高二化學(xué)反應(yīng)原理課時作業(yè)13：3.4.2離子反應(yīng)的應(yīng)用

高二《化學(xué)反應(yīng)原理》PAGEPAGE1第2課時離子反應(yīng)的應(yīng)用分層訓(xùn)練[基礎(chǔ)過關(guān)]一、離子的檢驗與鑒別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[解析]加入NaOH溶液后分別會看到藍色沉淀、紅褐色沉淀、先有白色沉淀后溶解、白色沉淀、刺激性氣味氣體(加熱)、無明顯現(xiàn)象、先有白色沉淀后迅速變?yōu)榛揖G色并最終變成紅褐色。NH3·H2O不能區(qū)分Al3＋和Mg2＋以及NHeq\o\al(＋,4)和Na＋。[答案]A2.下列各步制取物質(zhì)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))CuSO4溶液eq\o(→,\s\up7(蒸發(fā)結(jié)晶))CuSO4·5H2O③Feeq\o(→,\s\up7(Cl2))FeCl3eq\o(→,\s\up7(過量氨水))Fe(OH)3eq\o(→,\s\up7(灼燒))Fe2O3④FeSO4溶液eq\o(→,\s\up7(H2S))FeSeq\o(→,\s\up7(過濾蒸干))FeSA.①② B.②③C.③④ D.①④[解析]因濃硝酸易揮發(fā)，Al(NO3)3蒸干將得到Al(OH)3，得不到Al(NO3)3晶體；FeSO4與H2S不能反應(yīng)。[答案]D3.某含有Na＋的澄清溶液中可能還存在NHeq\o\al(＋,4)、Fe2＋、I－、Br－、COeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,3)六種離子中的幾種。將該溶液進行如下實驗：①滴加足量的新制氯水，有氣泡生成，溶液變黃色；②向“①”中所得溶液中加入BaCl2溶液，無沉淀生成；③向“①”中所得溶液中加入淀粉溶液，不顯藍色。依據(jù)上述實驗事實推斷該溶液()A.一定呈堿性B.一定不存在I－、SOeq\o\al(2－,3)、Fe2＋C.可能存在NHeq\o\al(＋,4)、COeq\o\al(2－,3)D.一定存在Fe2＋、Br－、COeq\o\al(2－,3)[解析]據(jù)①知溶液中存在COeq\o\al(2－,3)，則一定不存在Fe2＋；據(jù)②知不存在SOeq\o\al(2－,3)；據(jù)③知不存在I－，因此[答案]選B。[答案]B4.對某酸性溶液(可能含有Br－，SOeq\o\al(2－,4)，H2SO3，NHeq\o\al(＋,4))分別進行如下實驗：①加熱時放出的氣體可以使品紅溶液退色；②加堿調(diào)至堿性后，加熱時放出的氣體可以使?jié)櫇竦募t色石蕊試紙變藍；③加入氯水時，溶液略顯黃色，再加入BaCl2溶液，產(chǎn)生的白色沉淀不溶于稀硝酸。對于下列物質(zhì)不能確認(rèn)其在原溶液中是否存在的是()A.Br－ B.SOeq\o\al(2－,4)C.H2SO3 D.NHeq\o\al(＋,4)[解析]根據(jù)實驗①推知溶液中含有H2SO3；根據(jù)②推知溶液中含有NHeq\o\al(＋,4)；根據(jù)③又可推知其中含有Br－。實驗③中雖然再加入BaCl2后生成不溶于稀HNO3的BaSO4，但SOeq\o\al(2－,4)可以由H2SO3被Cl2氧化而來，并不能證明原溶液中是否含有SOeq\o\al(2－,4)。[答案]B5.某地盛產(chǎn)礦鹽(主要成分是NaCl，還含有SOeq\o\al(2－,4)等其他可溶性雜質(zhì)的離子)。下列有關(guān)說法正確的是()A.由礦鹽生產(chǎn)食鹽，除去SOeq\o\al(2－,4)最合適的試劑是Ba(NO3)2B.工業(yè)上通過電解氯化鈉溶液制備金屬鈉和氯氣C.室溫下，AgCl在水中的溶解度小于在食鹽水中的溶解度D.用酚酞溶液可鑒別飽和食鹽水與飽和純堿溶液[解析]A項，除去礦鹽中SOeq\o\al(2－,4)的最合適試劑是BaCl2；B項，電解NaCl溶液制備的是NaOH、H2和Cl2，電解熔融NaCl才能獲得Na和Cl2；C項，AgCl溶解過程存在平衡AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)，在NaCl溶液中存在大量Cl－，平衡左移，即AgCl在NaCl溶液中的溶解度小于在水中的溶解度；D項，Na2CO3水解使溶液呈堿性，而NaCl溶液呈中性，故可以用酚酞溶液鑒別兩者，該項正確。[答案]D二、酸堿中和滴定6.用已知濃度的NaOH溶液測定某H2SO4溶液的濃度，如圖甲、乙，從下表中選出正確選項()選項錐形瓶中溶液滴定管中溶液選用指示劑選用滴定管①堿酸石蕊乙②酸堿酚酞甲③堿酸甲基橙甲④酸堿酚酞乙A.①② B.②③C.只有③ D.③④[解析]酸式滴定管不能盛放堿液，同樣堿式滴定管不能盛放酸液。指示劑應(yīng)選擇顏色變化明顯的酚酞或甲基橙。在酸堿中和滴定中，無論是用標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定待測液還是用待測液滴定標(biāo)準(zhǔn)溶液，只要操作正確，都能達到測定的目的。[答案]D7.下面是關(guān)于酸堿中和實驗操作的敘述：①取一錐形瓶，用待測NaOH溶液潤洗兩次②在錐形瓶中加入25mL待測NaOH溶液③加入幾滴石蕊溶液作指示劑④取一支酸式滴定管，洗滌干凈⑤直接往酸式滴定管中注入標(biāo)準(zhǔn)酸溶液，進行滴定⑥左手旋轉(zhuǎn)滴定管的玻璃活塞，右手不停搖動錐形瓶⑦兩眼注視著滴定管內(nèi)鹽酸溶液液面下降，直至滴定終點。文中所述操作有錯誤的序號為()A.④⑥⑦ B.①⑤⑥⑦C.③⑤⑦ D.①③⑤⑦[解析]錐形瓶不用待測液潤洗，①錯；石蕊變色不明顯，不易觀察顏色，在酸堿中和滴定時一般不用石蕊溶液作指示劑，③錯；滴定管使用前要潤洗，⑤錯；滴定過程中眼睛觀察錐形瓶中溶液顏色變化，⑦錯。[答案]D8.如圖是向100mL的鹽酸中逐漸加入NaOH溶液時，溶液的pH變化圖像，根據(jù)如圖所得結(jié)論正確的是()加入NaOH物質(zhì)的量/molA.原來鹽酸的物質(zhì)的量濃度為0.1mol·L－1B.X為0.1mol·L－1的NaOH溶液C.原來鹽酸的物質(zhì)的量濃度為1mol·L－1D.X為0.01mol·L－1的NaOH溶液[解析]原鹽酸的pH＝1，則c(HCl)＝0.1mol·L－1，A正確。滴定終點時加入的NaOH溶液中NaOH的物質(zhì)的量為0.01mol，但濃度與體積都無法計算。[答案]A9.如圖是用一定物質(zhì)的量濃度的NaOH溶液滴定10mL一定物質(zhì)的量濃度的鹽酸的滴定圖像，依據(jù)圖像推出鹽酸和NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度是下表內(nèi)各組中的()選項溶液ABCDc(HCl)/mol·L－10.120.040.030.09c(NaOH)/mol·L－10.040.120.090.03[解析]由圖像可知，30mLNaOH溶液恰好中和10mL鹽酸，則3[NaOH]＝[HCl]，表中A、D組屬此種情況，但A組中[HCl]＝0.12mol·L－1，[H＋]＝0.12mol·L－1，pH＜1，不符合圖像；D組中[HCl]＝0.09mol·L－1，pH＞1，加入20mLNaOH后溶液的[H＋]＝eq\f(0.09mol·L－1×0.01L－0.03mol·L－1×0.02L,0.01L＋0.02L)＝1×10－2mol·L－1，pH＝－lg(1×10－2)＝2，正好符合題意。[答案]D10.用已知濃度的NaOH溶液滴定未知濃度的鹽酸，由于堿式滴定管起始讀數(shù)時仰視，使計算出的鹽酸濃度比實際濃度()A.偏高 B.準(zhǔn)確C.偏低 D.可能偏高或偏低[解析]仰視滴定管讀開始刻度使V(NaOH)(aq)＝V2－V1中的V1偏大，V(NaOH)(aq)偏低，c(HCl)＝eq\f(c（NaOH）·V（NaOH）（aq）,V（HCl）（aq）)，所以c(HCl)偏低。[答案]C[能力提升]11.氧化還原滴定實驗同中和滴定類似(用已知濃度的氧化劑溶液滴定未知濃度的還原劑溶液或反之)。現(xiàn)有0.001mol·L－1酸性KMnO4和未知濃度的無色NaHSO3溶液。反應(yīng)的離子方程式是2MnOeq\o\al(－,4)＋5HSOeq\o\al(－,3)＋H＋=2Mn2＋＋5SOeq\o\al(2－,4)＋3H2O。請回答下列問題：(1)不用________(填“酸”或“堿”)式滴定管盛放高錳酸鉀溶液。試分析原因：_____________________________________________________________。(2)選何種指示劑，說明理由_____________________________________。(3)滴定前平視KMnO4液面，刻度為amL，滴定后俯視液面刻度為bmL，則(b－a)mL比實際消耗KMnO4溶液體積________(填“多”或“少”)。根據(jù)(b－a)mL計算得到的待測濃度，比實際濃度________(填“大”或“小”)。[解析](1)由于KMnO4具有強氧化性，能腐蝕橡膠管，故不能用堿式滴定管盛放KMnO4溶液。(2)MnOeq\o\al(－,4)為紫色，Mn2＋為無色，可用這一明顯的顏色變化來判斷滴定終點。(3)滴定后俯視液面，所讀體積偏小，所測濃度比實際濃度偏小。[答案](1)堿高錳酸鉀能腐蝕橡膠管(2)不用指示劑，因為MnOeq\o\al(－,4)全部轉(zhuǎn)化為Mn2＋時紫色退去，現(xiàn)象明顯(3)少小12.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^濾，再將濾液按下圖所示步驟進行操作。回答下列問題：(1)起始濾液的pH________7(填“大于”、“小于”或“等于”)，其原因是__________________________________________________________。(2)試劑Ⅰ的化學(xué)式為________________________________________，①中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為__________________________________________。(3)試劑Ⅱ的化學(xué)式為______________________________________，②中加入試劑Ⅱ的目的是______________________________________________。(4)試劑Ⅲ的名稱是_____________________________________，③中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_________________________________。(5)某同學(xué)稱取提純的產(chǎn)品0.7759g，溶解后定容在100mL容量瓶中，每次取25.00mL溶液，用0.1000mol·L－1的硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，三次滴定消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液的平均體積為25.62mL，該產(chǎn)品的純度為_________________________________________________________________________________。(列式并計算結(jié)果)[解析](1)起始濾液中含有碳酸鉀，碳酸根水解呈堿性，故溶液的pH大于7。(2)要除掉雜質(zhì)離子硫酸根和碳酸根，應(yīng)加入過量的鋇離子如氯化鋇。(3)要除掉多余的鋇離子，要加入碳酸鉀。(4)要除掉多余的碳酸根，要滴加適量的鹽酸。(5)計算樣品的純度：根據(jù)Cl－＋Ag＋=AgCl，由滴定時Ag＋的消耗量求算出Cl－的量，進而求出KCl的質(zhì)量，再求該產(chǎn)品的純度。計算時應(yīng)注意0.7759g樣品配成100mL溶液，每次只取25mL。[答案](1)大于碳酸根離子水解呈堿性(2)BaCl2Ba2＋＋SOeq\o\al(2－,4)=BaSO4↓、Ba2＋＋COeq\o\al(2－,3)=BaCO3↓(3)K2CO3除去多余的鋇離子(4)鹽酸2H＋＋COeq\o\al(2－,3)=H2O＋CO2↑(5)0.02562L×0.1000mol·L－1×74.5g·mol－1×4/0.7759g≈0.98413.A、B、C和D分別是NaNO3、NaOH、HNO3和Ba(NO3)24種溶液中的一種?，F(xiàn)利用另一種溶液X，用如圖所示的方法，即可將它們一一確定。試確定A、B、C、D、X各代表何種溶液。A________，B________，C________，D________，X________。[解析]X與四種物質(zhì)中的兩種物質(zhì)反應(yīng)后生成白色沉淀。這兩種物質(zhì)一定不是NaNO3和HNO3，因為在中學(xué)范圍內(nèi)NaNO3不與任何物質(zhì)反應(yīng)產(chǎn)生白色沉淀，而HNO3只與Na2SiO3等物質(zhì)反應(yīng)，有白色沉淀生成，但這種可能性極小。所以初步確定A、C為NaOH和Ba(NO3)2中的一種，B、D是NaNO3與HNO3中的一種。再從后面的條件中看到加B后沉淀不溶解，則B為NaNO3，D為HNO3。加入HNO3后沉淀不溶解應(yīng)是BaSO4，所以C是Ba(NO3)2，X是硫酸鹽，A是NaOH，與過量A能生成白色沉淀的是Mg2＋，且Mg(OH)2溶于HNO3，所以X是MgSO4[或Mg(HSO4)2]。[答案]NaOHNaNO3Ba(NO3)2HNO3MgSO4[或Mg(HSO4)2][拓展探究]14.某班學(xué)生通過分組實驗測定酸堿滴定曲線。實驗用品：0.1mol·L－1HCl溶液、0.1mol·L－1NaOH溶液、蒸餾水、pH計、酸式滴定管、堿式滴定管、鐵架臺(帶滴定管夾)、錐形瓶。甲、乙、丙三組同學(xué)錐形瓶中的溶液所取體積均為20.00mL，且所用的試劑完全相同，根據(jù)實驗所得的數(shù)據(jù)繪制的曲線分別如圖中a、b、c所示，其中乙和丙兩組同學(xué)的操作上都存在著不足或失誤?；卮鹣铝袉栴}：(1)實驗前pH計應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)