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高中化学鲁科版 (2019)选择性必修1第4节 离子反应第2课时同步练习题
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这是一份高中化学鲁科版 (2019)选择性必修1第4节 离子反应第2课时同步练习题，共16页。试卷主要包含了已知c<0，用10，00 mL,稀释成100等内容，欢迎下载使用。
题组一 物质的检验与含量测定
1.(2021广东佛山一中高二上期中)已知c(NH4Cl)<0.1 ml·L-1时,溶液的pH>5.1,现用0.1 ml·L-1盐酸滴定20 mL 0.05 ml·L-1氨水,用甲基橙作指示剂,达到终点时所用盐酸的量是( )
A.10 mL B.5 mL
C.大于10 mL D.小于5 mL
2.(2021黑龙江哈尔滨六中高三上月考)下列关于离子检验的说法不正确的是( )
A.取某盐溶液加入浓NaOH溶液,加热,产生的气体可使湿润的红色石蕊试纸变蓝,该溶液中含有NH4+
B.取某溶液滴加KSCN溶液,无明显现象,滴加氯水,溶液变为血红色,该溶液中含有Fe2+
C.取某溶液加入BaCl2溶液,产生不溶于稀硝酸的白色沉淀,该溶液中一定含有SO42-
D.取某无色溶液通入Cl2,再加入CCl4,振荡,静置,下层呈紫色,该溶液中一定含有I-
3.(2021江苏启东高二上期中)用10.00 mL 0.50 ml·L-1 NaOH标准液,将未知浓度的20.00 mL盐酸恰好滴定至终点,下列说法正确的是( )
A.若滴定完毕,滴定管尖嘴悬有一滴液体,则所测的盐酸浓度偏大
B.用量筒量取上述盐酸
C.若选用酚酞作指示剂,终点时,液体恰好褪色
D.盐酸的浓度为1.00 ml·L-1
题组二 物质的制备与纯化 生活中常见的离子反应
4.(2020广东惠州期末)“绿色化学”的主要内容之一是指从技术、经济上设计可行的化学反应,使原子充分利用,不产生污染物。下列化学反应符合“绿色化学”理念的是( )
A.制CuSO4:Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O
B.制CuSO4:2Cu+O2 2CuO;CuO+H2SO4(稀) CuSO4+H2O
C.制Cu(NO3)2:Cu+4HNO3(浓) Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
D.制Cu(NO3)2:3Cu+8HNO3(稀) 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
5.下列各反应都是生活中常见的离子反应,其离子方程式书写正确的是(深度解析)
A.向沸水中滴加FeCl3溶液制备Fe(OH)3胶体:Fe3++3H2O Fe(OH)3↓+3H+
B.用小苏打治疗胃酸过多症:HCO3-+H+ H2O+CO2↑
C.实验室用浓盐酸与MnO2反应制Cl2:MnO2+2H++2Cl- Cl2↑+Mn2++H2O
D.用FeCl3溶液腐蚀铜制印刷电路板:Fe3++Cu Fe2++Cu2+
6.(2020北京西城期末)实验室用如图装置制备并收集干燥、纯净的Cl2。
(1)装置A中反应的化学方程式是 。
(2)装置B的作用是 。
(3)装置C中盛放的物质是 。
(4)装置D用于收集Cl2,请将图中装置D的导气管补充完整。
(5)装置E用于吸收尾气,E中反应的离子方程式是 。
7.(2021江苏苏州四市五区高三上月考)二氧化氯(ClO2)很不稳定,是一种在水处理等方面有广泛应用的高效安全消毒剂。实验室以NH4Cl、盐酸、NaClO2(亚氯酸钠)为原料制备ClO2,制备的ClO2用水吸收得到ClO2溶液。为测定所得溶液中ClO2的含量,进行了下列实验:
步骤1:准确量取ClO2溶液10.00 mL,稀释成100.0 mL试样。
步骤2:量取10.00 mL试样加入碘量瓶中,用适量的稀硫酸调节试样的pH≤2.0,加入足量的KI晶体,摇匀,在暗处静置30 min。
步骤3:用0.010 00 ml·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定至溶液呈微黄色,加入淀粉溶液作指示剂,继续滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液20.00 mL(已知I2+2S2O32- 2I-+S4O62-)。
(1)若步骤2中未将锥形瓶“在暗处静置30 min”,立即进行步骤3,则测定的结果可能 。(选填“偏大”“偏小”或“无影响”)
(2)上述步骤3中滴定终点的现象是 。
(3)请根据上述步骤计算出原ClO2溶液的浓度 (用g·L-1表示)。
能力提升练
题组一 物质的检验与含量测定
1.(2020陕西延安黄陵中学重点班期末,)用盐酸标准液滴定未知浓度的NaOH溶液,下列各操作错误的是( )
A.滴定前酸式滴定管需用盐酸标准液润洗
B.用蒸馏水洗净锥形瓶后,立即装入一定体积的NaOH溶液后进行滴定
C.往盛有20.00 mL NaOH溶液的锥形瓶中滴入几滴甲基橙指示剂后进行滴定
D.用蒸馏水洗净锥形瓶后,再用NaOH溶液润洗,然后装入一定体积的NaOH溶液
2.(2021河北邢台高二上期中,)用NaOH标准溶液测定未知浓度的盐酸,下列实验操作不会引起误差的是( )
A.用待测液润洗锥形瓶
B.用蒸馏水洗净后的酸式滴定管直接量取待测液
C.选用酚酞作指示剂,实验时不小心多加了两滴指示剂
D.实验开始时碱式滴定管尖嘴部分无气泡,结束实验时有气泡
3.(2021黑龙江、吉林两省十校高二上期中,)硫代硫酸钠(Na2S2O3)又称大苏打,可用作定影剂、还原剂。现有某种硫代硫酸钠样品,为了测定该样品纯度,某兴趣小组设计如下实验方案,回答下列问题:
(1)溶液配制:称取10.0 g该硫代硫酸钠样品,用 (填“新煮沸并冷却的蒸馏水”或“自来水”)在烧杯中完全溶解后冷却至室温,再用玻璃棒引流将溶液全部转移至100 mL的容量瓶中,加蒸馏水至离容量瓶刻度线1~2 cm处,改用 定容,定容时,视线与凹液面相切。
(2)滴定:取0.10 ml·L-1的K2Cr2O7(硫酸酸化)标准溶液20.00 mL,加入过量KI,发生反应:Cr2O72-+6I-+14H+ 3I2+2Cr3++7H2O。然后加入淀粉溶液作指示剂,用硫代硫酸钠样品溶液滴定至终点,发生反应:I2+2S2O32- S4O62-+2I-,重复实验,平均消耗Na2S2O3样品溶液的体积为20.00 mL。
①取用硫酸酸化的K2Cr2O7标准溶液可选用的仪器是 (填“甲”或“乙”)。
②滴定终点时溶液的颜色变化是 。
(3)样品纯度的计算:
①根据上述有关数据,该样品中Na2S2O3的质量分数为 。
②下列操作可能使测量结果偏低的是 (填字母)。
A.盛装硫代硫酸钠样品溶液的滴定管没有润洗
B.锥形瓶中残留少量水
C.读数时滴定前仰视,滴定后俯视
题组二 物质的制备与纯化 生活中常见的离子反应
4.(2020北京西城期末,)下列有关水处理涉及的离子方程式不正确的是( )
A.沉淀法:加入Na2S处理含Hg2+废水,Hg2++S2- HgS↓
B.中和法:加入生石灰处理酸性废水,H++OH- H2O
C.氧化法:加入次氯酸处理氨氮废水,2NH4++3HClO N2↑+3H2O+5H++3Cl-
D.混凝法:加入明矾[KAl(SO4)2·12H2O]使水中的悬浮颗粒发生聚沉,Al3++3H2O Al(OH)3(胶体)+3H+
5.(2020江苏南京期末,)实验室以锈蚀程度很大的废铁屑为原料制备FeCl3·6H2O晶体的流程可简要表示如下:
已知:在水溶液中Fe2+能与K3Fe(CN)6反应生成Fe3[Fe(CN)6]2蓝色沉淀。
试回答下列问题:
(1)“酸溶”过程中发生的主要反应有:
①Fe+2H+ Fe2++H2↑;
②Fe2O3+6H+ 2Fe3++3H2O;
③ (用离子方程式表示)。
(2)“酸溶”需控制温度在40 ℃左右,最佳的加热方式是 。
(3)“过滤”需要的玻璃仪器除烧杯外还有 。
(4)“氧化”过程可在如图所示装置中进行。
①已知装置A中KMnO4与浓盐酸反应生成的物质有MnCl2、KCl、H2O和Cl2,则其离子方程式为 。
②装置C的作用是 。
③为使Cl2能充分发生反应,除在装置B中使用多孔球泡和搅拌外,实验中还可采取的措施是 。
④证明装置B溶液中Fe2+已完全被氧化成Fe3+的实验方案是 。
答案全解全析
基础过关练
1.C 用0.1 ml·L-1盐酸滴定20 mL 0.05 ml·L-1氨水,盐酸和氨水恰好完全反应时需消耗盐酸的体积为10 mL,此时溶液的pH大于5.1,而甲基橙的变色范围为3.1~4.4,则当氨水与盐酸恰好反应时,溶液不变色,应继续向其中滴加盐酸,所以终点时所用盐酸的量大于10 mL,故选C。
2.C 取某盐溶液加入浓NaOH溶液,加热,产生的气体可使湿润的红色石蕊试纸变蓝,该气体为氨气,可证明该溶液中含有NH4+,故A正确;取某溶液滴加KSCN溶液,无明显现象,排除了Fe3+的干扰,再滴加氯水,溶液变为血红色,证明该溶液中含有Fe2+,故B正确;取某溶液加入BaCl2溶液,产生不溶于稀硝酸的白色沉淀,该沉淀可能为AgCl,也可能为BaSO4,所以该溶液中可能含有Ag+,也可能含有SO42-,但二者不能同时存在,故C错误;取某无色溶液通入Cl2,再加入CCl4,振荡,静置,下层呈紫色,说明有I2生成,证明该溶液中一定含有I-,故D正确。
3.A 若滴定完毕,滴定管尖嘴悬有一滴液体,导致消耗标准液体积偏大,所测盐酸浓度偏大,故A正确;量取20.00 mL盐酸应选用酸式滴定管量取,故B错误;若选用酚酞作指示剂,滴定结束前溶液为无色,滴定终点时,溶液颜色变为浅红色,故C错误;滴定终点时n(HCl)=n(NaOH),所以c(HCl)=0.50ml·L-1×0.01 L0.02 L=0.25 ml·L-1,故D错误。
4.B 选项A、C、D中分别产生了有毒气体SO2、NO2、NO,不符合题意。
5.B A中反应中生成的是Fe(OH)3胶体,不是沉淀,C、D中电荷不守恒。
方法技巧
离子方程式正误判断的技巧
(1)一易:易溶的强电解质(强酸、强碱和大多数可溶性盐)用实际参加反应的离子符号表示;其他物质(非电解质、弱电解质、难溶物、气体、单质、氧化物等)用化学式表示。
(2)两等:离子方程式两边的原子个数、电荷总数均应相等。
(3)三查:检查各项是否都有公约数,是否漏写必要的反应条件,是否漏写离子反应。
6.答案 (1)MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O
(2)除去Cl2中混有的HCl
(3)浓硫酸
(4)
(5)Cl2+2OH- Cl-+ClO-+H2O
解析 (1)装置A是实验室用来制取氯气的发生装置,浓盐酸和二氧化锰在加热的条件下发生反应制取氯气,化学方程式为MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O。
(2)由于盐酸具有挥发性,从装置A中出来的氯气中混有氯化氢气体,装置B中盛有饱和食盐水,用来除去氯气中的氯化氢气体。
(3)通过装置B出来的氯气中含有水,则装置C中盛放的物质是浓硫酸,用来除去氯气中的水。
(4)装置D用于收集Cl2,氯气的密度比空气大,收集时用向上排空气法,装置D的导气管应长进短出,即装置D为。
(5)装置E中盛有的氢氧化钠溶液用于吸收多余的氯气,氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,反应的离子方程式为Cl2+2OH- Cl-+ClO-+H2O。
7.答案 (1)偏小
(2)溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不恢复原来的颜色
(3)2.70 g·L-1
解析 (1)ClO2将I-氧化为I2,同时ClO2被还原为Cl-,再用Na2S2O3滴定生成的I2。若立即进行步骤3,I-可能未被完全氧化,滴定时消耗的Na2S2O3溶液体积偏小,则测定的结果可能偏小。(2)淀粉遇碘变蓝色,碘单质反应完全,溶液蓝色褪去,则步骤3中滴定终点的现象是溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不恢复原来的颜色。(3)根据得失电子守恒可得关系式:2ClO2~5I2~10Na2S2O3,原溶液中n(ClO2)=0.02 L×0.010 00 ml·L-1×210×100.0 mL10.00 mL=4.00×10-4 ml,所以原ClO2溶液的浓度为4.00×10-4ml×67.5 g/ml0.01 L=2.70 g·L-1。
能力提升练
1.D 滴定前酸式滴定管应用盐酸标准液润洗,对实验结果无影响,A项不符合题意;用蒸馏水洗净锥形瓶后,立即装入一定体积的NaOH溶液后进行滴定,待测液中溶质的物质的量不变,消耗盐酸标准液的体积不变,对实验结果无影响,B项不符合题意;往盛有20.00 mL NaOH溶液的锥形瓶中,滴入几滴甲基橙指示剂后进行滴定,对实验结果无影响,C项不符合题意;用蒸馏水洗净锥形瓶后,再用NaOH溶液润洗,然后装入一定体积的NaOH溶液,待测液中溶质的物质的量偏大,消耗标准液盐酸的体积偏大,测定结果偏大,D项符合题意。
2.C A项,用待测液润洗锥形瓶,滴定时消耗标准液体积增大,测定结果偏大;B项,酸式滴定管用蒸馏水洗净后,直接盛装标准液,标准液被稀释,浓度降低,导致测定的待测液浓度偏高;C项,用NaOH溶液滴定未知浓度盐酸时选用酚酞作指示剂,多加两滴,对实验结果无影响;D项,开始实验时碱式滴定管尖嘴部分无气泡,滴定终点时碱式滴定管尖嘴部分有气泡,消耗标准液的体积偏小,导致测定的待测液浓度偏低;故选C。
3.答案 (1)新煮沸并冷却的蒸馏水 胶头滴管
(2)①甲 ②溶液蓝色消失,且半分钟内不恢复原色
(3)①94.8% ②A
解析 (1)煮沸蒸馏水可以除去溶解的氧气,以防止氧气氧化硫代硫酸钠,即用新煮沸并冷却的蒸馏水在烧杯中溶解硫代硫酸钠;加蒸馏水至离容量瓶刻度线1~2 cm处,改用胶头滴管定容。
(2)①用硫酸酸化的K2Cr2O7标准溶液具有强氧化性,可腐蚀橡胶管,应选用酸式滴定管,即图甲仪器。②淀粉遇碘变蓝色,碘单质反应完全,溶液蓝色褪去,滴定终点时溶液的颜色变化是溶液蓝色消失,且半分钟内不恢复原色。
(3)①由Cr2O72-+6I-+14H+ 3I2+2Cr3++7H2O、I2+2S2O32- S4O62-+2I-可得关系式:Cr2O72-~3I2~6S2O32-,则20.00 mL溶液中n(Na2S2O3)=6×0.02 L×0.10 ml·L-1=0.012 ml,10.0 g样品中(即100 mL溶液)Na2S2O3的质量为0.012 ml×100 mL20.00 mL×158 g/ml=9.48 g,所以样品中Na2S2O3的质量分数为9.48 g10.0 g×100%=94.8%。②A项,盛装硫代硫酸钠样品溶液的滴定管没有润洗,硫代硫酸钠溶液被稀释,消耗硫代硫酸钠溶液体积偏大,则测得的硫代硫酸钠溶液浓度偏低,所以测定样品中硫代硫酸钠质量分数偏低;B项,锥形瓶中残留少量水,不影响测定硫代硫酸钠质量分数;C项,读数时滴定前仰视,滴定后俯视,测得消耗硫代硫酸钠溶液体积偏小,则测定出硫代硫酸钠溶液浓度偏高,样品中硫代硫酸钠质量分数偏高;故选A。
4.B 用Na2S处理含Hg2+的废水是利用Hg2+与S2-反应生成HgS沉淀,反应的离子方程式为Hg2++S2- HgS↓,故A项正确;生石灰为CaO,其加入酸性废水中发生反应的离子方程式应该是CaO+2H+ Ca2++H2O,故B项错误;次氯酸具有强氧化性,NH4+具有还原性,NH4+可以被次氯酸氧化,发生的离子反应为2NH4++3HClO N2↑+3H2O+5H++3Cl-,故C项正确;明矾作絮凝剂是利用Al3+水解生成的Al(OH)3胶体的吸附性使水中的悬浮颗粒发生聚沉,其离子方程式为Al3++3H2O Al(OH)3(胶体)+3H+,故D项正确。
5.答案 (1)2Fe3++Fe 3Fe2+
(2)在40 ℃水浴中加热
(3)玻璃棒、漏斗
(4)①2MnO4-+16H++10Cl- 2Mn2++5Cl2↑+8H2O ②吸收氯气,防止污染空气 ③减慢分液漏斗中浓盐酸的滴加速率(或增大B中溶质的浓度等) ④取少量B中溶液于试管中,滴加少量K3Fe(CN)6溶液,若无蓝色沉淀生成,则证明Fe2+已完全被氧化
解析 根据流程图可知,以锈蚀程度很大的废铁屑为原料制备FeCl3·6H2O晶体的流程为向废铁屑中加入过量30%的盐酸,铁和氧化铁均溶解,分别生成氯化亚铁和氯化铁,同时铁与氯化铁反应生成氯化亚铁,过滤除去不溶性杂质,在滤液中通入氯气,将亚铁离子氧化生成铁离子,经过一系列操作得到FeCl3·6H2O晶体。
(1)“酸溶”过程中盐酸能够溶解铁和氧化铁,溶解生成的铁离子能够氧化铁,发生的主要反应有:①Fe+2H+ Fe2++H2↑;②Fe2O3+6H+ 2Fe3++3H2O;③2Fe3++Fe 3Fe2+。
(2)“酸溶”需控制温度在40 ℃左右,最佳的加热方式是在40 ℃水浴中加热。
(3)“过滤”需要的玻璃仪器除烧杯外还有玻璃棒、漏斗。
(4)①装置A中KMnO4与浓盐酸反应生成的物质有MnCl2、KCl、H2O和Cl2,反应的化学方程式为2KMnO4+16HCl(浓) 2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O,离子方程式为2MnO4-+16H++10Cl- 2Mn2++5Cl2↑+8H2O。②氯气有毒,尾气中的氯气不能直接排放到大气中,需要用氢氧化钠溶液吸收。③为使Cl2能在装置B中与FeCl2溶液充分发生反应,除在装置B中使用多孔球泡和搅拌外,实验中还可采取的措施有减慢分液漏斗中浓盐酸的滴加速率、增大B中溶质的浓度等。④在水溶液中Fe2+能与K3Fe(CN)6反应生成Fe3[Fe(CN)6]2蓝色沉淀,因此证明装置B溶液中Fe2+已完全被氧化成Fe3+的实验方案是取B中溶液于试管中,滴加少量K3Fe(CN)6溶液,若无蓝色沉淀生成,则证明Fe2+已完全被氧化。
1.C
2.C
3.A
4.B
5.B
1.D
2.C
4.B
题组一 物质的检验与含量测定
1.(2021广东佛山一中高二上期中)已知c(NH4Cl)<0.1 ml·L-1时,溶液的pH>5.1,现用0.1 ml·L-1盐酸滴定20 mL 0.05 ml·L-1氨水,用甲基橙作指示剂,达到终点时所用盐酸的量是( )
A.10 mL B.5 mL
C.大于10 mL D.小于5 mL
2.(2021黑龙江哈尔滨六中高三上月考)下列关于离子检验的说法不正确的是( )
A.取某盐溶液加入浓NaOH溶液,加热,产生的气体可使湿润的红色石蕊试纸变蓝,该溶液中含有NH4+
B.取某溶液滴加KSCN溶液,无明显现象,滴加氯水,溶液变为血红色,该溶液中含有Fe2+
C.取某溶液加入BaCl2溶液,产生不溶于稀硝酸的白色沉淀,该溶液中一定含有SO42-
D.取某无色溶液通入Cl2,再加入CCl4,振荡,静置,下层呈紫色,该溶液中一定含有I-
3.(2021江苏启东高二上期中)用10.00 mL 0.50 ml·L-1 NaOH标准液,将未知浓度的20.00 mL盐酸恰好滴定至终点,下列说法正确的是( )
A.若滴定完毕,滴定管尖嘴悬有一滴液体,则所测的盐酸浓度偏大
B.用量筒量取上述盐酸
C.若选用酚酞作指示剂,终点时,液体恰好褪色
D.盐酸的浓度为1.00 ml·L-1
题组二 物质的制备与纯化 生活中常见的离子反应
4.(2020广东惠州期末)“绿色化学”的主要内容之一是指从技术、经济上设计可行的化学反应,使原子充分利用,不产生污染物。下列化学反应符合“绿色化学”理念的是( )
A.制CuSO4:Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O
B.制CuSO4:2Cu+O2 2CuO;CuO+H2SO4(稀) CuSO4+H2O
C.制Cu(NO3)2:Cu+4HNO3(浓) Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
D.制Cu(NO3)2:3Cu+8HNO3(稀) 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
5.下列各反应都是生活中常见的离子反应,其离子方程式书写正确的是(深度解析)
A.向沸水中滴加FeCl3溶液制备Fe(OH)3胶体:Fe3++3H2O Fe(OH)3↓+3H+
B.用小苏打治疗胃酸过多症:HCO3-+H+ H2O+CO2↑
C.实验室用浓盐酸与MnO2反应制Cl2:MnO2+2H++2Cl- Cl2↑+Mn2++H2O
D.用FeCl3溶液腐蚀铜制印刷电路板:Fe3++Cu Fe2++Cu2+
6.(2020北京西城期末)实验室用如图装置制备并收集干燥、纯净的Cl2。
(1)装置A中反应的化学方程式是 。
(2)装置B的作用是 。
(3)装置C中盛放的物质是 。
(4)装置D用于收集Cl2,请将图中装置D的导气管补充完整。
(5)装置E用于吸收尾气,E中反应的离子方程式是 。
7.(2021江苏苏州四市五区高三上月考)二氧化氯(ClO2)很不稳定,是一种在水处理等方面有广泛应用的高效安全消毒剂。实验室以NH4Cl、盐酸、NaClO2(亚氯酸钠)为原料制备ClO2,制备的ClO2用水吸收得到ClO2溶液。为测定所得溶液中ClO2的含量,进行了下列实验:
步骤1:准确量取ClO2溶液10.00 mL,稀释成100.0 mL试样。
步骤2:量取10.00 mL试样加入碘量瓶中,用适量的稀硫酸调节试样的pH≤2.0,加入足量的KI晶体,摇匀,在暗处静置30 min。
步骤3:用0.010 00 ml·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定至溶液呈微黄色,加入淀粉溶液作指示剂,继续滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液20.00 mL(已知I2+2S2O32- 2I-+S4O62-)。
(1)若步骤2中未将锥形瓶“在暗处静置30 min”,立即进行步骤3,则测定的结果可能 。(选填“偏大”“偏小”或“无影响”)
(2)上述步骤3中滴定终点的现象是 。
(3)请根据上述步骤计算出原ClO2溶液的浓度 (用g·L-1表示)。
能力提升练
题组一 物质的检验与含量测定
1.(2020陕西延安黄陵中学重点班期末,)用盐酸标准液滴定未知浓度的NaOH溶液,下列各操作错误的是( )
A.滴定前酸式滴定管需用盐酸标准液润洗
B.用蒸馏水洗净锥形瓶后,立即装入一定体积的NaOH溶液后进行滴定
C.往盛有20.00 mL NaOH溶液的锥形瓶中滴入几滴甲基橙指示剂后进行滴定
D.用蒸馏水洗净锥形瓶后,再用NaOH溶液润洗,然后装入一定体积的NaOH溶液
2.(2021河北邢台高二上期中,)用NaOH标准溶液测定未知浓度的盐酸,下列实验操作不会引起误差的是( )
A.用待测液润洗锥形瓶
B.用蒸馏水洗净后的酸式滴定管直接量取待测液
C.选用酚酞作指示剂,实验时不小心多加了两滴指示剂
D.实验开始时碱式滴定管尖嘴部分无气泡,结束实验时有气泡
3.(2021黑龙江、吉林两省十校高二上期中,)硫代硫酸钠(Na2S2O3)又称大苏打,可用作定影剂、还原剂。现有某种硫代硫酸钠样品,为了测定该样品纯度,某兴趣小组设计如下实验方案,回答下列问题:
(1)溶液配制:称取10.0 g该硫代硫酸钠样品,用 (填“新煮沸并冷却的蒸馏水”或“自来水”)在烧杯中完全溶解后冷却至室温,再用玻璃棒引流将溶液全部转移至100 mL的容量瓶中,加蒸馏水至离容量瓶刻度线1~2 cm处,改用 定容,定容时,视线与凹液面相切。
(2)滴定:取0.10 ml·L-1的K2Cr2O7(硫酸酸化)标准溶液20.00 mL,加入过量KI,发生反应:Cr2O72-+6I-+14H+ 3I2+2Cr3++7H2O。然后加入淀粉溶液作指示剂,用硫代硫酸钠样品溶液滴定至终点,发生反应:I2+2S2O32- S4O62-+2I-,重复实验,平均消耗Na2S2O3样品溶液的体积为20.00 mL。
①取用硫酸酸化的K2Cr2O7标准溶液可选用的仪器是 (填“甲”或“乙”)。
②滴定终点时溶液的颜色变化是 。
(3)样品纯度的计算:
①根据上述有关数据,该样品中Na2S2O3的质量分数为 。
②下列操作可能使测量结果偏低的是 (填字母)。
A.盛装硫代硫酸钠样品溶液的滴定管没有润洗
B.锥形瓶中残留少量水
C.读数时滴定前仰视,滴定后俯视
题组二 物质的制备与纯化 生活中常见的离子反应
4.(2020北京西城期末,)下列有关水处理涉及的离子方程式不正确的是( )
A.沉淀法:加入Na2S处理含Hg2+废水,Hg2++S2- HgS↓
B.中和法:加入生石灰处理酸性废水,H++OH- H2O
C.氧化法:加入次氯酸处理氨氮废水,2NH4++3HClO N2↑+3H2O+5H++3Cl-
D.混凝法:加入明矾[KAl(SO4)2·12H2O]使水中的悬浮颗粒发生聚沉,Al3++3H2O Al(OH)3(胶体)+3H+
5.(2020江苏南京期末,)实验室以锈蚀程度很大的废铁屑为原料制备FeCl3·6H2O晶体的流程可简要表示如下:
已知:在水溶液中Fe2+能与K3Fe(CN)6反应生成Fe3[Fe(CN)6]2蓝色沉淀。
试回答下列问题:
(1)“酸溶”过程中发生的主要反应有:
①Fe+2H+ Fe2++H2↑;
②Fe2O3+6H+ 2Fe3++3H2O;
③ (用离子方程式表示)。
(2)“酸溶”需控制温度在40 ℃左右,最佳的加热方式是 。
(3)“过滤”需要的玻璃仪器除烧杯外还有 。
(4)“氧化”过程可在如图所示装置中进行。
①已知装置A中KMnO4与浓盐酸反应生成的物质有MnCl2、KCl、H2O和Cl2,则其离子方程式为 。
②装置C的作用是 。
③为使Cl2能充分发生反应,除在装置B中使用多孔球泡和搅拌外,实验中还可采取的措施是 。
④证明装置B溶液中Fe2+已完全被氧化成Fe3+的实验方案是 。
答案全解全析
基础过关练
1.C 用0.1 ml·L-1盐酸滴定20 mL 0.05 ml·L-1氨水,盐酸和氨水恰好完全反应时需消耗盐酸的体积为10 mL,此时溶液的pH大于5.1,而甲基橙的变色范围为3.1~4.4,则当氨水与盐酸恰好反应时,溶液不变色,应继续向其中滴加盐酸,所以终点时所用盐酸的量大于10 mL,故选C。
2.C 取某盐溶液加入浓NaOH溶液,加热,产生的气体可使湿润的红色石蕊试纸变蓝,该气体为氨气,可证明该溶液中含有NH4+,故A正确;取某溶液滴加KSCN溶液,无明显现象,排除了Fe3+的干扰,再滴加氯水,溶液变为血红色,证明该溶液中含有Fe2+,故B正确;取某溶液加入BaCl2溶液,产生不溶于稀硝酸的白色沉淀,该沉淀可能为AgCl,也可能为BaSO4,所以该溶液中可能含有Ag+,也可能含有SO42-,但二者不能同时存在,故C错误;取某无色溶液通入Cl2,再加入CCl4,振荡,静置,下层呈紫色,说明有I2生成,证明该溶液中一定含有I-,故D正确。
3.A 若滴定完毕,滴定管尖嘴悬有一滴液体,导致消耗标准液体积偏大,所测盐酸浓度偏大,故A正确;量取20.00 mL盐酸应选用酸式滴定管量取,故B错误;若选用酚酞作指示剂,滴定结束前溶液为无色,滴定终点时,溶液颜色变为浅红色,故C错误;滴定终点时n(HCl)=n(NaOH),所以c(HCl)=0.50ml·L-1×0.01 L0.02 L=0.25 ml·L-1,故D错误。
4.B 选项A、C、D中分别产生了有毒气体SO2、NO2、NO,不符合题意。
5.B A中反应中生成的是Fe(OH)3胶体,不是沉淀,C、D中电荷不守恒。
方法技巧
离子方程式正误判断的技巧
(1)一易:易溶的强电解质(强酸、强碱和大多数可溶性盐)用实际参加反应的离子符号表示;其他物质(非电解质、弱电解质、难溶物、气体、单质、氧化物等)用化学式表示。
(2)两等:离子方程式两边的原子个数、电荷总数均应相等。
(3)三查:检查各项是否都有公约数,是否漏写必要的反应条件,是否漏写离子反应。
6.答案 (1)MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O
(2)除去Cl2中混有的HCl
(3)浓硫酸
(4)
(5)Cl2+2OH- Cl-+ClO-+H2O
解析 (1)装置A是实验室用来制取氯气的发生装置,浓盐酸和二氧化锰在加热的条件下发生反应制取氯气,化学方程式为MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O。
(2)由于盐酸具有挥发性,从装置A中出来的氯气中混有氯化氢气体,装置B中盛有饱和食盐水,用来除去氯气中的氯化氢气体。
(3)通过装置B出来的氯气中含有水,则装置C中盛放的物质是浓硫酸,用来除去氯气中的水。
(4)装置D用于收集Cl2,氯气的密度比空气大,收集时用向上排空气法,装置D的导气管应长进短出,即装置D为。
(5)装置E中盛有的氢氧化钠溶液用于吸收多余的氯气,氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,反应的离子方程式为Cl2+2OH- Cl-+ClO-+H2O。
7.答案 (1)偏小
(2)溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不恢复原来的颜色
(3)2.70 g·L-1
解析 (1)ClO2将I-氧化为I2,同时ClO2被还原为Cl-,再用Na2S2O3滴定生成的I2。若立即进行步骤3,I-可能未被完全氧化,滴定时消耗的Na2S2O3溶液体积偏小,则测定的结果可能偏小。(2)淀粉遇碘变蓝色,碘单质反应完全,溶液蓝色褪去,则步骤3中滴定终点的现象是溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不恢复原来的颜色。(3)根据得失电子守恒可得关系式:2ClO2~5I2~10Na2S2O3,原溶液中n(ClO2)=0.02 L×0.010 00 ml·L-1×210×100.0 mL10.00 mL=4.00×10-4 ml,所以原ClO2溶液的浓度为4.00×10-4ml×67.5 g/ml0.01 L=2.70 g·L-1。
能力提升练
1.D 滴定前酸式滴定管应用盐酸标准液润洗,对实验结果无影响,A项不符合题意;用蒸馏水洗净锥形瓶后,立即装入一定体积的NaOH溶液后进行滴定,待测液中溶质的物质的量不变,消耗盐酸标准液的体积不变,对实验结果无影响,B项不符合题意;往盛有20.00 mL NaOH溶液的锥形瓶中,滴入几滴甲基橙指示剂后进行滴定,对实验结果无影响,C项不符合题意;用蒸馏水洗净锥形瓶后,再用NaOH溶液润洗,然后装入一定体积的NaOH溶液,待测液中溶质的物质的量偏大,消耗标准液盐酸的体积偏大,测定结果偏大,D项符合题意。
2.C A项,用待测液润洗锥形瓶,滴定时消耗标准液体积增大,测定结果偏大;B项,酸式滴定管用蒸馏水洗净后,直接盛装标准液,标准液被稀释,浓度降低,导致测定的待测液浓度偏高;C项,用NaOH溶液滴定未知浓度盐酸时选用酚酞作指示剂,多加两滴,对实验结果无影响;D项,开始实验时碱式滴定管尖嘴部分无气泡,滴定终点时碱式滴定管尖嘴部分有气泡,消耗标准液的体积偏小,导致测定的待测液浓度偏低;故选C。
3.答案 (1)新煮沸并冷却的蒸馏水 胶头滴管
(2)①甲 ②溶液蓝色消失,且半分钟内不恢复原色
(3)①94.8% ②A
解析 (1)煮沸蒸馏水可以除去溶解的氧气,以防止氧气氧化硫代硫酸钠,即用新煮沸并冷却的蒸馏水在烧杯中溶解硫代硫酸钠;加蒸馏水至离容量瓶刻度线1~2 cm处,改用胶头滴管定容。
(2)①用硫酸酸化的K2Cr2O7标准溶液具有强氧化性,可腐蚀橡胶管,应选用酸式滴定管,即图甲仪器。②淀粉遇碘变蓝色,碘单质反应完全,溶液蓝色褪去,滴定终点时溶液的颜色变化是溶液蓝色消失,且半分钟内不恢复原色。
(3)①由Cr2O72-+6I-+14H+ 3I2+2Cr3++7H2O、I2+2S2O32- S4O62-+2I-可得关系式:Cr2O72-~3I2~6S2O32-,则20.00 mL溶液中n(Na2S2O3)=6×0.02 L×0.10 ml·L-1=0.012 ml,10.0 g样品中(即100 mL溶液)Na2S2O3的质量为0.012 ml×100 mL20.00 mL×158 g/ml=9.48 g,所以样品中Na2S2O3的质量分数为9.48 g10.0 g×100%=94.8%。②A项,盛装硫代硫酸钠样品溶液的滴定管没有润洗,硫代硫酸钠溶液被稀释,消耗硫代硫酸钠溶液体积偏大,则测得的硫代硫酸钠溶液浓度偏低,所以测定样品中硫代硫酸钠质量分数偏低;B项,锥形瓶中残留少量水,不影响测定硫代硫酸钠质量分数;C项,读数时滴定前仰视,滴定后俯视,测得消耗硫代硫酸钠溶液体积偏小,则测定出硫代硫酸钠溶液浓度偏高,样品中硫代硫酸钠质量分数偏高;故选A。
4.B 用Na2S处理含Hg2+的废水是利用Hg2+与S2-反应生成HgS沉淀,反应的离子方程式为Hg2++S2- HgS↓,故A项正确;生石灰为CaO,其加入酸性废水中发生反应的离子方程式应该是CaO+2H+ Ca2++H2O,故B项错误;次氯酸具有强氧化性,NH4+具有还原性,NH4+可以被次氯酸氧化,发生的离子反应为2NH4++3HClO N2↑+3H2O+5H++3Cl-,故C项正确;明矾作絮凝剂是利用Al3+水解生成的Al(OH)3胶体的吸附性使水中的悬浮颗粒发生聚沉,其离子方程式为Al3++3H2O Al(OH)3(胶体)+3H+,故D项正确。
5.答案 (1)2Fe3++Fe 3Fe2+
(2)在40 ℃水浴中加热
(3)玻璃棒、漏斗
(4)①2MnO4-+16H++10Cl- 2Mn2++5Cl2↑+8H2O ②吸收氯气,防止污染空气 ③减慢分液漏斗中浓盐酸的滴加速率(或增大B中溶质的浓度等) ④取少量B中溶液于试管中,滴加少量K3Fe(CN)6溶液,若无蓝色沉淀生成,则证明Fe2+已完全被氧化
解析 根据流程图可知,以锈蚀程度很大的废铁屑为原料制备FeCl3·6H2O晶体的流程为向废铁屑中加入过量30%的盐酸,铁和氧化铁均溶解,分别生成氯化亚铁和氯化铁,同时铁与氯化铁反应生成氯化亚铁,过滤除去不溶性杂质,在滤液中通入氯气,将亚铁离子氧化生成铁离子,经过一系列操作得到FeCl3·6H2O晶体。
(1)“酸溶”过程中盐酸能够溶解铁和氧化铁,溶解生成的铁离子能够氧化铁,发生的主要反应有:①Fe+2H+ Fe2++H2↑;②Fe2O3+6H+ 2Fe3++3H2O;③2Fe3++Fe 3Fe2+。
(2)“酸溶”需控制温度在40 ℃左右,最佳的加热方式是在40 ℃水浴中加热。
(3)“过滤”需要的玻璃仪器除烧杯外还有玻璃棒、漏斗。
(4)①装置A中KMnO4与浓盐酸反应生成的物质有MnCl2、KCl、H2O和Cl2,反应的化学方程式为2KMnO4+16HCl(浓) 2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O,离子方程式为2MnO4-+16H++10Cl- 2Mn2++5Cl2↑+8H2O。②氯气有毒,尾气中的氯气不能直接排放到大气中,需要用氢氧化钠溶液吸收。③为使Cl2能在装置B中与FeCl2溶液充分发生反应,除在装置B中使用多孔球泡和搅拌外,实验中还可采取的措施有减慢分液漏斗中浓盐酸的滴加速率、增大B中溶质的浓度等。④在水溶液中Fe2+能与K3Fe(CN)6反应生成Fe3[Fe(CN)6]2蓝色沉淀,因此证明装置B溶液中Fe2+已完全被氧化成Fe3+的实验方案是取B中溶液于试管中,滴加少量K3Fe(CN)6溶液,若无蓝色沉淀生成,则证明Fe2+已完全被氧化。
1.C
2.C
3.A
4.B
5.B
1.D
2.C
4.B
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