2024高中化學(xué)第3章物質(zhì)在水溶液中的行為第4節(jié)第2課時(shí)離子反應(yīng)的應(yīng)用練習(xí)含解析魯科版選修4

PAGE7-第2課時(shí)離子反應(yīng)的應(yīng)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(kāi)來(lái)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(zhì)的方法，最終無(wú)法達(dá)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(jié)晶))CuSO4·5H2O③Feeq\o(→,\s\up7(Cl2),\s\do5())FeCl3eq\o(→,\s\up7(過(guò)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(guò)濾蒸干))FeSA．①②B．②③C．③④D．①④答案：D3．下列依據(jù)試驗(yàn)現(xiàn)象得出的結(jié)論中，確定正確的是()A．某無(wú)色溶液能使紅色石蕊試紙變藍(lán)，結(jié)論：該溶液確定是堿溶液B．某無(wú)色溶液加入稀HNO3酸化的BaCl2溶液產(chǎn)生白色沉淀，結(jié)論：該溶液中確定含有SOeq\o\al(2－,4)C．某無(wú)色溶液焰色反應(yīng)呈黃色，結(jié)論：該溶液中確定含有Na＋D．某無(wú)色溶液加入Na2CO3溶液產(chǎn)生白色沉淀，結(jié)論：該溶液中確定含Ca2＋答案：C4．四個(gè)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(yàn)這四種溶液分別解答下列問(wèn)題。在四支試管中分別取四種溶液各1mL，做下列試驗(yàn)。(1)在四支試管中分別滴入______，出現(xiàn)______現(xiàn)象的是______，離子方程式是___________________________________________________________________________________________。(2)在剩余三支試管中分別滴入________，出現(xiàn)________現(xiàn)象的是________，離子方程式是_________________________________________________________________________________________。(3)在剩余兩支試管中分別滴入________，出現(xiàn)________現(xiàn)象的是________，離子方程式是__________________________________________________________________________________________。三次試驗(yàn)中都沒(méi)有明顯現(xiàn)象的是_________________________。解析：在四支試管中分別滴入HNO3，有氣體產(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)生白色沉淀的原溶液是NaCl溶液。三次試驗(yàn)中都沒(méi)有明顯現(xiàn)象的是NaNO3溶液。答案：(1)稀HNO3氣泡(或有氣體產(chǎn)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(guò)程中，有以下各項(xiàng)因操作不當(dāng)引起的試驗(yàn)誤差，用“偏高”“偏低”或“無(wú)變更”填空：(1)滴定管用蒸餾水洗凈后，未用已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液潤(rùn)洗，使滴定結(jié)果________；(2)錐形瓶用蒸餾水洗凈后，又用待測(cè)溶液潤(rùn)洗，使滴定結(jié)果________；(3)滴定管(裝標(biāo)準(zhǔn)溶液)在滴定前尖嘴外有氣泡，滴定過(guò)程中氣泡消逝，使滴定結(jié)果________；(4)滴定前平視，滴定終點(diǎn)俯視，使滴定結(jié)果________；(5)用NaOH溶液滴定鹽酸(酚酞作指示劑)，當(dāng)加入一滴NaOH溶液時(shí)溶液呈淺紅色，此時(shí)便停止滴定，使滴定結(jié)果________；(6)用含Na2O雜質(zhì)的NaOH固體來(lái)配制已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液，用于滴定未知濃度的鹽酸，使測(cè)得鹽酸的濃度________；(7)用含Na2CO3雜質(zhì)的NaOH固體來(lái)配制已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液，用于滴定未知濃度的鹽酸，使測(cè)得鹽酸的濃度________；(8)洗滌錐形瓶中，誤把稀食鹽水當(dāng)作蒸餾水，然后用錐形瓶裝待測(cè)的鹽酸，用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定時(shí)，測(cè)得的結(jié)果________。解析：中和滴定誤差分析的依據(jù)是c(待)＝eq\f(c（標(biāo)）V（標(biāo)）,V（待）)，若向待測(cè)溶液(置于錐形瓶)中滴加標(biāo)準(zhǔn)溶液(置于滴定管)，則由V(標(biāo))來(lái)分析試驗(yàn)誤差。(1)滴定管裝液前未用標(biāo)準(zhǔn)溶液潤(rùn)洗，會(huì)使標(biāo)準(zhǔn)溶液被稀釋?zhuān)瑢?dǎo)致所耗V(標(biāo))偏大，使測(cè)定的c(待)偏高。(3)氣泡的體積計(jì)入標(biāo)準(zhǔn)溶液，結(jié)果偏高。(4)滴定終點(diǎn)俯視讀數(shù)，將使V(標(biāo))偏低，因而c(待)偏低。(5)滴定終點(diǎn)推斷提前(應(yīng)保持半分鐘內(nèi)不退色)，結(jié)果偏低。(6)NaOH中含有Na2O，則標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度已經(jīng)偏高(62gNa2O相當(dāng)于80gNaOH)，因而所需滴入的標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積偏小，測(cè)得結(jié)果偏低。(7)相同質(zhì)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(biāo)準(zhǔn)液的體積偏大，即V(標(biāo))偏高，結(jié)果偏高。(8)稀食鹽水對(duì)結(jié)果無(wú)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(wú)變更時(shí)間：40分鐘[A級(jí)基礎(chǔ)鞏固]基礎(chǔ)題Ⅰ1．如圖表示50mL滴定管中液面的位置，假如液面處的讀數(shù)是a，則滴定管中液體的體積是()A．a(chǎn)mLB．(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(yàn)方法，MgI2可用堿或Ag＋或氧化性物質(zhì)檢驗(yàn)；AgNO3一般用Cl－生成白色沉淀檢驗(yàn)；Na2CO3一般用酸檢驗(yàn)；Na[Al(OH)4]用強(qiáng)酸檢驗(yàn)，先生成白色沉淀，若強(qiáng)酸過(guò)量，沉淀會(huì)溶解，綜合分析四個(gè)選項(xiàng)應(yīng)選擇HNO3。答案：A3．用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸溶液滴定未知濃度的NaOH溶液，下列各操作中，會(huì)引起試驗(yàn)誤差的是()A．取干燥干凈的酸式滴定管馬上裝入標(biāo)準(zhǔn)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(jìn)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(jìn)行滴定D．用蒸餾水洗凈錐形瓶后，再用NaOH溶液潤(rùn)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(biāo)準(zhǔn)液潤(rùn)洗，A不會(huì)引起誤差；錐形瓶?jī)?nèi)存有少量蒸餾水，但待測(cè)液的物質(zhì)的量不變，消耗標(biāo)準(zhǔn)液的體積不變，B不會(huì)引起誤差；錐形瓶不能用待測(cè)液潤(rùn)洗，否則會(huì)使測(cè)定結(jié)果偏高。答案：D4．下列有關(guān)試驗(yàn)中，用所選試劑(括號(hào)內(nèi)物質(zhì))不能使試驗(yàn)達(dá)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(yàn)Na2SO4溶液中是否混有NaCl(AgNO3)溶液解析：A項(xiàng)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(xiàng)中的H2S氣體與CuSO4溶液反應(yīng)能生成黑色的CuS沉淀，故B正確；C項(xiàng)中的SO2能使溴水退色，而CO2不能，故C正確；D項(xiàng)中的Na2SO4溶液也能與AgNO3溶液反應(yīng)生成白色沉淀，故D錯(cuò)誤。答案：D5．常溫下，用0.1000mol·L－1的NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定20.00mL0.1000mol·L－1的HCl溶液，滴定曲線如圖，下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A．指示劑變色時(shí)，說(shuō)明反應(yīng)的酸、堿恰好等物質(zhì)的量反應(yīng)B．當(dāng)達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)才存在c(Na＋)＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(OH－)C．達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)，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(shí)，放出114.6kJ的熱量解析：酚酞和甲基橙變色時(shí)均不是恰好中和的pH＝7，A錯(cuò)誤；依據(jù)電荷守恒，整個(gè)滴定過(guò)程都存在c(Na＋)＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(OH－)，B錯(cuò)誤；甲基橙作指示劑滴定終點(diǎn)是酸性，酚酞做指示劑滴定終點(diǎn)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(cuò)誤。答案：D基礎(chǔ)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(guò)量NaOH溶液，加熱，得到0.02mol氣體，同時(shí)產(chǎn)生紅褐色沉淀；過(guò)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(guò)量NaOH溶液，加熱，得到0.02mol氣體”，說(shuō)明溶液中確定有NHeq\o\al(＋,4)，且n(NHeq\o\al(＋,4))＝0.02mol；“產(chǎn)生紅褐色沉淀”，說(shuō)明溶液中確定有Fe3＋，又因?yàn)镃Oeq\o\al(2－,3)與Fe3＋會(huì)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(guò)量NaOH溶液反應(yīng)最終生成Na[Al(OH)4]，所以Al3＋可能存在；紅褐色沉淀過(guò)濾，洗滌，灼燒，得到的固體是Fe2O3，其物質(zhì)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(zhì)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(jù)溶液電中性特點(diǎn)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(dāng)K＋、Al3＋不存在時(shí)，[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(jìn)行以下試驗(yàn)：①測(cè)得混合液呈堿性；②加HCl后，生成無(wú)色無(wú)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(chǎn)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(guò)量AgNO3，溶液中析出白色沉淀。(1)分析上述5個(gè)試驗(yàn)，寫(xiě)出每一試驗(yàn)鑒定離子的結(jié)論與緣由。①___________________________________________________；②___________________________________________________；③___________________________________________________；④___________________________________________________；⑤___________________________________________________；(2)上述5個(gè)試驗(yàn)不能確定是否存在的離子是_______________。解析：(1)①測(cè)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(qiáng)酸反應(yīng)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(wú)色無(wú)味的氣體，且能使飽和石灰水溶液變渾濁，所以生成無(wú)色無(wú)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(zhì)和溴單質(zhì)，二者在四氯化碳中溶解度很大，并且均是有顏色的；④依據(jù)硫酸根離子的檢驗(yàn)試劑是氯化鋇，可以向溶液中加BaCl2溶液產(chǎn)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(guò)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?yàn)镃Oeq\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(chǎn)生的氣體是CO2；SOeq\o\al(2－,3)不存在；因?yàn)闆](méi)有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生③Br－、I－不存在，因?yàn)闆](méi)有溴和碘的顏色出現(xiàn)④SOeq\o\al(2－,4)存在。因?yàn)锽aSO4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(jí)實(shí)力提升]8．某課外愛(ài)好小組欲測(cè)定某NaOH溶液的濃度，其操作步驟如下：①?gòu)膲A式滴定管中放出20.00mL待測(cè)溶液到錐形瓶中。②將酸式滴定管用蒸餾水洗凈，再用標(biāo)準(zhǔn)酸液潤(rùn)洗2～3次后，注入0.1000mol·L－1標(biāo)準(zhǔn)鹽酸，調(diào)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(shù)。③向錐形瓶中滴入酚酞作指示劑，進(jìn)行滴定。滴定至指示劑剛好變色，且半分鐘內(nèi)顏色不再變更為止，測(cè)得消耗鹽酸的體積為V1mL。④重復(fù)以上過(guò)程，但在滴定過(guò)程中向錐形瓶加入5mL的蒸餾水，測(cè)得所耗鹽酸的體積為V2mL。試回答下列問(wèn)題：(1)錐形瓶中的溶液從________色變?yōu)開(kāi)_____色時(shí)，停止滴定。(2)如圖是某次滴定時(shí)的滴定管中的液面，其讀數(shù)為_(kāi)_______mL。(3)依據(jù)下列數(shù)據(jù)：滴定次數(shù)待測(cè)液體積/mL標(biāo)準(zhǔn)鹽酸體積/mL滴定前讀數(shù)/mL滴定后讀數(shù)/mL第一次20.000.5025.40其次次20.004.0029.10請(qǐng)計(jì)算待測(cè)燒堿溶液的濃度為_(kāi)_______mol·L－1。解析：(1)錐形瓶中的溶液從紅色變?yōu)闊o(wú)色時(shí)，表明達(dá)到滴定終點(diǎn)。(2)滴定管讀數(shù)時(shí)要使視線和凹液面的最低點(diǎn)相切，因此讀數(shù)為22.60mL。(3)V(HCl)＝[(25.40mL－0.50mL)＋(29.10mL－4.00mL)]/2＝25.00mL，依據(jù)：c(NaOH)·V(NaOH)＝c(HCl)·V(HCl)得：c(NaOH)＝0.1250mol·L－1。答案：(1)紅無(wú)(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(zhì)。為了提純氯化鉀，先將樣品溶于適量水中，充分?jǐn)嚢韬筮^(guò)濾，再將濾液按下圖所示步驟進(jìn)行操作?；卮鹣铝袉?wèn)題：(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(xué)式為_(kāi)______________________________，①中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)________________________________________________________________________________。(3)試劑Ⅱ的化學(xué)式為_(kāi)_____________