2027届高三化学一轮复习九、水溶液中的离子平衡专项训练

**基本信息** 以守恒思想与平衡原理为核心，系统整合电离、水解、沉淀溶解平衡，通过图像分析与定量计算培养科学思维，实现知识点逻辑串联与解题方法迁移。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |电离平衡与离子浓度比较|8题（如1、7、11）|电荷守恒、物料守恒、分布分数分析|从弱电解质电离概念到离子浓度比较，构建“概念-原理-应用”逻辑链| |沉淀溶解平衡|2题（3、13）|溶度积计算、沉淀转化原理|基于Ksp定量分析沉淀生成与转化，强化平衡移动证据推理| |盐类水解与应用|2题（4、14）|水解平衡影响因素、实验设计|结合生活实例理解水解实质，培养实验探究与变量控制能力| |综合计算与实验探究|2题（8、12）|三段式计算、平衡常数推导|整合多平衡体系，提升复杂问题解决与模型认知能力|

高中化学 水溶液中的离子平衡 1.25 ℃时，将浓度和体积分别为、的一元强碱溶液和、的一元弱酸HA溶液混合，下列关于该混合溶液的叙述正确的是( ) A.若pH＞7，则一定满足 B.只有当pH＜7时，才能满足 C.当pH=7时，若，则 D.若、，则 2.以下能说明在水溶液中电离情况为的是( ) A.溶液 B.NaHA溶液中无分子 C.溶液中 D.NaHA溶液呈酸性 3.常温下与CuS在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示，指或。下列说法正确的是( ) A.c点所在曲线表示与的关系 B.可近似完全转化为 C.b点分散系中含有和CuS固体混合物 D.的数量级为 4.合理利用某些盐能水解的性质，能解决许多生产、生活中的问题，下列叙述的事实与盐类水解的性质无关的是( ) A.金属焊接前可用溶液作除锈剂 B.用热的纯碱溶液可去除油污 C.配制溶液时，加入一定量Fe粉 D.向溶液中加入粉末后有气泡产生 5.如图表示水中和的关系，下列判断错误的是( ) A.两条曲线间任意点均有 B.M区域内（不包括曲线上的点）任意点均有 C.图中 D.XZ线上任意点均有pH=7 6.常温下，溶液中含N（虚线）或含S（实线）微粒的分布分数（平衡时某种微粒的浓度占含该元素的各种微粒浓度之和的分数）与pOH的关系如图所示（用盐酸或NaOH溶液调pH，不考虑和的逸出）。下列说法正确的是( ) A.a曲线表示 B.常温下， C.时，存在： D.用氨水滴定溶液时，应选择甲基橙作指示剂 7.（双选）常温下，用0.100 溶液分别滴定20.00 mL 0.100 的HX和HY溶液，滴定曲线如图所示。下列说法正确的是( ) A.和的数量级分别为和 B.B点满足 C.HX曲线上的A点溶液与C点溶液混合，则存在 D.A、B、C三点中由水电离出的大小顺序为C＞A＞B 8.某工厂废液经简易处理后的沉淀泥浆中含有大量废铜丝和少量V、Ti、Fe、Si元素氯化物及复杂化合物，一种以该沉淀泥浆为原料回收铜与钒的工艺流程如图所示。 已知：常温下，，溶液中的离子浓度小于或等于时可以认为该离子已经除尽。下列说法错误的是（ ） A.泥浆在空气中堆放后由灰色变为疏松的绿色粉状，是因为铜被氧化，便于后续酸浸时铜进入溶液 B.流程中利用除氯，可以减少酸浸时含氯化合物的挥发 C.若浸出液中的浓度为0.1 ，则酸浸时可调pH=5 D.焙烧加入的目的是使V元素转化成可溶性的钒酸盐 9.草酸广泛应用于食品、药品等领域。常温下，通过下列实验探究了草酸的性质： 实验1：向溶液中滴入一定量溶液。混合溶液的pH与[或]的关系如图所示。 实验2：向溶液中加入溶液。 已知：时，。混合后溶液体积变化忽略不计。 下列说法错误的是( ) A.实验1，当溶液中时， B.实验1，当溶液呈中性时： C.实验2，溶液中有沉淀生成 D.实验2，溶液中存在： 10.常温下，在VI）总浓度始终为的溶液中，铬元素以形式存在，随pH变化如图。下列说法正确的是( ) A.曲线I代表的组分为 B.P点： C.的平衡常数 D.Q点: 11.氨基乙酸（）是结构最简单的氨基酸分子，其分子在水溶液中存在如下平衡： 在25 ℃时，其分布分数δ[如]与溶液pH关系如图所示。在100 mL 0.01 溶液中逐滴滴入0.1 NaOH溶液，溶液pH与NaOH溶液滴入体积的变化关系如图所示。下列说法错误的是( ) A.曲线Ⅰ对应的离子是 B.a点处对应的pH为9.6 C.b点处 D.c点处 12.在非水溶剂中研究弱酸的电离平衡具有重要科学价值。一定温度下，某研究组通过分光光度法测定了两种一元弱酸HX（X为A或B）在某非水溶剂中的。 a.选择合适的指示剂，；其钾盐为KIn。 b.向KIn溶液中加入HX，发生反应：。KIn起始的物质的量为，加入HX的物质的量为，平衡时，测得随的变化曲线如图。 已知：该溶剂本身不电离，钾盐在该溶剂中完全电离。 ①计算。（写出计算过程，结果保留两位有效数字） ②在该溶剂中，（HB）___________；_______。（填“＞”“＜”或“＝”） 13.以银盐为例探究沉淀溶解的反应规律。 已知时部分物质的溶度积如表： 化学式 【实验1】将溶液和溶液等体积混合（忽略因混合导致的溶液体积变化），得白色沉淀。再加入少量KI固体，沉淀变黄。 （1）用离子方程式解释沉淀变黄的原因：___________________________________。 （2）依据实验现象，下列说法正确的是_______（填字母）。 A.白色沉淀的上清液中， B.白色沉淀的上清液中， C.该实验能证明 【实验2】向三份等物质的量的和固体中分别加入氨水，AgCl溶解，AgI和均不溶解。 （3）用平衡移动原理解释AgCl溶于氨水的原因：_______________________。 （4）AgI与水形成的浊液与上述AgI和氨水形成的浊液相比，：前者_______（填“>”“<”或“=”）后者。 【实验3】向两份盛有等物质的量的固体的试管中分别加入硝酸溶液，水浴加热。AgI不溶解；盛有的试管中黑色固体逐渐减少，有无色气泡产生，溶液中出现乳白色浑浊，试管口处气体略显红棕色，最终无黑色沉淀，有淡黄色沉淀。 （5）由实验现象推测溶于硝酸经过两步反应： ⅰ.↑； ⅱ.___________________________________________（写离子方程式）。 （6）已知KI能被稀硝酸氧化。对比溶于稀硝酸的两步反应，分析AgI不溶于稀硝酸的原因：_____________________________________。 （7）实验室回收了一定质量的AgI，欲将其转化为溶液，实验所需试剂为_____________________________。 14.NaClO在生产、生活中有广泛应用，84消毒液的主要成分为NaClO。 某小组设计实验探究外界因素对NaClO水解程度的影响（在本题设定温度范围内NaClO只发生水解反应，不考虑其他副反应）。 【查阅资料】NaClO水解程度，可以通过荧光探针方法准确测定次氯酸溶液的浓度。 【提出猜想】 猜想1：其他条件相同，pH越大，NaClO水解程度越小； 猜想2：其他条件相同，NaClO的浓度越小，NaClO水解程度越大； 猜想3；其他条件相同，适当升温，NaClO水解程度增大。 【设计实验】 实验方案如下（各溶液浓度均为，每支试管各滴加3滴相同浓度的紫色石蕊溶液）： 序号 温度/℃ 褪色时间/s 1 20 10.0 0 5.0 2 20 5.0 0 10.0 3 20 10.0 0 4 20 10.0 2.0 3.0 5 30 10.0 0 5.0 （1）补充实验3中数据___________。 （2）实验1、3、4测得结果，能证明猜想1成立，请用平衡移动原理解释实验结果：____________________________________________。 实验1、2不能验证猜想2，其原因是越小，水解生成的越小。请提出改进方案：__________________________________________________。 （3）实验结果：，但是该实验结果不能证明猜想3成立，其原因是_________________________________________________。 经过小组讨论，大家认为可以通过测定不同温度下NaClO的水解平衡常数，确定温度对NaClO水解程度的影响。 【查阅资料】，为NaClO溶液的起始浓度。 【试剂与仪器】一定浓度的NaClO溶液、标准溶液、蒸馏水、pH计等。 【设计实验】测定在条件下NaClO的水解平衡常数，完成表中实验。 序号 实验内容 记录数据 6 取20.00mL NaClO溶液，用标准溶液滴定至终点，测该NaClO溶液的起始浓度 消耗盐酸体积为 7 测定在条件下纯水的pH a 8 _____________________________________________ b （4）分别在条件下重复上述实验。 ①实验8的实验内容是_________________________。 ②数据处理：，_____________________（用含a、b、V的代数式表示）。 ③实验结论：，升高温度能促进NaClO水解。 答案以及解析 1.答案：D 解析：由于强碱弱酸盐的水溶液显碱性，故当溶液pH＞7时，酸碱可能恰好反应，也可能碱过量，故可能满足或，A错误；溶液中始终存在电荷守恒，与溶液的酸碱性无关，B错误；二者恰好完全反应时溶液显碱性，pH=7说明酸过量，即，若，则，C错误；若、，两溶液恰好反应生成RA，根据物料守恒可得：，D正确。 2.答案：C 解析：常温下，若溶液第一步完全电离，则第一步电离出的浓度为，若第二步只能部分电离出，则溶液中总浓度小于，溶液的pH大于1，A项错误；若NaHA溶液中无分子，说明不会发生水解，但无法说明的电离情况，B项错误；溶液中，当存在，不存在时，根据质子守恒可得，说明第一步完全电离，第二步部分电离，C项正确；NaHA溶液呈酸性，若只存在电离（完全电离或部分电离），则溶液为酸性，若既有电离又有水解，且电离程度大于水解程度，则溶液也为酸性，无法说明的电离情况，D项错误。 3.答案：B 解析： 4.答案：C 解析：是强酸弱碱盐，水解会使其溶液呈酸性，能除锈，与盐类水解有关，A不符合题意；纯碱是，为强碱弱酸盐，水解会使其溶液呈碱性，能促进油脂水解，加热促进水解，与盐类水解有关，B不符合题意；Fe粉具有还原性，配制溶液时，加入一定量Fe粉是为了防止被氧化，与盐类水解无关，C符合题意；是强酸弱碱盐，水解会产生，能与反应生成，与盐类水解有关，D不符合题意。 5.答案：D 解析：由水的离子积的定义可知两条曲线间任意点均有，A正确；由图中坐标轴上的数据可知M区域内（不包括曲线上的点）任意点均有，B正确；温度越高，水的电离程度越大，电离出的与越大，所以，C正确；XZ线上任意点都有，只有当时，才有pH=7，D错误。 6.答案：C 解析： 用氨水滴定溶液时，反应终点溶质为，溶液显碱性，不能选择甲基橙作指示剂，D错误。 7.答案：BD 解析：根据图中0.100 的HY溶液pH为2，则，故A错误；B点溶质为等物质的量的NaY和HY，根据电荷守恒得到，根据物料守恒得到，前者2倍减去后者得到，故B正确；A点溶质为等物质的量的NaX和HX，C点溶质为NaX，A点溶液中存在，C点溶液中存在，则A点溶液与C点溶液混合后不满足，故C错误；向酸中滴碱的过程中，水的电离程度逐渐增大，故C点水电离出的最大，A点、B点溶液显酸性，且A点酸性弱，说明抑制水的电离程度较小，即A点水电离程度大于B点水电离程度，因此三点中由水电离出的大小顺序为C＞A＞B，故D正确。 8.答案：C 解析：泥浆含氯化物，堆放后由灰色变为疏松的绿色粉状，说明铜被氧化生成，酸浸时可以进入溶液便于后期制备胆矾，A正确；除氯时，与反应生成和，常温下除氯，可以在酸浸时减少HCl挥发，更加环保，B正确；pH=5时，，经计算，能使除尽，但此时的浓度为0.1 ，，则也会随之沉淀，C错误；焙烧加入，可以使V元素转化成可溶性的钒酸盐进入溶液，水浸除掉杂质元素，更好地回收钒，D正确。 9.答案：D 解析：题目分析：时，，，则，，由于，结合图像可知。 实验1，当溶液中时，根据，则项正确；实验1，当溶液呈中性时，，，，则，同理，，则，故，B项正确；实验2中，两溶液混合后为物质的量浓度均为的和的混合溶液，草酸主要发生第一步电离，，根据，则，，故溶液中有沉淀生成，C项正确；实验2，根据电荷守恒，有，D项错误。 10.答案：B 解析： 溶液中存在平衡：，随pH增大，氢离子浓度减小，平衡逆向移动，减小，增大，故曲线I代表的组分是，曲线II代表的组分是。 由上述分析知，A项错误；由题图知，Q点，，，则的平衡常数，P点，，，，则，根据物料守恒：，即，，B项正确；的平衡常数，P点处，，则，C项错误；根据电荷守恒，溶液中存在：，Q点处，则，D项错误。 11.答案：C 解析：A（√）曲线Ⅰ对应物质的分布分数随pH增大逐渐减小，pH=0时，溶液呈强酸性，故曲线Ⅰ对应的离子为。B（√）a点时，，故此时pH=9.6。C（×）b点对应溶液pH=6，滴入10 mL NaOH溶液，该点溶液中存在电荷守恒：，而、，故。D（√）c点加入20 mL NaOH溶液，所得溶液中溶质为，结合质子守恒可知，。 12.答案：①由图可知，当时，，设起始时，达到平衡时HA转化的浓度为，列三段式： 则，解得，该反应的平衡常数，代入数据得，故 ②>；> 解析：②根据图像可知，当时，，设起始时均为，达到平衡时HB转化的浓度为，列三段式： 则，，，，，代入数据得，即，结合，知。 13.答案：（1） （2）AC （3）与结合使降低，平衡正向移动 （4）> （5） （6）不能与结合，溶液中小，还原性弱 （7）溶液、稀硝酸 解析：（1）白色沉淀为AgCl，加入KI后，与结合生成更难溶的AgI，沉淀由白色变为黄色，发生反应的离子方程式为。 （2）上层清液溶质主要为等物质的量的，根据元素守恒可知，项正确；上清液中溶解的AgCl达到饱和，，此时，则项错误；沉淀由白色变黄色，说明AgCl转化为AgI，证明，C项正确。 （3）AgCl固体在溶液中存在平衡：与结合生成，从而使降低，平衡正向移动，所以AgCl溶于氨水。 （4）AgI在水中难溶，电离出少量和的浓度由AgI的决定；虽然氨水中的可以与形成，但AgI的极小，溶液中的浓度极低，导致的形成非常有限，不足以显著影响AgI的溶解，所以两种情况下浓度都很低，但氨水中因可与络合略微降低的浓度，则AgI与水形成的浊液中大于AgI与氨水形成的浊液中。 （5）由实验现象：盛有的试管中黑色固体逐渐减少，有无色气泡产生，溶液中出现乳白色浑浊，试管口处气体略显红棕色，最终无黑色沉淀，有淡黄色沉淀可知，溶于硝酸生成NO和硫单质，则ⅱ的离子方程式为。 （6）已知KI能被稀硝酸氧化，溶于稀硝酸的反应中，与结合生成沉淀溶解平衡右移，生成的与硝酸发生氧化还原反应；AgI不溶于稀硝酸，说明不能与结合，溶液中小，还原性弱。 （7）由上述描述可知，AgI不溶于稀硝酸，溶于稀硝酸，因此可以将AgI转化为后与稀硝酸反应，故设计实验方案为：向AgI中加入溶液，充分反应后过滤，将沉淀洗净，再加入足量稀硝酸，水浴加热，过滤，故所需试剂是溶液、稀硝酸。 14.答案：（1）3.0 （2）NaClO溶液中存在，与实验1相比，实验4中pH减小，促进平衡正向移动，增大，褪色时间减小；与实验1相比，实验3中pH增大，平衡逆向移动，减小，褪色时间增大测定不同浓度NaClO溶液中，计算NaClO水解程度 （3）NaClO溶液浓度不变时，升高温度，褪色反应速率本身也增大，褪色时间减小 （4）①测定在条件下该NaClO溶液的pH ②6 解析：（1）该实验探究外界因素（pH、温度、NaClO浓度）对NaClO水解程度的影响，设计实验时，采用控制变量法。各组实验的总体积应相同，总体积为15.0 mL，则实验3中，数据。 实验 变量 分析与讨论 1、2 NaClO溶 液的浓度 实验目的是验证猜想2，由于NaClO浓度越小，水解产生的HClO浓度越小，褪色时间越长，无法据此判断其他条件相同时，NaClO浓度对NaClO水解程度的影响，可以采用荧光探针方法准确测定HClO浓度进行定量计算。 改进方案：测定不同浓度NaClO溶液中，根据计算NaClO水解程度，判断NaClO浓度对水解程度的影响 1、3、4 pH 实验目的是验证猜想1，溶液中存在，减小溶液pH可促进平衡正向移动，增大，褪色时间减小，因溶液pH：实验实验实验4，则 1、5 温度 实验目的是验证猜想3，升高温度，溶液褪色时间受两个方面影响：一是升高温度，NaClO水解程度可能增大，增大，褪色时间减小；二是升高温度，褪色反应速率本身也要增大，使褪色时间减小，因此其他条件相同时，升高温度，褪色时间减小，无法证明一定增大，NaClO水解程度一定增大 （4）①根据资料可知，求需先确定和，实验6是用HCl标准溶液滴定，测NaClO溶液的起始浓度，则实验8应测定在条件下该NaClO溶液的pH（即表中记录数据b）。 ②结合上述分析可知，时，该NaClO溶液中，根据实验7可知，在条件下，则；根据实验6可知，，则，代入。 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