鲁科版 (2019)选择性必修1第4节 离子反应第2课时课堂检测

第2课时　离子反应的应用

课时作业巩固

选题表

基础题组

1.(2021·山东黄岛期末)用学过的离子反应的知识分析下列化学原理错误的是(　B　)

A.“胃舒平”可以缓解胃酸过多:Al(OH)3+3H+Al3++3H2O

B.泡沫灭火器的灭火原理:2Al3++3C+3H2O2Al(OH)3↓+3CO2↑

C.加热可以降低水的硬度:Ca2++2HCCaCO3↓+CO2↑+H2O

D.KMnO4溶液测定补铁剂中铁的含量:5Fe2++Mn+8H+5Fe3++Mn2++ 4H2O

解析:“胃舒平”可以缓解胃酸过多,就是氢氧化铝与盐酸反应, Al(OH)3+3H+Al3++3H2O,A正确;泡沫灭火器的灭火原理是可溶性铝盐与碳酸氢钠溶液的反应,Al3++3HCAl(OH)3↓+3CO2↑,B错误;加热可以降低水的硬度,因为碳酸氢钙不稳定受热易分解,离子方程式为Ca2++2HCCaCO3↓+CO2↑+H2O,C正确;高锰酸钾把亚铁离子氧化为三价铁离子,离子方程式为5Fe2++Mn+8H+5Fe3++Mn2++4H2O,D正确。

2.(2021·浙江杭州期中)某固体混合物X,含有Al2(SO4)3、FeCl3、Na2CO3和CuSO4中的几种,进行如下实验:

①X与水作用有气泡冒出,得到有色沉淀Y和弱碱性溶液Z;

②沉淀Y与NaOH溶液作用,无变化。

下列说法不正确的是(　D　)

A.混合物X中必定含有Na2CO3,不含Al2(SO4)3

B.溶液Z中溶质主要是钠盐

C.灼烧沉淀Y,可能得到黑色物质

D.往溶液Z中加入Cu粉,若不溶解,说明X中不含FeCl3

解析:①X与水作用有气泡冒出,在盐的组成中只有Na2CO3与其他盐发生水解互促反应得到二氧化碳气体,则X中一定含有Na2CO3,由得到有色沉淀Y可知,沉淀Y至少含有Fe(OH)3和Cu(OH)2中的一种,Al(OH)3是否存在不确定,由得到弱碱性溶液Z可知,溶液中一定不含Fe3+、Cu2+、Al3+;②沉淀Y与NaOH溶液作用,无变化,可知沉淀不含Al(OH)3,即X中一定不含有Al2(SO4)3。由分析知,X与水作用有气泡冒出,必定含有Na2CO3,沉淀Y与NaOH溶液不反应,则不含Al2(SO4)3,A正确;由Z是弱碱性溶液,则阳离子一定不含Fe3+、Cu2+,只有Na+,所以溶液Z中溶质主要是钠盐,B正确;由分析知,沉淀Y至少含有Fe(OH)3和Cu(OH)2中的一种,灼烧后可能得到黑色物质CuO,C正确;由Z是弱碱性溶液,则阳离子一定不含Fe3+,加入Cu粉本身就不反应,也不能证明X中不含FeCl3,D错误。

3.(2021·黑龙江哈尔滨期中)下列实验操作正确的是(　D　)

A.可用图1装置进行KMnO4溶液滴定未知浓度的FeSO4溶液实验

B.如图2所示,记录滴定终点读数为19.90 mL

C.酸碱中和滴定时,选用图3滴定管盛装NaOH标准溶液

D.选用图3滴定管量取20.50 mL NaCl溶液

解析:KMnO4溶液具有强氧化性,会腐蚀碱式滴定管的橡胶管,应放于酸式滴定管中,A错误;滴定管“0”刻度在上方,从上至下依次增大,虚线处读数为18.10 mL,B错误;图3为酸式滴定管,不能盛放NaOH溶液,C错误;滴定管的精确度为0.01 mL,精确度高,可以量取

20.50 mL NaCl溶液,D正确。

4.(2021·重庆期中)草木灰主要成分是K2CO3、KCl、K2SO4和不溶于水的杂质。化学实验组为了制取KCl晶体,设计了如图流程。以下说法错误的是(　B　)

A.步骤①中用到的玻璃仪器为烧杯、漏斗、玻璃棒

B.过量试剂Ⅰ是Ba(NO3)2溶液,除去K2CO3、K2SO4

C.过量试剂Ⅱ是K2CO3溶液,除去过量BaCl2

D.步骤⑤操作的名称是蒸发、结晶

解析:步骤①是分离固体与液体混合物,方法为过滤,用到的玻璃仪器为烧杯、漏斗、玻璃棒,A正确;为了除去杂质,同时不能引入新的杂质离子,过量试剂Ⅰ是BaCl2溶液,以除去K2CO3、K2SO4,B错误;过量试剂Ⅱ是K2CO3溶液,目的是除去过量杂质BaCl2,C正确;滤液Ⅱ中溶质为KCl,由于KCl的溶解度受温度的影响变化较大,所以从该溶液中获得溶质KCl要采用蒸发、结晶的方法,D正确。

能力题组

5.(2021·广东清远期中)已知三种常用酸碱指示剂的变色范围如

下表:

用0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液滴定未知浓度的CH3COOH溶液,反应恰好完全时,下列叙述中正确的是(　B　)

A.溶液呈中性,只能选用石蕊作指示剂

B.溶液呈碱性,只能选用酚酞作指示剂

C.溶液呈中性,可选用甲基橙或酚酞作指示剂

D.溶液呈碱性,可选用甲基橙或酚酞作指示剂

解析:NaOH与CH3COOH恰好完全反应生成CH3COONa,CH3COONa为强碱弱酸盐,水解后溶液呈碱性,为了减少滴定误差,应选择指示剂变色的pH范围与CH3COONa溶液的pH接近,所以指示剂选择酚酞,故选B。

6.(2021·山东莒县期中)某试样溶液中可能含有N、Na+、Fe3+、Mg2+、S、C、Cl-、N,且阴离子的物质的量浓度相等。某同学利用该试样溶液进行实验,现象如图所示。下列说法正确的是(　B　)

A.气体X和气体Y均属于电解质

B.该试样溶液中至少有5种离子存在,其中Na+一定存在,且c(Na+)≥0.4 mol·L-1

C.滤液M在酸性条件下与铜片的反应中,还原产物是NO2

D.将上述实验产生的气体Y全部通入10 mL 1.2 mol·L-1的NaOH溶液中,所得溶液中的阴离子主要为C

解析:由向100 mL试样溶液中加入过量氢氧化钡溶液,加热生成标准状况下0.224 L气体可知,气体X为氨气,溶液中存在铵根离子,则溶液中铵根离子的物质的量为=0.01 mol;由生成的白色沉淀A与足量稀盐酸反应生成标准状况下0.224 L气体和2.33 g白色沉淀B可知,气体Y为二氧化碳,白色沉淀B为硫酸钡,溶液中含有碳酸根离子和硫酸根离子,不存在镁离子和铁离子,二氧化碳和碳酸根离子的物质的量为=0.01 mol,硫酸根离子的物质的量为=0.01 mol;由向滤液M中加入足量氢离子和铜后试管口有红棕色气体生成,说明溶液中含有0.01 mol硝酸根离子,生成的气体为一氧化氮气体;由电荷守恒可知,溶液中一定存在钠离子;无法判断是否含有氯离子,则溶液中一定存在0.01 mol铵根离子、0.01 mol碳酸根离子、0.01 mol硫酸根离子、一定物质的量的硝酸根离子和钠离子,一定不存在镁离子和铁离子,可能存在氯离子。氨气和二氧化碳自身都不能电离,都属于非电解质,故A错误;由分析可知,试样溶液中至少存在0.01 mol铵根离子、0.01 mol碳酸根离子、0.01 mol硫酸根离子、0.01 mol硝酸根离子和钠离子,不能确定是否存在氯离子,由电荷守恒可知,溶液中钠离子的物质的量n(Na+)≥0.01 mol×2+ 0.01 mol×2+0.01 mol-0.01 mol=0.04 mol,则100 mL溶液中

c(Na+)≥0.4 mol·L-1,故B正确;由分析可知,滤液M在酸性条件下与铜片反应生成的还原产物为一氧化氮,故C错误;10 mL 1.2 mol·L-1氢氧化钠溶液的物质的量为1.2 mol·L-1×0.01 L=0.012 mol,设

0.01 mol 二氧化碳与氢氧化钠溶液反应生成a mol碳酸钠、b mol碳酸氢钠,由碳原子个数守恒可得a+b=0.01,由钠原子个数守恒可得2a+b=0.12,联立两式可得a=0.02,b=0.08,则所得溶液中的阴离子主要为碳酸氢根离子,故D错误。

7.(2021·黑龙江哈尔滨期中)为测定人体血液中Ca2+的含量,设计了如下方案,有关反应的化学方程式为2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4K2SO4+ 2MnSO4+10CO2↑+8H2O。若血液样品为15 mL,滴定生成的草酸消耗

1 mmol·L-1的KMnO4溶液15.00 mL,则这种血液样品中的含钙量为(　A　)

血液样品试样CaC2O4H2C2O4记录数据

A.2.5 mmol·L-1 B.1 mmol·L-1

C.0.3 mmol·L-1 D.3.5 mmol·L-1

解析:根据反应2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O和1 mol CaC2O4生成1 mol H2C2O4,可得2KMnO4～5Ca2+,故含钙量为mmol·L-1=2.5 mmol·L-1,故选A。

8.(2021·湖南大学附属中学期中)某含锰废水中主要含有MnSO4,另含H+、Fe2+、Ca2+、Mg2+、Cu2+、Al3+等,某同学为了回收Mn单质设计如图工艺流程,下列说法不正确的是(　C　)

已知25 ℃时,Ksp(CaF2)=1.5×10-10 mol3·L-3、Ksp(MgF2)=7.5×

10-11 mol3·L-3。

A.滤渣1主要含Fe(OH)3和Al(OH)3

B.除钙镁步骤中,当Ca2+、Mg2+沉淀完全时,溶液中=2

C.滤液4主要含(NH4)2CO3

D.反应①中Si可用铝替代

解析:含锰废水加入H2O2把Fe2+氧化为Fe3+,加入氢氧化钠调节pH生成Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀,所以滤渣1主要含Fe(OH)3和Al(OH)3,故A正确;除钙镁步骤中,当Ca2+、Mg2+沉淀完全时,溶液中=

===2,故B正确;“沉锰过程”MnSO4与NH4HCO3反应生成MnCO3沉淀、二氧化碳气体、硫酸铵,滤液4主要含(NH4)2SO4,故C不正确;MnO和Al发生铝热反应生成Mn,所以反应①中Si可用铝替代,故D正确。

9.(2021·北京师大附中期中)亚硫酸盐是一种常见的食品添加剂。为检验某食品中亚硫酸盐含量(通常以1 kg样品中含SO2的质量计),某研究小组同学设计了如下实验方案。

Ⅰ.称取样品W g;

Ⅱ.向样品中加入足量稀硫酸;

Ⅲ.将Ⅱ中产生的SO2用足量H2O2溶液吸收;

Ⅳ.将Ⅲ所得硫酸溶液用氢氧化钠标准液滴定;

Ⅴ.数据处理。

(1)Na2SO3是一种食品添加剂。写出Na2SO3与稀硫酸反应的离子方程式: 　　　　　　　　。 

(2)步骤Ⅲ中H2O2的作用是 　　　　　。 

(3)步骤Ⅳ中可选用的指示剂为　　　　　　。如图显示滴定终点时,滴定管(量程为25 mL)读数为　　　　　　。 

(4)步骤Ⅳ中消耗0.010 mol·L-1 NaOH溶液V mL,则1 kg样品中含SO2的质量是　　　　g(用含W、V的代数式表示)。 

(5)步骤Ⅳ中的下列操作会造成该实验亚硫酸盐含量测定结果偏低的有　　　　(填字母)。 

a.量取一定体积待测硫酸溶液前,酸式滴定管未用待测硫酸溶液润洗

b.装入氢氧化钠标准液前,碱式滴定管未用氢氧化钠标准液润洗

c.锥形瓶内用水冲洗后未干燥

d.在滴定过程中发现局部溶液发生色变就立即停止滴定

e.滴定开始读数时仰视读数

解析:用稀硫酸和亚硫酸钠反应生成二氧化硫,双氧水氧化二氧化硫得到硫酸,再用氢氧化钠标准液滴定硫酸溶液来测定食品中亚硫酸盐含量。

(1)Na2SO3与稀硫酸反应生成硫酸钠、二氧化硫和水,其离子方程式为S+2H+SO2↑+2H2O。

(2)根据Ⅳ的信息将Ⅲ所得硫酸溶液用氢氧化钠标准液滴定,说明步骤Ⅲ中H2O2的作用是将SO2氧化为硫酸。

(3)步骤Ⅳ是强碱滴定强酸,因此选用的指示剂是酚酞或甲基橙。滴定管的精确度为0.01 mL,因此如图滴定管读数为20.60 mL。

(4)步骤Ⅳ中消耗0.010 mol·L-1 NaOH溶液 V mL,根据SO2～H2SO4～2NaOH,则W g样品中含SO2的物质的量为=5V×

10-6 mol,其质量是5V×10-6 mol×64 g·mol-1=3.2V×10-4g,则1 kg样品中含SO2的质量是= g。

(5)量取一定体积待测硫酸溶液前,酸式滴定管未用待测硫酸溶液润洗,所取的待测液溶质物质的量减小,消耗标准液体积减小,测得物质的量浓度偏低,故a符合题意;装入氢氧化钠标准液前,碱式滴定管未用氢氧化钠标准液润洗,所消耗标准液体积偏高,测得物质的量浓度偏高,故b不符合题意;锥形瓶内用水冲洗后未干燥,对结果无影响,故c不符合题意;在滴定过程中发现局部溶液发生色变就立即停止滴定,说明还未达到滴定终点,消耗标准液体积偏小,测得物质的量浓度偏低,故d符合题意;滴定开始读数时仰视读数,读取的消耗标准液体积偏小,测得物质的量浓度偏低,故e符合题意。综上所述,故选ade。

答案:(1)S+2H+SO2↑+2H2O　(2)将SO2氧化为硫酸　(3)酚酞(或甲基橙)　20.60 mL  (4)　(5)ade