2021届高三化学一轮复习——水溶液中的离子平衡综合测试(有答案和详细解析)

2021届高三化学一轮复习——水溶液中的离子平衡综合测试（有答案和详细解析）
一、选择题
1.为了得到比较纯净的物质，使用的方法恰当的是()
A．向Na2CO3饱和溶液中通入过量的CO2后，在加压、加热的条件下，蒸发得到NaHCO3晶体
B．加热蒸发AlCl3饱和溶液可得到纯净的AlCl3晶体
C．向FeBr2溶液中加入过量的氯水，加热蒸发得FeCl3晶体
D．向FeCl3溶液中加入足量的NaOH溶液，经过滤、洗涤沉淀，再充分灼烧沉淀得到Fe2O3
答案D
解析A项不恰当，因为NaHCO3加热易分解；B、C项也不恰当，因为AlCl3与FeCl3在加热蒸发的情况下，分别发生反应Al3＋＋3H2O Al(OH)3＋3H＋、Fe3＋＋3H2O Fe(OH)3＋3H＋，由于HCl挥发，水解趋于完全，最终得到的是Al(OH)3和Fe(OH)3。

2．能促进水的电离，并使溶液中c(H＋)＞c(OH－)的操作是()
①将水加热煮沸②向水中投入一小块金属钠③向水中通CO2④向水中通NH3⑤向水中加入明矾晶体⑥向水中加入NaHCO3固体⑦向水中加NaHSO4固体
A．①③⑥⑦B．①③⑥C．⑤⑦D．⑤
答案D
解析①将水加热煮沸能促进水的电离，但是c(H＋)＝c(OH－)；②向水中投入一小块金属钠，反应后生成NaOH，溶液中c(H＋)＜c(OH－)；③向水中通CO2，CO2与水反应生成H2CO3，溶液中c(H＋)＞c(OH－)，但这是碳酸电离的结果，并未促进水的电离，反而是抑制水的电离；④向水中通NH3，生成NH3·H2O电离出OH－，水的电离被抑制，并且c(H＋)＜c(OH－)；⑤向水中加入明矾晶体，明矾中铝离子水解，促进了水的电离，并且c(H＋)＞c(OH－)；⑥向水中加入NaHCO3固体，HCO－3水解能促进水的电离，但是c(H＋)＜c(OH －)；⑦NaHSO4电离出的H＋抑制了水的电离，且c(H＋)＞c(OH－)。

3(2019·杭州调研)稀氨水中存在着下列平衡：NH3·H2O NH＋4＋OH－，若要使平衡逆向移动，同时使c(OH －)增大，应加入的物质或采取的措施是()
①NH4Cl固体②硫酸③NaOH固体④水⑤加热⑥加入少量MgSO4固体
A．①②③⑤B．③⑥C．③D．③⑤
答案C
解析若在氨水中加入NH4Cl固体，c(NH＋4)增大，平衡向左移动，c(OH－)减小，①不合题意；硫酸中的
H＋与OH－反应，使c(OH－)减小，平衡向右移动，②不合题意；当在氨水中加入NaOH固体后，c(OH－)增大，平衡向左移动，③符合题意；若在氨水中加入水，稀释溶液，平衡向右移动，且c(OH－)减小，④不合题意；电离属吸热过程，加热平衡向右移动，c(OH－)增大，⑤不合题意；加入少量MgSO4固体，发生反应Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓，溶液中c(OH－)减小，⑥不合题意。

4．(2017·浙江11月选考，18)下列说法不正确的是()
A．pH＜7的溶液不一定呈酸性
B．在相同温度下，物质的量浓度相等的氨水、NaOH溶液，c(OH－)相等
C．在相同温度下，pH相等的盐酸、CH3COOH溶液，c(Cl－)＝c(CH3COO－)
D．氨水和盐酸反应后的溶液，若c(Cl－)＝c(NH＋4)，则溶液呈中性
答案B
解析25 ℃时，pH＜7的溶液呈酸性，但温度未知，所以pH＜7的溶液不一定呈酸性，故A正确；在相同温度下，一水合氨部分电离，NaOH完全电离，物质的量浓度相等的氨水、NaOH溶液，NaOH溶液中c(OH－)更大，故B错误；在相同温度下，盐酸、CH3COOH溶液中分别存在电荷守恒：c(Cl－)＋c(OH－)＝c(H＋)，c(CH3COO－)＋c(OH－)＝c(H＋)，又因为pH相等，所以c(Cl－)＝c(CH3COO－)，故C正确；氨水和盐酸反应后的溶液中存在c(Cl－)＋c(OH－)＝c(NH＋4)＋c(H＋)，若c(Cl－)＝c(NH＋4)，则c(OH－)＝c(H＋)，溶液呈中性，故D正确。

5.向溶液中加入新物质时，其导电性(I)符合图示变化趋势的实验操作是()
A．乙酸溶液中通入氨气至过量
B．澄清的石灰水中通入CO2至过量
C．亚硫酸中通入氯气至过量
D．氨水中通入氯化氢气体
答案B
解析A项中，弱电解质醋酸与氨水反应生成了强电解质醋酸铵，所以导电能力增强；B项中，通入二氧化碳，生成碳酸钙沉淀和水，离子浓度减少，导电能力减弱，恰好反应后导电能力最小，继续通入二氧化碳，会生成碳酸氢钙强电解质，导电能力又增强；C项中，亚硫酸是弱电解质，通入氯气会反应生成硫酸和盐酸，离子浓度增大，所以导电能力逐渐增强；D项中，氨水与氯化氢反应生成强电解质氯化铵，故导
电能力是逐渐增强的。

6.下列曲线中，可以描述乙酸(甲，K a＝1.8×10－5)和一氯乙酸(乙，K a＝1.4×10－3)在水中的电离度与浓度关系的是()
答案B
解析根据甲、乙的电离平衡常数得，这两种物质都是弱电解质，在温度不变、浓度相等时，电离程度CH3COOH＜CH2ClCOOH，可以排除A、C；当浓度增大时，弱电解质的电离度减小，排除D选项，故B 项正确。

7.(2019·金华高三模拟)硼酸(H3BO3)溶液中存在：H3BO3(aq)＋H2O(l)[B(OH)4]－(aq)＋H＋(aq)。

下列说法正确的是()
化学式电离常数(298 K)
硼酸K＝5.7×10－10
碳酸K1＝4.4×10－7 K2＝4.7×10－11
醋酸K＝1.75×10－5
A.等物质的量浓度的碳酸钠溶液和醋酸钠溶液比较，pH：前者＞后者
B．等物质的量浓度的碳酸溶液和硼酸溶液比较，pH：前者＞后者
C．将一滴碳酸钠溶液滴入硼酸溶液中一定能观察到有气泡产生
D．将一滴醋酸溶液滴入碳酸钠溶液中一定能观察到有气泡产生
答案A
解析酸的电离常数越大，其酸性越强，根据电离常数知，酸性强弱顺序：醋酸＞碳酸＞硼酸＞碳酸氢根离子。

醋酸的酸性强于碳酸，碳酸根离子的水解程度大于醋酸根离子，所以等物质的量浓度的碳酸钠溶液的pH大于醋酸钠溶液的pH，A正确；等物质的量浓度的碳酸溶液和硼酸溶液的pH：前者＜后者，B错误；碳酸钠和硼酸反应生成碳酸氢钠，所以观察不到有气泡产生，C错误；醋酸和碳酸钠反应先生成碳酸氢钠，碳酸氢钠再和醋酸反应生成二氧化碳，由于只有一滴醋酸溶液，所以不一定能观察到有气泡产生，
D 错误。

8.相同温度下，关于盐酸和醋酸两种溶液的比较，下列说法正确的是( ) A ．pH 相等的两溶液中：c (CH 3COO －
)＝c (Cl －
)
B ．分别中和pH 相等、体积相等的两溶液，所需NaOH 的物质的量相同
C ．相同浓度的两溶液，分别与金属镁反应，反应速率相同
D ．相同浓度的两溶液，分别与NaOH 固体反应后呈中性的溶液中(忽略溶液体积变化)：c (CH 3COO －
)＝c (Cl
－
)
答案 A
解析 A 项，由电荷守恒，c (H ＋)＝c (CH 3COO －)＋c (OH －)，c (H ＋)＝c (Cl －)＋c (OH －)，pH 相等，所以溶液中的c (H ＋)、c (OH －)都相等，所以c (CH 3COO －)＝c (Cl －)，正确；B 项，pH 相等的两溶液，酸性越弱，浓度越大，相同体积所含酸的物质的量就越多，所以中和时醋酸需要更多NaOH ，错误；C 项，溶液中的c (H
＋)越大，与镁反应速率越快，同浓度的两溶液，盐酸完全电离，醋酸部分电离，所以盐酸反应速率更快，
错误；D 项，相同浓度的两溶液，分别与NaOH 固体反应后呈中性的溶液中，c (CH 3COO －)＝c (Na ＋)，c (Cl
－)＝c (Na ＋)，但盐酸需要消耗更多的
NaOH ，盐酸中和后的溶液中c (Na ＋)更大，故c (CH 3COO －)＜c (Cl －)，
错误。

9.(2019·杭州模拟)25 ℃时，在等体积的①pH ＝0的H 2SO 4溶液 ②0.05 mol·L
－1
的Ba(OH)2溶液 ③pH ＝
10的Na 2S 溶液 ④pH ＝5的NH 4NO 3溶液中，发生电离的水的物质的量之比是( ) A ．1∶10∶1010∶109
B ．1∶5∶(5×109)∶(5×108)
C ．1∶20∶1010∶109
D ．1∶10∶104∶109 答案 A
解析 H 2SO 4与Ba(OH)2抑制水的电离，Na 2S 与NH 4NO 3促进水的电离。

25 ℃时，pH ＝0的H 2SO 4溶液中：c (H 2O)电离＝c (OH －)＝10－14
100 mol·L －1＝10－14 mol·L －1；0.05 mol·L －1的Ba(OH)2溶液中：c (H 2O)电离＝
c (H ＋)＝10－14
0.1 mol·L －1＝10－13 mol·L －1；pH ＝10的Na 2S 溶液中：c (H 2O)电离＝c (OH －)＝10－4 mol·L －1；pH
＝5的NH 4NO 3的溶液中：c (H 2O)电离＝c (H ＋)＝10－5mol·L －1。

它们的物质的量之比为10－14∶10－13∶10－
4∶10－5＝1∶10∶1010∶109，故
A 正确。

10.(2019·嘉兴质检)如图表示水中c (H ＋
)和c (OH －
)的关系，下列判断错误的是( )
A．两条曲线间任意点均有c(H＋)·c(OH－)＝K w
B．M区域内任意点均有c(H＋)＜c(OH－)
C．图中T1＜T2
D．XZ线上任意点均有pH＝7
答案D
解析由水的离子积的定义知两条曲线间任意点均有c(H＋)·c(OH－)＝K w，A项正确；由图中纵横轴的大小可知M区域内任意点均有c(H＋)＜c(OH－)，B项正确；温度越高，水的电离程度越大，电离出的c(H＋)与c(OH－)越大，所以T2＞T1，C项正确；XZ线上任意点都有c(H＋)＝c(OH－)，只有当c(H＋)＝10－7 mol·L －1时，才有pH＝7，D项错误。

11.能说明0.1 mol·L－1的NaHA溶液一定呈酸性的是()
①稀释时，溶液中c(OH－)增大；②溶液的pH<7；③溶液中c(Na＋)＝c(A2－)；④溶液可与等体积、等物质的量浓度的NaOH溶液恰好反应
A．①②③④B．①②③C．①③D．②④
答案C
解析①稀释时溶液中c(OH－)增大，则溶液中c(H＋)减小，说明原溶液呈酸性；②未指明温度，不能根据pH小于7判断溶液呈酸性；③溶液中存在电荷守恒：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HA－)＋2c(A2－)，若c(Na ＋)＝c(A2－)，则c(H＋)>c(OH－)，溶液呈酸性；④溶液可与等体积、等物质的量浓度的NaOH溶液恰好反应，说明HA－能发生电离，但不能说明HA－的电离程度一定大于其水解程度，即不能说明溶液一定呈酸性。

12.25 ℃时，下列各组数据中比值为2∶1的是()
A．0.2 mol·L－1的CH3COONa溶液与0.1 mol·L－1的CH3COONa溶液中c(CH3COO－)之比
B．pH＝7的氨水与(NH4)2SO4的混合溶液中c(NH＋4)与c(SO2－4)之比
C．等质量的碳酸钠固体和碳酸氢钠固体分别与足量盐酸反应，消耗盐酸的物质的量之比
D．pH均为2的H2SO4溶液与盐酸中c(H＋)之比
答案B
解析前者c(CH3COO－)和后者c(CH3COO－)比值大于2∶1，A项错误；根据电荷守恒得，c(NH＋4)＋c(H
＋)＝c(OH－)＋2c(SO2－4)，pH＝7，c(H＋)＝c(OH－)，则c(NH＋4)＝2c(SO2－4)，比值为2∶1，B项正确；根据反应Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋CO2↑＋H2O和NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O可知，等质量的Na2CO3和NaHCO3与盐酸反应，消耗盐酸的物质的量之比不等于2∶1，C项错误；因为两溶液pH均为2，因此两酸中c(H＋)相等，D项错误。

13.测定0.1 mol·L－1Na2SO3溶液先升温再降温过程中的pH，数据如下。

时刻①②③④
温度/℃25304025
pH9.669.529.379.25
实验过程中，取①④时刻的溶液，加入盐酸酸化的BaCl2溶液做对比实验，④产生白色沉淀多。

下列说法不正确的是()
A．Na2SO3溶液中存在水解平衡：SO2－3＋H2O HSO－3＋OH－
B．④的pH与①不同，是由SO2－3浓度减小造成的
C．①→③的过程中，温度和浓度对水解平衡移动方向的影响一致
D．①与④的K w值相等
答案C
解析①→③的过程中，pH变小，说明SO2－3水解产生的c(OH－)减小；升高温度，SO2－3的水解平衡正向移动，溶液中SO2－3水解产生的c(OH－)增大，pH应增大，而实际上溶液的pH减小，其主要原因是实验过程中部分SO2－3被空气中的O2氧化生成SO2－4，溶液中c(SO2－3)减小，水解平衡逆向移动，则溶液中c(OH －)减小，pH减小；二者对水解平衡移动方向的影响不一致，C错误。

14.常温下，向20 mL 0.1 mol·L－1氨水中滴加盐酸，溶液中由水电离出的c(H＋)随加入盐酸体积的变化如图所示。

则下列说法正确的是()
A．b、d两点为恰好完全反应点
B．c点溶液中，c(NH＋4)＝c(Cl－)
C．a、b之间的任意一点：c(Cl－)＞c(NH＋4)，c(H＋)＞c(OH－)
D．常温下，0.1 mol·L－1氨水的电离常数K约为1×10－5
答案D
解析 向氨水中逐滴加入盐酸，水的电离程度由小逐渐变大，后又逐渐减小；b 点表示过量氨水的电离与
NH ＋4的水解程度相互“抵消”；c 点NH ＋4的水解程度达到最大，也是恰好反应点；再继续加入盐酸，盐酸过量抑制水的电离，A 项错误；c 点溶质是NH 4Cl ，因NH ＋4水解，故c (NH ＋4)＜c (Cl －)，B 项错误；a 、b 之间氨水电离占优势，c (Cl －)＜c (NH ＋4)，c (H ＋)＜c (OH －)，C 项错误；a 点，溶液中c (NH ＋4)≈c (OH －)，c (NH 3·H 2
O)＝0.1 mol·L －1－0.001 mol·L －1≈0.1 mol·L －1，则氨水的电离常数K ＝c (NH ＋4)·c (OH －)c (NH 3·H 2O )
≈10
－3×10－30.1＝10－5，D
项正确。

二、非选择
15．部分弱酸的电离平衡常数如下表：
按要求回答下列问题：
(1)HCOOH 、H 2S 、H 2CO 3、HClO 的酸性由强到弱的顺序为______________________________。

(2)同浓度的HCOO －
、HS －
、S 2－
、HCO －
3、CO 2－
3、ClO －
结合H ＋
的能力由强到弱的顺序为_______________________________________________________________________________。

(3)按要求书写下列离子方程式
①将少量Na 2CO 3溶液滴加到HCOOH 溶液中________________________________________。

②将少量CO 2气体通入NaClO 溶液中______________________________________________。

③将少量CO 2气体通入Na 2S 溶液中________________________________________________。

答案 (1)HCOOH ＞H 2CO 3＞H 2S ＞HClO (2)S 2－
＞CO 2－
3＞ClO －
＞HS －
＞HCO －
3＞HCOO －
(3)①2HCOOH ＋CO 2－
3===2HCOO －
＋H 2O ＋CO 2↑ ②ClO －
＋CO 2＋H 2O===HClO ＋HCO －
3 ③CO 2＋H 2O ＋2S 2－
===2HS －
＋CO 2－
3 16．(1)用a mol·L
－1的HCl 溶液滴定未知浓度的NaOH 溶液，用酚酞作指示剂，达到滴定终点的现象是
； 若用甲基橙作指示剂，滴定终点现象是 。

(2)用标准碘溶液滴定溶有SO 2的水溶液，以测定水中SO 2的含量，应选用 作指示剂，达到滴定终点的现象是 。

(3)用标准酸性KMnO 4溶液滴定溶有SO 2的水溶液，以测定水中SO 2的含量，是否需要选用指示剂
(填“是”或“否”)，达到滴定终点的现象是。

(4)用氧化还原滴定法测定TiO2的质量分数：一定条件下，将TiO2溶解并还原为Ti3＋，再用KSCN溶液作指示剂，用NH4Fe(SO4)2标准溶液滴定Ti3＋至全部生成Ti4＋，滴定Ti3＋时发生反应的离子方程式为，达到滴定终点时的现象是。

答案(1)滴入最后一滴标准液，溶液由红色变为无色，且半分钟内不恢复红色
当滴入最后一滴标准液，溶液由黄色变为橙色，且半分钟内不恢复黄色(2)淀粉溶液当滴入最后一滴标准液，溶液由无色变为蓝色，且半分钟内不褪色(3)否当滴入最后一滴酸性KMnO4溶液，溶液由无色变为紫红色，且半分钟内不褪色
(4)Ti3＋＋Fe3＋===Ti4＋＋Fe2＋当滴入最后一滴标准液，溶液变成血红色，且半分钟内不褪色
17、按要求回答问题
(1)为了测定SrCl2·6H2O晶体样品的纯度，设计了如下方案：称取1.40 g样品溶解于适量水中，向其中加入含AgNO3 2.38 g的AgNO3溶液(溶液中除Cl－外，不含其他与Ag＋反应生成沉淀的离子)，Cl－即被全部沉淀。

然后用含Fe3＋的溶液作指示剂，用0.200 mol·L－1的NH4SCN标准溶液滴定剩余的AgNO3，使剩余的Ag＋以AgSCN白色沉淀的形式析出，当时达到滴定终点，用去NH4SCN溶液20.0 mL，则原SrCl2·6H2O晶体的纯度为(Sr的相对原子质量为88)。

(2)已知：KIO3＋5KI＋3H2SO4===3K2SO4＋3I2＋3H2O；I2＋2S2O2－3===2I－＋S4O2－6。

①测定加碘食盐中碘的含量，学生甲设计的实验步骤如下：
a．准确称取w g 食盐，加适量蒸馏水使其完全溶解；
b．用稀硫酸酸化所得溶液，加入过量KI 溶液，使KIO3与KI 反应完全；
c．以淀粉为指示剂，加入物质的量浓度为2.0×10－3mol·L－1的Na2S2O3 溶液10.0 mL 恰好反应。

则加碘食盐样品中的碘元素含量是mg·kg－1(用含w的代数式表示)；
②学生乙又对纯净的NaCl(不含KIO3)进行了下列实验：
根据学生乙的实验结果，请对学生甲的实验结果作出简要评价。

答案(1)最后一滴NH4SCN溶液滴入，锥形瓶内试液变为血红色，且半分钟内不变色95.4%
(2)①1 270
3w②加入的KI过量，在酸性条件下，I
－会与空气中的氧气反应：4I－＋4H＋＋O2===2I2＋2H2O，
生成I2，造成甲的实验结果偏大
解析(1)滴定完全时，多余的SCN－与Fe3＋生成Fe(SCN)3而显血红色，所以当最后一滴NH4SCN溶液滴
入，锥形瓶内试液变为血红色，且半分钟内不变色时达到滴定终点，
根据关系式NH 4SCN ～AgNO 3可知，过量的AgNO 3的质量为0.200 mol·L －1×0.02 L × 170 g·mol －1＝0.68 g ，则根据：SrCl 2·6H 2O ～2AgNO 3
267 2×170
x 2.38 g － 0.68 g 样品中SrCl 2·6H 2O 的质量为：x ＝2.38 g －0.68 g
2×170×267＝1.335 g
则原SrCl 2·6H 2O 晶体的纯度为：1.335 g
1.40 g
×100%≈95.4%。

18.已知H 2O 2、KMnO 4、NaClO 、K 2Cr 2O 7均具有强氧化性。

将溶液中的Cu 2＋
、Fe 2＋
、Fe 3＋
沉淀为氢氧化物，需溶液的pH 分别为6.4、9.6、3.7。

现有含FeCl 2杂质的氯化铜晶体(CuCl 2·2H 2O)，为制取纯净的CuCl 2·2H 2O ，首先将其制成水溶液，然后按图示步骤进行提纯：
请回答下列问题：
(1)本实验最适合的氧化剂X 是________(填字母)。

A ．K 2Cr 2O 7 B ．NaClO C ．H 2O 2 D ．KMnO 4 (2)物质Y 是________。

(3)本实验用加碱沉淀法能不能达到目的？__________________________________________， 原因是_________________________________________________________________________。

(4)除去Fe 3＋
的有关离子方程式是__________________________________________________。

(5)加氧化剂的目的是____________________________________________________________。

(6)最后能不能直接蒸发结晶得到CuCl 2·2H 2O 晶体？________，应如何操作？_____________。

答案 (1)C
(2)CuO[或Cu(OH)2或CuCO 3或Cu 2(OH)2CO 3] (3)不能 因加碱的同时也会使Cu 2＋
生成Cu(OH)2沉淀 (4)Fe 3＋
＋3H 2O
Fe(OH)3＋3H ＋，CuO ＋2H ＋===Cu 2＋＋H 2O[或Cu(OH)2＋2H ＋===Cu 2＋
＋2H 2O 等]
(5)将Fe 2＋氧化为Fe 3＋
，便于生成沉淀而与Cu 2＋
分离 (6)不能 应在HCl 气流中蒸发浓缩、冷却结晶
解析 (1)能把Fe 2＋氧化为Fe 3＋，同时又不引入新的杂质，符合要求的只有H 2O 2。

(2)当CuCl 2溶液中混有Fe 3＋时，可以利用Fe 3＋的水解：Fe 3＋＋3H 2O
Fe(OH)3＋3H ＋，加入CuO 、Cu(OH)2、CuCO 3或Cu 2(OH)2CO 3
与溶液中的H ＋作用，从而使水解平衡右移，使Fe 3＋转化为Fe(OH)3沉淀而除去。

(3)若用加碱法使Fe 3＋沉
淀，同时也必将使Cu2＋沉淀。

(6)为了抑制CuCl2水解，应在HCl气流中蒸发浓缩、冷却结晶。