“溶液中的粒子濃度關系”大掃描

張新中

(江蘇省邗江中學 225009)

溶液中的粒子濃度關系是高考的熱點內容，也是必考內容.在傳統考查方式的基礎上，近年來又出現了一些新的考查方式，應引起我們的重視.歸納起來，溶液中的粒子濃度關系主要有以下幾種考查方式：

一、不同電解質溶液中的同一粒子濃度關系

例1 下列比較中正確的是( ).

B．相同pH的溶液：①NaClO溶液、②NaHCO3溶液、③CH3COONa溶液中，c(Na+)：③>②>①

C．同濃度、同體積的溶液：①CH3COONa溶液、②C6H5ONa溶液、③NaNO3溶液中，離子總數：②>①>③

D．相同濃度的溶液：①氨水、②NaOH溶液、③Ba(OH)2溶液，c(H+)：③>②>①

B項，相同溫度、相同濃度的三種酸的強弱順序：CH3COOH>H2CO3>HClO，根據鹽類水解規律，相同溫度、相同濃度的三種鹽溶液的堿性：NaClO>NaHCO3>CH3COONa，所以，相同pH的溶液中Na+濃度大小順序為③>②>①，正確.

D項，氨水是弱堿溶液，NaOH是一元強堿，Ba(OH)2是二元強堿，故相同濃度的溶液，堿性即c(OH-)：③>②>①，故c(H+)：①>②>③，錯誤.

答案：B

點撥(1)鹽對應的酸應為鹽中的陰離子加上1個H+所得部分，故其可能是酸也可能是酸式酸根離子.(2)在比較不同溶液中同種易水解的離子時，應先根據物質中所含的該離子數目進行分類，然后根據另一種離子對該離子水解的影響進行判斷.

二、同一電解質溶液中的不同粒子濃度關系

例2 常溫下，下列溶液中的微粒濃度關系正確的是( ).

C．在NH4Cl溶液中一定有：c(H+)=c(NH3·H2O)+c(OH-)

D．在CH3COONa溶液中一定有：c(Na+)>c(OH-)>c(CH3COO-)>c(H+)

C項，氯化銨溶液中存在質子守恒，故有：c(H+)=c(NH3·H2O)+c(OH-)，正確.

D項，在CH3COONa溶液中醋酸根離子水解溶液顯堿性，故有：c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)，錯誤.

答案：C

點撥判斷同一電解質溶液中不同粒子的濃度關系時，首先要弄清溶液中存在哪些電離或水解，最后根據電離或水解情況以及守恒規律理解各種離子之間的關系.電解質溶液中微粒濃度大小比較要抓住兩個平衡：電離平衡和鹽類的水解平衡；抓兩個微弱：弱電解質的電離和鹽類的水解是微弱的，正確判斷溶液的酸堿性，進行比較.

三、不存在反應的混合溶液中的粒子濃度關系

例3 用物質的量都是0.1 mol的CH3COOH和CH3COONa配制成1L混合溶液，已知其中c(CH3COO-)>c(Na+)，對該混合溶液的下列判斷正確的是( ).

A．c(H+)>c(OH-)

B．c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.2 mol·L-1

C．c(CH3COOH)>c(CH3COO-)

D．c(CH3COO-)+c(OH-)=0.2 mol·L-1

解析A項，根據電荷守恒c(CH3COO-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+)可知，當c(CH3COO-)>c(Na+)，則c(H+)>c(OH-)，正確.

B項，由題給數據可知，c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=(0.1 mol+0.1 mol)/1 L=0.2 mol·L-1，正確.

C項，CH3COOH電離呈酸性，CH3COO-水解呈堿性，而由A可知，c(H+)>c(OH-)，說明CH3COOH的電離程度大于CH3COO-的水解程度，故c(CH3COOH)

D項，c(OH-)

答案:A、B

點撥不存在反應的混合溶液中通常既存在弱酸或弱堿的電離，也存在這些弱酸或弱堿對應的鹽的離子的水解，此時應根據題給信息，運用電荷守恒或其它知識確定電離程度與水解程度的大小，再根據物料守恒等知識進行逐項判斷.

四、存在簡單反應的混合溶液中的粒子濃度關系

例4 25℃時，下列有關溶液中微粒的物質的量濃度關系正確的是( ).

A．pH=2的CH3COOH溶液與pH=12的NaOH溶液等體積混合：c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)

B．0.1 mol·L-1CH3COONa溶液與0.1 mol·L-1CH3COOH溶液等體積混合(pH=4.75)：c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=c(Na+)

C．0.1 mol·L-1CH3COONa溶液與0.1 mol·L-1HCl溶液混合至pH=7：c(Na+)>c(Cl-)=c(CH3COOH)>c(CH3COO-)

解析A項，pH=2的CH3COOH溶液與pH=12的NaOH溶液等體積混合，醋酸剩余，溶液顯示酸性，c(H+)>c(OH-)，錯誤.

B項，溶液中存在物料守恒：c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=2c(Na+)，錯誤.

C項，由電荷守恒得：c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-)+c(CH3COO-)，由于pH=7，則有c(H+)=c(OH-)，故c(Na+)=c(Cl-)+c(CH3COO-)，則c(Na+)>c(Cl-)，由物料守恒得：c(Na+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-)，故c(Cl-)=c(CH3COOH)，此時的溶液中生成的醋酸的電離程度與剩余醋酸鈉的水解程度一樣，即c(Na+)=c(CH3COO-)，錯誤.

答案：D

點撥對于存在反應的混合溶液，要巧抓“四點”，突破“粒子”濃度關系：(1)抓反應“一半”點，判斷是什么溶質的等量混合；(2)抓“恰好”反應點，生成什么溶質，溶液的酸堿性，是什么因素造成的；(3)抓溶液“中性”點，生成什么溶質，哪種反應物過量或不足；(4)抓反應“過量”點，溶質是什么，判斷誰多、誰少還是等量.

五、中和滴定圖像中的粒子濃度關系

例5 在常溫下，0.1000mol·L-1Na2CO3溶液25 mL用0.1000 mol·L-1鹽酸滴定，滴定曲線如圖.對滴定過程中所得溶液中相關離子濃度間的關系，下列說法正確的是( ).

答案：BD

點撥在解答此類題時，首先應弄清圖像中橫坐標與縱坐標的意義，其次應明確曲線的變化趨勢，分析判斷各區間段的溶質，最后根據水解規律和三大守恒確定粒子之間的關系.

六、組成微粒相同溶液中的粒子濃度關系

答案：B

點撥溶液中組成微粒相同時，電荷守恒一定相同，物料守恒應根據反應物的量進行判斷；選項中若有等式或幾種微粒之和時，則需考慮電荷守恒、物料守恒、質子守恒.

七、酸或堿的強弱未知情況下的粒子濃度關系

例7 室溫下，將一元酸HA的溶液和KOH溶液等體積混合(忽略體積變化)，實驗數據如見下表.

實驗編號起始濃度/(mol·L-1)c(HA)c(KOH)反應后溶液的pH①0.10.19②x0.27

下列判斷不正確的是( ).

A．實驗①反應后的溶液中：c(K+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)

C．實驗②反應后的溶液中：c(A-)+c(HA)>0.1mol·L-1

D．實驗②反應后的溶液中：c(K+)=c(A-)>c(OH-)=c(H+)

解析A項，表中①的數據說明HA為弱酸，由此說明表中②的x>0.2；實驗①反應后恰好生成KA，少量A-發生水解，則該溶液中c(K+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)，正確.

B項，據電荷守恒得c(K+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-)，則c(OH-)=c(K+)-c(A-)+c(H+)，錯誤.

C項，由于x>0.2，當一元酸HA的溶液和KOH溶液等體積混合，據物料守恒得c(A-)+c(HA)>0.1mol·L-1，正確.

D項，實驗②反應后的溶液中除了有KA，還有過量的HA，再據電荷守恒得：c(K+)=c(A-)>c(OH-)=c(H+)，正確.

答案：B

點撥本題中根據題給數據確定HA的酸性強弱未是解題的關鍵.

八、存在連續反應的溶液中的粒子濃度關系

例8 向1L含0.01mol NaAlO2和0.02mol NaOH的溶液中緩慢通入二氧化碳，隨n(CO2)增大，先后發生三個不同的反應，當0.01mol

下列對應關系正確的是( ).

選項n(CO2)/mol溶液中離子的物質的量濃度A0c(Na+)>c(AlO-2)+c(OH-)B0.01c(Na+)>c(AlO-2)>c(OH-)>c(CO2-3)C0.015c(Na+)>c(HCO-3)>c(CO2-3)>c(OH-)D0.03c(Na+)>c(HCO-3)>c(OH-)>c(H+)

解析向1 L含0.01 mol NaAlO2和0.02 mol NaOH的溶液中緩慢通入二氧化碳，首先進行的反應為氫氧化鈉和二氧化碳反應生成碳酸鈉和水，0.02 mol氫氧化鈉消耗0.01 mol二氧化碳，生成0.01 mol碳酸鈉；然后偏鋁酸鈉和二氧化碳反應生成氫氧化鋁和碳酸鈉，0.01 mol偏鋁酸鈉消耗0.005 mol二氧化碳，生成0.005 mol碳酸鈉；再通入二氧化碳，二氧化碳和碳酸鈉反應生成碳酸氫鈉，消耗0.015 mol二氧化碳，生成0.03 mol碳酸氫鈉.

答案：D

點撥本題將元素化合物知識與電解質溶液中離子濃度大小比較綜合在一起考查，熟練掌握相關元素化合物知識、理清反應過程，結合相關物質的用量正確判斷相關選項中溶液的成分是解題的關鍵.