第八章 水溶液中的离子反应与平衡（综合训练）（全国通用）2027年高考化学一轮复习高效培优系列

第八章 水溶液中的离子反应与平衡 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 O16 Mg 24 Cl 35.5 一、选择题(每小题只有一个正确选项，共15×3分) 1.（2026·浙江金华·三模）已知：25℃，。 ， 。下列说法不正确的是 A．稀释浓溶液，可析出CuI固体 B．0.01 molCuI在1 L1 KI溶液中可溶解完全 C． D．足量CuI在2 氨水中溶解达到饱和时的浓度约为0.375 2.（2026·河北衡水·模拟预测）25℃时，的、、，的，。下列有关说法正确的是 A．1 mol/L的溶液的pH为9.52 B．5 mL 1 mol/L的NaOH溶液和3 mL 1mol/L的溶液混合，所得溶液的pH为7.52 C．溶液和溶液，水电离出的：前者大于后者 D．10 mol/L的溶液和2 mol/L的溶液等体积混合，有沉淀生成 3.（2026·广东深圳·二模）已知：25℃下，，，， ，  K；将足量ZnS置于1 L x mol/L的盐酸中，收集到逸出的气体0.15 mol。饱和溶液浓度约为0.1 mol/L。假设溶液体积不变，下列说法不正确的是 A． B．向反应后的溶液中滴加1 mL 0.02 mol/L 溶液，有黑色沉淀生成 C．反应后的溶液为酸性 D．反应后的溶液中 mol/L 4.（2026·北京东城·二模）蛋白质含量是食品标签营养素参考值(NRV)的重要指标。可通过测定样品的含氮量来确定其中蛋白质的含量，一种方法如下。 已知： ① 时， ，溶液中 不能直接用 溶液准确滴定； ②酸碱指示剂的变色范围 ：甲基橙 ，酚酞 。 下列说法不正确的是 A．“消化”时 过量，使蛋白质中的氮元素完全转化为 B．“蒸氨”时加入浓碱并加热，有利于氨蒸出 C．“滴定”时指示剂应选择酚酞 D．该样品的含氮量用氮元素的质量分数表示为 5.（2026·北京海淀·二模）水溶液是半导体及新能源加工领域的重要原料。总氟浓度为的溶液中，pH随的变化如下图。 下列说法不正确的是 A．a点： B．b点： C．水的电离程度： D．电离能力： 6.（2026·湖北武汉·模拟预测）常温下，在初始浓度均为的顺丁烯二酸（H2A）和反丁烯二酸（H2B）的两种溶液中，含A、B物种的分布系数δ[比如]与pH的关系如图所示。下列说法错误的是 A．曲线Ⅲ表示随pH的变化 B．pH=3.8时， C．的平衡常数 D．用等浓度的NaOH标准溶液滴定等体积的上述两种酸溶液，选甲基橙作指示剂，当溶液恰好变为黄色时，消耗NaOH溶液的体积：H2A>H2B 7.（2026·北京东城·一模）25℃下分别取250mL蒸馏水、AgCl饱和溶液和AgCl悬浊液，测定各样品在25℃、35℃和45℃的电导率，数据如下。 温度/℃ 样品电导率 蒸馏水 溶液 悬浊液 25 129 172 172 35 148 197 224 45 164 222 259 已知：电解质稀溶液的电导率与离子浓度和离子迁移速率有关。 离子迁移速率与离子种类和温度有关。 25℃，，。 下列说法不正确的是 A．悬浊液中存在沉淀溶解平衡： B．对比蒸馏水和溶液电导率随温度的变化，推测和的迁移速率随温度升高而增大 C．对比溶液和悬浊液电导率随温度的变化，推测悬浊液中的和随温度升高而增大 D．向25℃的饱和溶液中加入1滴0.1mol/L KI溶液，电导率小于 8.（2026·四川德阳·模拟预测），向10 mL一定浓度的NaClO(含少量NaOH)溶液中，逐滴加入一定物质的量浓度的溶液至过量。测得反应过程中溶液的pH随滴加溶液的体积的变化如图1所示，NaClO溶液中含氯微粒的物质的量分数与pH的关系如图2所示。 已知：①；②当离子浓度时，认为该离子已沉淀完全。 下列分析错误的是 A．a点溶液中 B．c点溶液中 C．对应溶液中水的电离程度： D．cd段溶液中主要发生反应为 9.（25-26高三上·河北沧州·阶段检测）已知和结合形成两种配离子和。常温下，的和的混合溶液中，含铜微粒的分布系数［例如 ］与溶液pH的关系及和的浓度对数与溶液pH的关系如图所示。下列说法错误的是 A．曲线②曲线⑤分别代表、与pH的变化关系 B．， C．， D．当时，体系中 10.（25-26高三上·江西吉安·期末）人体血液中是重要的缓冲对之一，使血液pH始终保持在7.35～7.45范围内。向NaHCO3、Na2CO3混合溶液中通HCl气体或加NaOH固体得到含碳微粒分布系数随pH值变化的图像如下。已知： i．分布系数 ii．溶液体系中缓冲对浓度比超过10时，该体系失去缓冲作用 下列说法错误的是 A．根据图像计算混合溶液具有缓冲作用的pH范围为 B．pH=8.31时，溶液体系中含碳微粒的浓度大小顺序为 C．当过量的酸进入血液中时，血液缓冲体系中的值变小 D．人在剧烈运动后或紧张时，由于过度换气呼出大量二氧化碳可能会出现呼吸性碱中毒，可以注射少量NaHCO3溶液缓解症状 11.（25-26高三上·河北张家口·期末）常温下，将一定浓度的NaF溶液逐滴滴加到含、、HCl的混合液中，混合液中pX随pF的变化如下图所示。已知：；[X为、或]； 。下列叙述错误的是 A．表示的沉淀溶解平衡曲线 B． C．c点溶液中存在： D．反应的 12.（2026·河北沧州·三模）常见教材多以溶于水中的都是以分子存在，粗略得出的电离平衡常数，某小组从电离常数角度重新探究碳酸与醋酸的酸性强弱。查阅资料得知常温常压下  ，常温下，测得醋酸溶液中含碳微粒分布分数与pH的关系、饱和水溶液中[或]与pH的关系如图所示。 下列说法错误的是 A．醋酸的电离常数为 B．M表示与pH的关系 C．对应的 D．当时，与碳酸溶液相比，醋酸溶液的较高 13.（2026·湖北孝感·三模）磷酸铁是制造电池的重要材料，选择合适的条件下制得磷酸铁是科学家研究的方向。时通过加入固体或通入气体调节，可得到溶液中各种含磷的微粒分布系数如图1所示，氢氧化铁在水中的溶解情况如图2中的线，磷酸铁在水中的溶解度若不考虑铁离子的水解只考虑磷酸根离子水解得到如图2所示的曲线。已知的。下列说法正确的是 A．图1中时， B．图1中时，溶液中存在： C．时将均为的和混合溶解配成溶液，则溶液 D．在的溶液中会发生： 14.（2026·河南开封·模拟预测）为了实现废水中磷和氮的高效同步去除，研究人员采用“鸟粪石法”，即在含和磷酸盐的废水中投加镁盐，生成磷酸铵镁()沉淀。已知25℃时：、；下图为溶液中含磷物种和含氮物种的分布分数δ[例如分布分数]随变化的曲线。现向某初始、的废水中加入一定量的固体，并调节溶液pH(调节溶液pH过程中保持溶液的总体积不变)。已知pH=8时，反应体系中只有一种沉淀。下列说法正确的是 A．pH=4时的等于pH=8时的 B．当，溶液的pH=3.66 C．当pH=9.24时， D．pH越大，也越大，反应体系越有利于形成沉淀 15.（25-26高三下·河北沧州·阶段检测）向KCN溶液中加入CuCN粉末，溶液中lgX(、或与)的关系如图所示。已知：常温下，；  ；  ；  。下列说法错误的是 A．表示与的关系曲线 B．常温下，饱和CuCN溶液中 C．常温下， D．的 二、非选择题(共4小题，共55分) 16.(13分)（2026·福建宁德·模拟预测）以海底富钴壳(主要含和，及少量、、、等杂质)为原料，采用两段硫酸铵焙烧-水浸法分离提纯并回收钴、镍、铜、锰的工艺如下。 已知：①当离子浓度时，视为沉淀完全； ②25℃时，，。 (1)写出中铁的价电子排布式___________，海底富钴壳中与同一族的元素有___________。 (2)“低温焙烧”时，锰、钴元素被还原为、。 ①完成转化的化学方程式：___________。 ②“回收液”经处理可循环利用的物质是___________。 (3)已知几种金属硫酸盐分解反应的自由能随温度变化的关系如图1，650℃“高温焙烧”后“水浸”的浸出渣是___________。 (4)“调pH”时，铝和残余的铁被除去。溶液pH值对各金属沉淀率影响如图2，最佳的沉淀pH值为___________。 (5)“沉钴镍”时，钴、镍都完全沉淀，此时溶液中不低于___________。 (6)①萃取时，铜的存在形式如下图所示，配体数为___________； ②分子内含有的化学键有___________。 A离子键    B 极性共价键    C非极性共价键    D配位键    E氢键    F金属键 (7)某锂离子电池充放电过程中，负极材料晶胞结构变化如图所示。写出充电时阴极的电极反应式___________。 17.(14分)（2026·山东淄博·二模）采用协同浸出-四级净化法以锌电积阳极泥(主要含MnO2，Zn、Ca、Mg、Fe、K、Na、Pb等元素)为原料制备电池级Mn3O4工艺流程如下： 已知：①25℃，，； ②电池级Mn3O4国家标准：硫酸盐(以S计)质量分数≤0.05%； ③溶液中某离子时，可认为该离子沉淀完全。 回答下列问题： (1)滤渣1的主要成分为CaSO4和_______(填化学式)。“酸浸”时，MnO2发生反应的离子方程式为_______。 (2)“沉钙镁铁”时，控制溶液pH值为4.5可实现钙、镁及过量铁的高效共沉淀，其中形成黄铵铁矾[NH4Fe3(SO4)2(OH)6]沉淀。pH值不宜过低的原因为_______。溶液中、沉淀完全时，上层清液中至少为_______。滤渣4的主要成分为Zn，试剂X适宜为_______(填标号)。 A．Mg    B．Mn    C．MnO2    D．MnCO3 (3)“沉锰”中MnSO4溶液和氨水并流加入反应釜，持续通空气可实现Mn3O4的一步合成，反应的离子方程式为_______。实际生产中，会产生副产物Mn2(OH)2SO4，“除硫”工序中，冰醋酸对硫的质量分数和Mn3O4损失率影响如图甲所示，该工序最佳条件为_______，温度=_______℃。 (4)MnSO4·H2O的热重曲线如图乙所示。870℃时，得到的固体产物为_______。 18.(13分)（2026·山东聊城·二模）钒钛磁铁矿主要成分为、，含Al、Si氧化物等杂质，通过如下流程提取和。 已知：①焙烧目的是将、转化为、，、氧化物转化为可溶性钠盐； ②离子浓度视为除尽； ③相关可溶性组分浓度及钒(V)物种分布分数与关系如图。 (1)焙烧的化学方程式为_______。 (2)试剂X为_______(填化学式)，调pH约为_______，滤渣2为_______(填化学式)。 (3)写出酸浸生成的离子方程式_______。 (4)沉钒时的浓度为，则沉钒后为，沉钒率为_______[，假设沉钒过程中溶液体积不变]。煅烧过程中需通入空气(或氧气)，其作用是_______。 (5)煅烧过程中，会发生“锐钛型→金红石型”转化。实验表明：分别用盐酸、硫酸与钛酸钠反应，在相同煅烧条件下，晶型转化温度存在明显差异。试分析产生该差异的可能原因_______(答出一点即可)。 19.(14分)（2026·河南三门峡·三模）钪是一种重要的稀土元素，含钪物质在电子工业、宇航和核技术、材料科学等领域有广泛应用。从冶炼钨锰铁合金所产熔渣中提取的工艺流程如下： 已知：Ⅰ．冶炼钨锰铁合金所产熔渣主要成分如下表： 成分 铁及其氧化物 其他难溶于酸的杂质 质量分数/% 0.05~1.0 ___________ Ⅱ．TiO2不溶于稀酸，溶于热的浓硫酸、浓盐酸、浓；“萃取”反应可表示为(HR表示P204中的有机物)。 Ⅲ．常温下，、；、。 (1)基态Sc原子的核外电子排布式为___________。 (2)“酸浸”后，TiO2转移到___________(填“浸液”或“浸渣”)中；该工序加入适量的作用为___________。 (3)水相1中提取所得MnSO4溶液经惰性电极电解可制备MnO2，其阳极反应式为___________。 (4)有机相2经再生可返回“萃取”工序再利用，再生适合选用的试剂为___________。 (5)“沉钪1”和“沉钪2”所得滤液中溶质___________(填“相同”或“不相同”)；“沉钪1”时加入H2C2O4，能使溶液中的部分Fe2+转化为FeC2O4，其原因为___________(通过计算说明)。 (6)“灼烧2”反应的化学方程式为___________。 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第八章 水溶液中的离子反应与平衡 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 O16 Mg 24 Cl 35.5 一、选择题(每小题只有一个正确选项，共15×3分) 1.（2026·浙江金华·三模）已知：25℃，。 ， 。下列说法不正确的是 A．稀释浓溶液，可析出CuI固体 B．0.01 molCuI在1 L1 KI溶液中可溶解完全 C． D．足量CuI在2 氨水中溶解达到饱和时的浓度约为0.375 【答案】B 【解析】浓K[CuI2]溶液中存在平衡CuI(s) + I-(aq) ⇌ [CuI2]-(aq)，稀释溶液时，平衡向逆反应方向移动，析出CuI固体，A正确；反应的平衡常数，1L 溶液中最多溶解约 ，小于0.01mol，不能溶解完全，B错误；目标反应可由的溶解平衡和的生成平衡相加得到，故，C正确；设饱和时浓度为，则，，代入的表达式得，解得，D正确；答案选B。 2.（2026·河北衡水·模拟预测）25℃时，的、、，的，。下列有关说法正确的是 A．1 mol/L的溶液的pH为9.52 B．5 mL 1 mol/L的NaOH溶液和3 mL 1mol/L的溶液混合，所得溶液的pH为7.52 C．溶液和溶液，水电离出的：前者大于后者 D．10 mol/L的溶液和2 mol/L的溶液等体积混合，有沉淀生成 【答案】B 【解析】在溶液中，存在电离：，，存在水解： ，结合题干所给数据可知，的水解程度远大于电离沉淀，则溶液中c(OH-)≈，由于水解本身也是微弱的，溶液中的c()≈1mol/L，则，pOH=，pH≈14-3.39=10.61，A错误；，，反应后得到和的混合缓冲溶液，则2≈，则，，B正确；溶液中电离程度()大于水解程度()，溶液显酸性，抑制水的电离；溶液中水解程度大于电离程度，溶液显碱性，促进水的电离，故水电离出的前者小于后者，C错误；以第一步电离为主，，对于磷酸的第二步电离，，对于磷酸的第三步电离， ，离子积，无沉淀生成，D错误；故选B。 3.（2026·广东深圳·二模）已知：25℃下，，，， ，  K；将足量ZnS置于1 L x mol/L的盐酸中，收集到逸出的气体0.15 mol。饱和溶液浓度约为0.1 mol/L。假设溶液体积不变，下列说法不正确的是 A． B．向反应后的溶液中滴加1 mL 0.02 mol/L 溶液，有黑色沉淀生成 C．反应后的溶液为酸性 D．反应后的溶液中 mol/L 【答案】D 【解析】反应的平衡常数，A不符合题意；反应后溶液中，则溶液中，滴加溶液后，，生成黑色沉淀，B不符合题意；将、、代入平衡常数表达式：，，溶液呈酸性，C不符合题意；生成消耗 ，反应后剩余，初始盐酸浓度：，溶液体积不变，反应后的溶液中等于初始盐酸浓度，D符合题意；故选D。 4.（2026·北京东城·二模）蛋白质含量是食品标签营养素参考值(NRV)的重要指标。可通过测定样品的含氮量来确定其中蛋白质的含量，一种方法如下。 已知： ① 时， ，溶液中 不能直接用 溶液准确滴定； ②酸碱指示剂的变色范围 ：甲基橙 ，酚酞 。 下列说法不正确的是 A．“消化”时 过量，使蛋白质中的氮元素完全转化为 B．“蒸氨”时加入浓碱并加热，有利于氨蒸出 C．“滴定”时指示剂应选择酚酞 D．该样品的含氮量用氮元素的质量分数表示为 【答案】C 【分析】蛋白质消化过程中氮元素的转化：在浓硫酸、催化剂加热条件下，蛋白质中的氮元素完全转化为；氨的蒸出原理：利用强碱与铵盐反应生成，加热促进分解逸出；酸碱滴定指示剂的选择：需根据滴定终点的溶液酸碱性，结合指示剂变色范围判断；定量计算：根据反应的物质的量关系，推导氮元素的质量分数公式。 【解析】“消化”时加入过量浓，能使蛋白质中的氮元素在加热条件下完全转化为，故A正确；“蒸氨”时加入浓碱并加热，根据化学平衡原理，会使平衡正向移动，有利于氨蒸出，故B正确；滴定的是吸收后过量的，当过量的恰好被中和时，溶液中的溶质为和。由于水解（），溶液显酸性。已知甲基橙的变色范围为pH （酸性区域），酚酞的变色范围为pH （碱性区域），因此应选择甲基橙作为指示剂，而非酚酞，故C错误；过量与的反应：，则与反应的的物质的量为；吸收的的物质的量为：；与的反应：，则，即氮元素的物质的量。氮元素的质量为，样品质量为，因此氮元素的质量分数为：，故D正确；故选C。 5.（2026·北京海淀·二模）水溶液是半导体及新能源加工领域的重要原料。总氟浓度为的溶液中，pH随的变化如下图。 下列说法不正确的是 A．a点： B．b点： C．水的电离程度： D．电离能力： 【答案】D 【解析】总氟浓度为，根据物料守恒，所有含F微粒浓度之和等于总氟浓度，即，A正确；b点pH=3.3，溶液呈酸性，故，根据电荷守恒，可推得，B正确；HF为酸，抑制水的电离，和水解可促进水的电离；从a到c，浓度逐渐增大，HF浓度逐渐减小，水的电离受到的促进作用增强、抑制作用减弱，故水的电离程度，C正确；c点溶质为，溶液pH=6.3呈酸性，说明水解程度大于，根据“越弱越水解”规律，可知的电离能力弱于HF，即电离能力，D错误；故选D。 6.（2026·湖北武汉·模拟预测）常温下，在初始浓度均为的顺丁烯二酸（H2A）和反丁烯二酸（H2B）的两种溶液中，含A、B物种的分布系数δ[比如]与pH的关系如图所示。下列说法错误的是 A．曲线Ⅲ表示随pH的变化 B．pH=3.8时， C．的平衡常数 D．用等浓度的NaOH标准溶液滴定等体积的上述两种酸溶液，选甲基橙作指示剂，当溶液恰好变为黄色时，消耗NaOH溶液的体积：H2A>H2B 【答案】D 【分析】由的位置可推断出Ⅰ对应，Ⅴ对应，Ⅲ对应，Ⅱ对应，Ⅳ对应，据此作答。 【解析】由分析可知，曲线Ⅲ表示随pH的变化，A正确；由曲线Ⅱ、Ⅲ的交点可知的，由曲线Ⅲ、Ⅳ的交点可知H2B的，故pH=3.8时，，故，B正确；由曲线Ⅰ、Ⅴ与的两个交点可知的，，故反应的平衡常数，C正确；用等浓度的NaOH标准溶液滴定等体积的上述两种酸溶液，选甲基橙（变色范围为3.1~4.4）作指示剂，溶液恰好变黄时，由图可知，滴定H2A溶液时溶液中含A粒子主要为HA-，滴定H2B溶液时溶液中含B粒子为HB-和B2-，故消耗NaOH溶液的体积：，D错误；故选D。 7.（2026·北京东城·一模）25℃下分别取250mL蒸馏水、AgCl饱和溶液和AgCl悬浊液，测定各样品在25℃、35℃和45℃的电导率，数据如下。 温度/℃ 样品电导率 蒸馏水 溶液 悬浊液 25 129 172 172 35 148 197 224 45 164 222 259 已知：电解质稀溶液的电导率与离子浓度和离子迁移速率有关。 离子迁移速率与离子种类和温度有关。 25℃，，。 下列说法不正确的是 A．悬浊液中存在沉淀溶解平衡： B．对比蒸馏水和溶液电导率随温度的变化，推测和的迁移速率随温度升高而增大 C．对比溶液和悬浊液电导率随温度的变化，推测悬浊液中的和随温度升高而增大 D．向25℃的饱和溶液中加入1滴0.1mol/L KI溶液，电导率小于 【答案】D 【解析】为难溶电解质，悬浊液中存在沉淀溶解平衡，A正确；相同温度下溶液比蒸馏水多出和，二者电导率的差值为和的贡献，温度升高差值增大，可推测和迁移速率随温度升高而增大，B正确；25℃时溶液和悬浊液电导率相同，说明此时溶液为饱和溶液；温度升高时悬浊液电导率远大于溶液，是因为悬浊液中存在多余固体，温度升高增大，溶解更多，和增大，C正确；AgCl饱和溶液中加入0.1 mol/L KI溶液后，发生沉淀转化，虽然被沉淀，但引入了K+和I−，溶液总离子浓度大于原AgCl饱和溶液中离子浓度，电导率应大于，D错误；故选D。 8.（2026·四川德阳·模拟预测），向10 mL一定浓度的NaClO(含少量NaOH)溶液中，逐滴加入一定物质的量浓度的溶液至过量。测得反应过程中溶液的pH随滴加溶液的体积的变化如图1所示，NaClO溶液中含氯微粒的物质的量分数与pH的关系如图2所示。 已知：①；②当离子浓度时，认为该离子已沉淀完全。 下列分析错误的是 A．a点溶液中 B．c点溶液中 C．对应溶液中水的电离程度： D．cd段溶液中主要发生反应为 【答案】B 【解析】a点的pH=11.8，此时，当pH=7.4时，此时：c(HClO)=c(ClO-)，根据，变形得，即，A正确；c点的pH=7.4，此时溶液中存在的离子有：Na+、H+、OH-、ClO-、Cl-、Fe2+、Fe3+(Fe2+被ClO-氧化得到)、，根据电荷守恒有：， c(Na+)>2c(ClO-)+c(Cl-)（pH=7.4时c(HClO)=c(ClO-)，含氯微粒总浓度为，因为溶液中含有少量NaOH，所以Na+总量大于含氯微粒总浓度），B错误；b点：溶液中主要是NaClO、少量NaCl和反应生成的少量产物，ClO-水解促进水的电离，d 点：加入过量FeSO4，HClO将Fe2+氧化成Fe3+，根据已知：，pH=3附近，Fe2+完全转化为（氧化还原过程），同时生成强酸HCl，溶液呈强酸性，H+抑制水的电离；因此水的电离程度：b>d，C正确；cd段pH快速下降，HClO与Fe2+发生氧化还原反应：，该反应消耗HClO和Fe2+，生成H+，使pH快速降低，D正确；故选B。 9.（25-26高三上·河北沧州·阶段检测）已知和结合形成两种配离子和。常温下，的和的混合溶液中，含铜微粒的分布系数［例如 ］与溶液pH的关系及和的浓度对数与溶液pH的关系如图所示。下列说法错误的是 A．曲线②曲线⑤分别代表、与pH的变化关系 B．， C．， D．当时，体系中 【答案】D 【分析】和之间存在平衡，则pH较小时，平衡逆向移动，以为主，则，，则曲线④代表，曲线⑤代表，随着pH增大，正向移动，增大，和结合形成配离子的反应依次为   、  ，随pH增大，持续减小，为曲线②，先增大后减小，为曲线①，一直增大，为曲线③。 【解析】由前述分析，A正确；根据曲线①和曲线③的交点可知，时，，且时，可得的平衡常数，B正确；由曲线④和曲线⑤可知，时，、，代入反应的平衡常数表达式，可得，C正确；将时，最大，接近，结合C项中平衡常数可计算得，，，结合铜元素守恒知， ，，因此体系中，D错误；故选D。 10.（25-26高三上·江西吉安·期末）人体血液中是重要的缓冲对之一，使血液pH始终保持在7.35～7.45范围内。向NaHCO3、Na2CO3混合溶液中通HCl气体或加NaOH固体得到含碳微粒分布系数随pH值变化的图像如下。已知： i．分布系数 ii．溶液体系中缓冲对浓度比超过10时，该体系失去缓冲作用 下列说法错误的是 A．根据图像计算混合溶液具有缓冲作用的pH范围为 B．pH=8.31时，溶液体系中含碳微粒的浓度大小顺序为 C．当过量的酸进入血液中时，血液缓冲体系中的值变小 D．人在剧烈运动后或紧张时，由于过度换气呼出大量二氧化碳可能会出现呼吸性碱中毒，可以注射少量NaHCO3溶液缓解症状 【答案】D 【解析】溶液中随着pH增加，量减小、先增加后减小、一直增加，由点(6.38，0.5)、可知；溶液体系中缓冲对浓度比超过10时，该体系失去缓冲作用，若，则，若，则，此时具有缓冲作用的pH范围：，A正确； 代入可得，，结合图可知，此时，B正确；当过量的酸进入血液中时，不变，氢离子浓度增大，则血液缓冲体系中的值将变小，C正确；酸中毒时，注射少量溶液，增大， 正向移动，氢离子浓度降低，可以缓解症状，而溶液呈碱性，人体血液碱中毒时，注射后会使血液pH进一步升高，加重碱中毒症状，可以注射酸性溶液缓解，D错误；故选D。 11.（25-26高三上·河北张家口·期末）常温下，将一定浓度的NaF溶液逐滴滴加到含、、HCl的混合液中，混合液中pX随pF的变化如下图所示。已知：；[X为、或]； 。下列叙述错误的是 A．表示的沉淀溶解平衡曲线 B． C．c点溶液中存在： D．反应的 【答案】C 【解析】该图像中三条直线分别对应和的沉淀溶解平衡或随pF的变化曲线；设横纵坐标一定，纵坐标pX值越大，对应离子浓度越小，对应的越小，根据表达式可知，和的沉淀溶解平衡曲线应该平行，已知 ，则代表，代表，代表随pF的变化曲线；据此作答。由分析知表示的沉淀溶解平衡曲线，A正确；由b点可得，则c点，坐标为，点c(2.73， 0.54)也在曲线上，对于，，由c点坐标可知，pF = 2.73，pX = 0.54，所以，，因此，，B正确；c点坐标为，c点(2.73， 0.54)同时也在曲线上，对于，，由c点坐标可知，，，所以，C错误；由b点可得，同理根据a点坐标可得，所以反应的，D正确；故选C。 12.（2026·河北沧州·三模）常见教材多以溶于水中的都是以分子存在，粗略得出的电离平衡常数，某小组从电离常数角度重新探究碳酸与醋酸的酸性强弱。查阅资料得知常温常压下  ，常温下，测得醋酸溶液中含碳微粒分布分数与pH的关系、饱和水溶液中[或]与pH的关系如图所示。 下列说法错误的是 A．醋酸的电离常数为 B．M表示与pH的关系 C．对应的 D．当时，与碳酸溶液相比，醋酸溶液的较高 【答案】C 【解析】首先分析左侧醋酸分布系数图，醋酸电离平衡为，电离常数，当时，对应交点pH=4.74，可得醋酸。再分析右侧与pH的关系图，两种X对应的表达式变形如下：对于，结合碳酸第二步电离常数，整理得；对于，结合已知的，以及碳酸第一步电离，联立得，整理得。两种均随pH增大线性增大，斜率均为1，因，故截距更大的M曲线对应与pH的关系，截距更小的N曲线对应与pH的关系。代入M曲线点(8,1.62)，得，解得，结合，得，即。 左侧分布系数图交点pH=4.74时，醋酸电离常数，A正确；由上述推导可知，截距更大的M曲线对应与pH的关系，B正确；经计算对应的，为的数值，C错误；醋酸的小于碳酸的，醋酸酸性弱于碳酸，当时，醋酸电离出的更小，溶液pH更高，D正确；故选C。 13.（2026·湖北孝感·三模）磷酸铁是制造电池的重要材料，选择合适的条件下制得磷酸铁是科学家研究的方向。时通过加入固体或通入气体调节，可得到溶液中各种含磷的微粒分布系数如图1所示，氢氧化铁在水中的溶解情况如图2中的线，磷酸铁在水中的溶解度若不考虑铁离子的水解只考虑磷酸根离子水解得到如图2所示的曲线。已知的。下列说法正确的是 A．图1中时， B．图1中时，溶液中存在： C．时将均为的和混合溶解配成溶液，则溶液 D．在的溶液中会发生： 【答案】A 【解析】磷酸存在三级电离平衡、、，结合图1微粒分布曲线交点可得电离常数：、、，曲线①②③④依次代表，据此分析。由图1得，；时，，，故 ，A正确；时溶液中含，电荷守恒应为 ，B错误；等物质的量与混合，、电离水解程度不等， ，，C错误；计算反应的平衡常数，由图2中N线可知，当时，，即，此时，可得；结合题干所给，平衡常数，正向反应趋势极小，不能发生，D错误；故选A。 14.（2026·河南开封·模拟预测）为了实现废水中磷和氮的高效同步去除，研究人员采用“鸟粪石法”，即在含和磷酸盐的废水中投加镁盐，生成磷酸铵镁()沉淀。已知25℃时：、；下图为溶液中含磷物种和含氮物种的分布分数δ[例如分布分数]随变化的曲线。现向某初始、的废水中加入一定量的固体，并调节溶液pH(调节溶液pH过程中保持溶液的总体积不变)。已知pH=8时，反应体系中只有一种沉淀。下列说法正确的是 A．pH=4时的等于pH=8时的 B．当，溶液的pH=3.66 C．当pH=9.24时， D．pH越大，也越大，反应体系越有利于形成沉淀 【答案】B 【解析】根据图像，，pH=2.12，；，pH=7.2，；，pH=12.36，；时，pH=9.24，。 pH=8时，只有沉淀生成，所以pH=4时的大于pH=8时的，A错误； ，当，，所以溶液的pH=3.66，B正确； 若使用氢氧化钠溶液调节pH，则电荷守恒等式右边缺少钠离子浓度，C错误； pH越大，c(OH-)增大，有可能生成氢氧化镁沉淀，所以反应体系不一定利于形成沉淀，D错误；故选B。 15.（25-26高三下·河北沧州·阶段检测）向KCN溶液中加入CuCN粉末，溶液中lgX(、或与)的关系如图所示。已知：常温下，；  ；  ；  。下列说法错误的是 A．表示与的关系曲线 B．常温下，饱和CuCN溶液中 C．常温下， D．的 【答案】A 【解析】根据配位平衡，可得，取对数得。同理，配位数为3、4的配离子对应的与线性关系的斜率分别为3、4。以为横坐标、为纵坐标时，线性关系斜率为，为配位数，越大斜率越小，曲线越平缓，故表示与的关系曲线，L2表示与的关系曲线，L3表示与的关系曲线。由分析知，表示与的关系曲线，A错误；常温下的溶解平衡为，。饱和溶液中，因此，，B正确；当时，，此时。对应配位数，与横坐标交点为30.3，即，，C正确；反应的平衡常数。对应，，；对应，，。因此，D正确；故选A。 二、非选择题(共4小题，共55分) 16.(13分)（2026·福建宁德·模拟预测）以海底富钴壳(主要含和，及少量、、、等杂质)为原料，采用两段硫酸铵焙烧-水浸法分离提纯并回收钴、镍、铜、锰的工艺如下。 已知：①当离子浓度时，视为沉淀完全； ②25℃时，，。 (1)写出中铁的价电子排布式___________，海底富钴壳中与同一族的元素有___________。 (2)“低温焙烧”时，锰、钴元素被还原为、。 ①完成转化的化学方程式：___________。 ②“回收液”经处理可循环利用的物质是___________。 (3)已知几种金属硫酸盐分解反应的自由能随温度变化的关系如图1，650℃“高温焙烧”后“水浸”的浸出渣是___________。 (4)“调pH”时，铝和残余的铁被除去。溶液pH值对各金属沉淀率影响如图2，最佳的沉淀pH值为___________。 (5)“沉钴镍”时，钴、镍都完全沉淀，此时溶液中不低于___________。 (6)①萃取时，铜的存在形式如下图所示，配体数为___________； ②分子内含有的化学键有___________。 A离子键    B 极性共价键    C非极性共价键    D配位键    E氢键    F金属键 (7)某锂离子电池充放电过程中，负极材料晶胞结构变化如图所示。写出充电时阴极的电极反应式___________。 【答案】(1) 3d5 （1分） Co  Ni （1分） (2) 硫酸铵 （1分） (3)氧化铁 （1分） (4)5.0 （2分） (5)4.0×10-16 （2分） (6) 2 （1分） BCD （2分） (7)2Li0.5C6+e-+Li+=2LiC6或LiC12+e-+Li+=Li2C12 （2分） 【分析】海底富钴壳以硫酸铵为助剂，经低温焙烧将金属氧化物转化为可溶性硫酸盐，释放的氨气与后续高温焙烧产生的三氧化硫反应生成硫酸铵，实现循环利用；高温焙烧后水浸，部分金属硫酸盐分解生成的氧化物进入浸出渣，浸出液再经萃取回收铜、调pH沉淀去除铁铝杂质，加入硫化钠沉淀钴镍，最后滤液经处理得到锰的氧化物，整个流程实现了钴、镍、铜、锰的分步分离与回收，据此分析； 【解析】（1）铁是26号元素，价电子排布式为：3d64s2，三氧化二铁中铁元素为+3价，价电子排布式为3d5；铁位于第Ⅷ族，海底富钴壳中与铁同族的元素有：Co、Ni； （2）根据氧化还原反应中得失电子守恒和原子守恒来完成化学方程式：；“回收液”经处理可循环利用的物质是：； （3）根据几种金属硫酸盐分解反应的自由能随温度变化关系图，在650℃时，发生反应，生成和，故浸出渣是：； （4）由溶液pH值对各金属沉淀率的影响图可知，当为5.0时，铝和残余的铁沉淀率较高，其他金属沉淀率较低，所以最佳的沉淀pH为5.0； （5）因为钴、镍都完全沉淀时，离子浓度，根据，，则；同理，对于NiS，，，，所以此时溶液中不低于； （6）①由结构图可知，Cu结合了2个有机配体，因此配体数为2； ②该分子中，不同原子间存在极性共价键（如C-O、C-N等），苯环中C-C键为非极性共价键，Cu与N、O之间形成配位键；该分子为中性共价分子，不含离子键、金属键，氢键不属于化学键，因此选BCD； （7）放电为左→右，Li从负极脱出，晶胞中Li数目减少；充电为右→左，阴极（负极）发生还原反应，Li+得电子嵌入晶胞，右晶胞组成为（，），左为（，），因此电极反应为2Li0.5C6+e-+Li+=2LiC6或LiC12+e-+Li+=Li2C12。 17.(14分)（2026·山东淄博·二模）采用协同浸出-四级净化法以锌电积阳极泥(主要含MnO2，Zn、Ca、Mg、Fe、K、Na、Pb等元素)为原料制备电池级Mn3O4工艺流程如下： 已知：①25℃，，； ②电池级Mn3O4国家标准：硫酸盐(以S计)质量分数≤0.05%； ③溶液中某离子时，可认为该离子沉淀完全。 回答下列问题： (1)滤渣1的主要成分为CaSO4和_______(填化学式)。“酸浸”时，MnO2发生反应的离子方程式为_______。 (2)“沉钙镁铁”时，控制溶液pH值为4.5可实现钙、镁及过量铁的高效共沉淀，其中形成黄铵铁矾[NH4Fe3(SO4)2(OH)6]沉淀。pH值不宜过低的原因为_______。溶液中、沉淀完全时，上层清液中至少为_______。滤渣4的主要成分为Zn，试剂X适宜为_______(填标号)。 A．Mg    B．Mn    C．MnO2    D．MnCO3 (3)“沉锰”中MnSO4溶液和氨水并流加入反应釜，持续通空气可实现Mn3O4的一步合成，反应的离子方程式为_______。实际生产中，会产生副产物Mn2(OH)2SO4，“除硫”工序中，冰醋酸对硫的质量分数和Mn3O4损失率影响如图甲所示，该工序最佳条件为_______，温度=_______℃。 (4)MnSO4·H2O的热重曲线如图乙所示。870℃时，得到的固体产物为_______。 【答案】(1) （1分） （2分） (2) pH过低，氢离子浓度大，会与结合生成弱电解质，导致溶液中浓度降低，从而使沉淀不完全，同时无法完全沉淀为黄铵铁矾（合理即可） （2分） （1分） B （1分） (3) （2分） 3.6 （2分） 90 （2分） (4) （1分） 【分析】酸性条件下被还原为，不溶的硫酸盐形成滤渣1除去；除去钠钾盐沉淀得到滤渣2；加调pH，使、形成氟化物沉淀，形成黄铵铁矾沉淀，得到滤渣3除去；加入试剂X置换出得到滤渣4除去；加硫酸铝除去氟离子，得到净化液；在氨水、空气作用下合成，最后冰醋酸除硫得到电池级产品。 【解析】（1）阳极泥中的与硫酸反应生成难溶的，已知滤渣1含，另一成分为。 酸浸时作氧化剂氧化，本身被还原为，离子方程式为： （2） pH过低，氢离子浓度大，会与结合生成弱电解质，导致溶液中浓度降低，从而使沉淀不完全，同时无法完全沉淀为黄铵铁矾。 离子沉淀完全时浓度，分别计算： 对：，，得； 对：，得； 需满足两者都沉淀完全，因此至少为。 沉锌需要置换出，且不引入新杂质：会引入杂质，、无法置换，活泼性，置换生成，可以发生反应，不引入新杂质，选。 （3） 在氨水中被氧化生成，配平后离子方程式为： 。国家标准要求的质量分数，结合图甲：pH：只有时的质量分数满足要求，且pH越大损失率越低，因此最佳；温度：温度时的质量分数满足要求，且温度越低损失率越低，因此最佳温度为。 （4） 摩尔质量为，初始质量，则，含；280℃时固体质量为，失去的质量为，恰好等于结晶水的质量（），说明280℃后得到无水；850-1150℃区间对应固体质量为：Mn元素总质量：，固体中O元素质量：，因此，原子个数比：，因此870℃时得到的固体产物为。 18.(13分)（2026·山东聊城·二模）钒钛磁铁矿主要成分为、，含Al、Si氧化物等杂质，通过如下流程提取和。 已知：①焙烧目的是将、转化为、，、氧化物转化为可溶性钠盐； ②离子浓度视为除尽； ③相关可溶性组分浓度及钒(V)物种分布分数与关系如图。 (1)焙烧的化学方程式为_______。 (2)试剂X为_______(填化学式)，调pH约为_______，滤渣2为_______(填化学式)。 (3)写出酸浸生成的离子方程式_______。 (4)沉钒时的浓度为，则沉钒后为，沉钒率为_______[，假设沉钒过程中溶液体积不变]。煅烧过程中需通入空气(或氧气)，其作用是_______。 (5)煅烧过程中，会发生“锐钛型→金红石型”转化。实验表明：分别用盐酸、硫酸与钛酸钠反应，在相同煅烧条件下，晶型转化温度存在明显差异。试分析产生该差异的可能原因_______(答出一点即可)。 【答案】(1) （2分） (2)HCl （1分） 7 （2分） Al(OH)3和H2SiO3 （2分） (3) （2分） (4)92% （2分） 将可能生成的低价钒氧化物氧化为，保证产品纯度 （2分） (5)阴离子种类不同，导致晶型转化活化能不同 （2分） 【分析】钒钛磁铁矿主要成分为、，含Al、Si氧化物等杂质，焙烧目的是将、TiO2转化为NaVO3、Na2TiO3，Al、Si氧化物转化为可溶性钠盐，水浸后，滤液1含NaVO3、Na2TiO3、、Na2SiO3等，滤渣1为Fe2O3，调pH后，需除去Al、Si元素杂质，同时保留，沉钒后得到NH4VO3，煅烧得V2O5；滤液2经酸浸、水解得H2TiO3，煅烧得TiO2。 【解析】（1）根据已知信息①，焙烧的目的是将转化为，反应物有、和，产物有、和（碳酸盐高温分解产物），根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式为： 。 （2）滤液1中含有、以及杂质、。为了除去Al和Si杂质，同时保留V，需要调节pH值。为了不引入新的杂质离子，且后续流程需要酸性环境，应该选用HCl；调pH的目的是让杂质和 沉淀完全，而 不沉淀。从图中可以看出，当pH约为 7 时，和 的浓度已经非常低，而此时钒主要以形式存在，尚未开始大量转化为多钒酸根或沉淀。滤渣2是Al(OH)3和H2SiO3。 （3）滤渣1的主要成分是 ，酸浸时，与酸反应生成，离子方程式为：。 （4）已知，沉钒后溶液中，此时溶液中剩余的，初始，沉钒率为；煅烧生成，但分解过程中可能产生低价钒氧化物或氨气，通入氧气可以将可能生成的低价钒氧化物氧化为，保证产品纯度。 （5）题目指出用盐酸和硫酸分别反应，煅烧时晶型转化温度不同。这与沉淀物表面吸附的阴离子有关，阴离子种类不同，导致晶型转化活化能不同。 19.(14分)（2026·河南三门峡·三模）钪是一种重要的稀土元素，含钪物质在电子工业、宇航和核技术、材料科学等领域有广泛应用。从冶炼钨锰铁合金所产熔渣中提取的工艺流程如下： 已知：Ⅰ．冶炼钨锰铁合金所产熔渣主要成分如下表： 成分 铁及其氧化物 其他难溶于酸的杂质 质量分数/% 0.05~1.0 ___________ Ⅱ．TiO2不溶于稀酸，溶于热的浓硫酸、浓盐酸、浓；“萃取”反应可表示为(HR表示P204中的有机物)。 Ⅲ．常温下，、；、。 (1)基态Sc原子的核外电子排布式为___________。 (2)“酸浸”后，TiO2转移到___________(填“浸液”或“浸渣”)中；该工序加入适量的作用为___________。 (3)水相1中提取所得MnSO4溶液经惰性电极电解可制备MnO2，其阳极反应式为___________。 (4)有机相2经再生可返回“萃取”工序再利用，再生适合选用的试剂为___________。 (5)“沉钪1”和“沉钪2”所得滤液中溶质___________(填“相同”或“不相同”)；“沉钪1”时加入H2C2O4，能使溶液中的部分Fe2+转化为FeC2O4，其原因为___________(通过计算说明)。 (6)“灼烧2”反应的化学方程式为___________。 【答案】(1)或（2分） (2)浸渣 （1分） 将+3价铁和MnO2还原 （1分） (3)（2分） (4)硫酸（1分） (5) 不相同 （1分） 反应的平衡常数（2分） ，平衡常数较大，反应正向进行程度较大（2分） (6)（2分） 【解析】熔渣用硫酸进行酸浸，Sc2O3、铁的氧化物、MnO2（被Na2SO3还原为Mn2+）等进入浸液，TiO2等不溶物进入浸渣。浸液经P204萃取，Sc3+进入有机相，Fe2+、Mn2+等留在水相1。有机相1经反萃取，Sc3+回到水相2，有机相再生利用。水相2经沉钪、灼烧、溶解、再次沉钪、灼烧等步骤纯化，最终得到高纯Sc2O3。 （1）Sc为21号元素，基态Sc原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d14s2或[Ar]3d14s2，故答案为：1s22s22p63s23p63d14s2； （2）根据已知信息Ⅱ，“TiO2不溶于稀酸，溶于热的浓硫酸、浓盐酸、浓 NaOH”，酸浸工序使用的是稀硫酸（为了后续萃取），因此TiO2不会溶解，而是留在固体残渣中，熔渣中含有MnO2和铁氧化物。MnO2不溶于非还原性稀酸，加入Na2SO3可以将其还原为可溶的Mn2+，同时将可能存在的Fe3+还原为Fe2+，便于后续分离； （3）MnSO4溶液经惰性电极电解制备MnO2时，Mn2+在阳极失电子，生产MnO2沉淀； （4）“萃取”反应可表示为，“反萃取”加入NaOH溶液将ScR3转化为Sc(OH)3和RNa，则有机相2再生适合选用的试剂为硫酸（溶液）； （5）①“沉钪1”所得滤液中溶质为HCl和过量的H2C2O4，还含有Fe2+，“沉钪2”所得滤液中溶质除HCl和H2C2O4外，还含有Fe3+，故两滤液中溶质不相同； ②关于Fe2+转化为FeC2O4的原因，需要计算反应的平衡常数，结合及，可得，则，由于平衡常数较大(K>1)，说明该反应正向进行的程度较大； （6）“灼烧2”中，Sc2(C2O4)3与O2反应生成Sc2O3和CO2，故可写出反应方程式为：。 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第八章 水溶液中的离子反应与平衡 参考答案 一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 B B D C D D D B D D C C A B A 二、非选择题：本题共4小题，共55分。 16.（13分）(1) 3d5 （1分） Co  Ni （1分） (2) 硫酸铵 （1分） (3)氧化铁 （1分） (4)5.0 （2分） (5)4.0×10-16 （2分） (6) 2 （1分） BCD （2分） (7)2Li0.5C6+e-+Li+=2LiC6或LiC12+e-+Li+=Li2C12 （2分） 17.(14分)(1) （1分） （2分） (2) pH过低，氢离子浓度大，会与结合生成弱电解质，导致溶液中浓度降低，从而使沉淀不完全，同时无法完全沉淀为黄铵铁矾（合理即可） （2分） （1分） B （1分） (3) （2分） 3.6 （2分） 90 （2分） (4) （1分） 18.(14分)(1) （2分） (2)HCl （1分） 7 （2分） Al(OH)3和H2SiO3 （2分） (3) （2分） (4)92% （2分） 将可能生成的低价钒氧化物氧化为，保证产品纯度 （2分） (5)阴离子种类不同，导致晶型转化活化能不同 （2分） 19.(14分)(1)或（2分） (2)浸渣 （1分） 将+3价铁和MnO2还原 （1分） (3)（2分） (4)硫酸（1分） (5) 不相同 （1分） 反应的平衡常数（2分） ，平衡常数较大，反应正向进行程度较大（2分） (6)（2分） 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $