水溶液中的离子平衡专题2009年17道高考题答案详解和要点提示

1、For personal use only in study and research; not for commercial use 羇2009年高考真题题答案详解和要点提示 蚃水溶液中的离子平衡专题(17道) 螂第一部分：弱电解质的电离平衡 薇1.(海南化学卷第6题，3分)已知室温时，0.1mo1/L某一元酸HA在水中有 0.1%发生电离，下列叙述错误的是 螄A .该溶液的pH=4B .升高温度，溶液的pH增大 螁C.此酸的电离平衡常数约为1 X10-7D .由HA电离出的c(H+)约为水电 离出的c(H+)的106倍 芁1.答案：B 芇详解：0.1mo1/L某一元酸HA在水中有0.1%发

2、生电离，说明HA是弱酸，其电 离方程式为HA H+ +A-; 螅 c(H+)=c(HA) 二 0.1mol/L 0.1% =1 10 mol / L , pH=-lgc(H+)=4,A 不符合题意； HA是弱酸，弱酸的电离是吸热的，升温促进电离，电离度：增大，c(H+)随之增 大, lgc(H+)也增大，-lgc(H+)减小，pH减小，B符合题意；电离平衡时c(A-)= +44 c(H )=1 10 mol/L ,c(HA)=0.1mol/L- 1 10 mol/L 0.1mol/L; 膄此酸的电离平衡常数K=C(H)(AC J1 J I。7,。不符合题 c(HA)0.1 意；酸的存在抑制了水

3、的电离，使得水电离出来的c(H+)=c(OH-)远小于 1 10mol/L,酸电离出来的c(H+)=1 10mol/L远大于水电里出来的c(H+)，溶液 中的c(H+)可以忽略水电离出来的c(H+);溶液中的c(H+)=1 10mol/L， 14-41 10_10 rl 蚀 KW =c(H )c(OH );1 101 10 c(OH );c(OH )4=1 10，水电 1 10 离出来的c(H+)=c(OH-)=1 10 J0，由 HA电离出的c(H+)约为水电离出的c(H+)的 106倍,D不符合题意。 肇要点1: 一元弱酸的电离方程式为HA H+ +A-;溶液中的c(H+)=c(HA) ;

4、 溶液的 pH= - lg c(H +) 袇要点2: 一元弱酸的电离方程式为 HAH+ +A-，此酸的电离平衡常数 二 c( HA) (1 一：) + c(H )平衡*c(A )平衡 c(HA)平衡 肀要点3: 元弱酸的电离方程式为 HA H+ +A-，由HA电离出的c(H+)约为 亠 2 水电离出的c(H+)的倍数关系：液二迪世亠 二空轻丄 c(H )水c(OH)水KWKw c(H )溶液 2。(宁夏理综卷第11题)将氢氧化钠稀溶液滴加到醋酸稀溶液中，下列各图示 葿 蒈 螃 膃2.答案：D 艿【详解】A选项氢氧化钠和醋酸发生中和反应，反应放热，当酸反应完成后， 再加碱，相当于往热水中加入冷水

5、，温度降低， A正确。B选项醋酸中滴加氢氧 化钠酸性减弱pH增大。C选项醋酸中滴加氢氧化钠，相当于弱电解质溶液变成 强电解质溶液，因此导电能力增加。D选项醋酸中滴加氢氧化钠，即便醋酸完全 反应，醋酸钠还是有微弱的水解，醋酸的浓度不可能为0，D错误。 螇【要点1】酸碱中和反应是放热反应。 袁【要点2】醋酸中加入氢氧化钠导电性增强，氨水中加入强酸导电性增强，硫 酸中滴入氢氧化钡溶液导电性逐渐减弱，到最弱后，再逐渐增强。 蚂【要点3】强碱弱酸盐溶液中一定有弱酸分子存在，强酸弱碱盐溶液中也一定 有弱碱存在，只不过量少而已。 罿3.（上海化学卷第14题）根据以下事实得出的判断一定正确的是 薄A . HA

6、的酸性比HB的强，贝U HA溶液pH比HB溶液的小 膄B . A +和B -的电子层结构相同，贝U A原子的核电荷数比B原子的大 肁C. A盐的溶解度在同温下比B盐的大，则A盐溶液的溶质质量分数比B盐溶 液的大 蝿D . A原子失去的电子比B原子的多，贝U A单质的还原性比B单质的强 薆3.答案：B 莂详解：A项中由于两种酸的浓度不知，无法比较 pH大小，故错误。C项没有 限定是饱和溶液，C项也错误。单质还原性强弱与失电子难易有关，与数目没有 必然关系，故D错误。 蒁4.(上海化学卷第17题)根据右表提供的数据，判断在等浓度的NaCI0、NaHC03 化学式 电离常數 HC3O h2cos -

7、 -5.6X1011 混合溶液中，各种离子浓度关系正确的是 蒀 A. c(HCO3)c(CIO-)c(OH-) - + 蚇 B. c(CIO )c(HCOf)c(H ) 蚄C. c(HCIO)+c(CIO -)= c(HCO)+c(H2CO3) 袀 D. c(Na+)+c(H +)= c(HCO Q+c(CIO-)+c(OH-) 芀4.答案：A 蒄详解：由表中数据可知，H2CO3的酸性大于HCIO, HCIO的酸性大于HCO3的 酸性，贝U CIO-的水解程度大于HCO3-, c(HCO；0c(CIO-),溶质离子浓度大于溶 剂离子浓度，NaCIO、NaHCO3 溶液水解呈碱性 c(HCO -

8、)c(CIO-)c(OH-)c(H+) 故A项正确，B项错误。根据物料守恒：c(HCIO)+c(CIO-)= c(HCO D+c(H2CO3)+c(CO 2_)，C 错误；根据电荷守恒：c(Na )+c(H )= c(HCO)+c(CIO-)+c(OH-)+2 c(CO： J 螃D选项错误。 荿5.(四川理综卷第12题)关于浓度均为0.1 mol/L的三种溶液：氨水、盐 酸、氯化铵溶液，下列说法不正确.的是 蚆A. c(NH 4)： 薆B.水电离出的c(H+): 羁C.和等体积混合后的溶液：c(H+)= c(OH -)+c(NH3 H2O) 蝿D.和等体积混合后的溶液：c(NH J c(Cl

9、-) c(OH -)c(H+) 蒇5 .答案B 薇详解：A项氯化铵为强电解质完全电离后产生大量的 NH4+;氨水为弱电解质只 有少量的NH4+产生。B项在水中加入酸和碱都抑制水的电离，盐酸是强酸抑制 水的电离的程度大，B项不正确。和等体积混合后的溶液恰好是氯化铵溶液， 溶剂守恒式：c (H+)= c(OH _)+c(NH3 H2O), C正确；和等体积混合后的 溶液形成的是pH7的缓冲溶液，以氨水的电离为主，D选项正确。 芃要点1:浓度相同的氨水和氯化铵溶液，氯化铵溶液中的 c (NH+4)大；浓度相 同的醋酸溶液和醋酸钠溶液，醋酸钠溶液中的 c ( CH3COO-)大。 蒂要点2:相同温度下

10、，同浓度同元数的强酸溶液比弱酸溶液更能抑制水的电离， 强酸溶液中水电离出来的氢离子浓度更小。 腿要点3:氯化铵溶液中的三守恒一大小关系： 莄(1)溶质守恒：c(Cl -)= c(NH4)+ c(NH3 H2O) 莂(2)溶剂守恒：c(H+) = c(OH -)+c(NH3 H2O) 袂(3)电荷守恒:c(NH4) +c(H+)=c(CI)+c(OH 一) 羈(4)大小关系：c(Cl -) c(NH 4) c(H+) c(OH 一) 蒆 螄第二部分：水的电离和溶液的酸碱性 芁6.(全国I理综第10题，6分)用0.10 mol LT的盐酸滴定0.10 mol L1的氨 水，滴定过程中不可.能出现的

11、结果是 蚈A . c(NH4) c(C)，c(OH-) c(H+) c(H+)。 蒇C. c(CI-)c(NH J , c(OH-) c(H+) + _ - c(H )c(OH ) 袃6.答案：C 螀解析：滴定过程中始终存在电荷守恒： - + + _ c(CI )- c(NH 4)= c(H )- c(OH ) B. c(NH4) = c(CI-) , c(OH-)= D. c(CI-)c(NH 4), c(CI-)+c(OH-)=c(H +)+ c(NH4)，也存在: 蒈当 c(CI-)- c(NH 4)= c(H +)- c(OH-)0 溶液呈酸性时，c(CI-)c(NH 4), c(H+

12、)c(OH-) 出现D选项的情形。 芄当 c(CI-)- c(NH 4)= c(H +)- c(OH-)=0 溶液呈中性时，c(CI-)=c(NH 4), c(H+)=c(OH-) 出现B选项的情形。 芅当 c(CI-)- c(NH 4)= c(H +)- c(OH-)0 溶液呈碱性时，c(CI-)c(NH 4), c(H+)c(H )c(NH 4 )c(OH )、c(CI ) c(H )= 亠 - - 亠 + c(NH 4) c(OH )、c(CI )c(NH 4 )c(H )c(OH )。 莃.溶液呈中性时，溶质只有一种可能：氯化铵和氨水；离子浓度有一种情形: - + + - c(CI)

13、= c(NH 4) c(H ) =c(OH )。 蕿.溶液呈碱性时，溶质只有一种可能：氯化铵和氨水；离子浓度有二种情形。 - - + - - + c(NH 4) c(CI) c(OH ) c(H )， c(NH 4) c(CI ) = c(OH ) c(H )； c(NH4) c(OH-) c(CI-) c(H+)。 衿7.(全国II卷理综第10题，6分)现有等浓度的下列溶液：醋酸、苯酚、 苯酚钠、碳酸、碳酸钠、碳酸氢钠。按溶液 pH由小到大排列正确的是 蒇A.B.C. D. 蒂7.答案：C 节解析：根据以下反应得出酸性由强到弱的顺序： 虿CH3COOHH2CO3 : 2CH3COOH+CaC

14、O3=(CH3COO)2Ca+H2O+CO2 T 膅H2CO3R6H5OH: CeH5ONa+H2O+CO2 C 6H5OH+NaHCO3 袄根据以下反应得出碱性强弱顺序：NazCO3C6H5ONa : CeHsOH+NazCOs C 6H5ONa+NaHCO3 螂C6H5ONa NaHCO3 : C6HsONa+H2O+CO2 C 6HsOH+NaHCO3 莀溶液酸性越强，pH越小；溶液水解碱性越强，pH越大，按溶液pH由小到大 排列正确的是。 芆8.(北京理综第11题，6分)有4种混合溶液，分别由等体积0.1mol/L的2 种溶液混合而成：CH3COONa和HCI;CHsCOONa和NaO

15、H;CHsCOONa 和NaCl;CH3COONa和NaHCO3 ;列各项排序正确的是 羂A . pH :皿B . c(CH3COO-): 賺C.溶液中c(H+):D . c(CH3COOH):学 祎 c(OH ) 袀第三部分：盐类水解和沉淀溶解平衡 衿12.(天津理综第2题，6分)25 C时，浓度均为0.2 mol/L的NaHCO3和Na2CO3 溶液中，下列判断不正确的是 羆A.均存在电离平衡和水解平衡B.存在的粒子种类相同 D.分别加入NaOH固体，恢复到原温度, 肄C.c(OH-)前者大于后者 c(CO2 J均增大 芀12.答案：C 薀解析：溶液由溶质和溶剂组成，NaHCO3溶液中存在

16、溶剂水的电离平衡 (H2OH+ +OH-)和溶质阴离子HCO,的电离平衡(HCO3 -H+ +CO3-)， Na2CO3溶液中只存在溶剂水的电离平衡，NaHCO3和N c(CH3C00 + + _ - )=c(K ) c(H )=c(OH ) 节(3) Va=Vb溶液呈碱性的情况：c(CH3COO_)-c(K+)=c(H+)-c(OH-)0; + + c(H )c(OH )c(CH3COO ) c(K ) 艿(4) VaVb溶液呈碱性的情况：c(CH3COO)-c(K+)=c(H+)-c(OH-)0; + + c(H )c(OH )c(CH3COO ) c(K ) 蝿或 c(H+)vc(CH3

17、COO)c(OH-)c(SO4 Jc(NH 4 )c(OH )=c(H ) 聿 B. 0.1mol/LNaHCO3溶液：c(Na+)c(OH-) c(HCO f)c(H+) 羈C. Na2CO3溶液：c(OH-)-c(H +)=c(HCO f)+2 c(H2CO3) 膅D . 25C 时，pH=4.75、浓度均为 O.1mol/L 的 CH3COOH、CHsCOONa 混合溶 液： 节 c(CH3COO_)+c(OH _)c(NH ,题给信息溶液呈中性，必须向溶液中继续滴入NaOH 溶液才能使溶液呈中性，继续滴入 NaOH导致n(Na+)增大的同时n(NH 4)减小， n(SO；)不变，溶液中

18、的溶质离子浓度关系：c(Na+)c(SO4jc(NH4)，A正确。 NaHCO3溶液中因为HCO/结合水电离出来的 日+破坏水的电离平衡使得溶液呈 碱性c(OH-)c(H+)的同时c(Na+) c(HCOQ，由于单一水解是微弱的，溶质离子 的浓度大于溶剂离子的浓度，得出 c(Na+) c(HCO Cc(OH-)c(H+),B错误； Na；CO3溶液不水解时有溶剂守恒：c(H+) =c(OH-)，由于CO；一水解生成HCO,、 H2CO3的时候分别消耗了 1份、2份H + ,考虑CO3-水解的溶剂守恒式为： c(OH-)=c(H+)+c(HCO D+2 c(H2CO3)，C 正确。25C 时，浓

19、度均为 0.1mol/L 的 CH3COOH、CH3COONa混合溶液，CH3COOH溶液电离呈酸性，CHsCOONa 溶液水解呈碱性，而溶液混合pH=4.75c(OH-)vc(H+)，说明溶液混合后CH3COOH 电离起决定作用CH3COONa水解可以忽略，c(CH3COOH)减小，c(CH3COO)增 大，得出离子浓度关系：c(CH3COO) c(CH3COOH),可以得出关系：c(CH3COO )-c(CH3COOH) c(H )- c(OH )0,即：c(CH3COO )+ c(OH ) c(H )+ c(CH3COOH)，D 错误。 羂要点1:两种溶液反应至中性的混合液中离子浓度分析

20、一定要借助反应的化学 方程式进行分析。 莁要点2:缓冲溶液中的离子浓度分析一定要借助缓冲溶液的酸碱性帮助分析确 定电离和水解哪种因素起决定作用。 袇要点3:单一溶液中的离子浓度分析要考虑三个守恒式(溶质、溶剂、电荷) 和一个大小关系式。 芄16.(广东化学卷第9题，3分)下列浓度关系正确的是 肄A.氯水中：c(Cl2)=2c(CIO -)+c(C)+C(HCIO) 葿 B.氯水中：c(CI-) c(H+) c(OH-) c(CIO-) 芇C.等体积等浓度的氢氧化钠与醋酸混合：c(Na+)=c(CH3COO-) 羅 D. Na2CO3 溶液中：c(Na+)c(CO2_)c(OH-) c(HCO)

21、c(H+) 膅16.答案：D 袂详解：1体积水溶解2体积氯气，溶于水的部分氯气和水反应生成盐酸和次氯 酸，即氯气和水的反应是可逆反应，与水反应的氯气不一定是溶于水的氯气的一 半，A 错误；氯水中：CI2+H2O HCI+HCIO ; HCI=H+ +CI- ; HCIO H + +CIO-;氯气和水反应生成的等量的盐酸和次氯酸，盐酸全部电离，次氯酸部分 电离，酸性溶液中c(OH-)最小，c(H+) c(CI-) c(CIO-)c(OH-)，B错误；等体 积等浓度的氢氧化钠与醋酸混合恰好生成醋酸钠和水，分析溶液中的离子浓度关 系实质上是分析产物醋酸钠溶液中的离子浓度关系，根据电荷守恒式c(Na+

22、)+ c(H+)= c(CH3COO-)+c(OH-)得出变换的电荷守恒式为：c(Na+)- c(CH3COO-) =c(OH-) -c(H+)，因为醋酸钠水解呈碱性，c(OH-) c(H+)，所以 c(Na+)c(CH3COO-),C错误；Na2CO3溶液中有两个电离方程式和两个水解的离 子方程式(NazCO3=2Na+ + COf; H2O H+ +OH- ; COf_+H2O HCOf+OH- , HCOJ+H2O 一 H2CO3+OH-):不考虑水解：溶液中只有四 种离子(Na+、CO：-、H+、0H-)溶液呈中性；离子浓度关系有：c(Na+)=2c(CO2_); c(H+)=c(OH

23、-)，考虑水解：由于C02-水解，溶液中的微粒成分增加了两种成 份(HCOH2CO3)，并破坏了原先的离子浓度的等式关系，CO；-在破坏水的 电离平衡的同时，自身浓度也发生了变化，导致 c(Na+) 2c(CO3_)和 c(H+)c(HCO -),在盐溶液中，单一的水解是微弱的，溶质电离出 来的离子的浓度一定大于水解反应新增的离子浓度，水解呈碱性的溶液中氢离子 浓度最小，得出离子浓度关系式 D正确。 羀要点1:溶液混合后离子浓度的分析试题解题方法：首先要写出产物的电离方 程式、水解方程式，其次分析出溶液中的微粒(离子、分子)成分，并写出电荷 守恒式、溶质守恒式、溶剂守恒式，最后根据题给信息(溶

24、液的酸碱性信息)和 以上三式(电荷守恒式、溶质守恒式、溶剂守恒式)导出离子浓度的大小关系。 螅要点2:等体积等浓度的氢氧化钠与醋酸混合后溶液中的离子浓度关系有： 羂( 1)溶质守恒：c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH) ； c(Na+)c(CH3COO-) 羀(2)溶剂守恒：c(H+)+ c(CH3COOH)=c(OH-) ； c(H+)c(OH-) 蒀(3)电荷守恒：c(Na+)+ c(H+)= c(CH3COO-)+c(OH-) 蒆(4)大小关系：溶质离子的浓度大于溶剂离子的浓度(单一水解是微弱的) 羄 c(Na+)c(CH 3COO-) c(H+)c(OH-)。 节要点3： Na；CO3溶液中的离子浓度关系有: 衿(1)溶质守恒:c(Na+)=2c(C0 2)+c(HC0)+ c(H2CO3); c(Na+) 2c(CO2_) 膆(2)溶剂守恒：c(H+)+ c(HCO3)+2 c(H2CO3)=c(OH-); c(H+)c(CO 2 )c(OH -) c(HCO f)c(H+) 羆17.(广东化学卷第18题，4分)硫酸锶(SrSO4)在水中的沉淀溶解平衡曲线如 下，下列说法正确的是 袃A .温度一定时，Ksp(SrSO4)随c(SQ-)的增大而减小 螃B 三个不同温度中，313K时Ksp(SrSO4)最大 蚈C. 283