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

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1、新編化學精品資料 第四節(jié)　離子反應 第2課時 離子反應的應用 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，欲從反應混合物中分離出HClO溶液，下列方法可選用的是?（）????????????????????????????????????????????????????????? （???? ） A．加硫酸鈣，充分反應后蒸餾???? ?????B．加碳酸鈣，充分反應后蒸餾 C．加氯化鈉，充分反應后蒸餾? ??????????????D．加氯化鈣，充分反應后蒸餾 【答案】B 【解析】在化學反應中，一般的反應規(guī)律為：強酸制取弱酸，強酸和弱酸鹽反

2、應，弱酸和強酸鹽不反應。鹽酸是強酸，次氯酸是弱酸，考慮選一種能跟鹽酸反應，不能跟次氯酸反應的物質(zhì)。硫酸鈣和氯化鈣都是強酸鹽，不能跟鹽酸反應；碳酸鈣能跟鹽酸反應生成二氧化碳，但由于碳酸的酸性比次氯酸的酸性強，所以碳酸鈣不能跟次氯酸反應，可以選碳酸鈣；加氯化鈉和二者都不反應，達不到分離的目的。 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，

3、加入NaOH溶液后，反應生成CH3COONa，但是因為乙醇和乙醇鈉均易溶于水，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Br2＋2KI = 2KBr＋I2，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CO B．用過量氨水除去Al3＋溶液中的少量Mg2＋ C．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

4、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，正確的實驗方法是 （ ） A．加入四氯化碳溶液，萃取，觀察是否分層 B．利用焰色反應，點燃這種液體，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；焰色反應是金屬元素的性質(zhì)，不能用來鑒別有機物；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

5、，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，取適量試樣進行下列實驗。請根據(jù)實驗現(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）實驗后的上層清液，加入稀硝酸、硝

6、酸銀溶液，出現(xiàn)白色沉淀，由此該同學得出此固體粉末中一定含有NaCl，你認為此結論是否正確?? ?????（填“是”或“否”）。 （4）對于是否含有NaCl，你認為應對步驟（2）作如何改進???? ?????????（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，實驗（1）中得無色溶液，而硫酸銅溶于水顯藍色，碳酸鈣不溶于水，推斷出原混合物中不含有CuSO4.CaCO3；根據(jù)實驗（2）中的現(xiàn)象

7、，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，取該溶液進行如下實驗； ???①用pH試紙檢測，溶液星強堿性，焰色反應透過藍色鈷玻璃觀察到紫色火焰。 ???②取部分溶液，加入少量CCl4及數(shù)滴新制的氯水

8、，經(jīng)振蕩、靜置后，CCl4層呈紫紅色。 ???③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?，在漓加過程中溶液出現(xiàn)沉淀；滴加完畢后，溶液中沉淀消失。 ? ?根據(jù)上述實驗事實入完成下列問題： ???(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___????????? ____。 【答案】(1)K+、I-、AlO2-、OH -? ?(2)Mg2+ Al3+???? (3)Na+、Cl- 【解析】根據(jù)題意，由①知，

9、有K+、OH–，無Mg2+ Al3+；由②知，有I-；由③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，進行如下實驗： ①??????測得溶液A、C、E呈堿性，且堿性為A>E>C； ②??????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； ③??????向D溶液中滴加溶液，無明顯現(xiàn)象； ④??????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)上述實驗現(xiàn)象,回答下列問題: (1)???實驗②中反應的化學方程式是?????????????

10、???????????????????????????????? ????????????????????????????????????????????????????????? ; (2)E溶液是??????? ,判斷依據(jù)是????????????????????????????????????????? ?? ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????? ; (3)寫出下列四種化合物的化學式:A???????????????? 、C????????????????????

11、???? 、 D??????????????????????? 、F??????????????????????????? . 【答案】（1）AgNO3+NH3H2O=AgOH+NH4NO3 AgOH+ 2NH3H2O=Ag（NH3）2OH+2H2O （2）碳酸鉀 由①中堿性強弱的順序可知，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

12、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②可得B中陽離子為Ag+，則肯定為AgNO3，由③可得D中無SO42—，則F中的陰離子為SO42—，D中的陰離子為Cl—。由④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該溶液分別進行如下實驗： 實驗序號 實驗內(nèi)容 實驗

13、結果 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（已折算成標準狀況下的體積） 3 加足量BaC12溶液時，對所得沉淀進行洗滌、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)實驗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)實驗1—3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（

14、可不填滿）： 陰離子符號 物質(zhì)的量濃度（mol·L—1） ? ? ? ? （3）試確定K+是否存在？??????????????? ，判斷的理由是???????????????????????????? ???????????????????????????????????????????????????? 。 【答案】（1）不能確定，Ba2+、Mg2+ ?? （2） 陰離子符號 物質(zhì)的量濃度（mol·L—1） SO42- 0.1 CO32- 0.2 （3）存在，溶液中肯定存在離子是NH4+、CO32-和SO42-。經(jīng)計算，NH4+的物質(zhì)量為0.05mol，

15、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)的離子共存和無機化合物的推斷巧妙嫁接，解本題的關鍵是要根據(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。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驗，C1—和SO42—都可

16、以與AgNO3溶液產(chǎn)生白色沉淀，所以無法確定C1—的存在；第（3）組實驗第二次稱量的是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）實驗稱得固體的質(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·L—1；n（CO32-）=0

17、.02mol，c（CO32-）=0.02mol÷0.1L=0.2mol·L-1。 （3）利用第（2）組實驗可求得n（NH4+）=0.05mol，c（NH4+）=0.5mol·L—1。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—自我學習評價 □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 X X 水溶液 沉淀溶解平衡 弱電解質(zhì)的電離 離子反應 鹽類的水解

18、 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.SO2－3 答案：D 解析：選項A中，溶液呈強酸性，溶液中的Cl－＋ClO－＋2H+===Cl2↑＋H2O；選項B中Ca2＋＋SO42－ ===CaSO4↓；選項

19、C中在酸性溶液中NO3－具有強氧化性，與Fe2＋、Br－不能共存；選項D中溶液呈強堿性，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（??? ） A．NH+4.Ba2+、Cl-、NO-3 B．K+、AlO-2.Cl-、SO2-4 C．Ca2+、Mg2+、NO-3.HCO-3???? D．Na+、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D中的SO32－；二是2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，考慮不能與OH－共存的離

20、子，如選項A中的NH4＋，選項C中的Mg2＋、Ca2＋、HCO3－。 例3（08海南高考）在pH＝13的無色溶液中，可以大量共存的一組離子是（?? ） A．NH4+、NO3— 、K+、SO42— B．CO32_、NO3—、HCO3—、Na+ C．Na+、ClO—、AlO2—、NO3— D．CrO42—、K+、Na+、SO42— 【答案】C 【解析】pH＝13，溶液中的c(OH－)＝0.1mol·L－1，選項A中NH4＋與OH－不能共存；選項B中HCO3－與OH－不能共存；選項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.?、、、

21、 B.K+ 、Al3+、?、NH3·H2O C.Na+、K+、、Cl2 D.Na+ 、CH3COO-、、OH- 【答案】D 【解析】A項中H＋與HCO3－能夠反應生成CO2氣體，不能大量共存，錯誤；Al3＋與氨水可以發(fā)生反應：Al3＋＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3NH4＋，B選項錯誤；Cl2具有氧化性，可以將SO32－氧化為SO42－，方程式為：Cl2＋H2O＋SO32－=SO42－＋Cl－＋2H＋，C選項錯誤。 例5.（2010上海卷） 下列溶液中微粒濃度關系一定正確的是 A．氨水與氯化銨的pH=7的混合溶液中：[Cl-]>[NH4+] B．pH=2的一元酸

22、和pH=12的一元強堿等體積混合： [OH-]= [H+] C．0.1 mol·L-1的硫酸銨溶液中：[NH4+]>[SO42-]>[H+] D．0.1 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的酸的強弱未知，當其是強酸正確，當其是弱酸時，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+

23、]，C對；1mol.L-1的硫化鈉溶液中，根據(jù)物料守恒，可知[OH-]=[H+]+[HS-]+2[H2S]，D錯。 【技巧點撥】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：是指在強堿弱酸鹽或強酸弱堿鹽溶液中，由水所電離的H＋與OH－量相等。 例6.（2010四川理綜卷）有關①100ml 0.1 mol/L 、②1

24、00ml 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)：②>① B.溶液中陰離子的物質(zhì)的量濃度之和:②>① C.①溶液中: D.②溶液中: 【答案】 C 【解析】本題考查鹽類水解知識；鹽類水解促進水的電離,且Na2CO3的水解程度更大，堿性更強，故水中電離出的H+個數(shù)更多，A項正確；B②鈉離子的物質(zhì)的量濃度為0.2 mol/L而①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:②>①，B項正確；C項水解程度大于電離所以C(H2CO3)＞C(CO32-)D項 C032-分步水解第一步水解占主要地

25、位且水解大于電離。判斷D正確。C、D兩項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①所示溶液中： B．點②所示溶液中： C．點③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，處于點①時，酸過量，根據(jù)電荷守恒，則有B項，在點②時，pH=7。仍沒有完全反應，酸過量， ；C項。當時，兩者完全反應，此時由于的水解，溶液呈堿性，但水解程度是微弱的，D項，在滴定過程中，當

26、的量少時，不能完全中和醋酸，則有綜上分析可知，本題選D項。 例8（2010浙江卷）已知： ①25℃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）＝ ②25℃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·

27、L-1NaHCO3溶液混合，實驗測得產(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 ，反應結束后所得兩溶液中，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)

28、節(jié)混合液體積的變化），通過列式計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。 【解析】①HSCN比CH3

29、COOH易電離，CaF2難溶。②F-PH=6,PH=0時以HF存在。 F-與HF總量不變。 （1）相同的起始條件，只能是因為兩種酸的電離度不同導致溶液中起始反應時H+濃度不同引起反應速率的不同。反應結束后，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。