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1、单元总结第八单元水溶液中的离子平衡关键能力关于盐溶液中离子浓度大小的比较从近几年高考命题的变化趋势来看,有关溶液中各种微粒(分子、离子)浓度大小关系的考查,成为电解质溶液考查的主流试题,此类题目考查的内容既与酸碱中和反应有关,又与盐类的水解有关,还与弱电解质的电离平衡有关。题目不仅偏重考查粒子浓度大小的关系,而且还侧重溶液中的各种守恒(电荷守恒、物料守恒、质子守恒)关系的考查。从而使题目具有一定的综合性、灵活性和技巧性。题型一:溶液中离子浓度大小的比较(1)考虑水解因素。如Na2CO3溶液中:CO32-+H2OHCO3-+OH-、HCO3-+H2OH2CO3+OH-,离子浓度的
2、大小顺序为c(Na+)>c(CO32-)>c(OH-)>c(HCO3-)。(2)不同溶液中比较同一离子的浓度大小时,要考虑到溶液中其他离子的影响,如相同温度、相同浓度的①NH4Cl、②CH3COONH4、③NH4HSO4溶液中,c(NH4+)的大小关系为③>①>②。(3)混合溶液中比较各离子的浓度大小时,要综合分析水解因素、电离因素所带来的影响。例如,相同温度、相同浓度的NH4Cl和氨水混合液中,离子浓度的大小顺序为c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+),即NH3·H2O的电离程度大于N的水解程度。案例示范1已知:pKa=-lgKa,25℃时,H2SO3的pKa
3、1=1.85,pKa2=7.19。用0.1mol·L-1NaOH溶液滴定20mL0.1mol·L-1H2SO3溶液的滴定曲线如图所示(曲线上的数字为pH)。下列说法正确的是()。A.a点对应溶液中:2c(HSO3-)+c(SO32-)=0.1mol·L-1B.b点对应溶液中:c(H+)+c(SO32-)=c(OH-)+c(H2SO3)C.c点对应溶液中:c(Na+)>3c(HSO3-)D.e点对应溶液中:c(Na+)>c(SO32-)>c(H+)>c(OH-)C解析答案解析 用0.1mol·L-1NaOH溶液滴定20mL0.1mol·L-1H2SO3溶液,a点溶液中溶质为H2S
4、O3和NaHSO3,pH=1.85=pKa1,由电离平衡常数表达式可得c(H2SO3)=c(HSO3-),滴入NaOH溶液后溶液总体积大于20mL,a点对应溶液中2c(HSO3-)+c(SO32-)=c(H2SO3)+c(SO32-)+c(HSO3-)<0.1mol·L-1,A项错误;b点是用20mL0.1mol·L-1NaOH溶液滴定20mL0.1mol·L-1H2SO3溶液,恰好反应生成NaHSO3,溶液显酸性,溶液中存在电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(HSO3-)+c(OH-)+2c(SO3-),物料守恒c(Na+)=c(H2SO3)+c(SO32-)+c(HSO3
5、-),故c(H2SO3)+c(H+)=c(SO32-)+c(OH-),B项错误;c点对应溶液的pH=7.19=pKa2,溶液显碱性,溶液中溶质主要为Na2SO3,SO32-+H2OHSO3-+OH-,Kh=,代入计算得到c(HSO3-)=c(SO32-),溶液中2c(Na+)=3[c(SO32-)+c(H2SO3)+c(HSO3-)]=3[c(H2SO3)+2c(HSO3-)],c(Na+)>3c(HSO3-),C项正确;加入氢氧化钠溶液40mL,滴定20mL0.1mol·L-1H2SO3溶液恰好反应生成Na2SO3,Na2SO3水解使溶液显碱性,溶液中c(OH-)>c(H+)
6、,D项错误。巩固训练1常温下,醋酸与氨水等体积混合后,溶液的pH=7,则下列各离子浓度大小关系的比较正确的是()。A.c(CH3COO-)>c(NH4+)>c(H+)=c(OH-)B.c(NH4+)>c(CH3COO-)>c(H+)=c(OH-)C.c(CH3COO-)=c(NH4+)>c(H+)=c(OH-)D.c(CH3COO-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)解析 常温下,醋酸和氨水等体积混合后溶液的pH=7,溶液呈中性,则c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒可得c(NH4+)=c(CH3COO-),所以溶液中各离子浓度的大小顺序是c(CH3COO-)=c(N
7、H4+)>c(H+)=c(OH-),C项正确。C解析答案题型二:溶液中的“三个守恒”(1)电荷守恒:电解质溶液中阳离子所带正电荷的总数一定等于溶液中阴离子所带负电荷的总数。如NaHCO3溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-)。(2)物料守恒:电解质溶液中由于存在电离或水解因素,离子的种类会增多,但离子或分子中某种特定元素的原子的总数是不会改变的。如NaHCO3溶液中n(Na)∶n(C)=1∶1,从而得出守恒关系:c(Na+)=c(HCO3-)+c
