鲁科版 (2019)选择性必修1第4节 离子反应精品课时练习

第2课时　离子反应的应用

基础过关练

题组一　物质的检验与含量测定

1.下列检验方法和结论都正确的是(　　)

A.加入AgNO3溶液有白色沉淀生成,证明原溶液中一定有Cl-

B.在加入稀硝酸后的溶液中滴加BaCl2溶液,有白色沉淀生成,证明原溶液中一定有S

C.加入盐酸后加热,放出能使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体,证明原溶液中一定含有C

D.加入紫色石蕊溶液,溶液显红色,证明溶液一定呈酸性

2.(2020陕西黄陵中学重点班期末)下列说法不正确的是(　　)

A.使用滴定管时,滴定管必须用待装液润洗2~3次

B.滴定操作中,若用待测液润洗锥形瓶,将导致测定结果偏高

C.用10 mL的量筒量取8.58 mL 0.10 mol·L-1的稀盐酸

D.稀释浓硫酸时,将浓硫酸缓缓加入水中,并不断用玻璃棒搅拌

3.(2020湖北荆门期末)下列实验中,由于错误操作导致所测出的数据一定偏低的是(　　)

A.用标准氢氧化钠溶液滴定盐酸时,开始滴定时碱式滴定管尖嘴部分有气泡,在滴定过程中气泡消失,所测定盐酸的浓度

B.用标准盐酸滴定氢氧化钠溶液时,滴定前平视读数,达到滴定终点仰视读数,所测出的氢氧化钠溶液的浓度

C.配制一定物质的量浓度的氢氧化钠溶液,溶解后未冷却,所配溶液的物质的量浓度

D.配制一定物质的量浓度的氯化钠溶液,定容时仰视容量瓶,所配溶液的物质的量浓度

4.(2020安徽合肥六校期末联考)某同学用0.200 0 mol/L的NaOH溶液滴定25.00 mL某未知浓度的盐酸(指示剂为酚酞试液),滴定结果如下:

(1)根据以上数据可以计算出盐酸的物质的量浓度为　　　　mol/L。 

(2)达到滴定终点的标志是　　　　　　　　　　　。 

题组二　物质的制备与纯化　生活中常见的离子反应

5.(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

6.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:HC+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+

7.某地盛产矿盐(主要成分是NaCl,还含有S等其他可溶性杂质的离子)。下列有关说法正确的是(　　)

A.由矿盐生产食盐,除去S最合适的试剂是Ba(NO3)2

B.工业上通过电解氯化钠溶液制备金属钠和氯气

C.室温下,AgCl在1 L水中的溶解量小于在1 L食盐水中的溶解量

D.用酚酞溶液可鉴别饱和食盐水与饱和纯碱溶液

8.(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　　　　　    　。 

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.(2020黑龙江双鸭山第一中学期末,)用已知浓度的盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液,下列操作会导致测得的NaOH溶液浓度偏高的是(　　)

A.滴定前滴定管中有气泡,滴定后消失

B.用碱式滴定管量取NaOH溶液时,未进行润洗操作

C.达到滴定终点时俯视读数

D.锥形瓶盛NaOH待测液前用少量水洗涤

3.(2020河北唐山期末,)用中和滴定法测定某烧碱样品的纯度,请回答下列问题:

(1)准确称量5.0 g含有少量易溶杂质的样品(杂质不与盐酸反应),配成250 mL待测溶液,用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、　　　　　　　　　。 

(2)滴定时,用0.200 0 mol·L-1的盐酸来滴定待测溶液,量取待测液10.00 mL应选用　　　　(填字母)仪器。 

(3)滴定过程中眼睛应注视　　　　　　　　　　　　　　　,用甲基橙作指示剂,正确判断滴定终点的现象是　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(4)由下表可知,第二次所用盐酸体积明显偏大,其可能的原因是　　　　　(填字母)。深度解析 

a.锥形瓶用待测液润洗

b.滴定过程中锥形瓶中溶液溅出瓶外

c.滴定前滴定管尖嘴有气泡,滴定结束后气泡消失

d.滴定结束时俯视读数

(5)根据表中数据,计算被测烧碱溶液的物质的量浓度:　　　　　　　　。烧碱样品的纯度是　　　　。 

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,2N+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生成蓝色沉淀Fe3[Fe(CN)6]2。

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.D　A项,加入AgNO3溶液后产生的白色沉淀也可能是Ag2CO3或Ag2SO4,则原溶液中可能不含Cl-,错误;B项,白色沉淀也可能为AgCl,则原溶液中也可能含有Ag+,错误;C项,HC也能与盐酸反应生成CO2,则原溶液中也可能含有HC,错误。

2.C　使用滴定管时,滴定管必须用待装液润洗2~3次,否则会导致待装液浓度偏小,影响滴定结果,A项正确;若用待测液润洗锥形瓶,会导致待测液中溶质的物质的量偏大,滴定时消耗的标准液体积偏大,测定结果偏高,B项正确;10 mL的量筒只能精确到0.1 mL,故不能用10 mL量筒量取8.58 mL的稀盐酸,C项错误;稀释浓硫酸时,不能将水加入浓硫酸中,正确方法是将浓硫酸缓缓加入水中,并不断用玻璃棒搅拌,D项正确。

3.D　用标准氢氧化钠溶液滴定盐酸时,开始滴定时碱式滴定管尖嘴部分有气泡,在滴定过程中气泡消失,消耗氢氧化钠溶液体积偏大,所测定盐酸的浓度偏高,A不符合题意;用标准盐酸滴定氢氧化钠溶液时,滴定前平视读数,达到滴定终点仰视读数,读数偏大,所测出的氢氧化钠溶液的浓度偏高,B不符合题意;配制一定物质的量浓度的氢氧化钠溶液,溶解后未冷却使加入水的体积偏小,所配溶液的物质的量浓度偏高,C不符合题意;配制一定物质的量浓度的氯化钠溶液,定容时仰视容量瓶使加入水的体积偏大,所配溶液的物质的量浓度偏低,D符合题意。

4.答案　(1)0.144 8

(2)溶液由无色变浅红色,且30 s内不变色

解析　(1)第一、二次消耗的NaOH溶液的体积分别为18.50 mL、17.70 mL,两次消耗NaOH溶液的平均体积为18.10 mL,根据HCl+NaOH NaCl+H2O可知HCl~NaOH,n(HCl)=n(NaOH),则c(HCl)×25.00 mL×10-3 L/mL=0.200 0 mol/L×18.10 mL×10-3 L/mL,解得c(HCl)=0.144 8 mol/L。

(2)用NaOH溶液滴定盐酸,以酚酞试液作指示剂,达到滴定终点时,溶液的颜色由无色变为浅红色且30 s内不变色。

5.B　选项A、C、D中分别产生了有毒气体SO2、NO2、NO,不符合题意。

6.B　A中Fe(OH)3不是沉淀而应是胶体,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。

7.D　A项,除去矿盐中S最合适的试剂是BaCl2,不正确;B项,电解NaCl溶液制备的是NaOH、H2和Cl2,电解熔融NaCl才能获得Na和Cl2,不正确;C项,AgCl存在沉淀溶解平衡AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq),NaCl溶液中存在Cl-,促使平衡左移,即AgCl在1 L NaCl溶液中的溶解量小于在1 L水中的溶解量,不正确;D项,Na2CO3水解使溶液呈碱性,而NaCl溶液呈中性,故可以用酚酞溶液鉴别两者,正确。

8.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,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,收集时使用向上排空气法,装置D的导气管应长进短出,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。

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,标准液盐酸的体积不变,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,所需标准液盐酸的体积偏大,测定结果偏大,D项符合题意。

2.A　滴定前滴定管中有气泡,滴定后消失,消耗的标准液体积偏大,测定结果偏高,A项符合题意;用碱式滴定管量取NaOH溶液时,未进行润洗操作,导致氢氧化钠溶液被稀释,浓度减小,滴定过程中消耗的盐酸标准液体积偏小,测定结果偏低,B项不符合题意;达到滴定终点时俯视读数,导致消耗的标准液体积偏小,测定结果偏低,C项不符合题意;锥形瓶盛NaOH待测液前用少量水洗涤,溶质的物质的量不变,消耗的标准液体积不变,对测定结果无影响,D项不符合题意。

3.答案　(1)250 mL容量瓶

(2)B

(3)锥形瓶内溶液颜色变化　滴入最后一滴盐酸时,溶液颜色由黄色变为橙色且半分钟内不变色

(4)ac

(5)0.400 0 mol·L-1　80%

解析　(1)配制250 mL的溶液需要的玻璃仪器有250 mL容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管。

(2)待测液为NaOH溶液,需选用碱式滴定管量取。

(3)滴定过程中眼睛应注视锥形瓶内溶液颜色变化;向碱溶液中滴加酸溶液,用甲基橙作指示剂,滴定终点的现象为滴入最后一滴盐酸时,溶液颜色由黄色变为橙色且半分钟内不变色。

(4)锥形瓶用待测液润洗,导致烧碱的物质的量偏大,使用盐酸的体积偏大,符合题意,a项正确;滴定过程中锥形瓶中溶液溅出瓶外,导致烧碱的物质的量偏小,使用盐酸的体积偏小,与题意不符,b项错误;滴定前滴定管尖嘴有气泡,滴定结束后气泡消失,导致盐酸体积的读数偏大,符合题意,c项正确;滴定结束时俯视读数,导致读取盐酸的体积偏小,与题意不符,d项错误。

(5)根据表中数据可知,第二次读数差距较大,舍去不用,使用盐酸的体积V= mL=20.00 mL,c×10.00 mL×10-3 L·mL-1=0.200 0 mol·L-1×20.00 mL×10-3 L·mL-1,c=0.400 0 mol·L-1;烧碱样品的纯度=×100%=80%。

方法技巧

根据c待=进行中和滴定的误差分析时,应注意操作错误会使公式中的哪些数据发生变化,从而判断最终结果出现的误差。如配制标准溶液时,溶质的损失会使标准溶液浓度偏低,进而在滴定时,会使消耗的标准溶液体积偏大,导致测定结果偏大;量取待测液时读数偏小,会使测得的待测液浓度偏大。

4.B　用Na2S处理含Hg2+的废水是利用Hg2+与S2-生成沉淀HgS的原理,其离子方程式为Hg2++S2- HgS↓,故A项正确;生石灰为CaO,加入到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,N具有还原性,可以被次氯酸氧化,发生的离子反应为2N+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)①2Mn+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2Mn+16H++10Cl- 2Mn2++5Cl2↑+8H2O。

②氯气有毒,尾气中的氯气不能直接排放,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,可以减慢氯气的通入速率或者增大B中FeCl2溶液的浓度,除在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生成蓝色沉淀Fe3[Fe(CN)6]2,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。