2023新教材高考化学一轮第八章水溶液中的离子平衡第29讲溶液中“粒子”浓度关系课件

第29讲溶液中“粒子”浓度关系\n考点一考点二高考真题演练随堂过关训练\n考点一\n考点一“粒子”浓度关系判断1.理解两大平衡，树立微弱意识(1)电离平衡——建立电离过程是微弱的意识弱电解质(弱酸、弱碱、水)的电离是微弱的，且水的电离能力远远小于弱酸和弱碱的电离能力。如在稀醋酸溶液中存在：CH3COOH⇌CH3COO－＋H＋，H2O⇌OH－＋H＋，溶液中粒子浓度由大到小的顺序：c(CH3COOH)＞c(H＋)＞c(CH3COO－)＞c(OH－)。(2)水解平衡——建立水解过程是微弱的意识弱酸根离子或弱碱阳离子的水解是微弱的，但水的电离程度远远小于盐的水解程度。如稀的CH3COONa溶液中存在：CH3COONa===CH3COO－＋Na＋，CH3COO－＋H2O⇌CH3COOH＋OH－，H2O⇌H＋＋OH－，溶液中，c(Na＋)＞c(CH3COO－)＞c(OH－)＞c(CH3COOH)＞c(H＋)。\n2．巧用守恒思想，明确定量关系(1)电荷守恒电解质溶液中所有阳离子所带正电荷总数与所有阴离子所带负电荷总数相等。如NaHCO3溶液中电荷守恒：c(Na＋)＋c(H＋)＝)(2)物料守恒电解质溶液中由于电离或水解因素，离子会发生变化变成其他离子或分子，但离子或分子中某种特定元素原子的总数不变，符合原子守恒。如NaHCO3溶液中，n(Na＋)∶n(C原子)＝1∶1，因，C元素的存在形式有3种，即、H2CO3、，由n(Na＋)∶n(C原子)＝1∶1，得c(Na＋)＝)＋c(H2CO3)。\n(3)质子守恒电解质溶液中分子或离子得到或失去质子(H＋)的物质的量相等。例如：①在Na2CO3溶液中：质子守恒：c(OH－)＝)＋2c(H2CO3)。\n②在NaHCO3溶液中：质子守恒：c(H＋)＋c(H2CO3)＝)。另外，质子守恒式可以由电荷守恒式和物料守恒式推导得出。以KHS溶液为例，电荷守恒式为c(K＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HS－)＋2c(S2－)①，物料守恒式为c(K＋)＝c(HS－)＋c(S2－)＋c(H2S)②，由①－②消去没有参与变化的K＋得质子守恒式：c(H＋)＋c(H2S)＝c(OH－)＋c(S2－)。\n微点拨(1)弱酸、弱碱的电离和盐的水解是微弱的，但水的电离程度远远小于弱酸、弱碱的电离和盐的水解。所以在稀醋酸溶液中：c(CH3COOH)>c(H＋)>c(CH3COO－)>c(OH－)；在CH3COONa溶液中：c(Na＋)>c(CH3COO－)>c(OH－)>c(CH3COOH)>c(H＋)。(2)电荷守恒式中不只是各离子浓度的简单相加，如)的化学计量数2代表一个带2个负电荷，不可漏掉；元素质量守恒式中，离子浓度系数不能漏写或颠倒，如Na2S溶液中的元素质量守恒式中，“2”表示c(Na＋)是溶液中各种硫元素存在形式的硫原子总浓度的2倍。\n(3)剖析解题流程，建立思维模型\n[深度思考](1)粒子种类的判断①NaHCO3溶液中：______________________________________。②向NaOH溶液中通入CO2气体(任意量)：___________________。答案：①②粒子种类都是：离子：Na＋、、、OH－、H＋；分子：H2CO3、H2O\n(2)0.1mol·L－1的Na2CO3溶液中各离子浓度的关系①大小关系：________________________________________。②元素质量守恒：___________________________________。③电荷守恒：________________________________________。④质子守恒：_______________________________________。OH－)>c(H＋)c(Na＋)＝)＋c(H2CO3)]c(Na＋)＋c(H＋)＝OH－)c(OH－)＝)解析：(完全电离)，H2O＋OH－(主要)，＋H2O⇌H2CO3＋OH－(次要)，H2O⇌H＋＋OH－(极微弱)。\n题组强化训练·形成关键能力题组一单一溶液中的粒子浓度关系1．HA为酸性略强于醋酸的一元弱酸，在0.1mol·L－1NaA溶液中，离子浓度关系正确的是()A．c(Na＋)＞c(A－)＞c(H＋)＞c(OH－)B．c(Na＋)＞c(OH－)＞c(A－)＞c(H＋)C．c(Na＋)＋c(OH－)＝c(A－)＋c(H＋)D．c(Na＋)＋c(H＋)＝c(A－)＋c(OH－)答案：D解析：由题意可知，NaA溶液水解显碱性，则c(Na＋)＞c(A－)＞c(OH－)＞c(H＋)。水解是微弱的反应，因此水解生成的OH－浓度远小于未水解的A－浓度，A、B项错；电荷守恒表达式应为c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(A－)，C项错。\n2．室温下，下列指定溶液中微粒的浓度关系正确的是()A．0.1mol·L－1(NH4)2SO4溶液：)＞c(H＋)＞c(OH－)B．0.1mol·L－1Na2CO3溶液：c(OH－)＝)＋c(H2CO3)C．0.1mol·L－1明矾溶液：)＞c(K＋)＞c(Al3＋)＞c(H＋)＞c(OH－)D．0.1mol·L－1的NaHCO3溶液：c(Na＋)＝)答案：C解析：0.1mol·L－1(NH4)2SO4溶液中铵根离子水解，溶液显酸性，但水解程度不大，则)＞c(H＋)＞c(OH－)，A错误；根据质子守恒，应是c(OH－)＝)＋2c(H2CO3)，B错误；明矾溶液中Al3＋发生水解，C正确；由元素质量守恒知)不应乘以2，D错误。\n题组二混合溶液中微粒浓度大小比较3．用物质的量都是0.1mol的CH3COOH和CH3COONa配成1L混合溶液，已知其中c(CH3COO－)>c(Na＋)，对该溶液的下列判断正确的是()A．c(H＋)>c(OH－)B．c(CH3COO－)＝0.1mol·L－1C．c(CH3COOH)>c(CH3COO－)D．c(CH3COO－)＋c(OH－)＝0.1mol·L－1答案：A解析：由电荷守恒：c(CH3COO－)＋c(OH－)＝c(Na＋)＋c(H＋)，因c(CH3COO－)>c(Na＋)，则c(H＋)>c(OH－)；由元素质量守恒：c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)＝0.2mol·L－1，因c(CH3COO－)＞c(Na＋)＝0.1mol·L－1，则c(CH3COO－)＞c(CH3COOH)。\n4．室温下，取20mL0.1mol·L－1某二元酸H2A，滴加0.2mol·L－1NaOH溶液。已知：H2A===H＋＋HA－，HA－⇌H＋＋A2－。下列说法不正确的是()A．0.1mol·L－1H2A溶液中有c(H＋)－c(OH－)－c(A2－)＝0.1mol·L－1B．当滴加至中性时，溶液中c(Na＋)＝c(HA－)＋2c(A2－)，用去NaOH溶液的体积小于10mLC．当用去NaOH溶液体积10mL时，溶液的pH＜7，此时溶液中有c(A2－)＝c(H＋)－c(OH－)D.当用去NaOH溶液体积20mL时，此时溶液中有c(Na＋)＝2c(HA－)＋2c(A2－)答案：B\n解析：0.1mol·L－1H2A溶液存在电荷守恒，其关系为c(H＋)＝c(OH－)＋2c(A2－)＋c(HA－)，因而c(H＋)－c(OH－)－c(A2－)＝c(A2－)＋c(HA－)＝0.1mol·L－1，A项正确；若NaOH用去10mL，反应得到NaHA溶液，由于HA－⇌H＋＋A2－，溶液显酸性，因而滴加至中性时，需要加入超过10mL的NaOH溶液，B项错误；当用去NaOH溶液体积10mL时，得到NaHA溶液，溶液的pH<7，存在质子守恒，其关系为c(A2－)＝c(H＋)－c(OH－)，C项正确；当用去NaOH溶液体积20mL时，得到Na2A溶液，根据元素质量守恒有c(Na＋)＝2c(HA－)＋2c(A2－)，D项正确。\n题组三不同溶液中同一离子浓度大小比较5．下列5种混合溶液，分别由0.1mol·L－1的两种溶液等体积混合而成：①CH3COONa与NaHSO4，②CH3COONa与NaOH，③CH3COONa与NaCl，④CH3COONa与NaHCO3，⑤CH3COONa与NaHSO3。下列各项排序正确的是()A．pH：②＞④＞⑤＞③＞①B．c(CH3COOH)：①＞③＞⑤＞④＞②C．c(CH3COO－)：②＞③＞④＞⑤＞①D．：①＞⑤＞③＞④＞②答案：D\n解析：A项中pH的大小关系为②＞④＞③＞⑤＞①；B项中c(CH3COOH)的大小关系为①＞⑤＞③＞④＞②；C项中c(CH3COO－)的大小关系为②＞④＞③＞⑤＞①；D项中的大小关系为①＞⑤＞③＞④＞②，故正确。\n6．25℃时，相同物质的量浓度的下列溶液中：①NH4Cl、、、、)由大到小的顺序为__________________。⑤＞④＞③＞①＞②解析：分析流程为\n考点二\n必备知识梳理·夯实学科基础1.酸碱中和滴定曲线图示氢氧化钠溶液滴定等浓度等体积的盐酸、醋酸溶液的滴定曲线盐酸滴定等浓度等体积的氢氧化钠溶液、氨水的滴定曲线曲线起点不同：强碱滴定强酸、弱酸的曲线，强酸起点低；强酸滴定强碱、弱碱的曲线，强碱起点高突跃点变化范围不同：强碱与强酸反应(强酸与强碱反应)的突跃点变化范围大于强碱与弱酸反应(强酸与弱碱反应)室温下，pH＝7不一定是反应终点：强碱与强酸反应时，反应终点pH＝7；强碱与弱酸(强酸与弱碱)反应时，反应终点不是pH＝7(强碱与弱酸反应终点pH＞7，强酸与弱碱反应终点pH＜7)\n2.抓“五点”破图像酸、碱中和反应过程中，溶液中的离子浓度随酸、碱的加入会发生变化，可借助滴定图像，抓住反应的关键点，破解离子浓度大小比较。以用0.1000mol·L－1NaOH溶液滴定20.00mL0.1000mol·L－1HA溶液为例，其滴定曲线如图：\n关键点离子浓度关系点0原点为HA的单一溶液，0.1000mol·L－1HA的pH＞1，说明是弱酸，c(HA)＞c(H＋)＞c(A－)＞c(OH－)点①两者反应生成等物质的量的HA和NaA，此时溶液pH＜7，说明HA电离程度大于A－水解程度，c(A－)＞c(Na＋)＞c(HA)＞c(H＋)＞c(OH－)点②此时溶液pH＝7，溶液呈中性，酸没有完全反应，c(A－)＝c(Na＋)＞c(HA)＞c(H＋)＝c(OH－)点③此时两者恰好反应生成NaA，为强碱弱酸盐，c(Na＋)＞c(A－)＞c(OH－)＞c(H＋)点③之后此时NaOH过量或者远远过量，溶液显碱性，可能出现c(Na＋)＞c(A－)＞c(OH－)＞c(H＋)，也可能出现c(Na＋)＞c(OH－)＞c(A－)＞c(H＋)\n题组强化训练·形成关键能力题组一“单曲线”图像中微粒浓度的分析比较1．常温下，用0.1000mol·L－1NaOH溶液滴定20.00mL0.1000mol·L－1CH3COOH溶液所得滴定曲线如下图。下列说法正确的是()A．点①所示溶液中：c(CH3COO－)＋c(OH－)＝c(CH3COOH)＋c(H＋)B．点②所示溶液中：c(Na＋)＝c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)C．点③所示溶液中：c(Na＋)＞c(OH－)＞c(CH3COO－)＞c(H＋)D．滴定过程中可能出现：c(CH3COOH)＞c(CH3COO－)＞c(H＋)＞c(Na＋)＞c(OH－)答案：D\n解析：点①溶液中的溶质为0.001molCH3COOH和0.001molCH3COONa，根据物料守恒：c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)＝2c(Na＋)，根据电荷守恒：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)，整理后得c(CH3COOH)＋2c(H＋)＝c(CH3COO－)＋2c(OH－)；点②溶液的pH＝7，根据电荷守恒有：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)，又因为c(H＋)＝c(OH－)，则c(Na＋)＝c(CH3COO－)；点③溶液中的溶质为0.002molCH3COONa，离子浓度大小关系为c(Na＋)＞c(CH3COO－)＞c(OH－)＞c(H＋)。\n2．常温下，已知醋酸的电离常数为1.75×10－5，向20mL0.01mol·L－1CH3COOH溶液中逐滴加入0.01mol·L－1的NaOH溶液，溶液中水电离的c(H＋)随加入NaOH溶液的体积变化如图所示，下列说法正确的是(已知≈4.2)()A．b、d两点溶液的pH相同B．b点溶液中离子浓度大小顺序是c(Na＋)>c(CH3COO－)>c(H＋)>c(OH－)C．e点所示溶液中，c(Na＋)＝2[c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)]＝0.005mol·L－1D．a点坐标为(0，2.4×10－11)答案：D\n解析：CH3COOH溶液中加入NaOH发生反应：CH3COOH＋NaOH===CH3COONa＋H2O，b点消耗NaOH的体积为10mL，NaOH和CH3COOH的物质的量浓度相等，则此时溶液中溶质为CH3COOH和CH3COONa，且两者物质的量相等，CH3COO－的水解常数为＝＝×10－9<1.75×10－5，CH3COOH的电离大于CH3COO－水解，即b点溶液显酸性，d点溶质为CH3COONa和NaOH，溶液显碱性，b、d两点pH不相同，故A错误；根据A选项分析，b点溶液中溶质为CH3COOH和CH3COONa，且两者物质的量相等，CH3COOH的电离大于CH3COO－的水解，因此离子浓度大小顺序是c(CH3COO－)>c(Na＋)>c(H＋)>c(OH－)，故B错误；\ne点溶质为CH3COONa和NaOH，且两者物质的量相等，根据元素质量守恒，因此有c(Na＋)＝2[c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)]＝≈0.0067mol·L－1，故C错误；CH3COOH发生电离：CH3COOH⇌CH3COO－＋H＋，电离平衡常数Ka＝＝1.75×10－5，因此有c2(H＋)＝1.75×10－7，即c(H＋)≈4.2×10－4mol·L－1，根据水的离子积，则溶液中c(OH－)＝＝mol·L－1≈2.4×10－11mol·L－1，即水电离出的c(H＋)＝2.4×10－11mol·L－1，故D正确。\n题组二“双曲线”图像中微粒浓度的分析比较3．常温下，用浓度为0.1000mol·L－1的盐酸分别逐滴加入20.00mL0.1000mol·L－1的两种一元碱MOH、ROH溶液中，pH随加入盐酸体积的变化如图所示。下列说法正确的是()A．pH＝10时，溶液中微粒浓度的关系是c(M＋)＞c(Cl－)＞c(MOH)＞c(OH－)＞c(H＋)B．将上述MOH、ROH溶液等体积混合后，用盐酸滴定至MOH恰好反应时，溶液中离子浓度一直保持的关系是c(R＋)＞c(M＋)＞c(OH－)＞c(H＋)C．10.00mL＜V(HCl)＜20.00mL时，溶液中微粒浓度的关系是c(M＋)＋c(MOH)＜c(Cl－)D．V(HCl)＞20.00mL时，不可能存在：c(Cl－)＞c(M＋)＝c(H＋)＞c(OH－)答案：A\n解析：根据题图可知，未加盐酸时，ROH的pH＝13，说明c(OH－)＝c(ROH)，ROH为强碱；MOH的pH小于13，则MOH为弱碱。向20.00mL0.1000mol·L－1的MOH溶液中加入10mL0.1000mol·L－1的盐酸时，溶液中的溶质为等物质的量浓度的MOH和MCl，溶液呈碱性，说明MOH的电离程度大于MCl的水解程度，所以c(M＋)＞c(Cl－)＞c(MOH)，A项正确；将题述MOH、ROH溶液等体积混合后，用盐酸滴定至MOH恰好反应时，ROH已经完全反应，溶液中的溶质为等物质的量浓度的MCl、RCl，MCl为强酸弱碱盐，M＋水解导致溶液呈酸性，但水解程度较小，R＋不水解，所以存在c(R＋)＞c(M＋)＞c(H＋)＞c(OH－)，B项错误；10.00mL＜V(HCl)＜20.00mL时，溶液中溶质为MOH和MCl，且c(MCl)＞c(MOH)，溶液中存在物料守恒c(M＋)＋c(MOH)＜2c(Cl－)，C项错误；V(HCl)＞20.00mL时，HCl过量导致溶液呈酸性，根据电荷守恒得c(Cl－)＞c(M＋)，溶液中溶质存在有c(MCl)＝c(HCl)、c(MCl)＞c(HCl)、c(MCl)＜c(HCl)三种情况，可能出现c(Cl－)＞c(M＋)＝c(H＋)＞c(OH－)，D项错误。\n4．常温下，二元弱酸H2Y溶液中滴加KOH溶液，所得混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示，下列说法错误的是()A．曲线M表示pH与lg的变化关系B．Ka2(H2Y)＝10－4.3C．a点溶液中：c(H＋)－c(OH－)＝2c(Y2－)＋c(HY－)－c(K＋)D．交点c的溶液中：c(H2Y)＝c(Y2－)>c(HY－)>c(H＋)答案：D\n解析：Ka1(H2Y)＝，随着pH增大，c(H＋)减小，增大，lg增大，故曲线M表示pH与lg的变化关系，A项正确；曲线N表示pH与lg的变化关系，当pH＝3时，c(H＋)＝10－3mol·L－1，lg＝1.3，＝10－1.3，Ka2(H2Y)＝＝10－1.3×10－3＝10－4.3，B项正确；a点溶液中存在电荷守恒：c(H＋)＋c(K＋)＝2c(Y2－)＋c(HY－)＋c(OH－)，故c(H＋)－c(OH－)＝2c(Y2－)＋c(HY－)－c(K＋)，C项正确；交点c的溶液中：lg＝lg＝1.5，则c(H2Y)＝c(Y2－)<c(HY－)，D项错误。\n题组三“多曲线”图像中微粒浓度的分析与比较5．25℃时，用0.25mol·L－1NaOH溶液分别滴定同浓度的三种稀酸溶液，滴定曲线如图所示。下列判断不正确的是()A．同浓度的稀酸中：c(A－)＞c(B－)＞c(D－)B．滴定至P点时，溶液中：c(B－)>c(HB)C．pH＝7时，三种溶液中：c(A－)＞c(B－)＞c(D－)D．当中和百分数达到100%时，将三种溶液混合后：c(HA)＋c(HB)＋c(HD)＝c(OH－)－2c(H＋)答案：D\n解析：A项，根据图像可知，三种酸(HA、HB和HD)溶液的起始pH，HA最小，酸性最强，HD的pH最大，酸性最弱，酸性越强，酸根离子的浓度越大，正确；B项，滴定HB溶液至P点时，溶质为等物质的量浓度的HB和NaB，溶液显酸性，HB的电离程度大于B－的水解程度，因此c(B－)＞c(HB)，正确；C项，pH＝7时，根据三种溶液中阴离子的水解程度可知，三种溶液中：c(A－)＞c(B－)＞c(D－)，正确；D项，混合溶液的质子守恒关系式为c(HA)＋c(HB)＋c(HD)＝c(OH－)－c(H＋)，错误。\n6.室温下，用相同物质的量浓度的HCl溶液分别滴定物质的量浓度均为0.1mol·L－1的三种碱溶液，滴定曲线如图所示。下列判断正确的是()A.滴定前，三种碱溶液中水电离出的c(H＋)大小关系：DOH<BOH<AOHB．滴定至P点时，溶液中：c(Cl－)＞c(B＋)＞c(BOH)＞c(OH－)＞c(H＋)C．pH＝7时，c(A＋)＝c(B＋)＝c(D＋)D．当中和百分数达100%时，将三种溶液混合后：c(AOH)＋c(BOH)＋c(DOH)＝c(H＋)＋c(OH－)答案：A\n解析：三种碱溶液的起始浓度均为0.1mol·L－1，由图中信息可知，起始时pH都小于13，说明三种碱均为弱碱，且碱性强弱顺序为AOH＜BOH＜DOH。滴定前，三种碱溶液中H＋全部是由水电离出来的，由pH大小关系可推知水电离出的c(H＋)大小关系为AOH＞BOH＞DOH，故A正确；滴定至P点时中和百分数为50%，即BOH恰好有一半被中和，溶液为物质的量浓度相同的BOH和BCl的混合溶液，pH＞7，溶液显碱性，则BOH的电离程度大于BCl的水解程度，所以溶液中c(Cl－)＜c(B＋)，故B错误；pH＝7时，溶液中c(H＋)＝c(OH－)，由电荷守恒可知，三种溶液中c(Cl－)均等于c(弱碱阳离子)。由于三种盐在相同的条件下的水解程度由小到大的顺序是DCl＜BCl＜ACl，且其水解均使溶液显酸性，则滴定到溶液恰好呈中性时，三种溶液中消耗HCl溶液的体积由小到大的顺序为AOH＜BOH＜DOH，则三种溶液中c(Cl－)不相等，且c(Cl－)由小到大的顺序为AOH＜BOH＜DOH，因而c(A＋)＜c(B＋)＜c(D＋)，故C错误；当中和百分数达100%时，三种溶液的物质的量浓度相同，混合后，根据质子守恒：c(DOH)＋c(AOH)＋c(BOH)＋c(OH－)＝c(H＋)，则c(AOH)＋c(BOH)＋c(DOH)＝c(H＋)－c(OH－)，故D错误。\n题组四粒子分布分数的曲线7．室温下，已知Ka1(H2CO3)＝4.4×10－7，Ka2(H2CO3)＝4.7×10－11，向二元弱酸H2R溶液中滴入NaOH溶液，H2R、HR－、R2－的物质的量分数随溶液pH的变化关系如图所示，下列叙述错误的是()A．Ka1(H2R)的数量级为10－2B．在pH＝4.3的溶液中：3c(R2－)＝c(Na＋)＋c(H＋)－c(OH－)C．等体积、等浓度的NaOH溶液与H2R溶液混合后，溶液中c(R2－)>c(H2R)D．向Na2CO3溶液中加入少量H2R溶液，发生反应的离子方程式是＋H2R(少量===＋HR－答案：D\n解析：pH＝1.3时，H2R和HR－的浓度相等，Ka1(H2R)＝＝c(H＋)＝1.0×10－1.3，数量级为10－2，A正确；在pH＝4.3的溶液中c(R2－)＝c(HR－)，结合电荷守恒2c(R2－)＋c(HR－)＋c(OH－)＝c(Na＋)＋c(H＋)，得3c(R2－)＝c(Na＋)＋c(H＋)－c(OH－)，B正确；等体积、等浓度的NaOH溶液与H2R溶液混合后得到溶质为NaHR的溶液，NaHR的水解常数Kb(HR－)＝＝1.0×10－12.7，根据pH＝4.3时，c(R2－)＝c(HR－)，得Ka2(H2R)＝1.0×10－4.3，所以HR－的水解程度小于其电离程度，c(H2R)<c(R2－)，C正确；根据电离常数可知酸性强弱的顺序为，故向Na2CO3溶液中加入少量H2R溶液，发生反应的离子方程式是＋H2R(少量＋R2－，D错误。\n8．亚砷酸(H3AsO3)可以用于治疗白血病，在溶液中存在多种微粒形态。向1L0.1mol·L－1H3AsO3溶液中逐滴加入KOH溶液，各种微粒物质的量分数与溶液的pH关系如图所示。下列说法正确的是()A．H3AsO3的电离常数Ka1的数量级为10－9B．pH在8.0～10.0时，反应的离子方程式：+===+H2OC．)＋c(H3AsO3)＝0.1mol·L－1D．pH＝12时，溶液中：)＋c(H3AsO3)＞c(H＋)＋c(K＋)答案：B\n解析：由图中数据可知，pH＝9.3时)＝c(H3AsO3)，故H3AsO3的电离常数Ka1＝＝c(H＋)＝10－9.3，故Ka1的数量级为10－10，A项错误；由图可知，pH在8.0～10.0时，H3AsO3的物质的量分数逐渐减小、的物质的量分数逐渐增大，故反应的离子方程式为===H2O，B项正确；根据元素质量守恒可知，M点对应的溶液中，)＋n(H3AsO3)＝0.1mol，由于不知道此时溶液的体积是多少(或不知道加入KOH溶液的体积)，故其总浓度小于0.1mol·L－1，C项错误；由电荷守恒可知，)＋c(OH－)＝c(H＋)＋c(K＋)，pH＝12时，溶液显碱性，由图可知，此时H3AsO3主要转化为和，说明和的电离作用小于和的水解作用和水解都产生OH－，故c(OH－)＞c(H3AsO3)，因此，溶液中)＋c(H3AsO3)＜c(H＋)＋c(K＋)，D项错误。\n微点拨分布系数图像题应注意的三点明标要想理清溶液中粒子浓度关系，首先看各纵、横坐标表示的含义，尤其多维坐标图像更应注意理线根据坐标内曲线的变化趋势，理清每曲线、每部分表示的含义，判断曲线所代表的粒子求点要注意图像内的各种交点，通过交点建立不同粒子间的等量关系，由已知量代替未知量，简化求解过程\n情境创新设计纯碱的水解平衡Na2CO3俗称纯碱，国际贸易中又名苏打或碱灰，是一种重要的有机化工原料，主要用于平板玻璃、玻璃制品和陶瓷釉的生产，还广泛用于生活洗涤、酸类中和和食品加工等。早在十八世纪，它就和硫酸、盐酸、硝酸、烧碱并列为基础化工原料——三酸两碱之一。在日常生活中，苏打也有很多用途，比如它可以直接作为洗涤剂使用，在蒸馒头时加一些苏打，可以中和发酵过程中产生的酸性物质。\n[问题探究](1)你能证明Na2CO3溶液中存在水解平衡吗？(2)向Na2CO3溶液中加入少量NaHCO3固体,的值如何变化？提示：Na2CO3溶液中滴入几滴酚酞后溶液变红色，向溶液中加入CaCl2溶液，溶液红色变浅且生成白色沉淀，且生成白色沉淀说明Na2CO3溶液中存在水解平衡。提示：加入少量NaHCO3，溶液中的浓度增大的水解平衡逆移。加入少量NaHCO3固体，溶液中)增大的幅度比)的大，故增大。\n(3)你能写出Na2CO3溶液中的质子守恒式吗？(4)设计一个简单的实验，证明Na2CO3的水解反应是吸热反应。(5)已知常温下，H2CO3的电离常数Ka1＝4.2×10－7，Ka2＝5.6×10－11，通过计算判断0.1mol·L－1的NaHCO3溶液呈酸性还是呈碱性？提示：c(OH－)＝)＋2c(H2CO3)。提示：向Na2CO3溶液中滴入1～2滴酚酞，溶液呈红色，然后加热该溶液，若红色加深，说明溶液的c(OH－)增大，水解平衡正移，即Na2CO3的水解反应是吸热反应。发生水解反应：＋H2O⇌H2CO3＋OH－，水解常数Kh＝＝＝＝≈2.38×10－8；的电离常数Ka2＝5.6×10－11，因的水解程度大于电离程度，故NaHCO3溶液呈碱性。\n高考真题演练\n1.[2021·湖南卷，9]常温下，用0.1000mol·L－1的盐酸分别滴定20.00mL浓度均为0.1000mol·L－1的三种一元弱酸的钠盐(NaX、NaY、NaZ)溶液，滴定曲线如图所示。下列判断错误的是()A．该NaX溶液中：c(Na＋)>c(X－)>c(OH－)>c(H＋)B．三种一元弱酸的电离常数：Ka(HX)>Ka(HY)>Ka(HZ)C．当pH＝7时，三种溶液中：c(X－)＝c(Y－)＝c(Z－)D．分别滴加20.00mL盐酸后，再将三种溶液混合：c(X－)＋c(Y－)＋c(Z－)＝c(H＋)－c(OH－)答案：C\n解析：在NaX溶液中，X－发生水解反应：X－＋H2O⇌HX＋OH－，溶液中存在c(Na＋)>c(X－)>c(OH－)>c(H＋)，A判断正确；等浓度的NaX、NaY、NaZ三种溶液的pH大小关系：NaZ>NaY>NaX，根据“越弱越水解”可知，酸性：HX>HY>HZ，则电离常数关系：Ka(HX)>Ka(HY)>Ka(HZ)，B判断正确；pH＝7时，根据电荷守恒，三种溶液分别存在c(Cl－)＋c(X－)＝c(Na＋)、c(Cl－)＋c(Y－)＝c(Na＋)、c(Cl－)＋c(Z－)＝c(Na＋)，由于三种一元酸的酸性强弱不同，则向其盐溶液中加入HCl的物质的量不同，则c(X－)、c(Y－)、c(Z－)三者不等，C判断错误；分别加入20.00mL盐酸后，均恰好完全反应，三种溶液的溶质分别为HX与NaCl、HY与NaCl、HZ与NaCl，三种溶液混合后的溶液中存在电荷守恒：c(X－)＋c(Y－)＋c(Z－)＝c(H＋)－c(OH－)，D判断正确。\n2．[2021·全国乙卷，13]HA是一元弱酸，难溶盐MA的饱和溶液中c(M＋)随c(H＋)而变化，M＋不发生水解。实验发现，298K时c2(M＋)～c(H＋)为线性关系，如下图中实线所示。下列叙述错误的是()A．溶液pH＝4时，c(M＋)＜3.0×10－4mol·L－1B．MA的溶度积Ksp(MA)＝5.0×10－8C．溶液pH＝7时，c(M＋)＋c(H＋)＝c(A－)＋c(OH－)D．HA的电离常数Ka(HA)≈2.0×10－4答案：C\n解析：溶液pH＝4时c(H＋)＝1×10－4mol·L－1，由图知，此时c2(M＋)＝7.5×10－8(mol·L－1)2，c(M＋)<3.0×10－4mol·L－1，A项正确；由图知，当c(H＋)＝0，即不向溶液中加酸时，c2(M＋)＝5.0×10－8(mol·L－1)2，c(M＋)＝×10－4mol·L－1，由MA(s)⇌M＋(aq)＋A－(aq)知，MA的饱和溶液中c(M＋)＝c(A－)，则Ksp(MA)＝c(M＋)×c(A－)＝5.0×10－8，B项正确；MA的饱和溶液因A－水解而显碱性，只有加入一定量的酸才能使溶液显中性，若加入的酸不是HA，则溶液中除含有M＋、H＋、OH－、A－四种离子外还含有其他阴离子，由电荷守恒原理知，C项错误；溶液中c(M＋)＝＝＝，根据MA⇌M＋＋A－，A－＋H＋⇌HA知，溶液中c(HA)＝c(M＋)－c(A－)＝c(M＋)－，两式联立可得c(M＋)·Ka(HA)·[c(M＋)－]＝Ksp·c(H＋)，化简可得c2(M＋)＝Ksp[＋1]，将Ksp＝5×10－8代入，由图知，c(H＋)＝20×10－5mol·L－1时，c2(M＋)＝10.0×10－8(mol·L－1)2，将数据代入计算得Ka(HA)＝2.0×10－4，D项正确。\n3．[2020·全国卷Ⅰ]以酚酞为指示剂，用0.1000mol·L－1的NaOH溶液滴定20.00mL未知浓度的二元酸H2A溶液。溶液中，pH、分布系数δ随滴加NaOH溶液体积VNaOH的变化关系如下图所示。[比如A2－的分布系数：δ(A2－)＝]下列叙述正确的是()A．曲线①代表δ(H2A)，曲线②代表δ(HA－)B．H2A溶液的浓度为0.2000mol·L－1C．HA－的电离常数Ka＝1.0×10－2D．滴定终点时，溶液中c(Na＋)<2c(A2－)＋c(HA－)答案：C\n解析：由题图可知加入NaOH溶液的体积为40mL时，溶液pH发生突跃，达到滴定终点，溶质为Na2A，故有n(H2A)＝20.00mL×c(H2A)＝n(NaOH)＝×0.1000mol/L×40mL，则c(H2A)＝0.1000mol/L，而起点时pH约为1，故H2A的电离过程应为H2A===HA－＋H＋，HA－⇌A2－＋H＋，故曲线①表示δ(HA－)，曲线②表示δ(A2－)，A、B项错误；由Ka＝，VNaOH等于25mL时，pH＝2.0，且c(A2－)＝c(HA－)，可知Ka＝1.0×10－2，C项正确；以酚酞作指示剂，滴定终点时的溶质为Na2A，溶液呈碱性，根据电荷守恒c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HA－)＋2c(A2－)，结合c(H＋)<c(OH－)，可知c(Na＋)>c(HA－)＋2c(A2－)，D项错误。\n随堂过关训练\n1．一定温度下，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－)＝1×10－5mol·L－1B．pH＝a的氨水溶液，稀释10倍后，其pH＝b，则a＝b＋1C．pH＝2的H2C2O4溶液与pH＝12的NaOH溶液以任意比例混合：c(Na＋)＋c(H＋)＝)D．pH相同的①CH3COONa，②NaHCO3，③NaClO三种溶液的c(Na＋)：①＞②＞③答案：D\n解析：A项，pH＝5的H2S溶液中，H＋的浓度为1×10－5mol·L－1，但是HS－的浓度会小于H＋的浓度，H＋来自H2S的第一步电离、HS－的电离和水的电离，故H＋的浓度大于HS－的浓度，故不正确；B项，弱碱稀释时会促进它电离，因此稀释10倍时，pH减小不到一个单位，a＜b＋1，故不正确；C项，草酸是弱酸，氢氧化钠是强碱，无论怎样混合得到的溶液都符合电荷守恒，而该等式中缺少草酸根，不符合电荷守恒，故不正确；D项，因为酸性：醋酸>碳酸>次氯酸，根据越弱越水解的原则，pH相同的三种钠盐，浓度的大小关系为醋酸钠>碳酸氢钠>次氯酸钠，则钠离子的浓度为①>②>③，故正确。\n2．H3RO4为一种三元弱酸。常温下，向1L0.1mol·L－1H3RO4溶液中滴加0.1mol·L－1NaOH溶液，混合溶液中lgX[表示、或]随溶液pH的变化如图所示。下列说法正确的是()A．曲线c代表与溶液pH的关系B．常温下，H3RO4的Ka3的数量级为10－11C．pH＝11.40时，溶液中存在：c(Na＋)＝)D.常温下，NaH2RO4能促进水的电离答案：C\n解析：lgX＝0时，表示对应的两种离子浓度相等，由H3RO4的三级电离中，电离常数逐级减小，结合电离常数表达式，知曲线c代表与溶液pH的关系，A项错误；常温下，H3RO4的Ka3＝1×10－11.40，数量级为10－12，B项错误；pH＝11.40时)＝)，结合电荷守恒，c(Na＋)＋c(H＋)＝)，整理得c(Na＋)＝)，C项正确；H3RO4的第一步电离常数Ka1＝＝10－2.25，第二步电离常数Ka2＝＝的水解常数Kh＝＝10－11.75＜10－6.77，即的电离程度大于其水解程度，则抑制水的电离，D项错误。\n3．工业上常用(NH4)2SO3溶液吸收废气中的SO2，室温下测得溶液中lgY[Y＝或]与pH的变化关系如图所示。则下列说法一定错误的是()A．通入少量SO2的过程中，直线Ⅱ中的N点向M点移动B．α1＝α2一定等于45°C．当对应溶液的pH处于1.81<pH<6.91时，溶液中的微粒浓度一定存在)>c(H2SO3)D．直线Ⅱ中M、N点一定存在)·c(H2SO3)答案：C\n解析：通入少量二氧化硫的过程中，溶液的酸性增强，直线Ⅱ中的N点向M点移动；Ka1，则＝(H＋)，gKa1＋pH，同理可得＝lgKa2＋pH，故α1＝α2一定等于45°；由图像可知，当对应溶液的pH处于1.81<pH<6.91时，<0、>0，溶液中c(H2SO3)、)的大小无法确定；由于，则)·c(H2SO3)。\n4．25℃时，将SO2通入蒸馏水中模拟酸雨形成过程，实验数据如图所示。已知H2SO3的Ka1＝10－2，Ka2＝10－8。下列说法错误的是()A．在50～300s时间段，pH下降的原因是二氧化硫与水反应生成了亚硫酸B．在300s未通入O2时，溶液中c(H2SO3)＝10－5.46mol·L－1C．在400s时，溶液中)＋c(H2SO3)≈10－6.75mol·L－1D．在600s时，溶液中c(H＋)约为)的2倍答案：C\n解析：SO2通入蒸馏水中，SO2和H2O发生反应生成H2SO3，其电离产生氢离子使溶液的pH下降，A正确。300s未通入O2时，溶液中溶质为H2SO3，H2SO3是弱酸，以第一步电离为主，溶液中)≈(H＋)＝10－3.73mol·L－1，根据Ka1(H2SO3)＝＝＝10－2，解得c(H2SO3)＝10－5.46mol·L－1，B正确。未通入O2时，溶液中)≈(H＋)＝，)＝＝10－8mol·L－1，根据硫元素守恒可得400s，溶液中)＋c(H2SO3)＝10－3.73mol·L－1＋10－8mol·L－1＋10－5.46mol·L－1≈10－3.73mol·L－1，C错误。600s时，溶液的pH几乎不变，说明此时亚硫酸完全被氧化，溶液中的溶质为H2SO4，溶液中c(H＋)约为)的2倍，D正确。