2025届高三化学一轮复习 水溶液中的离子反应与平衡

水溶液中的离子反应与平衡 一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。 1.下列溶液一定显酸性的是 ①pH<7的溶液　②c(H+)=c(OH-)的溶液　③c(H+)=1×10-7 mol·L-1的溶液　④c(H+)>c(OH-)的溶液　⑤0.1 mol·L-1的NH4Cl溶液 A.①⑤ B.④⑤ C.③④ D.①② 2.物质的量浓度相同的下列溶液中,含离子和分子种类最多的是 A.BaCl2 B.CH3COOK C.Na2S D.氨水 3.常温下,pH为4的FeCl3溶液和pH为10的K2CO3溶液中,水的电离度分别为α1和α2,则它们的大小关系是 A.α1>α2 B.α1<α2 C.α1=α2 D.无法判断 4.在25 ℃时,向V mL pH=a的盐酸中滴加10V mL pH=b的NaOH溶液,溶液中Cl-的物质的量恰好等于Na+的物质的量,则a+b的值是 A.13 B.14 C.15 D.不能确定 5.为了除去MgCl2溶液中的FeCl3,可在加热搅拌的条件下加入一种试剂,然后过滤,该试剂是 A.NaOH B.Na2CO3 C.氨水 D.MgO 6.下列实验操作中,与盐类水解无关的是 A.利用SbCl3制备Sb2O3时,将SbCl3缓缓加入大量水中,并加入少量氨水 B.将SOCl2与AlCl3·6H2O混合并加热制备无水氯化铝 C.在实验室中配制Na2S溶液时,加入几滴NaOH溶液 D.使用NaAlO2和NaHCO3溶液混合制备Al(OH)3沉淀 7.下列生活、自然界中的现象或事实,不存在沉淀转化的是 A.为了除去锅炉水垢中的硫酸钙,先用碳酸钠溶液浸泡,再用盐酸清洗 B.自然界中的原生铜转化为CuSO4,然后CuSO4遇闪锌矿(ZnS)转化为铜蓝(CuS) C.为了预防龋齿,使用含氟牙膏将Ca5(PO4)3OH(s)转化为Ca5(PO4)3F(s) D.向亚硫酸钡中加入硝酸,其可转化为硫酸钡 8.食醋的有效成分主要为醋酸(用HAc表示),常温下HAc的Ka=1.0×10-4.76。下列说法正确的是 选项 实验操作 实验结论 A 向冰醋酸中不断加水,其导电能力先增强后减弱 HAc的电离程度先增大后减小 B 常温下,测得NH4Ac水溶液的pH=7.0 NH4Ac溶于水不发生水解 C 加入NaOH溶液与HAc溶液恰好中和 中和后溶液中c(Na+)=c(Ac-)+c(HAc) D 常温下,等体积的HAc溶液与NaAc溶液混合至pH为4.76 混合前,HAc溶液与NaAc溶液的物质的量浓度相同 　　 9.常温下,下列各组离子一定能在指定溶液中大量共存的是 A.由水电离出的c(H+)=1×10-12 mol·L-1的溶液中:K+、HC、Cl-、Mg2+ B.=1×10-13 mol·L-1的溶液中:N、Ca2+、Cl-、N C.=1的溶液中:Fe3+、Na+、N、S D.与Al反应放出H2的溶液中:Mg2+、Cu2+、N、S 10.下列说法正确的是 A.铜锌原电池中,盐桥中的K+和N分别移向负极和正极 B.合成氨的过程中,将NH3液化分离,可加快正反应速率,提高H2的转化率 C.泡沫灭火器工作时发生的反应为Al3++3HCAl(OH)3↓+3CO2↑ D.保持温度不变,向稀氨水中缓慢通入CO2,溶液中的值增大 11.酒石酸(,简写成H2R)是葡萄酒中主要的有机酸之一。已知H2R和H2SO3的电离平衡常数如下: 化学式 H2R H2SO3 电离平衡常数 Ka1=9.1×10-4、Ka2=4.3×10-5 Ka1=1.4×10-2、Ka2=6.0×10-8 下列说法正确的是 A.1 mol H2R最多能与1 mol Na2SO3反应 B.由于酒石酸氢钠水解显碱性,因此稀释时溶液pH减小 C.将少量二氧化硫通入酒石酸钠溶液中,其反应为SO2+H2O+2R2-S+2HR- D.等物质的量浓度的KHR和K2R的混合溶液中存在2c(K+)=3c(H2R)+3c(HR-)+3c(R2-) 12.探究一元弱酸HA在苯-水体系中的溶解情况。常温下,HA在水和苯两相中的变化如图所示,HA在两相间的分配系数为=1.0,HA在水中的电离平衡常数Ka(HA)=1.0×10-4。下列说法错误的是 A.水中:c(HA)+c(H+)=c(A-)+c(OH-) B.水中:c(HA)=1.0×10-3 mol·L-1 C.实验测得苯中c[(HA)2]=1.0×10-4 mol·L-1,则平衡常数K=100 D.在水中滴加少量浓盐酸,则苯中c[(HA)2]增大 13.某温度下,饱和溶液中-lg[c(C)]或-lg[c(F-)]与-lg[c(Ca2+)]的关系如图所示。下列说法错误的是 A.曲线②代表CaF2的沉淀溶解曲线 B.该温度下,CaCO3的溶度积常数的数量级为10-8 C.升高温度,曲线①向左下方移动,且与原曲线保持平行 D.当F-恰好完全沉淀时,溶液中的c(C)约为10-8 mol·L-1 14.常温下,用NaOH标准溶液滴定20 mL等浓度的三元酸H3A,得到pH与V(NaOH)、lgX[X=或或]的关系分别如图1、2所示。下列说法错误的是 A.当pH=10时,lg=-2.36 B.若溶液中c(H2A-)>c(H3A)>c(HA2-),则2.12<pH<7.2 C.在NaOH溶液的体积为20~40 mL的滴定过程中,水的电离程度逐渐增大 D.用NaOH标准溶液滴定NaH2A溶液时,可选用酚酞作指示剂 二、非选择题:本题共4小题,共58分。 15.(13分)Ⅰ.下表是25 ℃时某些弱酸的电离常数,其中多元弱酸分步电离。 弱酸 HF HCN HCOOH CH3COOH H2CO3 H2C2O4 电离常 数Ka 3.53×10-4 6.2×10-10 1.765×10-4 1.753×10-5 Ka1=4.4×10-7 Ka2=4.7×10-11 Ka1=5.4×10-2 Ka2=5.4×10-5 (1)根据表中数据判断下述反应可以发生的是　　　　(填序号)。 ①NaF+CH3COOHCH3COONa+HF ②CO2+2NaClO+H2O2HClO+Na2CO3 ③HF+NaHCO3NaF+H2O+CO2↑ ④CH3COOH+KHC2O4CH3COOK+H2C2O4 (2)将少量CO2通入NaCN溶液中发生反应的离子方程式为　　　　　　　　。 (3)已知CH3COONH4溶液显中性,则HCOONH4溶液中离子浓度从大到小的顺序为　　　　　　　　　　　　。 (4)25 ℃时,若将a mol·L-1的NH3·H2O与0.01 mol·L-1的H2SO4溶液等体积混合,所得溶液中c(N)=2c(S),则该温度下NH3·H2O的电离常数Kb=　　　　(用含a的代数式表示)。 Ⅱ.水的电离平衡曲线如图所示。 (5)25 ℃时,将100体积pH=3的HCl溶液与1体积由水电离出的c(OH-)=10-xmol·L-1的NaOH溶液混合后溶液呈中性,则x=　　　。 (6)T ℃时,将浓度均为0.02 mol·L-1的Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液等体积混合,所得混合液的pH=　　　　。 16.(16分)硼砂(Na2B4O7·10H2O)是一种易溶于水的无色晶体,也是制取含硼化合物的基本原料。回答下列问题: (1)配制460 mL 0.01 mol·L-1Na2B4O7溶液,需要用托盘天平称取　　　 g Na2B4O7·10H2O。 (2)由弱酸及其盐、弱碱及其盐组成的混合溶液能在一定程度上抵消或减轻由外加少量强酸或强碱对溶液酸碱度的影响,从而保持溶液的pH相对稳定,该混合溶液被称之为缓冲溶液。某化学小组研究硼砂缓冲溶液的pH及影响因素。已知Na2B4O7在水溶液中存在以下平衡: Na2B4O7+7H2O2Na++2B(OH)3+2B(OH B(OH)3+H2OB(OH+H+　Ka B(OHB(OH)3+OH-　Kb 按下表数据配制硼砂缓冲溶液,测定溶液的pH,并记录数据,实验所用HCl、NaOH溶液的浓度均为0.1 mol·L-1。 序号 硼砂溶液/mL V(NaOH)/mL V(HCl)/mL V(H2O)/mL pH Ⅰ 40.00 6.00 0.00 4.00 10.10 Ⅱ 40.00 4.00 0.00 6.00 9.72 Ⅲ 40.00 1.00 a b 9.35 … Ⅶ 40.00 0.00 2.00 8.00 8.88 Ⅷ 40.00 0.00 4.00 6.00 8.51 ①表中数据a=　　　　,b=　　　　。 ②由实验Ⅰ和Ⅱ可知,增大NaOH溶液的体积,硼砂溶液中的值　　　(填“增大”、“减小”或“不变”),试从电离平衡角度分析原因:　　　　　　　　。 ③由表中数据可知,硼砂缓冲溶液中Ka　　　　(填“>”、“<”或“=”)Kb。 (3)硼酸的酸性太弱,不能用碱的标准溶液直接滴定,实验室常采用间接滴定法,其原理如下: 滴定步骤: 取25 mL硼酸溶液锥形瓶冷却滴定终点 ①滴定至终点时的现象是　　　　。 ②滴定至终点时,消耗22.00 mL NaOH标准溶液,则硼酸的物质的量浓度为　　　　。 ③滴定时,若滴定管尖嘴部分有气泡,滴定过程中消失,将导致测得的硼酸的物质的量浓度　　　　(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。 ④由滴定曲线图可知,的电离常数为　　　　(结果保留3位有效数字)。 　 17.(14分)高铁酸钾(K2FeO4)是一种高效多功能的新型绿色消毒剂,为紫色固体。回答下列问题: (1)湿法制备高铁酸钾的反应体系中有六种微粒:Fe(OH)3、Cl-、OH-、Fe、ClO-、H2O。写出湿法制备高铁酸钾的离子方程式:　　　　　　　　　　。 (2)高铁酸钾处理废水的原理如图所示。 ①过程①中活细菌表现了　　　　(填“氧化性”或“还原性”)。 ②高铁酸钾溶于水中极易分解得到氧气和氢氧化铁胶体,写出该反应的化学方程式:　　　　　　　　　　。 (3)高铁酸钾溶液中存在多个平衡,本题条件下仅考虑如下平衡: Ⅰ.Fe(aq)+H2O(l)HFe(aq)+OH-(aq)　K1=10-6.6(25 ℃) Ⅱ.HFe(aq)+H2O(l)H2FeO4(aq)+OH-(aq)　K2=10-10.5(25 ℃) ①下列有关高铁酸钾溶液的说法中正确的是　　　　(填字母)。 A.加入少量硫酸,溶液中HFe的浓度增大 B.加入少量K2FeO4,反应Ⅱ的平衡向左移动 C.加入少量NaOH,溶液的pH减小 D.加入少量水稀释,溶液中保持不变 ②25 ℃时,0.10 mol·L-1的K2FeO4溶液中含铁微粒的分布系数随pH的变化关系如图1所示。当pH=6时,令Fe、HFe、H2FeO4的平衡浓度分别为x mol·L-1、y mol·L-1、z mol·L-1,则x、y、z之间的关系式为　　　=0.10;溶液中HFe的平衡浓度为　　　　(保留两位有效数字,已知10-1.4≈0.04)。 ③在稀溶液中,一种物质对光的吸收程度(A)与其所吸收光的波长(λ)有关;在一定波长范围内,最大A对应的波长(λmax)取决于物质的结构特征;浓度越高,A越大。混合溶液在某一波长的A是各组分吸收程度之和。为研究pH对反应Ⅰ和Ⅱ平衡的影响,配制浓度相同、pH不同的K2FeO4稀溶液,测得其A随λ的变化曲线如图2所示,波长λ1、λ2和λ3中,与Fe的λmax最接近的是　　　　;溶液pH从a到b的过程中,的值　　　　(填“增大”、“减小”或“不变”)。 　　 18.(15分)以锌精矿(主要成分为ZnS、MnO2,还含有FeS、CdO、Al2O3、Ag、PbCO3等)为原料可制备MnSO4·H2O,工艺流程如下。 已知:①部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下表。 沉淀物 Fe(OH)3 Al(OH)3 Zn(OH)2 Mn(OH)2 Cd(OH)2 开始沉淀 2.3 4.0 6.4 7.8 8.2 完全沉淀 4.1 5.2 8.0 9.8 9.7 ②常温下,Ksp(ZnS)=3.0×10-25,H2S的电离常数Ka1=9.0×10-8、Ka2=1.0×10-12。 ③常温下,Fe(OH)3和Al(OH)3均为胶状物,吸附能力强。 回答下列问题: (1)“浸出”时常用的还原剂有纤维素(C6H10O5)n、H2O2等,(C6H10O5)n的氧化产物为CO2,则酸性条件下MnO2与(C6H10O5)n反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　。 (2)“除铁、铝”时使用氨水调节pH,该过程应该适当升高温度,有利于氢氧化铝、氢氧化铁胶体的沉降,并可以减少锌、锰、镉的损失,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)根据流程图可知,Cd2+、Mn2+、Zn2+的氧化性由强到弱的顺序为　　　　。“锌锰分离”时氨水的量不能过多,否则会形成[Zn(NH3)4]2+,而且会造成Mn的部分损失,写出Zn(OH)2溶解产生[Zn(NH3)4]2+的离子方程式:　　　　　　　　　　　　,若“锌锰分离”时c(Zn2+)=0.10 mol·L-1,最终选择将溶液的pH控制为7.5,此时溶液中Zn2+的沉淀率为　　　　(反应前后液体的体积变化忽略不计)。 (4)“深度除锌”中,反应Zn2++H2SZnS↓+2H+的平衡常数K=　　　　。 (5)在MnSO4·H2O隔绝空气脱水时,是否需要加入适量的硫酸?　　　　(填“是”或“否”),其原因是　　　　　　　　　　　　。 　　答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 B C C A D D D C B C D A B B 15.(1)③(2分) (2)CO2+H2O+CN-HCN+HC(2分) (3)c(HCOO-)>c(N)>c(H+)>c(OH-)(2分) (4)(或)(3分) (5)13(2分) (6)10(2分) 16(1)1.9(2分) (2)①0.00(1分);9.00(1分) ②减小(1分);增大NaOH溶液的体积,溶液中c(OH-)增大,c(H+)减小,则平衡B(OH)3+H2OB(OH+H+向右移动,平衡B(OHB(OH)3+OH-向左移动,n[B(OH]增大,n[B(OH)3]减小,故的值减小(2分) ③<(2分) (3)①当滴入最后半滴NaOH溶液时,锥形瓶中的溶液由无色变为浅红色,且30 s内不褪色(2分) ②0.1100 mol·L-1(2分) ③偏大(2分) ④1.01×10-5(1分) 17.(1)2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-2Fe+3Cl-+5H2O(2分) (2)①还原性(1分) ②4K2FeO4+10H2O8KOH+4Fe(OH)3(胶体)+3O2↑(2分) (3)①AD(2分) ②x+y+z(或x+y)(2分);0.096 mol·L-1(2分) ③λ3(1分);减小(2分) 18.(1)(C6H10O5)n+12nMnO2+24nH+12nMn2++6nCO2↑+17nH2O(2分) (2)加热可减少氢氧化铝、氢氧化铁胶体对锌、锰、镉的吸附,故锌、锰、镉的损失降低了(2分) (3)Cd2+>Zn2+>Mn2+(2分);Zn(OH)2+4NH3·H2O[Zn(NH3)4]2++2OH-+4H2O(2分);99.9%(2分) (4)3×105(2分) (5)否(1分);脱水时虽然存在平衡MnSO4+2H2OMn(OH)2+H2SO4,但H2SO4难挥发,且随着水的挥发,H2SO4浓度增大,平衡逆向移动,最终得到MnSO4固体(2分) 第 11 页 共 11 页 学科网（北京）股份有限公司 $$