16 溶液中的微粒关系（拔高 + 重要）

例题

题 1

解

A

$\mathrm{HCO}{\phantom{A}}_3{\phantom{A}}^{2-}+\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}\stackrel{-\rightharpoonup }{\leftharpoondown -}\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{CO}{\phantom{A}}_3+\mathrm{OH}{\phantom{A}}^{-}$（次）

$\mathrm{CO}{\phantom{A}}_3{\phantom{A}}^{2-}+\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}\stackrel{-\rightharpoonup }{\leftharpoondown -}\mathrm{HCO}{\phantom{A}}_3{\phantom{A}}^{-}+\mathrm{OH}{\phantom{A}}^{-}$（主）

溶液呈碱性，$\mathrm{CO}{\phantom{A}}_3{\phantom{A}}^{2-}$ 的水解程度比 $\mathrm{HCO}{\phantom{A}}_3{\phantom{A}}^{2-}$ 大，所以 $\mathrm{CO}{\phantom{A}}_3{\phantom{A}}^{2-}>\mathrm{CO}{\phantom{A}}_3{\phantom{A}}^{2-}$，

A 正确。

B

氨水、$\mathrm{NH}{\phantom{A}}_4\mathrm{Cl}$ 1:1 混合，且是共轭溶质，

质子守恒有 $2\mathrm{H}{\phantom{A}}^{+}+\mathrm{NH}{\phantom{A}}_4{\phantom{A}}^{+}=2\mathrm{OH}{\phantom{A}}^{-}+\mathrm{NH}{\phantom{A}}_3\cdot \mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}$

B 错误。

C

$\mathrm{CH}{\phantom{A}}_3\mathrm{COOH}\stackrel{-\rightharpoonup }{\leftharpoondown -}\mathrm{CH}{\phantom{A}}_3\mathrm{COO}{\phantom{A}}^{-}+\mathrm{H}{\phantom{A}}^{+}$ 主要

$\mathrm{CH}{\phantom{A}}_3\mathrm{COO}{\phantom{A}}^{-}+\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}\stackrel{-\rightharpoonup }{\leftharpoondown -}\mathrm{CH}{\phantom{A}}_3\mathrm{COOH}+\mathrm{OH}{\phantom{A}}^{-}$ 次要

忽略次要，错误。应该是 $\mathrm{CH}{\phantom{A}}_3\mathrm{COO}{\phantom{A}}^{-}>\mathrm{Na}{\phantom{A}}^{+}>\mathrm{CH}{\phantom{A}}_3\mathrm{COOH}>\mathrm{H}{\phantom{A}}^{+}>\mathrm{OH}{\phantom{A}}^{-}$

D

电荷守恒：$\mathrm{H}{\phantom{A}}^{+}+\mathrm{Na}{\phantom{A}}^{+}\stackrel{}{=}\mathrm{HC}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}{\phantom{A}}_4{\phantom{A}}^{-}+2\mathrm{C}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}{\phantom{A}}_4{\phantom{A}}^{2-}+\mathrm{OH}{\phantom{A}}^{-}$

物料守恒：$2\mathrm{Na}{\phantom{A}}^{+}=\mathrm{C}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}{\phantom{A}}_4{\phantom{A}}^{2-}+\mathrm{HC}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}{\phantom{A}}_4{\phantom{A}}^{-}+\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{C}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}{\phantom{A}}_4$

题目式子中没有 $\mathrm{HC}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}{\phantom{A}}_4{\phantom{A}}^{-}$，所以将其换掉，得到

$\mathrm{H}{\phantom{A}}^{+}+\mathrm{Na}{\phantom{A}}^{+}+\mathrm{C}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}{\phantom{A}}_4{\phantom{A}}^{2-}+\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{C}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}{\phantom{A}}_4\stackrel{}{=}2\mathrm{Na}{\phantom{A}}^{+}+2\mathrm{C}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}{\phantom{A}}_4{\phantom{A}}^{2-}+\mathrm{OH}{\phantom{A}}^{-}$

即 $\mathrm{H}{\phantom{A}}^{+}+\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{C}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}{\phantom{A}}_4\stackrel{}{=}\mathrm{Na}{\phantom{A}}^{+}+\mathrm{C}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}{\phantom{A}}_4{\phantom{A}}^{2-}+\mathrm{OH}{\phantom{A}}^{-}$

D 正确。

TIP

水解是很微弱的，1 万个 $C{O}_3^{2-}$，可能就水解出一个 $O{H}^{-}$，绝大部分 $C{O}_3^{2-}$ 不动如山。

高频考点，理解 + 记忆

$\mathrm{CH}{\phantom{A}}_3\mathrm{COONa},\mathrm{CH}{\phantom{A}}_3\mathrm{COOH}$ 1:1 混合，溶液显酸性，说明电离大于水解，主要是电离，次要是水解。

看主要，忽略次要。所以 $\mathrm{CH}{\phantom{A}}_3\mathrm{COO}{\phantom{A}}^{-}>\mathrm{Na}{\phantom{A}}^{+}>\mathrm{CH}{\phantom{A}}_3\mathrm{COOH}>\mathrm{H}{\phantom{A}}^{+}>\mathrm{OH}{\phantom{A}}^{-}$

TIP

如果不是三大守恒，那就写电荷守恒、物料守恒来凑。

题 2

解

A 正确。

B 错。电荷守恒前面有个没有乘 2.

C 错。漏了碳酸根。

D 错。

分析方法一：溶液呈碱性，说明 $\mathrm{NH}{\phantom{A}}_3\cdot \mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}$ 为主要，所以 $\mathrm{NH}{\phantom{A}}_4{\phantom{A}}^{+}>\mathrm{Cl}{\phantom{A}}^{-}$

分析方法二：通过电荷守恒判断。

$\mathrm{H}{\phantom{A}}^{+}(\mathrm{小})+\mathrm{NH}{\phantom{A}}_4{\phantom{A}}^{+}(\mathrm{大})\stackrel{}{=}\mathrm{Cl}{\phantom{A}}^{-}(\mathrm{小})+\mathrm{OH}{\phantom{A}}^{-}(\mathrm{大})$

TIP

$\mathrm{H}{\phantom{A}}_3\mathrm{PO}{\phantom{A}}_4$ 磷酸是三元弱酸，三步电离，一步比一步弱。

$\mathrm{H}{\phantom{A}}_3\mathrm{PO}{\phantom{A}}_4⟶\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{PO}{\phantom{A}}_4{\phantom{A}}^{-}⟶\mathrm{HPO}{\phantom{A}}_4{\phantom{A}}^{2-}⟶\mathrm{PO}{\phantom{A}}_4{\phantom{A}}^{3-}$（粒子浓度由大到小。）

题 3

解

A 对。$HCl$ 完全电离，$C{H}_{3}COOH$ 部分电离。

B 对。滴入 10mL 时，此时溶质为 $\mathrm{NH}{\phantom{A}}_4\mathrm{Cl}:\mathrm{CH}{\phantom{A}}_3\mathrm{COOH}=1:1$

根据物料守恒，$\mathrm{Cl}{\phantom{A}}^{-}\stackrel{}{=}\mathrm{NH}{\phantom{A}}_4{\phantom{A}}^{+}+\mathrm{NH}{\phantom{A}}_3\cdot \mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}$

$\mathrm{Cl}{\phantom{A}}^{-}\stackrel{}{=}\mathrm{CH}{\phantom{A}}_3\mathrm{COOH}+\mathrm{CH}{\phantom{A}}_3\mathrm{COO}{\phantom{A}}^{-}$

C 对。滴入 20mL 时，此时溶质为 $\mathrm{NH}{\phantom{A}}_4\mathrm{Cl}:\mathrm{CH}{\phantom{A}}_3\mathrm{COONH}{\phantom{A}}_4=1:1$

根据非共轭体系溶质：

$\mathrm{H}{\phantom{A}}^{+}+\mathrm{NH}{\phantom{A}}_4{\phantom{A}}^{+}\stackrel{}{=}\mathrm{OH}{\phantom{A}}^{-}+\mathrm{Cl}{\phantom{A}}^{-}$

D 错。

醋酸铵呈中性，

$\mathrm{H}{\phantom{A}}^{+}+\mathrm{NH}{\phantom{A}}_4{\phantom{A}}^{+}\stackrel{}{=}\mathrm{OH}{\phantom{A}}^{-}+\mathrm{Cl}{\phantom{A}}^{-}+\mathrm{CH}{\phantom{A}}_3\mathrm{COO}{\phantom{A}}^{-}$

TIP

考中性点，95% 都要用到电荷守恒。因为 $H^{+},O{H}^{-}$ 很容易消去。

题 4

解

A 错。越弱越水解。

题 5

解

A 根据电荷守恒、物料守恒来凑，正确。

B 错。此时溶质全是 $NaHC2O4$，根据计算，电离大于水解。

C 错。电荷守恒。有个 2 的系数没有乘。

D 对。此时溶质全是 $\mathrm{Na}{\phantom{A}}_2\mathrm{C}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}{\phantom{A}}_4$。使用质子守恒。

$AD$

A：

C：

TIP

一、要分析是电离 > 水解，还是电离 < 水解的情况：

1. $HA+NaA=1:1$ 混合，比如 $\mathrm{CH}{\phantom{A}}_3\mathrm{COOH}:\mathrm{CH}{\phantom{A}}_3\mathrm{COONa}=1:1$
2. 弱酸酸式盐 $NaHA$$\{\begin{array}{l}\mathrm{HA}{\phantom{A}}^{-}\stackrel{-\rightharpoonup }{\leftharpoondown -}\mathrm{H}{\phantom{A}}^{+}+\mathrm{A}{\phantom{A}}^{2-}{K}_{a2}(\mathrm{先}\mathrm{把}\mathrm{电}\mathrm{离}\mathrm{常}\mathrm{数}\mathrm{写}\mathrm{出}\mathrm{来}，\mathrm{剩}\mathrm{下}\mathrm{的}\mathrm{就}\mathrm{是}\mathrm{水}\mathrm{解}\mathrm{常}\mathrm{数}\mathrm{需}\mathrm{要}\mathrm{用}\mathrm{到}\mathrm{的}{K}_a\mathrm{了})\\ \mathrm{HA}{\phantom{A}}^{-}+\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}\stackrel{-\rightharpoonup }{\leftharpoondown -}\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{A}+\mathrm{OH}{\phantom{A}}^{-}(K_h=\frac{K_w}{K_{a1}})\end{array}$

二、不知道是什么守恒，就写电荷守恒 + 物料守恒来凑。

题 6

解

A 错。

B 碳酸氢根水解大于铵根。对。

C 错。运用元素守恒，应该要乘以 2。

ABC：

$DB$

D：