已知某温度下，KW=1×10－13。A为酸溶液，其pH=a；B为碱溶液，其pH=b。若A为强酸，B为强碱，且a+b=13，两者等体积混合后，溶液

题文

（15分）已知某温度下，K_W=1×10^－13。A为酸溶液，其pH=a；B为碱溶液，其pH=b。
（1）若A为强酸，B为强碱，且a+b=13，两者等体积混合后，溶液的pH=________；若此时溶液中碱的阳离子浓度大于酸根阴离子浓度，其原因可能是（用文字表述）_____________________。
（2）若A为强酸，B为强碱，二者按体积比为1:10混合后溶液显中性，则a+b=____。
（3）若A的化学式为HR，B的化学式为MOH，且a+b=13，两者等体积混合后溶液显碱性。则混合溶液中必定有一种离子能发生水解，该水解反应的离子方程式为_________________________________。
（4）在（3）的混合溶液中，微粒浓度大小关系一定正确的是___________（填序号）。
①c（MOH）＞c（M⁺）＞C（R^－）＞c（H⁺）＞c（OH^－） 
②c（HR）＞c（M⁺）＞c（R^－）＞c（OH^－）＞c（H⁺）
③c（R^－）＞c（M⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^－）          
④c（M⁺）＞c（R^－）＞c（OH^－）＞c（H⁺）
⑤c（M⁺）+ c（H⁺）=c（R^－）+c（OH^－）            
⑥c（MOH）=c（H⁺）－c（OH^－）

题型：未知 难度：其他题型

答案

（1）6．5（3分）  酸不是一元强酸（3分）
（2）12（3分）
（3）M⁺+H₂O

MOH+H⁺（3分）
（4）④⑤（3分）

解析

解答该题须知：①25℃时，pH之和为14的酸、碱溶液等体积混合，谁弱显谁性，无弱显中性（原因是：二者反应后，弱者有大量剩余，所以弱者电离显性）。可将此规律迁移到该题中。②由于题给温度下K_W=1×10^－13，故中性溶液的pH=6.5。
（1）将25℃的规律迁移过来，即可得出题给温度下的一个结论：pH之和为13的酸、碱溶液等体积混合，谁弱显谁性，无弱显中性。本题中“A为强酸，B为强碱”，故混合溶液呈中性，pH=6.5。
由于溶液呈中性，故c（H⁺）=c（OH^－）。若A为一元酸，B为一元碱，结合电荷守恒可知，酸的阴离子浓度等于碱的阳离子浓度。若酸是n（n≠1）元强酸而碱为一元强碱，则其电荷守恒关系式中，碱的阳离子浓度等于酸的阴离子浓度的n倍，所以碱的阳离子浓度大于酸的阴离子浓度。
（2）设酸、碱溶液的体积分别是1L、10L，根据题意可得：10^－amol/L×1L=10^b－13mol/L×10L，整理得：a+b=12。
（3）由于混合溶液呈碱性，根据“pH之和为13的酸、碱溶液等体积混合，谁弱显谁性，无弱显中性”可判断MOH一定是弱碱，则M⁺离子一定能发生水解。需要注意的是：HR是强酸还是弱酸无法确定，只能判断出HR一定比MOH强。
（4）易判断⑤是正确的电荷守恒关系式。
由于溶液呈碱性，故c（OH^－）＞c（H⁺），排除①、③。
根据c（OH^－）＞c（H⁺）和c（M⁺）+c（H⁺）=c（R^－）+c（OH^－）可得c（M⁺）＞c（R^－）。由于OH^－和H⁺均来自于弱电解质的电离，其浓度应该很小，故c（M⁺）＞c（R^－）＞c（OH^－）＞c（H⁺），即④正确。
若HR是强酸，此时溶液中不再有HR分子，此时②即是错误的。
由于（3）的混合溶液中MOH有大量剩余，即c（MOH）＞0，若⑥正确，则c（H⁺）＞c（OH^－），这与题意“溶液呈碱性”不符，故⑥是错误的。

考点

据考高分专家说，试题“（15分）已知某温度下，KW=1×10－.....”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”。