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第8题水溶液中的离子平衡1研究高考真题——明考情2突破备考重点——提能力3查验备考能力——扫盲点4课下练——练通高考目录CONTENTS研究高考真题——明考情1．(2019·江苏高考)室温下，反应HCO－3＋H2OH2CO3＋OH－的平衡常数K＝2.2×10－8。将NH4HCO3溶液和氨水按一定比例混合，可用于浸取废渣中的ZnO。若溶液混合引起的体积变化可忽略，室温时下列指定溶液中微粒物质的量浓度关系正确的是()A．0.2mol·L－1氨水：c(NH3·H2O)＞c(NH＋4)＞c(OH－)＞c(H＋)B．0.2mol·L－1NH4HCO3溶液(pH＞7)：c(NH＋4)＞c(HCO－3)＞c(H2CO3)＞c(NH3·H2O)C．0.2mol·L－1氨水和0.2mol·L－1NH4HCO3溶液等体积混合：c(NH＋4)＋c(NH3·H2O)＝c(H2CO3)＋c(HCO－3)＋c(CO2－3)D．0.6mol·L－1氨水和0.2mol·L－1NH4HCO3溶液等体积混合：c(NH3·H2O)＋c(CO2－3)＋c(OH－)＝0.3mol·L－1＋c(H2CO3)＋c(H＋)解析：A错误，氨水中存在：NH3·H2ONH＋4＋OH－，H2OH＋＋OH－，氨水中NH3·H2O的电离是少量的，主要以NH3·H2O分子存在，水电离出OH－，所以c(OH－)＞c(NH＋4)；B正确，NH4HCO3溶液显碱性，说明HCO－3的水解程度大于NH＋4的水解程度，所以c(NH＋4)＞c(HCO－3)，HCO－3水解：HCO－3＋H2OH2CO3＋OH－，NH＋4水解：NH＋4＋H2ONH3·H2O＋H＋，前者水解程度大，则c(H2CO3)＞c(NH3·H2O)；C错误，由物料守恒，n(N)∶n(C)＝2∶1，则有c(NH＋4)＋c(NH3·H2O)＝2[c(H2CO3)＋c(HCO－3)＋c(CO2－3)]；D正确，由物料守恒，n(N)∶n(C)＝4∶1，则有c(NH＋4)＋c(NH3·H2O)＝4[c(H2CO3)＋c(HCO－3)＋c(CO2－3)]①，由电荷守恒：c(NH＋4)＋c(H＋)＝c(HCO－3)＋2c(CO2－3)＋c(OH－)②，结合①②消去c(NH＋4)，得：c(NH3·H2O)＋c(OH－)＝c(H＋)＋4c(H2CO3)＋3c(HCO－3)＋2c(CO2－3)③，0.2mol·L－1NH4HCO3与氨水等体积混合后，c(NH4HCO3)＝0.1mol·L－1，由碳原子守恒有，c(H2CO3)＋c(HCO－3)＋c(CO2－3)＝0.1mol·L－1④，将③等式两边各加一个c(CO2－3)，则有c(NH3·H2O)＋c(OH－)＋c(CO2－3)＝c(H＋)＋c(H2CO3)＋3c(H2CO3)＋3c(HCO－3)＋3c(CO2－3)⑤，将④代入⑤中得，c(NH3·H2O)＋c(OH－)＋c(CO2－3)＝c(H＋)＋c(H2CO3)＋0.3mol·L－1。答案：BD2．(2018·江苏高考)H2C2O4为二元弱酸，Ka1(H2C2O4)＝5.4×10－2，Ka2(H2C2O4)＝5.4×10－5，设H2C2O4溶液中c(总)＝c(H2C2O4)＋c(HC2O－4)＋c(C2O2－4)。室温下用NaOH溶液滴定25.00mL0.1000mol·L－1H2C2O4溶液至终点。滴定过程得到的下列溶液中微粒的物质的量浓度关系一定正确的是()A．0.1000mol·L－1H2C2O4溶液：c(H＋)＝0.1000mol·L－1＋c(C2O2－4)＋c(OH－)－c(H2C2O4)B．c(Na＋)＝c(总)的溶液：c(Na＋)＞c(H2C2O4)＞c(C2O2－4)＞c(H＋)C．pH＝7的溶液：c(Na＋)＝0.1000mol·L－1＋c(C2O2－4)－c(H2C2O4)D．c(Na＋)＝2c(总)的溶液：c(OH－)－c(H＋)＝2c(H2C2O4)＋c(HC2O－4)解析：由题意可知，c(H2C2O4)＋c(HC2O－4)＋c(C2O2－4)＝0.1000mol·L－1，因此该选项中的关系式可变为c(H＋)＝c(H2C2O4)＋c(HC2O－4)＋c(C2O2－4)＋c(C2O2－4)＋c(OH－)－c(H2C2O4)，即为c(H＋)＝c(HC2O－4)＋2c(C2O2－4)＋c(OH－)，该式符合电荷守恒式，A项正确；当c(Na＋)＝c(总)时，由C原子个数守恒可知，溶液中的溶质为NaHC2O4，由题意知，HC2O－4的水解平衡常数Kh＝KW/Ka1＝(1.0×10－14)/(5.4×10－2)，Kh小于Ka2，因此HC2O－4的电离程度大于水解程度，即溶液中c(Na＋)c(H＋)c(C2O2－4)c(H2C2O4)，B项错误；由电荷守恒关系可知，c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HC2O－4)＋2c(C2O2－4)＋c(OH－)，又因c(总)＝c(H2C2O4)＋c(HC2O－4)＋c(C2O2－4)，由以上两式可得，c(Na＋)＋c(H＋)＝c(总)＋c(C2O2－4)－c(H2C2O4)＋c(OH－)，因pH＝7，c(H＋)＝c(OH－)，则c(Na＋)＝c(总)＋c(C2O2－4)－c(H2C2O4)，由于此时溶液的体积增大，c(总)＜0.1000mol·L－1，故c(Na＋)＜0.1000mol·L－1＋c(C2O2－4)－c(H2C2O4)，C项错误；由电荷守恒可知，c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HC2O－4)＋2c(C2O2－4)＋c(OH－)，当c(Na＋)＝2c(总)时，该式可变为2c(H2C2O4)＋2c(HC2O－4)＋2c(C2O2－4)＋c(H＋)＝c(HC2O－4)＋2c(C2O2－4)＋c(OH－)，即为c(OH－)－c(H＋)＝2c(H2C2O4)＋c(HC2O－4)，D项正确。答案：AD3．(2017·江苏高考)常温下，Ka(HCOOH)＝1.77×10－4，Ka(CH3COOH)＝1.75×10－5，Kb(NH3·H2O)＝1.76×10－5，下列说法正确的是()A．浓度均为0.1mol·L－1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．0.2mol·L－1HCOOH与0.1mol·L－1NaOH等体积混合后的溶液中：c(HCOO－)＋c(OH－)＝c(HCOOH)＋c(H＋)D．0.2mol·L－1CH3COONa与0.1mol·L－1盐酸等体积混合后的溶液中(pH7)：c(CH3COO－)c(Cl－)c(CH3COOH)c(H＋)解析：HCOONa溶液中存在c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HCOO－)＋c(OH－)，NH4Cl溶液中存在c(NH＋4)＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(OH－)，两溶液中有c(Na＋)＝c(Cl－)，只要比较HCOONa溶液中c(H＋)与NH4Cl溶液中c(OH－)的大小即可，由电离常数可知，NH＋4的水解程度比HCOO－的大，则NH4Cl溶液中c(H＋)较HCOONa溶液中c(OH－)大，即NH4Cl溶液中c(OH－)较HCOONa溶液中c(H＋)小，所以有c(Na＋)＋c(H＋)c(Cl－)＋c(OH－)＝c(NH＋4)＋c(H＋)，A项正确；CH3COOH的电离平衡常数比HCOOH的小，即CH3COOH的酸性弱，则相同pH的CH3COOH溶液的浓度大于HCOOH的，和NaOH反应时，CH3COOH溶液消耗NaOH溶液的体积较大，B项错误；由电荷守恒得：①c(HCOO－)＋c(OH－)＝c(Na＋)＋c(H＋)，由物料守恒得：②2c(Na＋)＝c(HCOOH)＋c(HCOO－)，则由①×2＋②可得c(HCOO－)＋2c(OH－)＝c(HCOOH)＋2c(H＋)，又因反应后得到c(HCOOH)与c(HCOONa)相等的混合溶液，溶液呈酸性，则溶液中c(H＋)c(OH－)，故c(HCOO－)＋c(OH－)c(HCOOH)＋c(H＋)，C项错误；反应后得到c(CH3COONa)＝c(CH3COOH)＝c(NaCl)的混合溶液，由物料守恒得：c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)＝2c(Cl－)，pH7，则CH3COOH的电离程度大于CH3COO－的水解程度，即c(CH3COO－)c(Cl－)c(CH3COOH)，电离和水解均很微弱，故c(H＋)小于c(CH3COOH)，D项正确。答案：AD4.(2016·江苏高考)H2C2O4为二元弱酸。20℃时，配制一组c(H2C2O4)＋c(HC2O－4)＋c(C2O2－4)＝0.100mol·L－1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()A．pH＝2.5的溶液中：c(H2C2O4)＋c(C2O2－4)＞c(HC2O－4)B．c(Na＋)＝0.100mol·L－1的溶液中：c(H＋)＋c(H2C2O4)＝c(OH－)＋c(C2O2－4)C．c(HC2O－4)＝c(C2O2－4)的溶液中：c(Na＋)＞0.100mol·L－1＋c(HC2O－4)D．pH＝7.0的溶液中：c(Na＋)＞2c(C2O2－4)解析：A项中，由图中数据可知pH＝2.5时，c(H2C2O4)＋c(C2O2－4)＜c(HC2O－4)，错误；B项中，由溶液中的电荷守恒可得c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HC2O－4)＋2c(C2O2－4)＋c(OH－)，由已知条件可得c(Na＋)＝c(H2C2O4)＋c(HC2O－4)＋c(C2O2－4)＝0.100mol·L－1，代入上式得到c(H2C2O4)＋c(H＋)＝c(C2O2－4)＋c(OH－)，正确；C项中，由电荷守恒得：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HC2O－4)＋2c(C2O2－4)＋c(OH－)，当c(HC2O－4)＝c(C2O2－4)时，c(H2C2O4)＝0，此时pH＝4.2，c(H＋)＞c(OH－)，推出：c(Na＋)＋c(H＋)＝0.1000mol·L－1＋c(HC2O－4)＋c(OH－)，c(Na＋)＜0.1000mol·L－1＋c(HC2O－4)，错误；D项中，pH＝7.0时c(H＋)＝c(OH－)，由电荷守恒得：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HC2O－4)＋2c(C2O2－4)＋c(OH－)，即c(Na＋)＝c(HC2O－4)＋2c(C2O2－4)，进一步得出c(Na＋)＞2c(C2O2－4)，正确。答案：BD5．(2015·江苏高考)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－1NH4HCO3溶液中通CO2：c(NH＋4)＝c(HCO－3)＋c(CO2－3)B．向0.10mol·L－1NaHSO3溶液中通NH3：c(Na＋)c(NH＋4)c(SO2－3)C．向0.10mol·L－1Na2SO3溶液中通SO2：c(Na＋)＝2[c(SO2－3)＋c(HSO－3)＋c(H2SO3)]D．向0.10mol·L－1CH3COONa溶液中通HCl：c(Na＋)＞c(CH3COOH)＝c(Cl－)解析：A选项，由电荷守恒知：c(NH＋4)＋c(H＋)＝c(HCO－3)＋2c(CO2－3)＋c(OH－)，当c(H＋)＝c(OH－)时，上式变为c(NH＋4)＝c(HCO－3)＋2c(CO2－3)，错误；B选项，由电荷守恒知c(NH＋4)＋c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HSO－3)＋2c(SO2－3)＋c(OH－)，由物料守恒知c(Na＋)＝c(HSO－3)＋c(SO2－3)＋c(H2SO3)，两者相减得c(NH＋4)＋c(H＋)＝c(SO2－3)－c(H2SO3)＋c(OH－)，当c(H＋)＝c(OH－