2018-2019學(xué)年高中化學(xué) 第3章 水溶液中的離子平衡 第4節(jié) 難溶電解質(zhì)的溶解平衡 第2課時(shí) 離子反應(yīng)的應(yīng)用檢測 新人教版選修4.doc

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第2課時(shí) 離子反應(yīng)的應(yīng)用 1．室溫下用0.10 molL－1的NaOH溶液滴定20.00 mL未知濃度的CH3COOH，滴定終點(diǎn)消耗20.00 mL的NaOH溶液。下列說法正確的是(　　) A．滴定終點(diǎn)時(shí)需溶液由無色變?yōu)闇\紅色，且保持半分鐘顏色不變 B．滴定終點(diǎn)時(shí)混合溶液的pH＝7 C．滴定終點(diǎn)時(shí)反應(yīng)的熱效應(yīng)即為中和熱 D．滴定終點(diǎn)時(shí)兩者恰好完全反應(yīng) 解析：滴定終點(diǎn)時(shí)，由酚酞的變色范圍8～10可知，溶液顯堿性，pH＞7，而且生成水的物質(zhì)的量不是1 mol，還存在水解等情況，滴定終點(diǎn)時(shí)反應(yīng)的熱效應(yīng)不是中和熱；滴定終點(diǎn)是會(huì)存在誤差的，不是恰好完全反應(yīng)。 答案：A 2．下列有關(guān)滴定操作的順序正確的是(　　) ①檢查滴定管是否漏水?、谟谜麴s水洗滌玻璃儀器　③用標(biāo)準(zhǔn)溶液潤洗盛標(biāo)準(zhǔn)溶液的滴定管，用待測液潤洗盛待測液的滴定管?、苎b標(biāo)準(zhǔn)溶液和待測液并調(diào)整液面(記錄初讀數(shù))?、萑∫欢w積的待測液于錐形瓶中　⑥滴定操作 A．①③②④⑤⑥ B．①②③④⑤⑥ C．②③①④⑤⑥ D．④⑤①②③⑥ 解析：中和滴定按照檢漏、洗滌、潤洗、裝液、取待測液、滴定等順序操作，則操作順序?yàn)椋孩佗冖邰堍茛蕖? 答案：B 3．下列根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出的結(jié)論中，一定正確的是(　　) A．某無色溶液能使紅色石蕊試紙變藍(lán)，結(jié)論：該溶液一定是堿溶液 B．某無色溶液加入稀HNO3酸化的BaCl2溶液產(chǎn)生白色沉淀，結(jié)論：該溶液中一定含有SO C．某無色溶液焰色反應(yīng)呈黃色，結(jié)論：該溶液中一定含有Na＋ D．某無色溶液加入Na2CO3溶液產(chǎn)生白色沉淀，結(jié)論：該溶液中一定含Ca2＋ 答案：C 4．四個(gè)試劑瓶中分別盛有NaNO3溶液、Na2CO3溶液、Na2SO4溶液和NaCl溶液，就如何檢驗(yàn)這四種溶液分別解答下列問題。 在四支試管中分別取四種溶液各1 mL，做下列實(shí)驗(yàn)。 (1)在四支試管中分別滴入______，出現(xiàn)______現(xiàn)象的是______，離子方程式是_____________________________________ ______________________________________________________。 (2)在剩余三支試管中分別滴入________，出現(xiàn)________現(xiàn)象的是________，離子方程式是___________________________________ ______________________________________________________。 (3)在剩余兩支試管中分別滴入________，出現(xiàn)________現(xiàn)象的是________，離子方程式是____________________________________ ______________________________________________________。 三次實(shí)驗(yàn)中都沒有明顯現(xiàn)象的是_________________________。 解析：在四支試管中分別滴入HNO3，有氣體產(chǎn)生的原溶液是Na2CO3溶液，其離子方程式是：CO＋2H＋===H2O＋CO2↑。在剩余三支試管中分別滴入Ba(NO3)2溶液，產(chǎn)生白色沉淀的原溶液是Na2SO4溶液。在剩余兩支試管中分別滴入AgNO3溶液，產(chǎn)生白色沉淀的原溶液是NaCl溶液。三次實(shí)驗(yàn)中都沒有明顯現(xiàn)象的是NaNO3溶液。 答案：(1)稀HNO3　氣泡(或有氣體產(chǎn)生)　Na2CO3溶液　CO＋2H＋===H2O＋CO2↑ (2)Ba(NO3)2溶液　白色沉淀　Na2SO4溶液　Ba2＋＋SO===BaSO4↓ (3)AgNO3溶液　白色沉淀　NaCl溶液　Ag＋＋Cl－===AgCl↓　NaNO3溶液 5．在中和滴定操作過程中，有以下各項(xiàng)因操作不當(dāng)引起的實(shí)驗(yàn)誤差，用“偏高”“偏低”或“無變化”填空： (1)滴定管用蒸餾水洗凈后，未用已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液潤洗，使滴定結(jié)果________； (2)錐形瓶用蒸餾水洗凈后，又用待測溶液潤洗，使滴定結(jié)果________； (3)滴定管(裝標(biāo)準(zhǔn)溶液)在滴定前尖嘴外有氣泡，滴定過程中氣泡消失，使滴定結(jié)果________； (4)滴定前平視，滴定終點(diǎn)俯視，使滴定結(jié)果________； (5)用NaOH溶液滴定鹽酸(酚酞作指示劑)，當(dāng)加入一滴NaOH溶液時(shí)溶液呈淺紅色，此時(shí)便停止滴定，使滴定結(jié)果________； (6)用含Na2O雜質(zhì)的NaOH固體來配制已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液，用于滴定未知濃度的鹽酸，使測得鹽酸的濃度________； (7)用含Na2CO3雜質(zhì)的NaOH固體來配制已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液，用于滴定未知濃度的鹽酸，使測得鹽酸的濃度________； (8)洗滌錐形瓶中，誤把稀食鹽水當(dāng)作蒸餾水，然后用錐形瓶裝待測的鹽酸，用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定時(shí)，測得的結(jié)果________。 解析：中和滴定誤差分析的依據(jù)是c(待)＝，若向待測溶液(置于錐形瓶)中滴加標(biāo)準(zhǔn)溶液(置于滴定管)，則由V(標(biāo))來分析實(shí)驗(yàn)誤差。(1)滴定管裝液前未用標(biāo)準(zhǔn)溶液潤洗，會(huì)使標(biāo)準(zhǔn)溶液被稀釋，導(dǎo)致所耗V(標(biāo))偏大，使測定的c(待)偏高。(3)氣泡的體積計(jì)入標(biāo)準(zhǔn)溶液，結(jié)果偏高。(4)滴定終點(diǎn)俯視讀數(shù)，將使V(標(biāo))偏低，因而c (待)偏低。(5)滴定終點(diǎn)判斷提前(應(yīng)保持半分鐘內(nèi)不退色)，結(jié)果偏低。(6)NaOH中含有Na2O，則標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度已經(jīng)偏高(62 g Na2O相當(dāng)于80 g NaOH)，因而所需滴入的標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積偏小，測得結(jié)果偏低。(7)相同質(zhì)量的Na2CO3和NaOH，Na2CO3消耗HCl的量少，所以中和一定量的鹽酸所需標(biāo)準(zhǔn)液的體積偏大，即V(標(biāo))偏高，結(jié)果偏高。(8)稀食鹽水對結(jié)果無影響。 答案：(1)偏高　(2)偏高　(3)偏高　(4)偏低　(5)偏低　偏低　(7)偏高　(8)無變化 時(shí)間：40分鐘 [A級　基礎(chǔ)鞏固] 基礎(chǔ)題Ⅰ 1．如圖表示50 mL滴定管中液面的位置，如果液面處的讀數(shù)是a，則滴定管中液體的體積是(　　) A．a(chǎn) mL B．(50－a) mL C．一定大于a mL D．一定大于(50－a) mL 解析：滴定管的零刻度在上面，50 mL的刻度在下面，但刻度線以下仍有一部分容積，因此液體體積一定是大于(50－a) mL。 答案：D 2．能鑒別MgI2、AgNO3、Na2CO3、Na[Al(OH)4]四種溶液的試劑是(　　) A．HNO3 B．KOH C．BaCl2 D．NaClO 解析：首先明確需要鑒別的四種溶液中存在的離子及一般的檢驗(yàn)方法，MgI2可用堿或Ag＋或氧化性物質(zhì)檢驗(yàn)；AgNO3一般用Cl－生成白色沉淀檢驗(yàn)；Na2CO3一般用酸檢驗(yàn)；Na[Al(OH)4]用強(qiáng)酸檢驗(yàn)，先生成白色沉淀，若強(qiáng)酸過量，沉淀會(huì)溶解，綜合分析四個(gè)選項(xiàng)應(yīng)選擇HNO3。 答案：A 3．用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸溶液滴定未知濃度的NaOH溶液，下列各操作中，會(huì)引起實(shí)驗(yàn)誤差的是(　　) A．取干燥潔凈的酸式滴定管立即裝入標(biāo)準(zhǔn)鹽酸 B．用蒸餾水洗凈錐形瓶后，立即裝入一定體積的NaOH溶液后進(jìn)行滴定 C．往盛有20.00 mL NaOH溶液的錐形瓶中，滴入幾滴酚酞指示劑后進(jìn)行滴定 D．用蒸餾水洗凈錐形瓶后，再用NaOH溶液潤洗，然后裝入一定體積的NaOH溶液 解析：滴定管若干燥潔凈，不必用水洗滌，故也不需用標(biāo)準(zhǔn)液潤洗，A不會(huì)引起誤差；錐形瓶內(nèi)存有少量蒸餾水，但待測液的物質(zhì)的量不變，消耗標(biāo)準(zhǔn)液的體積不變，B不會(huì)引起誤差；錐形瓶不能用待測液潤洗，否則會(huì)使測定結(jié)果偏高。 答案：D 4．下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)中，用所選試劑(括號內(nèi)物質(zhì))不能使實(shí)驗(yàn)達(dá)到目的是(　　) A．證明FeCl2溶液被氧化(KSCN溶液) B．除去C2H6中的H2S氣體(CuSO4溶液) C．鑒別SO2和CO2兩種氣體(溴水) D．檢驗(yàn)Na2SO4溶液中是否混有NaCl(AgNO3)溶液 解析：A項(xiàng)中FeCl2溶液被氧化劑生成Fe3＋，遇KSCN溶液顯血紅色，故A正確；B項(xiàng)中的H2S氣體與CuSO4溶液反應(yīng)能生成黑色的CuS沉淀，故B正確；C項(xiàng)中的SO2能使溴水退色，而CO2不能，故C正確；D項(xiàng)中的Na2SO4溶液也能與AgNO3溶液反應(yīng)生成白色沉淀，故D錯(cuò)誤。 答案：D 5．常溫下，用0.100 0 molL－1的NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定20.00 mL 0.100 0 molL－1的HCl溶液，滴定曲線如圖，下列有關(guān)說法正確的是(　　) A．指示劑變色時(shí)，說明反應(yīng)的酸、堿恰好等物質(zhì)的量反應(yīng) B．當(dāng)達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)才存在c(Na＋)＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(OH－) C．達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)，用甲基橙作指示劑消耗NaOH溶液體積比用酚酞多 D．已知 H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝ －57.3 kJmol－1，上述滴定恰好中和時(shí)，放出114.6 kJ的熱量 解析：酚酞和甲基橙變色時(shí)均不是恰好中和的pH＝7，A錯(cuò)誤；根據(jù)電荷守恒，整個(gè)滴定過程都存在c(Na＋)＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c( OH－)，B錯(cuò)誤；甲基橙作指示劑滴定終點(diǎn)是酸性，酚酞做指示劑滴定終點(diǎn)是堿性，顯然用甲基橙作指示劑消耗NaOH溶液體積比用酚酞少，C錯(cuò)誤。 答案：D 基礎(chǔ)題Ⅱ 6．某溶液可能含有Cl－、SO、CO、NH、Fe3＋、Al3＋和K＋。取該溶液100 mL，加入過量NaOH溶液，加熱，得到0.02 mol氣體，同時(shí)產(chǎn)生紅褐色沉淀；過濾，洗滌，灼燒，得到1.6 g固體；向上述濾液中加足量BaCl2溶液，得到4.66 g不溶于鹽酸的沉淀。由此可知原溶液中(　　) A．至少存在5種離子 B．Cl－一定存在，且[Cl－]≥0.4 molL－1 C．SO、NH一定存在，Cl－可能不存在 D．CO、Al3＋一定不存在，K＋可能存在 解析：“加入過量NaOH溶液，加熱，得到0.02 mol氣體”，說明溶液中一定有NH，且n(NH)＝0.02 mol；“產(chǎn)生紅褐色沉淀”，說明溶液中一定有Fe3＋，又因?yàn)镃O與Fe3＋會(huì)發(fā)生雙水解而不能大量共存，所以CO一定不存在；Al3＋與過量NaOH溶液反應(yīng)最后生成Na[Al(OH)4]，所以Al3＋可能存在；紅褐色沉淀過濾，洗滌，灼燒，得到的固體是Fe2O3，其物質(zhì)的量為n(Fe2O3)＝＝0.01 mol，所以溶液中n(Fe3＋)＝0.02 mol；加足量BaCl2溶液，不溶于鹽酸的沉淀為BaSO4，所以原溶液中一定有SO，其物質(zhì)的量為n(BaSO4)＝＝0.02 mol，所以n(SO)＝0.02 mol。根據(jù)溶液電中性特點(diǎn)NH、Fe3＋所帶電荷n(＋)＝0.02＋30.02＝0.08 mol，SO所帶電荷n(－)＝0.022＝0.04 mol，所以Cl－一定存在，K＋、Al3＋可能存在，當(dāng)K＋、Al3＋不存在時(shí)，[Cl－]最低，所以[Cl－]≥＝0.4 molL－1。 答案：B 7．某鈉鹽溶液可能含有陰離子NO、CO、SO、SO、Cl－、Br－、I－，為鑒定這些離子，分別取少量溶液進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)： ①測得混合液呈堿性； ②加HCl后，生成無色無味氣體。該氣體能使飽和石灰水溶液變渾濁； ③加CCl4，滴加少量氯水，振蕩后，CCl4層未變色； ④加BaCl2溶液產(chǎn)生白色沉淀，分離，在沉淀中加入足量鹽酸，沉淀不能完全溶解； ⑤加HNO3酸化后，再加過量AgNO3，溶液中析出白色沉淀。 (1)分析上述5個(gè)實(shí)驗(yàn)，寫出每一實(shí)驗(yàn)鑒定離子的結(jié)論與原因。 ①___________________________________________________； ②___________________________________________________； ③___________________________________________________； ④___________________________________________________； ⑤___________________________________________________； (2)上述5個(gè)實(shí)驗(yàn)不能確定是否存在的離子是_______________。 解析：(1)①測得混合液呈堿性而CO和SO水解顯堿性，在堿性環(huán)境下可能存在；②CO和SO均能和強(qiáng)酸反應(yīng)生成氣體二氧化碳和二氧化硫，但是二氧化硫是有刺激性氣味的氣體，二氧化碳是無色無味的氣體，且能使飽和石灰水溶液變渾濁，所以生成無色無味氣體是二氧化碳，一定不存在亞硫酸根離子，肯定存在CO，不存在SO；③氯氣能將溴離子和碘離子氧化為碘單質(zhì)和溴單質(zhì)，二者在四氯化碳中溶解度很大，并且均是有顏色的；④根據(jù)硫酸根離子的檢驗(yàn)試劑是氯化鋇，可以向溶液中加BaCl2溶液產(chǎn)生白色沉淀，分離，在沉淀中加入足量鹽酸，沉淀不能完全溶解，則一定含有硫酸鋇；⑤溶液中加HNO3酸化后，再加過量AgNO3，溶液中析出白色沉淀，則為氯化銀沉淀，所以能確定含有氯離子；(2)①和②證明溶液中肯定存在CO，不存在SO；③證明溶液中肯定不存在Br－、I－；④證明溶液中肯定存在SO；⑤證明溶液中肯定存在Cl－；剩余的NO不能確定是否存在。 答案：(1)①CO和SO至少有一種存在；因?yàn)镃O和SO水解顯堿性?、贑O肯定存在，因產(chǎn)生的氣體是CO2；SO不存在；因?yàn)闆]有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生?、跙r－、I－不存在，因?yàn)闆]有溴和碘的顏色出現(xiàn)?、躍O存在。因?yàn)锽aSO4不溶于鹽酸?、軨l－存在。因與Ag＋形成不溶于HNO3的白色沉淀　(2)NO [B級　能力提升] 8．某課外興趣小組欲測定某NaOH溶液的濃度，其操作步驟如下： ①從堿式滴定管中放出20.00 mL待測溶液到錐形瓶中。 ②將酸式滴定管用蒸餾水洗凈，再用標(biāo)準(zhǔn)酸液潤洗2～3次后，注入0.100 0 molL－1標(biāo)準(zhǔn)鹽酸，調(diào)節(jié)滴定管的尖嘴部分充滿溶液，并使液面處于“0”刻度以下的位置，記下讀數(shù)。 ③向錐形瓶中滴入酚酞作指示劑，進(jìn)行滴定。滴定至指示劑剛好變色，且半分鐘內(nèi)顏色不再改變?yōu)橹?，測得消耗鹽酸的體積為V1 mL。 ④重復(fù)以上過程，但在滴定過程中向錐形瓶加入5 mL的蒸餾水，測得所耗鹽酸的體積為V2 mL。 試回答下列問題： (1)錐形瓶中的溶液從________色變?yōu)開_____色時(shí)，停止滴定。 (2)如圖是某次滴定時(shí)的滴定管中的液面，其讀數(shù)為________ mL。 (3)根據(jù)下列數(shù)據(jù)： 滴定次數(shù) 待測液體 積/mL 標(biāo)準(zhǔn)鹽酸體積/mL 滴定前讀數(shù)/mL 滴定后讀數(shù)/mL 第一次 20.00 0.50 25.40 第二次 20.00 4.00 29.10 請計(jì)算待測燒堿溶液的濃度為________ molL－1。 解析：(1)錐形瓶中的溶液從紅色變?yōu)闊o色時(shí)，表明達(dá)到滴定終點(diǎn)。(2)滴定管讀數(shù)時(shí)要使視線和凹液面的最低點(diǎn)相切，因此讀數(shù)為22.60 mL。(3)V(HCl)＝[(25.40 mL－0.50 mL)＋(29.10 mL－4.00 mL)]/2＝25.00 mL，根據(jù)：c(NaOH)V(NaOH)＝c(HCl)V(HCl)得：c(NaOH)＝0.125 0 molL－1。 答案：(1)紅　無　(2)22.60　(3)0.125 0 9．氯堿廠電解飽和食鹽水制取NaOH的工藝流程示意圖如下： 依據(jù)上圖，完成下列填空： (1)在電解過程中，與電源正極相連的電極上所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________。與電源負(fù)極相連的電極附近，溶液pH________(填“不變”“升高”或“下降”)。 (2)工業(yè)食鹽含Ca2＋、Mg2＋等雜質(zhì)。精制過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_______________________________________________、 ______________________。 (3)如果精鹽中SO含量較高，必須添加鋇試劑除去SO，該鋇試劑可以是 ________(填“a”“b”或“c”)。 a．Ba(OH)2　　　b．Ba(NO3)2　　　c．BaCl2 (4)為了有效除去Ca2＋、Mg2＋、SO，加入試劑的合理順序?yàn)開_______(填“a”“b”或“c”)。 a．先加NaOH，后加Na2CO3，再加鋇試劑 b．先加NaOH，后加鋇試劑，再加Na2CO3 c．先加鋇試劑，后加NaOH，再加Na2CO3 (5)脫鹽工序中利用NaOH和NaCl在溶解度上的差異，通過________、冷卻、________(填操作名稱)除去NaCl。 (6)在隔膜法電解食鹽水時(shí)，電解槽分隔為陰極區(qū)和陽極區(qū)，防止Cl2與NaOH反應(yīng)；采取無隔膜電解冷的食鹽水時(shí)，Cl2與NaOH充分接觸，產(chǎn)物僅是NaClO和H2，相應(yīng)的化學(xué)方程式為___________。 解析：第(1)問要熟練運(yùn)用電解原理，與電源正極相連的電極是電解池的陽極，應(yīng)是溶液中的Cl－發(fā)生氧化反應(yīng)，而電解池的陰極反應(yīng)為2H＋＋2e－===H2↑，陰極附近c(diǎn)(H＋)減小，導(dǎo)致水的電離平衡破壞，使周圍c(OH－)增大。第(2)問中如何除去Ca2＋、Mg2＋，由題中信息知，這步加了NaOH、Na2CO3溶液，根據(jù)Ca2＋、Mg2＋的特性，加NaOH是與Mg2＋生成Mg(OH)2沉淀，加Na2CO3是與Ca2＋生成CaCO3沉淀。第(3)問要遵循除雜質(zhì)不能帶進(jìn)新的雜質(zhì)的原則，因此Ba(NO3)2不能加入，而題中BaCl2、Ba(OH)2兩種試劑皆可。第(4)問考慮問題的出發(fā)點(diǎn)是為使雜質(zhì)離子“除凈”，所加試劑均應(yīng)“稍過量”，為使后加試劑有利于除去先加試劑的過量離子，應(yīng)把加入Na2CO3放在加入鋇試劑之后，而鋇試劑與NaOH加入的先后順序可以顛倒。第(5)問分析題中信息得，脫鹽前為10% NaOH、10% NaCl溶液，脫鹽后為50% NaOH溶液和NaCl晶體，顯然需要蒸發(fā)、過濾。第(6)問，因電解得到的Cl2與NaOH反應(yīng)，可將NaCl電解方程式與Cl2和NaOH反應(yīng)的方程式合并。 答案：(1)2Cl－－2e－===Cl2↑　升高　(2)Ca2＋＋CO=== CaCO3↓ Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓　(3)ac　(4)bc　(5)蒸發(fā)　過濾 (6)NaCl＋H2ONaClO＋H2↑