专题3《水溶液中的离子反应》练习
一、单选题
1．已知。关于浓度均为的三种溶液：①盐酸、②氨水、③氯化铵溶液，下列说法不正确的是
A．：③<②
B．水电离出的：②>①
C．①和②等体积混合后的溶液：
D．②和③等体积混合后的溶液：
2．下列各物质投入水中，因促进水的电离而使溶液呈碱性的是
A． B． C． D．
3．下列方程式正确的是
A．CH3COONa的电离：CH3COONaCH3COO-+Na+
B．HCO的水解：HCO+H2OH3O++CO
C．向硫酸铝溶液中滴加碳酸钠溶液：2Al3++3CO=Al2(CO3)3↓
D．FeCl3的电离：FeCl3=Fe3++3Cl-
4．下列指定溶液中一定能大量共存的离子组是
A．含有大量的溶液中：Na+、K+、、
B．pH=1的溶液中：、Na+、Fe3+、
C．由水电离产生的H＋浓度为1×10-13 mol·L-1的溶液中：K+、Al3+、Cl-、
D．Na2S溶液中：、K+、Cu2+、Cl-
5．深刻理解化学平衡常数 K、弱电解质的电离平衡常数 Ka(Kb)、水的离子积常数 Kw对学习化学反应原理具有非常重要的意义。下列说法正确的是
A．K、Ka(Kb)、Kw均与温度有关，且温度越高数值越大
B．化学平衡向正反应方向移动，化学平衡常数 K 一定增大
C．往水中加入酸、碱能抑制水的电离，且能使 Kw的值减小
D．通过 Ka(Kb)可计算常温下一定浓度的酸、碱溶液的 pH
6．下列微粒不会影响水的电离平衡的是
A．13M3＋ B． C．Cl-O-H D．
7．一定条件下，Al3+不能与下列物质发生反应的是
A．氨水 B．盐酸中的溶质 C．水 D．过量烧碱溶液
8．已知三种酸的电离平衡常数，下列说法不正确的是
弱酸 醋酸 次氯酸 碳酸
电离平衡常数
A．三种酸的酸性由强到弱的顺序是：
B．少量的与溶液反应生成与
C．结合的能力：
D．向溶液中滴加醋酸，可生成，使杀菌、消毒能力增强
9．用2mol·L-1NaOH溶液中和某浓度的硫酸溶液时，其pH和所加NaOH溶液的体积关系如图所示，原硫酸溶液的物质的量浓度和反应后溶液的总体积(体积变化忽略不计)分别是
A．2mol·L-1 120mL B．0.5mol·L-1 80mL
C．1mol·L-1 60mL D．0.8mol·L-1 90mL
10．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。溶于海水的CO2主要以4种形式存在，其中HCO占95%，在海洋循环中，通过如图所示的途径固碳。以下选项中不正确的是
A．NaHCO3溶液中存在：
B．钙化作用的离子方程式为：
C．Na2CO3溶液中：
D．若标况下2.24LCO2气体通入足量的氢氧化钠溶液，所得溶液中存在：n(CO)=0.1mol
11．已知在100℃的温度下，水的离子积KW=1×10-12.下列说法中正确的是
A．0.005 mol L-1的硫酸溶液，pH=2
B．0.001 mol L-1的氢氧化钠溶液，pH=11
C．0.005mol L-1的硫酸溶液与0.01mol L-1的氢氧化钠溶液等体积混合，混合溶液的pH为6，溶液显酸性
D．完全中和pH=3的硫酸溶液50mL，需要pH=11的NaOH溶液50mL
二、填空题
12．(1)甲溶液的pH是4，乙溶液的pH是5，甲溶液与乙溶液的c(H+)之比为_____。
A．10∶1 B．1∶10 C．2∶1 D．1∶2
(2)向0.1mol L﹣1氨水溶液中加入少量的NH4Cl晶体时，会引起溶液中的_____。
A．pH增大 B．Kw减小 C．c(NH)减小 D．c(NH3 H2O)增大
(3)在某温度下的水溶液中，c(H+)＝1.0×10xmol/L，c(OH﹣)＝1.0×10ymol/L，x与y的关系如图所示。 该温度下，当Fe3+ (Ksp[Fe(OH)3]＝8.0×10﹣38)完全生成沉淀时，溶液pH 约为_____。( lg5≈0.7 )
A．3.3 B．5.7 C．4.3 D．10.7
(4)室温下，若溶液中水电离产生的c(OH﹣)＝1.0×10﹣13mol L﹣1，则该溶液的溶质可能是_____。
A．KNO3 B．HCl C．NH4Cl D．Na2CO3
(5)将下列物质的水溶液加热蒸干、再灼烧，最终能得到原物质的是_____。
A．AlCl3 B．NaHCO3 C．Na2SO3 D．Al2(SO4)3
13．盐类的水解在生产生活中应用广泛
(1)具有净水作用，但腐蚀设备，而聚合氯化铁是一种新型的絮凝剂，处理污水比高效，且腐蚀性小。在溶液中分三步水解，请回答下列问题：
①以上水解反应的平衡常数、、由大到小的顺序是_______。
②通过控制条件，以上水解产物聚合，生成聚合氯化铁，离子方程式为xFe3++yH2O Fe(OH)。欲使平衡正向移动可采用的方法是_______(填标号)。
a.降温 b.加水稀释 c.加入 d.加入
③室温下，使氯化铁溶液转化为高浓度聚合氯化铁的关键条件是_______。
(2)现有常温下的0.1mol/L纯碱溶液。
①你认为该溶液呈碱性的原因是(用离子方程式表示)_______。为证明你的上述观点，请设计实验，简述实验操作，现象和结论：_______。
②同学甲认为该溶液中的水解是微弱的，发生水解的不超过其总量的10%，请你设计实验证明该同学的观点是否正确(忽略的第二步水解)：_______。
14．工业上可用红土镍矿(主要成分为NiO，含有少量FeO、)制备镍并回收副产物黄铵铁矾[]的工艺流程如下。
已知几种物质开始沉淀和沉淀完全时的pH如下表所示。
物质 黄铵铁矾
开始沉淀的pH 7.2 2.7 1.3
沉淀完全的pH 9.2 3.7 2.3
“深度沉铁”通入调节溶液pH的范围是___________。
15．化学上把外加少量酸、碱，而pH基本不变的溶液，称为缓冲溶液。现有25°C时，浓度均为0.10mol/L的CH3COOH和CH3COONa的缓冲溶液，pH=4.76。回答下列问题：
(1)改变下列条件，能使CH3COONa稀溶液中保持增大的是__。
A．升温 B．加入NaOH固体 C．稀释 D．加入CH3COONa固体
(2)该缓冲溶液中除水分子外，所有粒子浓度由大到小的顺序__。
(3)人体血液里主要通过碳酸氢盐缓冲体系()维持pH稳定。已知正常人体血液在正常体温时，H2CO3的一级电离常数Ka1=10-6.1，≈，1g2=0.3。由题给数据可算得正常人体血液的pH约为__，当过量的酸进入血液中时，血液缓冲体系中的值将__(填“增大”“减小”或“不变”)。
16．Ⅰ.(1)室温下，为了证明是弱电解质，甲同学用试纸测出氨水的为10，则认为是弱电解质，你认为这一方法___________(填“正确”或“不正确”)，理由是___________。
(2)已知水中存在如下平衡：，向水中加入固体，对水的电离起___________(填“促进”或“抑制”)作用，且所得溶液显___________性。
(3)为除去酸性溶液中的，可在加热搅拌的条件下加入的一种试剂是___________(填化学式)。
Ⅱ．已知：。常温下，某实验小组同学计划用已知浓度的酸性高锰酸钾溶液滴定未知浓度的草酸溶液。
(4)该同学是否需要再准备一种滴定指示剂？___________(填“是”或“否”)，酸性高锰酸钾溶液应放在___________滴定管中。
(5)溶液中离子浓度大小关系：___________(填“＞”或“＜”)。
17．沉淀溶解平衡状态
(1)定义：在一定条件下，当难溶固体_______的速率与_______的速率相等时，溶液中离子浓度、固体的量保持不变的状态。
(2)表示方法：如的沉淀溶解平衡可表示为_______。
18．HClO为弱酸，其电离常数介于H2CO3的Ka1和Ka2之间，向次氯酸钠中通入少量的二氧化碳气体，所发生的的化学反应方程式_______。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
【详解】A．NH3 H2O是弱电解质，部分电离，NH4Cl是强电解质完全电离，NH4Cl中NH水解但程度较小，所以c(NH)：③＞②，故A错误；
B．酸或碱抑制水电离，酸中c(H+)越大或碱中c(OH-)越大越抑制水电离，所以②抑制水电离程度小于①，则水电离出的c(H+)：②>①，故B正确；
C．NH3 H2O是弱电解质、HCl是强电解质，①和②等体积混合后，二者恰好反应生成NH4Cl，溶液中存在质子守恒，根据质子守恒得c(H+)=c(OH-)+c(NH3 H2O)，故C正确；
D．②和③等体积混合后，NH水解常数，则NH3 H2O电离程度大于NH水解程度导致溶液呈碱性，再结合电荷守恒得c(NH)＞c(Cl-)，NH3 H2O电离程度、NH水解程度都较小，所以离子浓度大小顺序是c(NH)＞c(Cl-)＞c(OH-)＞c(H+)，故D正确；
故选：A。
2．B
【分析】促进水的电离，应能与水电离出的H+或OH-反应，溶液呈碱性，应有c(OH-)>c(H+)，以此解答该题。
【详解】A．是一元弱碱，在溶液中电离出氢氧根离子抑制水的电离，溶液显碱性，故A不符合题意；
B．是强碱弱酸盐，磷酸根离子结合水电离出的氢离子促进水的电离，导致c(OH-)>c(H+)，溶液显碱性，故B符合题意；
C．是一元弱酸，在溶液中电离出氢离子抑制水的电离，溶液显酸性，故C不符合题意；
D．是强酸弱碱盐，铵根离子结合水电离出的氢氧根离子，促进水的电离，导致c(H+)>c(OH-)，溶液显酸性，故D不符合题意；
答案选B。
3．D
【详解】A．为强电解质，完全电离，用=连接，故A错误；
B．的水解应该为：，故B错误；
C．向硫酸铝溶液中滴加碳酸钠溶液，应该发生完全双水解，生成和，故C错误；
D．FeCl3为强电解质，故电离方程式为FeCl3=Fe3++3Cl-，故D正确；
故选D。
4．B
【详解】A．与会发生反应产生Al(OH)3沉淀和，不能大量共存，A不符合题意；
B．pH=1的溶液显酸性，含有大量H+，H+与选项离子之间不能发生任何反应，可以大量共存，B符合题意；
C．由水电离产生的H＋浓度为1×10-13 mol·L-1的溶液中水电离产生的H+的浓度小于1×10-7 mol·L-1，水的电离受到了抑制作用，溶液可能显酸性，也可能显碱性，在酸性或碱性溶液中都会反应，不能大量存在，在碱性溶液中Al3+会反应产生Al(OH)3沉淀，不能大量存在；且Al3+、会反应产生Al(OH)3沉淀和CO2气体，不能大量共存，C不符合题意；
D．Na2S溶液中含有大量S2-，S2-与Cu2+会反应产生CuS沉淀，不能大量共存，D不符合题意；
故合理选项是B。
5．D
【详解】A．K、Ka(Kb)、Kw均与温度有关，升高温度，Ka(Kb)、Kw一定增大，但K不一定增大，故A错误；
B．K只与温度有关，化学平衡向正反应方向移动，温度可能不变，化学平衡常数 K 也可能不变，故B错误；
C．往水中加入酸、碱能抑制水的电离，但Kw只与温度有关，温度不变，Kw的值就不变，故C错误；
D．通过 Ka(Kb)可计算常温下一定浓度的酸、碱溶液的氢离子或氢氧根浓度，所以通过 Ka(Kb)可计算常温下一定浓度的酸、碱溶液的pH，故D正确；
故选D。
6．D
【详解】A．13M3＋为Al3+，在水溶液中发生水解反应Al3++3H2OAl(OH)3+3H+，从而破坏水的电离平衡，A不符合题意；
B．在水溶液中发生水解反应S2-+H2OHS-+OH-，从而破坏水的电离平衡，B不符合题意；
C．Cl-O-H为次氯酸，其为弱酸，在水溶液中发生电离HClOH++ClO-，从而抑制水电离，C不符合题意；
D．为Na+，对应的碱为强碱，在水溶液中不发生水解，不影响水的电离，D符合题意；
故选D。
7．B
【详解】A.铝离子和氨水反应生成氢氧化铝沉淀，故正确；
B.铝离子和盐酸不反应，故错误；
C.铝离子水解生成氢氧化铝和氢离子，故正确；
D.铝离子和过量的氢氧化钠反应生成偏铝酸钠，故正确；
故选B。
8．B
【分析】电离平衡常数越大，酸性越强，根据表中电离平衡常数可以知道，酸性大小：CH3COOH >H2CO3>HClO>，据此进行分析。
【详解】A．根据分析可知，三种酸的酸性由强到弱的顺序是：CH3COOH>H2CO3>HClO，故A正确；
B．由分析可知，酸性：H2CO3>HClO>，次氯酸的酸性大于碳酸氢根离子，所以二氧化碳与NaClO溶液反应生成HClO和碳酸氢钠，故B错误；
C．电离平衡常数越大，相应酸根结合氢离子的能力越小，则根据电离平衡常数可知结合H+能力：，故C正确；
D．根据“强酸制备弱酸”规律，向NaClO溶液中滴加醋酸，可生成HClO，增大了次氯酸的浓度，使杀菌、消毒能力增强，故D正确；
故选B。
9．A
【详解】由图示知，没有滴入NaOH溶液前，H2SO4溶液的pH=0，c(H+)=1mol/L，硫酸是强酸，根据H原子守恒得c(H2SO4)=×c(H+)=×1mol/L=0.5mol/L；当加入NaOH体积为40.00mL时，溶液的pH=7，表明H2SO4和NaOH刚好完全反应，NaOH和稀硫酸以2：1反应，则n(NaOH)=2mol/L×0.040L=0.080mol，n(H2SO4)=0.040mol，V(H2SO4)==0.08L=80.00mL，反应后的总体积为80.00mL+40.00mL=120.00mL，故选：A。
10．A
【详解】A．NaHCO3溶液中存在质子守恒：c(H+)+c(H2CO3)=c(OH-)+c(CO)，故A错误；
B．根据反应图象分析，钙化过程中HCO3-转化为CaCO3和CO2，所以钙化作用的离子方程式为Ca2++2HCO═CaCO3↓+CO2↑+H2O，故B正确；
C．Na2CO3溶液为碱性，CO32-存在水解：CO+H2O HCO+OH-，HCO+H2O H2CO3+OH-，同时存在水的电离平衡：H2O H++OH-，所以离子浓度c(OH-)＞c(HCO)，所以有：c(Na+)＞c(CO)＞c(OH-)＞c(HCO)＞c(H+)，故C正确；
D．若将标况下2.24 L CO2气体通入足量的NaOH溶液，即0.1molCO2完全被NaOH吸收，根据物料守恒，溶液体系中n(H2CO3)+n(HCO)+n(CO)=n(CO2)=0.1 mol，故D正确，
故选：A。
11．A
【详解】A．0.005 mol·L-1的硫酸溶液中c(H+)=0.005 mol·L-1×2=0.01mol·L-1，pH=-lgc(H+ )=-lg（0.01）=2，A正确；
B．0.001 mol·L-1的氢氧化钠溶液中c(OH-)=0.001 mol·L-1，c(H+ ) = = mol·L-1=1X10-9mol·L-1，pH=-lg(1×10-9)=9，B错误；
C．0.005 mol·L-1的硫酸溶液与0.01 mol·L-1的氢氧化钠溶液等体积混合，溶液呈中性，pH=6，C错误；
D．pH=3的硫酸溶液中c(H+)=10-3 mol·L-1，pH=11的氢氧化钠溶液中c(OH- )=0.1 mol·L-1，中和pH=3的硫酸溶液50 mL，需要pH=11的NaOH溶液0. 5 mL，D错误；
故选A。
12． A D C B D
【详解】(1)甲溶液的pH是4，c(H+)=10-4mol/L，乙溶液的pH是5，c(H+)=10-5mol/L，则甲溶液与乙溶液的c(H+)之比为：＝10∶1，故答案为：A；
(2)向0.1mol L﹣1氨水溶液中加入少量的NH4Cl晶体时，c(NH)增大，一水合氨的电离平衡NH3·H2ONH4++OH-逆向移动，导致c(NH3 H2O)增大，氢氧根离子浓度减小，pH减小，温度不变，则水的离子积常数不变，故答案为：D；
(3)在某温度下的水溶液中，c(H+)＝1.0×10xmol/L，c(OH﹣)＝1.0×10ymol/L，根据图象可知在该温度下，水的离子积常数Kw=c(H＋)·c(OH－)＝10-5×10-10＝1.0×10-15；该温度下，当Fe3+ (Ksp[Fe(OH)3]＝8.0×10﹣38)完全生成沉淀时，c(Fe3+)＝1.0×10-5mol/L，由Ksp[Fe(OH)3]＝8.0×10-38可得：Ksp[Fe(OH)3]＝8.0×10-38=1.0×10-5mol/L×c3(OH﹣)，解得c(OH﹣)=2.0×10-11mol/L，则c(H+)＝mol/L=5.0×10-5mol/L，lg5≈0.7，则pH约为4.3，故答案为：C；
(4)室温下，若溶液中水电离产生的c(OH﹣)＝1.0×10-13mol L﹣1，说明水的电离受到抑制，HCl电离出氢离子可以抑制水的电离，因此该溶液可能是盐酸溶液，硝酸钾不水解不影响水的电离，氯化铵和碳酸钠均水解，促进水的电离，故答案为：B；
(5)A．AlCl3溶液加热蒸干时促进水解且氯化氢易挥发，得到氢氧化铝，再灼烧生成氧化铝，故A不选；
B．NaHCO3受热易分解生成碳酸钠、水和二氧化碳，故B不选；
C．Na2SO3易被空气中氧气氧化生成硫酸钠，故C不选；
D．Al2(SO4)3溶液加热蒸干时促进水解但硫酸不挥发，加热蒸干、灼烧，最终仍得到Al2(SO4)3，故D选；
故答案为：D。
13．(1) b d 调控溶液的pH值
(2) 向纯碱溶液中滴加数滴酚酞溶液后，溶液显红色；然后逐滴加入氯化钙溶液直至过量，若溶液红色随白色沉淀生成逐渐变浅直至消失，则说明上述观点正确 用pH试纸(或pH计)测常温下0.1mol/L纯碱溶液的pH，若pH<12，则该同学的观点正确；若pH>12，则该同学的观点不正确
【详解】（1）①铁离子的水解分为三步，且水解程度逐渐减弱，所以水解平衡常数逐渐减小，则K1＞K2＞K3，
②a.水解为吸热反应，所以降温，平衡逆向移动，故a错误；
b.加水稀释，促进水解，水解平衡正向移动，故b正确；
c.加入氯化铵，氯化铵溶液为酸性，氢离子浓度增大，平衡逆向移动，故c错误；
d.加入碳酸氢钠，则消耗氢离子，所以氢离子浓度降低，平衡正向移动，故d正确；
故选bd；
③从反应的离子方程式中可知，氢离子的浓度影响高浓度聚合氯化铁的生成，所以关键步骤是调节溶液的pH，故答案为：调节溶液的pH值；
（2）碳酸根离子在溶液中发生水解反应：、，水解以第一步为主，导致溶液显示碱性，故答案为：；
②证明纯碱溶液显示碱性是碳酸根离子水解导致的方法为：向纯碱溶液中滴加数滴酚酞试液后，溶液显红色；然后逐滴加入氯化钙溶液直至过量，若溶液红色逐渐变浅直至消失，则说明上述观点，故答案为：向纯碱溶液中滴加数滴酚酞试液后，溶液显红色；然后逐滴加入氯化钙溶液直至过量，若溶液红色逐渐变浅直至消失，则说明上述观点；
③Na2CO3的水解是微弱的，发生水解的CO32- 离子不超过其总量的10%，证明方法为：用pH试纸(或pH计)测常温下0.1 mol L-1纯碱溶液的pH，若pH＜12，则该同学的观点正确；若pH＞12，则该同学的观点不正确，故答案为：用pH试纸(或pH计)测常温下0.1 mol L-1纯碱溶液的pH，若pH＜12，则该同学的观点正确；若pH＞12，则该同学的观点不正确．
14．
【详解】根据图中信息可知，深度沉铁后只得到黄安铁钒，故pH的范围是2.3≤pH<2.7。
15． D c(CH3COO-)＞c(Na+)＞c(CH3COOH)＞c(H+)＞c(OH-) 7.4 减小
【详解】(1)醋酸钠水解生成氢氧化钠，离子方程式为：CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-；
A．水解过程吸热，升温促进水解，n(CH3COO-)减小，n(OH-)增多，在同一溶液中，体积相等，所以的比值减小，故不选；
B．加入NaOH固体，增加了氢氧根离子浓度，平衡左移，由于平衡移动微弱，所以n(CH3COO-)增加的量远小于n(OH-)增加的量，在同一溶液中，体积相等，所以的比值减小，故不选；
C．加水稀释，促进了水解，平衡右移，n(CH3COO-)减小，n(OH-)增多，在同一溶液中，体积相等，所以的比值减小，故不选；
D．加入CH3COONa固体，增加了醋酸根离子浓度，平衡右移，由于水解过程微弱，所以n(CH3COO-)的增加量远大于n(OH-)的增加量，在同一溶液中，体积相等，所以的比值增大，故选；
故选D；
(2)25°C时，浓度均为0.10mol/L的CH3COOH和CH3COONa的缓冲溶液，pH=4.76，溶液显酸性，醋酸的电离过程大于醋酸钠的水解过程，所以c(H+)＞c(OH-)，c(CH3COO-)＞c(Na+)；该缓冲溶液中除水分子外，所有粒子浓度由大到小的顺序：c(CH3COO-)＞c(Na+)＞c(CH3COOH)＞c(H+)＞c(OH-)；
(3)碳酸的一级电离平衡常数Ka1=10-6.1，Ka1=，c(H+)=10-6.1×=10-7.1×，pH=-1g c(H+)=7.1+0.3=7.4；血液中的缓冲体系可以抵抗少量酸或碱的影响，不能抵抗过量的酸或碱的影响，否则缓冲液失去作用，当过量的酸进入血液中时，碳酸氢根离子与氢离子反应生成碳酸，血液缓冲体系中的值将减小。
16． 正确 氨水的，说明电离出的(合理即可) 抑制 酸 、、等(填一种即可) 否 酸式 ＞
【详解】Ⅰ.(1)室温下，为了证明是弱电解质，甲同学用试纸测出氨水的为10，则认为是弱电解质，你认为这一方法正确(填“正确”或“不正确”)，理由是氨水的，说明电离出的(合理即可)。故答案为：正确；氨水的，说明电离出的(合理即可)；
(2)已知水中存在如下平衡：，向水中加入固体，提高水中氢离子浓度，对水的电离起抑制(填“促进”或“抑制”)作用，氢离子浓度大于氢氧根离子浓度，所得溶液显酸性。故答案为：抑制；酸；
(3)为除去酸性溶液中的，Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+，可在加热搅拌的条件下加入的一种试剂是、、等(填一种即可)(填化学式)，促进铁离子水解而沉淀。故答案为：、、等(填一种即可)；
(4)高锰酸钾变色明显，该同学不需要再准备一种滴定指示剂，酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性，能氧化乳胶管，应放在酸式滴定管中。故答案为：否；酸式；
(5)电荷守恒：c(H+)=c(OH-)+c(HC2O)+2c(C2O)，c(HC2O)＞c(C2O)，H2C2O4溶液中离子浓度大小关系：＞。故答案为：＞。
17． 溶解 离子结合生成难溶固体
【解析】略
18．
【详解】对于弱酸，根据电离常数越大，酸性越强，所以酸性：，向次氯酸钠中通入少量的二氧化碳气体，所发生的的化学反应方程式为，故填。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
