湖北襄阳襄州一中2022届高三化学高考备考二轮复习水溶液中的离子平衡专项训练

水溶液中的离子平衡
一、单选题（15题）
1．常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A．在新制的漂白粉溶液中：、、、
B．的溶液中：、、、
C．由水电离出的的溶液中：、、、
D．的溶液中：、、、
2．25℃时，用HCl和KOH固体改变0.1mol·L-1的邻苯二甲酸氢钾(邻苯二甲酸H2A的Ka1=1.1×10-3、Ka2=3.9×10-6)溶液的pH，lgc(H2A)、lgc(HA-)和Igc(A2-)随pH变化的关系如图所示。下列说法错误的是

A．曲线①代表lgc(H2A)，曲线③代表lgc(A2-)
B．P点时，c(K+)=c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)
C．0.1mol·L-1KHA溶液中，c(K+)>c(HA-)>c(A2-)>c(H2A)
D．用KOH固体改变KHA溶液pH至14过程中，c(A2-)一直增大
3．下列实验操作、现象和结论都正确的是

实验操作
现象
结论
A
将大理石投入一定浓度的醋酸溶液中
大理石溶解并产生气体

B
向的溶液中加入的草酸溶液
开始时，无明显变化，一段时间后，溶液迅速褪色
该反应为放热反应，温度升高，反应速率加快
C
铜粉加入稀硫酸中，加热；再加入少量硝酸钾固体
加热时无明显现象，加入硝酸钾后溶液变蓝
硝酸钾起催化作用
D
向溶液中先加入3滴溶液，再加入3滴溶液
先产生白色沉淀，后证明生成红褐色沉淀
证明


A．A B．B C．C D．D
4．利用下列装置(夹持装置略)进行实验，能达到目的的是


A．装置甲验证铁的析氢腐蚀
B．装置乙制备氢氧化亚铁
C．装置丙蒸发氯化镁溶液，制备无水氯化镁
D．装置丁制备并收集二氧化碳
5．以含钴废渣(主要成分为CoO和Co2O3，含少量Al2O3和ZnO)为原料制备锂电池的电极材料CoCO3的工艺流程如下：

下列说法正确的是
A．通入发生反应的离子方程式：2Co3＋＋SO2＋4OH-=2Co2＋＋SO＋2H2O
B．前后两次加入Na2CO3溶液的目的相同，反应后溶液的pH也相同
C．若萃取剂的总量一定，则一次加入萃取比分多次加入萃取效果更好
D．将含Na2CO3的溶液缓慢滴加到Co2+溶液中沉钴，目的是防止产生Co(OH)2
6．室温下，通过下列实验探究NaHSO3、Na2SO3溶液的性质
实验1：测得25℃ 时0.1mol·L−1 NaHSO3溶液的pH为4.2
实验2：测得25℃ 时0.1mol·L−1 Na2SO3的pH为9.66，加热一段时间后恢复至25℃，测得pH为9.25
实验3：向某Na2SO3溶液中加入HNO3酸化的Ba(NO3)2，得到白色沉淀
实验4：将浓度均为0.01mol·L-1NaHSO3和Ba(OH)2溶液等体积混合，有沉淀产生
下列说法正确的是
A．由实验1可得出>1
B．实验2加热后溶液pH变小是由于加热导致水分蒸发，c(Na2SO3)增大所致
C．由实验3可推知原Na2SO3溶液已部分被氧化
D．由实验4可知，Ksp(BaSO3)=2.5×10-5
7．对下列粒子组在溶液中能否大量共存的判断和分析均正确的是
选项
粒子组
判断和分析
A
、、、
能大量共存，粒子间不反应
B
、、、
能大量共存，粒子间不反应
C
、、、
不能大量共存，因只发生反应：
D
、、、
不能大量共存，因发生反应：CO2+2 +H2O→CO+2

A．A B．B C．C D．D
8．常温下，用pH=13的NaOH溶液滴定溶液，滴定曲线如图所示。下列说法错误的是

A．约为
B．溶液中，的电离程度大于其水解程度
C．从a点到b点，水的电离程度逐渐增大
D．b点：
9．室温下，向体积均为20mL，浓度均为0.1mol/L的HX溶液和HY溶液中分别滴加0.1mol/L的NaOH溶液，反应后溶液中水电离的c水(OH-)的负对数［-lgc水(OH-)]与滴加氢氧化钠溶液体积的关系如下表。下列说法不正确的是

0
a
20
b
HX
11
7
7
7
>7

注：ac(H2A)，C正确；
D．HA-+OH-=H2O+ A2-，c(A2-)一直增大，D正确；
答案选B。
3．A
A．将大理石投入一定浓度的醋酸溶液中，大理石溶解并产生气体，说明发生的复分解反应符合强酸制弱酸的规律，则能说明，A正确；
B．向的溶液中加入的草酸溶液开始时，无明显变化，一段时间后，溶液迅速褪色，即一段时间后反应速率加快，不一定由温度升高升高引起、可能由生成的Mn2+有催化作用引起，故不一定能说明该反应为放热反应， B错误；
C．铜与稀硫酸不反应，加入硝酸钾后，铜与硝酸反应转化为铜离子，溶液变蓝，与催化剂无关，C错误；
D．向溶液中先加入3滴溶液，产生氢氧化镁白色沉淀后，氢氧化钠过量，再加入3滴溶液，又生成氢氧化铁红褐色沉淀，未发生沉淀的转化，不能比较Ksp的大小， D错误；
答案选A。
4．B
A．铁钉在氯化钠溶液中发生吸氧腐蚀，不能发生析氢腐蚀，故A错误；
B．用装置乙制备氢氧化亚铁时，先打开止水夹a，用铁和稀硫酸反应生成的氢气将装置中的空气排尽，然后关闭止水夹，利用反应生成的氢气增大试管A中的压强，利用压强将硫酸亚铁溶液压人试管B中，硫酸亚铁和氢氧化钠溶液在无氧环境中反应生成白色氢氧化亚铁沉淀，故B正确；
C．氯化镁是强酸弱碱盐，在溶液中水解生成氢氧化镁和氯化氢的水解反应是吸热反应，若直接加热蒸发时，氯化氢受热挥发，水解平衡向正反应方向移动导致水解趋于完全，最终得到氢氧化镁，无法制得无水氯化镁，故C错误；
D．碳酸氢钠受热分解得到二氧化碳和水蒸气，无法得到纯净的二氧化碳，且二氧化碳密度比空气大，应用向上排空气法收集，故D错误；
故选B。
5．D
钴废渣主要成分为CoO、Co2O3，还含有Al2O3、ZnO等杂质，加入硫酸酸浸并通入二氧化硫，纵观整个流程最后得到CoCO3，说明该过程中二氧化硫会还原Co2O3，发生反应：Co2O3+SO2+H2SO4=2CoSO4+H2O，硫酸与CoO、氧化铝、氧化锌反应，所得溶液中还含有硫酸铝、硫酸锌等，加入碳酸钠调节溶液的pH，使铝离子转化为氢氧化铝沉淀，过滤除去，然后加入萃取剂，萃取锌离子，在有机层中加入稀硫酸，可得到硫酸锌。在水相中加入碳酸钠生成CoCO3固体。
【详解】
A．根据题给流程图可知酸浸过程中二氧化硫会还原Co2O3，根据电子得失守恒和元素守恒得到离子方程式为2Co3＋＋SO2＋2H2O=2Co2＋＋SO＋4H＋，A错误；
B．根据分析可知，前后两次加入Na2CO3溶液的目的不相同，反应后溶液的pH也不相同，B错误；
C．萃取过程中，每一次萃取都是按照一定比例进行的溶质分配，多次萃取相当于不断降低物质的浓度，萃取效率较高，C错误；
D．将含Na2CO3的溶液缓慢滴加到Co2+溶液中，其目的是防止碳酸钠过量，碱性过强，生成Co(OH)2沉淀，D正确；
综上所述答案为D。
6．A
A.由实验1可知HSO3-的电离大于水解，得出>1，故A正确；
B.实验2加热后溶液pH变小是由于加热，SO被氧化，故B错误
C.实验3中加入了硝酸，硝酸可以氧化Na2SO3，所以不能推知原Na2SO3溶液已部分被氧化，故C错误；
D.向0.1mol·L−1Na2SO3溶液中加入等体积0.1mol·L−1BaCl2溶液，发生反应生成BaSO3沉淀，即Na2SO3+BaCl2=BaSO3↓+2NaCl，等体积混合，混合后浓度减半，即c()=0.05 mol·L−1，c(Ba2+)=0.05 mol·L−1，c()×c(Ba2+)=0.05×0.05=2.5×10-3，因此时有沉淀产生，故能得出结论Ksp(BaSO3)＜2.5×10-3，故D错误；
答案选A。
7．A
A．各种离子之间互不反应，能共存，故A正确；
B．、、三者之间会发生反应：，故B错误；
C．、、三者之间会发生反应：、、，故C错误；
D．离子方程式为：CO2+H2O+→+，故D错误；
故选A。
8．D
由图可知，0.1mol/L磷酸溶液的pH为2，则磷酸的一级电离常数Ka1≈=1.0×10-3，a点氢氧化钠溶液和磷酸溶液恰好反应生成磷酸二氢钠，溶液呈酸性说明磷酸二氢根离子在溶液中的电离程度大于水解程度，抑制水的电离，b点氢氧化钠溶液和磷酸溶液恰好反应生成磷酸氢钠，溶液呈碱性说明磷酸氢根离子在溶液中的电离程度小于水解程度，促进水的电离。
【详解】
A．由分析可知，磷酸的一级电离常数Ka1≈1.0×10-3，与1.1×10-3接近，故A正确；
B．由分析可知，a点氢氧化钠溶液和磷酸溶液恰好反应生成磷酸二氢钠，溶液呈酸性说明磷酸二氢根离子在溶液中的电离程度大于水解程度，故B正确；
C．由分析可知，a点氢氧化钠溶液和磷酸溶液恰好反应生成磷酸二氢钠，溶液呈酸性说明磷酸二氢根离子在溶液中的电离程度大于水解程度，抑制水的电离，b点氢氧化钠溶液和磷酸溶液恰好反应生成磷酸氢钠，溶液呈碱性说明磷酸氢根离子在溶液中的电离程度小于水解程度，促进水的电离，则从a点到b点，水的电离程度逐渐增大，故C正确；
D．由分析可知，b点氢氧化钠溶液和磷酸溶液恰好反应生成磷酸氢钠，溶液中存在物料守恒关系，故D错误；
故选D。
9．D
A．当a=0时，为HX弱酸溶液，-lgc水(OH-)=11，溶液中c(H+)=10-3mol/L，c(H+)=c(X-)，Ka(HX)=≈10-5，故A正确；
B．若a=10时，溶质为等物质的量浓度的HX和NaX，根据电离常数可知，电离大于水解，则-lgc水(OH-)>7，故a>10且，则曲线Ⅰ表示与pH的变化关系，曲线Ⅰ表示lg与pH的变化关系；
【详解】
A．草酸的第一步电离远大于第二步电离，则pH相同，>，则曲线Ⅰ表示与pH的变化关系，故A正确；
B．pH=1.22时，曲线Ⅰ中=0，即c(HC2O)=c(H2C2O4)，，同理，Ka2=10-4.19，溶液存在水解平衡和电离平衡，水解常数为，由Kh< Ka2，电离程度比水解程度大，则，故B正确；
C．lgX为增函数，pH=1.22时，曲线Ⅰ中，=0时，c(HC2O)=c(H2C2O4)，曲线Ⅱ中lgX=lg=-3，103c(C2O)=c(HC2O)=c(H2C2O4)；pH=4.19时，曲线Ⅰ中，lgX=lg=3，c(HC2O)=103c(H2C2O4)，曲线曲线Ⅱ中，lgX=lg=0，c(C2O)=c(HC2O)=103c(H2C2O4)，所以1.22＜pH＜4.19的过程中，c(HC2O)实质逐渐增大，c(H2C2O4)逐渐减小、c(C2O)逐渐增大，则不一定满足c(C2O)＞c(H2C2O4)，故C错误；
D．pH=1.22时，溶液呈酸性，则c(H+)＞c(OH-)，由电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(HC2O)+2c(C2O)+c(OH-)可知，2c(C2O)+c(HC2O)＞c(Na+)，故D正确；
故选：C。
16．(1)     粉碎金属电极芯等     起还原剂作用
(2)     Fe(OH)3、Al(OH)3     4.7～6.2
(3)
(4)     加入最后一滴标准液，溶液由橙黄色变为紫色且半分钟内不退色     18.92
(5)2Ni2++ClO-+4OH-=2NiOOH+Cl-+H2O
金属电极芯加入硫酸，得到镍、钴、铁、铝的对应盐溶液，加入过氧化氢将二价铁转化为三价铁，调节pH分离成铁、铝沉淀；滤液调节pH、加入次氯酸钠分离出钴的沉淀，Co(OH)3中加入H2O2、硫酸溶解得到的母液3，加入碳酸钠得到CoCO3；母液2通入氨气得到Ni(OH)2，加入硫酸后最终生成NiSO4∙7H2O产品；
(1)
用硫酸浸取金属电极芯时，提高浸取效率的方法有粉碎金属电极芯、升高温度、搅拌等；由流程可知，向Co(OH)3中加入H2O2、硫酸最终生成二价Co，故加入H2O2目的是使三价Co转化为二价Co，起还原剂作用；
(2)
浸出液中加入过氧化氢将二价铁转化为三价铁，然后调节pH将铁、铝沉淀出来，故Fe(OH)3、Al(OH)3； “浸出液”调节pH要保证铁、铝沉淀完全，而镍、钴不沉淀，由图表可知，pH的范围为4.7～6.2；
(3)
“母液3”中控制Na2CO3用量使终点pH为9.5，则c(OH-)=109.5-14=10-4.5，此时c(Co2+)小于mol∙L-1；
(4)
①已知：紫脲酸胺为紫色试剂，遇Ni2+显橙黄色；滴定终点的操作和现象是加入最后一滴标准液，溶液由橙黄色变为紫色且半分钟内不退色；
②反应为Ni2++H2Y2-=[NiY]2-+2H+，则样品中Ni的物质的量为0.100mol∙L-1×12.40×10-3L×=6.2×10-3mol，则样品中镍元素的质量分数为；
(5)
NiSO4在强碱溶液中和NaClO反应，可制得碱性镍镉电池电极材料NiOOH同时生成氯离子和水，该反应的离子方程式为2Ni2++ClO-+4OH-=2NiOOH+Cl-+H2O；
17．(1)     和     ； ，     控制入空气速率，因空气温度较低，可以降低焙烧的温度
(2)胆矾高温下会分解生成CuO
(3)3.2≤pH