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．下列实验操作或实验仪器的使用错误的是
A．用剩的药品均不能放回原瓶
B．用pH计测量溶液的pH
C．用酸式滴定管量取高锰酸钾溶液
D．洗净的锥形瓶和容量瓶不需要干燥
2．下列离子方程式书写正确的是
A．将固体投入中：
B．在海带灰的浸出液(含有)中滴加双氧水得到：
C．溶液与足量的NaOH溶液反应：
D．向溶液中滴加少量稀硫酸：
3．根据下列装置和物质，能达到相应实验目的的是
A．分离碘和酒精 B．进行酸碱中和滴定 C．验证铁钉能发生析氢腐蚀 D．制备
A．A B．B C．C D．D
4．利用废蚀刻液(含FeCl2、CuCl2及FeCl3)制备碱性蚀刻液[Cu(NH3)4Cl2溶液]和FeCl3 6H2O步骤：用H2O2氧化废蚀刻液、制备氨气、制备碱性蚀刻液[CuCl2+4NH3=Cu(NH3)4Cl2]、固液分离、用盐酸溶解沉淀并制备FeCl3 6H2O。下列有关实验的说法不正确的是
A．用装置甲制备氨气
B．用装置乙可以制备Cu(NH3)4Cl2溶液并沉铁
C．用装置丙可以分离Cu(NH3)4Cl2溶液和Fe(OH)3
D．用装置丁蒸干FeCl3溶液可以直接制备FeCl3 6H2O
5．下列说法正确的是
A．图①装置可用于制取并收集氨气
B．图②操作可排出盛有溶液滴定管尖嘴内的气泡
C．图③操作俯视刻度线定容会导致所配溶液浓度偏大
D．图④装置盐桥中阳离子向溶液中迁移
6．某无色透明溶液遇紫色石蕊试液变红，下列各组离子能在该溶液中大量共存的是
A．Na+、Cu2+、NO、Cl- B．K+、SO、HCO、Na+
C．NH、NO、K+、Ba2+ D．Mg2+、CO、NO、Ca2+
7．如图是用0.1000mol L-1NaOH溶液滴定20.00mL未知浓度盐酸(酚酞做指示剂)的滴定曲线。下列说法正确的是
A．需使用量程为20mL的量筒量取盐酸
B．a点时，c(Na+)C．滴定达到终点时，溶液由粉色变为无色
D．盐酸的物质的量浓度为0.0100mol L-1
8．某同学利用氧化制备，已知锰酸钾()在浓的强碱溶液中可稳定存在，碱性碱弱时易发生反应：。下列装置不能达到实验目的的是
A．用装置甲制取
B．用装置乙除去中的HCl
C．用装置丙使转化成
D．用装置丁分离出溶液中的
9．下列离子方程式的书写正确的是
A．工业上用氯气通入到石灰乳中制漂白粉：
B．磁性氧化铁溶于盐酸：
C．溶液与过量溶液混合：
D．向溶液中通入过量：
10．下列离子方程式与所述事实相符且正确的是
A．向Ca(HCO3)2溶液中加入少量NaOH溶液： Ca2++2+2OH-=CaCO3↓+CO2↑+2H2O
B．向CaCl2溶液中通入CO2：Ca2++CO2+H2O=CaCO3↓+2H+
C．SO2通入双氧水中：SO2+H2O2=2H++SO
D．稀H2SO4与Ba(OH)2溶液反应：H++SO+Ba2++OH-=BaSO4↓+ +H2O
二、填空题
11．回答下列问题：
(1)下列物质中：①NH3 ②Cu ③乙醇 ④石墨 ⑤熔融NaCl ⑥CuCl2溶液 ⑦Na2O ⑧CO2。
A．属于电解质的是 (只填序号，下同)。
B．所给状态下能导电的是 。
(2)写出下列电解质在水中的电离方程式：
NaHSO4 ；
HNO3 ；
(3)写出下列物质间反应的离子方程式：
氢氧化镁固体溶于足量稀盐酸： ；
碳酸氢钠溶液与稀盐酸混合： 。
12．为测定产品中Zn3(PO4)2·4H2O的含量，进行如下实验，已知滴定过程中Zn2＋与H2Y2－按1∶1反应。
步骤Ⅰ：准确称取0.457 0 g产品于烧杯中，加入适量盐酸使其溶解，将溶液转移至100 mL容量瓶，定容
步骤Ⅱ：移取20.00 mL上述溶液于锥形瓶中，加入指示剂，在pH＝5～6的缓冲溶液中用0.020 00 mol·L－1 Na2H2标准溶液滴定至终点，测得Na2H2Y标准溶液的用量为27.60 mL。
(1)步骤Ⅱ中移取溶液时所使用的玻璃仪器为 ；
(2)产品中Zn3(PO4)2·4H2O的质量分数为 ；
(3)下列操作中，导致产品中Zn3(PO4)2·4H2O含量测定值偏低的是________。
A．步骤Ⅰ中定容时俯视刻度线
B．步骤Ⅰ中转移溶液时未洗涤烧杯
C．步骤Ⅱ中滴定管未用Na2H2Y标准溶液润洗
D．步骤Ⅱ中滴定前滴定管内无气泡，滴定结束后有气泡
13．按要求回答下列问题
(1)将氨与氯气混合也会产生白烟，用化学方程式解释产生白烟的过程： 。
(2)在饱和溶液中滴加，产生刺激性气味的气体和白色沉淀，用离子方程式解释其现象： ，体现 。
(3)实验室常用饱和氯化铵与亚硝酸钠加热来制取氮气，写出发生反应的化学方程式： ，体现 。
14．填空。
(1)CH4、CO2和碳酸都是碳的重要化合物，实现碳及其化合物的相互转化。对开发新能源和降低碳排放意义重大。
已知：①
②
③
写出由甲烷和氧气合成液态甲醇的热化学方程式： 。
(2)已知：
则反应的△H= kJ mol-1。
(3)若将NaHSO4与Ba(OH)2在溶液中按物质的量之比为1:1混合，化学反应的离子方程式是 。
(4)实验室现欲用质量分数为98%，密度为包的浓H2SO4溶液配制450 mL浓度为的稀H2SO4溶液，用量筒量取所需浓H2SO4溶液的体积是 mL。
15．已知1L某待测液中除含有0.2mol·L-1的Na＋外，还可能含有下列离子中的一种或几种：
阳离子 K＋、NH、Mg2＋、Ba2＋、Fe3＋
阴离子 Cl-、Br-、CO、HCO、SO
现进行如下实验操作(每次实验所加试剂均过量)：
已知：NaHCO3＋NaOH=Na2CO3＋H2O
(1)由气体B可确定待测液中含有的离子是 。
(2)由沉淀D和沉淀E可以判断待测液中一定含有的离子是 ，据此可以排除的离子是 。
(3)由白色沉淀B可确定待测液中含有的离子是 。
(4)某同学读图后，认为待测液中一定不含溴离子，他判断的依据是 。
(5)综合分析，待测液中K＋的最小浓度为 。
16．草酸合铜酸钾是一种重要的化工原料，其晶体组成可表示为KxCuy(C2O4)z·wH2O。
(1)实验室用CuSO4溶液和NaOH溶液混合制备Cu(OH)2，再将所得Cu(OH)2与KHC2O4溶液混合，可制备草酸合铜酸钾晶体。
①已知室温下，Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20。制备Cu(OH)2的过程中，pH=7时，溶液中c(Cu2+)= 。
②已知H2C2O4是一种二元弱酸，实验室可以用酸性高锰酸钾溶液标定草酸溶液的浓度，其离子方程式为 。
(2)一种测定草酸合铜酸钾晶体组成的方法如下：
步骤Ⅰ 准确称取1.7700 g样品，充分加热，剩余固体为K2CO3与CuO的混合物，质量为1.0900 g。
步骤Ⅱ 准确称取1.7700 g样品，用NH3·H2O/NH4Cl溶液溶解、加水稀释，定容至100 mL。
步骤Ⅲ 准确量取步骤Ⅱ所得溶液25.00 mL于锥形瓶中，滴入指示剂，用浓度为0.05000 mol·L－1的EDTA标准溶液滴定至终点。(已知Cu2+与EDTA反应的化学计量数之比为1∶1)。
重复上述滴定操作两次，有关数据记录如下表：
第一次滴定 第二次滴定 第三次滴定
消耗EDTA标准溶液的体积/mL 25.92 24.99 25.01
①第一次滴定消耗的EDTA标准溶液的体积明显偏大，可能的原因有 (填字母)。
A．锥形瓶水洗后未干燥
B．滴定时锥形瓶中有液体溅出
C．装EDTA标准溶液的滴定管水洗后未润洗
D．开始滴定时，滴定管尖嘴部分未充满液体
②通过计算确定该样品的化学式 (写出计算过程)。
【参考答案】
一、选择题
1．A
解析：A．金属Na等易发生安全事故的试剂应放回原瓶，A错误；
B．溶液具有强氧化性，会漂白试纸，可以用pH计测量溶液的pH，B正确；
C．高锰酸钾溶液具有强氧化性，不可以使用碱式滴定管，否则会氧化橡胶，需要用酸式滴定管量取高锰酸钾溶液，C正确；
D．洗净的锥形瓶和容量瓶不需要干燥，有水残余不影响使用，D正确。
故选A。
2．D
解析：A．将固体投入中离子方程式：，A项错误；
B．海带灰的浸出液(含有)中滴加双氧水得到离子方程式：，B项错误；
C．溶液与足量的NaOH溶液反应离子方程式：，C项错误；
D．向溶液中滴加少量稀硫酸离子方程式：，D项正确；
故选D。
3．D
解析：A．碘易溶于酒精，无法通过分液操作将碘和酒精分离，A错误；
B．氢氧化钠溶液应装在碱式滴定管中，B错误；
C．食盐水浸泡过的铁钉和空气接触，发生的是吸氧腐蚀，不是析氢腐蚀，C错误；
D．氨气，二氧化碳通入饱和氢化钠溶液中生成碳酸氢钠沉淀和氯化铵，过滤得到碳酸氢钠晶体，D正确；
故选D。
4．D
解析：A．NH4Cl和Ca(OH)2固体加热制备NH3，A项正确；
B．NH3可将CuCl2转变为Cu(NH3)4Cl2液，同时将Fe3+转变为Fe(OH)3沉淀，B项正确；
C．Cu(NH3)4Cl2溶液和Fe(OH)3为固液混合体系，可选用过滤如图丙，C项正确；
D．FeCl3在加热条件下水解加剧得到Fe(OH)3，所提直接如图丁蒸干得到Fe(OH)3，D项错误；
故选D。
5．C
解析：A．氯化铵受热分解生成氨气和氯化氢，遇冷又化合生成氯化铵，则直接加热氯化铵无法制得氨气，实验室用加热氯化铵和氢氧化钙固体的方法制备氨气，故A错误；
B．高锰酸钾溶液具有强氧化性，会腐蚀橡胶管，所以高锰酸钾溶液应盛放在酸式滴定管在，不能盛放在碱式滴定管中，故B错误；
C．配制一定物质的量浓度的溶液时，俯视刻度线定容会使溶液的体积偏小，导致所配溶液浓度偏大，故C正确；
D．由图可知，锌铜原电池中，锌电极为原电池的负极，铜为正极，盐桥中阳离子向硫酸铜溶液中迁移，故D错误；
故选C。
6．C
解析：A．Cu2+显蓝色，无色透明的溶液中有颜色的离子不能存在，A不符合题意；
B．遇紫色石蕊试液变红说明有大量存在，HCO与H+反应生成CO2和H2O，B不符合题意；
C．该组离子不反应，且可与大量氢离子共存，C符合题意；
D．CO与Mg2+、Ca2+均会生成沉淀，且不能与大量共存，D不符合题意；
故选C。
7．B
解析：A．量筒的最小读数为0.1mL，应该使用酸式滴定管量取20.00mL未知浓度盐酸，故A错误；
B．a点溶液的pH<7，此时溶液呈酸性，则c(H+)>c(OH﹣)，结合电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(OH﹣)+c(Cl﹣)可知：c(Na+)C．用氢氧化钠溶液滴定未知浓度的盐酸，滴定达到终点时，溶液颜色应该由无色变为粉色，故C错误；
D．结合图示可知，滴定终点时消耗20.00mL 0.1000mol L﹣1NaOH溶液，未知浓度的盐酸体积为20.00mL，根据关系式NaOH～HCl可知，未知盐酸的物质的量浓度与氢氧化钠溶液的浓度相等，也是0.100mol L﹣1，故D错误；
故选：B。
【点睛】本题考查中和滴定，明确图示曲线变化的意义为解答关键，注意掌握电荷守恒及滴定终点的判断方法，试题侧重考查学生的分析能力及化学实验能力，题目难度不大。
8．B
解析：A．浓盐酸与漂白粉反应可生成氯气，可选图中固液反应装置制备，故A正确；
B．HCl与碳酸氢钠溶液反应生成二氧化碳，氯气中引入新杂质，不能除杂，应选饱和食盐水洗气，故B错误；
C．Cl2氧化K2MnO4可生成KMnO4，可选装置丙使K2MnO4转化成KMnO4，故C正确；
D．二氧化锰不溶于水，可选图中过滤装置分离，故D正确；
故选：B。
9．C
解析：A．工业上将Cl2通入石灰乳中制漂白粉：，故A错误；
B．磁性氧化铁为，溶于盐酸离子方程式为，故B错误；
C．溶液与过量溶液混合，生成偏铝酸钠，离子方程式为，故C正确；
D．向溶液中通入过量，离子方程式为，故D错误；
故答案选C
10．C
解析：A．向Ca(HCO3)2溶液中加入少量NaOH溶液生成碳酸钙和水，离子方程式为：Ca2+++OH-=CaCO3↓+H2O，故A错误；
B．向CaCl2溶液中通入CO2不会有碳酸钙沉淀生成，故B错误；
C．SO2通入双氧水中发生氧化还原反应生成硫酸根，离子方程式为：SO2+H2O2=2H++SO，故C正确；
D．稀H2SO4与Ba(OH)2溶液反应生成硫酸钡沉淀和水，离子方程式为：2H++SO+Ba2++2OH-=BaSO4↓ +2H2O，故D错误；
故选C。
二、填空题
11．(1) ⑤⑦ ②④⑤⑥
(2)NaHSO4=Na++H++SO HNO3=H++NO
(3)Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O HCO+H+=H2O+CO2↑
【分析】①NH3是非电解质，②Cu是单质，③乙醇是非电解质，④石墨是单质，⑤熔融NaCl是电解质，⑥CuCl2溶液是混合物，⑦Na2O是电解质，⑧CO2是非电解质。
解析：（1）A.由以上分析可知，属于电解质的是⑤熔融NaCl和⑦Na2O；
B. 金属、石墨、有自由移动阴阳离子的可以导电，故为②④⑤⑥；
（2）NaHSO4在水溶液中完全电离，生成Na+、H+、，电离方程式为NaHSO4=Na++H++；HNO3在水中发生完全电离，生成H+和，电离方程式为HNO3=H++；
（3）氢氧化镁固体溶于足量稀盐酸生成氯化镁和水，离子方程式为Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O；碳酸氢钠溶液与稀盐酸混合生成氯化钠、水和二氧化碳，离子方程式为+H+=H2O+CO2↑。
12．(1)移液管(或酸式滴定管)
(2)92%
(3)BD
解析：（1）移取溶液时所使用的玻璃仪器为移液管(或酸式滴定管)；
（2）滴定时有关系：Zn3(PO4)2·4H2O～3Zn2＋～3Na2H2Y，消耗Na2H2Y物质的量为27.60×10－3 L×0.020 00 mol·L－1＝5.52×10－4 mol，则样品中含有Zn3(PO4)2·4H2O的物质的量为×＝9.2×10－4 mol，则产品中Zn3(PO4)2·4H2O的质量分数为×100%＝92%。
（3）A．步骤Ⅰ中定容时俯视刻度线，导致产品浓度偏高，测定值偏高；
B．步骤Ⅰ中转移溶液时未洗涤烧杯，导致产品浓度偏低，测定值偏低；
C．步骤Ⅱ中滴定管未用Na2H2Y标准溶液润洗，所需标准液体积偏高，测定值偏高；
D．步骤Ⅱ中滴定前滴定管内无气泡，滴定结束后有气泡，所需标准液体积偏低，测定值偏低；
故选BD。
13．(1)，
(2) 水解呈酸性
(3) 的还原性
解析：（1）将氨与氯气混合时的反应方程式：，，氯化铵是固体小颗粒，所以会产生白烟。
（2）水解使溶液显酸性，能和氢离子作用生成氢氧化铝沉淀，并有弱电解质NH3 H2O生成，NH3 H2O分解会以氨气的形式从溶液中分离出来，离子方程式为：。
（3）饱和氯化铵与亚硝酸钠反应生成N2，N元素由-3价上升到0价，又由+3价下降到0价，根据得失电子守恒和原子守恒配平方程式为：，中N元素化合价上升，体现了其还原性。
14．(1)CH4(g)+O2(g)=CH3OH(g) H=-164kJ mol-1
(2)+53.1
(3)Ba2+ + OH－+ H++= BaSO4↓+ H2O
(4)5.0
解析：（1）①
②
③
利用盖斯定律，将反应①+②+③×得，甲烷和氧气合成液态甲醇的热化学方程式：CH4(g)+O2(g)=CH3OH(g) H=(206.1-128.3-483.6×) kJ mol-1=-164kJ mol-1。答案为：CH4(g)+O2(g)=CH3OH(g) H=-164kJ mol-1；
（2）①
②
利用盖斯定律，将反应①×-②得，反应的△H=(-4.4×+55.3) kJ mol-1=+53.1 kJ mol-1。答案为：+53.1；
（3）若将NaHSO4与Ba(OH)2在溶液中按物质的量之比为1:1混合，则反应生成等摩尔的BaSO4、H2O、NaOH，离子方程式是Ba2+ + OH－+ H++= BaSO4↓+ H2O。答案为：Ba2+ + OH－+ H++= BaSO4↓+ H2O；
（4）质量分数为98%，密度为的浓H2SO4，物质的量浓度为mol/L=18mol/L，配制450 mL浓度为的稀H2SO4溶液，用量筒量取所需浓H2SO4溶液的体积是=5.0mL。答案为：5.0。
【点睛】物质的量浓度与密度、质量分数之间的关系为：。
15．NH CO、SO Mg2＋、Ba2＋、Fe3＋ HCO 向溶液B中通入氯气，溶液呈浅黄绿色(或向溶液B中滴加硝酸酸化的硝酸银溶液，出现白色沉淀) 0.1mol·L-1
【分析】待测液和氯化钡溶液反应得到沉淀A，则溶液中可能含有CO、SO，向沉淀A中加入稀硝酸生成气体，且有部分沉淀不溶解，则溶液中存在CO和SO，根据离子共存知，溶液中不存在Mg2＋、Ba2＋、Fe3＋；滤液A中有Ba2+，加入过量的NaOH溶液得到气体B、白色沉淀B，则溶液中一定含有NH、HCO，气体B为NH3，白色沉淀B为BaCO3，滤液B中通入氯气，得浅黄绿色溶液，溶液中一定没有Br ，滤液B中加入硝酸银、硝酸溶液得到白色沉淀C，C为AgCl，说明滤液B中含有Cl ，由于加入氯化钡溶液，不能确定原溶液中是否含有Cl ，据此分析解答。
解析：(1)由滤液A加入NaOH反应生成气体B，则B肯定为NH3，则由此可以确定待测液中含有的离子是NH；
(2)待测液和氯化钡溶液反应得到沉淀A，则溶液中可能含有CO、SO，向沉淀A中加入稀硝酸生成气体，且有部分沉淀不溶解，则溶液中存在CO和SO，根据离子共存知，溶液中不存在Mg2＋、Ba2＋、Fe3＋；
(3)滤液A中有Ba2+，加入过量的NaOH溶液得到白色沉淀B，则溶液中一定有HCO，发生反应HCO＋OH-= CO＋H2O，Ba2+与CO结合生成BaCO3沉淀，则由白色沉淀B可确定待测液中含有的离子是HCO；
(4)由图中信息可知，滤液B中通入氯气，得浅黄绿色溶液，则溶液中一定没有Br ，且向溶液B中滴加硝酸酸化的硝酸银溶液，出现白色沉淀，也能说明溶液中一定没有Br ；
(5)根据元素守恒可知：n(CO)=、n(SO)=、n(HCO)=、n(NH)=；根据溶液呈电中性，有：2×n(SO)+n(HCO)+2×n(CO)=2×0.05mol+0.1mol+2×0.1mol=0.4mol，n(NH)+n(Na+)=0.1mol+1L×0.2mol L-1=0.3mol；由于阳离子所带的正电荷总数小于负电荷总数，所以一定含有阳离子K＋；若原溶液中不存在Cl ，则K＋的物质的量是0.4mol－0.3mol=0.1mol，K＋浓度是c(K＋)=，若存在Cl ，则K+的浓度应该大于0.1 mol·L 1，故待测液中K＋的最小浓度为0.1 mol·L 1。
16．(1) 2.2×10－6 mol·L－1 +5H2C2O4+6H+=2Mn2+ +10CO2↑+8H2O
(2)CD K2Cu(C2O4)2·2H2O
解析：（1）①c(Cu2+)=；②离子方程式为+5H2C2O4+6H+=2Mn2+ +10CO2↑+8H2O；
（2）①A．锥形瓶水洗后未干燥，对实验误差无影响，A选项错误；B．滴定时锥形瓶中有液体溅出，消耗EDTA标准液偏小，B选项错误；C．装EDTA标准溶液的滴定管水洗后未润洗，装入溶液被稀释，消耗标准液体积偏大，C选项正确；D．开始滴定时，滴定管尖嘴部分未充满液体，V始偏小，消耗标注液ΔV偏大，D选项正确；答案选CD；②根据Cu2+与EDTA反应的化学计量数关系可知样品中n(Cu2+)=n(EDTA)=0.05000××=0.005000mol，则样品中n(K+)=，n(K+):n(Cu2+)=2:1，设草酸合铜酸钾的化学式为K2Cu(C2O4)x，其中K为+1，Cu为+2，根据化合价代数和为0可得x=2，则样品中 n(C2O)=0.01000mol，样品中n(H2O)=，通过计算确定得该样品的化学式为K2Cu(C2O4)2·2H2O