3.4 离子反应 同步练习题（含解析） 2023-2024学年高二上学期化学鲁科版（2019）选择性必修1

3.4 离子反应 同步练习题
一、选择题
1．室温下，下列各组离子在指定溶液中可能大量共存的是
A．与铝粉反应放出H2的透明溶液：Cu2+、Cl-、Na+、SO
B．含有大量I-的溶液：Br-、Cl-、Fe3+、H+
C．使紫色石蕊试液变红的溶液：Mg2+、Na+、ClO-、NO
D．c(Ca2+)=0.1mol L-1的溶液中：NH、CO、Cl-、Br-
2．下列有关实验操作的叙述错误的是
A．滴定管用水洗净后，加入待装液
B．配制溶液时，容量瓶不需干燥
C．测结晶水含量时，加热后的坩埚必须放在干燥器中冷却
D．过滤操作中，漏斗的尖端应接触烧杯内壁
3．已知25℃，醋酸、次氯酸、碳酸、亚硫酸的电离平衡常数如表：
酸 电离平衡常数
醋酸 Ki=1.75×10-5
次氯酸 Ki=2.98×10-8
碳酸 Ki1=4.30×10-7 Ki2=5.61×10-11
亚硫酸 Ki1=1.54×10-2 Ki2=1.02×10-7
下列叙述正确的是
A．将0.1mol/L的醋酸加水不断稀释，所有离子浓度均减小
B．少量CO2通入NaClO溶液中反应的离子方程式为：CO2+H2O+2ClO-→CO+2HClO
C．少量的SO2通入Ca(ClO)2溶液中反应的离子方程式为：SO2+H2O+Ca2++2ClO-→CaSO3↓+2HClO
D．25℃，等浓度的CH3COONa、NaClO、Na2CO3和Na2SO3溶液中，碱性最强的是Na2CO3
4．室温下，下列各组离子一定能在指定溶液中共存的是
A．的溶液中：、、、
B．的溶液中：、、、
C．的溶液中：、、、
D．的溶液中：、、、
5．从下列实验事实所得出的相应结论不正确的是
实验事实 结论
A 铁与硫单质生成FeS，与Cl2生成FeCl3 氧化性：Cl2>S
B 将CO2通入到时Na2SiO3溶液中产生白色浑浊(H2SiO3) 酸性：H2CO3>H2SiO3
C 将燃烧的镁条放入CO2中能继续燃烧 还原性：Mg>C
D 某无色溶液加入盐酸酸化的氯化钡溶液产生白色沉淀 原溶液一定有
A．A B．B C．C D．D
6．下列化学反应的离子方程式书写正确的是
A．海水提溴中用的水溶液富集溴：
B．向溶液中滴入溶液至恰好沉淀完全：
C．少量与溶液反应：
D．溶液和溶液等体积、等浓度混合：
7．下列离子组在指定溶液中能大量共存的是
A．无色透明的溶液中：
B．碱性溶液中：
C．含有大量的溶液中：
D．使紫色石蕊试液呈红色的溶液中：
8．下列离子方程式正确的是
A．铁与稀硫酸反应：
B．碳酸钙与稀硝酸：
C．盐酸与氢氧化钠溶液：
D．硫酸铜溶液与氢氧化钡溶液：
9．下列实验操作正确的是
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．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 mLNaCl溶液
10．已知：25℃时，。该温度下，用0.100的氨水滴定10.00mL 0.100HA的溶液，滴定过程中加入氨水的体积(V)与溶液中的关系如图所示。下列说法正确的是
A．HA为弱酸
B．
C．当滴入10mL氨水时，溶液中存在
D．当滴入20mL氨水时，溶液中存在
二、填空题
11．硅是无机非金属材料的主角，硅的氧化物和硅酸盐约占地壳质量的90%以上。请回答下列问题：
(1)Si元素位于元素周期表 ，在SiO2中，硅原子和氧原子以 (选填“极性共价键”、“非极性共价键”、“离子键”)连接形成立体网状结构，所以SiO2硬度大。
(2)国家速滑馆用到建筑黏合剂和防火剂硅酸钠，硅酸钠可由SiO2溶解在NaOH溶液中反应来制备，反应的离子方程式为 。
(3)生产磨砂玻璃时可以用HF溶蚀玻璃，是因为HF溶液可与SiO2反应，其化学反应方程式为 。
(4)由SiO2制备高纯度硅的工业流程如图所示，X为 ，可以循环使用的物质为H2和 。
12．二氧化氯是一种绿色消毒剂，常温常压下为黄绿色气体，易溶于水。常见的化学合成方法有氧化法和电解法等。
(1)过硫酸盐氧化法：用原料亚氯酸钠和过硫酸钠直接反应，操作简单，同时可得到副产品。制备时发生反应的离子方程式为 。消毒时会产生少量的，可利用将转化为除去。控制其他条件相同，去除率随温度变化如图所示。温度高于时，去除率降低的可能原因是 。
(2)电解法：如图所示用石墨作电极，在一定条件下电解饱和食盐水制取，产生的电极反应式为 。装置中应使用 (填“阴”或“阳”)离子交换膜。
(3)定量测定：为测定某二氧化氯消毒液中的浓度，进行如下实验：量取二氧化氯消毒液于锥形瓶中，加蒸馏水稀释至，再向其中加入过量溶液，充分振荡；用标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液。
已知：2ClO2+2KI=2KClO2+I2 2Na2S2O3+I2=Na4S4O6+2NaI
计算该二氧化氯消毒液中的物质的量浓度 。(写出计算过程)
13．以下物质是生活生产中常见的物质：①KHSO4 ②SO3 ③NaHCO3 ④Cu ⑤Na2CO3 ⑥CH3COOH ⑦Ba(OH)2 ⑧乙醇 ⑨HNO3
(1)以上物质的溶质中，属于非电解质的是 (填编号)，属于弱电解质的是 (填编号)。
(2)写出下列物质在水溶液中电离方程式：
KHSO4：
NaHCO3：
(3)完成以下水溶液中的反应的离子方程式：
③+⑥：
①+③：
(4)④与⑨的稀溶液反应的化学方程式为：3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
i.写出该反应的离子方程式
ii.用双线桥标注该氧化还原反应
iii.该反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比
14．通过下列方法测定产品纯度：准确称取0.5000gCuSO4·5H2O样品，加适量水溶解，转移至碘量瓶中，加过量KI溶液并用稀H2SO4酸化，以淀粉溶液为指示剂，用0.1000mol L 1Na2S2O3标准溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3的溶液19.80mL。测定过程中发生下列反应：2Cu2++4I-=2CuI↓+I2、2+I2=+2I-。计算CuSO4·5H2O样品的纯度(写出计算过程)： 。
15．有一瓶溶液只含Cl-、CO、SO、Na+、Cu2+、Mg2+六种离子中的某几种。
经实验：
①原溶液加入过量的NaOH溶液，产生白色沉淀；
②原溶液中加BaCl2溶液不产生沉淀；
③原溶液中加AgNO3溶液产生白色沉淀，再加稀硝酸白色沉淀不溶解
回答下列问题：
(1)试分析原溶液中一定含有的离子是 ，一定不含有的离子是 ，可能含有的离子是 。
(2)有的同学认为实验③可以省略,你认为是否正确(填“是”或“否”) 说明理由 。
(3)若溶液中确定有Na+，其他阳离子与阴离子个数比为1：3，则溶液中几种离子个数比 。
16．请选择适当的化学试剂和实验用品，用下图所示的装置进行实验，验证过氧化钠可在呼吸面具和潜水艇中做供氧剂。
(1)A装置中分别加入大理石和稀盐酸，其中仪器a的名称是 。
(2)B装置中加入饱和NaHCO3溶液的目的是 。
(3)写出C中发生反应的化学方程式 。
(4)为了保证F中收集到较纯的气体，装置D中应加入的下列试剂中的 (填序号)。
①浓硫酸 ②NaOH溶液
(5)F中得到的气体是 (填化学式)。
【参考答案】
一、选择题
1．A
解析：A．该条件为酸性或碱性条件，酸性条件下这些离子不产生沉淀、气体、弱电解质、氧化还原反应等能大量共存，A项符合题意；
B．I-与Fe3+发生氧化还原反应不能大量共存，B项不符合题意；
C．紫色石蕊变红为强酸性，但ClO-与H+结合产生HClO具有漂白性不可能使溶液呈红色，即ClO-在此溶液不能大量共存，C项不符合题意；
D．Ca2+与碳酸根产生沉淀而不能大量共存，D项不符合题意；
故选A。
2．A
解析：A．滴定管用水洗净后，再使用待装液润洗后才能加入待装液，A错误；
B．底部含有蒸馏水不影响溶液浓度，配制溶液时，容量瓶不需干燥，B正确；
C．测结晶水含量时，加热后的坩埚必须放在干燥器中冷却，防止空气中水蒸气影响实验结果，C正确；
D．过滤操作中，漏斗的尖端应接触烧杯内壁，防止滤液溅出，D正确；
故选A。
3．D
解析：A．将0.1mol/L的醋酸加水不断稀释，OH-浓度增大，故A错误；
B．根据电离平衡常数，可知酸性H2CO3>HClO>，所以少量CO2通入NaClO溶液中生成次氯酸和碳酸氢钠，反应的离子方程式为：CO2+H2O+ClO-=+HClO，故B错误；
C．二氧化硫能被次氯酸钙氧化，少量的SO2通入Ca(ClO)2溶液中生成硫酸钙沉淀、次氯酸、氯化钙，反应的离子方程式为：SO2+H2O+Ca2++3ClO-=CaSO4↓+2HClO+ Cl-，故C错误；
D．25℃，醋酸的Ki=1.75×10-5、次氯酸的Ki=2.98×10-8、碳酸的Ki2=5.61×10-11、亚硫酸的Ki2=1.02×10-7，电离平衡常数越小，酸根离子的水解沉淀越大，等浓度的CH3COONa、NaClO、Na2CO3和Na2SO3溶液中，碱性最强的是Na2CO3，故D正确；
选D。
4．D
解析：A．与会发生氧化还原反应，溶液中不能含有大量，A项错误；
B． 酸性条件下，具有强氧化性，与，不能共存，B项错误；
C．与会发生双水解，即，不能大量共存，C项错误；
D．溶液中、、、、、、之间不能发生任何反应，可以大量共存，D项正确；
答案选D。
5．D
解析：A．氯气能把铁氧化生成氯化铁，而S只能把铁氧化为FeS，所以氧化性氯气强于S，A正确；
B．根据较强酸制备较弱酸可知CO2能制备硅酸，说明酸性是碳酸强于硅酸，B正确；
C．镁能在CO2中燃烧生成氧化镁和C，所以还原性是镁强于C，C正确；
D．产生的沉淀也可能是氯化银，因此也可能含有银离子，D错误；
答案选D。
6．D
解析：A．二氧化硫和溴反应生成硫酸和氢溴酸，，A错误；
B．向溶液中滴入溶液至恰好沉淀完全，则碳酸氢根离子过量，氢离子、硫酸根离子完全反应：，B错误；
C．少量与溶液反应生成硫酸根离子、氯离子和次氯酸：，C错误；
D．溶液和溶液等体积、等浓度混合生成草酸氢钠：，D正确。
故选D。
7．B
解析：A．无色透明溶液中不能含大量显黄色的，A错误；
B．与四种离子均能大量共存，且之间不反应，B正确；
C．和都能与反应而不能大量共存，C错误；
D．溶液呈酸性，含有大量，与不能大量共存，且和反应生成沉淀而不能大量共存，D错误；
故选B。
8．C
解析：A．铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气：，A错误；
B． 碳酸钙与稀硝酸生成硝酸钙、二氧化碳和水：，B错误；
C． 盐酸与氢氧化钠溶液发生中和反应生成氯化钠和水：，C正确；
D． 硫酸铜溶液与氢氧化钡溶液生成硫酸钡沉淀和氢氧化铜沉淀：，D错误；
答案选C。
9．D
解析：A．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，并且在滴定时，滴定管的尖嘴不能插入锥形瓶中，A错误；
B．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；
C．图3为酸式滴定管，不能盛放碱NaOH溶液，C错误；
D．滴定管的精确度为0.01 mL，精确度高，可以量取一定体积的溶解，D正确；
故合理选项是D。
10．B
解析：A．根据图像，0.1的一元酸HA溶液中，则，结合 ，解得，则HA为强酸，A项错误；
B．若，则二者恰好完全反应生成，该铵盐水解，溶液显酸性，，结合图像可知，当时，，B项正确；
C．因HA为强酸，故溶液中无HA，C项错误；
D．当滴入氨水的体积时得到等物质的量浓度的和氨水的混合液，由于的电离常数大于的水解常数，则的电离程度大于的水解程度，所以、，则，D项错误；
故选B。
二、填空题
11．(1) 第三周期第ⅣA族 极性共价键
(2)SiO2+2OH-=SiO+H2O
(3)SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O
(4)CO H2和HCl
解析：（1）Si元素位于元素周期表第三周期第ⅣA族；在SiO2中，硅原子和氧原子以极性共价键连接形成立体网状结构，所以SiO2硬度大。
（2）硅酸钠可由SiO2溶解在NaOH溶液中反应来制备，反应的离子方程式为SiO2+2OH-=SiO+H2O。
（3）HF溶液可与SiO2反应生成SiF4和H2O，方程式为SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O。
（4）反应①为SiO2+2CSi+2CO↑，可知X为CO气体，由生产高纯硅的流程示意图可知，H2和HCI既是反应物，又是生成物，所以可重复利用的物质是H2和HCl。
12．(1) 温度高于50℃时，有较多的Fe2+水解，Fe2+浓度减小，去除率降低
(2)Cl--5e-+2H2O=ClO2↑+4H+ 阳
(3)0.11
解析：（1）亚氯酸钠(NaClO2)为氧化剂，过硫酸钠(Na2S2O8)为还原剂被氧化为Na2SO4，根据电子守恒和电荷守恒，则制备二氧化氯(ClO2)发生反应的离子方程式为：；FeSO4是强酸弱碱盐，升高温度促进了Fe2+水解，使更多的Fe2+水解生成Fe(OH)2，导致参与氧化还原反应的Fe2+减少，去除率降低，故答案为：有较多的Fe2+水解；
（2）根据题意可以知道，氯离子放电生成ClO2为阳极，接电源的正极，由元素守恒可以知道，有水参加反应，同时生成氢离子，电极反应式为：Cl--5e-+2H2O=ClO2↑+4H+，a极为阴极，溶液中阳离子移向阴极，根据溶液中电荷守恒的规律，图中应使用阳离子交换膜，故答案为：阳；
（3）消耗Na2S2O3标准液的物质的量为0.1mol/L×5.5mL×10-3L/mL=5.5×10-4mol，设ClO2的物质的量为xmol，依据反应原理得关系式：2ClO2～I2～2Na2S2O3，则有，解得x=5.5×10-4mol，该二氧化氯消毒液中的物质的量浓度为。
13．(1) ②⑧ ⑥
(2)KHSO4=K++H++SO NaHCO3=Na++HCO
(3)HCO+CH3COOH=CH3COO-+CO2↑+H2O HCO+H+=H2O+CO2↑
(4)3Cu+8H++2NO=3Cu2++2NO↑+4H2O 3：2
解析：(1)
电解质是溶于水或在熔融状态下能够导电的化合物；非电解质是溶于水或在熔融状态下不能够导电的化合物；强电解质是溶于水或在熔融状态下能够完全电离的化合物；弱电解质是溶于水或在熔融状态下不能够完全电离的化合物；
以上物质的溶质中，属于非电解质的是②SO3⑧乙醇，属于弱电解质的是⑥CH3COOH。
(2)
硫酸为强酸，KHSO4在水溶液中完全电离，KHSO4=K++H++SO。
碳酸为弱酸，NaHCO3在水溶液中完全电离出钠离子和碳酸氢根离子，NaHCO3=Na++HCO。
(3)
③+⑥反应为碳酸氢钠和醋酸生成二氧化碳和水、醋酸钠，HCO+CH3COOH=CH3COO-+CO2↑+H2O。
①+③反应为氢离子和碳酸氢根离子反应生成二氧化碳和水，HCO+H+=H2O+CO2↑。
(4)
i.该反应的离子方程式为铜和氢离子、硝酸根离子生成铜离子、水和一氧化氮，3Cu+8H++2NO=3Cu2++2NO↑+4H2O。
ii.双线桥表示了反应中电子的得失情况，。
iii.该反应中还原剂与氧化剂分别为铜、硝酸，其中每3molCu会和8molHNO3中的2mol HNO3，反应的物质的量之比为3:2。
14．99%
解析：依据题目所给方程式可得关系式：2CuSO4·5H2O～I2～2Na2S2O3，则样品中CuSO4·5H2O的物质的量与Na2S2O3的物质的量相等，为0.1000mol L 1×0.0198L=0.00198mol，CuSO4·5H2O的质量为0.00198mol×250g/mol=0.495g，则CuSO4·5H2O样品的纯度为。
15．(1) Cl-、Mg2+； CO、SO、Cu2+； Na+；
(2)是； 溶液呈电中性，必须同时含有阴离子、阳离子；
(3)Cl-、Mg2+、Na+的个数比为3：1：1。
【分析】Cl-、CO、SO、Na+、Cu2+、Mg2+六种离子中只有Mg2+能和氢氧化钠反应生成沉淀，说明一定含有Mg2+；Mg2+和CO反应生成沉淀，二者不能共存，氢氧化铜为蓝色沉淀，故无CO、Cu2+；原溶液中加BaCl2溶液不产生沉淀，说明不含SO；原溶液中加AgNO3溶液产生白色沉淀，再加稀硝酸白色沉淀不溶解，说明含Cl-，据此分析。
解析：（1）由以上分析可知，原溶液中一定含有的离子是Cl-、Mg2+，一定不含有的离子是CO、SO、Cu2+，可能含有Na+，故答案为： Cl-、Mg2+；CO、SO、Cu2+；Na+；
（2）实验③可以省略，因溶液呈电中性，必须同时含有阴、阳离子，又因为一定无CO、SO，所以一定有Cl-；答案为：是；溶液呈电中性，必须同时含有阴离子、阳离子；
（3）溶液中有Cl-、Mg2+、Na+，根据电荷守恒，可得Cl-、Mg2+、Na+的个数比为3：1：1。答案为：3：1：1。
16．(1)分液漏斗
(2)吸收挥发出来的HCl
(3)Na2O2+2CO2= 2NaCO3+O2、2Na2O2+2H2O= 4NaOH+O2↑
(4)②
(5)O2
【分析】A中碳酸钙和稀盐酸生成二氧化碳气体，通过饱和NaHCO3溶液除去杂质氯化氢，二氧化碳气体通过过氧化钠反应生成氧气，再通过氢氧化钠溶液除去不反应的二氧化碳气体，使用排水法收集氧气。
解析：（1）仪器a的名称是分液漏斗；
（2）盐酸具有挥发性，导致生成的二氧化碳气体中含有氯化氢气体杂质，B装置中加入饱和NaHCO3溶液的目的是吸收挥发出来的HCl；
（3）进入C中气体为二氧化碳及二氧化碳从装置AB中带出的水蒸气，二氧化碳和水均可与过氧化钠反应生成氧气，C中发生反应为Na2O2+2CO2=2NaCO3+O2、2Na2O2+2H2O= 4NaOH+O2↑；
（4）C中部分二氧化碳可能反应不完全，氢氧化钠可以吸收二氧化碳，故装置D中应加入NaOH溶液，选②；
（5）氧气不易溶于水，F中得到的气体是氧气O2