCOO－]<[Na＋]C．[HCOO－]＝[Na＋]D．无法确定[HCOO－]与[Na＋]的大小关系答案　C解析　根据电荷守恒可知：[Na＋]＋[H＋]＝[HCOO－]＋[OH－]；由pH＝7可知：[H＋]＝[OH－]，得出[Na＋]＝[HCOO－]。考点　盐溶液中粒子及其浓度大小的比较与判断题点　水解平衡中的三个守恒关系及其应用8．常温下，0.2mol·L－1的一元酸HA溶液与等浓度的NaOH溶液等体积混合后，所得溶液中部分微粒组分及浓度如图所示，下列说法正确的是(　　)A．HA为强酸B．该混合液的pH＝7C．该混合溶液中：[A－]＋[Y]＝[Na＋]D．图中X表示HA，Y表示OH－，Z表示H＋n答案　C解析　题给HA溶液与NaOH溶液反应生成0.1mol·L－1的NaA溶液。由图知A－的浓度小于0.1mol·L－1，说明A－发生了水解，即HA是弱酸，A项错误；A－发生了水解，水解后溶液呈碱性，B项错误；混合液中粒子浓度的大小关系为[Na＋]＞[A－]＞[OH－]＞[HA]＞[H＋]，因此X表示OH－，Y表示HA，Z表示H＋，D项错误；根据物料守恒可知，[A－]＋[HA]＝[Na＋]，即[A－]＋[Y]＝[Na＋]，C项正确。考点　混合溶液中粒子浓度大小的比较与判断题点　已知浓度、体积的酸和碱混合溶液中粒子浓度大小的比较与判断9．室温下将pH＝2的盐酸与pH＝12的氨水等体积混合，在所得的混合溶液中，下列关系式正确的是(　　)A．[Cl－]＞[NH]＞[OH－]＞[H＋]B．[NH]＞[Cl－]＞[OH－]＞[H＋]C．[Cl－]＝[NH]＞[H＋]＝[OH－]D．[NH]＞[Cl－]＞[H＋]＞[OH－]答案　B解析　HCl＋NH3·H2O===NH4Cl＋H2O，NH3·H2O过量，所以[NH]＞[Cl－]＞[OH－]＞[H＋]。考点　混合溶液中粒子浓度大小的比较与判断题点　已知pH、体积的酸和碱混合溶液中粒子浓度大小的比较与判断10．下列溶液中离子浓度关系表示正确的是(　　)A．NaHCO3溶液中：[H＋]＋[Na＋]＝[OH－]＋[CO]＋[HCO]B．室温下，pH＝3的CH3COOH与pH＝11的NaOH溶液等体积混合后的溶液中：[H＋]＜[OH－]C．0.1mol·L－1的NH4Cl溶液中：[Cl－]＞[H＋]＞[NH]＞[OH－]D．物质的量浓度相等的CH3COOH和CH3COONa溶液等体积混合后的溶液中：2[Na＋]＝[CH3COOH]＋[CH3COO－]答案　D解析　A项，根据溶液呈电中性，溶液中阳离子带的电荷等于阴离子带的电荷，则有[H＋]＋[Na＋]＝[OH－]＋2[CO]＋[HCO]，错误；B项，pH＝3的CH3COOH溶液中[H＋]与pH＝11的NaOH溶液中[OH－]相等，而醋酸为弱酸，则反应后醋酸过量，溶液呈酸性，即[H＋]＞[OH－]，错误；C项，一般情况下盐的水解程度较弱，0.1mol·L－1的NH4Cl溶液中：[Cl－]＞[NHn]＞[H＋]＞[OH－]，错误；D项，物质的量浓度相等的CH3COOH和CH3COONa溶液等体积混合，混合前n(CH3COOH)＝n(CH3COONa)，根据物料守恒，则有等体积混合后的溶液中2[Na＋]＝[CH3COOH]＋[CH3COO－]，正确。考点　混合溶液中粒子浓度大小的比较与判断题点　混合溶液中粒子浓度关系的综合应用11．25℃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－1CH3COONa溶液与0.1mol·L－1HCl溶液等体积混合：[Na＋]＝[Cl－]＞[CH3COO－]＞[OH－]B．0.1mol·L－1NH4Cl溶液与0.1mol·L－1氨水等体积混合(pH＞7)：[NH3·H2O]＞[NH]＞[Cl－]＞[OH－]C．0.1mol·L－1Na2CO3溶液与0.1mol·L－1NaHCO3溶液等体积混合：[Na＋]＝[CO]＋[HCO]＋[H2CO3]D．0.1mol·L－1Na2C2O4溶液与0.1mol·L－1HCl溶液等体积混合(H2C2O4为二元弱酸)：2[C2O]＋[HC2O]＋[OH－]＝[Na＋]＋[H＋]答案　A解析　0.1mol·L－1CH3COONa溶液与0.1mol·L－1HCl溶液等体积混合，溶质为等物质的量的CH3COOH和NaCl，因为醋酸为弱酸，部分电离，所以[Na＋]＝[Cl－]＞[CH3COO－]＞[OH－]，A选项正确；0.1mol·L－1NH4Cl溶液与0.1mol·L－1氨水等体积混合，pH＞7，说明一水合氨的电离程度大于铵根离子的水解程度，则[NH]＞[NH3·H2O]，B选项错误；根据物料守恒，0.1mol·L－1Na2CO3溶液中，[Na＋]＝2[CO]＋2[HCO]＋2[H2CO3]，0.1mol·L－1NaHCO3溶液中，[Na＋]＝[CO]＋[HCO]＋[H2CO3]，二者等体积混合，则2[Na＋]＝3[CO]＋3[HCO]＋3[H2CO3]，即[Na＋]＝[CO]＋[HCO]＋[H2CO3]，C选项错误；根据电荷守恒：[Na＋]＋[H＋]＝2[C2O]＋[HC2O]＋[OH－]＋[Cl－]，D选项错误。考点　混合溶液中粒子浓度大小的比较与判断题点　混合溶液中粒子浓度关系的综合应用12．(2018·许昌校级月考)常温下，下列溶液中的微粒浓度关系正确的是(　　)A．新制氯水中加入固体NaOH：[Na＋]＝[Cl－]＋[ClO－]＋[OH－]B．pH＝8.3的NaHCO3溶液：[Na＋]＞[HCO]＞[CO]＞[H2CO3]C．pH＝11的氨水与pH＝3的盐酸等体积混合：[Cl－]＝[NH]＞[OH－]＝[H＋]nD．0.2mol·L－1CH3COOH溶液与0.1mol·L－1NaOH溶液等体积混合：2[H＋]－2[OH－]＝[CH3COO－]－[CH3COOH]答案　D解析　溶液中的电荷守恒，则[Na＋]＋[H＋]＝[ClO－]＋[Cl－]＋[OH－]，故A项错误；NaHCO3溶液的pH＝8.3，说明其水解程度大于电离程度，则[H2CO3]＞[CO]，故B项错误；pH＝11的氨水与pH＝3的盐酸等体积混合时，氨水是过量的，溶液不显中性，故C项错误；CH3COOH溶液与NaOH溶液反应得到等浓度的CH3COOH和CH2COONa的混合溶液，由电荷守恒得[CH3COO－]＋[OH－]＝[H＋]＋[Na＋]，由物料守恒得2[Na＋]＝[CH3COO－]＋[CH3COOH]，则[CH3COO－]＋2[OH－]＝2[H＋]＋[CH3COOH]，移项得2[H＋]－2[OH－]＝[CH3COO－]－[CH3COOH]，故D项正确。考点　混合溶液中粒子浓度大小的比较与判断题点　混合溶液中粒子浓度关系的综合应用13．常温下，将等体积、等物质的量浓度的NH4HCO3与NaCl溶液混合，析出部分NaHCO3晶体，过滤，所得滤液pH<7。下列关于滤液中的离子浓度关系不正确的是(　　)A.<1.0×10－7mol·L－1B．[Na＋]＝[HCO]＋[CO]＋[H2CO3]C．[H＋]＋[NH]＝[OH－]＋[HCO]＋2[CO]D．[Cl－]>[NH]>[HCO]>[CO]答案　C解析　A项，由于常温下滤液的pH<7，故[OH－]＝<1×10－7mol·L－1，正确；B项，等体积、等物质的量浓度的NH4HCO3与NaCl溶液混合析出部分NaHCO3晶体后，溶液中的溶质为NaHCO3和NH4Cl，且n(NH4Cl)>n(NaHCO3)，HCO发生电离生成CO，发生水解生成H2CO3，根据NaHCO3的物料守恒可知：[Na＋]＝[HCO]＋[CO]＋[H2CO3]，正确；C项，根据电荷守恒有：[H＋]＋[Na＋]＋[NH]＝[OH－]＋[HCO]＋2[CO]＋[Cl－]，错误；D项，由于[NH4Cl]>[NaHCO3]，NH发生水解，HCO发生微弱的电离，故离子浓度关系为[Cl－]>[NH]>[HCO]>[CO]，正确。考点　混合溶液中粒子浓度大小的比较与判断题点　混合溶液中粒子浓度关系的综合应用n14．(2018·天津五校联考)将0.2mol·L－1HA溶液与0.1mol·L－1NaOH溶液等体积混合，测得混合溶液中[Na＋]＞[A－]，则(用“＞”“＜”或“＝”填写下列空白)：(1)混合溶液中，[A－]________[HA]。(2)混合溶液中，[HA]＋[A－]________0.1mol·L－1。(3)混合溶液中，由水电离出的[OH－]________0.2mol·L－1HA溶液中由水电离出的[H＋]。(4)25℃时，如果取0.2mol·L－1HA溶液与0.1mol·L－1NaOH溶液等体积混合，测得混合溶液的pH＜7，则HA的电离程度________NaA的水解程度。答案　(1)＜　(2)＝　(3)＞　(4)＞解析　(1)将0.2mol·L－1HA溶液与0.1mol·L－1NaOH溶液等体积混合时，溶质为等物质的量的HA和NaA，由于[Na＋]＞[A－]，说明A－的水解能力大于HA的电离能力，使得[HA]＞[A－]。(2)通过物料守恒及等体积混合后浓度减半可知，[HA]＋[A－]＝0.1mol·L－1。(3)混合溶液中由于NaA的存在，促进水的电离，而0.2mol·L－1HA溶液中水的电离受到抑制，因此前者由水电离产生的[OH－]大于后者由水电离产生的[H＋]。(4)25℃时，如果取0.2mol·L－1HA溶液与0.1mol·L－1NaOH溶液等体积混合，溶质为等浓度的HA和NaA，混合溶液的pH＜7，溶液呈酸性，说明HA的电离程度大于NaA的水解程度。考点　混合溶液中粒子浓度大小的比较与判断题点　混合溶液中粒子浓度关系的综合应用15．常温下，向100mL0.01mol·L－1HA溶液中逐滴加入0.02mol·L－1MOH溶液，图中所示曲线表示混合溶液的pH变化情况(体积变化忽略不计)。回答下列问题：(1)由图中信息可知HA为________(填“强”或“弱”)酸，理由是_________________________________________________________________________________________。(2)常温下一定浓度的MA稀溶液的pH＝a，则a______(填“>”“<”或“＝”)7，用离子方程式表示其原因：________________________，此时，溶液中由水电离出的[OH－n]＝____________。(3)请写出K点所对应的溶液中离子浓度的大小关系：________________________________________________________________________。(4)K点对应的溶液中，[M＋]＋[MOH]________(填“>”“<”或“＝”)2[A－]；若此时溶液的pH＝10，则[MOH]＋[OH－]＝________mol·L－1。答案　(1)强　0.01mol·L－1HA溶液中[H＋]＝0.01mol·L－1(2)<　M＋＋H2OMOH＋H＋　1×10－amol·L－1(3)[M＋]>[A－]>[OH－]>[H＋](4)＝　0.005解析　(1)由题目信息可知0.01mol·L－1HA溶液的pH＝2，说明其完全电离，故为强电解质。(2)由题目图像可知向100mL0.01mol·L－1HA溶液中滴加51mL0.02mol·L－1MOH溶液，pH＝7，说明MOH是弱碱，故其所对应的MA是强酸弱碱盐，水解显酸性，溶液中的H＋全部是水电离出来的，故水电离出的[OH－]＝1×10－amol·L－1。(3)K点是由100mL0.01mol·L－1HA溶液与100mL0.02mol·L－1MOH溶液混合而成的，反应后的溶液为等物质的量浓度的MA和MOH溶液，故[M＋]>[A－]>[OH－]>[H＋]。(4)由物料守恒得[M＋]＋[MOH]＝2[A－]，由电荷守恒得[M＋]＋[H＋]＝[A－]＋[OH－]，故[MOH]＋[OH－]＝[A－]＋[H＋]≈0.005mol·L－1。考点　水解平衡与电离平衡的综合题点　水解平衡与电离平衡的综合16．已知某溶液中存在OH－、H＋、NH、Cl－四种离子，某同学推测其离子浓度大小顺序有如下四种关系：①[Cl－]＞[NH]＞[H＋]＞[OH－]②[Cl－]＞[NH]＞[OH－]＞[H＋]③[NH]＞[Cl－]＞[OH－]＞[H＋]④[Cl－]＞[H＋]＞[NH]＞[OH－]填写下列空白：(1)若溶液中只溶解了一种溶质，则该溶质是________，上述四种离子浓度的大小顺序为________(填序号)。(2)若上述关系中③是正确的，则溶液中的溶质为________________________；若上述关系中④是正确的，则溶液中的溶质为________________。(3)若该溶液是由体积相等的稀盐酸和氨水混合而成，且恰好呈中性，则混合前nc(HCl)________(填“大于”“小于”或“等于”)c(NH3·H2O)，混合前酸中[H＋]和碱中[OH－]的关系为[H＋]________[OH－]。答案　(1)NH4Cl　①　(2)NH4Cl和NH3·H2O　NH4Cl和HCl　(3)小于　大于解析　(1)若溶液只有一种溶质，该溶质为NH4Cl，因NH水解溶液呈酸性，离子浓度的大小关系为[Cl－]＞[NH]＞[H＋]＞[OH－]。(2)因为[OH－]＞[H＋]、[NH]＞[Cl－]，所以溶液中除含有NH4Cl外，还必须含有NH3·H2O。若[Cl－]＞[H＋]＞[NH]＞[OH－]，则说明溶液中含有NH4Cl和HCl。(3)NH4Cl水解溶液呈酸性，若等体积的稀盐酸与氨水混合后呈中性，说明氨水过量，故c(HCl)＜c(NH3·H2O)。混合前盐酸中[H＋]大于氨水中[OH－]。考点　水解平衡与电离平衡的综合题点　水解平衡与电离平衡的综合