高考化学总复习《水溶液中的离子反应与平衡》专项测试卷及答案

第页高考化学总复习《水溶液中的离子反应与平衡》专项测试卷及答案A组基础巩固练题组一文字描述型离子浓度大小关系1.(2023·江苏卷)室温下,用含少量Mn2+的MnSO4溶液制备MnCO3的过程如图所示。已知Ksp(MgF2)=5.2×10-11,Ka(HF)=6.3×10-4。下列说法正确的是()A.0.1mol·L-1NaF溶液中:c(F-)=c(Na+)+c(H+)B.“除镁”得到的上层清液中:c(Mg2+)=KC.0.1mol·L-1NaHCO3溶液中:c(CO32-)=c(H+)+c(H2CO3)-cD.“沉锰”后的滤液中:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO3-)+2c(C2.(2025·浙江温州一模)25℃时,某小组做如下两组实验:实验Ⅰ:分别往浓度均为0.10mol·L-1NaHCO3、Na2CO3溶液中通入CO2至pH=7;实验Ⅱ:在1.0L0.10mol·L-1Na2CO3溶液中加入0.01molBaSO4固体,充分反应。[已知:25℃,H2CO3的电离常数Ka1=4.5×10-7、Ka2=4.7×10-11;Ksp(BaCO3)=2.6×10-9、Ksp(BaSO4)=1.1A.0.10mol·L-1NaHCO3、Na2CO3溶液中水的电离程度:Na2CO3>NaHCO3B.实验Ⅰ结束后,Na2CO3、NaHCO3溶液中均有c(HCO3-)>c(H2COC.实验Ⅱ的转化存在平衡常数:K=11D.实验Ⅱ中,改用饱和Na2CO3溶液,Na2CO3的平衡转化率减小题组二滴定图像的分析3.(2024·吉林延边一模)室温下,等物质的量的HA与强碱MOH混合,得到MA悬浊液,静置,取上层清液,通入HCl(g),混合溶液中pH与c(HA)的关系如图。已知:Ksp(MA)=4.9×10-5、Ka(HA)=2.0×10-6。下列说法错误的是()A.pH=7时,c(M+)=c(A-)+c(Cl-)B.a→b的溶液中c(C.上层清液中c(A-)=7.0×10-3mol·L-1D.c(HA)=c(A-)时,c(Cl-)<c(A-)4.(2025·河北石家庄一模)当25℃时,向10mL某浓度新制氯水中滴入0.1mol·L-1的NaOH溶液,滴定曲线如图所示。已知次氯酸的电离常数为Ka=2.5×10-8,下列说法正确的是()A.甲到乙发生的离子反应为Cl2+2OH-H2O+ClO-+Cl-B.乙到丁的过程中,水的电离程度一直增大C.丙点溶液中:c(Na+)>c(ClO-)>c(Cl-)>c(H+)D.氯水中存在平衡:Cl2(aq)+H2O(l)H+(aq)+Cl-(aq)+HClO(aq),该反应的平衡常数K约为10-5题组三对数图像的分析5.(2025·吉林长春二模)秦俑彩绘中使用的铅白(PbCO3)和黄金雨中黄色的PbI2都是难溶性铅盐涂料。室温下,PbCO3和PbI2在不同的溶液中分别达到溶解平衡时-lgc(Pb2+)与-lgc(CO32-)或-lgc下列说法正确的是()A.曲线Ⅱ对应的是-lgc(Pb2+)与-lgc(I-)的变化关系B.a点PbCO3的结晶速率小于其溶解速率C.向浓度均为1mol·L-1的Na2CO3、NaI混合溶液中滴入Pb(NO3)2溶液先产生白色沉淀D.反应PbI2(s)+CO32-(aq)PbCO3(s)+2I-6.(2024·四川宜宾一模)25℃时,用NaOH溶液分别滴定HX、CuSO4、MgSO4三种溶液,pM[p表示负对数,M表示c(HX)c(X-)、c(Cu2+)、cKsp[Mg(OH)2],下列说法不正确的是()A.HX的电离平衡常数Ka=10-5B.滴定HX,当pH=7时,c(X-)>c(HX)C.③代表滴定CuSO4溶液的变化关系D.Mg(OH)2易溶于HX溶液中7.(2024·福建龙岩一模)室温下,将盐酸滴入Na3R溶液中,测得混合溶液的pH与-lgc(-lgc(H2A.L3表示pH与-lgc(B.Na2HR溶液呈碱性C.水解常数Kh3D.混合溶液的pH=7时,c(Na+)>c(H2R-)+2c(HR2-)+3c(R3-)题组四分布分数图像分析8.(2025·黑龙江齐齐哈尔三模)常温下,向20.00mL0.1000mol·L-1二元酸H2A溶液中滴入等浓度的NaOH溶液,混合溶液中A物种的分布系数δ[δ(某含A物质)=该含A物质的浓度含A物质的总浓度]随滴加NaOH溶液体积的变化关系如图所示。已知H2A的电离平衡常数为Ka1=2×10-6A.M点与N点溶液中c(HA-)相等B.N点溶液中c(Na+)>3c(A2-)C.Q点溶液pH为8D.V2-V1>20.00B组能力提升练1.(2025·浙江台州一模)25℃时,某小组通过调节0.1mol·L-1的FeCl3溶液的pH,获取Fe(OH)3饱和溶液并对其进行研究。已知,25℃时,Fe(OH)3(aq)的电离常数:Kb1=3.2×10-9,Kb2=5.0×10-10,Kb3=1.5Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,lg5=0.69。下列说法正确的是()A.25℃,pH为3.0时,体系中无Fe(OH)3固体B.25℃时,Fe(OH)3的溶解度为s(mol·L-1),s=c[Fe(OH)2+]+c[Fe(OH)2+]+c(FeC.25℃时,Fe(OH)3饱和溶液中Fe(OH)3分子的浓度约为1.7×10-8mol·L-1D.25℃,pH约为9.31时,溶液中Fe(OH)2+与Fe(OH)2.(2025·山东德州一模)25℃下,在含一定质量Mg(OH)2的悬浊液中,分6次快速注入等量盐酸,体系pH变化曲线如图。下列说法不正确的是()A.由图可知,酸碱中和反应速率大于Mg(OH)2沉淀溶解速率B.第6次加入盐酸时,Mg(OH)2沉淀消耗完全C.由图可知Ksp[Mg(OH)2]=5×10-32.8D.上述过程中Mg(OH)2沉淀溶解平衡常数保持不变3.(2025·广东卷)CuCl微溶于水,但在Cl-浓度较高的溶液中因形成[CuCl2]-和[CuCl3]2-而溶解。将适量CuCl完全溶于盐酸,得到含[CuCl2]-和[CuCl3]2-的溶液,下列叙述正确的是()A.加水稀释,[CuCl3]2-浓度一定下降B.向溶液中加入少量NaCl固体,[CuCl2]-浓度一定上升C.H[CuCl2]的电离方程式为H[CuCl2]H++Cu++2Cl-D.体系中,c(Cu+)+c(H+)=c(Cl-)+c([CuCl2]-)+c([CuCl3]2-)+c(OH-)4.(2024·广西柳州一模)已知H3XO3是二元弱酸,常温下,向10mL0.10mol·L-1K2HXO3溶液中滴加0.10mol·L-1的盐酸,溶液的pH与所加盐酸体积的关系如图所示,下列说法正确的是()A.b点溶液中存在c(Cl-)=c(HXO32-)+c(H2XO3-)+cB.常温下,H3XO3的一级电离常数数量级是10-4C.H3XO3与足量的KOH溶液反应的离子方程式为H3XO3+3OH-XO33-+3HD.水的电离程度:c>b>a5.(2024·全国新课标卷)常温下CH2ClCOOH和CHCl2COOH的两种溶液中,分布分数δ与pH的变化关系如图所示。[比如:δ(CH2ClCOO-)=c(下列叙述正确的是()A.曲线M表示δ(CHCl2COO-)~pH的变化关系B.若酸的初始浓度为0.10mol·L-1,则a点对应的溶液中有c(H+)=c(CHCl2COO-)+c(OH-)C.CH2ClCOOH的电离常数Ka=10-1.3D.pH=2.08时,电离度6.(2025·江苏卷)室温下,有色金属冶炼废渣(含Cu、Ni、Si等的氧化物)用过量的较浓H2SO4溶液酸浸后,提取铜和镍的过程如下所示。已知:Ka(HSO4-)=1.2×10-2,Ka1(H2SO3)=1.2×10-2,Ka2(H2SO3)=6A.较浓H2SO4溶液中:c(H+)=2c(SO42-)+cB.NaHSO3溶液中:2HSO3-SO32-+H2SO3的平衡常数K=5.C.(NH4)2C2O4溶液中:c(NH3·H2O)+c(OH-)=c(H2C2O4)+c(HC2O4-)+c(HD.“提铜”和“沉镍”后的两份滤液中:c提铜(Na+)=c沉镍(Na+)7.常温下,用0.2mol·L-1盐酸滴定25.00mL0.2mol·L-1NH3·H2O溶液,所得溶液pH、NH4+和NH3·HA.曲线①代表φ(NH3·H2O),曲线②代表φ(NH4B.当溶液显中性时,滴入盐酸的体积小于25mLC.NH3·H2O的电离常数的数量级为10-4D.a点溶液中存在c(NH4+)=c(NH3·H2O)>c(Cl8.(2025·浙江绍兴一模)常温下,用0.5mol·L-1NaHCO3溶液滴定25.00mL0.25mol·L-1CaCl2溶液,测得混合溶液的pH随滴加NaHCO3溶液体积的变化如图所示,当滴加25.00mLNaHCO3溶液时出现较为明显的白色沉淀[已知:常温下,Ksp(CaCO3)=3.5×10-9、Ka1(H2CO3)=4.4×10-7、Ka2(H2CO3)=4.5×10-11、100.8下列说法正确的是()A.从a点到b点,水的电离程度减小B.从b点到c点,pH减小是因为发生反应:Ca2++HCO3-CaCO3↓+HC.c点溶液中:c(HCO3-)>c(CO32-)>cD.d点溶液中c(Ca2+)·c(HCO3-)≈4.9×9.(2024·宁夏银川一模)常温下,向20mL0.1mol·L-1NaN溶液中滴入等浓度的HM溶液,所得溶液中lgc(HM)Ka(HN)=3.0×10-5,下列说法正确的是()A.Ka(HM)=3.0×10-6B.滴入20mLHM溶液后,溶液中存在:c(M-)<c(HN)C.随着HM溶液的加入,c(D.滴入20mLHM溶液后,溶液中存在:c(HN)+c(OH-)+2c(N-)=c(HM)+c(Na+)+c(H+)参考答案A组基础巩固练1.C2.D解析碳酸根的第一步水解程度远远大于第二步水解程度,所以0.10mol·L-1NaHCO3、Na2CO3溶液中水解程度Na2CO3>NaHCO3,水的电离程度Na2CO3>NaHCO3,A正确;单一的NaHCO3溶液呈弱碱性,需要通入少量的二氧化碳才能呈中性,此时溶液中以HCO3-为主,还有少量的碳酸根离子和碳酸分子,B正确;实验Ⅱ发生反应:Na2CO3+BaSO4Na2SO4+BaCO3,平衡常数K=c(SO42-)c(CO32-)=c(SO42-)c(Ba2+)c(C3.D解析混合溶液中,电荷守恒等式为c(M+)+c(H+)=c(A-)+c(Cl-)+c(OH-),由于pH=7,c(H+)=c(OH-),故有c(M+)=c(A-)+c(Cl-),A正确;c(M+)c(A-)=c(M+)c(A-)c(A-)c(A-)=Ksp(MA)c2(A-),由图可知,a→b的过程中c(M+)不断增大,Ksp不变,则c(A-)减小,故Ksp(MA)c2(A-)增大,即c(M+)c(A-)增大,B正确;MA的悬浊液的上层清液存在溶解平衡:MA(s)M+(aq)+A-(aq),上层清液中,c(M+)=c(A-)[忽略A-水解,Kh=1×10-142.0×10-6=5×10-9],则有c2(A-)=4.9×10-5,则c(A-)=7.0×10-3mol·L-1,C正确;通入HCl后,溶液中存在元素守恒:c(M+)=c(A-)+c(HA),电荷守恒:c(M+4.D解析氯水中存在Cl2(aq)+H2O(l)H+(aq)+Cl-(aq)+HClO(aq),从图中可以看出,用NaOH溶液滴定氯水,滴定过程中有两个突变点,则从甲到乙,主要发生HCl与NaOH的反应,平衡正向移动,此时溶液中不再有氯气;从乙到pH=10的点,主要发生HClO与NaOH的反应,总反应为Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O,溶液中氯原子总物质的量为10mL×0.1mol·L-1=10-3mol。由分析可知,甲到乙发生的非氧化还原反应主要为H++OH-H2O,A错误;甲到丙的过程中,氯气与水反应的产物不断与NaOH发生反应,水的电离程度一直增大;从丙到丁的过程中,溶液中c(NaOH)不断增大,对水电离的抑制作用不断增大,水的电离程度不断减小,B错误;丙点为NaCl、NaClO、HClO混合溶液,且溶质的物质的量有:n(NaCl)>n(NaClO)>n(HClO),所以c(Na+)>c(Cl-)>c(ClO-)>c(H+),C错误;氯水中存在平衡:Cl2(aq)+H2O(l)H+(aq)+Cl-(aq)+HClO(aq),pH=10时,Cl2与NaOH刚好完全反应,由Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O,可求出n总(Cl)=2×0.001mol=2×10-3mol,根据起点pH=2,则氯水中有c(H+)≈c(Cl-)≈c(HClO)≈0.01mol·L-1,n(Cl-)+n(HClO)=0.01mol·L-1×2×10mL=2×10-4mol,n(Cl2)=(2×10-3mol-2×10-4mol)÷2=9×10-4mol,c(Cl2)=9×10-4mol10mL=9×10-2mol·L-1,该反应的平衡常数K≈c(5.C解析根据溶解平衡,PbCO3(s)Pb2+(aq)+CO32-(aq)达到平衡时c(Pb2+)=c(CO32-),则曲线Ⅱ对应的是-lgc(Pb2+)与-lgc(CO32-)的关系变化;PbI2(s)Pb2+(aq)+2I-(aq)达平衡时2c(Pb2+)=c(I-),曲线Ⅰ对应的是-lgc(Pb2+)与-lgc(I-)的关系变化曲线Ⅰ对应的是-lgc(Pb2+)与-lgc(I-)的变化关系,A错误;a点对应的Q(PbCO3)>Ksp(PbCO3),结晶速率大于其溶解速率,B错误;由图可知,Ksp(PbCO3)=c(Pb2+)×c(CO32-)=100×10-13.1=10-13.1,Ksp(PbI2)=c(Pb2+)×c2(I-)=100×(10-4)2=10-8,1mol·L-1的Na2CO3、NaI沉淀所需Pb2+浓度分别是10-13.11mol·L-1=10-13.1mol·L-1、10-812=10-8mol·L-1,PbCO3先沉淀,先产生白色沉淀,C正确;反应PbI2(s)+CO6.C解析pM[p表示负对数,M表示c(HX)c(X-)、c(Cu2+)、c(Mg2+)等],随着pH不断增大,溶液中的c(HX)c(X-)、c(Cu2+)、c(Mg2+)不断减小,即pM增大,Ksp[Cu(OH)2]<Ksp[Mg(OH)2]即氢氧化铜比氢氧化镁更难溶,pH相同时,c(Cu2+)更小pM更大,又因为Ksp[Cu(OH)2]和Ksp[Mg(OH)2]的表达式结构类似,-lgc(Cu2+)、-lgc(Mg2+)和pH是一次函数的关系,且二者的斜率相等,则曲线①代表CuSO4,曲线③代表MgSO4,曲线②代表HX溶液。由分析可知,曲线②代表HX溶液,当pH=5.0时,-lgc(HX)c(X-)=0,则c(HX)=c(X-),HX的电离平衡常数Ka=c(X-)c(H+)c(HX)=c(H+)=10-5,故A正确;HX的电离平衡常数Ka=10-5,说明HX是一元弱酸,等浓度的NaX和HX溶液中,X-的水解常数Kh=KWKa=10-1410-5=10-9<Ka=10-5,该溶液呈酸性,则滴定HX,当pH=7时,c(X-)>c(HX),故B正确;由分析可知,曲线③代表MgSO4,故C错误;pH=8.6时,-lgc(Mg2+)=0,c(Mg2+)=1mol·L-1,Ksp[Mg(OH)2]=c2(OH-)c(Mg2+)=c2(OH-)=(17.C解析25℃时,Ka1(H3R)=c(H+)·c(H2R-)c(H3R)>Ka2=c(H+)·c(HR2-)c(H2R-)>Ka3=c(H+)·c(R3-)c(HR2-),则溶液pH相同时,c(H3R)c(H2R-)<c(H2R-)c(HR2-)<c(HR2-)c(R3-),函数-lgx为减函数,值越小说明分式越大,则-lgc(H3R)c(H2R-)>-lgc(H2R-)c(HR2-)>-lgc(HR2-)c(R3-),所以L1表示pH与-lgc(HR2-)c(R3-)的关系曲线,L2表示pH与-lgc(H2R-)c(HR2-)的关系曲线,L3表示pH与-lgc(H3R)c(H2R-)的关系曲线。根据分析可知:L3表示pH与-lgc(H3R)c(H2R-)的关系曲线,A正确;L1曲线表示pH与-lgc(HR2-)c(R3-)的关系曲线,在溶液pH=8时,-lgc(HR2-)c(R3-)=-5.2,则c(8.A解析M点与N点δ(HA-)相等,由元素守恒知,n(HA-)也相等,但加入NaOH溶液的体积不相等,使得溶液体积不相等,故c(HA-)不相等,A错误。电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HA-)+2c(A2-),N点c(A2-)=c(HA-),代入得c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+3c(A2-),此时溶液呈碱性,c(H+)<c(OH-),故c(Na+)>3c(A2-),B正确。一直下降的曲线代表H2A,先上升后下降的曲线代表HA-,开始很小后来一直上升的曲线代表A2-,Ka1=c(HA-)·c(H+)c(H2A)=2×10-6,Ka2=c(A2-)·c(H+)c(HA-)=5×10-11,Ka1·Ka2=c(A2-)·c2(H+)c(H2A)=10-16,Q点c(H2A)=c(A2-),则此时c(H+)=10-8mol·L-1,pH=8,C正确。A2-的水解平衡常数为Kh1=2×10-4、Kh2=5×10-9,当加入V(NaOH溶液)=10.00mL时溶液中溶质等效为H2A与NaHA以物质的量浓度之比1∶1混合,因为H2A的第一步电离平衡常数大于HA-的水解平衡常数,所以此时c(H2A)<c(HA-),M点时c(H2A)=B组能力提升练1.C解析25℃,pH为3.0时,c(H+)=1×10-3mol·L-1,c(OH-)=KWc(H+)=10-1410-3mol·L-1=1×10-11mol·L-1,Qc=c(Fe3+)c3(OH-)=0.1×(10-11)3>Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,体系中有Fe(OH)3固体析出,故A错误;根据题干信息,氢氧化铁的电离是不完全电离,所以溶解的氢氧化铁会以Fe(OH)3、Fe(OH)2+、Fe(OH)2+、Fe3+四种形式存在,不是三种,则s=c[Fe(OH)2+]+c[Fe(OH)2+]+c(Fe3+)+c[Fe(OH)3],B错误;Kb1×Kb2×Kb3=c(Fe3+)c3(OH-)c[Fe(OH)3]=Ksp[Fe(OH)3]c[Fe(OH)3]=4.0×10-38c[Fe(OH)3]=2.4×2.C解析中和反应是一个进行的极快的反应,瞬间就可完成,A正确;由图可知第6次加入盐酸时,溶液的pH不变,Mg(OH)2沉淀消耗完全,B正确;由图可知未加入稀盐酸时溶液的pH=10.6,c(H+)=1×10-10.6mol·L-1,则c(OH-)=1×10-3.4mol·L-1,c(Mg2+)=12×10-3.4mol·L-1,Ksp[Mg(OH)2]=c(Mg2+)·c2(OH-)=12×10-3.4×(1×10-3.4)2=5×10-11.2,C错误;沉淀溶解平衡常数只与温度有关,温度不变沉淀溶解平衡常数保持不变3.A解析将适量CuCl完全溶于盐酸,存在以下转化关系:①CuCl(s)Cu+(aq)+Cl-(aq),②CuCl(s)+Cl-(aq)[CuCl2]-(aq),③[CuCl2]-+Cl-[CuCl3]2-。加水稀释,反应③平衡逆向移动,且由于体积增大,[CuCl3]2-浓度一定下降,A项正确;加入少量NaCl固体,反应②、③均正向移动,[CuCl2]-浓度不一定上升,B项错误;[CuCl2]-不能拆开,正确的电离方程式为H[CuCl2]H++[CuCl2]-,C项错误;依据溶液中的电荷守恒,有c(H+)+c(Cu+)=c(Cl-)+c([CuCl2]-)+2c([CuCl3]2-)+c(OH-),D项错误。4.A解析由图可知,a点盐酸体积为5mL,K2HXO3溶液与盐酸反应得到等浓度的K2HXO3、KH2XO3、KCl的混合溶液,溶液pH为6.1;b点盐酸体积为10mL,K2HXO3溶液与盐酸反应得到等浓度的KH2XO3和KCl的混合溶液;c点盐酸体积为20mL,K2HXO3溶液与盐酸反应得到H3XO3和KCl的混合溶液,溶液pH为2.0。由分析可知,b点为等浓度的KH2XO3和KCl的混合溶液,溶液中存在元素守恒关系c(Cl-)=c(HXO32-)+c(H2XO3-)+c(H3XO3),故A正确。由分析可知,c点为H3XO3和KCl的混合溶液,溶液pH为2.0,由原子个数守恒可知,H3XO3的浓度为0.10mol·L-1×0.01L0.03L=130mol·L-1,则H3XO3的一级电离常数约为10-2×10-2130=3×10-3,数量级为10-3,故B错误。H3XO3为二元弱酸,与足量的氢氧化钾溶液反应生成K2HXO3和水,反应的离子方程式为H3XO3+2OH-5.D解析由分析知,随着pH的增大,c(CH2ClCOOH)和c(CHCl2COOH)减小,c(CH2ClCOO-)和c(CHCl2COO-)增大,由于—Cl为吸电子基团,则CHCl2COOH的酸性强于CH2ClCOOH的酸性,即Ka(CHCl2COOH)>Ka(CH2ClCOOH),δ(酸分子)=δ(酸根离子)=0.5时的pH分别约为1.3、2.8,则两种酸的电离常数分别为Ka(CHCl2COOH)=c(H+)·c(CHCl2COO-)c(CHCl2COOH)≈10-1.3,Ka(CH2ClCOOH)=c(H+)·c(CH2ClCOO-)c(CH2ClCOOH)≈10-2.8,曲线M表示δ(CH2ClCOO-)~pH的变化关系,A、C两项错误;a点所在曲线表示δ(CHCl2COOH)~pH的变化关系,初始c0(CHCl2COOH)=0.10mol·L-1,若溶液中溶质只有CHCl2COOH,则c(CHCl2COO-)=c(H+)≈Ka(CHCl2COOH)·c0(CHCl2COOH)=10-1.15mol·L-1≈0.07mol·L-1,由图像知,a点对应的pH为1.0,即c(H+)=0.10mol·L-1,则说明此时溶液中加入了酸性更强的酸,根据电荷守恒,c(H+)>c(CHCl2COO-)+c(OH-),B6.B解析结合题中已知Ka(HSO4-)=1.2×10-2,故较浓H2SO4溶液中H2SO4H++HSO4-、HSO4-H++SO42-,电荷守恒应为c(H+)=c(OH-)+c(HSO4-)+2c(SO42-),故A项错误;2HSO3-SO32-+H2SO3的平衡常数表达式K=c(SO32-)·c(H2SO3)c2(HSO3-)=c(H2SO3)c(H+)·c(HSO3-)×c(H+)·c(SO32-)c(HSO3-)=Ka2(H2SO3)Ka1(H2SO3)=6.0×10-81.2×10-2=5.0×10-6,B项正确;(NH4)2C2O4溶液中,根据