微專題(九)溶液中粒子濃度大小比較1．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)生的粒子都非常少，同時(shí)還要考慮水的電離，如氨水中：NH3·H2O、NHeq\o\al(＋,4)、OH－濃度的大小關(guān)系是c(NH3·H2O)>c(OH－)>c(NHeq\o\al(＋,4))。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c(H2S)>c(H＋)>c(HS－)>c(S2-)。(2)水解理論①弱電解質(zhì)離子的水解損失是微量的(相互促進(jìn)水解除外)，但由于水的電離，水解后酸性溶液中c(H＋)或堿性溶液中c(OH－)總是大于水解產(chǎn)生的弱電解質(zhì)的濃度。如NH4Cl溶液中NHeq\o\al(＋,4)、Cl－、NH3·H2O、H＋的濃度大小關(guān)系是c(Cl－)>c(NHeq\o\al(＋,4))>c(H＋)>c(NH3·H2O)。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Na2CO3溶液中COeq\o\al(2-,3)、HCOeq\o\al(－,3)、H2CO3的濃度大小關(guān)系應(yīng)是c(COeq\o\al(2-,3))>c(HCOeq\o\al(－,3))>c(H2CO3)。2．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(wú)論存在多少種離子，溶液都呈電中性，即陰離子所帶負(fù)電荷總數(shù)一定等于陽(yáng)離子所帶正電荷總數(shù)。如NaHCO3溶液中存在著Na＋、H＋、HCOeq\o\al(－,3)、COeq\o\al(2-,3)、OH－，存在如下關(guān)系：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HCOeq\o\al(－,3))＋c(OH－)＋2c(COeq\o\al(2-,3))。(2)元素守恒規(guī)律電解質(zhì)溶液中，由于某些離子發(fā)生水解或電離，離子的存在形式發(fā)生了變化。離子所含的某種元素在變化前后是守恒的。如K2S溶液中S2-、HS－都能水解，故硫元素以S2-、HS－、H2S三種形式存在，它們之間有如下守恒關(guān)系：c(K＋)＝2c(S2-)＋2c(HS－)＋2c(H2S)。(3)質(zhì)子守恒質(zhì)子守恒是指電解質(zhì)溶液中的分子或離子得到或失去的質(zhì)子的物質(zhì)的量相等。質(zhì)子守恒也可根據(jù)電荷守恒和元素守恒聯(lián)合求出。如NH4HCO3溶液中H3O＋、H2CO3為得到質(zhì)子后的產(chǎn)物，NH3·H2O、OH－、COeq\o\al(2-,3)為失去質(zhì)子后的產(chǎn)物，故有c(H3O＋)＋c(H2CO3)＝c(NH3·H2O)＋c(OH－)＋c(COeq\o\al(2-,3))。題型一單一溶液中粒子濃度的關(guān)系【例1】(2023·天津卷)在濃度為0.1mol·L-1的NaH2PO4溶液中，下列說(shuō)法正確的是(B)A．溶液中濃度最大的離子是H2POeq\o\al(－,4)B．c(H3PO4)＋c(H2POeq\o\al(－,4))＋c(HPOeq\o\al(2-,4))＋c(POeq\o\al(3-,4))＝0.1mol·L-1C．c(Na＋)＋c(H＋)＝c(H2POeq\o\al(－,4))＋2c(HPOeq\o\al(2-,4))＋3c(POeq\o\al(3-,4))D．磷酸第二步電離平衡的平衡常數(shù)表達(dá)式為Ka2＝eq\f(c（H2POeq\o\al(－,4)）,c(H＋)·c（HPOeq\o\al(2-,4)）)解析：0.1mol·L-1的NaH2PO4溶液中，濃度最大的離子是Na＋，A錯(cuò)誤；B項(xiàng)中的等式是NaH2PO4溶液中的元素守恒，B正確；C項(xiàng)中的等式是NaH2PO4溶液中電荷守恒，但缺少氫氧根離子，C錯(cuò)誤；磷酸第二步電離平衡的平衡常數(shù)表達(dá)式書(shū)寫不正確(分子、分母顛倒了)，D錯(cuò)誤。【即時(shí)訓(xùn)練1】在0.1mol·L-1的NH4HSO4溶液中，下列關(guān)于粒子物質(zhì)的量濃度的關(guān)系式不正確的是(C)A．c(H＋)>c(SOeq\o\al(2-,4))>c(NHeq\o\al(＋,4))B．c(NHeq\o\al(＋,4))＋c(H＋)＝2c(SOeq\o\al(2-,4))＋c(OH－)C．c(H＋)＝c(NHeq\o\al(＋,4))＋c(NH3·H2O)＋c(OH－)D．常溫下向該溶液中滴加NaOH溶液至中性后：c(Na＋)>c(SOeq\o\al(2-,4))>c(NHeq\o\al(＋,4))>c(OH－)＝c(H＋)解析：該溶液中只有NHeq\o\al(＋,4)能水解，其水解生成氫離子，使得c(H＋)>c(SOeq\o\al(2-,4))>c(NHeq\o\al(＋,4))，A正確；該等式符合電荷守恒，B正確；NH4HSO4=NHeq\o\al(＋,4)＋H＋＋SOeq\o\al(2-,4)，NHeq\o\al(＋,4)＋H2O?NH3·H2O＋H＋，則c(NHeq\o\al(＋,4))＋c(NH3·H2O)＝c(SOeq\o\al(2-,4))，由電荷守恒得：c(NHeq\o\al(＋,4))＋c(H＋)＝2c(SOeq\o\al(2-,4))＋c(OH－)，所以c(H＋)＝c(NHeq\o\al(＋,4))＋2c(NH3·H2O)＋c(OH－)，C錯(cuò)誤；當(dāng)NaOH溶液和NH4HSO4溶液等濃度、等體積混合后，所得溶液顯酸性，所以若使題中所得溶液呈中性，則加入的NaOH溶液中NaOH的物質(zhì)的量應(yīng)大于NH4HSO4溶液中NH4HSO4的物質(zhì)的量，則c(Na＋)>c(SOeq\o\al(2-,4))>c(NHeq\o\al(＋,4))，溶液呈中性：c(OH－)＝c(H＋)，D正確。題型二不同溶液中同種離子濃度的比較【例2】25℃時(shí)，相同物質(zhì)的量濃度的下列溶液中①NH4Cl、②CH3COONH4、③NH4HSO4、④(NH4)2SO4、⑤(NH4)2Fe(SO4)2，c(NHeq\o\al(＋,4))由大到小的順序?yàn)棰?gt;④>③>①>②(填序號(hào))。解析：分析流程：分組eq\o(→,\s\up7(化學(xué)式中),\s\do5(NHeq\o\al(＋,4)的數(shù)目))eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(\a\vs4\al(①②③)\o(→,\s\up7(選參照物),\s\do5(①NH4Cl))\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(②相當(dāng)于在①的基礎(chǔ)上,促進(jìn)NHeq\o\al(＋,4)的水解,③相當(dāng)于在①的基礎(chǔ)上,抑制NHeq\o\al(＋,4)的水解)),\a\vs4\al(④⑤)\o(→,\s\up7(選參照物),\s\do5(④(NH4)2SO4))\a\vs4\al(⑤相當(dāng)于在④的基礎(chǔ)上,抑制NHeq\o\al(＋,4)的水解。)))【即時(shí)訓(xùn)練2】比較下列幾組溶液中指定離子濃度的大小。(1)濃度均為0.1mol·L-1的①H2S、②NaHS、③Na2S、④H2S和NaHS混合液，溶液pH從大到小的順序是③>②>④>①(填序號(hào)，下同)。(2)相同濃度的下列溶液中①CH3COONH4、②CH3COONa、③CH3COOH，c(CH3COO－)由大到小的順序是②>①>③。(3)c(NHeq\o\al(＋,4))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)棰?gt;②>③>①。題型三混合溶液中粒子濃度的關(guān)系【例3】(2022·重慶卷)某小組模擬成垢—除垢過(guò)程如圖。100mL0.1mol·L-1CaCl2水溶液eq\o(→,\s\up7(0.01molNa2SO4),\s\do5(①))eq\o(→,\s\up7(0.02molNa2CO3),\s\do5(②))eq\o(→,\s\up7(0.02mol冰醋酸),\s\do5(③))……忽略體積變化，且步驟②中反應(yīng)完全。下列說(shuō)法正確的是(D)A．經(jīng)過(guò)步驟①，溶液中c(Ca2+)＋c(Na＋)＝c(Cl－)B．經(jīng)過(guò)步驟②，溶液中c(Na＋)＝4c(SOeq\o\al(2-,4))C．經(jīng)過(guò)步驟②，溶液中c(Cl－)＝c(COeq\o\al(2-,3))＋c(HCOeq\o\al(－,3))＋c(H2CO3)D．經(jīng)過(guò)步驟③，溶液中c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)＝c(Cl－)解析：經(jīng)過(guò)步驟①，100mL0.1mol·L-1CaCl2水溶液和0.01molNa2SO4反應(yīng)的化學(xué)方程式為CaCl2＋Na2SO4=2NaCl＋CaSO4↓，生成0.02molNaCl和0.01molCaSO4，CaSO4微溶，則溶液中含有SOeq\o\al(2-,4)和Ca2+，則c(Ca2+)＋c(Na＋)>c(Cl－)，A錯(cuò)誤；步驟②中，CaSO4(s)＋Na2CO3(aq)=CaCO3(s)＋Na2SO4(aq)，步驟②中反應(yīng)完全，則反應(yīng)后的溶質(zhì)為0.01molNa2SO4、0.01molNa2CO3和0.02molNaCl，則c(Na＋)＝6c(SOeq\o\al(2-,4))，B錯(cuò)誤；由B項(xiàng)分析可知，存在元素守恒：c(Cl－)＝2c(COeq\o\al(2-,3))＋2c(HCOeq\o\al(－,3))＋2c(H2CO3)，C錯(cuò)誤；步驟③中，加入0.02mol冰醋酸，反應(yīng)后的溶液中c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)＝c(Cl－)，D正確。【即時(shí)訓(xùn)練3】25℃時(shí)，在10mL濃度均為0.1mol·L-1的NaOH和NH3·H2O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(B)A．未加鹽酸時(shí)：c(OH－)>c(Na＋)＝c(NH3·H2O)B．加入10mL鹽酸時(shí)：c(NHeq\o\al(＋,4))＋c(H＋)＝c(OH－)C．加入鹽酸至溶液pH＝7時(shí)：c(Cl－)＝c(Na＋)D．加入20mL鹽酸時(shí)：c(Cl－)＝c(NHeq\o\al(＋,4))＋c(Na＋)解析：未加鹽酸時(shí)，由于NH3·H2O的部分電離，所以c(OH－)>c(Na＋)>c(NH3·H2O)，A錯(cuò)誤；加入10mL鹽酸時(shí)，c(Cl－)＝c(Na＋)，再由電荷守恒可知c(NHeq\o\al(＋,4))＋c(H＋)＝c(OH－)，B正確；由電荷守恒得c(Na＋)＋c(NHeq\o\al(＋,4))＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(OH－)，pH＝7時(shí)，c(H＋)＝c(OH－)，所以有c(Cl－)>c(Na＋)，C錯(cuò)誤；當(dāng)加入20mL鹽酸時(shí)，溶質(zhì)為NaCl、NH4Cl，溶液呈酸性，即c(H＋)>c(OH－)，再根據(jù)電荷守恒可得c(Cl－)＋c(OH－)＝c(H＋)＋c(NHeq\o\al(＋,4))＋c(Na＋)，則c(Cl－)>c(NHeq\o\al(＋,4))＋c(Na＋)，D錯(cuò)誤?；旌先芤褐辛Ｗ訚舛汝P(guān)系的分析步驟1．室溫下，下列溶液中粒子濃度關(guān)系正確的是(B)A．Na2S溶液：c(Na＋)>c(HS－)>c(OH－)>c(H2S)B．Na2C2O4溶液：c(OH－)＝c(H＋)＋c(HC2Oeq\o\al(－,4))＋2c(H2C2O4)C．Na2CO3溶液：c(Na＋)＋c(H＋)＝2c(COeq\o\al(2-,3))＋c(OH－)D．NaHS溶液：c(Na＋)>c(HS－)>c(H2S)>c(OH－)解析：由于S2-＋H2O?HS－＋OH－、HS－＋H2O?H2S＋OH－、H2O?H＋＋OH－，故粒子濃度關(guān)系應(yīng)為c(Na＋)>c(OH－)>c(HS－)>c(H2S)，A錯(cuò)誤；符合電解質(zhì)溶液中質(zhì)子守恒關(guān)系，B正確；根據(jù)電荷守恒有c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HCOeq\o\al(－,3))＋2c(COeq\o\al(2-,3))＋c(OH－)，C錯(cuò)誤；由于HS－＋H2O?H2S＋OH－、H2O?H＋＋OH－，c(OH－)>c(H2S)，D錯(cuò)誤。2．已知HCN的電離常數(shù)Ka＝6.2×10-10。用物質(zhì)的量都是0.1mol的HCN和NaCN混合后配成1L溶液，經(jīng)測(cè)定溶液呈堿性。則下列關(guān)系式正確的是(C)A．c(Na＋)＜c(CN－)B．c(CN－)＞c(HCN)C．c(HCN)＋c(CN－)＝0.2mol·L-1D．c(CN－)＋c(OH－)＝0.1mol·L-1解析：HCN的電離常數(shù)為6.2×10-10，說(shuō)明HCN為弱酸。0.1mol的HCN和NaCN混合后配成1L溶液，經(jīng)測(cè)定溶液呈堿性，說(shuō)明CN－的水解大于HCN的電離，因此c(Na＋)＞c(CN－)，A錯(cuò)誤；HCN的電離常數(shù)Ka＝6.2×10-10，NaCN的水解常數(shù)Kh＝eq\f(Kw,Ka)＝eq\f(1.0×10-14,6.2×10-10)≈1.6×10-5，Ka＜Kh，即水解大于電離，因此c(CN－)＜c(HCN)，B錯(cuò)誤；根據(jù)元素守恒，c(HCN)＋c(CN－)＝0.2mol·L-1，C正確；根據(jù)電荷守恒，c(Na＋)＋c(H＋)＝c(CN－)＋c(OH－)，因此有c(CN－)＋c(OH－)＞0.1mol·L-1，D錯(cuò)誤。3．現(xiàn)有4種混合溶液分別由等體積0.1mol·L-1的兩種溶液混合而成：①NH4Cl與CH3COONa；②NH4Cl與HCl；③NH4Cl與NaCl；④NH4Cl與NH3·H2O(混合溶液呈堿性)。下列各項(xiàng)排序錯(cuò)誤的是(B)A．pH：②＜③＜①＜④B．溶液中c(H＋)：①＜③＜②＜④C．溶液中c(NHeq\o\al(＋,4))：①＜③＜②＜④D．溶液中c(NH3·H2O)：②＜③＜①＜④解析：④呈堿性，①呈中性，③呈弱酸性，②呈強(qiáng)酸性，故pH：②＜③＜①＜④，A正確；溶液中c(H＋)：④＜①＜③＜②，B錯(cuò)誤；溶液中c(NHeq\o\al(＋,4))：①<③<②<④，C正確；溶液中c(NH3·H2O)：②＜③＜①＜④，D正確。4．(2025·遼寧省部分高中期末聯(lián)考)已知25℃時(shí)，Ka1(H2SO3)＝1.4×10-2，Ka2(H2SO3)＝6.0×10-8，Kb(NH3·H2O)＝1.8×10-5，用氨水吸收SO2并探究吸收后溶液的性質(zhì)，吸收過(guò)程中所引起的溶液體積變化和揮發(fā)可忽略。下列說(shuō)法正確的是(B)序號(hào)實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)1向20mL0.1mol·L-1氨水中通入0.001molSO2，測(cè)得反應(yīng)后溶液pH>7實(shí)驗(yàn)2向“實(shí)驗(yàn)1”所得溶液中繼續(xù)通入0.001molSO2，測(cè)得反應(yīng)后溶液pH＝4.1實(shí)驗(yàn)3取“實(shí)驗(yàn)2”所得溶液，向其中加入過(guò)量Ba(OH)2溶液，產(chǎn)生白色沉淀實(shí)驗(yàn)4取“實(shí)驗(yàn)2”所得溶液，向其中加入NH3·H2O至溶液pH＝7A．“實(shí)驗(yàn)1”得到的溶液中：c(NHeq\o\al(＋,4))＋c(H＋)＝2c(SOeq\o\al(2-,3))＋c(OH－)B．“實(shí)驗(yàn)2”得到的溶液中：eq\f(c（NHeq\o\al(＋,4)）,c(NH3·H2O))>eq\f(c（HSOeq\o\al(－,3)）,c(H2SO3))C．“實(shí)驗(yàn)3”發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：NHeq\o\al(＋,4)＋H＋＋SOeq\o\al(2-,3)＋2OH－＋Ba2+=NH3·H2O＋BaSO3↓D．“實(shí)驗(yàn)4”得到的溶液中：c(NH3·H2O)＝c(H2SO3)－2c(SOeq\o\al(2-,3))解析：“實(shí)驗(yàn)1”得到的溶液中，由電荷守恒得：c(NHeq\o\al(＋,4))＋c(H＋)＝2c(SOeq\o\al(2-,3))＋c(HSOeq\o\al(－,3))＋c(OH－)，A錯(cuò)誤；存在電離平衡：NH3·H2O?NHeq\o\al(＋,4)＋OH－、H2SO3?H＋＋HSOeq\o\al(－,3)，則eq\f(c（NHeq\o\al(＋,4)）,c(NH3·H2O))＝eq\f(Kb,c(OH－))＝eq\f(1.8×10-5,10-9.9)＝1.8×104.9，eq\f(c（HSOeq\o\al(－,3)）,c(H2SO3))＝eq\f(Ka1,c(H＋))＝eq\f(1.4×10-2,10-4.1)＝1.4×102.1，所以eq\f(c（NHeq\o\al(＋,4)）,c(NH3·H2O))>eq\f(c（HSOeq\o\al(－,3)）,c(H2SO3))，B正確；向“實(shí)驗(yàn)1”所得溶液中繼續(xù)通入0.001molSO2，此時(shí)NH3·H2O和SO2恰好完全反應(yīng)生成NH4HSO3，則“實(shí)驗(yàn)2”所得溶液為NH4HSO3溶液，加入過(guò)量Ba(OH)2溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：NHeq\o\al(＋,4)＋HSOeq\o\al(－,3)＋2OH－＋Ba2+=NH3·H2O＋BaSO3↓＋H2O，C錯(cuò)誤；取“實(shí)驗(yàn)2”所得溶液，向其中加入NH3·H2O至溶液pH＝7，由電荷守恒和c(H＋)＝c(OH－)可得：c(NHeq\o\al(＋,4))＝2c(SOeq\o\al(2-,3))＋c(HSOeq\o\al(－,3))，“實(shí)驗(yàn)2”所得溶液為NH4HSO3溶液，此時(shí)由元素守恒得：c(NHeq\o\al(＋,4))＋c(NH3·H2O)＝c(SOeq\o\al(2-,3))＋c(HSOeq\o\al(－,3))＋c(H2SO3)，再加入NH3·H2O至溶液pH＝7，則c(NHeq\o\al(＋,4))＋c(NH3·H2O)＝2c(SOeq\o\al(2-,3))＋c(HSOeq\o\al(－,3))＋c(NH3·H2O)>c(SOeq\o\al(2-,3))＋c(HSOeq\o\al(－,3))＋c(H2SO3)，即c(NH3·H2O)>c(H2SO3)－c(SOeq\o\al(2-,3))>c(H2SO3)－2c(SOeq\o\al(2-,3))，D錯(cuò)誤。5．(2025·山東部分學(xué)校聯(lián)考)H2C2O4為二元弱酸。常溫下，配制一組c(H2C2O4)＋c(HC2Oeq\o\al(－,4))＋c(C2Oeq\o\al(2-,4))＝0.100mol·L-1的H2C2O4和NaOH混合溶液，溶液中部分粒子的物質(zhì)的量濃度隨pH的變化曲線如圖所示。下列指定溶液中粒子的物質(zhì)的量濃度關(guān)系錯(cuò)誤的是(D)A．pH＝2.5的溶液中：c(H2C2O4)＋c(C2Oeq\o\al(2-,4))<c(HC2Oeq\o\al(－,4))B．c(Na＋)＝0.100mol·L-1的溶液中：c(H＋)＋c(H2C2O4)＝c(OH－)＋c(C2Oeq\o\al(2-,4))C.pH＝7的溶液中：c(Na＋)>2c(C2Oeq\o\al(2-,4))D．c(HC2Oeq\o\al(－,4))>c(C2Oeq\o\al(2-,4))的溶液中：c(Na＋)>0.100mol·L-1＋c(HC2Oeq\o\al(－,4))解析：由圖像可知，pH＝2.5的溶液中c(H2C2O4)和c(C2Oe