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三年高考(2015_2018年)化学试题分项版解析_专题11水溶液中的离子平衡(解析版)

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1.【2017 新课标 1 卷】常温下将 NaOH 溶液滴加到己二酸(H2X)溶液中,混合溶液的 pH 与离子浓度变化的关系如图所示。下列叙述错误的是

A.Ka2(H2X)的数量级为 10 B.曲线 N 表示 pH 与 lg

–6

c(HX ? ) 的变化关系 c(H 2 X)

C.NaHX 溶液中 c(H ? ) ? c(OH ? ) D.当混合溶液呈中性时, c(Na ? ) ? c(HX ? ) ? c(X 2 ? ) ? c(OH ? ) ? c(H ? ) 【答案】D 【解析】 A 、己二酸是二元弱酸,第二步电离小于第一步,即 Ka1=

c(HX ? ) ? c(H ? ) > c(H 2 X)

Ka2=

c(X 2? )c(H ? ) c(HX ? ) c(X 2 ? ) lg lg ,所以当 pH 相等即氢离子浓度相等时 > ,因此 c(H 2 X) c(HX ? ) c(HX ? )

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曲线 N 表示 pH 与 lg

c(HX ? ) 的变化关系, 则曲线 M 是己二酸的第二步电离, 根据图像取 c(H 2 X)

-0.6 和 4.8 点,
-5.4

c(X 2? ) -0.6 -1 + -4.8 -1 =10 mol·L ,c(H )=10 mol·L ,代入 Ka2 得到 Ka2=10 c(HX ? )
–6

,因此 Ka2(H2X)的数量级为 10 ,A 正确;B.根据以上分析可知曲线 N 表示 pH 与

lg

c(HX ? ) 的关系,B 正确;C. 曲线 N 是己二酸的第一步电离,根据图像取 0.6 和 5.0 c(H 2 X)

点,

c(HX ? ) 0.6 -1 + -5.0 -1 -4.4 - =10 mol·L ,c(H )=10 mol·L ,代入 Ka1 得到 Ka1=10 ,因此 HX c(H 2 X)
Kw -14 -4.4 + - =10 /10 <Ka2,所以 NaHX 溶液显酸性,即 c(H )>c(OH ),C 正 K a1 c(X 2 ? ) = 0 时溶液显酸性,因此当混合溶液呈中性时, c(HX ? )

的水解常数是

确; D. 根据图像可知当 lg
lg

c(X 2 ? ) 2– – ? >0,即 c(X )>c(HX ),D 错误;答案选 D。 c(HX )

【名师点睛】该题综合性强,该题解答时注意分清楚反应的过程,搞清楚 M 和 N 曲线表示的 含义,答题的关键是明确二元弱酸的电离特点。电解质溶液中离子浓度大小比较问题, 是高考热点中的热点。 多年以来全国高考化学试卷几乎年年涉及。 这种题型考查的知识 点多,灵活性、综合性较强,有较好的区分度,它能有效地测试出学生对强弱电解质、 电离平衡、水的电离、pH、离子反应、盐类水解等基本概念的掌握程度以及对这些知识 的综合运用能力。 围绕盐类水解的类型和规律的应用试题在高考中常有涉及。 解决这类 题目必须掌握的知识基础有:掌握强弱电解质判断及其电离,盐类的水解,化学平衡理 论(电离平衡、水解平衡),电离与水解的竞争反应,以及化学反应类型,化学计算,甚 至还要用到“守恒”来求解。 2. 【2017 新课标 2 卷】改变 0.1 mol ? L?1 二元弱酸 H 2 A 溶液的 pH,溶液中的 H 2 A 、 HA 、
?

A 2? 的 物 质 的 量 分 数 ? (X) 随
? (X) ?
c(X) ]。 c(H2 A) ? c (HA? ) ? c (A2 ? )

pH

的 变 化 如 图 所 示 [ 已 知

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下列叙述错误的是 A.pH=1.2 时, c(H 2 A) ? c(HA ? ) B. lg[ K 2 (H 2 A)] ? ?4.2 C.pH=2.7 时, c(HA ? ) ? c(H 2 A) ? c(A 2 ? ) D.pH=4.2 时, c(HA ? ) ? c(A 2 ? ) ? c(H ? ) 【答案】D 【解析】A、根据图像,pH=1.2 时,H2A 和 HA 相交,则有 c(H2A)=c(HA ),故 A 说法正确;B、 pH=4.2 时 , c(A )=c(HA ) , 根 据 第 二 步 电 离 HA
2? ? ? ? ?

H



+A ,得出:

2?

K2(H2A)=c(H+)×c(A2?)/c(HA?)= c(H+)=10?4.2,故 B 说法正确;C、根据图像,pH=2.7 时,
H2A 和 A 相交,则有 c(HA ? ) ? c(H 2 A) ? c(A 2 ? ) ,故 C 说法正确;D、由图知,pH=4.2 时,
2?

c(HA?)=c(A2?),H2A 电离出一个 HA?时释放出一个 H+,电离出一个 A2?时,释放出 2 个 H+,
同时水也会电离出 H ,因此 c(H )>c(HA )=c(A ),错误。 【名师点睛】该题综合性强,该题解答时注意利用守恒的思想解决问题。电解质溶液中离子 浓度大小比较问题,是高考热点中的热点。多年以来全国高考化学试卷几乎年年涉及。 这种题型考查的知识点多,灵活性、综合性较强,有较好的区分度,它能有效地测试出 学生对强弱电解质、电离平衡、水的电离、pH、离子反应、盐类水解等基本概念的掌握 程度以及对这些知识的综合运用能力。 围绕盐类水解的类型和规律的应用试题在高考中 常有涉及。解决这类题目必须掌握的知识基础有:掌握强弱电解质判断及其电离,盐类 的水解,化学平衡理论(电离平衡、水解平衡),电离与水解的竞争反应,以及化学反应 类型,化学计算,甚至还要用到“守恒”来求解。
+ + ? 2?

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3.【2017 新课标 3 卷】在湿法炼锌的电解循环溶液中,较高浓度的 Cl? 会腐蚀阳极板而增 大电解能耗。可向溶液中同时加入 Cu 和 CuSO4,生成 CuCl 沉淀从而除去 Cl? 。根据溶 液中平衡时相关离子浓度的关系图,下列说法错误的是

A. KSP (CuCl) 的数量级为 10?7 B.除 Cl? 反应为 Cu+Cu +2 Cl? =2CuCl
2+

C.加入 Cu 越多,Cu 浓度越高,除 Cl? 效果越好
+

D.2Cu =Cu +Cu 平衡常数很大,反应趋于完全 【答案】C 【解析】A.Ksp(CuCl)=c(Cu )·c(Cl ),在横坐标 ? lg
+ - -7

+

2+

c(Cl? ) c(Cu ? ) 为 1 时,纵坐标 大 lg mol ? L-1 mol ? L-1
- 2

于-6, 小于-5, 所以 Ksp(CuCl)的数量级是 10 , A 正确; B. 除去 Cl 反应应该是 Cu+Cu


+2Cl =2CuCl,B 正确;C.溶液中存在平衡:Cu +Cl



+



CuCl、2Cu


+

Cu +Cu,

2+

加入纯固态物质 Cu 对平衡无影响,故 C 错误;D.在没有 Cl 存在的情况下,反应 2Cu


Cu +Cu 的平衡常数约为

2+

c(Cu 2? ) 10?6.7 ? ? 107.9 ,平衡常数很大,反应趋于完全,D 正确。答案选 C。 c 2 (Cu ? ) (10?7.3 ) 2
【名师点睛】 本题考查溶度积常数的计算及平衡的移动, 难点是对溶液中平衡时相关离子浓 度的关系图的理解,通过图示可以提取出 Ksp(CuCl),2Cu 并且要注意在化学平衡中纯物质对反应无影响。 4.【2017 江苏卷】常温下, Ka(HCOOH)=1.77×10 , Ka(CH3COOH)=1.75×10 , Kb(NH3·H2O) =1.76×10 ,下列说法正确的是
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?5 ?4 ?5 +

Cu +Cu 的平衡常数,

2+

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A.浓度均为 0.1 mol·L 的 HCOONa 和 NH4Cl 溶液中阳离子的物质的量浓度之和:前者 大于后者 B. 用相同浓度的 NaOH 溶液分别滴定等体积 pH 均为 3 的 HCOOH 和 CH3COOH 溶液至终点, 消耗 NaOH 溶液的体积相等 C.0.2 mol·L HCOOH 与 0.1 mol·L NaOH 等体积混合后的溶液中:c(HCOO ) + c(OH ) = c(HCOOH) + c(H ) D. 0.2 mol·L CH3COONa 与 0.1 mol·L 盐酸等体积混合后的溶液中(pH<7): c(CH3COO ) >
?1 ?1 ? + ?1 ?1 ? ?

?1

c(Cl? ) > c(CH3COOH) > c(H+)
【答案】AD

【名师点睛】本题以 3 种弱电解质及其盐的电离、反应为载体,考查了酸碱中和滴定和溶液 中离子浓度的大小比较。电解质溶液中离子浓度大小比较问题,是高考热点中的热点。 这种题型考查的知识点多,灵活性、综合性较强,有较好的区分度,它能有效地测试出 学生对强弱电解质、电离平衡、水的电离、pH、离子反应、盐类水解等基本概念的掌握 程度以及对这些知识的综合运用能力。 高考试题常围绕盐类水解的类型和规律的应用出 题。解决这类题目必须掌握的知识基础有:掌握强弱电解质判断及其电离,弱电解质的 电离平衡常数的意义及其重要应用, 盐类的水解, 化学平衡理论(电离平衡、 水解平衡), 电离与水解的竞争反应,要用到三个“守恒”(物料守恒、电荷守恒、质子守恒)来求 解。很多大小关系要巧妙运用守恒关系才能判断其是否成立。

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5. 【2016 新课标 1 卷】298 K 时,在 20.0 mL 0.10 mol/L 氨水中滴入 0.10 mol/L 的盐酸, 溶液的 pH 与所加盐酸的体积关系如图所示。已知 0.10 mol/L 氨水的电离度为 1.32%, 下列有关叙述正确的是

A.该滴定过程应该选择酚酞作为指示剂 B.M 点对应的盐酸体积为 20.0 mL C.M 点处的溶液中 c(NH4 )=c(Cl )=c(H )=c(OH ) D.N 点处的溶液中 pH<12 【答案】D
+ - + -

根据水的离子积常数可知: N 处的溶液中氢离子浓度= mol/L,根据 pH=?lgc(H )可知此时溶液中 pH<12,正确。
+

10?14 mol = 7.6 × 10 - 12 ?3 1.32 ?10

【考点定位】考查酸碱中和滴定、弱电解质的电离以及离子浓度大小比较等知识。 【名师点睛】 酸碱中和滴定是中学化学的重要实验, 通常是用已知浓度的酸(或碱)来滴定未 知浓度的碱(或酸),由于酸、碱溶液均无色,二者恰好反应时溶液也没有颜色变化,所 以通常借助指示剂来判断, 指示剂通常用甲基橙或酚酞, 而石蕊溶液由于颜色变化不明 显,不能作中和滴定的指示剂。酸碱恰好中和时溶液不一定显中性,通常就以指示剂的

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变色点作为中和滴定的滴定终点,尽管二者不相同,但在实验允许的误差范围内。进行 操作时,要注意仪器的润洗、查漏、气泡的排除,会进行误差分析与判断。判断电解质 溶液中离子浓度大小时,经常要用到三个守恒:电荷守恒、物料守恒、质子守恒,会根 据相应的物质写出其符合题意的式子,并进行叠加,得到正确的算式。掌握水的离子积 常数的计算方法、 离子浓度与溶液 pH 的关系等是本题解答的关键所在。 本题难度适中。 6. 【2016 新课标 3 卷】下列有关电解质溶液的说法正确的是 A.向 0.1mol ?L?1 CH3COOH 溶液中加入少量水,溶液中

c(H ? ) 减小 c(CH 3 COOH)

B.将 CH3COONa 溶液从 20℃升温至 30℃,溶液中

c(CH 3 COO ? ) 增大 c(CH 3 COOH) ? c(O H ? )

c(NH ? 4) ?1 C.向盐酸中加入氨水至中性,溶液中 ? c(Cl )
D.向 AgCl、AgBr 的饱和溶液中加入少量 AgNO3,溶液中 【答案】D

c(Cl? ) 不变 c(Br ? )

【考点定位】考查弱电解质的电离平衡,盐类水解平衡,难溶电解质的溶解平衡 【名师点睛】本试题考查影响弱电解质电离平衡移动、盐类水解移动、离子浓度大小比较、 难溶电解质的溶解平衡等知识, 属于选修 4 的知识点, 这部分题考查学生对上述知识的 运用、 分析、 审题能力, 平时训练中需要强化这部分知识的练习, 因为它是高考的重点。 醋酸属于弱电解质,CH3COOH CH3COO +H ,影响弱电解质的因素: (1)温度:升高
- +

温度促进电离; (2)加水稀释,促进电离; (3)同离子效应:加入相同离子抑制电离;
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(4)加入反应离子:促进电离;因为是都在同一溶液,溶液体积相同,因此看物质的 量变化,加水稀释促进电离,n(H )增大,n(CH3COOH)减小,则比值增大。影响盐类水 解的因素:温度、浓度、加入反应离子、同离子等,依据水解常数的表达式,得出:


c(CH 3 COO ? ) =1/K,K 只受温度的影响,盐类水解是中和反应的逆过程, c(CH 3 COOH) ? c(O H ? )
属于吸热反应,升高温度促进水解,K 增大, 则比值变小。离子浓度大小比较中, 有 “三 个守恒” :电荷守恒、物料守恒、质子守恒,根据相应的物质写出其符合题意的式子, 并进行叠加,即得到正确的算式。因为是溶液显中性,常用电荷守恒的思想解决,即 c(NH4 )+c(H )=c(OH )+c(Cl ),溶液显中性则 c(H )=c(OH ),即 c(NH4 )=c(Cl ), 比值等于 1 ;依据溶度积的表达式得出: Ksp(AgCl)=c(Ag )×c(Cl ) , Ksp(AgBr)=c(Ag
+ + - + + - - + - + -

)×c(Br ),则两式相比得到 c(Cl )/c(Br )=Ksp(AgCl)/Ksp(AgBr),溶度积只受温度的







影响,温度不变,则比值不变,溶度积和离子积的关系:Qc=Ksp 溶液达到饱和,Qc>Ksp 溶液过饱和有沉淀析出,Qc<Ksp 溶液未达到饱和。本题难度适中。 7. 【2016 北京卷】 在两份相同的 Ba(OH)2 溶液中, 分别滴入物质的量浓度相等的 H2SO4、 NaHSO4 溶液,其导电能力随滴入溶液体积变化的曲线如图所示。

下列分析不正确 的是 ... A.①代表滴加 H2SO4 溶液的变化曲线 B.b 点,溶液中大量存在的离子是 Na 、OH C.c 点,两溶液中含有相同量的 OH D.a、d 两点对应的溶液均显中性 【答案】C
– + –

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【考点定位】本题主要考查酸碱溶液混合时溶液的酸碱性的判断以及图像分析等 【名师点睛】该题以氢氧化钡与硫酸以及硫酸氢钠的反应为载体,侧重考查溶液的导电性、 离子判断以及溶液酸碱性判断。 明确反应的原理, 正确书写出相应的化学反应方程式是 解答的关键, 特别是氢氧化钡和硫酸氢钠的反应, 应用顺序的不同或量的不同而导致方 程式变化, 是解答本题的难点和易错点。 注意溶液的导电能力只与溶液中离子浓度的大 小和离子所带电荷数有关系,与离子种类无关。 8. 【2016 浙江卷】苯甲酸钠(


,缩写为 NaA)可用作饮料的防腐剂。研究表明
–5

苯甲酸(HA)的抑菌能力显著高于 A 。已知 25 ℃时,HA 的 Ka=6.25×10 ,H2CO3 的 Ka1=4.17×10 ,Ka2=4.90×10
–7 –11

。在生产碳酸饮料的过程中,除了添加 NaA 外,还需加压

充入 CO2 气体。下列说法正确的是(温度为 25℃,不考虑饮料中其他成分) A.相比于未充 CO2 的饮料,碳酸饮料的抑菌能力较低 B.提高 CO2 充气压力,饮料中 c(A )不变 C.当 pH 为 5.0 时,饮料中


c(HA) =0.16 c(A ? )
+ - 2- –

D.碳酸饮料中各种粒子的浓度关系为:c(H )=c(HCO3 )+c(CO3 )+c(OH )–c(HA) 【答案】C 【解析】 试题分析:A.根据题意,苯甲酸(HA)的抑菌能力显著高于 A ,相比于未充 CO2 的饮料, 碳酸饮料的抑菌能力较高,A 项错误;B.提高 CO2 充气压力,CO2+H2O+A
? –

HA+HCO3 ,

-

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平衡右移,饮料中 c(A )减小,B 项错误;C.当 pH 为 5.0 时,饮料中
-5 –5



c(HA) + =c(H )÷Ka c(A ? )
+ +

= 10 ÷ ( 6.25×10 ) = 0.16,C 项 正 确 ; D . 根 据 电 荷 守 恒 得 c(H )+c(Na ) = c(HCO3 )+2c(CO3 )+c(OH )+c(A ),根据物料守恒得 c(Na )=c(A )+c(HA),两式联立, 消去 c(Na )得 c(H )=c(OH )+c(HCO3 )+2c(CO3 )-c(HA),D 错误;答案选 C。 【考点定位】考查弱电解质的电离。 【名师点睛】 弱电解质的电离平衡和盐类水解平衡都受外加物质的影响, 水解显碱性的盐溶 液中加入酸,促进水解,加入碱抑制水解。在溶液中加入苯甲酸钠,苯甲酸钠存在水解 平衡, 溶液显碱性,通入二氧化碳,促进水解,水解生成更多的苯甲酸,抑菌能量增强。 提高二氧化碳的充气压力,使水解程度增大,c(A )减小。 9. 【2016 海南卷】向含有 MgCO3 固体的溶液中滴加少许浓盐酸(忽略体积变化) ,下列数值 变小的是 A.c(CO3 )B.c(Mg ) 【答案】A
2? 2+ – + + 22+ -

C.c(H )

+

D.Ksp(MgCO3)

考点:考查难溶电解质的溶解平衡及 Ksp 【名师点睛】 难溶电解质的溶解平衡是这几年高考的热点, 掌握难溶电解质的溶解平衡及溶 解平衡的应用,并运用平衡移动原理分析、解决沉淀的溶解和沉淀的转化问题,既考查 了学生的知识迁移能力、 动手实验的能力, 又考查了学生实验探究的能力和逻辑推理能 力。本题较基础,只需把握平衡移动原理即可得到结论。 10. 【2016 江苏卷】下列说法正确的是 A.氢氧燃料电池工作时,H2 在负极上失去电子 B.0.1 mol/L Na2CO3 溶液加热后,溶液的 pH 减小 C.常温常压下,22.4 L Cl2 中含有的分子数为 6.02×10 个 D.室温下,稀释 0.1 mol/L CH3COOH 溶液,溶液的导电能力增强 【答案】A
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【解析】 试题分析:A、氢氧燃料电池工作时,H2 发生氧化反应,在负极上失去电子,A 正确;B、升 高温度,促进碳酸钠的水解,溶液的 pH 增大,B 错误;C、常温常压下,气体的摩尔体 积大于 22.4 L/mol,22.4 L Cl2 中的物质的量小于 1 mol,含有的分子数小于 6.02×10
23

个,C 错误;D、室温下,稀释稀醋酸,虽然电离平衡正向移动,自由移动离子的数目 增加, 但溶液体积的增大起主导作用, 自由移动离子的浓度减小, 溶液的导电能力减弱, D 错误。答案选 A。 【考点定位】本题主要是考查燃料电池,电解质溶液中的离子平衡,阿伏加德罗常数计算等 【名师点晴】该题考查的知识点较多,综合性较强,但难度不大。明确原电池的工作原理、 碳酸钠的水解、气体摩尔体积以及弱电解质的电离是解答的关键,易错选项是 D,注意 理解溶液导电性影响因素, 溶液的导电能力强弱取决于溶液中离子浓度的大小和离子所 带电荷的多少,离子浓度越大,离子所带的电荷越多,溶液的导电性越强。若强电解质 溶液中离子浓度很小,而弱电解质溶液中离子浓度大,则弱电解质溶液的导电能力强, 因此电解质的强弱与电解质溶液的导电性并无必然联系。 11. 【2016 江苏卷】下列图示与对应的叙述不相符合 的是 ....

A.图甲表示燃料燃烧反应的能量变化 B.图乙表示酶催化反应的反应速率随反应温度的变化 C.图丙表示弱电解质在水中建立电离平衡的过程 D.图丁表示强碱滴定强酸的滴定曲线 【答案】A

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【考点定位】本题主要是考查化学图像分析,热化学,化学反应速率,溶液中的离子平衡等 有关判断 【名师点晴】掌握有关的化学反应原理,明确图像中曲线的变化趋势是解答的关键。注意酶 的催化效率与温度的关系, 温度太高或太低都不利于酶的催化。 注意电离平衡也是一种 动态平衡, 当溶液的温度、 浓度以及离子浓度改变时, 电离平衡都会发生移动, 符合勒·夏 特列原理。 12. 【2016 江苏卷】H2C2O4 为二元弱酸。20℃时,配制一组 c(H2C2O4)+ c(HC2O4 )+ c(C2O4 ) =0.100 mol·L 的 H2C2O4 和 NaOH 混合溶液,溶液中部分微粒的物质的量浓度随 pH 的变 化曲线如图所示。下列指定溶液中微粒的物质的量浓度关系一定正确的是
–1 – 2–

A.pH=2.5 的溶液中:c(H2C2O4)+c(C2O4 )>c(HC2O4 ) B.c(Na )=0.100 mol·L 的溶液中:c(H )+c(H2C2O4)=c(OH )+c(C2O4 ) C.c(HC2O4 )=c(C2O4 )的溶液中:c(Na )>0.100 mol·L +c(HC2O4 ) D.pH=7 的溶液中:c(Na )>2c(C2O4 ) 【答案】BD
+ 2– – 2– + –1 – + –1 + – 2–

2–



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【考点定位】本题主要是考查电解质溶液中的离子平衡以及离子浓度大小比较 【名师点晴】该题综合性强,难度较大。电解质溶液中离子浓度大小比较问题,是高考热点 中的热点。多年以来全国高考化学试卷几乎年年涉及。这种题型考查的知识点多,灵活 性、综合性较强,有较好的区分度,它能有效地测试出学生对强弱电解质、电离平衡、 水的电离、pH、离子反应、盐类水解等基本概念的掌握程度以及对这些知识的综合运用 能力。 围绕盐类水解的类型和规律的应用试题在高考中常有涉及。 解决这类题目必须掌 握的知识基础有: 掌握强弱电解质判断及其电离,盐类的水解,化学平衡理论(电离平衡、 水解平衡),电离与水解的竞争反应,以及化学反应类型,化学计算,甚至还要用到“守 恒”来求解。 解题的关键是运用物料守恒、 电荷守恒和质子守恒原理计算相关离子浓度 大小。 13. 【2016 上海卷】能证明乙酸是弱酸的实验事实是 A.CH3COOH 溶液与 Zn 反应放出 H2 B.0.1mol/L CH3COONa 溶液的 pH 大于 7 C.CH3COOH 溶液与 NaCO3 反应生成 CO2 D.0.1 mol/L CH3COOH 溶液可使紫色石蕊变红 【答案】B

【考点定位】考查酸性强弱比较的实验方法。 【名师点睛】强酸与弱酸的区别在于溶解于水时是否完全电离,弱酸只能部分发生电离、水 溶液中存在电离平衡。以 CH3COOH 为例,通常采用的方法是:①测定 0.1mol/LCH3COOH
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溶液 pH,pH>1,说明 CH3COOH 没有完全电离;②将 pH=1CH3COOH 溶液稀释 100 倍后测 定 3> pH> 1,说明溶液中存在电离平衡,且随着稀释平衡向电离方向移动;③测定 0.1mol/L CH3COONa 溶液的 pH, pH>7, 说明 CH3COONa 是强碱弱酸盐, 弱酸阴离子 CH3COO 水解使溶液呈碱性。 14. 【2016 四川卷】向 1 L 含 0.01 mol NaAlO2 和 0.02 mol NaOH 的溶液中缓慢通入 CO2,随 n(CO2)增大,先后发生三个不同的反应,当 0.01 mol<n(CO2) ? 0.015 时发生的反应是: 2 NaAlO2+ CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+Na2CO3。下列对应关系正确的是 选项 A B C D 【答案】D 【解析】 试题分析:向 1 L 含 0.01 mol NaAlO2 和 0.02 mol NaOH 的溶液中缓慢通入二氧化碳,首先 进行的反应为氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,0.02mol 氢氧化钠消耗 0.01 mol 二氧化碳,生成 0.01 mol 碳酸钠;然后偏铝酸钠和二氧化碳反应生成氢氧化铝和 碳酸钠,0.01 mol 偏铝酸钠消耗 0.005 mol 二氧化碳,生成 0.005 mol 碳酸钠;再通 入二氧化碳,二氧化碳和碳酸钠反应生成碳酸氢钠,消耗 0.015 mol 二氧化碳,生成 0.03 mol 碳 酸 氢 钠 。 A 、 未 通 入 二 氧 化 碳 时 , 根 据 溶 液 中 的 电 荷 守 恒 有 c(Na )+c(H )=c(AlO2 )+c(OH ),c(Na )<c(AlO2 )+c(OH ),错误;B、当通入的二氧化碳 为 0.01 mol 时,则溶液为含有 0.01 mol 碳酸钠和 0.01 mol 偏铝酸钠的混合液,氢氧 根离子浓度小于碳酸根离子浓度,错误;C、当通入的二氧化碳为 0.015 mol 时溶液中 含有 0.015 mol 碳酸钠,离子浓度的关系为 c(Na )> c(CO3 ) > c(OH ) >c(HCO3 ),故 错误;D、当通入二氧化碳的量为 0.03 mol 时,溶液为碳酸氢钠溶液,溶液显碱性,离 子浓度关系为 c(Na )> c(HCO3 )> c(OH )>c(H ),故正确。 【考点定位】考查电解质溶液中的离子平衡,钠、铝及其化合物的性质 【名师点睛】 本题将元素化合物知识与电解质溶液中离子浓度大小比较综合在一起考查, 熟 练掌握相关元素化合物知识, 理清反应过程, 结合相关物质的用量正确判断相关选项中
+ + + 2+ + + ?

n(CO2)/mol 0 0.01 0.015 0.03

溶液中离子的物质的量浓度 c(Na )>c(AlO2 )+c(OH ) c(Na )>c(AlO2 )> c(OH )>c(CO3 ) c(Na )> c(HCO3 )>c(CO3 )> c(OH ) c(Na )> c(HCO3 )> c(OH )>c(H )
+ + + 2+ 2+ -

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溶液的成分是解题的关键。 电解质溶液中微粒浓度大小比较要抓住两个平衡: 电离平衡 和盐类的水解平衡,抓两个微弱:弱电解质的电离和盐类的水解是微弱的,正确判断溶 液的酸碱性,进行比较。涉及等式关系要注意电荷守恒式、物料守恒式和质子守恒式的 灵活运用。 15. 【2016 天津卷】室温下,用相同浓度的 NaOH 溶液,分别滴定浓度均为 0.1mol·L 的三 种酸(HA、HB 和 HD)溶液,滴定的曲线如图所示,下列判断错误的是( )
-1

A.三种酸的电离常数关系:KHA>KHB>KHD B.滴定至 P 点时,溶液中:c(B )>c(Na )>c(HB)>c(H )>c(OH ) C.pH=7 时,三种溶液中: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(HA)+c(HB)+c(HD)=c(OH )-c(H
+ - - - - - + + -

)

【答案】C 【解析】 试题分析:A.根据图像,0.1mol·L 的三种酸(HA、HB 和 HD)溶液中 HA 的起始 pH 最小,酸 性最强,HD 的 pH 最大,酸性最弱,酸性越强,电离平衡常数越大,三种酸的电离常数 关系:KHA>KHB>KHD,正确;B.滴定至 P 点时溶质为等物质的量浓度的 HB 和 NaB,溶液 显酸性,HB 的电离为主,但电离程度较小,因此 c(B )>c(Na )>c(HB)>c(H )>c(OH
- - + + -1

) ,正确;C.pH=7 时,三种溶液中阴离子的水解程度不同,加入的氢氧化钠的体积

不同, 三种离子浓度分别与钠离子浓度相等, 但三种溶液中钠离子浓度不等, 错误; D. 此 为混合溶液的质子守恒关系式,c(HA)+c(HB)+c(HD)=c(OH )- c(H ),正确;故选 C。 【考点定位】考查中和滴定图像、弱电解质的电离平衡、离子浓度大小比较
+ -

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【名师点晴】本题考查了酸碱混合时的定性判断、弱电解质的电离平衡、离子浓度大小比较 等。 在判断溶液中微粒浓度大小的比较时, 要重点从三个守恒关系出发, 分析思考。 (1) 两个理论依据: ①弱电解质电离理论: 电离微粒的浓度大于电离生成微粒的浓度。 例如, H2CO3 溶液中: c(H2CO3)>c(HCO3 )? c(CO3 )(多元弱酸第一步电离程度远远大于第二步电
- 2-

离)。②水解理论:水解离子的浓度大于水解生成微粒的浓度。例如,Na2CO3 溶液中: c(CO3 )>c(HCO3 )? c(H2CO3)(多元弱酸根离子的水解以第一步为主)。 (2)三个守恒关
2- -

系:①电荷守恒:电荷守恒是指溶液必须保持电中性,即溶液中所有阳离子的电荷总浓 度等于所有阴离子的电荷总浓度。例如, NaHCO3 溶液中:c(Na )+c(H )=c(HCO3 )+ 2c(CO3 )+c(OH )。②物料守恒:物料守恒也就是原子守恒,变化前后某种元素的原 子个数守恒。例如,0.1 mol·L
-1 -1 2- - + + -

NaHCO3 溶液中:c(Na )=c(HCO3 )+c(CO3 )+c(H2CO3)
+ -





2-

=0.1 mol·L 。③质子守恒:由水电离出的 c(H )等于由水电离出的 c(OH ),在碱性 盐溶液中 OH 守恒, 在酸性盐溶液中 H 守恒。 例如, 纯碱溶液中 c(OH )=c(H )+c(HCO3
- - + - +

)+2c(H2CO3)。 质子守恒的关系式也可以由电荷守恒式与物料守恒式推导得到。 解答本

题时,能够从图像的起始点得出三种酸的相对强弱是解题的关键。 16. 【2015 安徽卷】25℃时,在 10mL 浓度均为 0.1mol/LNaOH 和 NH3·H2O 混合溶液中,滴加 0.1mol/L 的盐酸,下列有关溶液中粒子浓度关系正确的是 A.未加盐酸时:c(OH )>c(Na )= c(NH3·H2O) B.加入 10mL 盐酸时:c(NH4 ) +c(H ) = c(OH ) C.加入盐酸至溶液 pH=7 时:c(Cl ) = c(Na ) D.加入 20mL 盐酸时:c(Cl ) =c(NH4 ) +c(Na ) 【答案】B 【解析】 A 、混合溶液中,氢氧化钠和一水合氨的混合比例未知,故无法判断 c(Na )= c(NH3·H2O),故 A 错误;B、加入 10mL 盐酸时,c(Cl )=c(Na ),又根据电荷守恒得到: c(NH4 ) +c(H ) + c(Na )=c(OH )+c(Cl ) ,所以 c(NH4 ) +c(H ) = c(OH ),B 正 确;C、根据电荷守恒得到:c(NH4 ) +c(H ) + c(Na )= c(OH )+c(Cl ) ,pH=7 时, 即 c(H ) = c(OH ),所以 c(NH4 ) + c(Na )= c(Cl ) ,c(Cl ) >c(Na ),故 C 错误; D、加入 20mL 盐酸时, c(Cl )=2 c(Na ),由于铵根离子的水解,c(NH4 ) ﹤c(Na+), 所以 c(Cl )>c(NH4 ) +c(Na ),故 D 错误,此题选 B。 【考点定位】本题重点考查溶液中水的电离和离子的水解,比较溶液中离子浓度的大小,物 料守恒,电荷守恒和质子守恒原理的应用。
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17. 【2015 新课标 1 卷】浓度均为 0.10mol/L、体积均为 V0 的 MOH 和 ROH 溶液,分别加水稀 释至体积 V,pH 随 lg

V 的变化如图所示,下列叙述错误 的是 .. V0

A.MOH 的碱性强于 ROH 的碱性 B.ROH 的电离程度:b 点大于 a 点 C.若两溶液无限稀释,则它们的 c(OH )相等 D.当 lg 【答案】D
? V =2 时,若两溶液同时升高温度,则 c( M ) 增大 V0 c( R ? )


【考点定位】电解质强弱的判断、电离平衡移动(稀释、升温) ;难度为较难等级。 18. 【2015 浙江卷】40℃时,在氨-水体系中不断通入 CO2,各种离子的变化趋势如下图所 示。下列说法不正确 的是( ... )

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A.在 pH=9.0 时,c(NH4 )>c(HCOˉ 3 )>c(NH2COOˉ)>c(CO3 ) B.不同 pH 的溶液中存在关系:c(NH4 )+c(H )=2c(CO3 )+c(HCO3 )+c(NH2COOˉ)+ c(OHˉ)
+ + 2- -

+

2-

C.随着 CO2 的通入,

不断增大

D.在溶液中 pH 不断降低的过程中,有含 NH2COOˉ的中间产物生成 【答案】C

【考点定位】本题主要是考查电解质溶液中离子浓度大小关系,电荷守恒关系,图像分析应 用等。 19. 【2015 重庆卷】下列叙述正确的是 A.稀醋酸中加入少量醋酸钠能增大醋酸的电离程度 B.25℃时,等体积等浓度的硝酸与氨水混合后,溶液 pH=7 C.25℃时,0.1mol·L 的硫化氢溶液比等浓度的硫化钠溶液的导电能力弱 D.0.1 mol 【答案】C
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-1

AgCl 和 0.1mol

AgI 混合后加入 1L 水中,所得溶液中 c(Cl )=c(I )





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【考点定位】本题主要考查弱电解质的电离平衡,酸碱混合溶液的 PH 判断,溶液的导电性 和沉淀溶解平衡的应用。 20. 【2015 天津卷】室温下,将 0.05 mol Na2CO3 固体溶于水配成 100mL 溶液,向溶液中加 入下列物质。有关结论正确的是 加入的物质 A B C D 【答案】B 【解析】 室温下, 将 0.05 mol Na2CO3 固体溶于水配成 100mL 溶液, 溶液中存在 CO3 +H2O HCO3 +OH 溶液呈碱性;A 项加入 50mL 1 mol·L H2SO4,H2SO4 与 Na2CO3 恰好反应,则反 应后的溶液溶质为 Na2SO4,故根据物料守恒反应结束后 c(Na )=2c(SO4 ),故 A 项错误; 向溶液中加入 0.05molCaO, 则 CaO+ H2O=Ca(OH)2, 则 c(OH )增大, 且 Ca +CO3 =CaCO3↓,
— 2+ 2— + 2- — — -1 2—

结论
-1

50mL 1 mol·L H2SO4 0.05molCaO 50mL H2O 0.1molNaHSO4 固体

反应结束后,c(Na )=c(SO4 ) 溶液中 增大
+ —

+

2-

由水电离出的 c(H )·c(OH )不变 反应完全后,溶液 pH 减小,c(Na )不变
+

使 CO3 +H2O

2—

HCO3 +OH 平衡左移,c(HCO3 )减小,故
2— — —







增大,故 B 项正确;C


项加入 50mL H2O,溶液体积变大,CO3 +H2O
+ —

HCO3 +OH 平衡右移,但 c(OH )减小,
+ —

Na2CO3 溶液中 H 、OH 均由水电离,故由水电离出的 c(H )·c(OH )减小,故 C 项错误;D 项加入 0.1molNaHSO4 固体,NaHSO4 为强酸酸式盐电离出 H 与 CO3 反应,则反应后溶液 为 Na2SO4 溶液,溶液呈中性,故溶液 pH 减小,引入了 Na ,故 c(Na )增大,D 项错误; 本题选 B。 【考点定位】本题主要考查了盐类水解平衡应用。涉及离子浓度的比较、比值的变化、溶液
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pH 的变化等 21. 【2015 四川卷】常温下,将等体积,等物质的量浓度的 NH4HCO3 与 NaCl 溶液混合,析出 部分 NaHCO3 晶体,过滤,所得滤液 pH<7。下列关于滤液中的离子浓度关系不正确 的是 ... A.
+

<1.0×10 mol/L
- 2-

-7

B.c(Na )= c(HCO3 )+ c(CO3 )+ c(H2CO3) C.c(H )+c(NH4 )= c(OH )+ c(HCO3 )+2 c(CO3 ) D.c(Cl )> c(NH4 )> c(HCO3 )> c(CO3 ) 【答案】C
- + - 2- + + - - 2-

【考点定位】电解质溶液 22. 【2015 山东卷】室温下向 10mL0.1 mol·L NaOH 溶液中加入 0.1 mol·L 的一元酸 HA 溶 液 pH 的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
-1 -1

A.a 点所示溶液中 c(Na )>c(A )>c(H )>c(HA) B.a、b 两点所示溶液中水的电离程度相同 C.pH=7 时,c(Na )= c(A )+ c(HA) D.b 点所示溶液中 c(A )> c(HA) 【答案】D 【解析】A、a 点 NaOH 与 HA 物质的量相等,则二者恰好完全反应,生成 NaA,反应后溶液的 pH 为 8.7,呈碱性,说明 HA 为弱酸,NaA 发生水解反应,则 c(Na )>c(A )>c(HA)>c(H ), 错误;B、a 点 NaA 发生水解反应,促进了水的电离,所以 a 点水的电离程度大于 b 点, 错误;C、根据电荷守恒,c(H )+c(Na )=c(OH?)+c(A ) ,则 pH=7 时,c(H )=c
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+ + + + + — + —

+



+

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(OH?) ,带入电荷守恒表达式可得:c(Na )= c(A ) ,错误;D、根据图像可知 b 点 HA 过量, 因为 b 点溶液 pH=4.7, 则溶液呈酸性, 故 HA 的电离程度大于 NaA 的水解程度, 所以 c(A )>c(HA),正确。 【考点定位】本题通过分析图像的分析、酸碱中和反应进行的程度,结合弱电解质的电离平 衡和盐类的水解规律,考查了离子浓度比较、水的电离程度的比较。 23. 【2015 江苏卷】下列说法正确的是( ) A.若 H2O2 分解产生 1molO2,理论上转移的电子数约为 4×6.02×10
23 -

+

-

B.室温下,pH=3 的 CH3COOH 溶液与 pH=11 的 NaOH 溶液等体积混合,溶液 pH>7 C.钢铁水闸可用牺牲阳极或外加电流的阴极保护法防止其腐蚀 D.一定条件下反应 N2+3H2 【答案】C 2NH3 达到平衡时,3v 正(H2)=2v 逆(NH3)

【考点定位】考查氧化还原反应中电子转移、盐类水解和弱电解质的电离、金属防护、达到 化学平衡的判断等知识。 24. 【2015 江苏卷】室温下,向下列溶液中通入相应的气体至溶液 pH=7(通入气体对溶液体 积的影响可忽略) ,溶液中部分微粒的物质的量浓度关系正确的是( A.向 0.10mol·L NH4HCO3 溶液中通入 CO2:c(NH4 )=c(HCO3 )+c(CO3 ) B.向 0.10mol·L NaHSO3 溶液中通入 NH3:c(Na )>c(NH4 )>c(SO3 ) C.0.10mol·L Na2SO3 溶液通入 SO2:c(Na )=2[c(SO3 )+c(HSO3 )+c(H2SO3)] D.0.10mol·L CH3COONa 溶液中通入 HCl:c(Na )>c(CH3COOH)=c(Cl ) 【答案】D 【解析】 A、 两者不反应, 根据溶液呈现电中性, c(NH4 )+c(H )=c(OH )+c(HCO3 )+2c(CO3
- + + - - 2 -1 + - -1 + 2- - -1 + + 2- -1 + - 2-



), 因为 pH=7, c(H )=c(OH ), 即 c(NH4 )=c(HCO3 )+2c(CO3 ), 故错误; B、 HSO3
2- +









2-



H
2

V2 O5 △

高温





+SO3 , NH3 和 H 反应, 生成亚硫酸钠和亚硫酸铵, 水解的程度是微弱的, c(Na )>c(SO3






)=c(NH4 ),故错误;C、Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3,pH=7,反应后溶液的溶质 Na2SO3、
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NaHSO3, 根据物料守恒: 2c(Na )=3[c(SO3 )+c(HSO3 )+c(H2SO3)], 故错误; D、 CH3COONa +HCl=CH3COOH+NaCl,溶液 pH=7,反应后的溶质:NaCl、CH3COOH、CH3COONa,电离和 水解相等,即: c(Na )>c(CH3COOH)=c(Cl ),故正确。 【考点定位】考查离子浓度大小比较中电荷守恒、物料守恒等知识。 25. 【2015 海南卷】0.1mol 下列气体分别与 1L0.lmol·L 的 NaOH 溶液反应,形成的溶液 pH 最小的是( A.NO2 【答案】C ) B.SO2 C.SO3 D.CO2
-1 + -



2-



【考点定位】本题考查溶液酸碱性的判断、相关物质的性质。 26. 【2015 海南卷】10ml 浓度为 1mol/L 的盐酸与过量的锌粉反应,若加入适量的下列溶液, 能减慢反应速率但又不影响氢气生成的是( A.K2SO4 【答案】A、B 【解析】Zn 与稀盐酸发生反应:Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑,若加入物质是反应速率降低,则 c(H ) 减小。但是不影响产生氢气的物质的量,说明最终电离产生的 n(H )不变。A、K2SO4 是 强酸强碱盐,不发生水解,溶液显中性,溶液中的水对盐酸起稀释作用,使 c(H )减小, 但没有消耗 H ,因此 n(H )不变,符合题意,正确;B、CH3COONa 与 HCl 发生反应: CH3COONa+HCl=CH3COOH+NaCl,使溶液中 c(H )减小,反应速率降低,当反应进行到一定 程度,会发生反应:2CH3COOH+Zn= (CH3COO)2Zn+ H2↑,因此最终不会影响产生氢气的物 质的量,正确;C、加入 CuSO4 溶液会与 Zn 发生置换反应:CuSO4+Zn=Cu+ZnSO4,产生的 Cu 与 Zn 和盐酸构成原电池。会加快反应速率,与题意不符合,错误;D、若加入 Na2CO3
+ + + + + +

) D.Na2CO3

B.CH3COONa

C.CuSO4

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溶液,会与盐酸发生反应:Na2CO3+2HCl=2NaCl2+H2O+CO2↑,使溶液中溶液中的 c(H )减 小,但由于逸出了 CO2 气体,因此使 n(H )也减小,产生氢气的物质的量减小,不符合 题意,错误。 【考点定位】考查影响化学反应速率速率的因素。 27. 【2015 海南卷】 下列曲线中, 可以描述乙酸 (甲, Ka=1. 8×10 ) 和一氯乙酸 (乙, Ka=1. 4×10 ) 在水中的电离度与浓度关系的是( )
-5 -3 +

+

【答案】B

【考点定位】考查弱电解质的电离。

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