2023-2024学年鲁科版(2019)高中化学选择性必修1 3.4离子反应分层练习(含答案)

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名称 2023-2024学年鲁科版(2019)高中化学选择性必修1 3.4离子反应分层练习(含答案)
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资源类型 试卷
版本资源 鲁科版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-11-16 12:29:13

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3.4离子反应
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.室温下,用0.1 mol·L NaOH溶液分别滴定体积均为20 mL、浓度均为0.1 mol·L的HCl溶液和HA溶液,溶液的pH随加入NaOH溶液体积的变化如图,下列说法正确的是
A.HA为弱酸,电离常数
B.b点
C.室温下,加蒸馏水稀释c点溶液,溶液中增大
D.a点时的溶液中由水电离出的 mol·L
2.常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A.c(Fe2+) = 1 mol·L-1的溶液中:K+、Fe3+、ClO-、
B.0.1 mol·L-1 NH4Cl溶液中:Ba2+、OH-、、
C.=1×10-12 的溶液中:Na +、、Al3+、
D.由水电离的c(H+) = 1×10-13 mol·L-1溶液中:Na+、K+、、Cl-
3.严格上讲,实验室制备气体的装置一般包括四部分:①发生装置;②除杂装置;③收集装置;④尾气处理装置,其中必不可少的装置是
A.①②③④ B.①②③ C.②③④ D.①③
4.下列实验方案能达到实验目的的是(部分夹持装置已略去)
A.验证木炭和浓硫酸反应生成 B.实验室制备并能较长时间观察到白色固体 C.实验室制备和收集氨气并验满 D.制备乙酸乙酯
A.A B.B C.C D.D
5.下列有关实验说法正确的是
A.对于含重金属(如铅、汞或镉等)离子的废液,可用Na2S或NaOH进行沉淀处理
B.在给粗糙铁质镀件电镀时,用砂纸将镀件打磨干净后即可直接与直流电源负极相连
C.在润洗洁净的碱式滴定管时,先从滴定管上口加入3~5 mL待盛装碱液,然后轻挤压滴定管中的玻璃珠,将液体从滴定管下端放入预置的烧杯中
D.中和热测定实验中,玻璃搅拌棒应左右匀速搅拌,以减少热量散失
6.下列根据实验现象所得出的结论中,一定正确的是( )
A.无色溶液使蓝色石蕊试纸变红,结论:溶液显酸性
B.无色溶液焰色反应呈黄色,结论:溶液是钠盐溶液
C.无色溶液加入Na2CO3溶液产生白色沉淀,结论:溶液中含Ca2+
D.无色盐溶液中加入氢氧化钠溶液,试管口湿润的红色石蕊试纸不变蓝,结论:没有
7.下列是部分矿物资源的利用及产品流程(如图),有关说法不正确的是
A.粗铜电解精炼时,粗铜作阳极
B.生产铝、铜、高纯硅及玻璃过程中都涉及氧化还原反应
C.黄铜矿冶铜时,副产物可用于生产硫酸,FeO可用作治铁的原料
D.粗硅制高纯硅过程中生成的是极性分子
8.化学实验操作是进行科学实验的基础。下列操作正确的是
A.碱式滴定管排气泡 B.溶液加热 C.制备并收集少量氨气 D.吸收多余的气体
A.A B.B C.C D.D
9.常温下,用的溶液滴定的溶液,溶液的pH与的体积关系如图所示。(的电离常数为和)下列说法正确的是
A.水的电离程度:
B.C点,
C.D点,
D.若A点的纵坐标为3,则
10.下列实验误差分析不正确的是
A.用标准HCl溶液滴定NH3·H2O溶液来测定其浓度,选择酚酞为指示剂会使浓度偏大
B.中和热测定实验中,用铜制环形搅拌器代替玻璃搅拌器所测放出的热量偏小
C.用润湿的pH试纸测稀NaOH溶液的pH,测定值偏小
D.用酸式滴定管量取20.00mL的盐酸溶液,开始时平视读数,结束时仰视读数,会使所量液体体积偏小
二、填空题
11.常见的五种盐X、Y、Z、M、N,它们的阴离子可能是SO42-、Cl-、NO3-、CO32-,阳离子可能是Ag+、NH4+、Na+、Al3+、Cu2+、Ba2+、Fe3+,已知:①M的焰色反应呈黄色。②五种盐均能溶于水,水溶液均为无色。③X的溶液呈中性,Y、Z、N的溶液呈酸性,M的溶液呈碱性。④若在这五种盐的溶液中分别加入Ba(NO3)2溶液,只有X、Z的溶液不产生沉淀。⑤若在这五种盐的溶液中,分别加入氨水,N和Z的溶液中生成沉淀,继续加氨水,Z中沉淀消失。⑥把X的溶液分别加入到Y、Z、N的溶液中,均能生成不溶于稀硝酸的沉淀。请回答下列问题:
(1)五种盐中,所含阴离子相同的两种盐的化学式是 。
(2)M溶液显碱性的原因是(用离子方程式表示) 。
(3)X和Z的溶液反应的离子方程式是 。
(4)N和氨水反应的离子方程式是 。
(5)若要检验Y中所含的阳离子,正确的实验方法是 。
12.(1)从海水中可提取多种化工原料,下面是工业上对海水的几项综合利用的示 意图。
Ⅰ.海水所得粗盐中含 Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质,为了有效除去 Ca2+、Mg2+、SO42-,加入试剂的合理顺序为 。
A.先加 NaOH,后加 Na2CO3,再加 Ba2+试剂
B.先加 NaOH,后加 Ba2+试剂,再加 Na2CO3
C.先加 Ba2+试剂,后加 NaOH,再加 Na2CO3
要除去 SO42-,必须添加钡试剂,该钡试剂可以是 。
A.B a ( O H ) 2 B. B a ( N O 3 ) 2 C.BaCl2
Ⅱ.写出用 Ca(OH)2 制取氢氧化镁的化学方程式: 。 从 经济效益角度看,该化工厂的厂址应选择在 。
(2)海藻中提取碘的流程如图:
指出提取碘的过程中有关实验操作名称:① ,③ ; 写出过程②中有关反应的离子方程式 。
13.化合物的知识贯穿整个高中学习,通过《化学反应原理》这本书的学习更是加深了对它们的认识。
(1)亚磷酸是二元弱酸。已知:

(2)亚磷酸溶液与硝酸银溶液混合生成单质银和NO,写出该反应的离子方程式
(3)关于溶液,下列表达正确的是
A.
B.
C.
14.H7N9型禽流感是一种新型禽流感,研究表明,该病毒对热敏感,煮沸2分钟以上即可失去活性,许多常用消毒药物如:高锰酸钾、漂白粉、氯气等,也都可以将该病毒杀灭。
(1)新制氯水中含有多种微粒,将紫色石蕊试液滴入氯水中,溶液显红色起作用的微粒是 ;过一会儿,溶液颜色逐渐褪去,起作用的微粒是 。
(2)工业上制取漂白粉的反应方程式为: 。
(3)已知高锰酸钾与浓盐酸混合能产生氯气,化学反应方程式为:2KMnO4 +16HCl 2MnCl2+2KCl+8H2O+5Cl2↑
该反应中氧化剂为 。请用双线桥法表示电子转移的情况。
(4)向漂白粉清液中滴加碳酸钠溶液,有白色沉淀生成,写出发生反应的离子方程式 。
(5)将过量氯气通入FeBr2溶液中,写出该反应的离子方程式 。
15.现有下列10种物质:①铝;②;③;④;⑤;⑥氨水;⑦红褐色的氢氧化铁胶体;⑧盐酸;⑨;⑩蔗糖。
(1)按物质的树状分类法填写表格的空白处:
类别 金属单质 氧化物 电解质 非电解质
属于该类的物质(填标号) ① ⑥⑦⑧
(2)写出⑨在水中的电离方程式 。
(3)上述10种物质中,有两种物质之间发生的反应可用表示,该离子反应对应的化学方程式为 。
(4)写出⑤与少量③反应的离子方程式 。
(5)写出⑧与⑨反应的离子方程式 。
16.立德粉ZnS·BaSO4(也称锌钡白),是一种常用白色颜料。成品中S2 的含量可以用“碘量法”测得。称取mg样品,置于碘量瓶中,移取25.00mL0.1000mol·L 1的I2 KI溶液于其中,并加入乙酸溶液,密闭,置暗处反应5min,有单质硫析出。以淀粉溶液为指示剂,过量的I2用0.1000mol·L 1Na2S2O3溶液滴定,反应式为I2+2=2I +。测定时消耗Na2S2O3溶液体积VmL。终点颜色变化为 。
17.某同学称取一定质量的MgCl2固体配成溶液,在该溶液中加入一定量的稀盐酸,然后向此混合溶液中逐滴加入NaOH溶液(如图甲所示)。滴加过程中产生沉淀的质量与加入NaOH溶液的体积的关系如图乙所示。
请回答下列问题:
(1)溶解MgCl2固体所用的玻璃仪器有___________。
A.天平 B.烧杯 C.漏斗 D.玻璃棒
(2)OA段反应的离子方程式为 。
(3)AB段反应的离子方程式为 。
(4)在烧杯中加入20mL蒸馏水加热至沸腾后,向沸水中滴入几滴饱和溶液,继续煮沸直至溶液呈红褐色,停止加热即可制得胶体。制备胶体的化学方程式为 。
(5)用实验方法证明红褐色溶液是胶体,具体操作是 。
18.硫代硫酸钠(Na2S2O3)俗名为大苏打或海波,在碱性条件下稳定,遇酸易分解。将SO2通入按一定比例配成的Na2S和Na2CO3的混合溶液中,便可得到Na2S2O3,同时生成CO2。
已知:①SO2+2H2S=3S↓+2H2O;②CuSO4+H2S=CuS↓(黑色)+H2SO4。请回答下列问题:
(1)Na2S2O3中S元素的化合价为 价。
(2)Na2S2O3与稀H2SO4反应的离子方程式为 。
(3)制备Na2S2O3的化学方程式为 ,在制备过程中通入的SO2不能过量,原因为 。
(4)在配制混合溶液前先将蒸馏水加热煮沸一段时间后再用,其目的是 。
(5)制得的Na2S2O3晶体中常混有Na2S杂质,某同学取少量制得的晶体溶于足量稀H2SO4中,并将产生的气体通入CuSO4溶液中,未见黑色沉淀,据此该同学认为制得的晶体中不含Na2S杂质。你认为其结论是否合理 (填“合理”或“不合理"),理由为 。
19.书写下列反应的离子反应方程式:(注意写化学方程式不给分)
(1)用盐酸中和烧碱,请写出其反应的离子方程式: 。
(2)用稀硫酸清洗铁锈(Fe2O3),请写出其反应的离子方程式: 。
(3)用足量的澄清石灰水检验二氧化碳,请写出其反应的离子方程式: 。
(4)用铝片与硝酸汞溶液反应,请写出其反应的离子方程式: 。
(5)用醋酸可以溶解碳酸钙,请写出其反应的离子方程式: 。
(6)NaHSO4与NaHCO3溶液: 。
20.完成下列问题
(1)下列各组均有四种物质,其中有一种物质与其他三种物质的类别不同,请将该物质的化学式或名称填在横线上。
①CuO、NO2、NaOH、Fe2O3, ;
②O2、N2、Al、C ;
③空气,氢气,碘酒,盐酸 ;
(2)同温同压下,同体积的CH4和CO2物质的量之比为 ,原子个数之比为 ,与8gCH4分子数相等的CO2的质量为 。
(3)写出用稀硫酸清洗铁锈(Fe2O3)的离子方程式 。
(4)配平化学方程式:___________K2CrO7+___________HCl—___________KCl+___________CrCl3+___________Cl2↑+___________H2O,
三、实验探究题
21.单晶硅是信息产业中重要的基础材料。通常用炭在高温下还原二氧化硅制得粗硅(含铁、铝、硼、磷等杂质),粗硅与氯气反应生成四氯化硅(反应温度450~500℃),四氯化硅经提纯后用氢气还原可得高纯硅。以下是实验室制备四氯化硅的装置示意图。
相关信息:①四氯化硅遇水极易水解;②SiCl4沸点为57.7℃,熔点为-70.0℃。请回答:
(1)写出装置A中发生反应的离子方程式 。
(2)装置C中的试剂是 ;装置F的作用是 ;
装置E中的h瓶需要冷却的理由是 。
(3)装置E中h瓶收集到的粗产物可通过精馏(类似多次蒸馏)得到高纯度四氯化硅,精馏后的残留物中含有铁元素,为了分析残留物中铁元素的含量,先将残留物预处理,使铁元素还原成Fe2+,再用KMnO4标准溶液在酸性条件下进行氧化还原滴定。
①反应的离子方程式: 。
②滴定前是否要滴加指示剂? (填“是”或“否”),请说明理由 。
③滴定前检验Fe3+是否被完全还原的实验操作是 。
22.硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3·5H2O,式量248)俗称海波或大苏打,它易溶于水,且溶解度随温度升高而显著增大,难溶于乙醇,加热时易分解,可用于照相行业的定影剂。实验室模拟工业制备硫代硫酸钠晶体通常有以下方法,请回答有关问题。
亚硫酸钠法:Na2SO3+S+5H2O=Na2S2O3·5H2O,简易实验流程如下:

(1)硫粉用乙醇润湿的目的是 。
(2)操作中不能将溶液蒸发至干的原因是 。
(3)所得粗产品一般通过 方法提纯。
硫化碱法:2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2,主要实验装置如下:

(4)装置C的作用是 。
(5)为充分利用SO2,对装置B进行改进(如上右图所示):当A中反应发生后,关闭旋塞b、e,打开a、c、d,往B中溶液通入SO2,未反应的SO2被收集到气囊f中。待f收集到较多气体时(假定此时装置A中反应已停止),关闭旋塞 ,打开旋塞 ,轻轻挤压f,使SO2缓缓地压入B中溶液再次反应,未反应的SO2又被收集在气囊g中。再将g中的气体挤压入f中,如此反复,直至完全反应。
(6)为测定硫代硫酸钠晶体粗产品的纯度。某兴趣小组称取5.0克粗产品配成250mL溶液,并用间接碘量法标定该溶液的浓度:在锥形瓶中加入25mL 0.01mol/L KIO3溶液,并加入过量的KI并酸化,发生下列反应:5I-+IO3-+6H+=3I2+3H2O,再加入几滴淀粉溶液,立即用所配Na2S2O3溶液滴定,发生反应:I2+2S2O32-=2I-+S4O62-,当蓝色褪去且半分钟不变色时到达滴定终点。实验数据如下表:
滴定次数 1 2 3
消耗Na2S2O3溶液(mL) 19.98 21.18 20.02
①该产品的纯度是 。
②可能造成实验结果偏低的有 (填编号)。
A.锥形瓶用蒸馏水润洗
B.滴定管未用Na2S2O3溶液润洗
C.滴定终点时俯视读数
D.若滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后消失
23.碘酸钙[Ca(IO3)2]是广泛使用的既能补钙又能补碘的新型食品添加剂,不溶于乙醇,在水中的溶解度随温度降低而减小。实验室制取Ca(IO3)2]的流程如图所示:
已知:碘酸(HIO3)是易溶于水的强酸,不溶于有机溶剂。
(1)实验流程中“转化”步骤是为了制得碘酸,该过程在如图所示的装置中进行。
①当观察到三颈瓶中 现象时,停止通入氯气。
②“转化”时发生反应的离子方程式为 。
(2)“分离”时用到的玻璃仪器有烧杯、 。
(3)采用冰水浴的目的是 。
(4)有关该实验说法正确的是 。
A.适当加快搅拌速率可使“转化”时反应更充分
B.“调pH=10”后的溶液中只含有KIO3和KOH
C.制得的碘酸钙可选用酒精溶液洗涤
(5)准确称取产品0.2500g,加酸溶解后,再加入足量KI发生反应IO+5I-+6H+=3I2+3H2O,滴入2~3滴 作为指示剂,用0.1000mol·L-1Na2S2O3溶液滴定(I2+2S2O=2I-+S4O)至终点,消耗Na2S2O3溶液30.00mL。达滴定终点时的现象是 ,产品中Ca(IO3)2的质量分数为 。若达到终点后俯视读数,则造成的误差是 。(偏高、偏低或无影响)[已知Ca(IO3)2的摩尔质量:390g·mol-1]。
参考答案:
1.C
【分析】HCl溶液和HA溶液浓度均为0.1 mol·L,从pH-V图像中可以看出,当没有加入NaOH时,a曲线的pH=1,所以下方曲线是HCl曲线,上方曲线是HA曲线。
【详解】A.0.1 mol L HA溶液,因此HA为弱酸,电离常数为,A错误;
B.b点溶质为等物质的量的NaA和HA,根据电荷守恒,结合物料守恒可知,B错误;
C.c点HA和NaOH恰好完全反应,溶质为NaA,,=,稀释过程中溶液体积增大,则增大,C正确;
D.HCl是强酸,在溶液中完全电离,a点时的溶液中mol L,则水电离出的mol L,D错误,D;
故答案为:C。
【点睛】本题要求学生在解题时要仔细研读题中信息,尤其是图像中的信息。溶液中的大小关系和等量关系,要通过分析溶液中存在的各种平衡、各种守恒关系来解决,对于复杂的等量关系,一般都是通过电荷守恒和物料守恒来求得的。
2.D
【详解】
A.Fe2+、ClO-能够发生氧化还原反应,不能大量共存,故A不选;
B.OH-、NH能够结合生成弱碱,不能大量共存,故B不选;
C.=1×10-12 的溶液显碱性,不能大量存在Al3+,故C不选;
D.由水电离的c(H+)=1×10 -13mol L-1溶液,为酸或碱溶液,酸、碱溶液中该组离子之间均不反应,可大量共存,故D选;
故选D。
3.D
【详解】实验室制备气体的装置一般包括四部分:①发生装置;②除杂装置;③收集装置;④尾气处理装置,其中必不可少的装置是发生装置和收集装置,比如制备氧气的装置不需要干燥和尾气处理,故D符合题意。
综上所述,答案为D。
4.C
【详解】A.碳和浓硫酸反应生成二氧化碳和二氧化硫,二氧化硫和二氧化碳都可以和氢氧化钙反应有白色沉淀,所以不能用该实验验证二氧化碳的生成,A错误;
B.氢氧化亚铁容易被氧气氧化生成红褐色氢氧化铁沉淀,所以不能长时间观察到白色,B错误;
C.氯化铵和氢氧化钙反应生成氨气,氨气的密度比空气小,氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,C正确;
D.乙酸乙酯在氢氧化钠的条件下能水解,故不能用氢氧化钠,应使用饱和碳酸氢钠溶液,D错误;
故选C。
5.A
【详解】A.对于含重金属(如铅、汞或镉等)离子的废液,可用Na2S或NaOH使其转化为沉淀处理,A正确;
B.在给粗糙铁质镀件电镀时,用砂纸将镀件打磨干净后应该再使用氢氧化钠溶液除去油污,B错误;
C.在润洗洁净的碱式滴定管时,先从滴定管上口加入3~5 mL待盛装碱液,然后倾斜滴定管使液体润湿内壁,然后轻挤压滴定管中的玻璃珠,将液体从滴定管下端放入预置的烧杯,重复2-3次,C错误;
D.中和热测定实验中,环形玻璃搅拌棒应上下匀速搅拌,以减少热量散失,D错误;
故选A。
6.A
【详解】A.酸能使石蕊试液变红色,无色溶液使蓝色石蕊试纸变红,说明该溶液显酸性,故A正确;
B.焰色反应是元素的性质,焰色反应呈黄色的无色溶液不一定是钠盐溶液,也可能是NaOH溶液,故B错误;
C.钙离子、钡离子等都和碳酸根离子反应生成白色沉淀,所以无色溶液加入Na2CO3溶液产生白色沉淀,说明溶液中可能含Ca2+、钡离子等,故C错误;
D.若含,滴加NaOH溶液,没有加热,不能生成氨气,则实验操作不合理,不能检验,故D错误;
答案为A。
7.B
【详解】A.电解精炼铜时,粗铜作阳极,发生氧化反应变为Cu2+进入溶液,故A正确;
B.生产铝、铜、高纯硅的过程中均生成了单质,元素的化合价发生变化,属于氧化还原反应,制玻璃的涉及的反应为,,反应的过程中元素的化合价均未发生变化,不属于氧化还原反应,故B错误;
C. SO2可以转化成SO3,进而生成H2SO4,FeO与CO在高温下可生成Fe,故C正确;
D. 的正负电荷中心不重合,为极性分子,故D正确;
答案选B。
8.A
【详解】A.碱式滴定管排气泡时,把橡皮管向上弯曲,出口上斜,轻轻挤压玻璃珠附近的橡皮管可以使溶液从尖嘴涌出,气泡即可随之排出,A正确;
B.用试管加热溶液时,试管夹应夹在距离管口的 1/3 处,B错误;
C.实验室制备少量氨气,应用氯化铵和熟石灰共热,C错误;
D.HCl 气体极易溶于水,用水吸收多余的 HCl 气体,要注意放倒吸,应采用四氯化碳代替植物油,D错误;
故选A。
9.A
【详解】A.酸或碱抑制水电离,C点溶质为NaHA,C点溶液呈碱性,说明HA-水解程度大于电离程度,HA-水解而促进水电离,B点不影响水电离、C点促进水电离,则水电离程度:BB.C点酸碱恰好完全反应生成NaHA,pH>7,溶液呈碱性,则c(H+)C.D点酸碱恰好完全反应生成Na2A,溶液中存在物料守恒n(Na)=2n(A),则存在,C错误;,
D.若A点的纵坐标为3,则c(H+)=10-3,且此时氢离子主要是H2A的一级电离生成的,则其二级电离生成的c(A2-)<10-3,故,D错误;
故选A。
10.A
【详解】A.HCl溶液与NH3·H2O溶液恰好反应后溶液显酸性,若用酚酞为指示剂,当溶液刚好变成无色时呈弱碱性,说明盐酸加入量偏少,会使NH3·H2O溶液浓度偏小,故A错误;
B.铜是热的良导体,用铜制环形搅拌器搅拌溶液,会导致溶液温度偏低,所测放出的热量偏小,故B正确;
C.润湿的pH试纸测稀NaOH溶液的pH,碱溶液被稀释,氢氧根离子浓度减小,则测定pH值偏小,故C正确;
D.开始时平视刻度读数,结束时仰视刻度读数,导致读数偏大,量取的溶液的体积偏小,故D正确。
答案选A。
11. (NH4)2SO4、Al2(SO4)3 CO32-+H2O HCO3-+OH- Ag++Cl-===AgCl↓ Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH4+ 取少量B于试管中,加入浓NaOH溶液并加热,用湿润的红色石蕊试纸放在试管口,观察是否变蓝色
【分析】①M的焰色反应呈黄色,则M中含Na+;
②五种盐均溶于水,水溶液均为无色,则没有Cu2+、Fe3+;
③X的溶液呈中性,Y、Z、N的溶液呈酸性则含有NH4+、Al3+、Ag+,M的溶液呈碱性,则含有CO32-,根据阳离子可知M为Na2CO3;
④若在这五种盐的溶液中分别加入Ba(NO3)2溶液,只有X、Z的溶液不产生沉淀,则X、Z中没有SO42-,也没有CO32-;
⑤若在这五种盐的溶液中,分别加入氨水,N和Z的溶液中生成沉淀,继续加氨水,Z中沉淀消失,说明Z中为Ag+,则N中有Al3+,所以Z中为AgNO3;
⑥把X的溶液分别加入到Y、Z、N的溶液中,均能生成不溶于稀硝酸的沉淀,则X为BaCl2,
由以上分析可知N中含有Al3+,Y中含有NH4+,加BaCl2均能生成不溶于稀硝酸的沉淀,则N、Y中含有SO42-,所以Y、N为(NH4)2SO4、Al2(SO4)3,以此来解答。
【详解】(1)五种盐中,一定不含有的阳离子是Cu2+、Fe3+,所含阴离子相同的两种盐的化学式是(NH4)2SO4、Al2(SO4)3;
(2)M的化学式为Na2CO3,Na2CO3溶液显碱性的原因是CO32-+H2O HCO3-+OH-;
(3)X和Z的溶液反应的离子反应为Ag++Cl-═AgCl↓;
(4)N为Al2(SO4)3和氨水反应的离子方程式:Al3++3NH3 H2O═Al(OH)3↓+3NH4+;
(5)检验(NH4)2SO4中所含的阳离子的方法为:取少量Y于试管中,滴加少量NaOH溶液,在试管口附近放一张湿润的红色石蕊试纸,加热,若试纸变蓝,说明B中阳离子为NH4+。
12. BC AC MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2↓+CaCl2 海边 过滤 萃取分液 Cl2+2I―=I2+2Cl―
【详解】(1)I.有效除去Ca2+、Mg2+、SO42-,应注意碳酸钠在钡试剂之后,是为除去过量的钡离子,显然选项BC符合,故答案为BC;
要除去SO-,必须添加钡试剂,同时考虑不引入杂质离子,该钡试剂可以是Ba(OH)2 和BaCl2,不能用Ba(NO3)2 ,因为引入的NO3-无法除去,故答案为AC;
Ⅱ.海水中的MgCl2与加入的Ca(OH)2反应可得到氢氧化镁,反应的化学方程式为MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2↓+CaCl2;从经济效益角度看,该化工厂的厂址应选择在海边,可直接利用海水,减少运输成本;
(2)分离固体和液体用过滤,利用溶质在互不相溶的溶剂里溶解度不同,用一种溶剂把溶质从它跟另一种溶剂所组成的溶液里提取出来,这种方法叫做萃取,③将碘水中的碘单质萃取出来,互不相溶的物质的分离是分液法;过程②用氯气氧化I-生成I2,发生反应的离子方程式为 Cl2+2I-=I2+2Cl-。
点睛:考查物质的分离和提纯,学习中注意掌握过滤、萃取、蒸馏等操作要点,海带晒干灼烧可生成水和二氧化碳,海带灰中含有碘化钾等物质,溶于水,浸泡过滤得到含有碘离子的溶液,加入氯水或通入氯气,氯气置换出碘,得到碘的水溶液,用四氯化碳萃取得到含碘的有机溶液,经蒸馏可得到碘,以此解答该题。
13.
【分析】(1)根据盖斯定律进行计算。
(2)利用氧化还原反应书写亚磷酸溶液与硝酸银溶液混合生成单质银和NO的反应的离子方程式。
(3)应用三大守恒思想和离子浓度大小比较。
【详解】⑴已知:
根据盖斯定律,可得: ,故答案为:。
⑵亚磷酸溶液与硝酸银溶液混合生成单质银和NO,该反应的离子方程式为,故答案为:。
⑶A. 亚磷酸是二元弱酸,根据物料守恒可知,故A错误;
B. 根据质子守恒可知,故B正确;
C. 是强碱弱酸盐,所以水解,其水溶液呈碱性,溶液中离子浓度大小为,故C错误;
综上所述,答案为:B。
14.(1) H+ HClO
(2)2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
(3) KMnO4
(4)Ca2++CO=CaCO3↓
(5)2Fe2++4Br-+3Cl2=2Fe3++2Br2+6Cl-
【详解】(1)氯水是氯气溶于水得到的水溶液,氯水中有H+、Cl-、Cl2、HClO、H2O等多种微粒,将紫色石蕊试液滴入氯水中,溶液显红色起作用的微粒是H+;过一会儿,溶液颜色逐渐褪去,起作用的微粒是HClO;
(2)工业上用氯气与石灰乳反应来制取漂白粉,化学方程式为2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O;
(3)根据化学反应,Mn元素的化合价由+7价降低到+2价,得电子发生还原反应,所以该反应中氧化剂为KMnO4,用双线桥法表示的电子转移情况如下:;
(4)漂粉精中有CaCl2和Ca(ClO)2,CaCl2与加入的Na2CO3反应生成白色沉淀,则反应的离子方程式为Ca2++CO=CaCO3↓;
(5)氯气具有强氧化性,能将Fe2+、Br-氧化成Fe3+、Br2,所以将过量氯气通入FeBr2溶液中反应的离子方程式为2Fe2++4Br-+3Cl2=2Fe3++2Br2+6Cl-。
15.(1) 混合物 ③ ②④⑤⑨ ③⑩
(2)KHCO3=K++HCO
(3)2HCl+Ba(OH)2=BaCl2+2H2O
(4)Ba2++2OH-+CO2=BaCO3↓+H2O
(5)H++HCO=CO2↑ +H2O
【详解】(1)溶液、胶体都是分散系,因此⑥⑦⑧都是混合物;氧化物是只有两种元素,其中一种是氧元素的纯净物,只有③CO2是氧化物;电解质是在水溶液或熔融状态下能自身电离出离子导电的化合物,②④⑤⑨是电解质;非电解质是在水溶液或熔融状态下都不能自身电离出离子导电的化合物,③⑩是非电解质;故答案为:混合物;③;②④⑤⑨;③⑩;
(2)⑨是强电解质,在水中的电离方程式:KHCO3=K++HCO;故答案为:KHCO3=K++HCO;
(3)可用离子反应表示,是不生成气体或沉淀的强酸强碱中和反应,对应的化学方程式为2HCl+Ba(OH)2=BaCl2+2H2O;故答案为:2HCl+Ba(OH)2=BaCl2+2H2O;
(4)与少量CO2反应的离子方程式:Ba2++2OH-+CO2=BaCO3↓+H2O;故答案为:Ba2++2OH-+CO2=BaCO3↓+H2O;
(5)盐酸与反应的离子方程式:H++HCO=CO2↑+H2O;故答案为:H++HCO=CO2↑+H2O。
16.浅蓝色至无色
【详解】碘单质与硫离子的反应:S2-+I2=S+2I-,过量的碘单质用硫代硫酸钠溶液滴定,碘单质与淀粉溶液混合为蓝色,到达滴定终点时碘单质消耗完溶液为无色,故终点颜色变化为浅蓝色至无色。
17.(1)BD
(2)OH-+H+=H2O
(3)Mg2++2OH-=Mg(OH)2
(4)FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl
(5)用一束激光照射,若有一条光亮的通路,则证明有Fe(OH)3胶体生成
【分析】(1)
溶解MgCl2固体,应该在烧杯中进行,并用玻璃棒不断的搅拌以加速溶解,故选BD。
(2)
OA段表示盐酸和氢氧化钠的反应,该反应的离子方程式为OH-+H+=H2O。
(3)
AB段表示氢氧化钠和氯化镁的反应,该反应的离子方程式为Mg2++2OH-=Mg(OH)2。
(4)
制备胶体的化学方程式为:FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl。
(5)
证明有胶体生成的实验方法是丁达尔现象,具体操作为用一束激光照射,若有一条光亮的通路,则证明有Fe(OH)3胶体生成。
18. +2 +2H+=SO2↑+S↓+H2O 2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2 SO2溶于水显酸性,可能会使生成的Na2S2O3在酸性条件下分解 除去水中溶解的氧气(或空气) 不合理 Na2S2O3与稀H2SO4反应生成的SO2会与H2S发生反应,可能无H2S逸出
【详解】
(1)Na2S2O3中Na是+1价,O是-2价,则根据化合价代数和为0可知S元素的化合价为+2价。
(2)Na2S2O3与稀H2SO4反应生成硫酸钠、二氧化硫、单质硫和水,反应的离子方程式为+2H+=SO2↑+S↓+H2O。
(3)将SO2通入按一定比例配成的Na2S和Na2CO3的混合溶液中,便可得到Na2S2O3,同时生成CO2,因此制备Na2S2O3的化学方程式为2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2;由于SO2溶于水显酸性,可能会使生成的Na2S2O3在酸性条件下分解,所以在制备过程中通入的SO2不能过量。
(4)由于硫化钠易被氧化,所以在配制混合溶液前先将蒸馏水加热煮沸一段时间后再用的目的是除去水中溶解的氧气(或空气)。
(5)由于Na2S2O3与稀H2SO4反应生成的SO2会与H2S发生反应,可能无H2S逸出,所以其结论不合理。
19.(1)OH-+H+=H2O
(2)Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O
(3)CO2+Ca2++2OH-=CaCO3↓+H2O
(4)2Al+3Hg2+=3Hg+2Al3+
(5)2CH3COOH+CaCO3=2CH3COO-+Ca2++H2O+CO2↑
(6)H++HCO=H2O+CO2↑
【详解】(1)盐酸为强酸,氢氧化钠为强碱,两者反应生成可溶性盐和水,HCl、NaOH、NaCl要写成离子形式,水写成分子形式,离子方程式OH-+H+=H2O,答案:OH-+H+=H2O;
(2)强酸稀硫酸与三氧化二铁反应生成可溶性盐硫酸铁和水,H2SO4、 拆成离子,Fe2O3、H2O写成分子,离子方程式Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O,答案:Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O;
(3)澄清石灰水与二氧化碳反应生成难溶性盐碳酸钙和水,Ca(OH)2拆成离子,CO2、CaCO3、H2O写成分子,离子方程式CO2+Ca2++2OH-=CaCO3↓+H2O,答案:CO2+Ca2++2OH-=CaCO3↓+H2O;
(4)铝片与硝酸汞反应生成汞和硝酸铝,Hg(NO3)2和Al(NO3)3拆成离子,离子方程式2Al+3Hg2+=3Hg+2Al3+,答案:2Al+3Hg2+=3Hg+2Al3+;
(5)碳酸钙与醋酸反应生成醋酸钙、水、二氧化碳,碳酸钙、醋酸、水、二氧化碳在离子反应中保留化学式, (CH3COO)2Ca拆成离子,离子方程式为2CH3COOH+CaCO3=2CH3COO-+Ca2++H2O+CO2↑,答案:2CH3COOH+CaCO3=2CH3COO-+Ca2++H2O+CO2↑;
(6)NaH SO4完全电离Na+、H+、,NaHCO3完全电离产生Na+、, H+和反应生成水和二氧化碳,离子方程式H++HCO=H2O+CO2↑,答案:H++HCO=H2O+CO2↑;
20.(1) NaOH Al 氢气
(2) 1:1 5:3 22g
(3)Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O
(4)K2CrO7+14HCl=2KCl+2CrCl3+3Cl2↑+7H2O
【解析】(1)
①氧化物是含有两种元素一种为氧元素的化合物;氢氧化钠属于碱,故填NaOH。
②氧气、氮气、碳属于非金属单质;铝属于金属单质,故填Al。
③空气、碘酒、盐酸都是由多种物质组成的混合物,氢气是一种物质组成的纯净物,故填氢气。
(2)
同温同压下,体积比等于物质的量之比,故同体积的CH4和CO2物质的量之比为1:1;原子个数之比为(1+4):(1+2)=5:3;8gCH4的物质的量为0.5mol,与8gCH4分子数相等的CO2的物质的量为0.5mol,质量为0.5mol×44g/mol=22g。
(3)
稀硫酸清洗铁锈(Fe2O3)的反应为氢离子和氧化铁生成铁离子和水,Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O。
(4)
化学反应前后原子种类数目不变,氧化还原反应中得失电子数目相等;1个铬原子得到3个电子,1个氯原子失去1个电子,根据电子守恒配平进行配平得到方程式:K2CrO7+14HCl=2KCl+2CrCl3+3Cl2↑+7H2O。
21. MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O 浓硫酸 防止空气中的水进入h中 产物SiCl4沸点低,需要冷凝收集 5Fe2+++8H+=5Fe3++Mn2++4H2O 否 KMnO4溶液的紫红色可指示反应终点 取少量还原后的溶液于试管中,滴加KSCN溶液,若不出现血红色,表明Fe3+已被完全还原
【分析】装置A中二氧化锰和浓盐酸共热制取氯气,氯气中混有氯化氢和水,装置B中盛放饱和食盐水除去氯气中的氯化氢,装置C中盛放浓硫酸除去氯气中的水蒸气;纯净、干燥的氯气在装置D中与粗硅反应生成四氯化硅,装置E收集产生的四氯化硅;四氯化硅遇水极易水解,装置F用于防止空气中的水进入h中;氯气有毒,可在F右侧再加一个尾气处理装置来吸收氯气,防止污染环境。
【详解】(1)装置A中二氧化锰和浓盐酸共热制取氯气,反应的离子方程式是MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O。
(2)四氯化硅遇水极易水解,所以和二氧化硅反应的氯气必须是干燥的,则在氯气通入装置D之前需要干燥处理,即装置C中的试剂是浓硫酸,同样原因,装置F是为了防止空气中的水进入h中;SiCl4的沸点为57.7℃,熔点为-70.0℃,熔、沸点较低,所以装置E中的h瓶需要冷却的原因是:产物SiCl4沸点低,需要冷凝收集。
(3)①酸性高锰酸钾溶液有强氧化性,能把亚铁离子氧化生成铁离子,反应的离子方程式为5Fe2+++8H+=5Fe3++Mn2++4H2O。
②由于酸性高锰酸钾溶液为紫红色,可以指示反应终点,所以不需要另加指示剂,当滴入最后一滴KMnO4溶液时,溶液颜色由无色变为紫红色,且30秒不褪色,说明已经达到滴定终点。
③KSCN溶液遇Fe3+,溶液变红,若Fe3+被完全还原,溶液中就不存在Fe3+,因此滴定前检验Fe3+是否被完全还原的实验操作是:取少量还原后的溶液于试管中,滴加KSCN溶液,若不出现血红色,表明Fe3+已被完全还原。
【点睛】本题考查了实验方案设计,涉及氯气的制法、硅的提纯、氧化还原滴定和离子检验,把握制备原理及实验流程中的反应、物质的性质等为解答的关键。
22.(1)有利于硫粉和Na2SO3溶液充分接触,加快反应速率
(2)蒸干会使硫代硫酸钠晶体脱水并发生分解
(3)重结晶
(4)吸收反应生成的CO2和多余的SO2,防止污染大气
(5) ac bde
(6) 93.0%或0.93 BD
【分析】乙醇易溶于水,硫粉用乙醇润湿,有利于硫粉与亚硫酸钠溶液充分接触,S和Na2SO3发生反应:Na2SO3+S+5H2O=Na2S2O3·5H2O,硫代硫酸钠的溶解度随温度升高而显著增大,降低温度,采用重结晶法制取粗产品。
【详解】(1)因为硫难溶于水,微溶于乙醇,用乙醇润湿后,使部分硫溶解,增大了硫与Na2SO3溶液的接触面积,使得反应速率加快。
(2)根据题意,硫代硫酸钠晶体加热时易分解,蒸干会使硫代硫酸钠晶体脱水并发生分解反应。
(3)根据题意,硫代硫酸钠晶体易溶于水,且溶解度随温度升高而显著增大,所得粗产品可以通过重结晶的方法提纯。
(4)根据方程式可知,装置C的作用是吸收反应生成的CO2和多余的SO2,防止污染大气。
(5)要使f中的二氧化硫进入装置B发生反应,需从左端通入,因此需要关闭旋塞a、c,打开旋塞b, d, e,轻轻挤压f,使SO2缓缓地压入B中溶液再次反应,未反应的SO2又被收集在气囊g中。再将g中的气体挤压入f中,如此反复,直至完全反应。
(6)①首先看数据,第2次的数据误差大,应不计入,取1,3数据的平均值为20.00ml,根据反应方程式5I-+IO+6H+=3I2+3H2O和I2+2S2O=2I-+S4O62-有IO~3I2~6 S2O,硫代硫酸钠的浓度为 =0.075mol/L,250ml溶液中Na2S2O3·5H2O的质量为0.075 mol/L×0.25L×248g/mol=4.65g,纯度为=0.93;
②A.锥形瓶用蒸馏水润洗对实验结果无影响,A错误;
B.滴定管未用Na2S2O3溶液润洗,使得Na2S2O3溶液浓度偏低,结果偏低,B正确;
C.滴定终点时俯视读数,使得Na2S2O3溶液体积偏小,浓度偏低,结果偏大,C错误;
D.若滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后消失,使得Na2S2O3溶液体积偏大,浓度偏小,结果偏低,D正确;
故选BD。
23. 紫红色接近褪去 I2+5Cl2+6H2O=2IO+10Cl-+12H+ 分液漏斗 降低碘酸钙的溶解度使其析出,便于后续分离 AC 淀粉溶液 滴入最后一滴硫代硫酸钠溶液后,溶液蓝色刚好褪去30s内不恢复 39.0% 偏低
【分析】在转化过程中,I2被Cl2氧化为HIO3,Cl2自身被还原为HCl,HIO3、HCl易溶于水,不溶于有机溶剂,经过分液操作可实现HIO3、HCl与CCl4的分离,HIO3、HCl溶液进入第三步与KOH反应生成KIO3、KCl,加入CaCl2后,经过冰水浴操作析出溶解度较小的Ca(IO3)2。
【详解】(1)①随着反应的进行,I2逐渐转化为无色的HIO3,当紫红色接近消失时,说明反应基本完成,此时可停止通入氯气,故此处填:紫红色接近褪去;②由分析知,I2被Cl2氧化为HIO3,Cl2自身被还原为HCl,初步确定反应为:I2+Cl2HlO3+HCl,根据元素守恒知方程式左边需添加H2O,结合得失电子守恒配平得方程式为:,HIO3、HCl为强酸,可拆写成离子,改写后对应离子方程式为:;
(2)由分析知,分离时的操作为分液,所需仪器有烧杯、分液漏斗,故此处填分液漏斗;
(3)根据流程知,最终目的为获得Ca(IO3)2,且Ca(IO3)2的溶解度随温度降低而减小,故采用冰水浴的目的为:降低Ca(IO3)2的溶解度,促进其析出,便于后续分离;
(4)A.搅拌可使反应物充分混合,使反应更充分,A正确;B.由分析知,调pH=10后的溶液中还含有KCl,B错误;C.由于Ca(IO3)2不溶于乙醇,故可选用酒精溶液洗涤Ca(IO3)2晶体,C正确;故答案选AC;
(5)由于与反应生成I2,故加入淀粉溶液作指示剂,溶液变蓝,随着生成的I2逐渐与Na2S2O3反应,溶液蓝色逐渐消失,故滴定终点现象为∶滴入最后一滴硫代硫酸钠溶液后,溶液蓝色刚好褪去30s内不恢复;由题目所给反应得关系式:Ca(IO3)2~2~6I2~12Na2S2O3,故,则w(Ca(IO3)2)=;俯视读数,测的体积偏小,故最终浓度偏低。
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