2024-2025學年新教材高中化學第3章物質(zhì)在水溶液中的行為第4節(jié)第2課時離子反應的應用課時分層作業(yè)含解析魯科版選擇性必修1

PAGEPAGE7離子反應的應用(建議用時：40分鐘)[合格過關練]1．工業(yè)上向鍋爐中注入Na2CO3溶液，在浸泡過程中將水垢中的CaSO4轉化為CaCO3，再用鹽酸除去。下列敘述不正確的是()A．溫度上升，Na2CO3溶液中水的KW和c平(OH－)均會增大B．沉淀轉化的離子方程式為COeq\o\al(2－,3)＋CaSO4=CaCO3＋SOeq\o\al(2－,4)C．在鹽酸中，CaCO3可以溶解而CaSO4不行以溶解D．Na2CO3溶液中通入CO2后，溶液中陰離子濃度均減小D[A項，溫度上升，水的電離平衡正向移動，水的離子積常數(shù)增大，同時COeq\o\al(2－,3)的水解程度增大，故c平(OH－)增大，A項正確。B項，微溶的CaSO4轉化為CaCO3沉淀，B項正確。C項，CaCO3溶于鹽酸，而CaSO4不溶，C項正確。D項，Na2CO3溶液中通入CO2后，溶液中的陰離子有COeq\o\al(2－,3)、HCOeq\o\al(－,3)、OH－，其中COeq\o\al(2－,3)、OH－濃度減小，而HCOeq\o\al(－,3)濃度增大，D項不正確。]2．試驗室現(xiàn)有3種酸堿指示劑，其pH變色范圍如下：甲基橙：3.1～4.4；石蕊：5.0～8.0；酚酞：8.2～10.0。用0.1000mol·L－1NaOH溶液滴定未知濃度的CH3COOH溶液，反應恰好完全時，下列敘述中正確的是()A．溶液呈中性，可選用甲基橙或酚酞作指示劑B．溶液呈中性，只能選用石蕊作指示劑C．溶液呈堿性，可選用甲基橙或酚酞作指示劑D．溶液呈堿性，只能選用酚酞作指示劑D[NaOH溶液和CH3COOH溶液恰好完全反應時生成CH3COONa，由于CH3COO－水解使溶液顯堿性，依據(jù)題給數(shù)據(jù)，酚酞的變色范圍為pH＝8.2～10.0，只能選用酚酞作為指示劑推斷滴定終點，D正確。]3．下列各組物質(zhì)中，利用括號內(nèi)的試劑及物質(zhì)間的相互反應不能鑒別的一組是()A．Ba(OH)2、KSCN、NaCl、Mg(NO3)2(FeCl3溶液)B．NaNO3、NaHCO3、(NH4)2SO3、Na2SiO3(H2SO4溶液)C．NH4Br、K2CO3、NaI、CaCl2(AgNO3溶液)D．(NH4)3PO4、NaBr、CuSO4、AlCl3(KOH溶液)C[A項，可先利用FeCl3溶液鑒別出Ba(OH)2[產(chǎn)生紅褐色Fe(OH)3沉淀]和KSCN(溶液變?yōu)檠t色)，然后再利用Ba(OH)2鑒別出Mg(NO3)2(產(chǎn)生白色沉淀)，最終一種即為NaCl，故能鑒別；B項，可將四種物質(zhì)分別加入H2SO4溶液中，產(chǎn)生無色無味氣體的是NaHCO3，產(chǎn)生白色沉淀的是Na2SiO3，產(chǎn)生刺激性氣味氣體的是(NH4)2SO3，余下的即是NaNO3，故能鑒別；C項，用AgNO3溶液無法鑒別CaCl2和K2CO3；D項，可將KOH溶液分別逐滴加入四種物質(zhì)的溶液中，產(chǎn)生藍色沉淀的是CuSO4溶液，先產(chǎn)生白色沉淀后沉淀又溶解的是AlCl3溶液，加熱有刺激性氣味氣體產(chǎn)生的是(NH4)3PO4溶液，沒有明顯現(xiàn)象的是NaBr溶液，故能鑒別。]4．醋酸鉛(CH3COO)2Pb是一種易溶于水的鹽類，試驗測得其水溶液的導電性很弱。試驗室常利用潮濕的醋酸鉛試紙檢查H2S氣體，是利用醋酸鉛與氫硫酸(H2S水溶液)反應生成深黑色的PbS沉淀。該反應屬于離子互換反應，它的離子方程式書寫形式符合規(guī)定的是()A．Pb2＋＋S2－=PbS↓B．(CH3COO)2Pb＋S2－=PbS↓＋2CH3COO－C．Pb2＋＋H2S=PbS↓＋2H＋D．(CH3COO)2Pb＋H2S=PbS↓＋2CH3COOHD[在書寫離子方程式時，只有易溶的強電解質(zhì)才能改寫成離子，硫化氫水溶液為弱酸，即H2S為弱電解質(zhì)，當然不能改寫成離子；從題目已知條件可知，醋酸鉛雖易溶于水，但水溶液導電性很弱，說明溶液中的離子數(shù)目較少，即(CH3COO)2Pb是難電離的物質(zhì)。本題分析肯定要突破“易溶鹽是強電解質(zhì)”的思維定式。]5．下列有關滴定操作的依次正確的是()①用標準溶液潤洗滴定管②往滴定管內(nèi)注入標準溶液③檢查滴定管是否漏水④滴定⑤用蒸餾水洗滌A．⑤①②③④ B．③⑤①②④C．⑤②③①④ D．②①③⑤④B[滴定操作的依次一般為查漏、水洗、潤洗、注液、滴定。]6．(雙選)能夠用所列試劑檢驗出相應離子的一組是()ABCD檢驗離子COeq\o\al(2－,3)Cl－SOeq\o\al(2－,4)I－所用試劑澄清石灰水AgNO3溶液鹽酸和BaCl2溶液Cl2和淀粉溶液CD[HCOeq\o\al(－,3)、HSOeq\o\al(－,3)、COeq\o\al(2－,3)都能使澄清石灰水變渾濁，A選項錯誤；SOeq\o\al(2－,4)、COeq\o\al(2－,3)都能和Ag＋反應產(chǎn)生白色沉淀，B選項錯誤。]7．兩人分別用同一瓶標準鹽酸滴定同一瓶NaOH待測溶液。甲將錐形瓶用NaOH待測液潤洗后，運用水洗過的堿式滴定管取堿液置于錐形瓶中；乙則用甲用過的堿式滴定管另取堿液置于剛用水洗過且存有蒸餾水的錐形瓶中，其他操作及讀數(shù)全部正確。下列說法正確的是()A．甲操作正確B．甲測定的數(shù)值肯定比乙的大C．甲測定的數(shù)值肯定比乙的小D．乙實際測得的數(shù)值較精確D[中和滴定試驗中，錐形瓶不須要用待測液潤洗，甲操作不正確，A項錯誤；甲操作過程中，堿式滴定管沒有用堿液潤洗，量取的堿液的量比理論值偏小，但甲用堿液將錐形瓶潤洗了，使堿液的量又增大，故無法推斷最終甲測定的數(shù)值比乙的大還是小，B、C項錯誤；乙用甲運用過的堿式滴定管量取堿液，相當于堿式滴定管已經(jīng)用堿液潤洗了，錐形瓶內(nèi)有水對試驗無影響，故乙實際測得的數(shù)值比較精確，D項正確。]8．下列指示劑的選擇不正確的是(已知：I2＋2Na2S2O3=2NaI＋Na2S4O6)()選項標準溶液待測溶液指示劑AHClNaOH甲基橙BNaOHHCl酚酞CI2Na2S2O3淀粉DKMnO4(H＋)Na2SO3酚酞D[進行強酸與強堿的滴定試驗時，指示劑選用甲基橙或酚酞均可以，A、B項正確；依據(jù)I2遇淀粉變藍可推斷滴定終點，C項正確；D項中KMnO4本身有顏色，故無需再用其他指示劑，D項不正確。]9．甲、乙、丙、丁是由H＋、Na＋、Al3＋、Ba2＋、OH－、Cl－、HCOeq\o\al(－,3)離子中的兩種組成，可以發(fā)生如圖轉化，下列說法不正確的是()A．在丁中滴加甲，起先反應的離子方程式：HCOeq\o\al(－,3)＋Ba2＋＋OH－=BaCO3↓＋H2OB．溶液丙中還可以大量共存的離子有Fe2＋、NOeq\o\al(－,3)、SOeq\o\al(2－,4)C．白色沉淀A可能溶解在溶液D中D．甲為NaHCO3，乙為AlCl3B[四種溶液中可能存在的離子有H＋、Na＋、Al3＋、Ba2＋、OH－、Cl－、HCOeq\o\al(－,3)，故依據(jù)離子能大量共存的原則得出甲、乙、丙、丁中應含有HCl和AlCl3兩種物質(zhì)，因為甲溶液能和乙溶液生成沉淀、氣體和NaCl，故甲和乙中含有能雙水解的離子，Al3＋和HCOeq\o\al(－,3)反應生成CO2氣體和Al(OH)3沉淀，然后依據(jù)甲與丙生成氣體，則甲為NaHCO3，乙為AlCl3，甲與丁生成白色沉淀，則丁含有Ba2＋且與甲生成沉淀，則丁為Ba(OH)2，丙為HCl。在丁中滴加甲，起先反應的離子方程式：HCOeq\o\al(－,3)＋Ba2＋＋OH－=BaCO3↓＋H2O，A正確；據(jù)分析可知，丙為HCl，含有H＋，酸性條件下Fe2＋、NOeq\o\al(－,3)因發(fā)生氧化還原反應而不能大量共存，B錯誤；無色溶液D中可能含有氫氧化鈉，白色沉淀A(氫氧化鋁)可能溶解在溶液D中，C正確；據(jù)分析可知，甲為NaHCO3，乙為AlCl3，D正確。]10．測定血液中鈣的含量時，可將2.0mL血液用蒸餾水稀釋，然后向其中加入足量草酸銨(NH4)2C2O4晶體，反應生成CaC2O4沉淀。將沉淀用稀硫酸處理得到H2C2O4溶液后，再用酸性KMnO4溶液滴定，得到的氧化產(chǎn)物為CO2，還原產(chǎn)物為Mn2＋，若到達滴定終點時用去20.0mL1.0×10－4mol·L－1的酸性KMnO(1)寫出用酸性KMnO4溶液滴定H2C2O4________________________________________________________________。(2)推斷滴定終點的方法是_________________________________________________________________________________________________________。(3)計算：血液中含鈣離子的濃度為________g·mL－1。[解析](1)KMnO4具有氧化性，在硫酸存在條件下可將H2C2O4氧化為CO2，自身被還原為MnSO4，發(fā)生反應的離子方程式為2MnOeq\o\al(－,4)＋5H2C2O4＋6H＋=2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O。(3)設2.0mL血液中含Ca2＋的物質(zhì)的量為x，則5Ca2＋～5CaC2O4～5H2C2O4～2MnOeq\o\al(－,4)52x20.0×10－3L×1.0×10－4mol·Lx＝5.0×10－6mol,1.0mL血液中Ca2＋的濃度為eq\f(5.0×10－6mol×40g·mol－1,2.0mL)＝1.0×10－4g·mL－1。[答案](1)2MnOeq\o\al(－,4)＋5H2C2O4＋6H＋=2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O(2)當?shù)稳胱罱K一滴酸性KMnO4溶液時，溶液由無色變?yōu)闇\紅色，且半分鐘內(nèi)不褪色(3)1.0×10－411．某學生用0.2000mol·L－1的標準NaOH溶液滴定未知濃度的鹽酸，其操作包含如下幾步：①用蒸餾水洗滌堿式滴定管后，馬上注入NaOH溶液至刻度“0”以上②固定好滴定管并使滴定管尖嘴部分充溢液體③調(diào)整液面至刻度“0”或“0”稍下，并登記讀數(shù)④移取20.00mL待測液注入干凈的錐形瓶中，并加入2滴酚酞溶液⑤用標準液滴定至終點，登記滴定管液面讀數(shù)回答下列問題：(1)以上操作中有錯誤的是________(填序號)，該錯誤操作會使測定結果________(填“偏大”“偏小”或“無影響”)。(2)操作⑤中，在登記滴定管液面讀數(shù)時，若滴定管尖嘴部分有氣泡，則會使測定結果________(填“偏大”“偏小”或“無影響”)。(3)推斷已滴定至終點的現(xiàn)象是____________________________________________________________________________________________________。[解析](1)堿式滴定管必需用標準NaOH溶液潤洗。若不潤洗，則相當于稀釋NaOH溶液，會使所測值偏大。(3)滴定至終點時，混合液由無色變?yōu)榧t色且半分鐘內(nèi)不變色。[答案](1)①偏大(2)偏小(3)滴入最終一滴NaOH溶液，混合液由無色變?yōu)榧t色且半分鐘內(nèi)不變色12．某班學生通過分組試驗測定酸堿滴定曲線。試驗用品：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、滴定管架(鐵架臺和蝴蝶夾)、錐形瓶。甲、乙、丙3組同學用錐形瓶取體積均為20.00mL的溶液，且所用的試劑完全相同，依據(jù)試驗所得的數(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的操作上都存在著不足或失誤。請回答下列問題：(1)甲組同學滴定時選用的滴定管為________(填“酸式”或“堿式”)滴定管，最終一次潤洗滴定管應選用試驗用品中的________進行潤洗。(2)乙組同學操作上的不足之處是________。(3)造成丙組同學的曲線與甲組同學不同的緣由可能是________(填序號)。A．用待裝液潤洗錐形瓶B．滴定運用的滴定管的尖嘴部分在滴定前有氣泡未排出，滴定后氣泡消逝C．滴定前后對滴定管進行讀數(shù)的視線分別如圖所示[解析](1)甲組同學所進行的試驗為用0.1mol·L－1NaOH溶液滴定20.00mL的0.1mol·L－1HCl溶液，所用的滴定管應為堿式滴定管，最終一次潤洗時要選用0.1mol·L－1NaOH溶液。(2)由曲線b知，滴定過程中，在滴定終點旁邊測試和記錄pH的間隔過大，未視察到“突變”現(xiàn)象。(3)由圖示可知甲組同學所用NaOH溶液體積偏小，丙組同學在滴定完成時所用NaOH溶液體積偏大，A、B項符合題意；滴定前仰視，滴定后俯視，會使所讀取的NaOH溶液體積偏小，C項不符合題意。[答案](1)堿式0.1mol·L－1NaOH溶液(2)在滴定終點旁邊測試和記錄pH的間隔太大(3)AB[素養(yǎng)培優(yōu)練]13．如圖是用0.1000mol·L－1標準NaOH溶液滴定20.00mL未知濃度鹽酸時(酚酞作指示劑)的滴定曲線。下列說法正確的是()A．水電離出的氫離子濃度：a＞bB．鹽酸的物質(zhì)的量濃度為0.0100mol·L－1C．指示劑變色時，鹽酸與NaOH溶液恰好完全反應D．當?shù)渭拥腘aOH溶液為10.00mL時，該混合液的pH＝1＋lg3D[A項，水電離出的氫離子濃度：b＞a，因為b點時混合液中H＋濃度小，對水電離的抑制程度?。籅項，視察滴定曲線可知，鹽酸和氫氧化鈉溶液的物質(zhì)的量濃度相等，所以鹽酸的物質(zhì)的量濃度為0.1000mol·L－1；C項，指示劑變色時，鹽酸與NaOH溶液并不是恰好完全反應，因為酚酞的變色范圍(pH)為8.2～10.0；D項，當?shù)渭拥腘aOH溶液為10.00mL時，混合液的總體積為30.00mL，混合液中c(H＋)為eq\f(1,30)mol·L－1，所以該混合液的pH＝1＋lg3。]14．加碘食鹽中的碘以碘酸鉀(KIO3)的形式存在。已知溶液中的IOeq\o\al(－,3)和I－發(fā)生反應：IOeq\o\al(－,3)＋5I－＋6H＋=3I2＋3H2O。依據(jù)此反應，可用試紙和一些生活中常用的物質(zhì)進行試驗，證明食鹽中存在IOeq\o\al(－,3)，除食鹽外可供選用的物質(zhì)有：①自來水②藍色石蕊試紙③碘化鉀淀粉試紙④淀粉⑤食糖⑥食醋⑦白酒進行上述試驗時必需運用的物質(zhì)是()A．①③ B．③⑥C．②④⑥ D．①②④⑤⑦B[此為信息題，依據(jù)信息可知，在酸性條件下，IOeq\o\al(－,3)可氧化I－生成單質(zhì)碘。由題意知，要證明食鹽中有IOeq\o\al(－,3)，應用到I－、淀粉和酸。現(xiàn)給出了KI-淀粉試紙，包括了前兩種試劑，所以再選用食醋便可完成上述檢驗。向待測液中加入醋酸，然后將溶液滴在KI-淀粉試紙上，若試紙變藍，即證明有IOeq\o\al(－,3)。]15．溶液X中含有下表中的某5種離子，且其濃度均為0.1mol·L－1(不考慮水的電離與離子水解)。向X溶液中加入足量稀鹽酸，有無色氣體生成，經(jīng)分析，反應前后陰離子種類沒有改變。下列敘述不正確的是()陽離子Na＋、Ca2＋、Fe2＋、Al3＋、Fe3＋、Mg2＋陰離子OH－、HCOeq\o\al(－,3)、COeq\o\al(2－,3)、Cl－、NOeq\o\al(－,3)、SOeq\o\al(2－,4)A．X溶液中不行能含有HCOeq\o\al(－,3)或COeq\o\al(2－,3)B．生成無色氣體的離子方程式為3Fe2＋＋NOeq\o\al(－,3)＋4H＋=3Fe3＋＋NO↑＋2H2OC．依據(jù)電荷守恒，原溶液中肯定含Mg2＋D．X溶液中肯定含3種陽離子、2種陰離子D[各種離子的物質(zhì)的量濃度均為0.1mol·L－1，向溶液X中加入足量的稀鹽酸，有無色氣體生成，且反應溶液中陰離子的種類沒有改變，所以氣體不行能是COeq\o\al(2－,3)或HCOeq\o\al(－,3)產(chǎn)生的，依據(jù)表中的離子，可推知該氣體是Fe2＋、NOeq\o\al(－,3)在酸性環(huán)境下生成的NO，加入鹽酸，溶液中陰離子種類不變，所以原來溶液中含有Cl－，因Fe2＋與OH－反應，所以原溶液中無OH－，依據(jù)電荷守恒，還含有陰離子SOeq\o\al(2－,4)，由于總共含有5種離子，再依據(jù)電荷守恒可知還含有一種帶有兩個正電荷的Mg2＋，所以原溶液中含有的5種離子為Cl－、NOeq\o\al(－,3)、SOeq\o\al(2－,4)、Fe2＋、Mg2＋。依據(jù)分析可知，溶液中肯定不存在HCOeq\o\al(－,3)與COeq\o\al(2－,3)，A正確；生成的無色氣體為NO，反應的離子方程式為3Fe2＋＋NOeq\o\al(－,3)＋4H＋=3Fe3＋＋NO↑＋2H2O，B正確；原溶液中肯定含有Mg2＋，C正確；原溶液中含有的5種離子為Cl－、NOeq\o\al(－,3)、SOeq\o\al(2－,4)、Fe2＋、Mg2＋，有2種陽離子、3種陰離子，D錯誤。]16．氧化還原滴定與中和滴定類似，指的是用已知濃度的氧化劑(還原劑)溶液滴定未知濃度的還原劑(氧化劑)溶液?，F(xiàn)有0.001mol·L－1KMnO4酸性溶液和未知濃度的無色NaHSO3溶液，已知二者發(fā)生氧化還原反