第三章 水溶液中的离子反应与平衡 单元过关训练题 2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

第三章《水溶液中离子反应与平衡》单元过关训练题 一、单选题 1．实验室以含锌废液(主要成分为ZnSO4，还含少量的Fe2+、Mn2+，溶液PH≈5)为原料制备ZnCO3的实验流程如图甲所示，S2O具有强氧化性，易被还原为，S2O的结构如图乙所示，下列说法不正确的是 A．“除锰”过程中反应的离子方程式：S2O+Mn2++2H2O=2SO+MnO2↓+4H+ B．“除锰”反应中每消耗1mol S2O，硫元素共得到2mol电子 C．试剂X可以选用ZnO、ZnCO3等物质 D．滤液中一定大量存在阳离子Na+、 2．湿法提银工艺中，浸出的需加入进行沉淀。时，平衡体系中含微粒的分布系数[如]随的变化曲线如图所示。 已知：。下列叙述错误的是 A．随着增大，的溶解度先减小后增大 B．时，的平衡常数 C．当时，溶液中 D．时，随着的不断加入，溶液中的比值逐渐减小 3．下列化学反应与方程式相符的是 A．溶液的水解： B．银氨溶液中加入足量盐酸： C．以为原料制备硝酸的第一步反应： D．向溶液中加入少量NaOH溶液： 4．常温下，往溶液中通入形成饱和溶液X，有微量生成。溶液X中(溶液体积和浓度的变化忽略不计)。已知：电离常数、，。下列说法不正确的是 A．溶液X中， B．反应的 C．溶液X中， D．溶液X中存在 5．室温下，用的二甲胺溶液(二甲胺在水中的电离与一水合氨相似)滴定盐酸溶液。溶液随加入二甲胺溶液体积变化曲线如图所示(忽略溶液混合时的体积变化)。下列说法正确的是 A．x=1，y=7 B．a、b两点的溶液中，不相等 C．本实验应该选择酚酞作指示剂 D．b点溶液中存在： 6．下列叙述正确的是 A．向蒸馏水中加入浓硫酸，KW不变 B．向稀氨水中加少量 NH4Cl固体， 将减小 C．向 CH₃COONa溶液中通入HCl气体至溶液呈中性， D．0.2mol/L H2S 溶液与0.2mol/L NaOH 溶液等体积混合，忽略溶液混合的体积变化： 7．亚磷酸常温下电离平衡常数，。常温下，向溶液中滴加盐酸，利用电位滴定法(在化学计量点附近，指示电极电位发生突跃)得到电极电位和溶液随盐酸体积变化曲线如下图所示。下列说法正确的是 A．滴定过程需要加入酚酞做指示剂 B．水的电离程度： C．点对应的溶液中： D．点溶液中存在 8．常温下，向20mL 0.1 HCOOH溶液中滴加V mL 0.1 NaOH溶液，混合溶液的pH与的关系如图所示。下列叙述错误的是 A．当V＜20时，随着减小，水的电离程度增大 B．当时V＝10达到图像c点 C．当V＝20时，该溶液呈碱性 D．常温下，HCOOH的电离常数的数量级为 9．草酸亚铁是生产磷酸铁锂电池的原料，实验室可通过如下反应制取： 已知室温时：、、。 下列说法正确的是 A．酸化、溶解后的溶液中存在： B．室温下，溶液中存在： C．向稀硫酸酸化的溶液中滴加溶液至溶液褪色，反应的离子方程式为： D．室温时反应的平衡常数 10．在水溶液中，可与多种金属离子形成配离子。X、Y、Z三种金属离子分别与形成配离子达平衡时，与的关系如图。 下列说法正确的是 A．的X、Y转化为配离子时，两溶液中的平衡浓度： B．向Q点X、Z的混合液中加少量可溶性Y盐，达平衡时 C．由Y和Z分别制备等物质的量的配离子时，消耗的物质的量： D．若相关离子的浓度关系如P点所示，Y配离子的解离速率小于生成速率 11．劳动有利于“知行合一”。下列劳动项目与相关化学知识均正确且有关联的是 选项 劳动项目 化学知识 A 帮厨活动：用臭氧消毒机消毒 臭氧是非极性分子 B 科学实践：分液分离和 甲烷与光照能得到多种取代物 C 生存挑战：生石灰中加水为自热米饭加热 生石灰与水反应放热 D 社区服务：使用氯化铵溶液清洗铁锈 氯化铵可分解产生 A．A B．B C．C D．D 12．下列玻璃仪器在相应实验中选用合理的是 A．重结晶法提纯苯甲酸：①③ B．蒸馏法分离CH2Cl2和CCl4：②③⑤⑥ C．浓硫酸催化乙醇制备乙烯：③⑤ D．NaOH滴定待测液中苯甲酸的含量：④⑥ 13．一种利用含钴废料(主要成分为，还含有少量等杂质)制备的工艺流程如下。 已知：①常温下，部分金属离子沉淀的如下表： 金属离子 开始沉淀的 8.5 2.2 3.4 7.8 完全沉淀(金属离子)的的 10.0 3.0 4.5 9.4 ②的的。 下列说法不正确的是 A．由流程可知氧化性： B．常温下加入的溶液显碱性 C．气体通入氨水至过量后所得溶液可循环利用 D．“高温焙烧”时的化学方程式： 14．根据实验目的设计方案并进行实验，观察到相关现象，其中方案设计和结论都正确的是 目的 方案设计 现象 结论 A 探究碘在不同溶剂中的溶解性 在装有碘的CCl4溶液的试管中加入等体积浓KI溶液，振荡 分层，下层由紫红色变浅，上层呈棕黄色 碘在浓KI溶液中的溶解能力小于在CCl4中的溶解能力 B 比较F﹣与SCN﹣结合Fe3+的能力 等物质的量浓度的KF和KSCN混合溶液中加入过量FeCl3溶液，振荡 溶液变红 结合Fe3+的能力：F﹣＜SCN﹣ C 探究Cu(OH)2和Mg(OH)2的Ksp大小 向NaOH溶液中加入一定量的MgCl2溶液，充分反应后再加少量的CuCl2溶液 先生成白色沉淀，后产生蓝色沉淀 Ksp大小：Cu(OH)2＜Mg(OH)2 D 探究温度对反应速率的影响 等体积、等物质的量浓度的Na2S2O3与H2SO4溶液在不同的温度下反应 温度高的溶液中先出现浑浊 温度升高反应速率加快 A．A B．B C．C D．D 二、非选择题 15．难溶化合物的饱和溶液存在着溶解平衡，例如：AgCl(s)Ag++Cl-，Ag2CrO4(s)2Ag++CrO，在一定温度下，难溶化合物饱和溶液离子浓度的乘积为一常数，这个常数用Ksp表示。已知：Ksp(AgCl)=[Ag+][Cl-]=1.8×10-10，Ksp(Ag2CrO4)=[Ag+]2[CrO]=1.9×10-12。现有0.001摩/升AgNO3溶液滴定0.001摩/升KCl和0.001摩/升的K2CrO4的混和溶液，试通过计算回答： (1)Cl-和CrO中哪种先沉淀 ？ (2)当CrO以Ag2CrO4形式沉淀时，溶液中的Cl-离子浓度是 ？CrO与Cl-能否达到有效的分离 ？(设当一种离子开始沉淀时，另一种离子浓度小于10-5mol/L时，则认为可以达到有效分离) 16．依据水溶液中的离子平衡规律，回答下列问题： (1)除去酸性溶液中的，可加入 物质(至少回答两种)，可以使转化为而除去。 (2)时，若体积为的某一元强酸与体积为的某一元强碱混合，恰好中和，且已知和，则a的取值范围是 。 (3)工业上用化学法除锅炉的水垢时，先向锅炉中注入饱和溶液浸泡，将水垢中的转化为，再用盐酸除去[已知：]。 ①沉淀转化的离子方程式为 。 ②该温度下，根据，计算在水中的溶解度的为 g。 (4)在化学分析中，以标准溶液滴定溶液中的时，采用为指示剂，利用与反应生成砖红色沉淀指示滴定终点。当溶液中恰好沉淀完全(浓度等于)时，溶液中： ， 。(已知时的分别为和) 17．C元素是组成化合物种类最多的元素，含C元素的酸也有多种，其中氢氰酸(HCN)就是其中一种比较特殊的酸。氢氰酸有剧毒，25℃时，该酸的电离常数为Ka=6.2×10-10。 (1)HCN在水中的电离方程式为 (2)25℃时KCN溶液中CN-的水解常数Kh== (保留一位小数)。 (3)0.2mol•L-1的KOH溶液与0.4mol•L-1的HCN溶液等体积混合后，恢复到25℃，混合溶液pH=a。此溶液中c(K+) c(HCN)(填“>”、“<”或“=”)，c(CN-)-c(HCN)= (用符号“a”代入表达式写出计算结果)，c(CN-)＋c(HCN)= (要求精确计算)。已知T℃时，Ksp(CuCN)=1×10-20，Ksp(Cu2S)=2×10-48，则T℃下，2CuCN(s)+S2-(aq)Cu2S(s)+2CN-(aq)，此反应的平衡常数K= 。 18．25℃时，草酸(H2C2O4)的，；的，。回答下列问题： (1)写出H2C2O4的电离方程式 。 (2)相同浓度的、、、四种溶液中碱性最强的物质是 溶液。用的NaOH溶液滴定25mL0.1mol/L草酸溶液的滴定曲线如图所示。 ①X点溶液中 (填“>”或“<”)，若向该溶液中滴加少量，将观察到 现象，并指出值的变化情况 。当滴加50mLNaOH溶液时，所得溶液中存在关系：c(Na+) (填“>”、“=”或“<”)c(H2C2O4)+ c(HC2O)＋2c(C2O)。 ②滴定过程中所得混合溶液中时，pH= (已知)。 (3)计算反应的平衡常数K= 。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．B 【分析】由题给流程可知，向含锌废液中加入过二硫酸钠溶液，将溶液中的锰离子转化为二氧化锰沉淀、亚铁离子转化为铁离子，过滤得到二氧化锰和滤液；向滤液中加入氧化锌、碳酸锌等调节溶液pH，将溶液中的铁离子转化为氢氧化铁沉淀，过滤得到氢氧化铁和滤液；向滤液中加入碳酸氢铵和氨水的混合溶液，将溶液中的锌离子转化为碳酸锌沉淀，过滤得到碳酸锌和含有钠离子、铵根离子的滤液。 【详解】A．由分析可知，加入过二硫酸钠溶液的目的是将溶液中的锰离子转化为二氧化锰沉淀，反应的离子方程式为S2O+Mn2++2H2O=2SO+MnO2↓+4H+，故A正确； B．由过二硫酸根离子的结构式可知，“除锰”反应中每消耗1mol 过二硫酸根离子，氧元素共得到2mol电子，故B错误； C．由分析可知，加入氧化锌、碳酸锌等调节溶液pH的目的是将溶液中的铁离子转化为氢氧化铁沉淀，则试剂X可能为氧化锌、碳酸锌等，故C正确； D．由分析可知，滤液中含有钠离子和铵根离子，故D正确； 故选B。 2．D 【详解】A．由图可知，溶液中增大时，氯化银的分布系数δ先增大后不断减小，说明氯化银的溶解度起始时随着增大而不断减小，当溶液中银离子和氯离子形成络离子时，随着增大，氯化银的溶解度增大，即随着增大，的溶解度先减小后增大，故A正确； B．由方程式可知，反应的平衡常数，由图可知，，溶液中，则平衡常数=100.2，故B正确； C．由图可知，当时，，故C正确； D．根据题中所给信息有，，则有，K只受温度影响，比值不变，故D错误； 故答案选D。 3．B 【详解】A．溶液中发生水解反应得到H2CO3，离子方程式为：，A错误； B．银氨溶液中加入盐酸，反应生成氯化银沉淀、铵根离子和水，反应的离子方程式为：，B正确； C．以为原料制备硝酸的第一步反应中和O2反应生成NO和H2O，化学方程式为：，C错误； D．向溶液中加入少量NaOH溶液生成碳酸钙沉淀，离子方程式为：，D错误； 故选B。 4．D 【详解】A．往溶液中通入形成饱和溶液X，有微量生成，即亚铁离子恰好生成沉淀，，A正确； B．根据反应①、②、③，由盖斯定律，反应①-②-③可得反应，则，B正确； C．溶液中，HS-的水解常数为，则，故溶液中，C正确； D．根据电荷守恒，溶液X中存在，D错误； 故选D。 5．D 【详解】A．的盐酸溶液的，加入溶液，两者恰好完全反应生成强酸弱碱盐，溶液呈酸性，故，A项错误； B．常温下，在任何溶液中均相等，B项错误； C．因为两者恰好完全反应生成，溶液显酸性，故本实验应该选择甲基橙作指示剂，C项错误； D．b点溶液中元素质量守恒：，D项正确； 选D。 6．D 【详解】A．向蒸馏水中加入浓硫酸，温度升高，KW增大，故A错误； B．向稀氨水中加少量 NH4Cl固体，增大，抑制的电离，使得减小，将增大，故B错误； C．根据电荷守恒得：，溶液呈中性，即，代入得：，物料守恒得：，即，故C错误； D．0.2mol/L H2S 溶液与0.2mol/L NaOH 溶液等体积混合，恰好生成0.1mol/LNaHS，可得物料守恒：，电荷守恒：，两式相加得，即，故D正确； 故选D。 7．A 【分析】根据电离平衡常数Ka1，计算出Na2HPO3的水解常数，则的电离程度大于水解程度； 【详解】根据电离平衡常数Ka1，，计算出Na2HPO3的水解常数，则的电离程度大于水解程度； A．因为是利用强酸滴定弱碱，根据酚酞变色的pH范围是8.0—10.0，可以选择酚酞作指示剂，故A正确； B．a点的时候，溶液溶质是Na2HPO3，水解为主，故a点水解程度最大，b点为第一个计量点，反应为HCl+ Na2HPO3= NaCl+NaH2PO3，b点溶质为等物质的量的NaCl、Na2HPO3，根据可以电离出H+，水的电离会受到抑制。c点的反应为HCl+NaH2PO3= NaCl+H3PO3，溶液酸性为最强，所以水的抑制最大，故B错误； C．b点对应的溶液中，溶质为等物质的量的NaCl、NaH2PO3，因为Cl-不水解，而会水解，则Cl-＞，同时根据分析可知，的电离程度大于水解程度，则＞H3PO3，而Na2HPO3是二元弱酸，溶液中不存在离子，所以判断结果应该是：Cl-＞＞ ＞H3PO3，故C错误； D．c点溶液中，存在等物质的量的NaCl和H3PO3，根据电荷守恒，c（Na+）=c（Cl-），H3PO3溶液中电荷守恒关系为c（H+）=c（OH-）+c（）+2c（），故D错误； 故答案选A 【点睛】抓住盐类物质中，某离子水解以后的各微粒的浓度大小，以及每一步变化过程中所涉及的反应后的产物来开展分析 8．B 【分析】NaOH溶液加入越多，越小，越大，越小，据此分析解题。 【详解】A．当时V＜20，HCOOH没有完全反应，随着减小，说明甲酸浓度减小，浓度增大，故水的电离程度增大，A正确； B．当=0时，pH=3.75，则，时，溶液中含等浓度的HCOOH和HCOONa，根据电离常数可知，HCOOH电离程度大于水解程度，导致＞，因此当V＝10时达到图像c点左侧，B错误； C．V=20时，恰好完全反应生成HCOONa，醋酸根水解呈碱性，C正确； D．根据B选项知，的数量级为，D正确； 故选B。 9．D 【分析】该工艺流程原料为，产品为，“酸化、溶解”后溶液中含有，在“沉铁”工艺中与结合生成，从溶液中过滤、洗涤得固体。 【详解】A．“酸化、溶解”后溶液中含有，溶液显酸性，存在，则，A错误； B．溶液中存在、，根据<可知，的电离程度大于水解程度，故，B错误； C．溶液呈酸性，故反应的离子方程式为：，C错误； D．反应的平衡常数，D正确； 答案选D。 10．B 【详解】A．的X、Y转化为配离子时，溶液中，则，根据图像可知，纵坐标约为时，溶液中，则溶液中的平衡浓度：，A错误； B．Q点时，即，加入少量可溶性Y盐后，会消耗形成Y配离子，使得溶液中减小(沿横坐标轴向右移动)，与曲线在Q点相交后，随着继续增大，X对应曲线位于Z对应曲线上方，即，则，B正确； C．设金属离子形成配离子的离子方程式为金属离子配离子，则平衡常数，，即，故X、Y、Z三种金属离子形成配离子时结合的越多，对应曲线斜率越大，由题图知，曲线斜率：，则由Y、Z制备等物质的量的配离子时，消耗的物质的量：，C错误； D．由P点状态移动到形成Y配离子的反应的平衡状态时，不变，增大，即增大、c(Y配离子)减小，则P点状态Y配离子的解离速率>生成速率，D错误； 本题选B。 11．C 【详解】A．臭氧消毒是利用臭氧的强氧化性，而且臭氧是极性分子，A错误； B．和互溶，不能用分液法分离，应用蒸馏法，B错误； C．生石灰与水反应放热，可作为热源为自热米饭加热，C正确； D．氯化铵溶液水解呈酸性，可用于清洗铁锈，与氯化铵分解产生无关联，D错误； 故选C。 12．C 【详解】A．重结晶法是利用混合物中各组分在某种溶剂中溶解度不同或在同一溶剂中不同温度时的溶解度不同而使它们相互分离的一种方法，不需要使用②③，A错误； B．CH2Cl2和CCl4沸点相差较大，故用蒸馏的方法分离CH2Cl2和CCl4，需要用到直形冷凝管，不能用球形冷凝管，B错误； C．用乙醇制备乙烯时，因测量的是溶液的温度，需将温度计的下端插入液面以下，需要使用③⑤，C正确； D．NaOH应该用碱性滴定管，不能用④，D错误； 故选C。 13．A 【分析】钴废料(主要成分为，还含有少量等杂质)中加硫酸、H2O2酸浸，还原为Co2+，转化为对应硫酸盐，二氧化硅不溶解，滤渣为二氧化硅，滤液中加氨水调溶液的pH，沉淀Al3+、Fe3+，过滤，滤液中加碳酸氢铵沉钴，得CoCO3沉淀，然后碳酸钴和碳酸锂高温焙烧生成。 【详解】A．由流程可知，钴废料(主要成分为，还含有少量等杂质)中加硫酸、H2O2酸浸，被H2O2还原为Co2+，所以氧化性：，故A错误； B．电离常数：碳酸的，所以水解常数，所以溶液显碱性，故B正确； C．气体为CO2，通入氨水至过量后所得溶液为溶液，溶液可循环利用，故C正确； D．“高温焙烧”时，碳酸钴和碳酸锂反应生成，钴元素化合价升高，则有氧气参与，反应的化学方程式：，故D正确； 故答案为：A。 14．D 【详解】A．往碘的CCl4溶液中加入等体积浓KI溶液，振荡，静置，分层，下层由紫红色变为浅粉红色，上层呈棕黄色，说明溶液中发生反应：I﹣+I2，呈棕黄色，证明碘在浓KI溶液中的溶解能力大于在CCl4中的溶解能力，A不合题意； B．等物质的量浓度的KF和KSCN混合溶液中加入过量FeCl3溶液，振荡，由于Fe3+过量，则即使观察到溶液变红也不能比较F﹣和SCN﹣与铁离子的结合能力强弱，由于过量的Fe3+与SCN﹣结合呈红色溶液Fe(SCN)3，B不合题意； C．由于不知道一定量的MgCl2的量究竟过不过量，若氯化镁溶液少量时，NaOH溶液分别与氯化镁、氯化铜反应生成沉淀，由实验操作和现象，不能证明Cu(OH)2的Ksp比Mg(OH)2小，C不合题意； D．只有温度不同，温度高的溶液中先出现浑浊，则温度升高，该反应速率加快，D符合题意； 故答案为：D。 15．(1)Cl- (2) 4.13×10-6 能 【详解】（1）根据， AgCl沉淀开始生成时，所需的，沉淀开始生成时，所需的，因此先沉淀。 （2）当CrO以Ag2CrO4形式沉淀时，溶液中的，则溶液中。根据上述计算结果得当开始沉淀时，，故与能有效分离。 16．(1)或 (2) (3) (4) 2.0×10-5 5.0×10-3 【详解】（1）溶液中存在水解平衡，加入或，消耗溶液中的氢离子，促使平衡正向移动，使转化为而除去，且不会引入其他的杂质； （2）的某一元强碱溶液呈碱性，则，的某一元强酸，则，且，可得的强酸，pH=b的强碱，恰好中和，则有，可得：，，则，故，又，则，所以，； （3）①由可知，更难溶，故沉淀转化的离子方程式为； ②由，设溶液为，则，解得，该条件下的溶解度约为； （4）当溶液中氯离子完全沉淀时，，结合计算得到，此时溶液中。 17．(1)HCNH++CN- (2)1.6×10-5 (3) ˂ 2(10-a-10a-14) 0.2mol•L-1 5×107 【详解】（1）HCN是弱酸，HCNH++CN-； （2）25℃时，该酸的电离常数为Ka=6.2×10-10，KCN溶液中CN-的水解常数等于水的离子积除以其电离常数，即K h=1.6×10-5； （3）0.2mol•L-1的KOH溶液与0.4mol•L-1的HCN溶液等体积混合后，得到等浓度的KCN与HCN混合溶液，其浓度都为0.1mol•L-1，又因为Kh>Ka，则溶液中CN-的水解程度大于HCN的电离程度，则混合溶液中c(K+)和c(HCN)浓度大小关系是c(K+)˂c(HCN)； 两种溶液混合后溶液为等浓度的KCN与HCN混合溶液，其浓度都为0.1mol•L-1，根据电荷守恒和物料守恒可知，c(K+)+ c(H+)=c(CN-)+c(OH-)，2c(K+)=c(CN-)+c(HCN)，两者结合可知，2c(H+)-2c(OH-)=c(CN-)+c(HCN)，且pH=a，则c(H+)=10-a，c(OH-)=10a-14，c(CN-)+c(HCN)= 2(10-a-10a-14)；根据物料守恒可知，2c(K+)=c(CN-)+c(HCN)=0.2mol•L-1； K=。 18．(1)、 (2) ＞ 产生气泡 变小 ＞ 1.22 (3) 【详解】（1）H2C2O4属于弱酸，其电离方程式为H2C2O4H++、H++。 （2）由于Ka1(H2C2O4) ＞Ka2(H2C2O4)＞Ka1(H2CO3) ＞Ka2(H2CO3)，根据越弱越水解，相同浓度的NaHC2O4、Na2C2O4、NaHCO3、Na2CO3四种溶液中碱性最强的物质是Na2CO3。用0.1mol/LNaOH溶液滴定25mL0.1mol/L草酸溶液，图中X点加入25mLNaOH溶液得到NaHC2O4溶液，加入50mLNaOH溶液得到Na2C2O4溶液。 ①由图可知，X点为NaHC2O4溶液，的水解平衡常数为=1.67×10-13＜Ka2(H2C2O4)，的电离程度大于其水解程度，X点溶液呈酸性，c(H+)＞c(OH-)；由于Ka2(H2C2O4)＞Ka1(H2CO3) ＞Ka2(H2CO3)，故向NaHC2O4溶液中滴加少量Na2CO3，发生反应2NaHC2O4+Na2CO3=2Na2C2O4+CO2↑+H2O，故观察到产生气泡的现象；随着反应的进行，c()减小、c()增大，故变小。当滴加50mLNaOH溶液时得到Na2C2O4溶液，Na2C2O4属于强碱弱酸盐，其水溶液呈碱性，溶液中的物料守恒为c(Na+)=2[c()+c()+c(H2C2O4)]，c(Na+)＞2c()+c()+c(H2C2O4)。 ②滴定过程中所得混合溶液中时，Ka1(H2C2O4)==6.0×10-2，解得c(H+)=6.0×10-2mol/L，pH=-lg6.0×10-2=2-0.78=1.22。 （3）反应+=+的平衡常数K====1.1×106。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$