【最新版】【鲁科版】化学选修四：第3章第4节离子反应同步练习及答案

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1、最新版化学教学资料第三章 第四节 离子反应一、 离子反应1定义。溶液中离子之间，以及离子与原子或分子之间发生的反应。2实质。溶液中某种或某些离子浓度降低。3类型。复分解反应、氧化还原反应、水解反应等。4发生条件。(1)复分解反应。生成沉淀。a生成沉淀：由可溶性电解质之间发生反应生成沉淀：如Ba(OH)2溶液与Na2SO4溶液混合时，其离子方程式为：Ba2SO=BaSO4。b沉淀的转化：如MgCO3与NaOH溶液反应，离子方程式为：MgCO32OH=Mg(OH)2CO。生成弱电解质。如稀盐酸与CH3COONa反应的离子方程式为：HCH3COO=CH3COOH。生成气体。如NH4Cl浓溶液与NaO

2、H浓溶液反应的离子方程式为：NHOH=NH3H2O。(2)氧化还原反应。非电化学原理的氧化还原反应。溶液中，具有氧化性和还原性的离子相遇时，二者能发生氧化还原反应而使离子浓度降低。如用FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板反应的离子方程式为：2Fe3Cu=2Fe2Cu2。原电池反应。如铜锌原电池的电池反应可表示为(电解质为稀H2SO4)：Zn2H=Zn2H2。电解池反应。如电解饱和和食盐水的离子方程式为：2Cl2H2O2OHH2Cl2。 1请用离子反应发生的条件解释下列问题：(1)强酸制弱酸；(2)高沸点酸制低沸点酸；(3)实验室不能用H2SO4(浓)和NaBr(s)制取HBr气体。答案：(1)强酸制

3、弱酸符合生成弱电解质的反应条件；(2)高沸点酸制低沸点酸符合有气体生成的条件；(3)Br能被H2SO4(浓)氧化成Br2，得不到HBr气体。二、离子反应的应用(一)物质检验与含量测定1离子的检验。可利用离子的特征反应来检验一些常见离子。如I、Fe3 、 Ba2、 Ca2 、Cu2、Fe2、 NH、Ag、 Al3 、CO、 SO 、SO、 Cl、 Br(1)I的检验。试剂：AgNO3溶液。现象：有不溶于稀硝酸的黄色沉淀生成。有关的离子方程式：AgI=AgI。(2)Fe3的检验。试剂：KSCN溶液。现象：生成血红色溶液。有关的离子方程式：Fe33SCN=Fe(SCN)3。2测定溶液中离子的浓度。(

4、1)沉淀法：如溶液中的SO，用Ba2将其转化为BaSO4沉淀，然后称量沉淀的质量就可求得SO的物质的量及其浓度。(2)酸碱中和滴定：强酸中的H浓度可以用已知准确物质的量浓度的强碱溶液滴定的方法求得。(3)氧化还原滴定法：如溶液中MnO的浓度可用已知准确浓度的Fe2溶液滴定求得。 2酸式滴定管一般盛装什么溶液？碱式滴定管一般盛装什么溶液？为什么？答案：酸式滴定管一般盛装酸性、氧化性的试剂，因为碱性物质易腐蚀玻璃，致使玻璃活塞无法打开；碱式滴定管一般盛装碱性试剂，因为酸和氧化性物质易腐蚀橡胶。(二)物质制备与纯化1物质的制备。离子反应可用于制备一些酸、碱、盐、气体，如Cu(OH)2、FeSO4、C

5、O2、SO2等。(1)氯碱工业电解饱和食盐水生产烧碱和氯气；(2)实验室制备CO2的离子方程式为：CaCO22H=Ca2CO2。2物质的纯化。(1)制高纯度的氯化钠：除去其中少量的Ca2、Mg2、SO，需要引入的试剂离子分别为：CO、OH、Ba2。(2)除去污水中重金属离子，用沉淀剂将其转化为沉淀而除去，达到净水的目的。(三)生活中常见的离子反应1胃酸过多的治疗。服用胃舒平的离子方程式为Al(OH)33H=Al33H2O。2硬水的形成及软化。(1)硬水。含义：含有Ca2、Mg2较多的水；暂时硬水：含有Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2较多的水。(2)形成(暂时硬水)。离子方程式为CaCO3

6、CO2H2O=Ca22HCO；MgCO3CO2H2O=Mg22HCO。(3)软化方法。加热法软化暂时硬水：Ca22HCO=CaCO3CO2H2O；Mg22HCO=MgCO3CO2H2O。加沉淀剂法：在硬水中加入Na2CO3等沉淀剂的离子方程式为：Ca2CO=CaCO3；Mg2CO=MgCO3。1(2013广东卷)水溶液中能大量共存的一组离子是(C)ANa、Al3、Cl、COBH、Na、Fe2、MnOCK、Ca2、Cl、NODK、NH、OH、SO解析：Al3、CO能相互促进水解生成沉淀和气体，不能共存，故A项错误；H、Fe2、MnO能发生氧化还原反应，也不能共存，故B项错误；离子之间不反应，能共

7、存，故C项正确；NH、OH能结合生成弱电解质，不能共存，故D项错误。2下列有关叙述正确的是(C)A某无色溶液中加入足量稀HCl，有气体产生，且该气体能使澄清石灰水变浑浊，则该溶液中一定含有COB某溶液中加入BaCl2溶液有白色沉淀产生，再加入稀硝酸白色沉淀不溶解，则原溶液中一定含有SOC某溶液中加入NaOH溶液产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，则原溶液中一定含有NHD在某溶液中加入AgNO3溶液有白色沉淀产生，再加盐酸，沉淀不消失，则该溶液中一定有Cl解析：某无色溶液中加入足量稀HCl，有气体产生，且该气体能使澄清石灰水变浑浊，该气体可能为二氧化碳或二氧化硫，溶液中可能存在碳酸氢根离子、亚

8、硫酸根离子、亚硫酸氢根离子等，故A项错误；加入氯化钡溶液有白色沉淀产生，再加稀硝酸，沉淀不消失，生成的沉淀也可能为AgCl，如检验SO，应先加入盐酸酸化，如无现象，再加入氯化钡溶液，如生成沉淀则可说明含有SO，故B项错误；湿润红色石蕊试纸遇碱性物质变蓝，加入氢氧化钠溶液并加热，产生的气体能使湿润红色石蕊试纸变蓝，一定有NH，故C项正确；在某溶液中加入AgNO3溶液有白色沉淀产生，该白色沉淀可能是碳酸银，碳酸银和盐酸反应转化为氯化银白色沉淀，所以原溶液中不一定含有氯离子，故D项错误。1下列反应的离子方程式书写正确的是(C)A浓烧碱溶液中加入铝片：Al2OH=AlOH2B以石墨作电极电解氯化铝溶液

9、：2Cl2H2O2OHH2Cl2C硫酸亚铁溶液与稀硫酸、双氧水混合：2Fe2H2O22H=2Fe32H2OD硫酸氢钠溶液与足量氢氧化钡溶液混合：2HSOBa22OH=BaSO42H2O解析：本题是考查离子反应方程式的正误判断，解题时一般可从电荷是否守恒，强弱电解质的拆写是否正确，氧化还原反应中电子得失是否相等，是否符合实际等方面去思考。A选项中电荷、电子得失不守恒，故不正确；由于电解产生的OH会与Al3发生反应，故B不正确；C选项所给离子方程式符合上述要求，故C项正确；显然D选项不正确。2在水溶液中能大量共存的一组离子是(C)AFe2、Al3、ClO、ClBK、Cu2、OH、NOCNH、Na、

10、Br、SODMg2、H、SiO、SO解析：结合离子的性质，从离子发生反应的条件入手分析，离子之间若能发生反应，则不能大量共存。特别注意还原性离子(如Fe2等)与氧化性离子如ClO、NO(H)等因发生氧化还原反应而不能大量共存。A项Fe2具有强还原性，ClO具有强氧化性，二者能发生氧化还原反应；B项Cu2能与OH反应生成Cu(OH)2沉淀；D项H能与SiO反应生成H2SiO3沉淀。3某溶液中含有HCO、SO、Na、CH3COO等四种离子，向其中加入足量的Na2O2固体后，溶液中离子浓度基本保持不变的是(假设溶液体积不变)(A)ACH3COOBSOCNa DHCO解析：醋酸根离子浓度不会发生变化，

11、故A项正确；过氧化钠具有氧化性，将亚硫酸根离子氧化成了硫酸根离子，离子浓度变化很大，故B项错误；过氧化钠和水反应生成了氢氧化钠，引进了大量钠离子，钠离子浓度变化很大，故C项错误；碳酸氢根离子和氢氧化钠与水反应生成的氢氧根离子反应，碳酸根离子浓度大量减少，故D项错误。4某溶液中含有Cl、CO、OH三种离子，如果只允许取一次该溶液，分别将三种离子检验出来，加入的试剂及顺序正确的是(B)A硝酸银、氯化钡、酚酞B酚酞、稀硝酸、硝酸银C酚酞、稀盐酸、硝酸钡D酚酞、稀盐酸、硝酸银解析：检验Cl离子可以使用硝酸银，检验CO离子可以使用酸，检验OH离子可以使用酚酞。银离子、酸都能与氢氧根反应，故首先用酚酞检验

12、OH离子；由于银离子与碳酸根会生成白色沉淀，影响Cl离子检验，故再加入硝酸检验CO离子；最后加入硝酸银检验Cl离子，所以加入的试剂及顺序为：酚酞、稀硝酸、硝酸银。5某烧碱样品中含有少量不与酸作用的可溶性杂质，为了测定该烧碱样品的纯度，进行以下滴定操作：A在250 mL容量瓶中配制250 mL烧碱溶液；B.用移液管(或碱式滴定管)量取25.00 mL烧碱溶液于锥形瓶中并加几滴甲基橙指示剂；C.在天平上准确称取烧碱样品w g，在烧杯中加蒸馏水溶解；D.将物质的量浓度为m molL1的标准H2SO4溶液装入酸式滴定管，调整液面，记下开始刻度V1 mL；E.在锥形瓶下垫一张白纸，滴定到终点，记录终点时

13、硫酸体积为V2 mL。回答下列问题：(1)正确的操作步骤是(填字母)：_D_。(2)滴定管读数应注意_。(3)操作中锥形瓶下垫一张白纸的作用是_。(4)操作D中液面应调整到_；尖嘴部分应_。(5)滴定到终点时锥形瓶内溶液的pH约为_；终点时的颜色变化是_。(6)若酸式滴定管没用标准H2SO4润洗，会对测定结果有何影响_(选填“偏高”“偏低”或“无影响”)。(7)该烧碱样品的纯度计算式是_。解析：解决本问题时应注意：(1)中和滴定各步操作及注意事项。(2)注意滴定管刻度与量筒刻度的区别。(3)滴定误差分析时，应将错误操作归为消耗标准溶液的体积是偏多还是偏少。该题先配制250 mL NaOH溶液，

14、取25.00 mL于锥形瓶中，用H2SO4进行滴定，以甲基橙作指示剂，滴定过程中需注意：滴定管应用所盛的液体润洗、读数准确、赶气泡等操作问题。答案：(1)CABE(2)滴定管应垂直，装液和放液后需等一会儿，待液面上下不发生变化时才能读数；读数时目光不能俯视或仰视，视线应与凹液面最低点相平；读数应到0.01 mL(3)便于依据溶液的颜色变化情况准确判断滴定终点(4)零刻度或零刻度以下的某一刻度充满溶液，无气泡(5)3.14.4由黄色变为橙色(6)偏高(7)%6某化学课外活动小组将氯化钠固体中混有的硫酸钠、碳酸氢铵杂质除去并得到氯化钠溶液，设计了如下方案：(1)操作的目的是： _。(2)操作是否可

15、改为加硝酸钡溶液？为什么？_。(3)进行操作后，如何判断SO已除尽，方法是：_。(4)在操作中为什么不在加Na2CO3溶液之前先过滤？理由是：_。(5)操作的目的是：_。解析：(1)NH4HCO3加热易分解生成NH3、CO2、H2O而除去。(2)除杂时不能引入新的杂质，改用Ba(NO3)2会使溶液中引入新的杂质离子NO，后面操作中无法除去。(3)判断SO已除尽，可取上层清液加入BaCl2溶液，若无沉淀说明SO除尽。(4)为避免重复操作，可先加入碳酸钠溶液，生成碳酸钡沉淀，减少实验的操作步骤；(5)反应后溶液中加入盐酸，生成二氧化碳气体，加热可除去溶解在溶液中的CO2及HCl，得到较为纯净的氯化

16、钠溶液。答案：(1)除去NH4HCO3(2)否，改用Ba(NO3)2会使溶液中引入新的杂质离子NO，后面操作中无法除去(3)取上层清液加入BaCl2溶液，若无沉淀说明SO除尽(4)除去过量的Ba2，减少一次过滤操作(5)除去溶解在溶液中的CO2及HCl1下列离子方程式书写正确的是(B)AFeCl2溶液中通入Cl2：Fe2Cl2=Fe32ClB澄清石灰水与少量小苏打溶液混合：Ca2OHHCO=CaCO3H2OCFeS固体放入稀硝酸溶液中：FeS2H=Fe3H2SDAlCl3溶液中加入过量氨水：Al34OH=Al(OH)4解析：A项中电荷没有守恒，应为2Fe2Cl2=2Fe32Cl；C项中FeS与

17、稀HNO3能够反应，但由于HNO3具有氧化性，不可能生成强还原性的H2S气体；D项中AlCl3与氨水反应Al33NH3H2O=Al(OH)33NH，过量的氨水不能溶解Al(OH)3。2在pH1的溶液中，可以大量共存的离子组是(B)ANa、K、S2、ClBAl3、Mg2、SO、ClCK、Na、Al(OH)4、NODK、SO、S2O、Na解析：A项中S2与H不能共存；C项中Al(OH)4与H不能共存；D项中S2O与H也不能共存；B项能在pH1的溶液中大量共存。3(双选)用已知浓度的NaOH溶液测定某H2SO4溶液的浓度，如图，从下表中选出正确选项(CD)锥形瓶中溶液滴定管中溶液选用指示剂选用滴定管

18、A碱酸石蕊乙B酸碱酚酞甲C碱酸甲基橙甲D酸碱酚酞乙解析：本题主要考查酸碱中和滴定仪器和指示剂的选用：酸式滴定管不能盛放碱，而碱式滴定管也不能盛放酸，指示剂选择颜色变化明显的酚酞或甲基橙，不能选用石蕊。另外还要注意在酸碱中和滴定中，无论是标准溶液滴定待测溶液，还是待测溶液滴定标准溶液，只要操作正确，都是能达到要求的，这一点是高于课本上知识的，但这也体现了高考出题的特点：基于课本而又不局限于课本，有时高于课本的特点。4有关溶液中所含离子的检验，下列判断正确的是(C)A加入AgNO3溶液生成的白色沉淀不溶于稀盐酸，则原溶液中一定有Cl存在B加入氨水时生成白色沉淀，当氨水过量时白色沉淀消失，则原溶液中

19、一定有Al3存在C加入NaOH溶液并加热，有能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体生成，则原溶液中一定有NH存在D加入盐酸有能使澄清石灰水变浑浊的气体生成，则原溶液中一定有大量的CO存在解析：A项不能排除沉淀转化生成AgCl；B项加氨水生成的白色沉淀若为Al(OH)3，则它不溶于过量的氨水；D项该溶液中可能有HCO、HSO、SO。5下列除去杂质的方法正确的是(A)A除去CO2中的少量HCl：通过足量的饱和碳酸氢钠溶液B除去N2中的少量的CO2：通过足量的灼热CuO粉末C除去KCl溶液中的少量CaCl2：加适量Na2CO3溶液，过滤D除去铜粉中混有的铁：加足量稀硝酸，过滤解析：二氧化碳不溶于饱和碳酸钠

20、溶液，且不反应，可用于除杂，故A项正确；二氧化碳与氧化铜不反应，应改用氢氧化钠等碱性溶液，故B项错误；加入碳酸钠引入氯化钠杂质，应改用碳酸钾溶液，故C项错误；加入稀硝酸与铜反应，故D项错误。6室温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是(B)A饱和氯水中：Cl、NO、Na、SOBc(H)1.01013molL1溶液中：K、SO、BrCNa2S溶液中：SO、K、Cl、Cu2DpH12的溶液中：NO、I、Na、Al3解析：本题考查离子共存问题，意在考查考生对离子共存问题的理解及对题目中隐蔽条件的识别能力。饱和氯水中，SO不能大量存在，A项错误；c(H)1.01013的溶液显碱性，所给离子均能大量

21、共存，B项正确；S2能与Cu2结合形成沉淀，C项错误；pH12的溶液显碱性，Al3不能大量存在，D项错误。7对溶液中的离子反应，下列说法：不可能是氧化还原反应；只能是复分解反应；可能是置换反应；一定有分子参加。其中正确的是(B)A B C D解析：离子反应发生的条件有：生成难溶物质，生成弱电解质，生成易挥发物质和发生氧化还原反应，故只有正确。8某无色透明溶液中可能大量存在Ag、Mg2、Cu2、Fe3、Na中的几种。请回答下列问题：(1)不做任何实验就可以肯定原溶液中不存在的离子是_。(2)取少量原溶液，加入过量稀盐酸，有白色沉淀生成；再加入过量的稀硝酸，沉淀不消失。说明原溶液中，肯定存在的离子

22、是_，有关的离子方程式为_。(3)取(2)中的滤液，加入过量的稀氨水(NH3H2O)，出现白色沉淀，说明原溶液中肯定有_，有关的离子方程式为_。(4)原溶液可能大量存在的阴离子是下列的_。ACl BNO CCO DOH 解析：(1)无色透明溶液中不可能含有有色离子Cu2、Fe3。(2)加盐酸有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成，则肯定存在Ag，离子方程式为AgCl=AgCl。(3)加稀氨水有白色沉淀出现，肯定含有Mg2。(4)原溶液中由于含有Ag，阴离子中不可能含有Cl、CO、OH，可能含NO。答案：(1)Cu2、Fe3(2)AgAgCl=AgCl(3)Mg2Mg22NH3H2O=Mg(OH)22NH

23、(4)B9氯碱厂电解饱和食盐水制取NaOH的工艺流程示意图如下：依据上图，完成下列填空：(1)在电解过程中，与电源正极相连的电极上所发生反应的化学方程式为_。与电源负极相连的电极附近，溶液pH_(选填“不变”“升高”或“下降”)。(2)工业食盐含Ca2、Mg2等杂质。精制过程中发生反应的离子方程式为_、_。(3)如果精盐中SO含量较高，必须添加钡试剂除去SO，该钡试剂可以是 _(选填“a”“b”或“c”)。aBa(OH)2bBa(NO3)2cBaCl2(4)为了有效除去Ca2、Mg2、SO，加入试剂的合理顺序为_(选填“a”、“b”或“c”)。a先加NaOH，后加Na2CO3，再加钡试剂b先加

24、NaOH，后加钡试剂，再加Na2CO3c先加钡试剂，后加NaOH，再加Na2CO3(5)脱盐工序中利用NaOH和NaCl在溶解度上的差异，通过_、冷却、_(填操作名称)除去NaCl。(6)在隔膜法电解食盐水时，电解槽分隔为阴极区和阳极区，防止Cl2与NaOH反应；采取无隔膜电解冷的食盐水时，Cl2与NaOH充分接触，产物仅是NaClO和H2，相应的化学方程式为_。解析：第(1)问要熟练运用电解原理，与电源正极相连的电极是电解池的阳极，应是溶液中的Cl发生氧化反应，而电解池的阴极反应为2H2e=H2，阴极附近c(H)减小，导致水的电离平衡破坏，使周围c(OH)增大。第(2)问中如何除去Ca2、M

25、g2，由题中信息知，这步加了NaOH、Na2CO3溶液，根据Ca2、Mg2的特性，加NaOH是与Mg2生成Mg(OH)2沉淀，加Na2CO3是与Ca2生成CaCO3沉淀。第(3)问要遵循除杂质不能带进新的杂质的原则，因此Ba(NO3)2不能加入，而题中BaCl2、Ba(OH)2两种试剂皆可。第(4)问考虑问题的出发点是为使杂质离子“除净”，所加试剂均应“稍过量”，为使后加试剂有利于除去先加试剂的过量离子，应把加入Na2CO3放在加入钡试剂之后，而钡试剂与NaOH加入的先后顺序可以颠倒。第(5)问分析题中信息得，脱盐前为10% NaOH、10% NaCl溶液，脱盐后为50% NaOH溶液和NaC

26、l晶体，显然需要蒸发、过滤。第(6)问，因电解得到的Cl2与NaOH反应，可将NaCl电解方程式与Cl2和NaOH反应的方程式合并。答案：(1)2Cl2e=Cl2升高(2)Ca2CO=CaCO3Mg22OH=Mg(OH)2(3)ac(4)bc(5)蒸发过滤(6)NaClH2ONaClOH210某同学进行实验研究时，欲配制1.0 molL1 Ba(OH)2溶液，但只找到在空气中暴露已久的Ba(OH)28H2O试剂(化学式量：315)。在室温下配制溶液时发现所取试剂在水中仅部分溶解，烧杯中存在大量未溶物。为探究其原因，该同学查得Ba(OH)28H2O在283 K、293 K和303 K时的溶解度(

27、g/100 g H2O)分别为2.5、3.9和5.6。(1)烧杯中未溶物可能仅为BaCO3，理由是_。(2)假设试剂由大量Ba(OH)28H2O和少量BaCO3组成。设计实验方案，进行成分检验。写出实验步骤、预期现象和结论(不考虑结晶水的检验；室温时BaCO3饱和溶液的pH9.6)。限选试剂及仪器：稀盐酸、稀硫酸、NaOH溶液、澄清石灰水、pH计、烧杯、试管、带塞导气管、滴管实验步骤预期现象和结论步骤1：取适量试剂于洁净烧杯中，加入足量蒸馏水，充分搅拌，静置，过滤，得滤液和沉淀步骤2：取适量滤液于试管中，滴加稀硫酸步骤3：取适量步骤1中的沉淀于试管中，_步骤4：_(3)将试剂初步提纯后，准确测

28、定其中Ba(OH)28H2O的含量。实验如下：配制250 mL约0.1 molL1 Ba(OH)2溶液：准确称取w g试样，置于烧杯中，加适量蒸馏水，_，将溶液转入_中，洗涤，定容，摇匀。滴定：准确量取25.00 mL所配Ba(OH)2溶液于锥形瓶中，滴加指示剂，将_(选填“0.020”“0.05”“0.1980”或“1.5”)molL1盐酸装入50 mL酸式滴定管，滴定至终点，记录数据。重复滴定2次。平均消耗盐酸V mL。计算Ba(OH)28H2O的质量分数_(只列出算式，不做运算)。(4)室温下，_(选填“能”或“不能”)配制1.0 molL1 Ba(OH)2溶液。解析： (1)空气中存在

29、的CO2能与Ba(OH)2反应可生成BaCO3。(2)BaCO3和Ba(OH)28H2O的检验，可首先通过加入硫酸，与BaCO3反应生成沉淀和气体进行检验，确定后再将混合物配成饱和溶液，结合BaCO3饱和溶液的pH为9.6加以确认。(3)配制250 mL溶液应使用250 mL容量瓶，溶解固体后应恢复至室温方可转移溶液至容量瓶；取样品溶液25 mL，浓度大约是0.1 molL1，即n(OH)大约是251030.1 mol，据中和滴定关系，可确定盐酸浓度为0.1 980 molL1较为合适；结合Ba(OH)22HCl=BaCl22H2O即可计算。(4)由上述可知，Ba(OH)2固体易与空气中水和CO2结合出现杂质，同时依据Ba(OH)28H2O的溶解度关系，不能配制出1.0 molL1的该溶液。答案： (1)由于Ba(OH)28H2O与空气中CO2反应，所取试剂大部分已变质为BaCO3，未变质的Ba(OH)28H2O在配制溶液时能全部溶解(2)步骤2：出现白色沉淀，说明该试剂中有Ba2存在步骤3：滴加稀盐酸，连接带塞导气管将产生的气体导入澄清石灰水中澄清石灰水变浑浊，说明该试剂含有BaCO3步骤4：取步骤1中的溶液于烧杯中，用pH计测定其pHpH明显大于9.6，说明该试剂含有Ba(OH)2(3)搅拌溶解250 mL容量瓶0.198 0100%(4)不能