第2课时 离子反应的应用
课后篇素养形成
必备知识基础练
1.某溶液中含有大量的K+、Cl-及X与Y两种离子,现向该溶液加入W试剂,根据实验现象得到的关于X、Y离子的推断能成立的是( )
选项
W试剂
实验现象
X、Y离子的推测
A
淀粉KI溶液
溶液变蓝
Fe3+、S
B
用pH试纸检测
pH=7(常温)
CH3COO-、Na+
C
硝酸酸化的
AgNO3溶液
白色沉淀
C、N
D
过量NaOH溶液
无明显现象
Al3+、Mg2+
2.下列各步制取物质的方法,最终无法达到目的的是( )
①AlAl2O3Al(NO3)3晶体
②CuCuOCuSO4溶液CuSO4·5H2O
③FeFeCl3Fe(OH)3Fe2O3
④FeSO4溶液FeSFeS
A.①②
B.②③
C.③④
D.①④
3.某无色溶液中可能含有I-、N、Cu2+、S,向该溶液中加入少量溴水,溶液仍呈无色,则下列关于溶液组成的判断正确的是( )
①肯定不含I-;②肯定不含Cu2+;③肯定含有S;④可能含有I-。
A.①③
B.①②③
C.①②
D.②③④
4.(2020山西太原实验中学高二月考)准确移取20.00
mL某待测HCl溶液置于锥形瓶中,用0.100
0
mol·L-1
NaOH溶液滴定。下列说法正确的是( )
A.滴定管用蒸馏水洗涤后,装入NaOH溶液进行滴定
B.随着NaOH溶液滴入,锥形瓶中溶液pH由小变大
C.用酚酞作指示剂,当锥形瓶中溶液由红色变无色时停止滴定
D.滴定达终点时,发现滴定管尖嘴部分有悬滴,则测定结果偏小
5.(2020北京西城区高二期末)下列有关水处理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+3HClON2↑+3H2O+5H++3Cl-
D.混凝法:加入明矾[K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O]使水中的悬浮颗粒发生凝聚,Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+
6.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在水中的溶解度小于在食盐水中的溶解度
D.用酚酞溶液可鉴别饱和食盐水与饱和纯碱溶液
7.下列物质提纯方案错误的是( )
选项
被提纯
的物质
杂质
除杂试剂
除杂
方法
A
CO(g)
CO2(g)
NaOH溶液、
浓硫酸
洗气
B
NH4Cl(aq)
Fe3+(aq)
NaOH溶液
过滤
C
Cl2(g)
HCl(g)
饱和食盐水、
浓硫酸
洗气
D
Na2CO3(s)
NaHCO3(s)
—
灼烧
8.(2020福建福州八县一中高二联考)下列滴定中,指示剂的选择或滴定终点颜色变化有错误的是( )
提示:2KMnO4+5K2SO3+3H2SO46K2SO4+2MnSO4+3H2O、I2+Na2S2NaI+S↓
选项
滴定管中
的溶液
锥形瓶中
的溶液
指示剂
滴定终点
颜色变化
A
NaOH溶液
CH3COOH
溶液
酚酞
无色→
浅红色
B
HCl溶液
氨水
甲基橙
黄色→橙色
C
酸性KMnO4
溶液
K2SO3溶液
无
无色→
浅紫红色
D
碘水
Na2S溶液
淀粉
蓝色→无色
9.某学生欲用已知物质的量浓度的盐酸来测定未知物质的量浓度的NaOH溶液时,选择甲基橙作指示剂。请填写下列空白:
(1)用标准的盐酸滴定待测的NaOH溶液时,左手握酸式滴定管的活塞,右手摇动锥形瓶,眼睛注视 。直到因加入半滴盐酸后,溶液由黄色变为橙色,并 为止。?
(2)下列操作中可能使所测NaOH溶液的浓度数值偏低的是 。?
A.酸式滴定管未用标准盐酸润洗就直接注入标准盐酸
B.滴定前盛放NaOH溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥
C.酸式滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失
D.读取盐酸体积时,开始仰视读数,滴定结束时俯视读数
(3)若滴定开始和结束时,酸式滴定管中的液面如图所示,则起始读数为
mL,终点读数为
mL;所用盐酸溶液的体积为
mL。?
(4)某学生根据3次实验分别记录有关数据如表:
滴定
次数
待测NaOH
溶液的体
积/mL
0.1000mol·L-1盐酸的体积/mL
滴定前
刻度
滴定后
刻度
溶液体
积/mL
第一次
25.00
0.00
26.11
26.11
第二次
25.00
1.56
30.30
28.74
第三次
25.00
0.22
26.31
26.09
依据上表数据列式计算该NaOH溶液的物质的量浓度为 。?
-
6
-第1课时 离子反应发生的条件
课后篇素养形成
必备知识基础练
1.对于离子反应,下列说法正确的是( )
A.参加离子反应的一定都是电解质
B.任何一种离子的浓度在离子反应中一定变小
C.自由离子之间的反应不能在固态物质中进行
D.没有沉淀、气体、水生成的反应就不是离子反应
2.(2020天津一中高二期末)下列有关溶液组成的描述合理的是( )
A.无色溶液中可能大量存在Al3+、N、Cl-、S2-
B.酸性溶液中可能大量存在Na+、ClO-、S、I-
C.弱碱性溶液中可能大量存在Na+、K+、Cl-、HC
D.中性溶液中可能大量存在Fe3+、K+、Cl-、S
3.(2019江苏)下列指定反应的离子方程式正确的是( )
A.室温下用稀NaOH溶液吸收Cl2:Cl2+2OH-ClO-+Cl-+H2O
B.用铝粉和NaOH溶液反应制取少量H2:Al+2OH-Al+H2↑
C.室温下用稀硝酸溶解铜:Cu+2N+2H+Cu2++2NO2↑+H2O
D.向Na2SiO3溶液中滴加稀盐酸:Na2SiO3+2H+H2SiO3↓+2Na+
4.下列离子方程式书写正确的是( )
A.向碳酸钠溶液中加盐酸:C+2H+H2O+CO2↑
B.向稀盐酸中投入铁粉:2Fe+6H+2Fe3++3H2↑
C.向醋酸溶液中投入碳酸钙:C+2H+H2O+CO2↑
D.向氢氧化钡溶液中加入硫酸:H++OH-H2O
5.某同学在实验室中进行如下实验:
编号
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
实验
现象
没有明显变化,溶液仍为无色
有白色沉淀生成,溶液为蓝色
有无色气体放出
以下结论正确的是( )
A.Ⅰ中无明显变化,说明两溶液不反应
B.Ⅱ中的白色沉淀为CuCl2
C.Ⅲ中的离子方程式为2H++ZnZn2++H2↑
D.Ⅲ中发生的反应不是离子反应
6.(2020江苏南通启东中学高二考试)常温下,下列离子在指定溶液中一定能大量共存的是( )
A.0.1
mol·L-1
NaHCO3溶液:K+、Al3+、N、S
B.=10-12
mol·L-1的溶液中:Na+、K+、ClO-、C
C.能使红色石蕊试纸变蓝的溶液:N、K+、Cl-、N
D.水电离的c水(H+)=10-11
mol·L-1的溶液中:Na+、Ca2+、HC、Cl-
7.在如图所示点滴板上有四个溶液间反应的小实验,其对应反应的离子方程式书写正确的是( )
A.a反应:Fe2++2H++H2O2Fe3++2H2O
B.b反应:HC+OH-C+H2O
C.c反应:H++OH-H2O
D.d反应:Al3++3NH3·H2OAl(OH)3↓+3N
8.下列实验设计及其对应的离子方程式均正确的是( )
A.用FeCl3溶液腐蚀铜线路板:Cu+2Fe3+Cu2++2Fe2+
B.Na2O2与H2O反应制备O2:Na2O2+H2O2Na++2OH-+O2↑
C.将氯气溶于水制备次氯酸:Cl2+H2O2H++Cl-+ClO-
D.用浓盐酸酸化的KMnO4溶液与H2O2反应,证明H2O2具有还原性:2Mn+6H++5H2O22Mn2++5O2↑+8H2O
9.离子反应是中学化学中重要的反应类型。回答下列问题:
(1)在发生离子反应的反应物或反应产物中,一定存在有 (填序号)。?
①单质 ②氧化物 ③电解质 ④盐 ⑤化合物
(2)可用图示的方法表示不同反应类型之间的关系。如分解反应和氧化还原反应可表示为下图。请在下面的方框中画出离子反应、置换反应和氧化还原反应三者之间的关系。
(3)离子方程式是重要的化学用语。下列是有关离子方程式的一些错误观点,请在下列表格中用相应的“离子方程式”否定这些观点。
①所有的离子方程式均可以表示一类反应
②酸碱中和反应均可表示为H++OH-H2O
③离子方程式中凡是难溶性酸、碱、盐均要用“↓”
(4)试列举出三种不同类别的物质(酸、碱、盐)之间的反应,它们对应的离子方程式都可用“Ba2++SBaSO4↓”来表示,请写出有关反应的化学方程式(3个):
① ;?
② ;?
③ 。?
关键能力提升练
10.(2020辽宁抚顺六校协作体高二期末)下列关于离子共存或化学用语的表述正确的是( )
A.由水电离出的c水(H+)=1.0×10-12
mol·L-1的溶液中可能大量存在:Na+、K+、S、HC
B.常温下,=1.0×1012的溶液中可能大量存在N、Na+、Cl-、N
C.硫酸氢钠溶于水的电离方程式为:NaHSO4Na++H++S
D.碳酸钠溶液呈碱性的原因:C+2H2OH2CO3+2OH-
11.常温下,下列各组离子在相应的条件下可能大量共存的是( )
A.能使pH试纸变红的溶液中:C、K+、Cl-、Na+
B.由水电离产生的c水(OH-)=1.0×10-10
mol·L-1的溶液中:N、Mg2+、Na+、S
C.在=1.0×1012的溶液中:N、Fe2+、Cl-、N
D.=10-10
mol·L-1的溶液中:Na+、HC、Cl-、K+
12.(2020福建厦门调研)下列各组粒子在溶液中可以大量共存,且加入或通入试剂X后,发生反应的离子方程式也正确的是( )
选项
微粒组
加入试剂
发生反应的离子方程式
A
K+、Na+、HC、Si
少量HCl
2H++SiH2SiO3↓
B
N、Fe2+、Br-、S
过量H2S
Fe2++H2SFeS↓+2H+
C
HClO、Na+、Fe3+、S
过量
CaCl2
Ca2++SCaSO3↓
D
I-、Cl-、H+、S
适量
NaNO3
6I-+2N+8H+2NO↑+4H2O+3I2
13.甲、乙、丙、丁是由H+、Na+、Al3+、Ba2+、OH-、Cl-、HC几种离子中的两种组成,可以发生如图转化,下列说法不正确的是( )
A.在丁中滴加甲,开始反应的离子方程式:HC+Ba2++OH-BaCO3↓+H2O
B.溶液丙中还可以大量共存的离子有:Fe2+、N、S
C.白色沉淀a可能溶解在溶液d中
D.甲为NaHCO3,乙为AlCl3
14.某温度下,水溶液中c平(H+)与c平(OH-)有如图所示关系。下列条件下能够大量共存的一组离子是( )
A.a点对应的溶液:Na+、K+、S、Cl-
B.b点对应的溶液:I-、Mg2+、K+、ClO-
C.c点对应的溶液:Na+、S2-、F-、N
D.a点对应的溶液:C、Cl-、Al3+、S
15.下列离子方程式书写不正确的是( )
A.已知电离常数Ka1(H2SO3)=1.3×10-2
mol·L-1,Ka2(H2SO3)=6.3×10-8
mol·L-1;Ka1(H2CO3)=4.2×10-7
mol·L-1,Ka2(H2CO3)=5.6×10-11
mol·L-1。H2SO3溶液和NaHCO3溶液反应:H2SO3+2HCS+2CO2↑+2H2O
B.控制pH为9~10,用NaClO溶液将含NaCN的废水中的CN-氧化为两种无污染的气体:2CN-+5ClO-+H2ON2↑+2CO2↑+5Cl-+2OH-
C.已知硫酸铅难溶于水,也难溶于硝酸,却可溶于醋酸铵溶液中,形成无色溶液,Pb(CH3COO)2溶液中通入H2S气体时有黑色沉淀生成:Pb(CH3COO)2+H2SPbS↓+2CH3COOH
D.CuSO4溶液与过量浓氨水反应:Cu2++4NH3·H2O[Cu(NH3)4]2++4H2O
16.(1)含氯消毒剂可防甲型H1N1流感。二氧化氯是目前国际上公认的第四代高效、无毒的广谱消毒剂,它可由KClO3在H2SO4存在下与Na2SO3反应制得。请写出反应的离子方程式: 。?
(2)某无色溶液只含有下列8种离子中的某几种:Na+、H+、Mg2+、Ag+、Cl-、OH-、HC、N。已知该溶液可与Al2O3反应,则:
①该溶液与Al2O3反应后有Al3+生成,则原溶液中一定含有 ,一定不会含有大量的 。?
②该溶液与Al2O3反应后有[Al(OH)4]-生成,则原溶液中一定含有 ,可能含有大量的 。?
③写出该溶液与Al2O3反应生成[Al(OH)4]-的离子方程式: 。?
学科素养拔高练
17.某课外小组对一些金属单质和化合物的性质进行研究。
(1)下表是“铝与氯化铜溶液反应”实验报告的一部分:
实验步骤
实验现象
将打磨过的铝片(过量)放入一定浓度的CuCl2溶液中
产生气泡,析出疏松的红色固体,溶液逐渐变为无色
反应结束后分离出溶液备用
红色固体用蒸馏水洗涤后,置于潮湿空气中
一段时间后固体由红色变为绿色[视其主要成分为Cu2(OH)2CO3]
按反应类型写出实验中发生反应的化学方程式各一个(是离子反应的只写离子方程式)
置换反应: ;?
化合反应: 。?
(2)用石墨作为电极,电解上述实验分离出的溶液,两极均产生气泡。持续电解,在阴极附近的溶液中还可观察到的现象是 。?
解释此现象的离子方程式是 。?
(3)工业上可用铝与软锰矿(主要成分为MnO2)反应来冶炼金属锰。
①用铝与软锰矿冶炼锰的原理是(用化学方程式表示) 。?
②MnO2在H2O2分解反应中是催化剂。若将适量MnO2加入酸化后的H2O2溶液中,MnO2溶解产生Mn2+,该反应的离子方程式是 。?
-
10
-第1课时 离子反应发生的条件
课后篇素养形成
必备知识基础练
1.对于离子反应,下列说法正确的是( )
A.参加离子反应的一定都是电解质
B.任何一种离子的浓度在离子反应中一定变小
C.自由离子之间的反应不能在固态物质中进行
D.没有沉淀、气体、水生成的反应就不是离子反应
答案C
解析离子反应是指离子和离子、离子和原子或分子之间的反应,其中有电解质,也可能有非电解质或其他物质,故A错;离子反应可生成沉淀、气体、弱电解质等,使溶液中某种或某些离子浓度降低,但不一定都降低,B错;固态物质中一定无自由离子存在,C正确;没有沉淀、气体、水生成的反应也可能是离子反应,例如有弱酸(CH3COOH)生成的反应,D错误。
2.(2020天津一中高二期末)下列有关溶液组成的描述合理的是( )
A.无色溶液中可能大量存在Al3+、N、Cl-、S2-
B.酸性溶液中可能大量存在Na+、ClO-、S、I-
C.弱碱性溶液中可能大量存在Na+、K+、Cl-、HC
D.中性溶液中可能大量存在Fe3+、K+、Cl-、S
答案C
解析Al3+和S2-能够发生比较彻底的水解反应,不能大量共存,A错误;酸性溶液,H+和ClO-结合生成弱酸次氯酸,且ClO-能够氧化I-,不能大量共存,B错误;Na+、K+、Cl-、HC相互之间不反应,HC水解造成溶液显弱碱性,C正确;Fe3+在中性溶液中可完全沉淀,故中性溶液中不可能存在大量Fe3+,D错误。
3.(2019江苏)下列指定反应的离子方程式正确的是( )
A.室温下用稀NaOH溶液吸收Cl2:Cl2+2OH-ClO-+Cl-+H2O
B.用铝粉和NaOH溶液反应制取少量H2:Al+2OH-Al+H2↑
C.室温下用稀硝酸溶解铜:Cu+2N+2H+Cu2++2NO2↑+H2O
D.向Na2SiO3溶液中滴加稀盐酸:Na2SiO3+2H+H2SiO3↓+2Na+
答案A
解析B项所给离子方程式电荷不守恒,且反应物中缺少水,正确写法应为2Al+2OH-+2H2O2Al+3H2↑;C项所给离子方程式电荷不守恒、质量不守恒,且反应原理错误,应生成NO,正确写法应为3Cu+2N+8H+3Cu2++2NO↑+4H2O;D项中硅酸钠为可溶性强电解质,应拆写成离子形式,正确写法应为Si+2H+H2SiO3↓。
4.下列离子方程式书写正确的是( )
A.向碳酸钠溶液中加盐酸:C+2H+H2O+CO2↑
B.向稀盐酸中投入铁粉:2Fe+6H+2Fe3++3H2↑
C.向醋酸溶液中投入碳酸钙:C+2H+H2O+CO2↑
D.向氢氧化钡溶液中加入硫酸:H++OH-H2O
答案A
解析碳酸钠和氯化氢均为可溶于水的强电解质,A正确。铁和盐酸反应生成氯化亚铁,反应的离子方程式为Fe+2H+Fe2++H2↑,B错误。醋酸是弱电解质,碳酸钙为不溶于水的强电解质,反应的离子方程式为2CH3COOH+CaCO32CH3COO-+Ca2++CO2↑+H2O,C错误。氢氧化钡和硫酸反应有水和硫酸钡沉淀生成,反应的离子方程式为Ba2++2OH-+2H++SBaSO4↓+2H2O,D错误。
5.某同学在实验室中进行如下实验:
编号
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
实验
现象
没有明显变化,溶液仍为无色
有白色沉淀生成,溶液为蓝色
有无色气体放出
以下结论正确的是( )
A.Ⅰ中无明显变化,说明两溶液不反应
B.Ⅱ中的白色沉淀为CuCl2
C.Ⅲ中的离子方程式为2H++ZnZn2++H2↑
D.Ⅲ中发生的反应不是离子反应
答案C
解析Ⅰ中虽无明显现象,但发生了离子反应:H++OH-H2O,A错误;Ⅱ中发生的反应为Ba2++SBaSO4↓,白色沉淀为BaSO4,B错误;Ⅲ中的反应是离子反应,离子方程式为Zn+2H+Zn2++H2↑,C正确,D错误。
6.(2020江苏南通启东中学高二考试)常温下,下列离子在指定溶液中一定能大量共存的是( )
A.0.1
mol·L-1
NaHCO3溶液:K+、Al3+、N、S
B.=10-12
mol·L-1的溶液中:Na+、K+、ClO-、C
C.能使红色石蕊试纸变蓝的溶液:N、K+、Cl-、N
D.水电离的c水(H+)=10-11
mol·L-1的溶液中:Na+、Ca2+、HC、Cl-
答案B
解析0.1mol·L-1NaHCO3溶液,Al3+、HC发生相互促进的水解反应生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳,故不选A;=10-12mol·L-1的溶液呈碱性,Na+、K+、ClO-、C不反应,能大量共存,故选B;能使红色石蕊试纸变蓝的溶液呈碱性,N与OH-生成一水合氨,不能大量共存,故不选C;水电离的c水(H+)=10-11mol·L-1的溶液呈酸性或碱性,HC在酸性、碱性条件下都不能大量共存,故不选D。
7.在如图所示点滴板上有四个溶液间反应的小实验,其对应反应的离子方程式书写正确的是( )
A.a反应:Fe2++2H++H2O2Fe3++2H2O
B.b反应:HC+OH-C+H2O
C.c反应:H++OH-H2O
D.d反应:Al3++3NH3·H2OAl(OH)3↓+3N
答案D
解析A选项电荷不守恒;B选项因NaOH过量,则还应存在N与OH-之间的离子反应;C选项中CH3COOH是弱酸,应写成化学式。
8.下列实验设计及其对应的离子方程式均正确的是( )
A.用FeCl3溶液腐蚀铜线路板:Cu+2Fe3+Cu2++2Fe2+
B.Na2O2与H2O反应制备O2:Na2O2+H2O2Na++2OH-+O2↑
C.将氯气溶于水制备次氯酸:Cl2+H2O2H++Cl-+ClO-
D.用浓盐酸酸化的KMnO4溶液与H2O2反应,证明H2O2具有还原性:2Mn+6H++5H2O22Mn2++5O2↑+8H2O
答案A
解析B项中原子不守恒,正确的离子方程式为2Na2O2+2H2O4Na++4OH-+O2↑;C项中HClO是弱酸,不能拆成离子形式;D项中的离子方程式本身没有问题,但KMnO4能将HCl氧化,不能达到证明H2O2具有还原性的目的,D项错误。
9.离子反应是中学化学中重要的反应类型。回答下列问题:
(1)在发生离子反应的反应物或反应产物中,一定存在有 (填序号)。?
①单质 ②氧化物 ③电解质 ④盐 ⑤化合物
(2)可用图示的方法表示不同反应类型之间的关系。如分解反应和氧化还原反应可表示为下图。请在下面的方框中画出离子反应、置换反应和氧化还原反应三者之间的关系。
(3)离子方程式是重要的化学用语。下列是有关离子方程式的一些错误观点,请在下列表格中用相应的“离子方程式”否定这些观点。
①所有的离子方程式均可以表示一类反应
②酸碱中和反应均可表示为H++OH-H2O
③离子方程式中凡是难溶性酸、碱、盐均要用“↓”
(4)试列举出三种不同类别的物质(酸、碱、盐)之间的反应,它们对应的离子方程式都可用“Ba2++SBaSO4↓”来表示,请写出有关反应的化学方程式(3个):
① ;?
② ;?
③ 。?
答案(1)③⑤
(2)
(3)①2CH3COOH+CaCO32CH3COO-+Ca2++H2O+CO2↑(合理即可)
②CH3COOH+OH-CH3COO-+H2O(合理即可)
③AgCl+Br-AgBr+Cl-(合理即可)
(4)①BaCl2+H2SO4BaSO4↓+2HCl(合理即可)
②Ba(OH)2+Na2SO4BaSO4↓+2NaOH(合理即可)
③NaHSO4+BaCl2BaSO4↓+HCl+NaCl(合理即可)
解析离子反应中一定有离子参与或生成,因此一定有电解质(化合物)参与反应或生成。置换反应一定是氧化还原反应,二者有一部分可用离子方程式表示,如Zn+CuSO4Cu+ZnSO4等,有的则只能用化学方程式表示,如CuO+H2Cu+H2O。
关键能力提升练
10.(2020辽宁抚顺六校协作体高二期末)下列关于离子共存或化学用语的表述正确的是( )
A.由水电离出的c水(H+)=1.0×10-12
mol·L-1的溶液中可能大量存在:Na+、K+、S、HC
B.常温下,=1.0×1012的溶液中可能大量存在N、Na+、Cl-、N
C.硫酸氢钠溶于水的电离方程式为:NaHSO4Na++H++S
D.碳酸钠溶液呈碱性的原因:C+2H2OH2CO3+2OH-
答案C
解析由水电离出的c水(H+)=1.0×10-12mol·L-1<1.0×10-7mol·L-1,说明水的电离被抑制,则溶液为酸性或碱性溶液,酸性条件下H+和S、HC反应生成气体和水,碱性条件下HC和OH-反应生成C和水,所以不能大量共存,故A不正确;常温下,=1.0×1012的溶液中c平(OH-)>c平(H+),该溶液呈碱性,N与OH-反应生成一水合氨而不能大量共存,故B不正确;硫酸氢钠是强酸强碱酸式盐,完全电离生成钠离子、氢离子和硫酸根离子,电离方程式为NaHSO4Na++H++S,故C正确;C水解分两步,第一步水解生成HC和OH-,HC水解生成碳酸和OH-,水解方程式为C+H2OHC+OH-、HC+H2OH2CO3+OH-,故D不正确。
11.常温下,下列各组离子在相应的条件下可能大量共存的是( )
A.能使pH试纸变红的溶液中:C、K+、Cl-、Na+
B.由水电离产生的c水(OH-)=1.0×10-10
mol·L-1的溶液中:N、Mg2+、Na+、S
C.在=1.0×1012的溶液中:N、Fe2+、Cl-、N
D.=10-10
mol·L-1的溶液中:Na+、HC、Cl-、K+
答案B
解析A项,使pH试纸变红说明该溶液呈酸性,C不能大量存在;B项所给水溶液可能呈酸性或碱性,在碱性条件下Mg2+不能大量共存,但在酸性条件下这些离子可以大量共存;C项,在=1×1012的溶液中,c平(OH-)=1×10-1mol·L-1,N、Fe2+不能大量共存;D项,=10-10mol·L-1的溶液中c平(H+)=10-4mol·L-1,HC不能大量存在。
12.(2020福建厦门调研)下列各组粒子在溶液中可以大量共存,且加入或通入试剂X后,发生反应的离子方程式也正确的是( )
选项
微粒组
加入试剂
发生反应的离子方程式
A
K+、Na+、HC、Si
少量HCl
2H++SiH2SiO3↓
B
N、Fe2+、Br-、S
过量H2S
Fe2++H2SFeS↓+2H+
C
HClO、Na+、Fe3+、S
过量
CaCl2
Ca2++SCaSO3↓
D
I-、Cl-、H+、S
适量
NaNO3
6I-+2N+8H+2NO↑+4H2O+3I2
答案D
解析由于酸性HC>H2SiO3,所以在溶液中会发生反应:2HC+SiH2SiO3↓+2C,HC和Si不能大量共存,A错误;因FeS可与强酸反应,所以不能发生Fe2+与过量H2S的反应,B错误;HClO、Fe3+都具有较强的氧化性,可将S氧化为S,不能大量共存,C错误;D项中四种离子互不反应,在溶液中可以大量共存,I-具有还原性,在酸性条件下,H+、I-、N发生氧化还原反应,根据电子守恒、电荷守恒及原子守恒,可得反应的离子方程式为:6I-+2N+8H+2NO↑+4H2O+3I2,正确。
13.甲、乙、丙、丁是由H+、Na+、Al3+、Ba2+、OH-、Cl-、HC几种离子中的两种组成,可以发生如图转化,下列说法不正确的是( )
A.在丁中滴加甲,开始反应的离子方程式:HC+Ba2++OH-BaCO3↓+H2O
B.溶液丙中还可以大量共存的离子有:Fe2+、N、S
C.白色沉淀a可能溶解在溶液d中
D.甲为NaHCO3,乙为AlCl3
答案B
解析四种溶液中可能存在的离子有H+、Na+、Al3+、Ba2+、OH-、Cl-、HC,因为甲溶液能和乙溶液生成沉淀、气体和NaCl,故甲和乙中含有能相互促进水解的离子,Al3+和HC反应生成CO2气体和Al(OH)3沉淀,然后依据甲与丙生成气体可知,甲为NaHCO3,乙为AlCl3,甲与丁生成白色沉淀,则丁含有Ba2+,丁为Ba(OH)2,丙为HCl。在丁溶液中滴加甲溶液,开始反应的离子方程式为:HC+Ba2++OH-BaCO3↓+H2O,A、D正确;据分析可知,丙为HCl,含有H+,酸性条件下Fe2+、N因发生氧化还原反应而不能大量共存,B错误;无色溶液d中可能含有氢氧化钠,白色沉淀a(氢氧化铝)可能溶解在溶液d中,C正确。
14.某温度下,水溶液中c平(H+)与c平(OH-)有如图所示关系。下列条件下能够大量共存的一组离子是( )
A.a点对应的溶液:Na+、K+、S、Cl-
B.b点对应的溶液:I-、Mg2+、K+、ClO-
C.c点对应的溶液:Na+、S2-、F-、N
D.a点对应的溶液:C、Cl-、Al3+、S
答案A
解析从图像可以看出,a点溶液c平(H+)=c平(OH-),溶液呈中性;b点溶液c平(H+)c平(OH-),溶液呈酸性。a点溶液中性,A项中各离子间不发生反应,能够大量共存,正确;b点溶液呈碱性,I-与ClO-可以发生氧化还原反应:2I-+ClO-+H2OI2+Cl-+2OH-,Mg2+和OH-反应生成沉淀,不能大量共存,B错误;c点溶液呈酸性,H+与S2-、F-都反应生成弱电解质,不能大量共存,C错误;a点溶液呈中性,Al3+与C可以发生反应:2Al3++3C+3H2O2Al(OH)3↓+3CO2↑,不能大量共存,D错误。
15.下列离子方程式书写不正确的是( )
A.已知电离常数Ka1(H2SO3)=1.3×10-2
mol·L-1,Ka2(H2SO3)=6.3×10-8
mol·L-1;Ka1(H2CO3)=4.2×10-7
mol·L-1,Ka2(H2CO3)=5.6×10-11
mol·L-1。H2SO3溶液和NaHCO3溶液反应:H2SO3+2HCS+2CO2↑+2H2O
B.控制pH为9~10,用NaClO溶液将含NaCN的废水中的CN-氧化为两种无污染的气体:2CN-+5ClO-+H2ON2↑+2CO2↑+5Cl-+2OH-
C.已知硫酸铅难溶于水,也难溶于硝酸,却可溶于醋酸铵溶液中,形成无色溶液,Pb(CH3COO)2溶液中通入H2S气体时有黑色沉淀生成:Pb(CH3COO)2+H2SPbS↓+2CH3COOH
D.CuSO4溶液与过量浓氨水反应:Cu2++4NH3·H2O[Cu(NH3)4]2++4H2O
答案A
解析Ka2(H2SO3)16.(1)含氯消毒剂可防甲型H1N1流感。二氧化氯是目前国际上公认的第四代高效、无毒的广谱消毒剂,它可由KClO3在H2SO4存在下与Na2SO3反应制得。请写出反应的离子方程式: 。?
(2)某无色溶液只含有下列8种离子中的某几种:Na+、H+、Mg2+、Ag+、Cl-、OH-、HC、N。已知该溶液可与Al2O3反应,则:
①该溶液与Al2O3反应后有Al3+生成,则原溶液中一定含有 ,一定不会含有大量的 。?
②该溶液与Al2O3反应后有[Al(OH)4]-生成,则原溶液中一定含有 ,可能含有大量的 。?
③写出该溶液与Al2O3反应生成[Al(OH)4]-的离子方程式: 。?
答案(1)2Cl+S+2H+2ClO2+S+H2O
(2)①H+ OH-、HC ②OH-、Na+ Cl-、N ③Al2O3+2OH-+3H2O2[Al(OH)4]-
解析KClO3在H2SO4存在下与Na2SO3反应,S被氧化成S。溶液与Al2O3反应后有Al3+生成,说明该溶液显酸性,一定含有H+,OH-、HC不能大量存在。该溶液与Al2O3反应后有[Al(OH)4]-生成,说明该溶液显碱性,H+、Mg2+、Ag+不能大量共存,必定要含有一种阳离子:Na+,故溶液中一定含有OH-、Na+,可能含有Cl-、N。
学科素养拔高练
17.某课外小组对一些金属单质和化合物的性质进行研究。
(1)下表是“铝与氯化铜溶液反应”实验报告的一部分:
实验步骤
实验现象
将打磨过的铝片(过量)放入一定浓度的CuCl2溶液中
产生气泡,析出疏松的红色固体,溶液逐渐变为无色
反应结束后分离出溶液备用
红色固体用蒸馏水洗涤后,置于潮湿空气中
一段时间后固体由红色变为绿色[视其主要成分为Cu2(OH)2CO3]
按反应类型写出实验中发生反应的化学方程式各一个(是离子反应的只写离子方程式)
置换反应: ;?
化合反应: 。?
(2)用石墨作为电极,电解上述实验分离出的溶液,两极均产生气泡。持续电解,在阴极附近的溶液中还可观察到的现象是 。?
解释此现象的离子方程式是 。?
(3)工业上可用铝与软锰矿(主要成分为MnO2)反应来冶炼金属锰。
①用铝与软锰矿冶炼锰的原理是(用化学方程式表示) 。?
②MnO2在H2O2分解反应中是催化剂。若将适量MnO2加入酸化后的H2O2溶液中,MnO2溶解产生Mn2+,该反应的离子方程式是 。?
答案(1)2Al+6H+2Al3++3H2↑(或2Al+3Cu2+2Al3++3Cu) 2Cu+O2+H2O+CO2Cu2(OH)2CO3
(2)有白色沉淀生成,后沉淀逐渐溶解至消失 Al3++3OH-Al(OH)3↓,Al(OH)3+OH-[Al(OH)4]-
(3)①3MnO2+4Al3Mn+2Al2O3
②MnO2+H2O2+2H+Mn2++O2↑+2H2O
解析CuCl2溶液中由于Cu2+水解使溶液呈酸性,Al与H+、Cu2+发生置换反应,置换生成的铜置于潮湿的空气中,与空气中CO2、O2、H2O反应:2Cu+CO2+O2+H2OCu2(OH)2CO3。用石墨作为电极,电解AlCl3溶液,阳极电极反应为:2Cl--2e-Cl2↑,阴极电极反应为:2H++2e-H2↑,破坏了H2O的电离平衡,使溶液呈碱性,Al3++3OH-Al(OH)3↓,Al(OH)3+OH-[Al(OH)4]-。Al与MnO2发生铝热反应:4Al+3MnO22Al2O3+3Mn。在酸性条件下MnO2具有氧化性,把H2O2氧化成O2,MnO2被还原为Mn2+,反应的离子方程式为MnO2+H2O2+2H+Mn2++2H2O+O2↑。
-
10
-第2课时 离子反应的应用
课后篇素养形成
必备知识基础练
1.某溶液中含有大量的K+、Cl-及X与Y两种离子,现向该溶液加入W试剂,根据实验现象得到的关于X、Y离子的推断能成立的是( )
选项
W试剂
实验现象
X、Y离子的推测
A
淀粉KI溶液
溶液变蓝
Fe3+、S
B
用pH试纸检测
pH=7(常温)
CH3COO-、Na+
C
硝酸酸化的
AgNO3溶液
白色沉淀
C、N
D
过量NaOH溶液
无明显现象
Al3+、Mg2+
答案A
解析Fe3+能氧化I-使淀粉KI溶液变蓝,且与K+、Cl-、S能够大量共存,所以A正确;K+、Cl-、Na+能够共存且不水解,CH3COO-水解,导致溶液显碱性,溶液的pH不可能等于7,故B错误;若含有C,加入HNO3酸化的AgNO3溶液,产生无色无味的气体,故C错误;加入过量NaOH溶液无明显现象,说明原溶液中没有Mg2+,故D错误。
2.下列各步制取物质的方法,最终无法达到目的的是( )
①AlAl2O3Al(NO3)3晶体
②CuCuOCuSO4溶液CuSO4·5H2O
③FeFeCl3Fe(OH)3Fe2O3
④FeSO4溶液FeSFeS
A.①②
B.②③
C.③④
D.①④
答案D
解析因浓硝酸易挥发,Al(NO3)3蒸干将得到Al(OH)3,得不到Al(NO3)3晶体;FeSO4与H2S不能反应。
3.某无色溶液中可能含有I-、N、Cu2+、S,向该溶液中加入少量溴水,溶液仍呈无色,则下列关于溶液组成的判断正确的是( )
①肯定不含I-;②肯定不含Cu2+;③肯定含有S;④可能含有I-。
A.①③
B.①②③
C.①②
D.②③④
答案D
解析根据关键信息“少量溴水”、“仍无色”及还原性I-4.(2020山西太原实验中学高二月考)准确移取20.00
mL某待测HCl溶液置于锥形瓶中,用0.100
0
mol·L-1
NaOH溶液滴定。下列说法正确的是( )
A.滴定管用蒸馏水洗涤后,装入NaOH溶液进行滴定
B.随着NaOH溶液滴入,锥形瓶中溶液pH由小变大
C.用酚酞作指示剂,当锥形瓶中溶液由红色变无色时停止滴定
D.滴定达终点时,发现滴定管尖嘴部分有悬滴,则测定结果偏小
答案B
解析滴定管在装液前必须用NaOH标准液润洗,否则消耗的标准液体积偏大,测定酸的浓度偏大,故A错误;碱滴定酸,氢离子浓度逐渐减小,则随着NaOH溶液的滴入,锥形瓶中溶液pH由小变大,故B正确;用酚酞作指示剂,滴定前锥形瓶中为无色溶液,则当锥形瓶中溶液由无色变红色时停止滴定,故C错误;滴定终点时,发现滴定管尖嘴部分有悬滴,则消耗的标准液偏大,则测定酸的浓度偏大,故D错误。
5.(2020北京西城区高二期末)下列有关水处理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+3HClON2↑+3H2O+5H++3Cl-
D.混凝法:加入明矾[K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O]使水中的悬浮颗粒发生凝聚,Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+
答案B
解析用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,不能拆成离子形式,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,氨气具有还原性可以被次氯酸氧化2N+3HClON2↑+3H2O+5H++3Cl-,离子、电荷、原子均守恒,故C项正确;明矾做混凝剂是利用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++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+,故D项正确。
6.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在水中的溶解度小于在食盐水中的溶解度
D.用酚酞溶液可鉴别饱和食盐水与饱和纯碱溶液
答案D
解析A项,除去矿盐中S的最合适试剂是BaCl2;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;C项,AgCl溶解过程存在平衡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,该项正确。
7.下列物质提纯方案错误的是( )
选项
被提纯
的物质
杂质
除杂试剂
除杂
方法
A
CO(g)
CO2(g)
NaOH溶液、
浓硫酸
洗气
B
NH4Cl(aq)
Fe3+(aq)
NaOH溶液
过滤
C
Cl2(g)
HCl(g)
饱和食盐水、
浓硫酸
洗气
D
Na2CO3(s)
NaHCO3(s)
—
灼烧
答案B
解析混合气体通过盛有NaOH溶液的洗气瓶时,CO2被吸收,再通过盛有浓硫酸的洗气瓶时可将上一步带出的水蒸气除去,得到纯净的CO,A项正确;NaOH溶液可与NH4Cl溶液发生反应NaOH+NH4ClNaCl+NH3·H2O,B项错误;Cl2在饱和食盐水中的溶解度很小,而HCl在饱和食盐水中的溶解度很大,混合气体通过盛有饱和食盐水的洗气瓶时HCl气体被吸收,再通过盛有浓硫酸的洗气瓶时可除去上一步带出的水蒸气,C项正确;灼烧时,杂质NaHCO3发生分解反应2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,D项正确。
8.(2020福建福州八县一中高二联考)下列滴定中,指示剂的选择或滴定终点颜色变化有错误的是( )
提示:2KMnO4+5K2SO3+3H2SO46K2SO4+2MnSO4+3H2O、I2+Na2S2NaI+S↓
选项
滴定管中
的溶液
锥形瓶中
的溶液
指示剂
滴定终点
颜色变化
A
NaOH溶液
CH3COOH
溶液
酚酞
无色→
浅红色
B
HCl溶液
氨水
甲基橙
黄色→橙色
C
酸性KMnO4
溶液
K2SO3溶液
无
无色→
浅紫红色
D
碘水
Na2S溶液
淀粉
蓝色→无色
答案D
解析氢氧化钠滴定醋酸时,因为恰好中和时生成醋酸钠,醋酸钠溶液显碱性,所以选择碱性范围变色的指示剂——酚酞,终点颜色变化为:无色→浅红色,选项A正确;盐酸滴定氨水的时候,因为恰好中和时生成氯化铵,NH4Cl溶液显酸性,所以选择酸性范围变色的指示剂——甲基橙,终点颜色变化为:黄色→橙色,选项B正确;根据题给反应,可以用酸性高锰酸钾溶液氧化亚硫酸钠,亚硫酸钠被完全氧化后,过量的高锰酸钾使溶液显浅紫红色,选项C正确;用碘水滴定硫化钠溶液,开始时无色,硫化钠被完全消耗后,过量的碘水使淀粉显蓝色,所以滴定终点的颜色变化为:无色→蓝色,选项D错误。
9.某学生欲用已知物质的量浓度的盐酸来测定未知物质的量浓度的NaOH溶液时,选择甲基橙作指示剂。请填写下列空白:
(1)用标准的盐酸滴定待测的NaOH溶液时,左手握酸式滴定管的活塞,右手摇动锥形瓶,眼睛注视 。直到因加入半滴盐酸后,溶液由黄色变为橙色,并 为止。?
(2)下列操作中可能使所测NaOH溶液的浓度数值偏低的是 。?
A.酸式滴定管未用标准盐酸润洗就直接注入标准盐酸
B.滴定前盛放NaOH溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥
C.酸式滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失
D.读取盐酸体积时,开始仰视读数,滴定结束时俯视读数
(3)若滴定开始和结束时,酸式滴定管中的液面如图所示,则起始读数为
mL,终点读数为
mL;所用盐酸溶液的体积为
mL。?
(4)某学生根据3次实验分别记录有关数据如表:
滴定
次数
待测NaOH
溶液的体
积/mL
0.1000mol·L-1盐酸的体积/mL
滴定前
刻度
滴定后
刻度
溶液体
积/mL
第一次
25.00
0.00
26.11
26.11
第二次
25.00
1.56
30.30
28.74
第三次
25.00
0.22
26.31
26.09
依据上表数据列式计算该NaOH溶液的物质的量浓度为 。?
答案(1)锥形瓶内溶液颜色变化 半分钟内不褪色
(2)D
(3)0.00 26.10 26.10
(4)0.104
4
mol·L-1
解析(1)滴定待测的NaOH溶液时,左手握酸式滴定管的活塞,右手摇动锥形瓶,眼睛注视锥形瓶内溶液颜色的变化。
(2)滴定管未用标准盐酸润洗,内壁附着一层水,可将加入的盐酸稀释,则消耗相同物质的量的碱时所测盐酸的体积偏大,A计算结果偏高;用碱式滴定管取出的待测NaOH溶液的量是确定的,倒入锥形瓶后,原有的水不影响OH-的物质的量,B不影响结果;滴定前有气泡,若排出气泡,液面会下降,故读取标准溶液的体积偏大,C结果偏高;若读数时开始时仰视,结束时俯视,则读出盐酸的体积偏小,则D计算结果偏低。
(3)读数时,以凹液面的最低点为基准。
(4)先算出耗用标准酸液的平均体积
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6
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