2024高中化學第3章物質在水溶液中的行為第4節(jié)第2課時離子反應的應用練習含解析魯科版選修4

PAGE7-第2課時離子反應的應用1．能將分別含有Cu2＋、Fe3＋、Al3＋、Mg2＋、NHeq\o\al(＋,4)、Na＋、Fe2＋等離子的七種硫酸鹽溶液一次鑒別開來的是()A．NaOH溶液 B．KSCN溶液C．NaHCO3溶液 D．NH3·H2O溶液答案：A2．下列各步制取物質的方法，最終無法達到目的的是()①Aleq\o(→,\s\up7(O2),\s\do5(△))Al2O3eq\o(→,\s\up7(HNO3))eq\o(→,\s\up7(蒸干),\s\do5(△))Al(NO3)3晶體②Cueq\o(→,\s\up7(O2),\s\do5(△))CuOeq\o(→,\s\up7(稀硫酸),\s\do5())CuSO4溶液eq\o(→,\s\up7(蒸發(fā)結晶))CuSO4·5H2O③Feeq\o(→,\s\up7(Cl2),\s\do5())FeCl3eq\o(→,\s\up7(過量氨水))Fe(OH)3eq\o(→,\s\up7(灼燒),\s\do5())Fe2O3④FeSO4溶液eq\o(→,\s\up7(H2S),\s\do5())FeSeq\o(→,\s\up7(過濾蒸干))FeSA．①②B．②③C．③④D．①④答案：D3．下列依據試驗現象得出的結論中，確定正確的是()A．某無色溶液能使紅色石蕊試紙變藍，結論：該溶液確定是堿溶液B．某無色溶液加入稀HNO3酸化的BaCl2溶液產生白色沉淀，結論：該溶液中確定含有SOeq\o\al(2－,4)C．某無色溶液焰色反應呈黃色，結論：該溶液中確定含有Na＋D．某無色溶液加入Na2CO3溶液產生白色沉淀，結論：該溶液中確定含Ca2＋答案：C4．四個試劑瓶中分別盛有NaNO3溶液、Na2CO3溶液、Na2SO4溶液和NaCl溶液，就如何檢驗這四種溶液分別解答下列問題。在四支試管中分別取四種溶液各1mL，做下列試驗。(1)在四支試管中分別滴入______，出現______現象的是______，離子方程式是___________________________________________________________________________________________。(2)在剩余三支試管中分別滴入________，出現________現象的是________，離子方程式是_________________________________________________________________________________________。(3)在剩余兩支試管中分別滴入________，出現________現象的是________，離子方程式是__________________________________________________________________________________________。三次試驗中都沒有明顯現象的是_________________________。解析：在四支試管中分別滴入HNO3，有氣體產生的原溶液是Na2CO3溶液，其離子方程式是：COeq\o\al(2－,3)＋2H＋=H2O＋CO2↑。在剩余三支試管中分別滴入Ba(NO3)2溶液，產生白色沉淀的原溶液是Na2SO4溶液。在剩余兩支試管中分別滴入AgNO3溶液，產生白色沉淀的原溶液是NaCl溶液。三次試驗中都沒有明顯現象的是NaNO3溶液。答案：(1)稀HNO3氣泡(或有氣體產生)Na2CO3溶液COeq\o\al(2－,3)＋2H＋=H2O＋CO2↑(2)Ba(NO3)2溶液白色沉淀Na2SO4溶液Ba2＋＋SOeq\o\al(2－,4)=BaSO4↓(3)AgNO3溶液白色沉淀NaCl溶液Ag＋＋Cl－=AgCl↓NaNO3溶液5．在中和滴定操作過程中，有以下各項因操作不當引起的試驗誤差，用“偏高”“偏低”或“無變更”填空：(1)滴定管用蒸餾水洗凈后，未用已知濃度的標準溶液潤洗，使滴定結果________；(2)錐形瓶用蒸餾水洗凈后，又用待測溶液潤洗，使滴定結果________；(3)滴定管(裝標準溶液)在滴定前尖嘴外有氣泡，滴定過程中氣泡消逝，使滴定結果________；(4)滴定前平視，滴定終點俯視，使滴定結果________；(5)用NaOH溶液滴定鹽酸(酚酞作指示劑)，當加入一滴NaOH溶液時溶液呈淺紅色，此時便停止滴定，使滴定結果________；(6)用含Na2O雜質的NaOH固體來配制已知濃度的標準溶液，用于滴定未知濃度的鹽酸，使測得鹽酸的濃度________；(7)用含Na2CO3雜質的NaOH固體來配制已知濃度的標準溶液，用于滴定未知濃度的鹽酸，使測得鹽酸的濃度________；(8)洗滌錐形瓶中，誤把稀食鹽水當作蒸餾水，然后用錐形瓶裝待測的鹽酸，用NaOH標準溶液滴定時，測得的結果________。解析：中和滴定誤差分析的依據是c(待)＝eq\f(c（標）V（標）,V（待）)，若向待測溶液(置于錐形瓶)中滴加標準溶液(置于滴定管)，則由V(標)來分析試驗誤差。(1)滴定管裝液前未用標準溶液潤洗，會使標準溶液被稀釋，導致所耗V(標)偏大，使測定的c(待)偏高。(3)氣泡的體積計入標準溶液，結果偏高。(4)滴定終點俯視讀數，將使V(標)偏低，因而c(待)偏低。(5)滴定終點推斷提前(應保持半分鐘內不退色)，結果偏低。(6)NaOH中含有Na2O，則標準溶液的濃度已經偏高(62gNa2O相當于80gNaOH)，因而所需滴入的標準溶液的體積偏小，測得結果偏低。(7)相同質量的Na2CO3和NaOH，Na2CO3消耗HCl的量少，所以中和確定量的鹽酸所需標準液的體積偏大，即V(標)偏高，結果偏高。(8)稀食鹽水對結果無影響。答案：(1)偏高(2)偏高(3)偏高(4)偏低(5)偏低偏低(7)偏高(8)無變更時間：40分鐘[A級基礎鞏固]基礎題Ⅰ1．如圖表示50mL滴定管中液面的位置，假如液面處的讀數是a，則滴定管中液體的體積是()A．amLB．(50－a)mLC．確定大于amLD．確定大于(50－a)mL解析：滴定管的零刻度在上面，50mL的刻度在下面，但刻度線以下仍有一部分容積，因此液體體積確定是大于(50－a)mL。答案：D2．能鑒別MgI2、AgNO3、Na2CO3、Na[Al(OH)4]四種溶液的試劑是()A．HNO3 B．KOHC．BaCl2 D．NaClO解析：首先明確須要鑒別的四種溶液中存在的離子及一般的檢驗方法，MgI2可用堿或Ag＋或氧化性物質檢驗；AgNO3一般用Cl－生成白色沉淀檢驗；Na2CO3一般用酸檢驗；Na[Al(OH)4]用強酸檢驗，先生成白色沉淀，若強酸過量，沉淀會溶解，綜合分析四個選項應選擇HNO3。答案：A3．用標準鹽酸溶液滴定未知濃度的NaOH溶液，下列各操作中，會引起試驗誤差的是()A．取干燥干凈的酸式滴定管馬上裝入標準鹽酸B．用蒸餾水洗凈錐形瓶后，馬上裝入確定體積的NaOH溶液后進行滴定C．往盛有20.00mLNaOH溶液的錐形瓶中，滴入幾滴酚酞指示劑后進行滴定D．用蒸餾水洗凈錐形瓶后，再用NaOH溶液潤洗，然后裝入確定體積的NaOH溶液解析：滴定管若干燥干凈，不必用水洗滌，故也不需用標準液潤洗，A不會引起誤差；錐形瓶內存有少量蒸餾水，但待測液的物質的量不變，消耗標準液的體積不變，B不會引起誤差；錐形瓶不能用待測液潤洗，否則會使測定結果偏高。答案：D4．下列有關試驗中，用所選試劑(括號內物質)不能使試驗達到目的是()A．證明FeCl2溶液被氧化(KSCN溶液)B．除去C2H6中的H2S氣體(CuSO4溶液)C．鑒別SO2和CO2兩種氣體(溴水)D．檢驗Na2SO4溶液中是否混有NaCl(AgNO3)溶液解析：A項中FeCl2溶液被氧化劑生成Fe3＋，遇KSCN溶液顯血紅色，故A正確；B項中的H2S氣體與CuSO4溶液反應能生成黑色的CuS沉淀，故B正確；C項中的SO2能使溴水退色，而CO2不能，故C正確；D項中的Na2SO4溶液也能與AgNO3溶液反應生成白色沉淀，故D錯誤。答案：D5．常溫下，用0.1000mol·L－1的NaOH標準溶液滴定20.00mL0.1000mol·L－1的HCl溶液，滴定曲線如圖，下列有關說法正確的是()A．指示劑變色時，說明反應的酸、堿恰好等物質的量反應B．當達到滴定終點時才存在c(Na＋)＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(OH－)C．達到滴定終點時，用甲基橙作指示劑消耗NaOH溶液體積比用酚酞多D．已知H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1，上述滴定恰好中和時，放出114.6kJ的熱量解析：酚酞和甲基橙變色時均不是恰好中和的pH＝7，A錯誤；依據電荷守恒，整個滴定過程都存在c(Na＋)＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(OH－)，B錯誤；甲基橙作指示劑滴定終點是酸性，酚酞做指示劑滴定終點是堿性，明顯用甲基橙作指示劑消耗NaOH溶液體積比用酚酞少，C錯誤。答案：D基礎題Ⅱ6．某溶液可能含有Cl－、SOeq\o\al(2－,3)、COeq\o\al(2－,3)、NHeq\o\al(＋,4)、Fe3＋、Al3＋和K＋。取該溶液100mL，加入過量NaOH溶液，加熱，得到0.02mol氣體，同時產生紅褐色沉淀；過濾，洗滌，灼燒，得到1.6g固體；向上述濾液中加足量BaCl2溶液，得到4.66g不溶于鹽酸的沉淀。由此可知原溶液中()A．至少存在5種離子B．Cl－確定存在，且[Cl－]≥0.4mol·L－1C．SOeq\o\al(2－,4)、NHeq\o\al(＋,4)確定存在，Cl－可能不存在D．COeq\o\al(2－,3)、Al3＋確定不存在，K＋可能存在解析：“加入過量NaOH溶液，加熱，得到0.02mol氣體”，說明溶液中確定有NHeq\o\al(＋,4)，且n(NHeq\o\al(＋,4))＝0.02mol；“產生紅褐色沉淀”，說明溶液中確定有Fe3＋，又因為COeq\o\al(2－,3)與Fe3＋會發(fā)生雙水解而不能大量共存，所以COeq\o\al(2－,3)確定不存在；Al3＋與過量NaOH溶液反應最終生成Na[Al(OH)4]，所以Al3＋可能存在；紅褐色沉淀過濾，洗滌，灼燒，得到的固體是Fe2O3，其物質的量為n(Fe2O3)＝eq\f(1.6g,160g·mol－1)＝0.01mol，所以溶液中n(Fe3＋)＝0.02mol；加足量BaCl2溶液，不溶于鹽酸的沉淀為BaSO4，所以原溶液中確定有SOeq\o\al(2－,4)，其物質的量為n(BaSO4)＝eq\f(4.66g,233g·mol－1)＝0.02mol，所以n(SOeq\o\al(2－,4))＝0.02mol。依據溶液電中性特點NHeq\o\al(＋,4)、Fe3＋所帶電荷n(＋)＝0.02＋3×0.02＝0.08mol，SOeq\o\al(2－,4)所帶電荷n(－)＝0.02×2＝0.04mol，所以Cl－確定存在，K＋、Al3＋可能存在，當K＋、Al3＋不存在時，[Cl－]最低，所以[Cl－]≥eq\f(n（＋）－n（－）,V)＝0.4mol·L－1。答案：B7．某鈉鹽溶液可能含有陰離子NOeq\o\al(－,3)、COeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,4)、Cl－、Br－、I－，為鑒定這些離子，分別取少量溶液進行以下試驗：①測得混合液呈堿性；②加HCl后，生成無色無味氣體。該氣體能使飽和石灰水溶液變渾濁；③加CCl4，滴加少量氯水，振蕩后，CCl4層未變色；④加BaCl2溶液產生白色沉淀，分別，在沉淀中加入足量鹽酸，沉淀不能完全溶解；⑤加HNO3酸化后，再加過量AgNO3，溶液中析出白色沉淀。(1)分析上述5個試驗，寫出每一試驗鑒定離子的結論與緣由。①___________________________________________________；②___________________________________________________；③___________________________________________________；④___________________________________________________；⑤___________________________________________________；(2)上述5個試驗不能確定是否存在的離子是_______________。解析：(1)①測得混合液呈堿性而COeq\o\al(2－,3)和SOeq\o\al(2－,3)水解顯堿性，在堿性環(huán)境下可能存在；②COeq\o\al(2－,3)和SOeq\o\al(2－,3)均能和強酸反應生成氣體二氧化碳和二氧化硫，但是二氧化硫是有刺激性氣味的氣體，二氧化碳是無色無味的氣體，且能使飽和石灰水溶液變渾濁，所以生成無色無味氣體是二氧化碳，確定不存在亞硫酸根離子，確定存在COeq\o\al(2－,3)，不存在SOeq\o\al(2－,3)；③氯氣能將溴離子和碘離子氧化為碘單質和溴單質，二者在四氯化碳中溶解度很大，并且均是有顏色的；④依據硫酸根離子的檢驗試劑是氯化鋇，可以向溶液中加BaCl2溶液產生白色沉淀，分別，在沉淀中加入足量鹽酸，沉淀不能完全溶解，則確定含有硫酸鋇；⑤溶液中加HNO3酸化后，再加過量AgNO3，溶液中析出白色沉淀，則為氯化銀沉淀，所以能確定含有氯離子；(2)①和②證明溶液中確定存在COeq\o\al(2－,3)，不存在SOeq\o\al(2－,3)；③證明溶液中確定不存在Br－、I－；④證明溶液中確定存在SOeq\o\al(2－,4)；⑤證明溶液中確定存在Cl－；剩余的NOeq\o\al(－,3)不能確定是否存在。答案：(1)①COeq\o\al(2－,3)和SOeq\o\al(2－,3)至少有一種存在；因為COeq\o\al(2－,3)和SOeq\o\al(2－,3)水解顯堿性②COeq\o\al(2－,3)確定存在，因產生的氣體是CO2；SOeq\o\al(2－,3)不存在；因為沒有刺激性氣味的氣體產生③Br－、I－不存在，因為沒有溴和碘的顏色出現④SOeq\o\al(2－,4)存在。因為BaSO4不溶于鹽酸⑤Cl－存在。因與Ag＋形成不溶于HNO3的白色沉淀(2)NOeq\o\al(－,3)[B級實力提升]8．某課外愛好小組欲測定某NaOH溶液的濃度，其操作步驟如下：①從堿式滴定管中放出20.00mL待測溶液到錐形瓶中。②將酸式滴定管用蒸餾水洗凈，再用標準酸液潤洗2～3次后，注入0.1000mol·L－1標準鹽酸，調整滴定管的尖嘴部分充溢溶液，并使液面處于“0”刻度以下的位置，登記讀數。③向錐形瓶中滴入酚酞作指示劑，進行滴定。滴定至指示劑剛好變色，且半分鐘內顏色不再變更為止，測得消耗鹽酸的體積為V1mL。④重復以上過程，但在滴定過程中向錐形瓶加入5mL的蒸餾水，測得所耗鹽酸的體積為V2mL。試回答下列問題：(1)錐形瓶中的溶液從________色變?yōu)開_____色時，停止滴定。(2)如圖是某次滴定時的滴定管中的液面，其讀數為________mL。(3)依據下列數據：滴定次數待測液體積/mL標準鹽酸體積/mL滴定前讀數/mL滴定后讀數/mL第一次20.000.5025.40其次次20.004.0029.10請計算待測燒堿溶液的濃度為________mol·L－1。解析：(1)錐形瓶中的溶液從紅色變?yōu)闊o色時，表明達到滴定終點。(2)滴定管讀數時要使視線和凹液面的最低點相切，因此讀數為22.60mL。(3)V(HCl)＝[(25.40mL－0.50mL)＋(29.10mL－4.00mL)]/2＝25.00mL，依據：c(NaOH)·V(NaOH)＝c(HCl)·V(HCl)得：c(NaOH)＝0.1250mol·L－1。答案：(1)紅無(2)22.60(3)0.12509．氯化鉀樣品中含有少量碳酸鉀、硫酸鉀和不溶于水的雜質。為了提純氯化鉀，先將樣品溶于適量水中，充分攪拌后過濾，再將濾液按下圖所示步驟進行操作?；卮鹣铝袉栴}：(1)起始濾液的pH________7(填“大于”“小于”或“等于”)，其緣由是_________________________________________________。(2)試劑Ⅰ的化學式為_______________________________，①中發(fā)生反應的離子方程式為_________________________________________________________________________________。(3)試劑Ⅱ的化學式為______________