2004年高考“电离平衡”试题归类解析，本文主要内容关键词为：电离论文,试题论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
一、电解质的电离及电离平衡的移动
例1 （广东化学卷—3）pH相同的盐酸和醋酸两种溶液中，它们的（）
A.H[+]的物质的量相同
B.物质的量浓度相同
C.H[+]的物质的量浓度不同
D.H[+]的物质的量浓度相同
解析 盐酸是强电解质溶液，其溶质完全电离，而醋酸是弱电解质溶液，其溶质小部分电离。pH相同说明溶液中H[+]的物质的量浓度相同，而溶质的物质的量浓度，后者比前者大的多。两者体积不定，无法比较H[+]的物质的量多少，故选D。
例2 （广东化学卷—14）甲酸和乙酸都是弱酸。当它们的浓度均为0.10mol·L[-1]时，甲酸中的c（H[+]）约为乙酸中c（H[+]）的3倍。现有两种浓度不等的甲酸溶液a和b，以及0.10mol·L[-1]的乙酸，经测定它们的pH从大到小依次为a、乙酸、b。由此可知（）
A.a的浓度必小于乙酸的浓度
B.a的浓度必大于乙酸的浓度
C.b的浓度必小于乙酸的浓度
D.b的浓度必大于乙酸的浓度
解析 由pH知，三者的H[+]浓度大小顺序是b、乙酸、a，而甲酸的电离程度是同浓度的乙酸的3倍，则a的浓度一定小于乙酸；b的H[+]浓度比乙酸大，但大几倍无法确定，则b和乙酸的浓度无法比较。故选A。
例3 （全国理综新课程卷—9）将0.1mol·L[-1]醋酸溶液加水稀释，下列说法正确的是（）
A.溶液中c（H[+]）和c（OH[-]）都减小
B.溶液中c（H[+]）增大
C.醋酸电离平衡左移
D.溶液的pH增大
解析 弱电解质稀溶液被稀释，电离平衡右移，虽然n（H[+]）增大，但增大程度小于溶液体积增大程度，故c（H[+]）反而减小，pH增大，由K[，w]=c（H[+]）·c（OH[-]）是定值知c（OH[-]）增大。故选（D）。
二、电解质的电离、盐的水解、中和反应与溶液的酸碱性
例4 （浙江理综卷—10）常温时，以下4种溶液pH最小的是（）
A.0.01mol·L[-1]醋酸溶液
B.0.02mol·L[-1]醋酸溶液与0.02mol·L[-1]NaOH溶液等体积混合液
C.0.03mol·L[-1]醋酸溶液与0.01mol·L[-1]NaOH溶液等体积混合液
D.pH=2的盐酸与pH=12的NaOH溶液等体积混合液
解析 A中是正常的电离；B相当于0.01mol·L[-1]的CH[，3]COONa溶液，CH[，3]COONa水解而使溶液显碱性，其pH一定大于A的；C相当于0.01mol·L[-1]的CH[，3]COOH和0.005mol·L[-1]的CH[，3]COONa混合溶液，其中CH[，3]COOH的电离平衡会因CH[，3]COONa电离的CH[，3]COO[-]而左移，电离程度小于A中的，其c（H[+]）也比A中的小，则其pH也大于A的。D中pH=2的强酸和pH=12的强碱溶液等体积混合，溶液为中性。相比较，其pH最小的是A。
例5 （全国理综新课程卷—7）物质的量浓度相同的下列溶液中，pH符合按由小到大顺序排列的是（）
A.Na[，2]CO[，3] NaHCO[，3] NaCl NH[，4]Cl
B.Na[，2]CO[，3] NaHCO[，3] NH[，4]Cl NaCl
C.（NH[，4]）[，2]SO[，4] NH[，4]Cl NaNO[，3] Na[，2]S
D.NH[，4]Cl （NH[，4]）[，2]SO[，4] Na[，2]S NaNO[，3]
解析 只是考虑盐的水解：NH[，4]Cl、（NH[，4]）[，2]SO[，4]溶液因NH[，4][+]+H[，2]O
NH[，3]·H[，2]O+H[+]而显酸性，且c（NH[，4][+]）大者酸性强，其pH小；Na[，2]CO[，3]、NaHCO[，3]、Na[，2]S溶液因CO[，3][2-]、HCO[，3][-]、S[2-]水解而显碱性；NaCl、NaNO[，3]溶液仍显中性。故选C。
例6 （上海化学卷—21）常温时，向pH=2的H[，2]SO[，4]中加入等体积的下列溶液后，滴入甲基橙溶液，出现红色，该溶液可能是（）
A.pH=12的Ba（OH）[，2]
B.pH=12的氨水
C.0.005mol.L[-1]的NaOH
D.0.05mol·L[-1]BaCl[，2]
解析 pH=2的H[，2]SO[，4]中c（H[+]）=0.01mol·L[-1]，pH=12的Ba（OH）[，2]中c（OH[-]）=0.01mol·L[-1]，两者等体积混合刚好中和，pH=7；pH=12的氨水中c（OH[-]）=0.01mol·L[-1]，而c（NH[，3]·H[，2]O）大于0.01mol·L[-1]，则两者等体积混合后，c（H[+]）=0.0025mol·L[-1]其pH＜3；与0.05mol·L[-1]BaCl[，2]溶液等体积混合后，SO[，4][2-]+Ba[2-]=BaSO[，4]↓，但H[+]不减少，c（H[+]）=0.005mol·L[-1]，其pH也小于3.甲基橙试液在pH＜3.1时显红色，故选C、D。
三、电解质的电离、盐的水解与溶液中离子浓度的大小比较
例7 （上海化学卷—11）将标况下的2.24LCO[，2]通入150mL1mol·L[-1]NaOH溶液中，下列说法正确的是（）
A.c（HCO[，3][-]）略大于c（CO[，3][2-]）
B.c（HCO[，3][-]）=c（CO[，3][2-]）
C.c（Na[+]）=c（CO[，3][2-]）+c（HCO[，3][-]）
D.c（HCO[，3][-]）略小于c（CO[，3][2-]）
解析 n（CO[，2]）=2.24L/22.4L·mol[-1]=0.1mol，n（NaOH）=0.15L，可求出生成的Na[，2]CO[，3]和NaHCO[，3]的物质的量各是0.05mol。
Na[，2]CO[，3]的电离：Na[，2]CO[，3]=2Na[+]+CO[，3][2-]，CO[，3][2-]发生水解：CO[，3][2-]+H[，2]OHC[，3][-]+OH[-]，HCO[，3][-]+H[，2]OH[，2]CO[，3]+OH[-]，且第一步水解远大于第二步水解。
NaHCO[，3]的电离：NaHCO[，3]=Na[+]+HCO[，3][-]，HCO[，3][-]H[+]+CO[，3][2-]，但HCO[，3][-]+H[，2]OH[，2]CO[，3]+OH[-]程度大于其电离程度，且Na[，2]CO[，3]电离出的CO[，3][2-]也抑制HCO[，3][-]的电离。
综上所析c（Na[+]）＞c（CO[，3][2-]）+c（HCO[，3][-]），c（HCO[，3][-]）＞c（CO[，3][2-]），故选A。
例8 （广东化学卷—16）下列说法正确的是（）
A.pH=2与pH=1的硝酸中c（H[+]）之比为1∶10
B.Na[，2]CO[，3]溶液中c（Na[+]）与c（CO[，3][2-]）之比为2∶1
C.0.2mol·L[-1]与0.1mol·L[-1]醋酸中c（H[+]）之比为2∶1
D.NO[，2]溶于水，被氧化的n（NO[，2]）与被还原的n（NO[，2]）之比为3∶1
解析 pH=2和pH=1的硝酸中c（H[+]）分别为0.01mol·L[-1]和0.1mol·L[-1]，故之比为1∶10；
Na[，2]CO[，3]溶液中的CO[，3][2-]发生两步水解而减少，故c（Na[+]）∶c（CO[，3][2-]）＞2；
0.2mol·L[-1]的醋酸和0.1mol·L[-1]的醋酸的电离程度不相同，故两者的之比c（H[+]）不是2∶1；
3NO[，2]+H[，2]O=2HNO[，3]+NO，被氧化的n（NO[，2]）和被还原的n（NO[，2]）之比为2∶1。故选A。
例9 （江苏化学卷—17）草酸是二元弱酸，草酸氢钾溶液呈酸性。在0.1mol·L[-1]KHC[，2]O[，4]溶液中，下列关系正确的是（）
A.c（K[+]）+c（H[+]）=c（HC[，2]O[，4][-]）+c（OH[-]）+c（C[，2]O[，4][2-]）
B.c（HC[，2]O[，4][-]）+c（C[，2]O[，4][2-]）=0.1mol·L[-1]
C.c（C[，2]O[，4][2-]）＞c（H[，2]C[，2]O[，4]）
D.c（K[+]）=c（H[，2]C[，2]O[，4]）+c（HC[，2]O[，4][-]）+c（C[，2]O[，4][2-]）
解析 KHC[，2]O[，4]溶液显酸性，说明HC[，2]O[，4][-]的电离程度大于其水解程度：
HC[，2]O[，4][-]H[+]+C[，2]O[，4][2-]
HC[，2]O[，4][-]+H[，2]OH[，2]C[，2]O[，4]+OH[-]
A.表示溶液中正负电荷守恒关系，应是c（K[+]）+c（H[+]）=c（HC[，2]O[，4][-]）+c（OH[-]）+2c（C[，2]O[，4][2-]）；
B.和D均表示元素守恒关系：n（K）=n（2C）=0.1mol，而溶液中碳元素有三种存在形式：H[，2]C[，2]O[，4]，HC[，2]O[，4][-]和C[，2]O[，4][2-]，故有c（K[+]）=c（2C）=C（H[，2]C[，2]O[，4]）+c（HC[，2]O[，4][-]）+c（C[，2]O[，4][2-]）=0.1mol·L[-1]；
C.表示电离强于水解，有c（C[，2]O[，4][2-]）＞c（H[，2]C[，2]O[，4]），故选C、D。
例10 （天津理综卷—10）下列混合溶液中，离子浓度的大小顺序正确的是（）
A.10mL0.1mol·L[-1]氨水与10mL0.1mol·L[-1]盐酸混合，c（Cl[-]）＞c（NH[，4][+]）＞c（OH[-]）＞c（H[+]）
B.10mL0.1mol·L[-1]NH[，4]Cl溶液与5mL0.2mol·L[-1]NaOH溶液混合：c（Na[+]）=c（Cl[-]）＞c（OH[-]）＞c（H[+]）
C.10mL0.1mol·L[-1]CH[，3]COOH溶液与5mL0.2mol·L[-1]NaOH溶液混合：c（Na[+]）=c（CH[，3]COO[-]）＞c（OH[-]）＞c（H[+]）
D.10mL0.5mol·L[-1]CH[，3]COONa溶液与6mL1mol·L[-1]盐酸混合：c（Cl[-]）＞c（NH[，4][+]）＞c（OH[-]）＞c（H[+]）
解析 将各组混合液的成分确定下来，再分析电离或水解情况。
A中相当于0.05mol·L[-1]NH[，4]Cl溶液，NH[，4][+]因水解而减少且使溶液显酸性，故有c（Cl[-]）＞c（NH[，4][+]）＞c（H[+]）＞c（OH[-]），A错。
B中相当于0.067mol·L[-1]NaCl和0.067mol·L[-1]氨水的混合溶液，其中c（Na[+]）=c（Cl[-]），氨水中NH[，3]·H[，2]O微弱电离出NH[，4][+]和OH[-]，使c（OH[-]）＞c（H[+]），故有c（Na[+]）-c（Cl[-]）＞c（OH[-]）＞c（H[+]），B对。
C中相当于0.067mol·L[-1]的CH[，3]COONa溶液，其电离的CH[，3]COO[-]因水解而减少，故c（Na[+]）＞c（CH[，3]COO[-]），C错。
D中相当于NaCl、CH[，3]COOH、HCl的混合溶液，其中c（H[+]）＞c（OH[-]），D错。选B。
例11 （北京理综卷—11）已知0.1mol·L[-1]的二元酸H[，2]A溶液的pH=4.0，则下列说法中正确的是（）
A.在Na[，2]A、NaHA两种溶液中，离子种类不相同
B.在溶质物质的量相等的Na[，2]A、NaHA两种溶液中，阴离子总数相等
C.在NaHA溶液中一定有：c（Na[+]）+c（H[+]）=c（HA[-]）+c（OH[-]）+2c（A[2-]）
D.在Na[，2]A溶液中一定有：c（Na[+]）＞c（A[2-]）＞c（H[+]）＞c（OH[-]）
解析 0.1mol·L[-1]的H[，2]A溶液的H[+]浓度为1×10[-4]mol·L[-1]，说明其是弱酸，则Na[，2]A和NaHA两溶液中分别存在如下过程：
Na[，2]A=2Na+A[2-]，
A[2-]+H[，2]OHA[-]+OH[-]，
HA[-]+H[，2]OH[，2]A+OH[-]，
NaHANa[+]+HA[-]，
HA[-]H[+]+A[2-]，
HA[-]+H[，2]OH[，2]A+OH[-]。
两溶液均存在Na[+]、A[2-]、HA[-]、OH[-]和H[+]五种离子，故A错。
等量的Na[，2]A和NaHA电离出的A[2-]和HA[-]一样多，但A[2-]两步水解使阴离子数比原来的增多，而HA[-]无论是电离，还是水解，阴离了数目不变，故B错。
在NaHA溶液中，由正负电荷守恒关系列出c（Na[+]）+c（H[+]）=c（HA[-]）+c（OH[-]）+2c（A[2-]），故C对。
Na[，2]A溶液显碱性，c（OH[-]）＞c（H[+]），故D错。选C。
四、中和反应及pH计算
例12 （全国理综老课程卷—11）1体积pH=2.5的盐酸与10体积某一元强碱溶液恰好完全反应，则该碱溶液pH等于（）
A.9.0B.9.5
C.10.5
D.11.0
解析 设强酸pH=a，则c（H[+]）=10[-a]mol·L[-1]，强碱pH=6，则c（OH[-]）=10[b-14]mol·L[-1]。两者恰好中和反应，则有1×10[-a]=10×10[b-14]，有a+b=13。代入题中，选（C）。
例13 （江苏化学卷—11）用pH均为2的盐酸和醋酸溶液，分别中和等体积、等物质的量浓度的氢氧化钠溶液，当氢氧化钠恰好被完全中和时，消耗盐酸和醋酸溶液的体积分别为V[，1]和V[，2]，则V[，1]和V[，2]的关系正确的是（）
A.V[，1]＞V[，2]B.V[，1]＜V[，2]
C.V[，1]=V[，2] D.V[，1]≤V[，2]
解析 与等量的NaOH完全中和所用去的盐酸和醋酸的物质的量相同，由于醋酸是弱电解质，当H[+]浓度相同的盐酸和醋酸的物质的量浓度不同，后者远大于前者，故后者用去的溶液体积小。故选A。
例14 （上海化学卷—30）称取3.50gBa（OH）[，2]·nH[，2]O溶于蒸馏水配成100mL溶液，从中取出10.0mL溶液于锥形瓶中，加2滴指示剂，用0.100mol·L[-1]HCl标准溶液滴定至终点，共消耗标准液20.0mL（杂质不与酸反应）。求试样中氢氧化钡的物质的量。
解析 发生的中和反应是
Ba（OH）[，2]+2HCl=BaCl[，2]+2H[，2]O
n[Ba（OH）[，2]]
=1/2n（HCl）×100/10
=1/2×0.02L×0.100mol·L[-1]×10
=0.01mol。