鲁科版 (2019)选择性必修1第3章 物质在水溶液中的行为第4节 离子反应测试题

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1．下列关于离子检验的说法不正确的是( )
A.取某盐溶液加入浓NaOH溶液，加热，产生的气体可使湿润的红色石蕊试纸变蓝，该溶液中含有NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4))
B.取某溶液滴加KSCN溶液，无明显现象，滴加氯水，溶液变为血红色，该溶液中含有Fe2＋
C.取某溶液加入BaCl2溶液，产生不溶于稀硝酸的白色沉淀，该溶液中一定含有SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4))
D.取某无色溶液通入Cl2，再加入CCl4，振荡，静置，下层呈紫色，该溶液中一定含有I－
2．“绿色化学”的主要内容之一是指从技术、经济上设计可行的化学反应，使原子充分利用，不产生污染物。下列化学反应符合“绿色化学”理念的是( )
A.制CuSO4：Cu＋2H2SO4(浓)eq \(=====,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O
B.制CuSO4：2Cu＋O2eq \(=====,\s\up7(△))2CuO；CuO＋H2SO4(稀)===CuSO4＋H2O
C.制Cu(NO3)2：Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O
D.制Cu(NO3)2：3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
3．已知c(NH4Cl)5.1，现用0.1ml·L－1盐酸滴定20mL0.05ml·L－1氨水，用甲基橙作指示剂，达到终点时所用盐酸的量是( )
A.10mLB．5mL
C.大于10mLD．小于5mL
4．用·L－1NaOH标准液，将未知浓度的20.00mL盐酸恰好滴定至终点，下列说法正确的是( )
A.若滴定完毕，滴定管尖嘴悬有一滴液体，则所测的盐酸浓度偏大
B.用量筒量取上述盐酸
C.若选用酚酞作指示剂，终点时，液体恰好褪色
D.盐酸的浓度为1.00ml·L－1
5．下列各反应都是生活中常见的离子反应，其离子方程式书写正确的是( )
A.向沸水中滴加FeCl3溶液制备Fe(OH)3胶体：Fe3＋＋3H2Oeq \(=====,\s\up7(△))Fe(OH)3↓＋3H＋
B.用小苏打治疗胃酸过多症：HCO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ＋H＋===H2O＋CO2↑
C.实验室用浓盐酸与MnO2反应制Cl2：MnO2＋2H＋＋2Cl－eq \(=====,\s\up7(△))Cl2↑＋Mn2＋＋H2O
D.用FeCl3溶液腐蚀铜制印刷电路板：Fe3＋＋Cu===Fe2＋＋Cu2＋
6．用NaOH标准溶液测定未知浓度的盐酸，下列实验操作不会引起误差的是( )
A.用待测液润洗锥形瓶
B.用蒸馏水洗净后的酸式滴定管直接量取待测液
C.选用酚酞作指示剂，实验时不小心多加了两滴指示剂
D.实验开始时碱式滴定管尖嘴部分无气泡，结束实验时有气泡
7．用盐酸标准液滴定未知浓度的NaOH溶液，下列各操作错误的是( )
A.滴定前酸式滴定管需用盐酸标准液润洗
B.用蒸馏水洗净锥形瓶后，立即装入一定体积的NaOH溶液后进行滴定
C.往盛有20.00mLNaOH溶液的锥形瓶中滴入几滴甲基橙指示剂后进行滴定
D.用蒸馏水洗净锥形瓶后，再用NaOH溶液润洗，然后装入一定体积的NaOH溶液
8．下列有关水处理涉及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，2NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) ＋3HClO===N2↑＋3H2O＋5H＋＋3Cl－
D.混凝法：加入明矾[KAl(SO4)2·12H2O]使水中的悬浮颗粒发生聚沉，Al3＋＋3H2O⇌Al(OH)3(胶体)＋3H＋
[能力提升练]
9．硫代硫酸钠(Na2S2O3)又称大苏打，可用作定影剂、还原剂。现有某种硫代硫酸钠样品，为了测定该样品纯度，某兴趣小组设计如下实验方案，回答下列问题：
(1)溶液配制：称取10.0g该硫代硫酸钠样品，用________________________________________________________________________
(填“新煮沸并冷却的蒸馏水”或“自来水”)在烧杯中完全溶解后冷却至室温，再用玻璃棒引流将溶液全部转移至100mL的容量瓶中，加蒸馏水至离容量瓶刻度线1～2cm处，改用________________定容，定容时，视线与凹液面相切。
(2)滴定：取0.10ml·L－1的K2Cr2O7(硫酸酸化)标准溶液20.00mL，加入过量KI，发生反应：Cr2O eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(7)) ＋6I－＋14H＋===3I2＋2Cr3＋＋7H2O。然后加入淀粉溶液作指示剂，用硫代硫酸钠样品溶液滴定至终点，发生反应：I2＋2S2O eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) ===S4O eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(6)) ＋2I－，重复实验，平均消耗Na2S2O3样品溶液的体积为20.00mL。
①取用硫酸酸化的K2Cr2O7标准溶液可选用的仪器是________(填“甲”或“乙”)。
②滴定终点时溶液的颜色变化是________________________________________。
(3)样品纯度的计算：
①根据上述有关数据，该样品中Na2S2O3的质量分数为________。
②下列操作可能使测量结果偏低的是________(填字母)。
A.盛装硫代硫酸钠样品溶液的滴定管没有润洗
B.锥形瓶中残留少量水
C.读数时滴定前仰视，滴定后俯视
10．实验室用如图装置制备并收集干燥、纯净的Cl2。
(1)装置A中反应的化学方程式是________________。
(2)装置B的作用是________________。
(3)装置C中盛放的物质是________________________。
(4)装置D用于收集Cl2，请将图中装置D的导气管补充完整。
(5)装置E用于吸收尾气，E中反应的离子方程式是____________________________________________。
11．二氧化氯(ClO2)很不稳定，是一种在水处理等方面有广泛应用的高效安全消毒剂。实验室以NH4Cl、盐酸、NaClO2(亚氯酸钠)为原料制备ClO2，制备的ClO2用水吸收得到ClO2溶液。为测定所得溶液中ClO2的含量，进行了下列实验：
步骤1：准确量取ClO2溶液10.00mL，稀释成100.0mL试样。
步骤2：量取10.00mL试样加入碘量瓶中，用适量的稀硫酸调节试样的pH≤2.0，加入足量的KI晶体，摇匀，在暗处静置30min。
步骤3：用0.01000ml·L－1Na2S2O3标准溶液滴定至溶液呈微黄色，加入淀粉溶液作指示剂，继续滴定至终点，消耗Na2S2O3溶液20.00mL(已知I2＋2S2O eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) ===2I－＋S4O eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(6)) )。
(1)若步骤2中未将锥形瓶“在暗处静置30min”，立即进行步骤3，则测定的结果可能________。(选填“偏大”“偏小”或“无影响”)
(2)上述步骤3中滴定终点的现象是________________________________。
(3)请根据上述步骤计算出原ClO2溶液的浓度________(用g·L－1表示)。
12．实验室以锈蚀程度很大的废铁屑为原料制备FeCl3·6H2O晶体的流程可简要表示如下：
已知：在水溶液中Fe2＋能与K3Fe(CN)6反应生成Fe3[Fe(CN)6]2蓝色沉淀。
试回答下列问题：
(1)“酸溶”过程中发生的主要反应有：
①Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑；
②Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O；
③________________(用离子方程式表示)。
(2)“酸溶”需控制温度在40℃左右，最佳的加热方式是________________。
(3)“过滤”需要的玻璃仪器除烧杯外还有________________。
(4)“氧化”过程可在如图所示装置中进行。
①已知装置A中KMnO4与浓盐酸反应生成的物质有MnCl2、KCl、H2O和Cl2，则其离子方程式为____________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②装置C的作用是________________________________。
③为使Cl2能充分发生反应，除在装置B中使用多孔球泡和搅拌外，实验中还可采取的措施是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
④证明装置B溶液中Fe2＋已完全被氧化成Fe3＋的实验方案是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
课时作业23 离子反应的应用
1．解析：取某盐溶液加入浓NaOH溶液，加热，产生的气体可使湿润的红色石蕊试纸变蓝，该气体为氨气，可证明该溶液中含有NHeq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4))，故A正确；取某溶液滴加KSCN溶液，无明显现象，排除了Fe3＋的干扰，再滴加氯水，溶液变为血红色，证明该溶液中含有Fe2＋，故B正确；取某溶液加入BaCl2溶液，产生不溶于稀硝酸的白色沉淀，该沉淀可能为AgCl，也可能为BaSO4，所以该溶液中可能含有Ag＋，也可能含有SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ，但二者不能同时存在，故C错误；取某无色溶液通入Cl2，再加入CCl4，振荡，静置，下层呈紫色，说明有I2生成，证明该溶液中一定含有I－，故D正确。
答案：C
2．解析：选项A、C、D中分别产生了有毒气体SO2、NO2、NO，不符合题意。
答案：B
3．解析：用0.1ml·L－1盐酸滴定20mL0.05ml·L－1氨水，盐酸和氨水恰好完全反应时需消耗盐酸的体积为10mL，此时溶液的pH大于5.1，而甲基橙的变色范围为3.1～4.4，则当氨水与盐酸恰好反应时，溶液不变色，应继续向其中滴加盐酸，所以终点时所用盐酸的量大于10mL。
答案：C
4．解析：若滴定完毕，滴定管尖嘴悬有一滴液体，导致消耗标准液体积偏大，所测盐酸浓度偏大，故A正确；量取20.00mL盐酸应选用酸式滴定管量取，故B错误；若选用酚酞作指示剂，滴定结束前溶液为无色，滴定终点时，溶液颜色变为浅红色，故C错误；滴定终点时n（HCl）＝n（NaOH），所以c（HCl）＝eq \f(0.50ml·L－1×0.01L,0.02L)＝0.25ml·L－1，故D错误。
答案：A
5．解析：A中反应中生成的是Fe（OH）3胶体，不是沉淀，C、D中电荷不守恒。
答案：B
6．解析：A项，用待测液润洗锥形瓶，滴定时消耗标准液体积增大，测定结果偏大；B项，酸式滴定管用蒸馏水洗净后，直接盛装标准液，标准液被稀释，浓度降低，导致测定的待测液浓度偏高；C项，用NaOH溶液滴定未知浓度盐酸时选用酚酞作指示剂，多加两滴，对实验结果无影响；D项，开始实验时碱式滴定管尖嘴部分无气泡，滴定终点时碱式滴定管尖嘴部分有气泡，消耗标准液的体积偏小，导致测定的待测液浓度偏低。
答案：C
7．解析：滴定前酸式滴定管应用盐酸标准液润洗，对实验结果无影响，A项不符合题意；用蒸馏水洗净锥形瓶后，立即装入一定体积的NaOH溶液后进行滴定，待测液中溶质的物质的量不变，消耗盐酸标准液的体积不变，对实验结果无影响，B项不符合题意；往盛有20.00mLNaOH溶液的锥形瓶中，滴入几滴甲基橙指示剂后进行滴定，对实验结果无影响，C项不符合题意；用蒸馏水洗净锥形瓶后，再用NaOH溶液润洗，然后装入一定体积的NaOH溶液，待测液中溶质的物质的量偏大，消耗标准液盐酸的体积偏大，测定结果偏大，D项符合题意。
答案：D
8．解析：用Na2S处理含Hg2＋的废水是利用Hg2＋与S2－反应生成HgS沉淀，反应的离子方程式为Hg2＋＋S2－===HgS↓，故A项正确；生石灰为CaO，其加入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，NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) 具有还原性，NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) 可以被次氯酸氧化，发生的离子反应为2NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) ＋3HClO===N2↑＋3H2O＋5H＋＋3Cl－，故C项正确；明矾作絮凝剂是利用Al3＋水解生成的Al（OH）3胶体的吸附性使水中的悬浮颗粒发生聚沉，其离子方程式为Al3＋＋3H2O⇌Al（OH）3（胶体）＋3H＋，故D项正确。
答案：B
9．解析：（1）煮沸蒸馏水可以除去溶解的氧气，以防止氧气氧化硫代硫酸钠，即用新煮沸并冷却的蒸馏水在烧杯中溶解硫代硫酸钠；加蒸馏水至离容量瓶刻度线1～2cm处，改用胶头滴管定容。
（2）①用硫酸酸化的K2Cr2O7标准溶液具有强氧化性，可腐蚀橡胶管，应选用酸式滴定管，即图甲仪器。②淀粉遇碘变蓝色，碘单质反应完全，溶液蓝色褪去，滴定终点时溶液的颜色变化是溶液蓝色消失，且半分钟内不恢复原色。
（3）①由Cr2O eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(7)) ＋6I－＋14H＋===3I2＋2Cr3＋＋7H2O、I2＋2S2O eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) ===S4O eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(6)) ＋2I－可得关系式：Cr2O eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(7)) ～3I2～6S2O eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) ，则20.00mL溶液中n（Na2S2O3）＝6×0.02L×0.10ml·L－1＝0.012ml，10.0g样品中（即100mL溶液）Na2S2O3的质量为0.012ml×eq \f(100mL,20.00mL)×158g·ml－1＝9.48g，所以样品中Na2S2O3的质量分数为eq \f(9.48g,10.0g)×100%＝94.8%。
②A项，盛装硫代硫酸钠样品溶液的滴定管没有润洗，硫代硫酸钠溶液被稀释，消耗硫代硫酸钠溶液体积偏大，则测得的硫代硫酸钠溶液浓度偏低，所以测定样品中硫代硫酸钠质量分数偏低；B项，锥形瓶中残留少量水，不影响测定硫代硫酸钠质量分数；C项，读数时滴定前仰视，滴定后俯视，测得消耗硫代硫酸钠溶液体积偏小，则测定出硫代硫酸钠溶液浓度偏高，样品中硫代硫酸钠质量分数偏高。
答案：（1）新煮沸并冷却的蒸馏水 胶头滴管
（2）①甲 ②溶液蓝色消失，且半分钟内不恢复原色
（3）①94.8% ②A
10．解析：（1）装置A是实验室用来制取氯气的发生装置，浓盐酸和二氧化锰在加热的条件下发生反应制取氯气，化学方程式为MnO2＋4HCl（浓）eq \(=====,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。
（2）由于盐酸具有挥发性，从装置A中出来的氯气中混有氯化氢气体，装置B中盛有饱和食盐水，用来除去氯气中的氯化氢气体。
（3）通过装置B出来的氯气中含有水，则装置C中盛放的物质是浓硫酸，用来除去氯气中的水。
（4）装置D用于收集Cl2，氯气的密度比空气大，收集时用向上排空气法，装置D的导气管应长进短出，即装置D为。
（5）装置E中盛有的氢氧化钠溶液用于吸收多余的氯气，氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，反应的离子方程式为Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O。
答案：（1）MnO2＋4HCl（浓）eq \(=====,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
（2）除去Cl2中混有的HCl
（3）浓硫酸
（4）
（5）Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O
11．解析：（1）ClO2将I－氧化为I2，同时ClO2被还原为Cl－，再用Na2S2O3滴定生成的I2。若立即进行步骤3，I－可能未被完全氧化，滴定时消耗的Na2S2O3溶液体积偏小，则测定的结果可能偏小。（2）淀粉遇碘变蓝色，碘单质反应完全，溶液蓝色褪去，则步骤3中滴定终点的现象是溶液由蓝色变为无色，且半分钟内不恢复原来的颜色。（3）根据得失电子守恒可得关系式：2ClO2～5I2～10Na2S2O3，原溶液中n（ClO2）＝0.02L×0.01000ml·L－1×eq \f(2,10)×eq \f(100.0mL,10.00mL)＝4.00×10－4ml，所以原ClO2溶液的浓度为eq \f(4.00×10－4ml×67.5g·ml－1,0.01L)＝2.70g·L－1。
答案：（1）偏小
（2）溶液由蓝色变为无色，且半分钟内不恢复原来的颜色
（3）2.70g·L－1
12．解析：根据流程图可知，以锈蚀程度很大的废铁屑为原料制备FeCl3·6H2O晶体的流程为向废铁屑中加入过量30%的盐酸，铁和氧化铁均溶解，分别生成氯化亚铁和氯化铁，同时铁与氯化铁反应生成氯化亚铁，过滤除去不溶性杂质，在滤液中通入氯气，将亚铁离子氧化生成铁离子，经过一系列操作得到FeCl3·6H2O晶体。
（1）“酸溶”过程中盐酸能够溶解铁和氧化铁，溶解生成的铁离子能够氧化铁，发生的主要反应有：①Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑；②Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O；③2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋。
（2）“酸溶”需控制温度在40℃左右，最佳的加热方式是在40℃水浴中加热。
（3）“过滤”需要的玻璃仪器除烧杯外还有玻璃棒、漏斗。
（4）①装置A中KMnO4与浓盐酸反应生成的物质有MnCl2、KCl、H2O和Cl2，反应的化学方程式为2KMnO4＋16HCl（浓）===2MnCl2＋2KCl＋5Cl2↑＋8H2O，离子方程式为2MnO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(4)) ＋16H＋＋10Cl－===2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O。②氯气有毒，尾气中的氯气不能直接排放到大气中，需要用氢氧化钠溶液吸收。③为使Cl2能在装置B中与FeCl2溶液充分发生反应，除在装置B中使用多孔球泡和搅拌外，实验中还可采取的措施有减慢分液漏斗中浓盐酸的滴加速率，增大B中溶质的浓度等。④在水溶液中Fe2＋能与K3Fe（CN）6反应生成Fe3[Fe（CN）6]2蓝色沉淀，因此证明装置B溶液中Fe2＋已完全被氧化成Fe3＋的实验方案是取B中溶液于试管中，滴加少量K3Fe（CN）6溶液，若无蓝色沉淀生成，则证明Fe2＋已完全被氧化。
答案：（1）2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋
（2）在40℃水浴中加热
（3）玻璃棒、漏斗
（4）①2MnO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(4)) ＋16H＋＋10Cl－===2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O
②吸收氯气，防止污染空气 ③减慢分液漏斗中浓盐酸的滴加速率（或增大B中溶质的浓度等） ④取少量B中溶液于试管中，滴加少量K3Fe（CN）6溶液，若无蓝色沉淀生成，则证明Fe2＋已完全被氧化