【备战2012】1997-2011年高考化学试题分类汇编 专题11 水溶液中的离子平衡

专题11 水溶液中的离子平衡（2011·江苏卷）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.在0.1 mol·L－1NaHCO3溶液中：c(Na＋)＞c(HCO3－)＞c(CO32－)＞c(H2CO3)B.在0.1 mol·L－1Na2CO3溶液中：c(OH－)－c(H＋)＝c(HCO3－)＋2c(H2CO3－)C.向0.2 mol·L－1NaHCO3溶液中加入等体积0.1 mol·L－1NaOH溶液：c(CO32－)＞ c(HCO3－)＞ c(OH－)＞c(H＋)D.常温下，CH3COONa和CH3COOH混合溶液[pH＝7,c(Na＋)＝0.1 mol·L－1]：c(Na＋)＝c(CH3COO－)＞c(CH3COOH)＞c(H＋)＝c(OH－)【解析】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。

A.在0.1 mol·L－1NaHCO3溶液中，HCO3－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(H2CO3)＞c(CO32－)B.c(OH－)－c(H＋)＝c(HCO3－)＋2c(H2CO3－)中把c(H＋)移项到等式另一边，即是质子守恒关系式。

C.向0.2 mol·L－1NaHCO3溶液中加入等体积0.1 mol·L－1NaOH溶液后，相当于0.05 mol·L －1的Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的混合液，由于Na2CO3的水解程度大于NaHCO3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，CH3COONa和CH3COOH混合溶液，包括CH3COO－水解和CH3COOH电离两个过程，既然pH＝7, 根据电荷守恒式，不难得出c(Na＋)＝c(CH3COO－) ＝0.1 mol· L－1，c(H＋)＝c(OH-)＝1×10－7 mol·L－1。

水解是有限的，c(CH3COOH)＞c(CH3COO－)。

【答案】B（2011·安徽卷）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A. a点由水电离出的c(H＋)=1.0×10－14mol/LB. b点：c(NH4＋)＋c(NH3·H2O)=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NH3·H2O电离吸热【解析】氨水属于弱碱，因此在1.000mol·L－1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1.0×10－14mol/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·H2O)＞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NH4Cl，而NH4Cl要水解吸热，所以温度会略有降低，D也不正确。

【答案】C（2011·浙江卷）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℃注：溶液中某种离子的浓度小于1.0×10－5 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：Ksp(CaCO3)＝4.96×10－9；Ksp(MgCO3)＝6.82×10－6；Ksp[Ca(OH)2]＝4.68×10－6；Ksp[Mg(OH)2]＝5.61×10－12。

下列说法正确的是A．沉淀物X为CaCO3B．滤液M中存在Mg2＋，不存在Ca2＋C．滤液N中存在Mg2＋、Ca2＋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HCO-CaCO3↓＋H2O；步骤②：Ksp[Mg(OH)2]＝c(Mg2【解析】步骤①发生Ca2＋＋OH―＋3＋)×(10－3)2＝5.6×10－12，c(Mg2＋)＝5.6×10－6。

Q[Ca(OH)2]＝c(Ca2＋)×(10－3)2＝10－8＜Ksp，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＋)＝5.6×10－6＜10－5，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＜Ksp，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。

（2011·福建卷）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CH3COOH 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（2011·广东卷）对于0.1mol •L-1 Na2SO3溶液，正确的是A 、升高温度，溶液的pH 降低B 、c （Na ＋）=2c （SO32―）+ c （HSO3―）+ c （H2SO3）C 、c （Na ＋）+c （H ＋）=2 c （SO32―）+ 2c （HSO3―）+ c （OH ―）D 、加入少量NaOH 固体，c （SO32―）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。

Na2SO3属于强碱弱酸盐，水解显碱性，方程式为SO32－＋H2O HSO3－＋OH －、HSO3－＋H2O H2SO3＋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 （SO32―）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 （SO32―）+2 c （HSO3―）+ 2c （H2SO3），所以B 不正确，有电荷守恒知c （Na ＋）+c （H ＋）=2 c （SO32―）+ c （HSO3―）+ c （OH ―），因此C 也不正确。

【答案】D（2011·山东卷）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B.溶液中)()()(33--∙OH c COOH CH c COO CH c 不变 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)()(-+∙=OH c H c K W 知)()(+-=H c K OH c W ，所以)()()(33--∙OH c COOH CH c COO CH c ＝W a W K K K COOH CH c COO CH c H c =∙∙-+)()()(33其中a K 表示醋酸的电离平衡常数，由于水的离子积常数和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（2011·天津卷）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(C6H5O －)>c(K+)>c(H ＋)>c(OH －)B.pH<7时，c(K+)>c(C6H5O －)>c(H ＋)>c(OH －)C.V[C6H5OH(aq)]＝10ml时，c(K+)＝c(C6H5O－)>c(OH－)＝c(H＋)D.V[C6H5OH(aq)]＝20ml时，c(C6H5O－)+c(C6H5OH)=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(C6H5O－)+c(OH－)，所以不可能满足c(K+)>c(C6H5O－)>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(C6H5O－)>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(C6H5O －)+c(C6H5OH)=2c(K+)一定成立，因此选项D是正确的。

【答案】D（2011·天津卷）下列说法正确的是A.25℃时NH4Cl溶液的KW大于100℃时NH4Cl溶液的KWB.SO2通入碘水中，反应的离子方程式为SO2＋I2＋2H2O=SO32－＋2I－C.加入铝粉能产生氢气的溶液中，可能存在大量的Na＋、Ba2＋、AlO2－、NO3－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KW＝c(H＋)·c(OH－)，KW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KW会增大，例如25℃时KW＝1×10－14，而在100℃时KW＝1×10－12，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SO2＋I2＋2H2O=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＋、Ba2＋、AlO2－、NO3－虽然在酸性溶液中不能大量共存（AlO2－会结合H+，生成氢氧化铝沉淀或生成Al3+），但可以在碱性溶液中大量共存，因此选项C正确；100℃时，KW＝1×10－12，此时pH＝2的盐酸其浓度为10－2mol/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。