专题08 水溶液中的离子反应与平衡(测试)-高考化学二轮复习讲练测（新教材新高考）

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一、选择题(本题共15小题，每小题3分，共45分。每小题只有一项是符合题目要求的)
1．(2023·浙江省宁波市高三下学期高考模拟)常温下，Ka1(HCOOH)=1.77×10-4，Ka2(HCOOH)=1.75×10-5，Ka(NH3·H2O )=1.76×10-5，下列说法不正确的是( )
A．浓度均为0.1 ml/L的HCOONa和NH4Cl溶液中阳离子的物质的量浓度之和：前者>后者
B．用相同浓度的NaOH溶液分别滴定等体积、pH均为3的HCOOH和CH3COOH溶液至终点，消耗NaOH溶液的体积：前者<后者
C．0.2ml/L CH3COONa与0.1 ml/L盐酸等体积混合后，溶液中微粒浓度：c(Na+)＞c(CH3COO-)＞c(Cl-)＞c(CH3COOH)＞c(H+)＞c(OH-)
D．0.2ml/L HCOONa溶液与0.1ml/L NaOH溶液等体积混合后的溶液中：c(HCOO-)+ c(OH-)= c(HCOOH)+c(H+)
2．(2024·河南省普高联盟高三测评)常温下，NH3•H2O的Kb约为10-5。在下列装置中存在不同pH的两种溶液，溶液中离子不能穿过隔膜，分子可以自由穿过隔膜(如图所示)。已知c起始(NH3•H2O)=c平衡(NH3•H2O)+c(NH)。当达到平衡时，下列叙述正确的是( )
A．溶液I中c(OH-)=c(H+)+c(NH)
B．溶液I和II中的c平衡(NH3•H2O)不相等
C．溶液II中为0.1
D．溶液I和II中c起始I(NH3•H2O)：c起始II(NH3•H2O)=101：110
3．(2023·四川省成都市高二期末)为探究浓度对醋酸电离程度的影响，用计测定时不同浓度醋酸的结果如下，下列说法正确的是( )
A．实验过程中可以改用广泛试纸
B．溶液稀释过程中，醋酸电离程度及溶液导电性都增大
C．时，电离常数K(CH3COOH)的数量级为10-5
D．CH3COOH溶液稀释过程中不可能出现c(H＋)＞c(OH―)＞c(CH3COO－)
4．(2023·江苏省徐州市高二期末)水的离子积常数随着温度的变化关系如表：
下列说法正确的是( )
A．纯水中c(H＋)的大小与温度无关
B．水的电离度a(50℃)C．100℃时某溶液的c(OH―)= 1.0×10-7ml·L－1，该溶液呈中性
D．25℃时，0.01ml·L-1NaOH溶液中，KW(H2O)=1.0×10-12
5．(2023·河北省部分学校高三联考)二元弱酸是分步电离的，25℃时碳酸和氢硫酸的如下表。
下列叙述正确的是( )
A．根据以上数据可知，NaHCO3溶液中c(CO32-)＞c(H2CO3
B．等浓度的NaHS溶液和NaHCO3溶液等体积混合后，则c(H＋)-c(OH-)= c(S2-)+c(CO32-)-c(H2S)-c(H2CO3)
C．pH相同的①Na2CO3溶液和②Na2S溶液中的c(Na＋)：①<②
D．过量H2S通入Na2CO3溶液中反应的离子方程式为H2S+CO32-=HS-+CO2
6．(2023·辽宁省抚顺市普通高中高三模拟)化学热泵技术作为一种高效环保的节能新技术一直以来广受关注，氨基甲酸铵可应用于化学热泵循环。将一定量纯净的氨基甲酸铵(NH2COONH4)粉末置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到分解平衡：NH2COONH4(s)2NH3(g)＋CO2(g)。实验测得不同温度下的平衡数据列于下表：
下列说法正确的是( )
A．该反应的△H＜0，该反应在较低温度下能自发进行
B．25℃时平衡常数的值K≈1.6×10-8
C．当密闭容器中二氧化碳的体积分数不变时说明该反应达到化学平衡状态
D．再加入少量NH2COONH4平衡正向移动
7．(2023·江苏省苏州八校联盟、南京一中、中华中学高三联考)已知H2SO3是一种二元弱酸。室温下，通过下列实验探究H2SO3溶液的性质。
若忽略溶液混合时的体积变化，下列说法正确的是( )
A．依据实验1可推测：Ka1(H2SO3)Ka2(H2SO3)＜Kw
B．依据实验2推测：Ka2(H2SO3) ＜Ka1(H2CO3)
C．依据实验3推测：Ksp(BaSO3)＞2.5×10-3
D．实验4所得溶液中存在：2c(H2SO3)+c(HSO3-)＞c(NH3·H2O)
8．(2023·安徽省皖优联盟高三第二次阶段测试)一种吸收SO2再经氧化得到硫酸盐的过程如图所示。室温下，用0.1 ml·L的NaOH溶液吸收SO2，若通入SO2所引起的溶液体积变化和H2O挥发可忽略，溶液中含硫物种的浓度。H2SO3的电离常数分别为Ka1=1.29×10-2，Ka2=6.24×10-8。下列说法错误的是( )
A．“吸收”所得溶液中；c(Na＋)+c(H＋)=2c(SO32-)+c(HSO3-)+c(OH-)
B．“吸收”所得溶液中不可能存在：c(Na＋)＞c(H＋)＞c(SO32－)＞c(HSO3-)＞c(OH-)
C．“吸收”所得 ml·L的溶液中：c(H2SO3)＞c(SO32－)
D．调节“吸收”所得溶液的pH约为5，“氧化”时主要发生的反应为2HSO3-+O2=2SO4-+2H+
9．(2024·山东潍坊五县区高三阶段监测)乙二胺四乙酸(EDTA)可与金属离子形成稳定的配合物。常用EDTA测定水中钙含量(EDTA与钙反应时物质的量之比均为1∶1)。基本步骤如下：
①EDTA标定：取10.00 mL 0.1 ml·L-1标准CaCl2溶液，加入3滴甲基橙溶液作指示剂，用已配制好的EDTA溶液滴定至终点，消耗EDTA溶液V1 mL。
②钙提取：取一定质量的有机物，并用酸性KMnO4溶液氧化，再经萃取、反萃取将金属转移到水中，得到提取液。加入掩蔽剂(掩蔽除钙之外的金属)并将pH调至11.3。
③EDTA滴定：取20.00mL提取液，加入指示剂钙黄绿素(钙与钙黄绿素生成能发出绿色荧光的配合物)，在黑色背景下用标定后的EDTA溶液滴定至终点，消耗EDTA溶液V2 mL。
对于上述实验，下列说法正确的是( )
A．量取标准CaCl2溶液时，选用规格为10mL的量筒
B．实验室中萃取、反萃取时，使用的主要仪器为长颈漏斗
C．提取液调pH时，不能使用广泛pH试纸进行测定
D．EDTA滴定时，溶液绿色荧光消失即可判定滴定终点
10．在20℃时，用0.5ml·L-1 NaHCO3溶液滴定25mL0.25ml·L-1CaCl2溶液，加入的NaHCO3溶液体积与溶液pH变化曲线如图所示，其中时溶液中无沉淀，之后出现白色浑浊且逐渐增多，当滴加的NaHCO3溶液体积为25.00mL时，溶液的pH稳定在7.20左右，整个滴定过程中未见气泡产生。下列叙述正确的是( )
已知：Ksp(CaCO3)= 3.4×10－9，Ka1(H2CO3)=4.5×10-7，Ka2(H2CO3)=4.7×10-11 ml·L-1。
A．a点的混合溶液，2c(Ca2+)+ c(Na+)＜c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(Cl-)
B．a→b的过程中，水的电离程度不断增大
C．总反应的化学方程式：CaCl2+2NaHCO3=2NaCl+CaCO3↓+H2O+CO2↑
D．b点的混合溶液，c(HCO3-)：c(Ca2+)的数量级为10-6
11．如图为某实验测得0.1ml·L-1 NaHCO3溶液在升温过程中(不考虑水挥发)的pH变化曲线。下列说法不正确的是( )
A．ab段，c(H+)随温度升高而增大
B．a点溶液和d点溶液的c(OH-)相同
C．a点时，Kw> Ka1(H2CO3)·Ka2(H2CO3)
D．bc段可能发生反应：2HCO3−(aq)CO32-(aq) + CO2(g)＋H2O(l)
12．(2024·浙江杭州市高三一模)当 25℃时，向 10mL 某浓度新制氯水中滴入0.1 ml∙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 ，下列说法正确的是( )
A．甲到乙发生的离子反应为：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
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
13．(2024·江苏徐州高三期中)燃煤烟气脱硫的方法有多种，方法之一是常温下用氨水将SO2转化为NH4HSO3，再氧化成NH4HSO4。已知H2SO3的电离常数Ka1(H2SO3)=1.5×10-2，Ka2(H2SO3)=1.0×10-7 ，NH3·H2O的电离常数Kb(NH3·H2O)=1.8×10-7。下列说法正确的是
A．NH4HSO3溶液中：c(HSO3-)＞c(NH4+)
B．NH4HSO3溶液中：c(NH4＋)+c(H＋)= c(OH―)+c(SO32-)+c(HSO3-)
C．若溶液中时，溶液的pH=4
D．向NH4HSO3溶液中通入空气发生反应的离子方程式：2SO32-+O2=2SO42-
14．(2024·浙江省名校协作体高三适应性考试)已知：常温下Ka1(H2SO3)=1.4×10-2，Ka2(H2SO3)=6.0×10-8，通过下列实验探究含硫化合物的性质。
实验1：测得0.1ml·L-1H2SO3溶液pH=2.1。
实验2：向10mL0.1ml·L-1NaHSO3溶液中逐滴加入5mL水，用pH计监测过程中pH变化。
实验3：用0.1ml·L-1NaOH溶液滴定10mL0.1ml·L-1H2SO3溶液。
实验4：向10mL0.1ml·L-1Na2S溶液中加入10mL0.1ml·L-1MnSO4溶液，充分混合，产生粉色沉淀，再加几滴0.1ml·L-1CuSO4溶液，产生黑色沉淀。
下列说法不正确的是( )
A．由实验1可知：0.1ml·L-1H2SO3溶液中c(SO32-)B．实验2加水过程中，监测结果为溶液的pH不断增大
C．因实验3可出现两次突跃，指示剂应选用甲基橙和酚酞
D．由实验4可知：Ksp(MnS)>Ksp(CuS)
15．(2024·浙江省百校高三起点联考)通过传感器测定冰醋酸被水稀释后的电导率及pH，根据变化曲线图判断下列说法正确的是( )
A．离子总浓度越大，溶液电导率越大
B．b点后，溶液继续稀释，所有离子浓度均减小
C．a点醋酸水溶液未达到电离平衡状态
D．实验曲线说明传感器测量值取决于带电微粒种类、浓度、温度等因素
二、非选择题(本题包括4小题，共55分)
16．(12分)生活中常用到酸和碱，根据所学知识，回答下列问题(以下所有溶液均处于常温下)：
(1)现有0.01ml/L的CH3COOH和0.01ml/L的NH3·H2O两种溶液。[已知：电离度，，]
①NH3·H2O的电离方程式为___________。
②0.01ml/L的CH3COOH的电离度约为___________%。
③0.01ml/L的NH3·H2O的pH=___________。
④若上述酸和碱等体积充分混合，混合后所得溶液的pH___________(填“＞”、“＜”或“=”)7，此时溶液中各离子浓度由大到小的顺序为___________。
(2)甲酸钠(HCOONa)属于___________(填“强”或“弱”)电解质，HCOONa溶液呈碱性的原因是___________(用离子方程式表示)。0.01ml/L的HCOONa溶液中c(CH3COO-)+c(OH-)-c(H+)=c(Na+)=___________ml/L。
17．(13分)10℃时加热NaHCO3饱和溶液，测得该溶液的pH发生如下变化：
根据上述数据：甲同学认为，该溶液的pH升高的原因是HCO3－的水解程度增大，故碱性增强，该反应的离子方程式为____________________________。乙同学认为，溶液pH升高的原因是NaHCO3受热分解，生成了Na2CO3，并推断Na2CO3的水解程度_______(填“大于”或“小于”)NaHCO3。丙同学认为甲、乙的判断都不充分。丙认为：
(1)只要在加热煮沸的溶液中加入足量的试剂X，若产生沉淀，则____(填“甲”或“乙”判断正确。试剂X是_____________(填序号)。
A．Ba(OH)2溶液 B．BaCl2溶液 C．NaOH溶液 D．澄清的石灰水
(2)将加热后的溶液冷却到10℃，若溶液的pH_____(填“高于”、“低于”或“等于”)8.3，则_____(填“甲”或“乙”)判断正确。
(3)查阅资料，发现NaHCO3的分解温度为150℃，丙断言_____(填“甲”或“乙”)判断是错误的，理由是_____________________________________________________。
18．(15分) (2024·江苏南通·高三统考期中)制备锂离子电池的正极材料的前体FePO4的一种流程如下：
资料：i．磷灰石的主要成分是Ca5(PO4)3F
ii．Ca(H2PO4)2可溶于水，CaSO4·2H2O微溶于水
iii．Ksp(FePO4)=1.3×10-22
(1)酸浸制粗H3PO4
用H3PO4溶液、H2SO4溶液浸取磷灰石生成HF、CaSO4·2H2O和H3PO4。
①加入H3PO4溶液、H2SO4溶液的顺序为 。
②写出该反应的化学方程式： 。
③“酸浸”时能否要浓盐酸代替硫酸？ (判断并说明理由)。
(2)纯化制备H3PO4
已知纯磷酸(熔点为42℃，沸点261℃)，高于100℃时会脱水生成焦磷酸。则由85%的粗磷酸纯化制纯磷酸的实验操作为 。
(3)制备FePO4
①已知25℃时H3PO4电离平衡常数Ka1=6.9×10-3，Ka2=6.2×10-8，Ka3=4.8×10-13，则Na2HPO4水解平衡常数为 (保留2位有效数字)。
②已知：制备FePO4反应原理为Fe2(SO4)3+ 2 NaH2PO4=2FePO4↓+2Na2SO4+ H2SO4，不同pH对磷酸铁沉淀的影响如图所示。请补充以酸性FeSO4 (含少量)的溶液制备较纯净的FePO4的实验方案：取一定量FeSO4溶液， ，固体干燥，得到FePO4。(须使用的试剂：NaOH溶液、1ml·L-1H2SO4溶液、1ml·L-1 NaH2PO4溶液、3%H2O2溶液、FePO4溶液)
19．(15分) (2024·江苏泰州·高三泰州中学校考阶段练习)食醋是烹饪美食的调味品，有效成分主要为醋酸(用表示)。的应用与其电离平衡密切相关。时，的Ka2=1.75×10-5=10-4.76。
(1)某小组研究下电离平衡的影响因素。
提出假设：稀释溶液或改变浓度，电离平衡会发生移动。设计方案并完成实验用浓度均为的和溶液，按下表配制总体积相同的系列溶液；测定，记录数据。
①根据表中信息，数据：a= ，b= 。
②由实验Ⅰ和Ⅱ可知，稀释溶液，电离平衡正向移动；结合表中数据，给出判断理由： 。
③由实验Ⅱ~Ⅷ可知，增大浓度，电离平衡 (填“正”或“逆”)向移动。实验结论：假设成立。
(2)小组分析上表数据发现：随着的增加，的值逐渐接近的。
查阅资料获悉：一定条件下，按配制的溶液中，的值等于HAc的Ka。
对比数据发现，实验Ⅷ中pH=4.65与资料数据Ka2=10-4.76存在一定差异；推测可能由物质浓度准确程度不够引起，故先准确测定溶液的浓度再验证。
①移取20.00 mL HAc溶液，加入2滴酚酞溶液，用溶液滴定至 ，消耗体积为，则该HAc溶液的浓度为 。
②用上述溶液和溶液，配制等物质的量的HAc与NaAc混合溶液，测定pH，结果与资料数据相符。
(3)小组进一步提出：如果只有浓度均约为的和NaOH溶液，如何准确测定的Ka？小组同学设计方案并进行实验。请完成下表中Ⅱ的内容。
实验总结得到的结果与资料数据相符，方案可行。
浓度/
0.0010
0.010
0.020
0.10
0.20
3.88
3.38
3.23
2.88
2.83
温度/℃
25
50
75
100
KW/×10-14
1.0
5.5
20.0
56.0
H2CO3
Ka1=4.5×10-7
H2S
Ka1=1.1×10-7
Ka2=4.7×10-11
Ka2=1.3×10-13
温度(℃)
15.0
20.0
25.0
30.0
35.0
平衡总压强()
5.7
8.3
12.0
17.1
24.0
平衡气体总浓度()
2.4
3.4
4.8
6.8
9.4
实验
实验操作和现象
1
用pH试纸测量0.1ml·L-1NaHSO3溶液的pH，测得pH约为5
2
向10mL0.1ml·L-1Na2CO3溶液中滴加几滴0.1ml·L-1NaHSO3溶液，无明显现象
3
向0.1ml·L-1NaHSO3溶液中加入等体积0.1ml·L-1Ba(OH)2溶液，溶液变浑浊
4
向10mL0.1ml·L-1NaHSO3溶液中加入等体积0.1ml·L-1氨水溶液，充分混合，溶液pH约为9
温度(℃)
10
20
30
加热煮沸后冷却到50℃
pH
8.3
8.4
8.5
8.8
序号
Ⅰ
40.00
0
2.86
Ⅱ
4.00
36.00
0
3.36
…
Ⅶ
4.00
4.53
Ⅷ
4.00
4.00
32.00
4.65
Ⅰ
移取溶液，用溶液滴定至终点，消耗溶液V1 mL
Ⅱ
，测得溶液的pH为4.76