分层作业24 离子反应的应用--2025鲁科版化学选择性必修1同步练习题

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分层作业24 离子反应的应用--2025鲁科版化学选择性必修1同步练习题

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2025鲁科版化学选择性必修1
分层作业24 离子反应的应用
A级必备知识基础练
题组1.离子的检验与推断、物质制备与纯化、生活中常见的离子反应
1.离子检验在污水处理中有着重要应用。下列关于离子检验的说法正确的是(  )
A.向某溶液中加入稀盐酸,将产生的无色气体通入澄清石灰水中,石灰水变浑浊,则原溶液中一定含有C或HC
B.向某溶液中加入Ba(NO3)2溶液,有白色沉淀产生,再加稀盐酸,沉淀不消失,则原溶液中一定有S
C.某溶液与NaOH溶液共热,产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,则该溶液中含N
D.向某溶液中加入AgNO3溶液产生白色沉淀,再加稀盐酸,沉淀不消失,则原溶液中一定有Cl-
2.在生活、生产及化学研究中,人们经常需要根据不同原子、分子或离子的某些特征反应对物质进行鉴别、检验等。下列说法正确的是(  )
A.用KOH溶液可以将NaNO3、Al2(SO4)3、MgCl2三种溶液鉴别开
B.C、CuO、Fe三种物质的粉末都是黑色的,用稀盐酸不能将它们鉴别开
C.某溶液中滴加KSCN溶液,溶液变为红色,则该溶液中一定含有Fe3+,不含Fe2+
D.某溶液焰色试验是黄色,则该溶液一定是钠盐溶液
3.某课外活动小组利用废铁屑(主要成分为Fe,还含有C、S、P等)制取高效净水剂K2FeO4,其流程如图:
回答下列问题:
(1)废铁屑酸洗前可用热的纯碱溶液去油污,用离子方程式解释油污在热的纯碱溶液中能水解的原理:            。
(2)步骤②中发生总反应的离子方程式为            。洗涤滤渣的操作为               。
(3)步骤③发生反应的离子方程式为              。
(4)离子化合物的溶解平衡中还包括离子化合物在水的作用下解离为离子的过程,例如氯化钠:NaCl(s)Na+(aq)+Cl-(aq),该溶解平衡常数K=c平(Na+)×c平(Cl-),当溶液中Q=c平(Na+)×c平(Cl-)>K时,溶液中会析出NaCl(s),由此判断步骤④中反应能发生的原因是在相同条件下,K(K2FeO4)   (填“大于”或“小于”)K(Na2FeO4)。
题组2.酸碱中和滴定实验
4.酸碱中和滴定实验中,下列说法正确的是(  )
A.中和滴定操作中所需标准溶液越浓越好,指示剂一般加入2~3 mL
B.滴定接近终点时,滴定管的尖嘴可以接触锥形瓶内壁
C.酸碱指示剂的变色点就是反应终点
D.滴定前滴定管(量程为50 mL)中的液体液面处于25 mL处,滴定过程中用去10.00 mL的液体,此时滴定管中剩余液体的体积为15 mL
5.(1)取一锥形瓶,用NaOH待测溶液润洗两次;(2)在锥形瓶中放入25.00 mL NaOH待测溶液;(3)加入几滴石蕊溶液作指示剂;(4)取一支酸式滴定管,洗涤干净;(5)直接往酸式滴定管中注入标准酸溶液,进行滴定;(6)左手旋转滴定管的玻璃活塞,右手不停摇动锥形瓶;(7)两眼注视着滴定管内标准酸溶液液面的变化,直至滴定终点。
以上关于酸碱中和滴定实验的叙述错误的是(  )
A.(4)(6)(7)
B.(1)(5)(6)(7)
C.(3)(5)(7)
D.(1)(3)(5)(7)
6.用已知浓度的盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液,待测液放在锥形瓶中。中和滴定时下列操作会使测定结果偏低的是(锥形瓶中溶液用滴定管量取)(  )
A.碱式滴定管未用待测碱液润洗
B.酸式滴定管未用标准盐酸润洗
C.滴定过程中滴定管内不慎有标准液溅出
D.滴定前俯视读数,滴定后读数正确
7.某学生用已知物质的量浓度的NaOH标准溶液来测定未知物质的量浓度的盐酸时,选择酚酞作指示剂。请回答下列问题:
(1)配制480 mL 0.100 0 mol·L-1NaOH标准溶液。配制所需的玻璃仪器有烧杯、量筒、玻璃棒、            、            等。
(2)观察下图,标准液NaOH溶液应放入            (填“甲”或“乙”)滴定管中。
(3)若滴定开始和结束时,碱式滴定管中的液面如上图所示,所用NaOH标准溶液的体积为             mL。
(4)在上述实验中,下列操作(其他操作正确)会造成测定结果偏低的有        (填字母)。
A.酸式滴定管使用前,水洗后未用待测盐酸润洗
B.锥形瓶水洗后未干燥
C.称量的NaOH固体中混有Na2CO3固体
D.滴定终点读数时俯视读数
E.碱式滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后消失
(5)滴定过程中边滴加边摇动锥形瓶,直到因加入半滴NaOH溶液后,       ,表示已经到达滴定终点。
(6)有一支25 mL的酸式滴定管,其中盛有溶液,液面恰好在5.00 mL刻度处,现把管内液体全部放出,得到液体的体积是            。
A.不能确定 B.5.00 mL
C.20.00 mL D.大于20.00 mL
B级关键能力提升练
以下选择题中有1~2个选项符合题意。
8.用标准盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液,下列操作不会引起实验误差的是(  )
A.用蒸馏水洗净酸式滴定管后,装入标准盐酸进行滴定
B.滴定至终点时,酸式滴定管尖嘴处悬挂半滴盐酸
C.用蒸馏水洗净锥形瓶后,即装入NaOH溶液进行滴定
D.将NaOH溶液放入用蒸馏水洗净的锥形瓶中,再加入少量蒸馏水后进行滴定
9.海洋中有丰富的食品、矿产、能源、药物和水产资源等,海水的综合利用如下图所示。
下列有关说法正确的是(  )
A.除去粗盐中的、Ca2+、Mg2+等杂质,加入的药品顺序:NaOH溶液→BaCl2溶液→Na2CO3溶液→盐酸,然后过滤,最后蒸发结晶得到精盐
B.电解熔融状态的MgCl2来制备镁,也可以电解熔融状态的AlCl3来制备铝
C.工业上母液→Mg(OH)2过程中选择加入NaOH沉淀Mg2+
D.过程③⑤中溴元素均被氧化
10.某试样溶液中可能含有N、Na+、Fe3+、Mg2+、S、C、Cl-、N中的几种,且阴离子的物质的量浓度相等。某同学利用该试样溶液进行实验,现象如下。下列说法正确的是(  )
A.气体X和气体Y均属于电解质
B.该试样溶液中至少有5种离子存在,其中Na+一定存在,且c(Na+)<0.4 mol·L-1
C.滤液M在酸性条件下与铜片的反应中,还原产物是NO2
D.将上述实验产生的气体Y全部通入10 mL 1.2 mol·L-1的NaOH溶液中,所得溶液中的阴离子主要为HC
11.如图是用0.100 0 mol·L-1标准NaOH溶液滴定20.00 mL未知浓度盐酸时(酚酞作指示剂)的滴定曲线。下列说法正确的是(  )
A.水电离出的氢离子浓度:a>b
B.盐酸的物质的量浓度为0.100 0 mol·L-1
C.指示剂变色时,盐酸与NaOH溶液恰好完全反应
D.当滴加的NaOH溶液为10.00 mL时,该混合液的pH=1+lg 3
12.国家标准规定,酿造的食醋中醋酸的含量不得低于3.5 g/100 mL,即每100 mL食醋中,折算成的醋酸含量不得低于3.5 g。选择酚酞作指示剂,用标准NaOH溶液测定白醋中醋酸的浓度,以检测白醋是否符合国家标准。测定过程如图所示:
(1)①滴定达到终点时的现象是滴入半滴标准NaOH溶液后 。
②某次实验滴定开始和结束时。碱式滴定管中的液面如图所示,则消耗NaOH溶液的体积为        mL。
③已知实验所用标准NaOH溶液的浓度为0.060 0 mol·L-1,根据上述滴定结果可知该白醋       (填“符合”或“不符合”)国家标准。
④下列操作中,可能使所测白醋中醋酸的浓度偏低的是       (填字母)。
A.碱式滴定管未用标准NaOH溶液润洗就直接注入标准NaOH溶液
B.滴定前盛放白醋稀溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥
C.滴定过程中摇动锥形瓶时有液滴溅出
D.读取NaOH溶液体积时,开始时仰视读数,滴定结束时俯视读数
E.碱式滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失
(2)若用0.1 mol·L-1NaOH溶液分别滴定体积均为20.00 mL、浓度均为0.1 mol·L-1的盐酸和醋酸溶液,得到滴定过程中pH随加入NaOH溶液体积而变化的两条滴定曲线如图所示。
①滴定醋酸的曲线是       (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
②若25 ℃时,a mol·L-1的醋酸与0.01 mol·L-1的氢氧化钠溶液等体积混合显中性,则醋酸的电离常数为       (用含a的代数式表示)。
C级学科素养拔高练
13.实验室常利用甲醛法测定(NH4)2SO4样品中氮的质量分数,其反应原理为4N+6HCHO3H++6H2O+(CH2)6N4H+[滴定时,1 mol (CH2)6N4H+与1 mol H+相当],然后用NaOH标准溶液滴定反应生成的酸。某兴趣小组用甲醛法进行了如下实验:
步骤Ⅰ:称取样品1.500 g。
步骤Ⅱ:将样品溶解后,完全转移到250 mL容量瓶中,定容,充分摇匀。
步骤Ⅲ:移取25.00 mL样品溶液于250 mL锥形瓶中,加入10 mL 20%的中性甲醛溶液,摇匀、静置5 min后,加入1~2滴酚酞试液,用NaOH标准溶液滴定至终点,按上述操作方法再重复2次。
(1)根据步骤Ⅲ填空:
①碱式滴定管用蒸馏水洗涤后,直接加入NaOH标准溶液进行滴定,则测得样品中氮的质量分数      (填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
②锥形瓶用蒸馏水洗涤后,水未倒尽,则滴定时用去NaOH标准溶液的体积      (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
③滴定时边滴边摇动锥形瓶,眼睛应观察      (填字母)。
A.滴定管内液面的变化
B.锥形瓶内溶液颜色的变化
④滴定达到终点时,溶液由      色变成      色。
(2)滴定结果如下表所示:
滴定次数 待测溶液的体积/mL 标准溶液的体积
滴定前刻度/mL 滴定后刻度/mL
1 25.00 1.02 21.03
2 25.00 2.00 21.99
3 25.00 0.20 20.20
若NaOH标准溶液的浓度为0.101 0 mol·L-1,则该样品中氮的质量分数为      。
分层作业24 离子反应的应用
1.C 解析 CO2、SO2都能使澄清石灰水变浑浊,原溶液中可能含有C或HC、S、HS,故A错误;向某溶液中加入Ba(NO3)2溶液,有白色沉淀产生,再加稀盐酸,沉淀不消失,原溶液中可能含有S、S,故B错误;N与碱在加热条件下反应放出氨气,某溶液与NaOH溶液共热,产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,则该溶液中含N,故C正确;向某溶液中加入AgNO3溶液产生白色沉淀,再加稀盐酸,沉淀不消失,则原溶液中可能有Cl-或S,故D错误。
2.A 解析 把KOH溶液分别滴加到NaNO3、Al2(SO4)3、MgCl2三种溶液中,可以分别观察到无明显变化、先生成白色沉淀后白色沉淀消失、白色沉淀三种不同现象,所以用KOH溶液可以将NaNO3、Al2(SO4)3、MgCl2三种溶液鉴别开,A正确;C、CuO、Fe三种物质的粉末都是黑色的,用稀盐酸可以将它们鉴别开,因为碳不溶于盐酸,CuO溶于稀盐酸得到蓝色溶液,Fe溶于稀盐酸得到浅绿色溶液、生成无色气体,B不正确;某溶液中滴加KSCN溶液,溶液变为红色,说明原溶液中含有Fe3+,但不能确定Fe2+是否存在,C不正确;某溶液焰色试验是黄色,则该溶液一定含有钠元素,但不一定为钠盐,可能为氢氧化钠,D不正确。
3.答案 (1)C+H2OHC+OH- (2)2Fe2++H2O2+4OH-2Fe(OH)3↓ 向过滤器中加入蒸馏水至浸没沉淀,待水自然流下后,重复操作2~3次 (3)2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-2Fe+3Cl-+5H2O (4)小于
解析 (1)纯碱溶液因C水解而呈碱性,因此可以使用纯碱溶液洗去废铁屑表面的油污,相关的离子方程式为C+H2OHC+OH-。
(2)步骤①中所得溶液含Fe2+和Fe3+,步骤②中,H2O2的作用是将Fe2+氧化为Fe3+,以确保Fe元素可以全部转化为Fe(OH)3,总反应的离子方程式为2Fe2++H2O2+4OH-2Fe(OH)3↓。
(3)步骤③中,Fe(OH)3转化为Na2FeO4,结合元素守恒、得失电子守恒和电荷守恒得,反应的离子方程式为2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-2Fe+3Cl-+5H2O。
(4)向Na2FeO4溶液中加入KCl固体,析出K2FeO4固体,说明K2FeO4的溶解度比Na2FeO4小,即在相同条件下,K(K2FeO4)4.B 解析 较浓的标准溶液一滴可引起较大的误差,较稀的标准溶液引起的误差相对较小,同时指示剂本身就是有机弱酸或弱碱,加入较多可引起平衡移动,所以加入指示剂也不宜过多,一般2~3滴,A错误;滴定接近终点时,滴定管的尖嘴可接触锥形瓶内壁,以便滴加半滴溶液,B正确;滴定终点是根据指示剂的颜色变化来判断的,滴定终点就是指示剂的变色点,但不能说指示剂变色点就是滴定终点,C错误;50 mL的滴定管中的液体液面处于25 mL处,滴定过程中用去10.00 mL的液体,滴定管下部有一段没有刻度,此时滴定管中剩余液体的体积大于15 mL,D错误。
5.D 解析 锥形瓶不用润洗,操作(1)错误;一般不用石蕊作酸碱中和滴定的指示剂,操作(3)错误;滴定管必须用待装液润洗后才能注入待装液,操作(5)错误;滴定时两眼应注视锥形瓶中溶液颜色的变化,操作(7)错误。
6.A 解析 A项,碱式滴定管未用待测碱液润洗,导致消耗的酸少,结果偏低;B项,酸式滴定管未用标准盐酸润洗,会造成消耗的酸的体积偏大,结果偏高;C项,消耗的酸的体积将会偏大,结果偏高;D项,测得酸的体积将会偏大,结果偏高。
7.答案 (1)500 mL容量瓶 胶头滴管 (2)乙 (3)26.60
(4)AD (5)溶液由无色变为浅红色且半分钟内不褪色 (6)D
解析 (1)实验室需要配制480 mL 0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液,应选择500 mL容量瓶,用到的仪器:托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、500 mL容量瓶和胶头滴管,所以还缺少的玻璃仪器为500 mL容量瓶和胶头滴管。
(2)甲是酸式滴定管,乙是碱式滴定管,标准液NaOH应放入乙中。
(3)滴定管的0刻度在上,由题图可知:滴定前刻度为0.00,滴定后刻度为26.60,消耗溶液体积为26.60 mL。
(4)酸式滴定管水洗后未用待测盐酸润洗,会导致盐酸浓度偏小,需要NaOH体积偏小,测定值偏低,选项A正确;锥形瓶水洗后未干燥,对实验无影响,选项B错误;称量的NaOH固体中混有Na2CO3固体,等质量的碳酸钠和氢氧化钠,碳酸钠消耗的盐酸偏少,在滴定时消耗的标准液体积偏大,测定结果偏高,选项C错误;滴定到达终点时,俯视读出滴定管读数,会导致NaOH体积偏低,测定溶液浓度偏低,选项D正确;碱式滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后消失,会导致测定NaOH体积偏大,测定值偏高,选项E错误。
(5)滴定过程中边滴加边摇动锥形瓶,直到因加入半滴NaOH溶液后溶液由无色变为浅红色且半分钟内不褪色,表示已经到达滴定终点。
(6)滴定管的“0”刻度在上,越往下读数越大,“25 mL”刻度在尖嘴以上,如果把滴定管中的溶液全部流下排出盛接在量筒中,则量筒内溶液的体积大于(25-5) mL,即大于20.00 mL。
8.CD 解析 用蒸馏水洗净酸式滴定管后,装入标准盐酸进行滴定,标准盐酸被稀释,浓度偏小,造成消耗的V酸偏大,测得c碱偏高,A错误;滴定终点,酸式滴定管尖嘴处悬挂半滴盐酸,则使测得c碱偏高,B错误;蒸馏水洗净锥形瓶后,即装入NaOH溶液进行滴定,操作正确,C正确;将NaOH溶液放入用蒸馏水洗净的锥形瓶中,再加入适量蒸馏水后进行滴定,待测液的物质的量不变,对V酸无影响,可知c碱不变,D正确。
9.D 解析 除去粗盐中含有的、Ca2+、Mg2+,应过滤除去沉淀后再加稀盐酸调节pH,A错误;AlCl3为共价化合物,熔融状态不导电,不能用于电解制取铝,B错误;工业生产中Mg2+转化为氢氧化镁沉淀时,用的是便宜易得的氢氧化钙,C错误;过程③⑤中溴元素均由负一价转化为零价,化合价升高被氧化,D正确。
10.D 解析 向100 mL试样溶液加入过量氢氧化钡溶液加热生成标准状况下0.224 L气体X,则气体X为氨气,溶液中存在N,则溶液中N的物质的量为=0.01 mol;由生成的白色沉淀与足量盐酸反应生成0.224 L气体和2.33 g白色沉淀B可知,气体Y为CO2,白色沉淀为BaSO4,溶液中含有C和S,不存在Mg2+和Fe3+,CO2和C的物质的量均为=0.01 mol,S的物质的量为=0.01 mol;由滤液M加入足量H+和Cu后试管口有红棕色气体生成,且溶液中阴离子的物质的量浓度相等,说明溶液中含有0.01 mol N,生成的气体为NO;由电荷守恒可知,溶液中一定存在Na+;无法判断是否含有Cl-,则溶液中一定存在0.01 mol N、0.01 mol C、0.01 mol S、0.01 mol N和一定物质的量的Na+,一定不存在Mg2+和Fe3+,可能存在Cl-。
氨气和二氧化碳均不能自身电离,都属于非电解质,故A错误;试样溶液中至少存在0.01 mol N、0.01 mol C、0.01 mol S、0.01 mol N和一定物质的量的Na+,由于不能确定是否存在Cl-,由电荷守恒可知,溶液中n(Na+)≥(0.01 mol×2+0.01 mol×2+0.01 mol-0.01 mol)=0.04 mol,则100 mL溶液中c(Na+)≥0.4 mol·L-1,故B错误;滤液M在酸性条件下与铜片反应生成的还原产物为一氧化氮,故C错误;10 mL 1.2 mol·L-1的氢氧化钠溶液中NaOH的物质的量为1.2 mol·L-1×0.01 L=0.012 mol,设0.01 mol二氧化碳与氢氧化钠溶液反应生成a mol Na2CO3、b mol NaHCO3,由碳原子个数守恒可得a+b=0.01,由钠原子个数守恒可得2a+b=0.012,联立方程式可解得:a=0.002、b=0.008,则所得溶液中的阴离子主要为HC,故D正确。
11.BD 解析 b点时溶液中H+浓度小于a点,对水电离的抑制程度小,因此水电离出的氢离子浓度:b>a,A错误;观察滴定曲线可知,盐酸和氢氧化钠溶液完全反应时消耗NaOH溶液20.00 mL,则盐酸和氢氧化钠溶液的物质的量浓度相等,c(HCl)=0.100 0 mol·L-1,B正确;指示剂变色时,盐酸与NaOH溶液并不是恰好完全反应,因为酚酞的变色范围pH为8.2~10.0,C错误;当滴加的NaOH溶液为10.00 mL时,混合液的总体积为30.00 mL,混合液中c平(H+)=
mol·L-1,所以该混合液的pH=1+lg 3,D正确。
12.答案 (1)①溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不褪色 ②26.10 ③符合 ④CD (2)①Ⅰ ② mol·L-1
解析 (1)②根据图中滴定前后碱式滴定管示数可知,消耗NaOH溶液的体积为26.60 mL-0.50 mL=26.10 mL;
③实验所用标准NaOH溶液的浓度为0.060 0 mol·L-1,则稀释后溶液中醋酸浓度为=0.062 64 mol·L-1,则白醋中醋酸浓度为0.062 64 mol·L-1×10=0.626 4 mol·L-1,100 mL食醋中醋酸的质量为0.626 4 mol·L-1×0.1 L×60 g·mol-1≈3.76 g,故该白醋符合国家标准。
④碱式滴定管未用标准NaOH溶液润洗就直接注入标准NaOH溶液,NaOH溶液被稀释,滴定消耗NaOH溶液体积偏大,测得醋酸的浓度偏高,A项不选;滴定前盛放白醋稀溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥,对实验结果无影响,B项不选;滴定过程中摇动锥形瓶时有液滴溅出,损失部分醋酸,消耗NaOH溶液体积偏小,测得醋酸的浓度偏低,C项选;读取NaOH溶液体积时,开始时仰视读数,滴定结束时俯视读数,所测NaOH溶液体积偏小,测得醋酸的浓度偏低,D项选;碱式滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失,所测NaOH溶液体积偏大,测得醋酸的浓度偏高,E项不选。
(2)①醋酸是弱酸,盐酸是强酸,相同浓度的盐酸和醋酸,醋酸的pH较大,则滴定醋酸的曲线是Ⅰ。
②a mol·L-1的醋酸与0.01 mol·L-1的氢氧化钠溶液等体积混合,混合后溶液显中性,则c平(H+)=c平(OH-)=10-7 mol·L-1,根据电荷守恒c平(H+)+c平(Na+)=c平(CH3COO-)+c平(OH-)可得,c(CH3COO-)=c(Na+)=0.005 mol·L-1,根据元素守恒得c平(CH3COOH)= mol·L-1-c(CH3COO-)=(0.5a-0.005) mol·L-1,则醋酸的电离常数Ka= mol·L-1= mol·L-1。
13.答案 (1)①偏高 ②无影响 ③B ④无 浅红 (2)18.85%
解析 (1)①碱式滴定管用蒸馏水洗涤后需要再用NaOH溶液润洗,否则相当于NaOH溶液被稀释,滴定消耗氢氧化钠溶液的体积会偏大,测得样品中氮的质量分数也将偏高。
②锥形瓶用蒸馏水洗涤后,虽然水未倒尽,但待测液中的H+的物质的量不变,则滴定时所需氢氧化钠的物质的量不变,对配制溶液的浓度无影响。
③滴定时边滴边摇动锥形瓶,眼睛应注视锥形瓶中溶液颜色变化,确定滴定终点,故合理选项是B。
④待测液为酸性,酚酞应为无色,当溶液转为碱性时,溶液颜色由无色变为粉红或浅红色。
(2)标准溶液的体积应取三次实验的平均值,滴定时所用的NaOH标准溶液体积为 mL=20.00 mL,根据题意中性甲醛溶液一定是过量的,而且1.500 g铵盐经溶解后,取了其中进行滴定,即实验中样品质量是0.15 g。由已知得关系式:N~OH-,0.15 g样品中n(N)=0.02 L×0.101 0 mol·L-1=0.002 02 mol,故样品中氮的质量分数为×100%=18.85%。
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