第三章 水溶液中的离子反应与平衡 测试题 2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

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第三章 水溶液中的离子反应与平衡测试题
一、单选题（共12题）
1．室温下，水的电离达到平衡：。下列叙述正确的是
A．将水加热，平衡正向移动，变小
B．向水中加入少量NaOH固体，平衡逆向移动，增大
C．向水中加入少量固体，增大
D．向水中加入少量固体，平衡正向移动，增大
2．常温下，把的溶液和的溶液混合，两者恰好中和，则溶液、溶液的体积比是（    ）
A．10∶1 B．1∶100 C．1∶10 D．1∶2
3．室温下，下列离子组在给定条件下一定能大量共存的是
A．的溶液中：、、、
B．使甲基橙变红的溶液中：、、、
C．KSCN溶液中：、、、
D．的溶液：、、、
4．下列实验操作能达到相应实验目的的是
选项
实验操作
实验目的
A
向酸性高锰酸钾溶液中滴加乙二醇，紫红色褪去
验证乙二醇最终被氧化成乙二酸
B
某温度下向等体积的饱和AgCl、AgI溶液中分别滴加足量溶液，所得沉淀物质的量：n(AgCl)＞n(AgI)
验证该温度下：Ksp(AgCl)＞Ksp(AgI)
C
将50mL0.55mol/L的NaOH溶液缓慢倒入盛有50mL0.50mol/L的HCl溶液的烧杯中
测定中和热
D
苯和溴水中加入铁粉，将产生的气体先通入，再通入溶液
探究苯和溴的反应是取代反应

A．A B．B C．C D．D
5．某温度下，向c(OH-)=10-6 mol/L的蒸馏水中加入NaHSO4晶体，保持温度不变，测得溶液中c(H+)=0.001 mol/L。已知：NaHSO4在水中的电离方程式为。下列对该溶液的叙述，不正确的是
A．该温度下的Kw=1×10-12
B．由水电离出来的H+的浓度为1×10-9 mol/L
C．取该溶液加水稀释10倍，溶液中c(OH-)减小
D．该温度高于25℃
6．在T℃时，难溶物质FeR的溶解平衡曲线如图所示，下列有关说法中正确的是

A．可以通过升温实现X点到Z点的变化
B．T℃时FeR在Y点和Z点的Ksp相等
C．放置过程中X点的溶液比W点的溶液稳定
D．T℃时，向FeR饱和溶液中加入饱和FeCl2溶液可使Y点变成Z点
7．某温度下重水中存在电离平衡D2OD＋＋OD－，D2O的离子积常数＝1.0×10－12，若pD＝－lgc(D＋)，该温度下有关分析正确的是（    ）
A．0.1molNaOD溶于重水制成1L溶液，pD＝13
B．将pD＝4的DCl的重水溶液稀释100倍，所得溶液pD＝6
C．pD＝10的NaOD的重水溶液中，由重水电离出的c(OD－)为1×10－10mol·L－1
D．向30mL0.5mol·L－1NaOD的重水溶液中加入20mL0.5mol·L－1 DCl的重水溶液，所得溶液pD＝12
8．常温下，下列各组离子在相应的条件下能大量共存的是
A．由水电离产生的c(H+)=1×10-10mol•L-1的溶液中：NO、Fe2+、Na+、SO
B．使甲基橙变红色的溶液中：NH、I-、Cl-、K+
C．含有Al3+的溶液中：K+、Na+、Cl-、HCO
D．无色透明溶液中：Cr2O、K+、Na+、S2-
9．设NA为阿伏加德罗常数的值，则下列说法正确的是
A．标准状况下，33.6L的SO3中有4.5mol氧原子
B．1LpH=1的H3PO4溶液中，含有0.1NA个H＋
C．100mL1mol·L-1FeCl3溶液中所含Fe3+的数目为0.1NA
D．密闭容器中，2molSO2和1molO2催化反应后分子总数为2NA
10．常温下，将溶液与溶液等体积混合(忽略溶液体积变化)进行反应，恢复室温后溶液的为
A．2 B．5 C．9 D．12
11．已知联氨()为二元弱碱，常温下联氨的水溶液中有：  ； 。常温下向10mL的水溶液中滴加0.1mol/L盐酸溶液，混合溶液中微粒的物质的量分数随变化的关系如下图所示下列叙述正确的是

A．
B．常温下滴加5mL盐酸溶液时，混合溶液pH=8
C．混合溶液中时，滴加盐酸溶液体积小于10mL
D．常温下，当时，溶液中
12．改变己二酸(简写为，电离常数分别为、)溶液的，溶液中的、、的物质的量分数随的变化如图所示。下列叙述错误的是

A．向溶液中滴加盐酸，溶液中总是存在：
B．溶液显碱性
C．
D．25℃时，将等体积的和溶液混合后离子浓度的关系为
二、非选择题（共10题）
13．一定温度下，将一定质量的冰醋酸加水稀释过程中，溶液的导电能力变化如图所示，

回答下列问题：
(1)a、b、c三点溶液的pH大小顺序 (用a、b、c回答，下同)
(2)a、b、c三点，CH3COOH的电离程度 。
(3)a、b、c三点溶液用1 mol·L-1 NaOH溶液中和，消耗NaOH溶液的体积 。
14．最近几年雾霾天气多次肆虐我国中东部地区。其中，汽车尾气和燃煤尾气是造成空气污染的原因之一、
(1)汽车尾气净化的主要原理为：2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)，在密闭容器中发生该反应时，c(CO2)随温度(T)、催化剂的表面积(S)和时间(t)的变化曲线，如下图所示。据此判断：

①该反应的ΔH 0(选填“>”、“S2，在图甲中画出c(CO2)在T2、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线 。
③研究表明在紫外线照射下，由于TiO2的催化作用，空气中的某些物质会产生OH自由基，如图乙所示，OH与NO2反应为NO2+OH=HNO3，写出NO与OH反应的化学方程式 。

(2)直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题。
①将燃煤产生的二氧化碳回收利用，可达到低碳排放的目的。NH3与CO2在120oC，催化剂作用下反应生成尿素：CO2(g)+2NH3(g)⇌(NH2)2CO(s)+H2O(g)。现将物质的量为1︰1的NH3与CO2混合在密闭固体容器中反应，平衡后，NH3的体积分数为20%，则NH3的平衡转化率为 。
②25℃时，将amol•L-1的氨水与bmol•L-1盐酸等体积混合，反应后溶液恰好显中性，用a、b表示NH3•H2O的电离平衡常数为 。
15．氨是合成硝酸、铵盐和氮肥的基本原料，回答下列问题：
(1)氨的水溶液显弱碱性，其原因为 (用离子方程表示)：0.1mol•L-1的氨水中加入少量NH4Cl固体，溶液的pH (填“升高”或“降低”)；若加入少量明矾，溶液中NH的浓度 (填“增大”或“减小”)。
(2)硝酸铵加热分解可得到N2O和H2O.250℃时，硝酸铵在密闭容器中分解达到平衡，该分解反应的化学方程式为 ，平衡常数表达式为 ；若有1mol硝酸铵完全分解，转移的电子数为 mol。
16．已知IO可以和发生归中反应生成。
(1)经查阅资料可知：向溶液中滴加过量溶液，反应分为以下两步进行：
若第一步反应的离子方程式为：
①则第二步反应的离子方程式为：
②某化学小组同学采用滴定的方法，用标准溶液测定溶液的浓度，并加入2-3滴淀粉溶液为指示剂，则出现 现象时，可以判定达到了滴定终点。
③滴定过程中，为防止出现误差，实验者一般左手控制滴定管的活塞，右手振荡锥形瓶，眼睛注视 。由于实验者粗心大意，导致上述所测溶液的浓度偏高的是 (填字母)。
A．滴定达终点时俯视滴定管内液面读数
B．锥形瓶用蒸馏水洗净后立即加入待测溶液进行后面的测定实验
C．装有标准液的滴定管用蒸馏水洗净后立即加入标准溶液来滴定
D．滴定结束时，发现滴定管尖嘴部分出现一个小气泡
(2)通过测定溶液变蓝所用得时间来探究浓度和温度对该反应速率的影响。调节反应物浓度和温度进行对比实验，记录如下：
实验编号
0.02mol/L 溶液/mL
0.02mol/L 溶液/mL
H2O/mL
反应温度/℃
溶液变蓝的时间t/s
①
15
20
10
15
t1
②
a
30
0
15
t2
③
15
b
c
30
t3
实验①、②是探究 对反应速率的影响，表中a= ；实验①、③是探究温度对反应速率的影响，则表中：b= ，c= 。编号为①的实验，化学反应速率的计算式为： (用含t1的计算式表示)
17．生活中甘氨酸亚铁[(NH2CH2COO)2Fe]是一种新型补铁剂。某化学学习小组用如图所示装置(夹持仪器已省略)制备甘氨酸亚铁。

有关物质性质如表所示：
甘氨酸(H2NCH2COOH)
易溶于水，微溶于乙醇、冰醋酸，在冰醋酸中溶解度大于在乙醇中的溶解度。
柠檬酸
易溶于水和乙醇，酸性较强，有强还原性。
甘氨酸亚铁
易溶于水，难溶于乙醇、冰醋酸。
实验步骤如下：
I.打开K1和K3，向c中通入气体，一段时间后，将b中溶液转移到c中。
II.在50°恒温条件下用磁力搅拌器不断搅拌，然后向c中滴加NaOH溶液，调节溶液pH至5.5左右，使反应物充分反应。
III.反应完成后，向c中反应混合物中加入无水乙醇，生成白色沉淀，将沉淀过滤、洗涤得到粗产品，将粗产品纯化后得精品。
回答下列问题：
(1)仪器a的名称为 ；实验开始首先打开K1和K3，向c中通入气体一段时间的目的是 ；装置d的作用是 。
(2)步骤I中将b中溶液转移到c中的操作是 。
(3)反应混合液中柠檬酸的作用除了调节溶液的pH外还有一个作用是 。
(4)在50℃恒温条件下用磁力搅拌器不断搅拌，然后向c中滴加NaOH溶液，调节溶液pH至5.5左右，pH过低甘氨酸亚铁产率将下降，其原因为 。
(5)产品中Fe2+含量的检测：称取mg样品溶解于适量蒸馏水中，配制成250.0mL溶液。用移液管取出25.00mL溶液于锥形瓶中，向其中加入一定量混酸进行酸化，用cmol·L-1的KMnO4标准溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液的体积为VmL。滴定终点的现象为 ；产品中Fe2+的质量分数为 。
18．工业上过氧化氢是重要的氧化剂和还原剂，常用于消毒、杀菌、漂白等。某化学兴趣小组的同学围绕过氧化氢开展了调查研究与实验，请你参与其中一起完成下列学习任务：
(1)该兴趣小组的同学查阅资料后发现H2O2为二元弱酸，其酸性比碳酸弱。请写出H2O2在水溶液中的电离方程式： 。
(2)同学们用0.1000mol/L的酸性KMnO4标准溶液滴定某试样中过氧化氢的含量，反应原理为2MnO+5H2O2+6H+=2Mn2++8H2O+5O2↑
①本实验滴定时 (填“需要”、“不需要”)另外滴加其他指示剂。滴定达到终点时的现象是 。
②用移液管吸取25.00mL试样置于锥形瓶中，重复滴定四次，每次消耗的酸性标准KMnO4溶液的体积如下表所示：则试样中过氧化氢的浓度为 mol/L。

第一次
第二次
第三次
第四次
体积(mL)
17.04
18.00
17.00
16.96
(3)同学们通过继续查阅资料，发现医学上常用酸性KMnO4溶液和草酸溶液的反应来测定血钙的含量。测定方法如下：取2mL血液用蒸馏水稀释后，向其中加入足量(NH4)2C2O4溶液，反应生成CaC2O4沉淀，将沉淀用稀硫酸溶解得到H2C2O4后再用KMnO4溶液滴定。下列操作会引起测定结果偏高的是___________。
A．滴定管在盛装KMnO4溶液前未润洗
B．锥形瓶未用待测液润洗
C．滴定过程中锥形瓶振荡得太剧烈，以致部分液体溅出
D．滴定前读数正确，滴定终点时俯视读数
19．国家标准规定酿造食醋总酸含量不得低于3.5g/100mL，为测定某品牌市售醋酸的浓度，用移液管移取25mL，定容至250mL。取25.00mL溶液，用0.2000 mol∙L−1 NaOH标准溶液滴定至终点。重复实验，数据如下：
序号
滴定前读数/mL
滴定终点读数/mL
1
0.00
19.98
2
2.40
22.40
3
1.54
21.56
已知：常温下，Ka(CH3COOH)=1.8×10−5，=2.236
(1)该市售醋酸的含量为 g/100mL
(2)该市售醋酸c(H+)约等于 (保留小数点后一位)
20．按要求回答有关问题：
（1）H2S与CO2在高温下发生反应：H2S(g)+CO2(g)COS(g)+H2O(g)。在610K时，将0.10molCO2与0.40molH2S充入2.5L的空钢瓶中，反应平衡后水的物质的量分数为0.02。则H2S的平衡转化率为 %，反应平衡常数K= 。
（2）已知25℃，NH3·H2O的Kb=1.8×10−5，H2SO3的Ka1=1.3×10−2，Ka2=6.2×10−8。若氨水的浓度为2.0mol·L−1，溶液中的c(OH−)= mol·L−1。将SO2通入该氨水中，当c(OH−)降至1.0×10−7mol·L−1时，溶液中的c()/c()= 。
（3）在化学分析中采用K2CrO4为指示剂，以AgNO3标准溶液滴定溶液中Cl−，利用Ag+与CrO生成砖红色沉淀，指示到达滴定终点。当溶液中Cl−恰好沉淀完全(浓度等于1.0×10−5mol·L−1)时，溶液中c(Ag+)为 mol·L−1，此时溶液中c(CrO)等于 mol·L−1。(已知Ag2CrO4、AgCl的Ksp分别为2.0×10−12和2.0×10−10)。
21．测定产品纯度
利用K2Cr2O7标准溶液定量测定硫代硫酸钠的纯度。测定步骤如下：
称取1.5000g某硫代硫酸钠晶体样品溶于水配成100.00mL溶液，取0.00900mol∙L−1的K2Cr2O7标准溶液25.00mL，硫酸酸化后加入过量KI，发生反应：+6I-+14H+=3I2+2Cr3++7H2O。然后用硫代硫酸钠样品溶液滴定至淡黄绿色，发生反应：I2+2=+2I-。加入淀粉溶液作为指示剂，继续滴定至终点。平行滴定3次，样品溶液的平均用量为24.80mL，则样品纯度为 %(保留1位小数)。
22．Ⅰ、研究CO2在海洋中的转移和归宿，是当今海洋科学研究的前沿领域。

（1）溶于海水的CO2主要以4种无机碳形式存在，其中HCO3-占95%。写出CO2溶于水产生HCO3-的方程式： 、 。
（2）在海洋碳循环中，通过如图所示的途径固碳。写出钙化作用的离子方程式： 。
Ⅱ、为探究绿色固体X(含四种元素)的组成和性质，设计并完成如下实验：

请回答：（1）X的化学式是 。
（2）绿色溶液C蒸干灼烧得到固体M，总反应的化学方程式是 。
（3）加热条件气体B能与氧气发生置换反应，写出该反应的化学方程式 。

参考答案：
1．B
A．将水加热，变大，选项A不正确；
B．向水中加入少量NaOH固体，增大，平衡逆向移动，选项B正确；
C．向水中加入少量固体，电离出，增大，平衡逆向移动，减小，选项C不正确；
D．温度不变，不变，选项D不正确。
答案选B。
2．C
常温下，的溶液中c(H+)=，的溶液中c(OH-)=，两溶液恰好中和，设溶液、溶液的体积分别为、，则Va∙c(H+)=Vb∙c(OH-)，Va:Vb = c(OH-):c(H+)=；故选C。
3．B
A．的溶液显酸性，、均和氢离子反应，不能大量共存，A不符合；
B．使甲基橙变红的溶液显酸性，、、、在酸性溶液中不反应，可以大量共存，B符合；
C．KSCN溶液中不能大量共存，C不符合；
D．的溶液具有强氧化性，、均能被氧化，不能大量共存，D不符合；答案选B。
4．B
A．酸性高锰酸钾具有强的氧化性，会把乙二醇氧化变成二氧化碳和水，A错误；
B．某温度下向等体积的饱和AgCl、AgI溶液中分别滴加足量AgNO3溶液，所得沉淀物质的量：n(AgCl)＞n(AgI)，说明沉淀溶解性AgCl＞AgI，B正确；
C．酸碱缓慢混合时会导致混合过程中反应放出的热量损失，所测中和热偏大，C错误；
D．苯和溴的取代反应，应用苯和液溴在加铁粉催化下发生，D错误；
答案选B。
5．C
A．该温度下蒸馏水中c(OH-)=10-6 mol/L，则此时水的离子积Kw=1×10-12，A正确；
B．Kw=c(H+)·c(OH-)，公式中c(OH-)的只能来自水，盐不可能提供OH-，溶液中c(H+)=0.001 mol/L，Kw=1×10-12，代入公式计算出c(OH-)水=1×10-9 mol/L，则水电离出来的H+的浓度为c(H+)水= c(OH-)水=1×10-9 mol/L，B正确；
C．该溶液c(H+)=0.001 mol/L，溶液显酸性，稀释该溶液时，c(H+)减小，由于Kw不变，则溶液中OH-的浓度c(OH-)增大，C错误；
D．Kw仅适用酸、碱、盐的稀溶液，且水的离子积常数Kw随温度升高而增大，由于该温度下的水的离子积Kw=1×10-12＞1×10-14，所以该温度高于25℃，D正确；
故合理选项是C。
6．B
A．升温时FeR的溶度积会增大，c(Fe2+)、c(R2-)均增大，选项A错误；
B．温度一定，物质的溶度积不变，选项B正确；
C．X点的Qc＞Ksp，此时的溶液不稳定，易析出溶质，而W点的Qc＜Ksp，属于不饱和溶液，选项C错误；
D．加入饱和FeCl2溶液后，溶液中c(Fe2+)增大，选项D错误。
答案选B。
7．C
D2O的离子积常数=1.0×10-12，结合水的离子积常数分析，pD=6为中性，联系酸碱混合计算解答。
A、溶液中c(OD-)=0.1mol/L，则c(D+)=1.0×10-11，pD=11，故A错误；
B、pD=6为中性，DCl稀释将接近中性，故B错误；
C、NaOD溶液中的D+全部有水电离出来，pD=10，说明c(D+)=1.0×10-10，水电离出来的氢离子和氢氧根离子浓度相等，故C正确；
D、混合溶液中c(OD-)= =0.1mol/L，则c(D+)=1.0×10-11，pD=11，故D错误；
故答案为C。
8．B
A．由水电离产生的c(H+)=1×10-10mol•L-1的溶液可能显酸性或碱性，酸性条件下，NO、Fe2+发生氧化还原反应，不能大量共存，A错误；
B．使甲基橙变红色的溶液显酸性，酸性条件下，NH、I-、Cl-、K+不反应，可以大量共存，B正确；
C．Al3+和HCO相互反应，不能大量共存，C错误；
D．含Cr2O溶液为橙红色，不能大量共存，D错误；
故选B。
9．B
A．标准状况下，三氧化硫不是气体，33.6L SO3中物质的量不是1.5mol，故A错误；
B．pH=1的H3PO4溶液中，c(H+)=0.1mol/L，故1L溶液中氢离子的物质的量为0.1mol，个数为0.1NA个，故B正确；
C．铁离子是弱碱阳离子，在溶液中会发生水解反应，故溶液中的铁离子的个数小于0.1NA个，故C错误；
D．若2mol SO2和 1mol O2完全反应，可生成2mol SO3，即反应后分子总数为2NA，但该反应为可逆反应，不能完全进行，故反应后分子总数大于2NA，故D错误；
故选B。
10．D
设两溶液的体积均为，，，，，即，D项符合题意。
11．C
由图可知，N2H4与N2H浓度相等时，溶液—lg c(OH—)为6.0，由K1=可得K1= c(OH—)=10—6.0，N2H与N2H浓度相等时，溶液—lg c(OH—)为15.0，则K2= c(OH—)=10—15.0，据此回答。
A．据分析， ，A错误；
B．由图可知，N2H4与N2H浓度相等时，溶液—lg c(OH—)为6.0，c(OH—)=10—6，c(H+)=10—8，溶液pH=8；而常温下滴加5mL盐酸溶液时，所得溶液为等物质的量浓度的N2H4与N2H5Cl混合溶液，N2H4电离呈碱性、K1=10—6.0， N2H5Cl水解呈酸性， N2H5Cl在溶液中的水解常数为==10—8，则混合溶液中N2H4的电离程度大于N2H5Cl水解程度，粒子浓度：，故对应的溶液pH≠8，B错误；
C． 混合溶液中电荷守恒，，当溶液呈中性时，则有，此时溶液为N2H4与N2H5Cl混合溶液，则滴加盐酸溶液体积小于10mL，C正确；
D． 据分析，常温下，当时，溶液—lg c(OH—)为15.0，c(OH—)=10—15.0，则溶液中，D错误；
答案选C。
12．B
根据图象分析可知：Ⅰ为，Ⅱ为，Ⅲ为，Ⅰ和Ⅱ交点求出，Ⅱ和Ⅲ交点求出，据此分析答题。
A．向溶液中滴加盐酸，溶液中始终存在电荷守恒的关系式：，A正确；
B．由题图可知，，，则有A2-的，，故的电离程度大于其水解程度，溶液显酸性，B错误；
C．，C正确；
D．25℃时等体积的和的混合溶液中存在物料守恒：，D正确；
答案为B。
13．(1)c＞a＞b
(2)c＞b＞a
(3)a=b=c
（1）醋酸在溶液中存在电离平衡：CH3COOHCH3COO-+H+，溶液中自由移动的离子浓度越大，溶液的导电能力就越强。根据图示可知导电能力：b＞a＞c，所以c(H+)：b＞a＞c。c(H+)越大，溶液的pH就越小，所以a、b、c三点溶液的pH大小顺序：c＞a＞b；
（2）醋酸在溶液中存在电离平衡：CH3COOHCH3COO-+H+，向溶液中加入水越多，电离产生的离子就越多，电解质电离程度就越大。根据图示可知加入水的体积：c＞b＞a，所以a、b、c三点，CH3COOH的电离程度大小关系为：c＞b＞a；
（3）a、b、c三点溶液中含有醋酸的物质的量相同，因此向其中加入1 mol·L-1 NaOH溶液中和，消耗NaOH的物质的量相同，则消耗NaOH溶液的体积相同，因此消耗NaOH溶液体积关系为：a=b=c。
14．(1) <
(2) 75%
（1）①由图象可知T1、S1条件下反应速率较快,即温度T1>T2;T1时CO2的平衡浓度较小，说明升高温度，平衡向逆反应方向移动，即△H