鲁科版高中化学选修四第4节离子反应docx.docx
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高中化学学习材料
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化学·选修/化学反应原理（鲁科版）
第4节 离子反应
1．下列反应的离子方程式书写正确的是（ ）
A．浓烧碱溶液中加入铝片：
Al＋2OH－===AlO
＋H2↑
B．以石墨作电极电解氯化铝溶液：
2Cl－＋2H2O
2OH－＋H2↑＋Cl2↑
C．硫酸亚铁溶液与稀硫酸、双氧水混合：
2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O
D．硫酸氢钠溶液与足量氢氧化钡溶液混合：
2H＋＋SO
＋Ba2＋＋2OH－===BaSO4↓＋2H2O
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。
答案：
C
2．在水溶液中能大量共存的一组离子是（ ）
A．Fe2＋、Al3＋、ClO－、Cl－
B．K＋、Cu2＋、OH－、NO－3
C．NH
、Na＋、Br－、SO2－4
D．Mg2＋、H＋、SiO
、SO2－4
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。
答案：
C
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．CH3COO－ B．SO
C．Na＋D．HCO
解析：
醋酸根离子浓度不会发生变化，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。
答案：
A
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（ ）
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。
答案：
B
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250mL容量瓶中配制250mL烧碱溶液；
B.用移液管（或碱式滴定管）量取25.00mL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wg，在烧杯中加蒸馏水溶解；
D.将物质的量浓度为mmol·L－1的标准H2SO4溶液装入酸式滴定管，调整液面，记下开始刻度V1mL；
E.在锥形瓶下垫一张白纸，滴定到终点，记录终点时硫酸体积为V2mL。
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250mLNaOH溶液，取25.00mL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）C A B E
（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0.01mL
（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）3.1～4.4 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①的目的是：
________________________________________________________________________；
解析：
NH4HCO3加热易分解生成NH3、CO2、H2O而除去。
答案：
除去NH4HCO3
（2）操作②是否可改为加硝酸钡溶液？
为什么？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
解析：
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。
答案：
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）进行操作②后，如何判断SO
已除尽，方法是：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
解析：
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。
答案：
取上层清液加入BaCl2溶液，若无沉淀说明SO
除尽
（4）在操作③中为什么不在加Na2CO3溶液之前先过滤？
理由是：
_____________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
解析：
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；
答案：
除去过量的Ba2＋，减少一次过滤操作
（5）操作④的目的是：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：
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钠溶液。
答案：
除去溶解在溶液中的CO2及HCl
1．下列离子方程式书写正确的是（ ）
A．FeCl2溶液中通入Cl2：
Fe2＋＋Cl2===Fe3＋＋2Cl－
B．澄清石灰水与少量小苏打溶液混合：
Ca2＋＋OH－＋HCO
===CaCO3↓＋H2O
C．FeS固体放入稀硝酸溶液中：
FeS＋2H＋===Fe3＋＋H2S↑
D．AlCl3溶液中加入过量氨水：
Al3＋＋4OH－===[Al（OH）4]－
解析：
A项中电荷没有守恒，应为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－；C项中FeS与稀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Al3＋＋3NH3·H2O===Al（OH）3↓＋3NH
，过量的氨水不能溶解Al（OH）3。
答案：
B
2．在pH＝1的溶液中，可以大量共存的离子组是（ ）
A．Na＋、K＋、S2－、Cl－
B．Al3＋、Mg2＋、SO
、Cl－
C．K＋、Na＋、[Al（OH）4]－、NO
D．K＋、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pH＝1的溶液中大量共存。
答案：
B
3．（双选题）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（ ）
锥形瓶
中溶液
滴定管
中溶液
选用指
示剂
选用
滴定管
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。
答案：
CD
4．有关溶液中所含离子的检验，下列判断正确的是（ ）
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
。
答案：
C
5．下列除去杂质的方法正确的是（ ）
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。
答案：
A
6．室温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是（ ）
A．饱和氯水中：
Cl－、NO
、Na＋、SO
B．c（H＋）＝1.0×10－13mol·L－1溶液中：
K＋、SO
、Br－
C．Na2S溶液中：
SO
、K＋、Cl－、Cu2＋
D．pH＝12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＋）＝1.0×10－13的溶液显碱性，所给离子均能大量共存，B项正确；S2－能与Cu2＋结合形成沉淀，C项错误；pH＝12的溶液显碱性，Al3＋不能大量存在，D项错误。
答案：
B
7．对溶液中的离子反应，下列说法：
①不可能是氧化还原反应；②只能是复分解反应；③可能是置换反应；④一定有分子参加。
其中正确的是（ ）
A．①③B．③C．①②D．③④
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③正确。
答案：
B
8．下面是对溶液中有无SO
检验的实验方案：
方案甲：
试液
白色沉淀
沉淀不溶解
方案乙：
试液
无沉淀
白色沉淀
方案丙：
试液
无沉淀
白色沉淀
试评价上述各种方案是否严密？
分别说明理由。
解析：
方案甲：
如果试液中含有Ag＋（或Pb2＋、Hg
）而不含SO
，当加入BaCl2溶液时同样产生白色沉淀，并且加入稀HNO3后沉淀不溶解，故方案甲不严密（Ag＋等干扰）。
方案乙：
只有含SO
的无色透明溶液才会出现此方案的现象，故方案乙严密。
方案丙：
如果试液中含有SO
而不含SO
，当加入足量稀HNO3溶液后，SO
被氧化成SO
，再加入Ba（NO3）2试液后出现不溶于稀HNO3的白色沉淀，故方案丙也不严密（SO
干扰）。
答案：
甲方案不能排除Ag＋干扰，丙方案不能排除SO
干扰，故均不严密；乙方案严密。
9．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”）。
解析：
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2H＋＋2e－===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。
答案：
2Cl－－2e－===Cl2↑ 升高
（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____________、____________。
解析：
如何除去Ca2＋、Mg2＋，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。
答案：
Ca2＋＋CO
===CaCO3↓ Mg2＋＋2OH－===Mg（OH）2↓
（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”）。
a．Ba（OH）2 b．Ba（NO3）2 c．BaCl2
解析：
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。
答案：
ac
（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NaOH，后加钡试剂，再加Na2CO3
c．先加钡试剂，后加NaOH，再加Na2CO3
解析：
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。
答案：
bc
（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。
解析：
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NaCl晶体，显然需要蒸发、过滤。
答案：
蒸发 过滤
（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：
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：
NaCl＋H2O
NaClO＋H2↑
10．某同学进行实验研究时，欲配制1.0mol·L－1Ba（OH）2溶液，但只找到在空气中暴露已久的Ba（OH）2·8H2O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）2·8H2O在283K、293K和303K时的溶解度（g/100gH2O）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
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：
空气中存在的CO2能与Ba（OH）2反应可生成BaCO3。
答案：
由于Ba（OH）2·8H2O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）2·8H2O在配制溶液时能全部溶解
（2）假设试剂由大量Ba（OH）2·8H2O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pH＝9.6）。
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：
___________________________________________________________
解析：
BaCO3和Ba（OH）2·8H2O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。
答案：
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pH
pH明显大于9.6，说明该试剂含有Ba（OH）2
（3）将试剂初步提纯后，准确测定其中Ba（OH）2·8H2O的含量。
实验如下：
①配制250mL约0.1mol·L－1Ba（OH）2溶液：
准确称取w克试样，置于烧杯中，加适量蒸馏水，________，将溶液转入________中，洗涤，定容，摇匀。
②滴定：
准确量取25.00mL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”）mol·L－1盐酸装入50mL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VmL。
③计算Ba（OH）2·8H2O的质量分数＝____________（只列出算式，不做运算）。
解析：
①配制250mL溶液应使用250mL容量瓶，溶解固体后应恢复至室温方可转移溶液至容量瓶；②取样品溶液25mL，浓度大约是0.1mol·L－1，即n（OH－）大约是25×10－3×0.1mol，据中和滴定关系，可确定盐酸浓度为0.1980mol·L－1较为合适；③结合Ba（OH）2＋2HCl===BaCl2＋2H2O即可计算。
答案：
①搅拌溶解 250mL容量瓶 ②0.1980
③
×100%
（4）室温下，________（选填“能”或“不能”）配制1.0mol·L－1Ba（OH）2溶液。
解析：
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）2·8H2O的溶解度关系，不能配制出1.0mol·L－1的该溶液。
答案：
不能
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