化学反应原理 溶液中的离子反应

化学反应原理 溶液中的离子反应

A. 在0.1 mol·L NaHCO 3溶液中：c(Na) ＞c(HCO3) ＞c(CO32) ＞c(H2CO 3)

－1－＋－－B. 在0.1 mol·L Na 2CO 3溶液中：c(OH) －c(H) ＝c(HCO3) ＋2c(H2CO 3)

－1－1C. 向0.2 mol·L NaHCO 3溶液中加入等体积0.1 mol·L NaOH 溶液：

－－－＋c(CO32) ＞ c(HCO3) ＞ c(OH) ＞c(H)

＋－1D. 常温下，CH 3COONa 和CH 3COOH 混合溶液[pH＝7, c(Na ) ＝0.1 mol·L ]：

＋－＋－c(Na) ＝c(CH3COO ) ＞c(CH3COOH) ＞c(H) ＝c(OH)

继续：本题属于基本概念与理论的考查，落点在水解与电离平衡、物料守恒和电荷守恒、离子浓度大小比较。溶液中存在水解与电离两个过程的离子浓度大小比较似乎是考试热点内容，高三复习中要反复加强训练。

－1－A. 在0.1 mol·L NaHCO 3溶液中，HCO 3在溶液中存在水解与电离两个过程，而溶液

－呈碱性，说明水解过程大于电离过程，c(H2CO 3) ＞c(CO32)

－＋－－＋B. c(OH) －c(H) ＝c(HCO3) ＋2c(H2CO 3) 中把c(H) 移项到等式另一边，即是质子守恒关

系式。

－1－1C. 向0.2 mol·L NaHCO 3溶液中加入等体积0.1 mol·L NaOH 溶液后，相当于0.05

－1mol ·L 的Na 2CO 3溶液和NaHCO 3溶液的混合液，由于Na 2CO 3的水解程度大于NaHCO 3的

－－－＋水解程度，因此正确的关系是：c(HCO3) ＞c(CO32) ＞ c(OH) ＞c(H) 。

－D. 常温下，CH 3COONa 和CH 3COOH 混合溶液，包括CH 3COO 水解和CH 3COOH 电离两个

＋－－1过程，既然pH ＝7, 根据电荷守恒式，不难得出c(Na) ＝c(CH3COO ) ＝0.1 mol· L，c(H

＋－7－1－) ＝c(OH-) ＝1×10 mol·L 。水解是有限的，c(CH3COOH) ＞c(CH3COO ) 。

－－2. （2011安徽高考12）室温下，将1.000mol ·L 1盐酸滴入20.00mL 1.000mol ·L 1氨

水中，溶液pH 和温度随加入盐酸体积变化曲线如下图所示。下列有关说法正确的是 －1＋－－ 1. （2011江苏高考14）下列有关电解质溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是

A. a点由水电离出的c(H)=1.0×10mol/L

＋－ B. b点：c(NH4) ＋c(NH3·H 2O)=c(Cl)

－＋ C.c 点：c(Cl)= c(NH4)

D.d 点后，溶液温度略下降的主要原因是NH 3·H 2O 电离吸热

－1－－解析：氨水属于弱碱，因此在1.000mol ·L 氨水中OH 的浓度不会是1.000mol ·L 1

－－而是要小于1.000mol ·L 1，由水得离子积常数可知溶液中H +浓度应大于1.0×1014mol/L，

A 不正确；由图像可知b 点溶液显碱性，说明此时氨水有剩余，即溶液是由氨水和氯化铵组

＋－成的，因此有c(NH4) ＋c(NH3·H 2O ) ＞c(Cl) ，B 不正确；由图像可知c 点溶液显中性，由电

－－－荷守衡可知c(H+）+c(NH4+）＝c(OH）+c(Cl) ，所以c(NH4+）＝c(Cl) ，C 正确；由图像可知

d 点后溶液中主要物质是NH 4Cl ，而NH 4Cl 要水解吸热，所以温度会略有降低，D 也不正确。

答案：C

3．（2011浙江高考13）海水中含有丰富的镁资源。某同学设计了从模拟海水中制备MgO 的实验方案：

1.0 LMgO (25℃＋－14

模拟海水中的离 Na

＋Mg 2Ca 2 ＋Cl ― HCO 3

0.430.050.010.560.00

9 0 1 0 1

－5注：溶液中某种离子的浓度小于1.0×10 mol/L，可认为该离子不存在；

实验过程中，假设溶液体积不变。

－－已知：K sp (CaCO3) ＝4.96×109；K sp (MgCO3) ＝6.82×106；

－－K sp [Ca(OH)2]＝4.68×106；K sp [Mg(OH)2]＝5.61×1012。

下列说法正确的是

A ．沉淀物X 为CaCO 3

＋＋B ．滤液M 中存在Mg 2，不存在Ca 2

＋＋C ．滤液N 中存在Mg 2、Ca 2

D ．步骤②中若改为加入4.2 g NaOH固体，沉淀物Y 为Ca(OH)2和Mg(OH)2的混合物 子浓度(mol/L)

解析：步骤①发生Ca 2＋OH ―＋HCO 3CaCO 3↓＋H 2O ；步骤②：K sp [Mg(OH)2]＝c (Mg2

＋－－＋－＋－－)×(103) 2＝5.6×1012，c (Mg2) ＝5.6×106。Q[Ca(OH)2]＝c (Ca2)×(103) 2＝108＜K sp ，无Ca(OH)2析出。

A ．正确。生成0001 mol CaCO3。

＋B ．错误。剩余c (Ca2) ＝0.001 mol/L。

＋－－C ．错误。c (Mg2) ＝5.6×106＜105，无剩余，

D ．错误。生成0.05 mol Mg(OH)2，余0.005 mol OH―，Q[Ca(OH)2]＝0.01×0.0052＝2.5×10－7＜K sp ，无Ca(OH)2析出。

答案：A

【评析】本题考察方式很新颖，主要考察溶度积的计算和分析。解题时要能结合溶度积计算，分析推断沉淀是否产生，要求较高。

答案：BD

－4. （2011福建高考10）常温下0.1mol·L 1醋酸溶液的pH=a，下列能使溶液pH=(a＋1)

的措施是

A ．将溶液稀释到原体积的10倍 B ．加入适量的醋酸钠固体

－ C ．加入等体积0.2 mol·L 1盐酸 D ．提高溶液的温度

－解析：醋酸是弱酸，电离方程式是CH 3COOH H ++CH3COO ，故稀释10倍，pH 增加

不到一个单位，A 项错误；加入适量的醋酸钠固体，抑制醋酸的电离，使其pH 增大，可以

－使其pH 由a 变成(a＋1) ；B 项正确；加入等体积0.2 mol·L 1盐酸，虽然抑制醋酸的电离，但

＋＋增大了c （H ），溶液的pH 减少；C 项错误；提高溶液的温度，促进了醋酸的电离，c （H ）

增大，溶液的pH 减少；D 项错误。

此题涉及弱电解质的电离平衡移动，切入点都是比较常规的设问，但学生易错选。 答案：B

5. （2011广东非公开11）对于0.1mol •L -1 Na2SO 3溶液，正确的是

A 、升高温度，溶液的pH 降低

＋――B 、c （Na ）=2c（SO 32）+ c（HSO 3）+ c（H 2SO 3）

＋＋―――C 、c （Na ）+c（H ）=2 c（SO 32）+ 2c（HSO 3）+ c（OH ）

―＋D 、加入少量NaOH 固体，c （SO 32）与c （Na ）均增大

解析：本题考察盐类水解及外界条件对水解平衡的影响和溶液中离子浓度大小判断。

－－－－Na 2SO 3属于强碱弱酸盐，水解显碱性，方程式为SO 32＋H 2O HSO 3＋OH 、HSO 3＋

－H 2O H 2SO 3＋OH ，因为水解是吸热的，所以升高温度，有利于水解，碱性会增强，A

――不正确；加入少量NaOH 固体，c （OH ）增大，抑制水解，所以c （SO 32）增大，D 是正确

＋――的；由物料守恒知钠原子个数是硫原子的2倍，因此有c （Na ）=2c（SO 32）+2 c（HSO 3）

＋＋――+ 2c（H 2SO 3），所以B 不正确，有电荷守恒知c （Na ）+c（H ）=2 c（SO 32）+ c（HSO 3）

―+ c（OH ），因此C 也不正确。

答案：D

6. （2011山东高考14）室温下向10mL pH=3的醋酸溶液中加入水稀释后，下列说法正确的是

A. 溶液中导电粒子的数目减少 ＋＋

c (CH 3COO -) B. 溶液中不变 -c (CH 3COOH ) ∙c (OH )

C. 醋酸的电离程度增大，c(H) 亦增大

D. 再加入10mlpH=11的NaOH 溶液，混合液pH=7

解析：醋酸属于弱酸，加水稀释有利于醋酸的电离，所以醋酸的电离程度增大，同时溶

＋液中导电粒子的数目会增大，由于溶液体积变化更大，所以溶液的酸性会降低，即c(H) 、

－c(CH3COO ) 、c(CH3COOH) 均会降低，因此选项A 、C 均不正确；由水的离子积常数＋

c (CH 3COO -) K W ，所以＝K W =c (H ) ∙c (OH ) 知c (OH ) =+-c (H ) c (CH 3COOH ) ∙c (OH ) +--

c (H +) ∙c (CH 3COO -) K a 其中K a 表示醋酸的电离平衡常数，由于水的离子积常数和=c (CH 3COOH ) ∙K W K W

醋酸的电离平衡常数均只与温度有关，所以选项B 正确；pH=3的醋酸说明醋酸的浓度大于0.001mol/L，pH=11的NaOH 溶液说明氢氧化钠的浓度等于0.001mol/L，因为在稀释过程中醋酸的物质的量是不变的，因此加入等体积的pH=11的NaOH 溶液时，醋酸会过量，因此溶液显酸性，D 不正确。

答案：B

7. （2011天津）25℃时，向10ml0.01mol/LKOH溶液中滴加0.01mol/L苯酚溶液，混合溶液中粒子浓度关系正确的

－＋－A.pH >7时，c(C6H 5O ) >c(K+)>c(H)>c(OH)

－＋－B.pH c(C 6H 5O )>c(H)>c(OH)

－－＋C.V[C 6H 5OH(aq)]＝10ml 时，c(K +) ＝c(C 6H 5O )>c(OH) ＝c(H)

－D.V[C 6H 5OH(aq)]＝20ml 时，c(C 6H 5O )+c(C 6H 5OH )=2c(K +)

＋－解析：pH >7时，c(H) 不可能大于c(OH) 的，所以选项A 明显不正确；由溶液中的电

＋－－－荷守恒定律知：c(K +) +c(H) ＝c(C 6H 5O )+c(OH) ，所以不可能满足c(K +) >c(C 6H 5O )>c(H

＋－)>c(OH) ，即选项B 不正确；中苯酚是一种极弱的酸，所以当KOH 溶液和苯酚恰好反应，产物苯酚钾会发生水解反应而显碱性。由题中数据不难计算出，当二者恰好反应时消耗苯酚的体积是10ml ，此时溶液中粒子的浓度大小关系为：

－－＋c(K +) >c(C 6H 5O )>c(OH)>c(H) ，所以选项C 是不正确的；当加入苯酚的体积是20ml 时，苯

酚过量，溶液是由等物质的量浓度的苯酚和苯酚钾组成，所以根据物料守恒可知c(C 6H 5O －)+c(C 6H 5OH )=2c(K +) 一定成立，因此选项D 是正确的。

答案：D

8. （2011天津）下列说法正确的是

A.25℃时NH 4Cl 溶液的K W 大于100℃时NH 4Cl 溶液的K W

－－B.SO 2通入碘水中，反应的离子方程式为SO 2＋I 2＋2H 2O=SO32＋2I

＋＋－－C. 加入铝粉能产生氢气的溶液中，可能存在大量的Na 、Ba 2、AlO 2、NO 3

D.100℃时，将pH ＝2的盐酸与pH ＝12的NaOH 溶液等体积混合，溶液显中性

＋－解析：在稀溶液中水的离子积常数K W ＝c(H) ·c(OH) ，K W 只与温度有关而与溶液的酸

碱性无关，由于水的电离是吸热的，因此温度升高时会促进水的电离，即K W 会增大，例如

－－25℃时K W ＝1×1014，而在100℃时K W ＝1×1012，所以选项A 不正确；碘水具有氧化性，

－可以将二氧化硫氧化成硫酸，而单质碘被还原成碘离子，方程式为SO 2＋I 2＋2H 2O=SO42＋

－2I +4H+，选项B 不正确；能和铝粉反应产生氢气的溶液既可以显酸性也可以显碱性，这四

＋＋－－－种离子：Na 、Ba 2、AlO 2、NO 3虽然在酸性溶液中不能大量共存（AlO 2会结合H +，生成

氢氧化铝沉淀或生成Al 3+），但可以在碱性溶液中大量共存，因此选项C 正确；100℃时，K W

－12－＝1×10，此时pH ＝2的盐酸其浓度为102mol/L，但pH ＝12的NaOH 溶液其其浓度为1mol/L，所以当二者等体积混合时NaOH 过量，溶液显碱性，D 不正确。

答案：C

9. （2011重庆） 对滴有酚酞试液的下列溶液，操作后颜色变深的是

A. 明矾溶液加热 B.CH 3COONa 溶液加热

C. 氨水中加入少量NH 4Cl 固体 D.小苏打溶液中加入少量NaCl 固体

解析：本题考察外界条件对盐类水解及电离平衡的影响。盐类水解是吸热的，因此加热

＋＋有利于水解反应向正方应方向移动，明矾中的Al 3水解，方程式为Al 3＋3H 2O Al(OH)3

＋－＋3H ，加热时酸性会增强，A 不正确；CH 3COONa 水解显碱性，方程式为CH 3COO ＋

－H 2O CH 3COOH ＋OH ，加热时碱性会增强，所以溶液颜色会变深，B 正确；氨水显碱性，

＋－＋溶液中存在下列电离平衡NH 3·H 2O NH 4＋OH ，加入少量NH 4Cl 固体，会增大NH 4的

浓度，抑制氨水的电离，从而降低碱性，颜色会变浅，C 不正确；NaHCO 3属于强电解质，

＋－－－＋电离方程式为NaHCO 3=Na＋HCO 3，HCO 3同时电离和水解平衡，方程式为HCO 3H

－－－＋CO 32，HCO 3＋H 2O H 2CO 3＋OH 。由于水解程度大于电离程度，所以NaHCO 3溶液显弱碱性，但加入少量NaCl 固体时，对两个平衡不会产生影响，即颜色不发生变化，D 不正确。

答案：B

-110. （2011新课标全国）将浓度为0.1mol ·L HF 溶液加水不断稀释，下列各量始终保持增

大的是

c (H +) c (F -) A. c （H ） B. K a (HF ) C. D. c (HF ) c (H +) +

解析：H F 属于弱电解质，加水促进HF 的电离平衡向右移动，即电离程度增大，但电离平衡常数只与温度有关，所以选项B 不变；但同时溶液的体积也增大，所以溶液的酸性会降低，即c(H +) 、c(F-) 和c(HF ) 的浓度均降低，考虑到溶液中水还会电离出氢离子，所以稀释到一定程度(即无限稀释时) ，c(H +) 就不在发生变化，但c(F-) 和c(HF ) 却一直会降低，所以选项D 符合题意。

答案：D

-111. （2011海南）用0.1026mol ·L 的盐酸滴定25.00mL 未知浓度的氢氧化钠溶液，滴

定达终点时，滴定管中的液面如下图所示，正确的读数为

A. 22.30mL B. 22.35mL C. 23.65mL D. 23.70Ml

[答案]B

命题立意：考查基本的实验素质，滴定管读数。

解析：图中液面在22~23mL之间，分刻度有10个，因而每刻度是0.1mL ，液体的凹面读数约为22.35mL 。

【误区警示】：本题是基础题，但要注意读数时滴定管与量筒间的差别，滴定管是由上向下读数，量筒则正好相反。

12．(2011全国II 卷6) 等浓度的系列稀溶液：①乙酸、②苯酚、③碳酸、④乙醇，它们的PH 由小到大排列的正确是

A ．④②③① B ．③①②④ C ．①②③④ D ．①③②④

解析：乙酸、碳酸和苯酚的酸性依次降低，故PH 依次增大。乙醇属于非电解质，PH 最大。

答案：D

13．(2011全国II 卷9) 温室时，将浓度和体积分别为c 1、v 1的NaOH 溶液和c 2、v 2的CH 3COOH 溶液相混合，下列关于该混合溶液的叙述错误的是

A ．若PH>7时，则一定是c 1v 1=c2v 2

＋－－B ．在任何情况下都是c （Na +）+c（H ）=c（CH 3COO ）+c（OH ）

C ．当pH=7时，若V 1=V2，则一定是c 2>c1

－＋D ．若V 1=V2,C 1=C2, 则c （CH 3COO ）+C(CH3COOH)=C(Na)

解析：若c 1v 1=c2v 2说明二者恰好反应生成醋酸钠，醋酸钠水解显碱性，但NaOH 过量时液也显碱性。

答案：A

14. （2011四川）25℃时，在等体积的 ① pH=0的H 2SO 4溶液、②0.05mol/L的Ba （OH ）2溶液，③pH=10的Na 2S 溶液，④pH=5的NH 4NO 3溶液中，发生电离的水的物质的量之比是

A.1:10:10:10 B.1:5:5×10:5×10

C.1:20:10:10 D.1:10:10:10

解析：酸或碱是抑制水电离的，且酸性越强或碱性越强，抑制的程度就越大；能发生水

－－解的盐是促进水电离的。由题意知①②③④中发生电离的水的物质的量分别是1014、1013、

－－104、105，所以选项A 正确。

答案：A

15．（2011上海19）常温下用pH 为3的某酸溶液分别与pH 都为11的氨水、氢氧化钠溶液等体积混合得到a 、b 两种溶液，关于这两种溶液酸碱性的描述正确的是

A ．b 不可能显碱性 B ． a 可能显酸性或碱性

C ．a 不可能显酸性 D ．b 可能显碱性或酸性

－－解析：pH 都为11的氨水、氢氧化钠溶液，其浓度分别是大于103mol/L和等于103mol/L，

由于pH 为3的某酸溶液，其强弱未知。因此与pH 为11的氨水反应时，都有可能过量；而与pH 为11的氢氧化钠溶液反应时酸可能过量或二者恰好反应。

答案：AB

——16．（2011天津，14分）工业废水中常含有一定量的Cr 2O 72和CrO 42，它们会对人类

及生态系统产生很大的伤害，必须进行处理。常用的处理方法有两种。

方法1：还原沉淀法

该法的工艺流程为 1094910998

—其中第①步存在平衡：2CrO 42（黄色）+2H+—Cr 2O 72（橙色）+H2O

（1）若平衡体系的pH=2，则溶液显 色.

（2）能说明第①步反应达平衡状态的是 。

——a ．Cr 2O 72和CrO 42的浓度相同

——b ．2v (Cr2O 72) =v (CrO42)

c ．溶液的颜色不变

—（3）第②步中，还原1mol Cr2O 72离子，需要________mol的FeSO 4·7H 2O 。

（4）第③步生成的C r (O H ) 3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡：

—C r (O H ) 3(s)Cr 3+(aq)+3OH(aq)

— 常温下，C r (O H ) 3的溶度积Ksp ＝c(Cr3+) ·c 3(OH) ＝10-32，要使c(Cr3+) 降至

10-5mol/L，溶液的pH 应调至

方法2：电解法

— 该法用Fe 做电极电解含Cr 2O 72的酸性废水，随着电解进行，在阴极附近溶液pH

升高，产生C r (O H ) 3沉淀。

（5）用Fe 做电极的原因为 。

（6）在阴极附近溶液pH 升高的原因是（用电极反应解释） 。

溶液中同时生成的沉淀还有。

—解析：（1）pH=2说明溶液显酸性，平衡向正反应方向移动，Cr 2O 72的浓度会增大，所

以溶液显橙色；

（2）在一定条件下的可逆反应里，当正反应速率和逆反应速率相等，反应物的浓度与生成物的浓度不再改变时，该可逆反应就到达化学平衡状态，因此选项a 不正确；在任

——何情况下Cr 2O 72和CrO 42的反应速率之比总是满足1：2，因此选项b 也不正确；溶液颜色

——不再改变，这说明Cr 2O 72和CrO 42的浓度不再发生改变，因此可以说明反应已经达到化学

平衡状态，c 正确。

（3）Cr 2O 72中Cr 的化合价是+6价，所以1mol Cr2O 72被还原转移2×（6－3）＝6mol 电子；Fe 2+被氧化生成Fe 3+，转移1个电子，因此根据得失电子守恒可知需要FeSO 4·7H 2O 的物质的量为6mol ；

—（4）由溶度积常数的表达式Ksp ＝c(Cr3+) ·c 3(OH) ＝10-32可知，当c(Cr3+) ＝10-5mol/L

—时，c(OH) ＝10-9mol/L，所以pH ＝5。

—（5） Cr 2O 72要生成C r (O H ) 3沉淀，必需有还原剂，而铁做电极时，在阳极上可以失

－去电子产生Fe 2+，方程式为Fe －2e ＝Fe 2+。

（6）在电解池中阳离子在阴极得到电子，在溶液中由于H +得电子得能力强于Fe 2+的，因此阴极是H +放电，方程式为2H ++2e－＝H 2↑，随着电解的进行，溶液中的H +浓度逐渐降

－—低，水的电离被促进，OH 浓度逐渐升高。由于Fe 2+被Cr 2O 72氧化生成Fe 3+，当溶液碱性达

到一定程度时就会产生Fe (O H ) 3沉淀。

答案：（1）橙

（2）c

（3）6

（4）5

－ （5）阳极反应为Fe －2e ＝Fe 2+，提供还原剂Fe 2+

（6）2H ++2e－＝H 2↑ F e (O H ) 3

——