高中化學(xué)【“粒子”濃度關(guān)系判斷】

“粒子”濃度關(guān)系判斷

一、熟悉兩大理論，構(gòu)建思維基點(diǎn)

1.電離理論

（1）弱電解質(zhì)的電離是微弱的，電離產(chǎn)生的微粒都非常少，同時(shí)還要考慮水的電離，如氨水溶

液中：NH3H2O>NHl、OH一濃度的大小關(guān)系是[NH3-H2O]>[OIT

（2）多元弱酸的電離是分步進(jìn)行的，其主要是第一步電離（第一步電離程度遠(yuǎn)大于第二步電離）。

如在H2s溶液中：H2S>HS>S2-、H+的濃度大小關(guān)系是[H2S]>[H+]>[HS-]>岱2-]。

2.水解理論

（1）弱電解質(zhì)離子的水解損失是微量的（雙水解除外），但由于水的電離，故水解后酸性溶液中

[H+]或堿性溶液中[OH]總是大于水解產(chǎn)生的弱電解質(zhì)的濃度。如NH4cl溶液中：NH]、C「、

NH3H2O、H+的濃度大小關(guān)系是[C「]>[NHI]>[H+]>[NH3-H2。]。

（2）多元弱酸酸根離子的水解是分步進(jìn)行的，其主要是第一步水解,如在Na2cCh溶液中:C09、

HCOF，H2c。3的濃度大小關(guān)系應(yīng)是[CO門〉[HC0?]>[H2co3]。

二、把握三種守恒，明確等量關(guān)系

1.電荷守恒規(guī)律

電解質(zhì)溶液中，無論存在多少種離子，溶液都是呈電中性，即陰離子所帶負(fù)電荷總數(shù)一定等

于陽離子所帶正電荷總數(shù)。如NaHCCh溶液中存在著Na+、H+>HCO9、COF、OH",存在

如下關(guān)系：[Na+]+[H+]=[HCOr]+[OH-]+2[COr]。

2.物料守恒規(guī)律

電解質(zhì)溶液中，由于某些離子能夠水解，離子種類增多，但元素總是守恒的。如K2s溶液中

S2-、HS-都能水解,故S元素以S2-、HS，H2s三種形式存在，它們之間有如下守恒關(guān)系：

+2--

[K]=2[S]+2[HS]+2[H2S]。

3.質(zhì)子守恒規(guī)律

如Na2s水溶液中的質(zhì)子轉(zhuǎn)移情況圖示如下：

（得質(zhì)子）（基準(zhǔn)態(tài)物質(zhì)）（失質(zhì)子）

HS--~坦1

S2-

H0+-__—

3H20—OH-

由圖可得Na2s水溶液中質(zhì)子守恒式：舊3。+]+2舊25]+[HS-]=[OIT]或[H+]+2[H2S]+[HS-]

=[OH]。質(zhì)子守恒的關(guān)系式也可以由電荷守恒式與物料守恒式推導(dǎo)得到。

三、典例導(dǎo)悟，分類突破

(一)粒子種類的判斷

[例1](DNaHCCh溶液中：?

(2)Na2c。3溶液中：。

(3)NaHCO3和Na2cCh的混合溶液中：。

(4)向NaOH溶液中通入CO2氣體(任意量)：。

+

答案⑴⑵(3)(4)粒子種類都是離子：Na+、COM、HCOI、OH，H；分子：H2co3、H2O

反思?xì)w納

判斷鹽溶液中粒子種類時(shí)，首先要清楚鹽溶液中的電離、水解情況，特別是多步電離和多步

水解。

++

如：(DNaHCCh溶液中，因NaHCO3=Na+HCO7,HCO?COr+H,HCO?+

++

H2OH2CO3+OH,H2OH+OHo故溶液中的離子有：Na,CO/、HCO?、OH.

H+；分子有：H2co3、H2O。

(二)單一溶液中離子濃度的關(guān)系

1

[例2]0.1molL的NH4C1溶液

(1)粒子種類：o

(2)離子濃度大小關(guān)系：。

(3)物料守恒：-

、

答案(l)cr、NH=H+OH>NH3H2O>H2O

(2)[Cr]>[NHt]>[H+]>[0H-]

(3)[cr]=[NHt]+[NH3-H2O]

解析NH4C1=NH：+C1-(完全電離)

NHt+H2ONH3-H?O+H+(微弱)

H2OH++OJT(極微弱)

濃度：[Cl-]>[NH：]>[H+]>[OH]

k-----V-----八----V---/K----V-_/

NH；水解水解水解結(jié)果

原因：一般小于微弱溶液呈酸

10%性

1

[例3]0.1mol-L的Na2c。3溶液中各離子濃度的關(guān)系

答案(l)[Na+]>[COr]>[Oir]>[HCO?]>[H+]

+

(2)[Na]=2([COF]+[HCOr]+[H2CO3])

(3)[Na+]+[H+]=[HC0F1+[OH]+2[C05]

-+

(4)[OH]=[H]+2[H2CO3]+[HCO?]

解析Na2co3=2Na++CO9(完全電離)，

Cor+H2oHCOF+OH(i<),

HCOr+H2OH2co3+OH-(次要)，

H20H++OJT(極微弱)。

答案(l)[Na+]>[HCOr]>[OHl>[H+]>[COr]

(2)[Na+]=[HCOF]+[COFJ+[H2co3]

(3)[Na+]+[H+]=[HC0?]+2[C0F]+[OH]

(4)[0H]=[H2CO3]+[H+]-[COF]

解析NaHCO3=Na++HCO5(完全電離)，

HCO；+H2OH2co3+OH-(主要)，

HCOFH++CO『(次要)，

H2OH++OIT(極微弱)。

反思?xì)w納

1.比較時(shí)緊扣兩個(gè)微弱

(1)弱電解質(zhì)(弱酸、弱堿、水)的電離是微弱的，且水的電離能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于弱酸和弱堿的電離

++

能力。如在稀醋酸溶液中：CH3COOHCH3COO-+H,H2OOH-+H,在溶液中微

粒濃度由大到小的順序：[CH3coOH]>舊+]>[CH3coeT]>[OIT]。

(2)弱酸根離子或弱堿陽離子的水解是微弱的，但水的電離程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于鹽的水解程度。如稀

的CH3coONa溶液中：CH3coONa=CH3coeT+Na+,CH3COO+H2OCH3COOH+

+

OH,H2OH+OH,所以CH3coONa溶液中：[Na+]>[CH3coeHYOHIYCH3coOH]>[H+]。

2.酸式鹽與多元弱酸的強(qiáng)堿正鹽溶液酸堿性比較

(1)酸式鹽溶液的酸堿性主要取決于酸式鹽中酸式酸根離子的電離能力和水解能力哪一個(gè)更

強(qiáng)，如NaHCCh溶液中HCO5的水解能力大于其電離能力，故溶液顯堿性。

(2)多元弱酸的強(qiáng)堿正鹽溶液：多元弱酸根離子水解以第一步為主。例如，Na2s溶液中：[Na+]

2-+

>[S]>[OHn>[HSn>[H]o

3.質(zhì)子守恒式可以由電荷守恒式和物料守恒式推導(dǎo)出來

以KHS溶液為例，電荷守恒式為[K+]+[H+]=[OH」+[HS1+2IS2-]①，物料守恒式為長+]

=[HS-]+岱2-]+舊2g②，由①一②得質(zhì)子守恒式，消去沒有變化的K+等。

4.規(guī)避等量關(guān)系中的2個(gè)易失分點(diǎn)

(1)電荷守恒式中不只是各離子濃度的簡單相加。如2[C0/]的化學(xué)計(jì)量數(shù)2代表一個(gè)C01帶

2個(gè)負(fù)電荷，不可漏掉。

(2)物料守恒式中，離子濃度系數(shù)不能漏寫或顛倒。如Na2s溶液中的物料守恒式中，“2”表

示[Na+]是溶液中各種硫元素存在形式的硫原子總濃度的2倍。

(三)酸、堿中和型離子濃度的關(guān)系

?按單一鹽溶液討論

反應(yīng)

有剩余

要同時(shí)考慮水解和電離

[根據(jù)信息

確定電離與水解哪個(gè)更“強(qiáng)勢”

[例5]比較下列幾種溶液混合后各離子濃度的大小。

(1)CH3COOH和NaOH等濃度等體積混合，離子濃度大小順序?yàn)?

(2)NaOH和CH3coOH等濃度按1:2體積比混合后pH<7

①離子濃度大小順序?yàn)?

②電荷守恒式：<

③物料守恒式：<

(3)pH=2的CHsCOOH與pH=12的NaOH等體積混合，離子濃度大小順序?yàn)?

答案(l)[Na+]>[CH3coeT]>[OIT]>[H+]

（2）①[CH3co0-]>[Na+]>[H+]>[OlT]

②[CH3coeT]+[OHT]=[Na+]+[H+]

③2[Na+]=[CH3coeT]+[CH3COOH]

++

（3）[CH3COOl>[Na]>[H]>[OH]

解析（1）恰好反應(yīng)后，溶質(zhì)為CH3coONa。（2）中和反應(yīng)后，溶質(zhì)為等量的CH3coONa、

CH3coOH,且CH3COOH的電離程度大于CH3coONa的水解程度，[CH3coeT]與[CH3coOH]

濃度之和等于[Na+]的2倍。

[例6]常溫下，用0.1000mol-L-1NaOH溶液滴定20.00mL0.1000mol-L_1CH3COOH溶液

所得滴定曲線如圖。下列說法正確的是（）

A.點(diǎn)①所示溶液中：[CH3coeT]+[OIT]=[CH3coOH]+[H+]

B.點(diǎn)②所示溶液中：[Na+]=[CH3coOH]+[CH3co0一]

C.點(diǎn)③所示溶液中：[Na+]>[OIT]>[CH3coeT]>[H+]

D.滴定過程中可能出現(xiàn)：[CH3coOH]>[CH3coeT]>[H+]>[Na+]>[OJr]

答案D

解析點(diǎn)①溶液中的溶質(zhì)為0.001molCH3coOH和0.001molCH3coONa,據(jù)物料守恒：

-+

[CH3COO]+[CH3COOH]=2[Na],根據(jù)電荷守恒：[Na+]+[H+]=[CH3coOl+QHl整

理后得[CH3coOH]+2[H+]=[CH3coeT]+2[OH-];點(diǎn)②溶液的pH=7,據(jù)電荷守恒有：[Na+]

+[H+]=[CH3coeT]+[OH],又[H+]=[OH],則[Na+]=[CH3coeT];點(diǎn)③溶液中的溶質(zhì)為

0.002molCH3coONa,離子濃度大小關(guān)系為[Na+]>[CH3COO]>[OH]>[H+]。

（四）鹽與酸（堿）混合型

首先考慮是否反應(yīng)，若不反應(yīng)，分析鹽的水解程度和酸（堿）的電離程度的大?。蝗裟芊磻?yīng)，

則按反應(yīng)后混合組成綜合考慮水解和電離兩種因素。

[例7]用物質(zhì)的量都是0.1mol的CH3co0H和CH3coONa配成1L混合溶液，已知其中

-+

[CH3COO]>[Na],對該溶液的下列判斷正確的是（）

A.[H1]>[OH]

B.[CH3COO]=0.1mol-L1

C.[CH3COOH]>[CH3COO]

D.[CH3C00]+[OH]=0.1mol-L1

答案A

解析由電荷守恒：[CH3coer]+[OH]=[Na+]+[H+],因[CH3coeT]>[Na+],則

由物料守恒：[CH3coOH]+[CH3co0-]=0.2molL-1,因[CH3coCT]>[Na+]=0.1mol-L1,

則[CH3coeT]>[CH3COOH]o

(五)不同溶液中同一離子濃度的大小比較

選好參照物，分組比較，各個(gè)擊破：

如25℃時(shí)，相同物質(zhì)的量濃度的下列溶液中：

①NHQ、②CH3co0NH4、③NH4HSO4、@(NH4)2SO4>

⑤(NH4)2Fe(SO4)2，[NHl]由大到小的順序?yàn)棰茛郏佟耽?。分析流程?/p>

力如化學(xué)式中，

刀"上NH：的數(shù)目

'選參照物J②相當(dāng)于在①的基礎(chǔ)上促進(jìn)NH]的水解

①②③①NHQ]③相當(dāng)于在①的基礎(chǔ)上抑制NH：的水解

④⑤篇照映⑤相當(dāng)于在④的基礎(chǔ)上抑制NH]的水解

[例8]比較下列幾組溶液中指定離子濃度的大小。

⑴濃度均為0.1的①H?S、②NaHS、③Na?S、④H2s和NaHS混合液，溶液pH從大

到小的順序是。

(2)相同濃度的下列溶液中：①CH3coONH4、②CH3coONa、③CH3coOH,[CH3coeT]由大

到小的順序是。

⑶[NH：]相等的①(NH4)2SO4溶液、②NH4HSO4溶液、③(NH4)2CO3溶液、④NH4cl溶液，其

物質(zhì)的量濃度由大到小的順序?yàn)閛

答案(1)③>②>④>①(2)②乂1)>③(3)④>②>③>①

專題怎頒>

每小題有一個(gè)或兩個(gè)選項(xiàng)符合題意。

1.一定溫度下，下列溶液的離子濃度關(guān)系式正確的是()

A.pH=5的H2s溶液中，[H+]=[HS]=1XIO5mol-L1

B.pH=a的氨水溶液，稀釋10倍后，其pH=6,則a=b+l

C.pH=2的H2c2O4溶液與pH=12的NaOH溶液以任意比例混合：[Na+]+[H+]=[Oir]+

[HC2O；]

D.pH相同的①CH3coONa,②NaHCCh，③NaClO三種溶液的[Na+]：①③

答案D

解析A項(xiàng)，pH=5的H2s溶液中，H+的濃度為1XIO-molL-1,但是HS-的濃度會(huì)小于H+

的濃度，H+來自于H2s的第一步電離、HS-的電離和水的電離，故H+的濃度大于HS-的濃

度，故不正確；B項(xiàng)，弱堿不完全電離，弱堿稀釋10倍時(shí)，pH減小不到一個(gè)單位，a<b+l,

故不正確；C項(xiàng)，草酸是弱酸，氫氧化鈉是強(qiáng)堿，無論怎樣混合得到的溶液都符合電荷守恒，

而該等式中缺少草酸根，不符合電荷守恒，故不正確；D項(xiàng)，因?yàn)樗嵝裕捍姿帷堤妓帷荡温人幔?/p>

根據(jù)越弱越水解的原則，pH相同的三種鈉鹽，濃度的大小關(guān)系為醋酸鈉〉碳酸氫鈉,次氯酸

鈉，則鈉離子的濃度為①，②〉③，故正確。

2.常溫下，下列說法不正確的是()

A.0.2moLLF的NaHCCh溶液中：[Na+]>[HCO5]>[OK]A[H+]

11-

B.0.02mol-L的NaOH溶液與0.04mol-L的NaHCzOd溶液等體積混合：2[OH]+[C2Or]

+

=[HC2O；]+2[H]

C.疊氮酸(HN3)與醋酸酸性相近,0.1mol-L1NaN3水溶液中離子濃度大小順序?yàn)閇Na+]>[NJ

>[OH]>[H+]

D.向氨水中逐滴滴入鹽酸至溶液的pH=7,則混合液中=

答案B

解析NaHCCh溶液呈堿性，溶液中離子濃度關(guān)系為[Na+]>[HCO,]>[OH[>[H+],A項(xiàng)正

確；混合后得到等物質(zhì)的量濃度的Na2c2O4、NaHCzCU的混合溶液，根據(jù)電荷守恒得：[OH]

+2[C2OF]+[HC2OZ]=[Na+]+[H+],根據(jù)物料守恒得：2[Na+]=3(0。門+[HC2OZ]+

+

[H2C2O4]),消去[Na+],得：2[OH-]+[C2OF]=[HC2O；]+3[H2C2O4]+2[H],B項(xiàng)錯(cuò)誤；NaN3

為強(qiáng)堿弱酸鹽，Ns■水解使溶液呈堿性，[Na+]>[N31>[OJTC項(xiàng)正確；根據(jù)電荷守

恒得：[NH；]+[H+]=[C□+[OH],pH=7,則[OH[=[H+],故[Nj]=[Cri,D項(xiàng)正確。

3.253時(shí),在10mL濃度均為0.1mol-L-1的NaOH和混合溶液中滴加0.1mol-L-1

的鹽酸，下列有關(guān)溶液中粒子濃度關(guān)系正確的是()

A.未加鹽酸時(shí)：[OIT]>[Na+]〉[NH3?H2。]

B.加入10mL鹽酸時(shí):[NH4]+[H+]=[OH-]

C.加入鹽酸至溶液pH=7時(shí)：[C「]=[Na+]

D.加入20mL鹽酸時(shí)：[Cr]=[N}K]+[Na+]

答案AB

解析A項(xiàng)，未加鹽酸時(shí)，由于NH3-H2。的部分電離，所以[OK]>[Na+]>[NH3,H2O],正確；

B項(xiàng)，加入10mL鹽酸時(shí)，[C「]=[Na+],再由電荷守恒可知[NHK+[H+]=[OFr],正確；C

項(xiàng)，由電荷守恒得：[Na」+[NHK+[H+]=[C「]+[OH-],pH=7時(shí)，[H+]=[OFF],所以有

[Cr]>[Na+],錯(cuò)誤；D項(xiàng)，當(dāng)加入20mL鹽酸時(shí)，溶質(zhì)為NaCl、NH4CI,溶液呈酸性，即[H

+]>[OH1,再根據(jù)電荷守恒可得：[C口+[OFF]=[H+]+[NHK+[Na+],則[C]]>[NH：]+[Na

+],錯(cuò)誤。

4.室溫下，用0.100mol-L-iNaOH溶液分別滴定20.00mL0.100molir的鹽酸和醋酸，滴

定曲線如圖所示。下列說法正確的是()

A.II表示的是滴定醋酸的曲線

B.pH