突破全国卷专题讲座(三) 溶液中粒子浓度的变化
[命题趋势]
溶液中粒子浓度的大小比较分为等式关系和不等式关系，由于它涉及电解质溶液中各类平衡和守恒规律，考查面广且能深挖知识点，对学生的能力也有较高的要求，故在近几年高考中几乎年年都有考查，属于命题热点，预计2018年高考中会出现该类试题。
[突破策略]
一、明确三个守恒
1．电荷守恒：电解质溶液中所有阳离子所带的正电荷总数与所有阴离子所带的负电荷总数相等，如NaHCO3溶液中：c(Na)＋c(H)＝c(HCO3)＋2c(CO23)＋c(OH)。
＋
＋
－
－
－
2．物料守恒：电解质溶液中由于电离或水解因素，离子会变成其他离子或分子等，但离子或分子中某种特定元素的原子总数是不会改变的，如NaHCO3溶液中n (Na)∶n(C)＝1∶1，推出c(Na)＝c(HCO3)＋c(CO23)＋c(H2CO3)。
＋
－
－
3．质子守恒：质子守恒是指电解质溶液中粒子电离出的氢离子(H)数等于粒子接受的氢离子(H)数与游离的氢离子(H)数的和，如Na2S水溶液中的质子转移可用图表示如下。
＋
＋
＋
由上图可得Na2S水溶液中质子守恒式可表示为c(H3O)＋2c(H2S)＋c(HS)＝c(OH)或c(H)＋2c(H2S)＋c(HS)＝c(OH)。质子守恒的关系式也可以由电荷守恒与物料守恒推导得到。
二、建立解题思维模型
＋
－
－
＋
－
－
?? 逐级减小，且程度差别很大）1．单一溶液?
盐溶液——考虑水解（多步水解程度逐级?? 减小，且程度差别很大）
酸或碱溶液——考虑电离（多步电离程度
?的NHCl和氨水等体积混合后，溶液中离子浓度?
顺序为c（NH）>c（Cl）>c（OH）>c（H），即? NH·HO的电离程度大于NH的水解程度
2.混合溶液?
生成酸或碱——考虑电离????生成盐——先考虑电离再考虑?反应?不过量——??? 水解
????过量——根据过量程度考虑电离或水解
4
＋
－
－
＋
不反应——同时考虑电离和水解。例如：相同浓度
4
＋
324
三、归纳类型，逐一突破
1．同一溶液中不同粒子浓度大小比较的方法 (1)正盐溶液
基本遵循c(不水解离子)＞c(水解离子)＞c(显性离子)，当水解离子外有角标时，顺序提前。例如：在浓度为c mol·L在浓度为c mol·L
－1
－1
的醋酸钠溶液中，有c(Na)＞c(CH3COO)＞c(OH)＞c(H)；
＋
－
＋
－
＋－－＋
的硫酸铵溶液中，有c(NH4)＞c(SO24)＞c(H)＞c(OH)。
规律：在排列式中：首尾离子，电荷一致；有角标时，顺序提前。 (2)酸式盐溶液
对于以电离为主的，如NaHSO3，遵循c(自身)＞c(电离产物)＞c(水解产物)，即c(Na)＞c(HSO3)＞c(H)＞c(SO23)＞c(OH)＞c(H2SO3)；对于以水解为主的，如NaHCO3，遵循
－
＋
－
－
＋
c(自身)＞c(水解产物)＞c(电离产物)，即c(Na)＞c(HCO3)＞c(OH)＞c(H2CO3)＞c(H)＞c(CO23)。
－
＋－－＋
规律：常见的酸式盐，只有NaHSO3和NaH2PO4溶液是以电离为主显酸性的。 (3)混合溶液 例如：0.2 mol·L
－1
氨水与0.2 mol·L
－1
氯化铵溶液等体积混合后，溶液以NH3·H2O的
电离为主，显碱性(常见物质中除了氢氰酸和氰化物的混合溶液外，都以弱酸或弱碱的电离为主)，所以氢氧根离子浓度大于氢离子浓度，再根据首尾一致，铵根离子浓度大于氯离子浓度，即c(NH4)＞c(Cl)＞c(OH)＞c(H)。
再如：0.2 mol·L
－1
＋
－
－
＋
醋酸与0.2 mol·L
－
－1
醋酸钠溶液等体积混合后，溶液以CH3COOH的
＋
＋
－
电离为主，显酸性，所以 c(CH3COO)＞c(Na)＞c(H)＞c(OH)。
(4)弱酸弱碱盐溶液的酸碱性
弱酸弱碱盐双水解，其溶液的酸碱性取决于弱酸和弱碱的相对强弱。当Ka＝Kb时，溶液显中性，如CH3COONH4；当Ka＞Kb时，溶液显酸性，如HCOONH4；当Ka＜Kb时，溶液显碱性，如NH4HCO3。
2．不同溶液中同一离子浓度大小的比较
要注意溶液中离子间的相互影响，如CH3COONH4溶液中CH3COO和NH4的水解相互促进；NH4HSO4溶液中NH4HSO4电离出的H抑制NH4的水解。故等物质的量浓度的CH3COONH4、NH4HSO4
和
NH4Cl
溶液中
c(NH
＋
＋
＋
－
＋
4
)的大小关系：
NH4HSO4>NH4Cl>CH3COONH4。
[突破训练]
题型一 不同溶液中粒子浓度关系判断
1．(2014·高考全国卷Ⅱ，11，6分)一定温度下，下列溶液的离子浓度关系式正确的是( )
A．pH＝5的H2S溶液中，c(H)＝c(HS)＝1×105 mol·L1
＋
－
－
－
B．pH＝a的氨水溶液，稀释10倍后，其pH＝b，则a＝b＋1
C．pH＝2的H2C2O4溶液与pH＝12的NaOH溶液任意比例混合：c(Na)＋c(H)＝c(OH
－
＋
＋
)＋c(HC2O4)
D．pH相同的①CH3COONa ②NaHCO3 ③NaClO三种溶液的c(Na)：①>②>③ 解析：选D。A.pH＝5的H2S溶液中H的浓度为1×105 mol〃L1，由于H来自于
＋
－
－
＋
＋
－
H2S的第一步电离、HS的电离和水的电离，则H的浓度大于HS的浓度，故不正确。B.弱碱不完全电离，弱碱稀释10倍时，pH减小不到一个单位，a
题型二 同一溶液中粒子浓度关系判断
2．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( )
Kw－A.<1.0×107 mol/L ＋
c（H）
B．c(Na)＝c(HCO3)＋c(CO23)＋c(H2CO3)
＋
－
－
－＋－
C．c(H)＋c(NH4)＝c(OH)＋c(HCO3)＋2c(CO23)
＋
＋
－
－
－
D．c(Cl)>c(NH4)>c(HCO3)>c(CO23)
－
＋
－
－
解析：选C。滤液中溶质的主要成分为NH4Cl和NaHCO3的混合物。A.滤液pH<7，则c(H)>1.0×107 mol/L，常温下Kw＝1.0×10
＋
－
－14
Kw－
，所以<1.0×107 mol/L，A项正确；＋
c（H）
B.由于开始加入等物质的量的NH4HCO3与NaCl，根据物料守恒可知，B项正确；C.析出部分NaHCO3晶体后，在滤液中c(Na) － ＋ － ＋ ＋ ＋ )＋c(HCO3)＋2c(CO23)＋c(Cl)，C项错误；D.开始时NH4HCO3与NaCl的物质的量相等， － － － － ＋ － ＋ ＋ 由于析出了一部分NaHCO3晶体，故c(Cl)与c(NH4)都大于c(HCO3)和c(Na)，少量的NH4、HCO3发生水解，极少量的HCO3发生电离，所以c(Cl)>c(NH4)>c(HCO3)>c(CO23)，D项 － － － ＋ － － 正确。 题型三 反应过程中粒子浓度关系判断 3．20 ℃时向20 mL 0.1 mol·L －1 醋酸溶液中不断滴入0.1 mol·L1 NaOH溶液，溶液pH － 变化如图所示。此过程溶液中离子浓度的关系错误的是( ) A．a点：c(CH3COO)＞c(Na)＞c(H)＞c(OH) B．b点：c(Na)＝c(CH3COO)＞c(H)＝c(OH) C．c点：c(H)＝c(CH3COOH)＋c(OH) D．d点：c(Na)＞c(CH3COO)＞c(OH)＞c(H) 解析：选C。A项，a点是CH3COOH和CH3COONa的等量混合溶液，离子浓度关系为c(CH3COO)＞c(Na)＞c(H)＞c(OH)，正确；B项，b点，溶液呈中性，溶质为CH3COONa和少量CH3COOH，根据电荷守恒判断，正确；C项，c点，恰好生成CH3COONa溶液，根据质子守恒得c(OH)＝c(CH3COOH)＋c(H)，错误；D项，d点是CH3COONa和NaOH的混合溶液，其中CH3COONa的物质的量是NaOH的2倍，正确。 － ＋ － ＋ ＋ － ＋ － － ＋ ＋ － ＋ － ＋ － －＋＋－