高中化学 第3章 物质在水溶液中的行为 微专题7 溶液中离子浓度大小关系及应用学案 鲁科版选择性必修1-鲁科版高中选择性必修1化学学案VIP免费

微专题7溶液中离子浓度大小关系及应用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Na2SO3溶液中存在着Na＋、SO、H＋、OH－、HSO，它们存在如下关系：c平(Na＋)＋c平(H＋)＝2c平(SO)＋c平(HSO)＋c平(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Na2SO3溶液中SO能水解，故硫元素以SO、HSO、H2SO3三种形式存在，它们之间的守恒关系为c平(Na＋)＝2c平(SO)＋2c平(HSO)＋2c平(H2SO3)。(3)质子守恒关系质子守恒是指电解质在水溶液中发生电离、水解时，存在H＋的转移，在转移时，失去H＋的物质的量与得到H＋的物质的量是相等的。如Na2SO3溶液中有关系式：c平(OH－)＝c平(H＋)＋c平(HSO)＋2c平(H2SO3)。【例1】在0.1mol·L－1Na2S溶液中存在着多种离子和分子，下列关系不正确的是()A．c平(Na＋)＋c平(H＋)＝c平(HS－)＋c平(OH－)＋2c(S2－)B．c平(Na＋)＋c平(H＋)＝c平(HS－)＋c平(OH－)＋c(S2－)C．c平(Na＋)＝2c(S2－)＋2c平(HS－)＋2c平(H2S)D．c平(OH－)＝c平(H＋)＋c平(HS－)＋2c平(H2S)B[在电解质溶液里由电荷守恒得：c平(Na＋)＋c平(H＋)＝c平(HS－)＋c平(OH－)＋2c(S2－)，A项正确，B项错误；由物料守恒得：c平(Na＋)＝2c(S2－)＋2c平(HS－)＋2c平(H2S)，C项正确；由质子守恒得：c平(OH－)＝c平(H＋)＋c平(HS－)＋2c平(H2S)，D项正确。]1．在0.1mol·L－1Na2CO3溶液中，下列关系正确的是()A．c平(Na＋)＝2c平(CO)B．c平(OH－)＝c平(H＋)＋c平(HCO)＋c平(H2CO3)C．c平(HCO)>c平(H2CO3)D．c平(Na＋)＋c平(H＋)＝c平(CO)＋c平(HCO)＋c平(OH－)C[碳酸根离子水解而钠离子不水解，所以c平(Na＋)>2c平(CO)，故A错误；碳酸根离子水解导致溶液呈碱性，碳酸根离子、碳酸氢根离子水解和水电离都生成氢氧根离子，只有水电离生成氢离子，所以溶液中存在质子守恒：c平(OH－)＝c平(H＋)＋c平(HCO)＋2c平(H2CO3)，故B错误；碳酸根离子第一步水解程度远远大于第二步水解程度，所以c平(HCO)>c平(H2CO3)，故C正确；溶液中存在电荷守恒：c平(Na＋)＋c平(H＋)＝c平(HCO)＋c平(OH－)＋2c平(CO)，故D错误。]2．草酸是二元弱酸，草酸氢钾溶液呈酸性。在0.1mol·L－1KHC2O4溶液中，下列关系正确的是()A．c平(K＋)＋c平(H＋)＝c平(HC2O)＋c平(OH－)＋c平(C2O)B．c平(HC2O)＋c平(C2O)＝0.1mol·L－1C．c平(C2O)>c平(H2C2O4)D．c平(K＋)＝c平(H2C2O4)＋c平(HC2O)＋2c平(C2O)C[根据电荷守恒有c平(K＋)＋c平(H＋)＝c平(HC2O)＋c平(OH－)＋2c平(C2O)，A错误；草酸氢钾溶液中存在H2C2O4、C2O、HC2O，根据物料守恒可知：c平(H2C2O4)＋c平(C2O)＋c平(HC2O)＝0.1mol·L－1，B错误；草酸氢钾溶液呈酸性，说明HC2O的电离程度大于水解程度，则c平(C2O)>c平(H2C2O4)，C正确；根据物料守恒有c平(K＋)＝c平(H2C2O4)＋c平(HC2O)＋c平(C2O)，D错误。]离子浓度大小比较的常用方法(1)多元弱酸溶液，根据多步电离分析，如在H3PO4溶液中：c平(H＋)>c平(H2PO)>c平(HPO)>c平(PO)。(2)多元弱酸的正盐溶液，根据弱酸根的分步水解分析，如Na2CO3溶液中：c平(Na＋)>c平(CO)>c平(OH－)>c平(HCO)>c平(H＋)。(3)混合溶液中各离子浓度的比较，根据电离程度、水解程度的相对大小综合分析。①电离程度大于水解程度的有NH3·H2O和NH、CH3COOH和CH3COO－、HSO。如0.1mol·L－1NH4Cl和0.1mol·L－1的氨水混合溶液中，由于NH3·H2O的电离程度大于NH的水解程度，导致溶液呈碱性。溶液中各离子浓度的大小顺序为c平(NH)>c平(Cl－)>c平(OH－)>c平(H＋)。②电离程度小于水解程度的有HCN和CN－、HCO和CO、HCO。如0.1mol·L－1的HCN和0.1mol·L－1的NaCN混合溶液中：由于HCN的电离程度小于CN－的水解程度，导致溶液呈碱性。溶液中各离子浓度的大小顺序为c平(Na＋)＞c平(CN－)＞c平(OH－)＞c平(H＋)。【例2】已知HF和HCN都是一元弱酸，但Ka(HF)>Ka(HCN)。现有100mL0.1mol·L－1的NaF溶液和100mL0.1mol·L－1的NaCN溶液，下列有关这两种溶液的说法中不正确的是()A．溶液pH：NaF