新編高中化學(xué) 第三章 第4節(jié) 第2課時 離子反應(yīng)的應(yīng)用課時作業(yè) 魯科版選修4

新編化學(xué)精品資料第四節(jié)離子反應(yīng)第2課時 離子反應(yīng)的應(yīng)用一、選擇題（本題包括7小題，每小題6分，共42分）1. 氯氣溶于水后和水反應(yīng)，欲從反應(yīng)混合物中分離出HClO溶液，下列方法可選用的是 （）                                                          （     ）A加硫酸鈣，充分反應(yīng)后蒸餾          B加碳酸鈣，充分反應(yīng)后蒸餾C加氯化鈉，充分反應(yīng)后蒸餾                D加氯化鈣，充分反應(yīng)后蒸餾【答案】B【解析】在化學(xué)反應(yīng)中，一般的反應(yīng)規(guī)律為：強(qiáng)酸制取弱酸，強(qiáng)酸和弱酸鹽反應(yīng)，弱酸和強(qiáng)酸鹽不反應(yīng)。鹽酸是強(qiáng)酸，次氯酸是弱酸，考慮選一種能跟鹽酸反應(yīng)，不能跟次氯酸反應(yīng)的物質(zhì)。硫酸鈣和氯化鈣都是強(qiáng)酸鹽，不能跟鹽酸反應(yīng)；碳酸鈣能跟鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳，但由于碳酸的酸性比次氯酸的酸性強(qiáng)，所以碳酸鈣不能跟次氯酸反應(yīng)，可以選碳酸鈣；加氯化鈉和二者都不反應(yīng)，達(dá)不到分離的目的。2.下列除去雜質(zhì)的方法中正確的是（ ）A. 乙烷中混有乙烯，把混合氣體通入酸性高錳酸鉀溶液中B.乙醇中混有乙酸，加入NaOH溶液后，用分液漏斗分液C. 溴苯中混有溴，加入KI溶液后，用分液漏斗分液D.苯甲醛中混有苯甲酸，加入KOH，再加熱蒸餾【答案】D【解析】乙醇中混有乙酸，加入NaOH溶液后，反應(yīng)生成CH3COONa，但是因?yàn)橐掖己鸵掖尖c均易溶于水，不能用分液漏斗分液而除去；溴苯中混有溴，加入KI溶液后，發(fā)生反應(yīng)Br22KI = 2KBrI2，但是I2和Br2還是溶于溴苯，不能用分液漏斗分液而除去；苯甲醛中混有苯甲酸，苯甲酸變成了離子化合物的苯甲酸鉀，再加熱蒸餾時，由于苯甲醛的沸點(diǎn)較低，先揮發(fā)出來，收集餾分冷凝就可以得到較純凈的苯甲醛，實(shí)現(xiàn)了除雜。3.下列除雜質(zhì)的方法不可行的是()A將混合氣體通過灼熱的銅網(wǎng)除去CO2中的少量COB用過量氨水除去Al3溶液中的少量Mg2C用新制的生石灰，通過加熱蒸餾，以除去乙醇中的少量水D用鹽酸除去AgCl中少量的Ag2CO3【答案】A【解析】除去CO2中的少量CO可以把混合氣體通入熱的CuO，通過灼熱的銅網(wǎng)除不去CO。4.要鑒別戊烯中是否混有少量的甲苯，正確的實(shí)驗(yàn)方法是 （ ）A加入四氯化碳溶液，萃取，觀察是否分層B利用焰色反應(yīng)，點(diǎn)燃這種液體，然后再觀察火焰的顏色C先加足量溴水，然后再加入酸性高錳酸鉀溶液D先加足量的酸性高錳酸鉀溶液，然后再加入溴水答案：C【解析】戊烯和甲苯二者均溶于四氯化碳，溶液不分層，因此不能鑒別；焰色反應(yīng)是金屬元素的性質(zhì)，不能用來鑒別有機(jī)物；戊烯和甲苯均能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，但是戊烯能使溴水褪色，甲苯不能使溴水褪色，可先加入足量的溴水，除去戊烯，再用酸性高錳酸鉀溶液檢驗(yàn)甲苯。二、非選擇題5.現(xiàn)有一包固體粉末，可能是CaCO3.Na2CO3.Na2SO4.CuSO4.NaCl中的一種或幾種，為確定其組成，取適量試樣進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)。請根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象判斷：（1）取試樣溶于水，得到無色澄清溶液，則此固體粉末中一定沒有_ 、_。（2）取上述溶液適量，滴加過量的BaCl2溶液，出現(xiàn)白色沉淀，再加入過量的稀硝酸，沉淀部分消失并產(chǎn)生氣泡。則此固體粉末中一定有_ 、_  。（3）取步驟（2）實(shí)驗(yàn)后的上層清液，加入稀硝酸、硝酸銀溶液，出現(xiàn)白色沉淀，由此該同學(xué)得出此固體粉末中一定含有NaCl，你認(rèn)為此結(jié)論是否正確        （填“是”或“否”）。（4）對于是否含有NaCl，你認(rèn)為應(yīng)對步驟（2）作如何改進(jìn)              （若步驟（3）填“是”，此空不作答）。 【答案】（1）CaCO3    CuSO4（2）Na2CO3   Na2SO4 （3）否           （4）將BaCl2溶液換成Ba(NO3)2溶液或Ba(OH)2溶液【解析】根據(jù)題意，實(shí)驗(yàn)（1）中得無色溶液，而硫酸銅溶于水顯藍(lán)色，碳酸鈣不溶于水，推斷出原混合物中不含有CuSO4.CaCO3；根據(jù)實(shí)驗(yàn)（2）中的現(xiàn)象，說明加入過量的BaCl2溶液后，沉淀中有BaCO3.和BaSO4；但是加入BaCl2溶液時使得（2）中的溶液中一定含有Cl-，因此（3）中加入稀硝酸、硝酸銀溶液，一定會出現(xiàn)白色沉淀，不能肯定原固體粉末中一定含有NaCl，如果要檢驗(yàn)出原固體粉末中是否一定含有NaCl，可將BaCl2溶液換成Ba(NO3)2溶液或Ba(OH)2溶液。6.有一瓶澄清溶液，其中可能含有K+、Na+、Mg+、Al3+、Cl-、AlO2-、I-、OH中的幾種，取該溶液進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)；   用pH試紙檢測，溶液星強(qiáng)堿性，焰色反應(yīng)透過藍(lán)色鈷玻璃觀察到紫色火焰。   取部分溶液，加入少量CCl4及數(shù)滴新制的氯水，經(jīng)振蕩、靜置后，CCl4層呈紫紅色。   另取部分溶液，逐滴加人稀HCl溶液，使溶液從堿性逐漸變?yōu)樗嵝裕诶旒舆^程中溶液出現(xiàn)沉淀；滴加完畢后，溶液中沉淀消失。   根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)事實(shí)入完成下列問題：   (1)該溶液中肯定存在的離子有_           _ 。   (2)該溶液中肯定不存在的離子有_            _ 。   (3)該溶液中還不能確定是否存在的離子有_          _?！敬鸢浮?1)K+、I-、AlO2-、OH -   (2)Mg2+ Al3+     (3)Na+、Cl- 【解析】根據(jù)題意，由知，有K+、OH，無Mg2+ Al3+；由知，有I-；由知，有AlO2-；Na+、Cl-無法確定。7.現(xiàn)有A、B、C、D、E、F六種化合物，已知它們的陽離子有，陰離子有，現(xiàn)將它們分別配成的溶液，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：      測得溶液A、C、E呈堿性，且堿性為A>E>C；      向B溶液中滴加稀氨水，先出現(xiàn)沉淀，繼續(xù)滴加氨水，沉淀消失；      向D溶液中滴加溶液，無明顯現(xiàn)象；      向F溶液中滴加氨水，生成白色絮狀沉淀，沉淀迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色。根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,回答下列問題:(1)   實(shí)驗(yàn)中反應(yīng)的化學(xué)方程式是                                                                                                        ; (2)E溶液是        ,判斷依據(jù)是                                                                                                                       ; (3)寫出下列四種化合物的化學(xué)式:A                 、C                         、D                        、F                            .【答案】（1）AgNO3+NH3H2O=AgOH+NH4NO3AgOH+ 2NH3H2O=Ag（NH3）2OH+2H2O（2）碳酸鉀 由中堿性強(qiáng)弱的順序可知，E是碳酸鹽，六種酸根形成可溶性鹽的只有鉀離子，所以E是碳酸鉀（3）Ba(OH)2，Ca（CH3COOH）2 AlCl3 FeSO4【解析】本題考查離子共存、鹽類水解綜合運(yùn)用。根據(jù)溶液的性質(zhì)，確定CO32只能與K+形成顯堿性的溶液，另外可能形成的堿性溶液為堿Ba(OH)2 。由于醋酸的酸性大于碳酸，所以醋酸鹽水解的堿性小于碳酸鹽，因此A為Ba(OH)2，E為K2CO3，C為醋酸鹽，由可得B中陽離子為Ag+，則肯定為AgNO3，由可得D中無SO42，則F中的陰離子為SO42，D中的陰離子為Cl。由可得F中的陽離子為Fe2+，即F為FeSO4，而CH3COO若與Al3+形成溶液時，Al3+也發(fā)生水解，所以C為醋酸鈣，而D為AlCl3。8.由幾種離子化合物組成的混合物，含有以下離子中的若干種：K+、C1、NH4+、Mg2+、CO32-、Ba2+、SO42。將該混合物溶于水后得澄清溶液，現(xiàn)取3份100mL該溶液分別進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)序號實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)結(jié)果1加AgNO3溶液有白色沉淀生成2加足量NaOH溶液并加熱收集到氣體1.12L（已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積）3加足量BaC12溶液時，對所得沉淀進(jìn)行洗滌、干燥、稱量；再向沉淀中加足量稀鹽酸，然后干燥、稱量第一次稱量讀數(shù)為6.27g，第二次稱量讀數(shù)為2.33g試回答下列問題：（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)1對C1是否存在的判斷是                （填“一定存在”、“一定不存在”或“不能確定”）；根據(jù)實(shí)驗(yàn)13判斷混合物中一定不存在的離子是                            。（2）試確定溶液中一定存在的陰離子及其物質(zhì)的量濃度（可不填滿）：陰離子符號物質(zhì)的量濃度（mol·L1）    （3）試確定K+是否存在？                ，判斷的理由是                                                                                  ?！敬鸢浮浚?）不能確定，Ba2+、Mg2+   （2）陰離子符號物質(zhì)的量濃度（mol·L1）SO42-0.1CO32-0.2（3）存在，溶液中肯定存在離子是NH4+、CO32-和SO42-。經(jīng)計(jì)算，NH4+的物質(zhì)量為0.05mol，CO32-、SO42-的物質(zhì)的量分別為0.02mol和0.01mol，根據(jù)電荷守恒，得K+一定存在。【解析】本題非常成功的地方是將傳統(tǒng)的離子共存和無機(jī)化合物的推斷巧妙嫁接，解本題的關(guān)鍵是要根據(jù)所給的表格初步推斷出物質(zhì)的存在可能性，最后用數(shù)據(jù)檢驗(yàn)。該混合物溶于水后得澄清溶液，說明Ba2+和SO42不能同時存在，加足量NaOH溶液并加熱產(chǎn)生氣體，說明存在NH4 ，由1.12L氨氣可知，NH4 的物質(zhì)的量為0.05mol，在第三步操作中，沉淀有兩種，說明存在SO42-和CO32-，則該混合物中不存在Ba2+，同時也不存在Mg2。（1）由于未知液分三組分別做實(shí)驗(yàn)，C1和SO42都可以與AgNO3溶液產(chǎn)生白色沉淀，所以無法確定C1的存在；第（3）組實(shí)驗(yàn)第二次稱量的是BaSO4固體的質(zhì)量，說明原溶液中有SO42-，根據(jù)離子共存規(guī)律一定沒有Ba2+；根據(jù)已知的離子可知，第一次稱量的固體還有BaCO3，說明原溶液中還有CO32-，而Mg2+與CO32-不能共存，所以一定沒有Mg2+。（2）根據(jù)第（3）實(shí)驗(yàn)稱得固體的質(zhì)量，可求得：n（BaSO4）=2.33÷233=0.01mol，n（BaCO3）=（6.27g-2.33g）÷197g·mol-1=0.02mol所以n（SO42-）=0.01mol，c（SO42-）=0.01÷0.1=0.1mol·L1；n（CO32-）=0.02mol，c（CO32-）=0.02mol÷0.1L=0.2mol·L-1。（3）利用第（2）組實(shí)驗(yàn)可求得n（NH4+）=0.05mol，c（NH4+）=0.5mol·L1。根據(jù)電荷守恒規(guī)律：2×c（CO32-）+2×c（SO42-）=0.6mol·L-1，而1×c（NH4+）=0.5mol·L-1，所以必然還有陽離子，已知的還剩K+。故一定有K+。反思總結(jié)自我學(xué)習(xí)評價 錯題序號錯因分析及對策本章綜合探究本章知識整合物質(zhì)在水溶液中的行為XX水溶液沉淀溶解平衡弱電解質(zhì)的電離 離子反應(yīng)鹽類的水解弱電解質(zhì)的電離真題回放例1（2008·重慶）下列各組離子在給定條件下能大量共存的是（  ）A在pH=1的溶液中：NH4+、K+、ClO-、Cl-B有SO42-存在的溶液中：Na+、Mg2+、Ca2+、I-C有NO-3存在的強(qiáng)酸性溶液中：NH+4.Ba2+、Fe2+、Br-D在c(H+)=1.0×10-13mol·L-1的溶液中：Na+、S2、AlO-2.SO23答案：D解析：選項(xiàng)A中，溶液呈強(qiáng)酸性，溶液中的ClClO2H+=Cl2H2O；選項(xiàng)B中Ca2SO42 =CaSO4；選項(xiàng)C中在酸性溶液中NO3具有強(qiáng)氧化性，與Fe2、Br不能共存；選項(xiàng)D中溶液呈強(qiáng)堿性，這幾種離子均能共存。例2（08全國1卷）在溶液中加入中量Na2O2后仍能大量共存的離子組是（    ）ANH+4.Ba2+、Cl-、NO-3 BK+、AlO-2.Cl-、SO2-4CCa2+、Mg2+、NO-3.HCO-3     DNa+、Cl-、CO2-3.SO2-3【答案】B【解析】此題主要從兩方面考慮：一是考慮Na2O2的氧化性，溶液中具有還原性的離子不能共存，如選項(xiàng)D中的SO32；二是2Na2O22H2O=4NaOHO2，考慮不能與OH共存的離子，如選項(xiàng)A中的NH4，選項(xiàng)C中的Mg2、Ca2、HCO3。例3（08海南高考）在pH13的無色溶液中，可以大量共存的一組離子是（   ）ANH4+、NO3 、K+、SO42 BCO32_、NO3、HCO3、Na+CNa+、ClO、AlO2、NO3 DCrO42、K+、Na+、SO42【答案】C【解析】pH13，溶液中的c(OH)0.1mol·L1，選項(xiàng)A中NH4與OH不能共存；選項(xiàng)B中HCO3與OH不能共存；選項(xiàng)D中CrO42為黃色。例4（09安徽高考）在溶液中能大量共存的一組離子或分子是A. 、 B.K+ 、Al3+、 、NH3·H2OC.Na+、K+、Cl2 D.Na+ 、CH3COO-、OH-【答案】D【解析】A項(xiàng)中H與HCO3能夠反應(yīng)生成CO2氣體，不能大量共存，錯誤；Al3與氨水可以發(fā)生反應(yīng)：Al33NH3·H2O=Al(OH)33NH4，B選項(xiàng)錯誤；Cl2具有氧化性，可以將SO32氧化為SO42，方程式為：Cl2H2OSO32=SO42Cl2H，C選項(xiàng)錯誤。例5.（2010上海卷） 下列溶液中微粒濃度關(guān)系一定正確的是A氨水與氯化銨的pH=7的混合溶液中：Cl->NH4+BpH=2的一元酸和pH=12的一元強(qiáng)堿等體積混合： OH-= H+C0.1 mol·L-1的硫酸銨溶液中：NH4+>SO42->H+D0.1 mol·L-1的硫化鈉溶液中：OH-=H+HS-+H2S【答案】C【解析】此題考查了溶液中的微粒濃度的大小比較。氨水和氯化銨混合溶液的pH=7時，溶液中H+=OH-，則Cl-=NH4+，A錯；由于pH=2的酸的強(qiáng)弱未知，當(dāng)其是強(qiáng)酸正確，當(dāng)其是弱酸時，酸過量則溶液中H+>OH-，B錯；1mol.L-1的硫酸銨溶液中，銨根離子部分水解，根據(jù)物質(zhì)的組成，可知：NH4+>SO42->H+，C對；1mol.L-1的硫化鈉溶液中，根據(jù)物料守恒，可知OH-=H+HS-+2H2S，D錯?！炯记牲c(diǎn)撥】在解答溶液中微粒濃度的大小比較類的題目時，核心是抓住守恒，其包括：電荷守恒、物料守恒和質(zhì)子（氫離子）守恒。其中電荷守恒是指溶液中陽離子所帶正電荷總數(shù)等于陰離子所帶負(fù)電荷總數(shù)；物料守恒是指原子個數(shù)守恒或質(zhì)量守恒；質(zhì)子守恒：是指在強(qiáng)堿弱酸鹽或強(qiáng)酸弱堿鹽溶液中，由水所電離的H與OH量相等。 例6.（2010四川理綜卷）有關(guān)100ml 0.1 mol/L 、100ml 0.1 mol/L 兩種溶液的敘述不正確的是A.溶液中水電離出的個數(shù)：> B.溶液中陰離子的物質(zhì)的量濃度之和:>C.溶液中: D.溶液中:【答案】 C【解析】本題考查鹽類水解知識；鹽類水解促進(jìn)水的電離,且Na2CO3的水解程度更大，堿性更強(qiáng)，故水中電離出的H+個數(shù)更多，A項(xiàng)正確；B鈉離子的物質(zhì)的量濃度為0.2 mol/L而鈉離子的物質(zhì)的量濃度為0.1 mol/L根據(jù)物料守恒及電荷守恒可知溶液中陰離子的物質(zhì)的量濃度之和:>，B項(xiàng)正確；C項(xiàng)水解程度大于電離所以C(H2CO3)C(CO32-)D項(xiàng) C032-分步水解第一步水解占主要地位且水解大于電離。判斷D正確。C、D兩項(xiàng)只要寫出它們的水解及電離方程式即可判斷。例7（2010江蘇卷）常溫下，用 0.1000 mol·LNaOH溶液滴定 20.00mL0.1000 mol·L溶液所得滴定曲線如右圖。下列說法正確的是A點(diǎn)所示溶液中：B點(diǎn)所示溶液中：C點(diǎn)所示溶液中：D滴定過程中可能出現(xiàn)：【答案】D【解析】本題主要考查的是粒子濃度大小的比較。A項(xiàng)，處于點(diǎn)時，酸過量，根據(jù)電荷守恒，則有B項(xiàng)，在點(diǎn)時，pH=7。仍沒有完全反應(yīng)，酸過量， ；C項(xiàng)。當(dāng)時，兩者完全反應(yīng)，此時由于的水解，溶液呈堿性，但水解程度是微弱的，D項(xiàng)，在滴定過程中，當(dāng)?shù)牧可贂r，不能完全中和醋酸，則有綜上分析可知，本題選D項(xiàng)。例8（2010浙江卷）已知：25時弱電解質(zhì)電離平衡數(shù)：Ka（CH3COOH），Ka（HSCN）0.13；難溶電解質(zhì)的溶度積常數(shù)：Kap（CaF2）25時，mol·L-1氫氟酸水溶液中，調(diào)節(jié)溶液pH（忽略體積變化），得到c（HF）、c（F-）與溶液pH的變化關(guān)系，如下圖所示：請根據(jù)以下信息回答下旬問題： （1）25時，將20mL 0.10 mol·L-1 CH3COOH溶液和20mL 0.10 mol·L-1HSCN溶液分別與20mL 0.10 mol·L-1NaHCO3溶液混合，實(shí)驗(yàn)測得產(chǎn)生的氣體體積（V）隨時間（t）變化的示意圖為圖2所示：圖2反應(yīng)初始階段，兩種溶液產(chǎn)生CO2氣體的速率存在明顯差異的原因是 ，反應(yīng)結(jié)束后所得兩溶液中，c（CH3COO-） c（SCN-）（填“”、“”或“”）（2）25時，HF電離平衡常數(shù)的數(shù)值Ka ，列式并說明得出該常數(shù)的理由 。（3） mol·L-1HF溶液與 mol·L-1 CaCl2溶液等體積混合，調(diào)節(jié)混合液pH為4.0（忽略調(diào)節(jié)混合液體積的變化），通過列式計(jì)算說明是否有沉淀產(chǎn)生。 【答案】（1）因CH3COOH酸性弱于HSCN，故CH3COONa水解程度大 （2）0.4×10-3 PH=4時，c（H+）=10-4， c（F-）=1.6×10-3. c（HF）=4.0×10-4。Ka=0.4×10-3。（3）PH=4.0，則c（H+）=10-4,此時：根據(jù)HF電離，產(chǎn)生的c（F-）=1.6×10-3，而溶液中的c（Ca2+）=2.0×10-4。c2（F-）×c（Ca2+）=5.12×10-10，5.12×10-10大于Kap（CaF2），此時有少量沉淀產(chǎn)生?！窘馕觥縃SCN比CH3COOH易電離，CaF2難溶。F-PH=6,PH=0時以HF存在。F-與HF總量不變。（1）相同的起始條件，只能是因?yàn)閮煞N酸的電離度不同導(dǎo)致溶液中起始反應(yīng)時H+濃度不同引起反應(yīng)速率的不同。反應(yīng)結(jié)束后，溶質(zhì)為CH3COONa和NaSCN,因CH3COOH酸性弱于HSCN，故CH3COONa水解程度大，c（CH3COO-）c（SCN-）。（2）HF電離平衡常數(shù)Ka= 【c（H+）* c（F-）】/ c（HF）,其中c（H+）、 c（F-）、 c（HF）都是電離達(dá)到平衡時的濃度，選擇中間段圖像求解。根據(jù)圖像：PH=4時，c（H+）=10-4， c（F-）=1.6×10-3. c（HF）=4.0×10-4。Ka=0.4×10-3。（3）PH=4.0，則c（H+）=10-4,此時：根據(jù)HF電離，產(chǎn)生的c（F-）=1.6×10-3，而溶液中的c（Ca2+）=2.0×10-4。c2（F-）×c（Ca2+）=5.12×10-10，5.12×10-10大于Kap（CaF2），此時有少量沉淀產(chǎn)生。