高考解密08 水溶液中的离子反应与平衡（讲义）-【高频考点解密】2023年高考化学二轮复习讲义+分层训练（新高考专用）（解析版）

3.0 cande 2025-05-14 21 4 2.4MB 29 页 3知币
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高考解密 08 水溶液中的离子反应与平衡
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考点 1、弱电解质(包括水)的电离平衡
1．（2023·浙江·高考真题）甲酸 是重要的化工原料。工业废水中的甲酸及其盐，通过离子交
换树脂(含固体活性成分 ，R 为烷基)因静电作用被吸附回收，其回收率(被吸附在树脂上甲酸根的物质
的量分数)与废水初始 关系如图(已知甲酸 )，下列说法不正确的是
A．活性成分 在水中存在平衡：
B． 的废水中
C．废水初始 ，随 下降，甲酸的电离被抑制，与 作用的 数目减少
D．废水初始 ，离子交换树脂活性成分主要以 形态存在
【答案】D
【解析】A．由图可知， 溶液呈碱性，溶液中存在如下平衡 ，故 A 正确；
B．由电离常数公式可知，溶液中 = ，当溶液 pH 为 5 时，溶液中 = -
18，故 B 正确；C．由图可知，溶液 pH 为 2.4 时，废水中的甲酸及其盐回收率最高，当溶液中 pH 小于 2.4
时，随溶液 pH 下降，溶液中氢离子浓度增大，甲酸的电离被抑制，溶液中甲酸个离子浓度减小，与
作用的数目减小，故 C 正确；D．由图可知， 溶液呈碱性，溶液中存在如下平衡
，当废水初始 pH 大于 5 时，平衡向左移动，离子交换树脂活性成分主要以 R3N
形态存在，故 D 错误；故选 D。
考点 2、溶液的酸碱性和中和滴定及其应用
2．（2022·全国·统考高考真题）常温下，一元酸 的 。在某体系中， 与 离子
不能穿过隔膜，未电离的 可自由穿过该膜(如图所示)。
设溶液中 ，当达到平衡时，下列叙述正确的是
A．溶液Ⅰ中
B．溶液Ⅱ中的 HA 的电离度 为
C．溶液Ⅰ和Ⅱ中的 不相等
D．溶液Ⅰ和Ⅱ中的 之比为
【答案】B
【解析】A．常温下溶液 I 的 pH=7.0，则溶液 I 中
c
(H+)=
c
(OH-)=1×10-7mol/L，
c
(H+)＜
c
(OH-)＋
c
(A-)，A 错
误；B．常温下溶液 II 的 pH=1.0，溶液中
c
(H+)=0.1mol/L，
Ka
= =1.0×10-3，
c总
(HA)=
c
(HA)
+
c
(A-)，则 =1.0×10-3，解得 = ，B 正确；C．根据题意，未电离的 HA 可自由穿过
隔膜，故溶液 I 和 II 中的
c
(HA)相等，C 错误；D．常温下溶液 I 的 pH=7.0，溶液 I 中
c
(H+)=1×10-
7mol/L，
Ka
= =1.0×10-3，
c总
(HA)=
c
(HA)+
c
(A-)， =1.0×10-3，溶液 I 中
c总
(HA)=(104+1)
c
(HA)，溶液 II 的 pH=1.0，溶液 II 中
c
(H+)=0.1mol/L，
Ka
= =1.0×10-3，
c总
(HA)=
c
(HA)+
c
(A-)， =1.0×10-3，溶液 II 中
c总
(HA)=1.01
c
(HA)，未电离的 HA 可自由
穿过隔膜，故溶液 I 和 II 中的
c
(HA)相等，溶液 I 和 II 中
c总
(HA)之比为
[(104+1)
c
(HA)]∶[1.01
c
(HA)]=(104+1)∶1.01≈104，D 错误；答案选 B。
考点 3、溶液中离子浓度的大小比较
3．（2022·河北·高考真题）某水样中含一定浓度的 CO 、HCO 和其他不与酸碱反应的离子。取
10.00mL 水样，用 0.01000mol•L-1 的 HCl 溶液进行滴定，溶液 pH 随滴加 HCl 溶液体积
V
(HCl)的变化关系如
图(混合后溶液体积变化忽略不计)。
下列说法正确的是
A．该水样中
c
(CO )=0.01mol•L-1
B．a 点处
c
(H2CO3)+
c
(H+)=
c
(OH—)
C．当
V
(HCl)≤20.00mL 时，溶液中
c
(HCO )基本保持不变
D．曲线上任意一点存在
c
(CO )+
c
(HCO )+
c
(H2CO3)=0.03mol•L-1
【答案】C
【解析】碳酸根和碳酸氢根的混合溶液中加入盐酸时，先后发生如下反应 CO +H+=HCO 、HCO +H+=
H2CO3，则滴定时溶液 pH 会发生两次突跃，第一次突跃时碳酸根离子与盐酸恰好反应生成碳酸氢根离子，
第二次突跃时碳酸氢根离子与盐酸恰好反应生成碳酸，由图可知，滴定过程中溶液 pH 第一次发生突跃时，
盐酸溶液的体积为 20.00mL，由反应方程式 CO +H+=HCO 可知，水样中碳酸根离子的浓度为
=0.02mol/L，溶液 pH 第二次发生突跃时，盐酸溶液的体积为 50.00mL，则水样中碳
酸氢根离子的浓度为 =0.01mol/L。A．由分析可知，水样中碳酸
根离子的浓度为 0.02mol/L，故 A 错误；B．由图可知，a 点发生的反应为碳酸根离子与氢离子恰好反应生
成碳酸氢根离子，可溶性碳酸氢盐溶液中质子守恒关系为
c
(H2CO3)+
c
(H+)=
c
(OH—)+
c
(CO )，故 B 错误；
C．由分析可知，水样中碳酸氢根离子的浓度为 0.01mol/L，当盐酸溶液体积
V
(HCl)≤20.00mL 时，只发生
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