2023学年高考化学：水溶液中的离子平衡练习及答案

2023胡文(届)人教高考化学：水溶液中的离子平衡练习及答案

专题：水溶液中的离子平衡

一、选择题

1、室温下，某二元碱[X(OH)2]的水溶液中相关组分的物质的量分数

(5)随溶液pH的变化曲线如图所示，下列说法错误的是()

A.Kb2的数量级为10—8

B.X(0H)N03的水溶液显碱性

C.等物质的量的X(N03)2和X(OH)NO3混合溶液中c(X2+)>c[X(OH)

+]

D.在X(0H)N03水溶液中,c[X(0H)2]+c(0H-)=c(X2+)+c(H+)

[解析]A项，选取图中左侧交点处数据进行计算，此时，pH=6.2,

c0H—,cX2+

c[X(0H)+]=c(X2+),所以Kb2=----「丫C口———=c(0H-)

cLXOH+J

=10-(14-6.2)=10-7.8^1.58X10-8,正确。B项，X(0H)N03

的水溶液中X的主要存在形式为X(0H)+,由图示知X(0H)+占主导

位置时，pH在7到8之间，溶液显碱性，正确。C项，X2+的水解程

度比X(OH)+的电离程度大，所以c(X2+)<c[X(0H)+],错误。D项,

大多数考生都很难直接写出质子守恒关系式，可灵活利用物料守恒关

1/

系式和电荷守恒关系式进行推导，避免出错。在X(0H)N03水溶液中，

有电荷守恒：c(N03-)+c(0H-)=2c(X2+)+c(H+)+c[X(OH)+]；

物料守恒：c(N03-)=c(X2+)+c[X(OH)2]+c[X(OH)+],将物料守

恒关系式代入电荷守恒关系式，将c(N0十)消去，得到该溶液的质子

守恒关系式为c[X(0H)2]+c(0H-)=c(X2+)+c(H+),正确。

[答案]C

2、2知溶液中存在平衡:Ca(0H)2(s)^Ca2+(aq)+20H-(aq)A

H<0,下列有关该平衡体系的说法正确的是()

①升高温度，平衡逆向移动

②向溶液中加入少量碳酸钠粉末能增大钙离子浓度

③除去氯化钠溶液中混有的少量钙离子，可以向溶液中加入适量的

NaOH溶液

④恒温下向溶液中加入CaO,溶液的pH升高

⑤给溶液加热，溶液的pH升高

⑥向溶液中加入Na2c03溶液，其中固体质量增加

⑦向溶液中加入少量NaOH固体，Ca(0H)2固体质量不变

A.①⑥B.①⑥⑦

C.②③④⑥D.①②⑥⑦

【答案】A

【解析】②会生成CaC03,使Ca2+浓度减小，错误；加入氢氧化钠

溶液会使平衡左移，有Ca(0H)2沉淀生成，但Ca(0H)2的溶度积较大,

要除去Ca2+,应把Ca2+转化为更难溶的CaC03,③错误；恒温下

Ksp不变，加入CaO后，溶液仍为Ca(OH)2的饱和溶液，pH不变，④

2/

错误；加热，Ca(OH)2的溶解度减小，溶液的pH降低，⑤错误；力口

入Na2c03溶液，沉淀溶解平衡向右移动，Ca(0H)2固体转化为CaC03

固体，固体质量增加，⑥正确；加入NaOH固体平衡向左移动，Ca(0H)2

固体质量增加，⑦错误。

3、实验：①0.1mol•L-lAgN03溶液和0.1mol•L-lNaCl溶液等

体积混合得到浊液a,过滤得到滤液b和白色沉淀c；②向滤液b中

滴加0.1mol-L-1KI溶液，出现浑浊；③向沉淀c中滴加0.1mol-L

—1KI溶液，沉淀变为黄色。

下列分析不正确的是()

A.浊液a中存在沉淀溶解平衡:AgCl(s)??Ag+(aq)+Cl-(aq)

B.滤液b中不含有Ag+

C.③中颜色变化说明AgCl转化为Agl

D.实验可以证明Agl比AgCl更难溶

【答案】B

解析：A项，在浊液a中，存在AgCl的沉淀溶解平衡，正确；B项，

在滤液b中，仍含有少量Ag+,故在b中生成了Agl沉淀，错误；

由于Agl比AgCl更难溶解，向c中加入0.1mol•L—1KI溶液，能

发生沉淀转化反应，生成黄色的Agl,C项和D项都正确。

4、已知某温度下,Ksp(AgCl)=1.56X10-10,Ksp(Ag2CrO4)=1X

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

-1AgN03溶液，则Cr04一完全沉淀

3/

D.将0.001mol•L—l的AgN03溶液滴入0.001mol•L—l的KC1

和0.001mol•L-lK2CrO4溶液，则先产生AgCl沉淀

解析：饱和AgCl溶液中c2(Ag+)=Ksp(AgCl)=l.56X10—10,饱

和Ag2CrO4溶液中

c2(Ag+)*c(CrOa-)=Ksp(Ag2CrO4)=1X10-12,显然后者的c(Ag

十)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-l,c(AgN03)=0.001mol«L

-1,根据2Ag++CrO@—===Ag2Cr04l,则溶液中剩余的c(Ag+)

=0.001-0.0004X2=0.0002mol•L-l,根据Ksp(K2CrO4),则

人a、―…,、KspAg2CrO41X10—12

生成沆淀后的溶液中c(Cr021)=„7V=nnnnoo=

czAg十0.UOl)zz

2.5X10-5mol•L-1>1.0X10-5mol•L-l,溶液中存在难溶物

的溶解平衡，所以Cr02一不能完全沉淀，故C错误；根据Ksp(AgCl)、

Ksp(Ag2CrO4),则当ClI开始沉淀时c(Ag+)Jsp

cCl—

X10—7mol,L—1,当Cr04一开始沉淀时c(Ag+)=

/Ksp_Ag2CrO4

\\cCr02-4=1.0X10-3mol•L-l,故先产生AgCl沉淀,

故D正确。

5、下列反应的离子方程式表示正确的是0

A.向Fe(N03)3溶液中加入过量的HI溶液:2N03-+8H++61—===312

+2N0t+4H20

B.硫酸溶液中加入足量氢氧化钢溶液：Ba2++0H—+H++S02—

4/

===BaS04I+H20

C.FeC13溶液中通入过量的H2s气体：2Fe3++H2S===S；+2Fe2+

+2H+

D.NaHC03溶液与过量Ba(0H)2溶液反应：Ba2++20H—+2HC0土

===BaC03I+C03--b2H20

【答案】C解析：A项，除发生NO土(H+)氧化I—的反应外，还

发生Fe3+氧化I—的反应；B项，不符合配比关系；D项，应为HCO上

+Ba2++0H-===BaC03I+H20。

6、某溶液中只可能含有K+、NH妤、Fe2+、A13+、C1-.S02一、

C03—、A10%中的若干种离子，离子浓度均为0.1mol-L—1。某同

学进行了如下实验：

随翳髅■邈.滤液x黑抖滤液器:

一沉淀AL沉淀BC

下列说法正确的是(A)

A.原溶液中存在的离子为NH在、Fe2+、Cl—、S04一

B.滤液X中大量存在的阳离子有NH纤、Fe2+和Ba2+

C.沉淀C为Al(0H)3

D.无法确定原试液中是否含有K+、C1-

解析：加入过量稀硫酸无明显变化，说明无C02一,无A102-；加入

硝酸钢溶液有气体生成，因为前面已经加入了硫酸，硝酸根离子在酸

性条件下具有强氧化性，说明有亚铁离子存在且被氧化，沉淀为硫酸

钢；滤液中加入NaOH溶液有气体产生，说明存在NH4H气体为氨气,

沉淀B为红褐色氢氧化铁沉淀；通入少量C02产生沉淀，先与0H—、

5/

Ba2+反应，沉淀C为碳酸领，不能说明存在A13+。因为存在的离

子浓度均为0.Imol・L-1,从电荷守恒的角度出发，只能含有NH分、

Fe2+、Cl—、S00—才能保证电荷守恒，K+必然不能存在，B、C、D

项错误，A项正确。

7、下列有关溶液组成的描述合理的是()

A.在Fe2(SO4)3溶液中可以大量存在：K+、Fe2+、Cl—、Br—、

SCN-

B.c(H+)=lX10-13mol・L-l的溶液中可以大量存在：Mg2+、

Cu2+、HC03->N03-

C.加水稀释时口^—值增大的溶液中可大量存在：MnO上、C02—、

cH+

K+、NH弁

D.在碱性溶液中可以大量存在：S202—、A102-、Si03->S2—、Na

+

【答案】D解析：A项，Fe3+与SCN—反应；B项，该溶液呈碱

c?OH—?

性，Mg2+、Cu2+、HC03■均不能大量存在；C项，加水稀释，-„,

c?9H+9?

Kw

=下立三增大的溶液是酸性溶液，C02—与H+反应。

8、某消毒液的主要成分为NaClO,还含有一定量的NaOH。下列用来

解释事实的方程式中，不合理的是(已知：饱和NaClO溶液的pH约为

11)(B)

A.该消毒液可用NaOH溶液吸收C12制备：C12+2OH—===C1O—+C1

-+H20

6/

B.该消毒液的pH约为12：CIO-+H2O^^HC1O+OH-

C.该消毒液与洁厕灵(主要成分为HC1)混用，产生有毒C12：2H++

C1-+C1O-===C12t+H20

D.该消毒液加白醋生成HC1O,可增强漂白作用：CH3COOH+C1O-

===HC1O+CH3COO-

解析:用NaOH溶液吸收C12制备消毒液，方程式为C12+2OH-===C1O

-+C1一~FH2O,A正确。题干中已知饱和NaClO溶液的pH约为11,

此消毒液的pH为12,不是C10—水解引起的，而是因为过量的NaOH,

故B错误。C选项考查陌生氧化还原离子方程式的书写，正确。D选

项根据酸性CH3COOH>HC1O判断，正确。

9、下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是()

A.工业电解饱和食盐水：2cl—~FH2O===C12t+H2t+0H-

B.碳酸钠的水解：C03-+2H2O^H2CO3+20H-

C.硫酸铝溶液中滴加过量浓氨水：A13++40H-===A102-+2H20

D.用过氧化氢从酸化海带灰浸出液中提取碘：2I-+H202+2H+

===I2+2H20

【答案】D

解析：A项，工业电解饱和食盐水的离子反应为2C1—+2H20===C12

t+H2f+20H—,故A错误;B项，碳酸钠的水解的离子反应为C02—

+H20=HC0土+0H-,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A13++3NH3•H2O===A1(OH)3I+3NH",故C错

误。

二、非选择题

7/

1、现代化学传感器技术是研究溶液中离子反应的重要手段，电导率

是衡量电解质溶液导电能力大小的物理量，据溶液电导率变化可以确

定滴定反应的终点。如图是某同学用0.1mol-L-1K0H溶液滴定体

积均为20mL、浓度均为0.1mol-L-1的HC1溶液和CH3C00H溶液

过程中溶液电导率变化示意图。

（1）曲线②代表0.1molL-1K0H溶液滴定溶液的滴定曲线。

⑵A点溶液的pH（填“>”、"V”或“="）C点溶液的pHo

（3）B点的溶液中离子浓度大小顺序是

⑷对照上述溶液电导率变化示意图，下列能正确表示用NH3・H20溶

液滴定HC1和CH3C00H混合溶液的滴定曲线的是（填字母）。

解析：（1）溶液导电能力与离子浓度成正比，CH3C00H是弱电解质，

溶液中离子浓度较小，加入KOH溶液后，溶液中离子浓度增大，溶液

导电性增强。HC1是强电解质，随着KOH溶液加入，溶液体积增大，

8/

导致溶液中离子浓度减小，溶液导电能力减弱，当完全反应时离子浓

度最小；继续加入KOH溶液，离子浓度又增大，溶液导电能力增强。

根据图知，曲线②代表0.1mol・L-1K0H溶液滴定HC1溶液的滴定

曲线，曲线①代表0.1mol-L-1K0H溶液滴定CH3C00H溶液的滴定

曲线。(2)A点溶液中溶质为CH3C00K,为强碱弱酸盐，水解显碱性，

而C点溶液中溶质是KC1,为强碱强酸盐，溶液显中性。(3)B点时，

混合溶液中含等物质的量浓度的KOH和CH3C00K,溶液呈碱性,CH3C00

一水解但程度较小，结合物料守恒得离子浓度大小顺序是c(K+)>

c(0H-)>c(CH3C00-)>c(H+)o(4)氯化氢是强电解质，CH3C00H

是弱电解质，滴加的弱电解质先和氯化氢反应生成强电解质氯化钱，

但溶液体积不断增大，溶液被稀释，所以电导率下降；当氯化氢完全

被中和后，一水合氨继续与弱电解质CH3C00H反应生成强电解质醋酸

钱,所以电导率增大；CH3C00H完全反应后，继续滴加氨水，溶液被

稀释，电导率有下降趋势。

答案：(1)HC1(2)>(3)c(K+)>c(0H-)>c(CH3C00-)>c(H+)

(3分)(4)D(3分)

2、某温度(T℃)下的溶液中，c(H+)=10-xmol-L-l,c(OH-)=

10-ymol-L-l,x与y的关系如图所示，请回答下列问题：

(1)此温度下，水的离子积Kw为,则该温度

9/

T25(填或"=")o

⑵在此温度下，向Ba(0H)2溶液中逐滴加入pH=a的盐酸，测得混

合溶液的部分pH如表所示。

Ba(OH)：溶液盐酸的体

实验序号溶液的pH

的体积，mL积mL

①22.000.008

②22.0018.007

③22.0022.006

假设溶液混合前后的体积变化忽略不计，则@=,实验②中

由水电离产生的c(OH—)=mol-L-lo

⑶在此温度下，将0.1mol•L-1的NaHS04溶液与0.1mol•L-1

的Ba(0H)2溶液按下表中甲、乙、丙、丁不同方式混合：

甲乙丙T

0.1mol-L-iBa(OHX溶液体积mL10101010

0.1mol-L-iNaHSOj溶液体积mL5101520

①按丁方式混合后，所得溶液显(填“酸”、“碱”或“中”)

性。

②写出按乙方式混合后，反应的离子方程式：

③按甲方式混合后，所得溶液的pH为o

【答案】(l)l><10—12〉(2)410—7(3)①中②Ba2++0H-+H++

S0i-===BaS04I+H20③11

【解析】(l)Kw=c(H+),c(0H—)=10—x,10—y=10—(x+