0.1mol/L Na2CO3溶液呈，其原因是氢氧燃料电池是利用氢能的一种重要方式。请写出氢氧

题文

（1）0.1mol/L Na₂CO₃溶液呈  （填“酸性”、“碱性”或“中性”），其原因是     （用离子方程式表示）
（2）氢氧燃料电池是利用氢能的一种重要方式。请写出氢氧燃料电池（电解质溶液为KOH溶液）的负极的电极反应式     ；
（3）某温度下的水溶液中，c（H⁺）＝10^－xmol/L，c（OH^－）＝10^－y mol/L。x与y的关系如图所示，该温度下水的离子积为     ；该温度下0.01 mol/L NaOH溶液的pH为     。



（4）如图装置，已知两电极上发生的电极反应分别为：
a极：Cu^2＋＋2e^－＝ Cu     b极：Fe－2e^－＝ Fe^2＋
该装置中原电解质溶液一定含有     ；（填序号）A．Cu^2＋B．Na^＋C．Fe^2＋D．Ag^＋


（5）硫酸钡在水中存在沉淀溶解平衡：BaSO₄（s）

Ba²⁺ (aq)+ SO₄^2－(aq) 25℃时，BaSO₄的Ksp=1.1×l0^—10,在0.1 mol·L^一1硫酸溶液中，钡离子的浓度最大可达到     mol·L^一1。

题型：未知 难度：其他题型

答案

（1）碱性  CO₃^2-+H₂O

HCO₃^-+OH^-   （2）负极：2H₂+4OH^- -4e="4" H₂O
（3）1×10¹²          10   （4）A   （5）1.1×10^-9

解析

（1）碳酸钠属于强碱弱酸盐，水解显碱性，反应式为CO₃^2-+H₂O

HCO₃^-+OH^-。
（2）原电池负极失去电子，所以氢气在负极通入，反应式为2H₂+4OH^- -4e="4" H₂O。
（3）由图像可知，当x＝4时，y＝8，所以该温度下水的离子积为1×10¹²。0.01 mol/L NaOH溶液的中OH－的浓度为0.01mol/L，所以氢离子的浓度为10^－10mol/L，则pH值等于10。
（4）a电极是得到电子的，发生还原反应。所以溶液中一定含有铜离子，答案选A。
（5）0.1 mol·L^一1硫酸溶液中，SO₄^2－的浓度为0.1mol/L，所以钡离子的浓度最大为1.1×10^-9 mol·L^一1。

考点

据考高分专家说，试题“（1）0.1mol/L Na2CO3溶液.....”主要考查你对 [离子共存 ]考点的理解。

离子共存

离子共存：

所谓离子共存实质上就是看离子间是否发生反应。若离子在溶液中发生反应，就不能共存。

因能发生氧化还原反应而不共存的离子有：
（注：“√”表示能发生反应，“×”表示不能发生反应）

S^2-

SO₃^2-

I^-

Fe²⁺

Br^-

Cl^-(H⁺)

MnO₄^-

√

√

√

√

√

√

ClO^-

√

√

√

√

√

√

NO₃^-(H⁺)

√

√

√

√

√

×

Fe³⁺

√

√

√

×

×

×

因能发生复分解反应而不共存的离子有：

• 离子间相互结合生成难溶物或微溶物
  Ba²⁺、Ca²⁺CO₃^2-、SO₃^2-、SO₄^2-Ag⁺CO₃^2-、SO₃^2-、Cl^-
• 离子间相互结合生成气体或挥发性物质
  H⁺CO₃^2-、HCO₃^-、SO₃^2-、HSO₃^-、S^2-、HS^-OH^-NH₄⁺
• 离子间相互结合生成弱电解质
  H⁺ CO₃^2-、SO₃^2-、S^2-、CH₃COO^-、F^-弱酸OH^-NH₄⁺、Al³⁺、Fe³⁺、Cu²⁺、Mg²⁺弱碱H⁺水

因能发生双水解的离子有：

Al³⁺CO₃^2-、HCO₃^-、SO₃^2-、HSO₃^-、S₂^-、HS^-、AlO₂^-、ClO^-Fe³⁺CO₃^2-、HCO₃^-、AlO₂^-、ClO^-NH₄⁺SiO₃^2-、AlO₂^-

因发生络合反应而不共存的离子有：

Fe³⁺ SCN^-Ag⁺、Cu²⁺NH₃·H₂O

null

null

null

判断离子是否共存的几种情况：

（1）发生复分解反应，离子不能大量共存。
①有气体产生    如CO₃^2-、SO₃^2-、S^2-、HCO₃^-、HSO₃^-、HS^-等易挥发的弱酸的酸根与H⁺不能大量共存。
②有沉淀生成    如Ba²⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Ag⁺等不能与SO₄^2-、CO₃^2-等大量共存；
                            Mg²⁺、Fe²⁺、Ag⁺、Al³⁺、Zn²⁺、Cu²⁺、Fe³⁺等不能与OH^-大量共存；
                            Pb²⁺与Cl^-，Fe²⁺与S^2-、Ca²⁺与PO₄^3-、Ag⁺与I^-不能大量共存。
③有弱电解质生成   如OH^-、CH₃COO^-、PO₄^3-、HPO₄^2-、H₂PO₄^-、F^-、ClO^-、AlO₂^-、SiO₃^2-、CN^-、C₁₇H₃₅COO^-与H⁺不能大量共存；
                                   一些酸式弱酸根如HCO₃^-、HPO₄^2-、HS^-、H₂PO₄^-、HSO₃^-不能与OH^-大量共存；
                                    NH₄⁺与OH^-不能大量共存。
（2）发生氧化还原反应，离子不能大量共存
①具有较强还原性的离子不能与具有较强氧化性的离子大量共存    如S^2-、HS^-、SO₃^2-、I^-和Fe³⁺不能大量共存。
②在酸性或碱性的介质中由于发生氧化还原反应而不能大量共存    如MnO₄^-、Cr₂O₇^-、NO₃^-、ClO^-与S^2-、HS^-、SO₃^2-、HSO₃^-、I^-、Fe²⁺等不能大量共存；
    SO₃^2-和S^2-在碱性条件下可以共存，但在酸性条件下由于发生2S^2-+SO₃^2-+6H⁺=3S↓+3H₂O不能共存 ；H⁺与S₂O₃^2-不能大量共存。
（3）能水解的阳离子跟能水解的阴离子在水溶液中不能大量共存（双水解）
例：Al³⁺和HCO₃^-、CO₃^2-、HS^-、S^2-、AlO₂^-、ClO^-等；Fe³⁺与CO₃^2-、HCO₃^-、AlO₂^-、ClO^-等不能大量共存。
（4）溶液中能发生络合反应的离子不能大量共存。
如Fe²⁺、Fe³⁺与SCN^-不能大量共存。
主要题目要求的限定：
（1）酸性溶液（H⁺）、碱性溶液（OH^-）、能在加入铝粉后放出可燃气体的溶液、由水电离出的H⁺或OH^-=1×10^-10mol/L的溶液等。
（2）溶液的颜色：有色离子MnO₄^-（紫色）、Fe³⁺（棕黄）、Fe²⁺（浅绿）、Cu²⁺（蓝）、Fe(SCN)₂⁺（红）、Fe(SCN)₆^3-（血红）。
（3）要求“大量共存”还是“不能大量共存”。