2025届高考化学一轮复习水溶液中的离子平衡过关选练题新人教版

Page8水溶液中的离子平衡一、选择题1、（2024邻水中学选用）下列关于0.10mol·L－1NaHCO3溶液的说法正确的是(B)A．溶质的电离方程式为NaHCO3=Na＋＋H＋＋COeq\o\al(2－,3)B．25℃时，加水稀释后，n(H＋)与n(OH－)的乘积变大C．离子浓度关系：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HCOeq\o\al(－,3))＋c(COeq\o\al(2－,3))D．温度上升，c(HCOeq\o\al(－,3))增大解析：B项，n(H＋)×n(OH－)＝[c(H＋)×V]×[c(OH－)×V]＝[c(H＋)×c(OH－)]×(V×V)＝Kw·V2，由于水的离子积不变而溶液体积增大，故n(H＋)×n(OH－)的值增大，B项正确。2、已知某温度下，Ksp(AgCl)＝1.56×10－10，Ksp(Ag2CrO4)＝1×10－12，下列叙述正确的是(D)A．饱和AgCl溶液与饱和Ag2CrO4溶液相比，前者的c(Ag＋)大B．向氯化银的浊液中加入氯化钠溶液，氯化银的Ksp减小C．向0.0008mol·L－1的K2CrO4溶液中加入等体积的0.002mol·L－1AgNO3溶液，则CrOeq\o\al(2－,4)完全沉淀D．将0.001mol·L－1的AgNO3溶液滴入0.001mol·L－1的KCl和0.001mol·L－1K2CrO4溶液，则先产生AgCl沉淀解析：饱和AgCl溶液中c2(Ag＋)＝Ksp(AgCl)＝1.56×10－10，饱和Ag2CrO4溶液中c2(Ag＋)·c(CrOeq\o\al(2－,4))＝Ksp(Ag2CrO4)＝1×10－12，明显后者的c(Ag＋)大，故A错误；AgCl的Ksp只与温度有关，向AgCl的浊液中加入氯化钠溶液，虽然平衡向逆方向移动，但Ksp不变，故B错误；两溶液混合后c(K2CrO4)＝0.0004mol·L－1，c(AgNO3)＝0.001mol·L－1，依据2Ag＋＋CrOeq\o\al(2－,4)===Ag2CrO4↓，则溶液中剩余的c(Ag＋)＝0.001－0.0004×2＝0.0002mol·L－1，依据Ksp(K2CrO4)，则生成沉淀后的溶液中c(CrOeq\o\al(2－,4))＝eq\f(KspAg2CrO4,c2Ag＋)＝eq\f(1×10－12,0.00022)＝2.5×10－5mol·L－1>1.0×10－5mol·L－1，溶液中存在难溶物的溶解平衡，所以CrOeq\o\al(2－,4)不能完全沉淀，故C错误；依据Ksp(AgCl)、Ksp(Ag2CrO4)，则当Cl－起先沉淀时c(Ag＋)＝eq\f(KspAgCl,cCl－)＝1.56×10－7mol·L－1，故先产生AgCl沉淀，故D正确。3、常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是(B)A．无色透亮的溶液中：Fe3＋、Mg2＋、SCN－、Cl－B.eq\f(cH＋,cOH－)＝1×10－12的溶液中：K＋、Na＋、COeq\o\al(2－,3)、NOeq\o\al(－,3)C．c(Fe2＋)＝1mol·L－1的溶液中：K＋、NHeq\o\al(＋,4)、MnOeq\o\al(－,4)、SOeq\o\al(2－,4)D．能使甲基橙变红的溶液中：Na＋、NHeq\o\al(＋,4)、SOeq\o\al(2－,4)、HCOeq\o\al(－,3)解析：A项，无色溶液中，有色离子(Fe3＋)不能大量存在，且Fe3＋与SCN－不能大量共存；B项，溶液呈碱性，四种离子能大量共存；C项，Fe2＋与MnOeq\o\al(－,4)发生氧化还原反应而不能大量共存；D项，溶液呈酸性(pH<3.1)，HCOeq\o\al(－,3)不能大量共存。4、下列各组中微粒能大量共存，且当加入试剂后反应的离子方程式书写正确的是(D)选项微粒组加入试剂发生反应的离子方程式AFe3＋、I－、Cl－NaOH溶液Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓BK＋、NH3·H2O、COeq\o\al(2－,3)通入少量CO22OH－＋CO2=COeq\o\al(2－,3)＋H2OCH＋、Fe2＋、SOeq\o\al(2－,4)Ba(NO3)2溶液SOeq\o\al(2－,4)＋Ba2＋=BaSO4↓DNa＋、Al3＋、Cl－少量澄清石灰水Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓解析：A项，Fe3＋、I－、Cl－中，Fe3＋、I－不能大量共存，A错误；B项，K＋、NH3·H2O、COeq\o\al(2－,3)能够大量共存，加少量二氧化碳后反应的离子方程式：2NH3·H2O＋CO2=2NHeq\o\al(＋,4)＋H2O＋COeq\o\al(2－,3)，B错误；C项，氢离子和硝酸根离子共存，有氧化性，能够氧化亚铁离子，发生反应的离子方程式错误，C错误；D项，Na＋、Al3＋、Cl－能大量共存，加少量的澄清石灰水反应的离子方程式正确，D正确，答案选D。5、下列离子方程式正确的是(B)A．大理石溶于醋酸：CaCO3＋2H＋=CO2↑＋Ca2＋＋H2OB．FeBr2溶液中通入少量的Cl2：Cl2＋2Fe2＋=2Fe3＋＋2Cl－C．向NaHSO4溶液中滴加Ba(OH)2至刚好沉淀完全：2H＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋Ba2＋＋2OH－=BaSO4↓＋2H2OD．酸性氢氧燃料电池的正极反应：H2－2e－=2H＋解析：A项，醋酸是弱酸，书写离子方程式时不能拆开，错误；B项，亚铁离子的还原性比溴离子的强，所以少量的氯气先与亚铁离子反应，正确；C项，硫酸氢钠中H＋与SOeq\o\al(2－,4)的个数比为1∶1，而离子方程式中为2∶1，说明还有SOeq\o\al(2－,4)在溶液中，沉淀不完全，错误；D项，燃料电池的正极发生还原反应，错误。6、时，又确定能发生反应的离子组是(D)①Fe3＋、NHeq\o\al(＋,4)、SCN－、Cl－；②K＋、Na＋、Cl－、HCOeq\o\al(－,3)；③Fe2＋、Na＋、NOeq\o\al(－,3)、Br－；④Al3＋、Na＋、HCOeq\o\al(－,3)、NOeq\o\al(－,3)；⑤K＋、NHeq\o\al(＋,4)、CH3COO－、SOeq\o\al(2－,4)；⑥Na＋、K＋、CH3COO－、NOeq\o\al(－,3)A．④⑤⑥ B．①④⑤C．②④⑥ D．②③⑤解析：加入一种强电解质能使水电离出的c(H＋)＝1.0×10－13mol·L－1，说明加入的是强酸或反应，正确；③各离子能大量共存，当加入酸时，Fe2＋与NOeq\o\al(－,3)可发生反应，当加入碱时，Fe2＋与OH－可发生反应，正确；④Al3＋与HCOeq\o\al(－,3)发生相互促进的水解反应生成沉淀和气体，不能大量共存，错误；⑤各离子能大量共存，若加入碱，NHeq\o\al(＋,4)与OH－可发生反应生成NH3·H2O，当加入酸时，CH3COO－与H＋可发生反应生成醋酸，正确；⑥各离子能大量共存，但加入碱时，不发生反应，错误。7、下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是(D)A．工业电解饱和食盐水：2Cl－＋H2O=Cl2↑＋H2↑＋OH－B．碳酸钠的水解：COeq\o\al(2－,3)＋2H2OH2CO3＋2OH－C．硫酸铝溶液中滴加过量浓氨水：Al3＋＋4OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2OD．用过氧化氢从酸化海带灰浸出液中提取碘：2I－＋H2O2＋2H＋=I2＋2H2O解析：A项，工业电解饱和食盐水的离子反应为2Cl－＋2H2O=Cl2↑＋H2↑＋2OH－，故A错误；B项，碳酸钠的水解的离子反应为COeq\o\al(2－,3)＋H2OHCOeq\o\al(－,3)＋OH－，故B错误；C项，硫酸铝溶液中滴加过量浓氨水的离子反应为Al3＋＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3NHeq\o\al(＋,4)，故C错误。8、＋OH－。下列说法正确的是(B)A．稀释溶液，水解平衡常数增大B．加入CuSO4固体，HS－浓度减小C．上升温度，eq\f(cHS－,cS2－)减小D．加入NaOH固体，溶液pH减小解析：平衡常数仅与温度有关，温度不变，则稀释时平衡常数是不变的，A错误；加入CuSO4固体，生成CuS沉淀，平衡向逆反应方向进行，HS－浓度减小，B正确；水解反应是吸热反应，升温促进水解，平衡正向移动，c(S2－)减小，c(HS－)增大，所以eq\f(cHS－,cS2－)增大，C错误；加入NaOH固体是一种强碱，溶液pH增大，D错误。9、下列离子方程式错误的是(B)A．向Ba(OH)2溶液中滴加稀硫酸：Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋SOeq\o\al(2－,4)=BaSO4↓＋2H2OB．(NH4)2Fe(SO4)2溶液与过量NaOH溶液反应：Fe2＋＋2OH－=Fe(OH)2↓C．向NaAlO2溶液中通入过量CO2：CO2＋AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O=Al(OH)3↓＋HCOeq\o\al(－,3)D．酸性KMnO4氧化H2O2：2MnOeq\o\al(－,4)＋5H2O2＋6H＋=2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O解析：A项，向Ba(OH)2溶液中滴加稀硫酸：Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋SOeq\o\al(2－,4)=BaSO4↓＋2H2O，正确；B项，(NH4)2Fe(SO4)2溶液与过量NaOH溶液反应生成氢氧化亚铁、硫酸钠和一水合氨，错误；C项，向偏铝酸钠溶液中通入过量CO2：CO2＋AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O=Al(OH)3↓＋HCOeq\o\al(－,3)，正确；D项，酸性KMnO4氧化H2O2的离子方程式为2MnOeq\o\al(－,4)＋5H2O2＋6H＋=2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O，正确。10、某溶液中含如下离子组中的若干种：K＋、Mg2＋、Fe3＋、Fe2＋、Ag＋、Cl－、COeq\o\al(2－,3)、NOeq\o\al(－,3)、SOeq\o\al(2－,4)、SiOeq\o\al(2－,3)、I－，且物质的量浓度相同。某同学欲探究该溶液的组成，进行如下试验：Ⅰ.用铂丝蘸取少量溶液，在火焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃，视察到紫色火焰Ⅱ.另取原溶液加入足量盐酸有无色气体生成，该气体遇空气变成红棕色，此时溶液颜色加深，但无沉淀生成Ⅲ.取Ⅱ反应后的溶液分置于两支试管中，第一支试管中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，再滴加KSCN溶液，上层清液变红；其次支试管中加入CCl4，充分振荡静置后溶液分层，下层出现紫红色。下列说法正确的是(C)A．原溶液中Fe2＋和Fe3＋至少有一种，确定没有SiOeq\o\al(2－,3)、Ag＋B．步骤Ⅱ中无色气体可能含有CO2，原溶液中可能含有COeq\o\al(2－,3)C．原溶液中确定含有Cl－、Mg2＋D．为确定是否含有Cl－，可取原溶液加入少量硝酸银和稀硝酸，视察是否产生沉淀解析：Ⅰ.用铂丝蘸取少量溶液，在火焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃，视察到紫色火焰，说明含有钾元素，即含有K＋；Ⅱ.另取原溶液加入足量盐酸有无色气体生成，该气体遇空气变成红棕色，说明生成的气体为NO，说明含有Fe2＋和NOeq\o\al(－,3)，生成了Fe3＋，溶液颜色加深，但无沉淀生成，说明不含Ag＋和SiOeq\o\al(2－,3)；同时不含COeq\o\al(2－,3)；Ⅲ.取Ⅱ反应后的溶液分置于两支试管中，第一支试管中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，说明含有SOeq\o\al(2－,4)；再滴加KSCN溶液，上层清液变红；其次支试管中加入CCl4，充分振荡静置后溶液分层，下层出现紫红色，说明生成了碘单质，说明含有I－，则不含Fe3＋；由于各种离子物质的量浓度相同，依据电荷守恒，则确定含有Mg2＋和Cl－。A项，依据上述分析，原溶液中不含Fe3＋，错误；B项，原溶液中不存在COeq\o\al(2－,3)，步骤Ⅱ中无色气体不行能含有CO2，错误；C项，依据上述分析，原溶液中确定含有Cl－、Mg2＋，正确；D项，依据上述分析，原溶液中确定含有Cl－，错误。二、非选择题1、按要求回答下列问题(1)将等物质的量的SO2与NH3溶于水充分反应，所得溶液呈________性，该溶液中各离子浓度由大到小的依次为___________________________________________，所得溶液中c(H＋)－c(OH－)＝________________(填写表达式)。(已知：H2SO3：Ka1＝1.7×10－2，Ka2＝6.0×10－8；NH3·H2O：Kb＝1.8×10－5)(2)氯化铜溶液中含铜粒子的分布分数与c(Cl－)的关系如图所示。①当c(Cl－)＝9mol·L－1时，溶液中主要的3种含铜微粒浓度大小关系为______________。②在c(Cl－)＝1mol·L－1的氯化铜溶液中滴入AgNO3溶液，含铜微粒间转化的离子方程式为__________________________________(任写一个)。(3)CoCl2·6H2O常用作多彩水泥的添加剂，以含钴废料(含少量Fe、Al等杂质)制取CoCl2·6H2O的一种工艺如下：已知：沉淀物Fe(OH)3Fe(OH)2Co(OH)2Al(OH)3起先沉淀(pH)2.37.57.63.4完全沉淀(pH)4.19.79.25.2①净化除杂质时，加入H2O2发生反应的离子方程式为________________________。②加入CoCO3调pH为5.2～7.6，则操作Ⅰ获得的滤渣成分为________________。(填化学式)③加盐酸调整pH为2～3的目的为________________。(4)下表是25℃时某些弱酸的电离平衡常数。化学式CH3COOHHClOH2CO3H2C2O4KaKa＝1.8×10－5Ka＝3.0×10－8Ka1＝4.1×10－7Ka2＝5.6×10－11Ka1＝5.9×10－2Ka2＝6.4×10－5①H2C2O4与含等物质的量的KOH的溶液反应后所得溶液呈酸性，该溶液中各离子浓度由大到小的依次为______________________________________________。②pH相同的NaClO和CH3COOK溶液，其溶液的物质的量浓度的大小关系是(填“>”“<”或“＝”)：c(CH3COOK)_______c(NaClO)，两溶液中：[c(Na＋)－c(ClO－)]_______[c(K＋)－c(CH3COO－)]。③向0.1mol·L－1CH3COOH溶液中滴加NaOH溶液至c(CH3COOH)∶c(CH3COO－)＝5∶9，此时溶液的pH＝________。④碳酸钠溶液中滴加少量氯水的离子方程式为______________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)若将等物质的量的SO2与NH3溶于水充分反应，恰好生成NH4HSO3，溶液中存在NH＋4、HSOeq\o\al(－,3)的水解及HSOeq\o\al(－,3)的电离，且HSOeq\o\al(－,3)的电离大于HSO－3的水解，所得溶液呈酸性，c(OH－)＜c(H＋)；该溶液中各离子浓度由大到小的依次为c(NH＋4)＞c(HSOeq\o\al(－,3))＞c(H＋)＞c(SOeq\o\al(2－,3))＞c(OH－)；电解质溶液中存在电荷守恒c(H＋)＋c(NH＋4)＝c(OH－)＋c(HSOeq\o\al(－,3))＋2c(SOeq\o\al(2－,3))得到：c(H＋)－c(OH－)＝c(HSOeq\o\al(－,3))＋2c(SOeq\o\al(2－,3))－c(NH＋4)。(2)①当c(Cl－)＝9mol·L－1时，过这一点在图像中做垂线平行于纵轴，得出大小关系为c(CuCl2)＞c(CuCl＋)＞c(CuCl－3)。②依据图像可以看出当在c(Cl－)＝1mol·L－1时存在含有氯离子的物质有氯化铜和其阴、阳离子，故反应方程式可以有：CuCl＋＋Ag＋=AgCl↓＋Cu2＋；CuCl2＋Ag＋=CuCl＋＋AgCl↓；CuCl2＋2Ag＋=Cu2＋＋2AgCl↓。=2Fe3＋＋2H2O。②操作Ⅰ是分别Fe(OH)3、Al(OH)3和液体的操作，是过滤，前面调整pH的目的是让三价铁离子和铝离子转化为沉淀，所以沉淀的成分是Fe(OH)3、Al(OH)3。③加盐酸调整pH为2～3的目的为抑制CoCl2的水解。(4)①H2C2O4与含等物质的量的KOH的溶液反应后恰好得到草酸氢钾，所得溶液呈酸性，说明HC2Oeq\o\al(－,4)的电离程度大于水解程度，则该溶液中各离子浓度由大到小的依次为c(K＋)>c(HC2Oeq\o\al(－,4))>c(H＋)>c(C2Oeq\o\al(2－,4))>c(OH－)。②次氯酸的酸性弱于醋酸，次氯酸根离子的水解程度大于醋酸根的水解程度，因此pH相同的NaClO和CH3COOK溶液相比，醋酸钾的浓度大。依据物料守恒可知两溶液中[c(Na＋)－c(ClO－)]＝[c(K＋)－c(CH3COO－)]。③向0.1mol·L－1CH3COOH溶液中滴加NaOH溶液至c(CH3COOH)∶c(CH3COO－)＝5∶9，依据醋酸的电离常数可知c(H＋)＝eq\f(Ka×cCH3COOH,cCH3COO－)＝10－5mol·L－1，此时溶液pH＝5。答案(1)酸（1分）c(NHeq\o\al(+,4))＞c(HSOeq\o\al(－,3))＞c(H＋)＞c(SOeq\o\al(2－,3))＞c(OH－)c(HSOeq\o\al(－,3))＋2c(SOeq\o\al(2－,3))－c(NH＋4)[或c(SOeq\o\al(2－,3))＋c(NH3·H2O)－c(H2SO3)](2)①c(CuCl2)＞c(CuCl＋)＞c(CuCleq\o\al(－,3))②CuCl＋＋Ag＋=AgCl↓＋Cu2＋(或CuCl2＋Ag＋=CuCl＋＋AgCl↓；CuCl2＋2Ag＋=Cu2＋＋2AgCl↓)(3)①2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O②Al(OH)3、Fe(OH)3（1分）③抑制CoCl2的水解（1分）＋ClO－＋2HCOeq\o\al(－,3)2、某化学探讨性学习小组对某无色水样的成分进行检验，已知该水样中只可能含有K＋、Mg2＋、Fe3＋、Cu2＋、Al3＋、Ag＋、Ca2＋、COeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,4)、Cl－中的若干种离子。该小组同学取100mL水样进行试验，向水样中先滴加硝酸钡溶液，再滴加1mol·L－1的硝酸，试验过程中沉淀质量的改变状况如图所示：注明：Ob段表示滴加硝酸钡溶液；bd段表示滴加稀硝酸(1)水样中确定含有的阴离子是________，其物质的量浓度之比为________。(2)写出BC段所表示反应的离子方程式：______________________________________________________________________。(3)由B点到C点改变过程中消耗硝酸的体积为________。(4)试依据试验结果推断K＋是否存在？________(填“是