2021_2022学年高中化学阶段综合提升练电解质的电离离子反应含解析鲁科版必修1

电解质的电离　离子反应

一、选择题(本题包括13小题,每题3分,共39分)

1.把各组中的气体通入溶液中,溶液的导电能力显著增强的是 (　　)

A.CO2通入NaOH溶液　　　　　B.CO2通入石灰水

C.NH3通入CH3COOH溶液　  D.NH3通入盐酸中

【解析】选C。电解质溶液的导电能力与离子的浓度及离子所带的电荷有关。该过程的离子方程式为CO2+2OH-C+H2O,该过程中,离子浓度与所带电荷的总和没有变化,则溶液的导电能力几乎不变,A错误;该过程的化学方程式为CO2+Ca(OH)2CaCO3↓+H2O,该过程中,离子浓度减小,则溶液的导电能力减弱,B错误;该过程发生的离子方程式为NH3+CH3COOHCH3COO-+N,则该过程中离子浓度显著增大,则溶液的导电能力显著增强,C正确;该过程发生的离子方程式为NH3+H+N,则该过程中离子浓度几乎不变,则溶液的导电能力几乎不变,D错误。

2.不另用任何试剂就能将下列五种溶液鉴别出来,其正确的鉴别顺序是 (　　)

①CuCl2　②Na2SO4　③KCl　④K2CO3　⑤BaCl2

A.①②④③⑤   B.④⑤③②①

C.①④⑤②③   D.①②④⑤③

【解析】选C。根据溶液颜色鉴别出CuCl2溶液;用CuCl2溶液鉴别出K2CO3溶液;再用K2CO3溶液鉴别出BaCl2溶液;最后用BaCl2溶液鉴别出Na2SO4溶液,剩余的是KCl溶液。因此鉴别顺序为①④⑤②③。

3.目前市场上有一种专门为婴幼儿设计的电解质饮料,主要成分是硫酸镁,适合在婴幼儿感冒、发烧时快速补充体内流失的电解质成分,下列说法正确的是              (　　)

A.固态MgSO4不导电,熔融状态下能够导电

B.硫酸镁溶液是电解质

C.MgSO4溶液的导电能力一定比盐酸强

D.MgSO4只有通电才能发生电离

【解析】选A。硫酸镁固体没有自由移动的离子,不导电,MgSO4熔融状态下能产生自由移动的离子,能导电,故A正确;硫酸镁溶液属于混合物,不是电解质,故B错误;导电能力与离子的浓度和所带电荷数目有关, 故C错误;硫酸镁在水溶液或熔融状态下均能电离出自由移动的离子,故D错误。

4.(2021·哈尔滨高一检测)下列各组中的两个反应可以用同一离子方程式表示的是 (　　)

A.稀盐酸和碳酸钠溶液;稀盐酸和碳酸氢钠溶液

B.氢氧化钠溶液和稀盐酸;氢氧化钡溶液和稀硫酸

C.碳酸氢钠溶液和足量氢氧化钙溶液;碳酸氢钙溶液和少量氢氧化钠溶液

D.稀盐酸和碳酸钙粉末;稀硫酸和碳酸钠溶液

【解析】选C。稀盐酸和碳酸钠溶液:C+2H+H2O+CO2↑;稀盐酸和碳酸氢钠溶液:HC+H+H2O+CO2↑,A错误;氢氧化钠溶液和稀盐酸:OH-+H+H2O;氢氧化钡溶液和稀硫酸: Ba2++S+2H++2OH-BaSO4↓+2H2O,B错误;碳酸氢钠溶液和足量氢氧化钙溶液:Ca2++OH-+HCCaCO3↓+H2O;碳酸氢钙溶液和少量氢氧化钠溶液: Ca2++OH-+HCCaCO3↓+H2O,C正确;稀盐酸和碳酸钙粉末: CaCO3+2H+Ca2++CO2↑+H2O;稀硫酸和碳酸钠溶液:C+2H+H2O+CO2↑,D错误。

5.下列离子能大量共存的是 (　　)

A.含有大量HC的溶液中:N、K+、S、OH-

B.无色透明的溶液中:Mg2+、K+、S、N

C.含有大量Ba2+的溶液中:Na+、Cu2+、S、Cl-

D.使石蕊溶液呈红色的溶液中:N、K+、C、N

【解析】选B。HC与OH-发生反应生成碳酸根和水、N与OH-发生反应生成一水合氨无法大量共存,故A错误;Mg2+、K+、S、N无色透明且可以大量共存,故B正确;Ba2+与S会发生反应生成BaSO4沉淀,无法共存,故C错误;使石蕊溶液呈红色的溶液中含有大量H+会与C反应无法大量共存,故D错误。

6.一化学兴趣小组在实验室进行化学实验,按照如图①连接好线路发现灯泡不亮,按照如图②连接好线路发现灯泡亮,由此得出的结论正确的是              (　　)

A.NaCl不导电,不是电解质

B.NaCl溶液是电解质

C.NaCl在水溶液中电离出了可以自由移动的离子

D.NaCl溶液中,水电离出大量的离子

【解析】选C。NaCl固体不导电,在水溶液或熔融状态下都能电离,属于电解质,故A错误;电解质必须为化合物,而NaCl溶液属于混合物,一定不是电解质,故B错误;NaCl溶于水时,在水分子的作用下电离出了可以自由移动的离子,故C正确;水能导电,但不可能电离出大量的离子,故D错误。

【方法点拨】电解质以及非电解质均属于纯净物且为化合物,混合物以及单质均不属于电解质和非电解质。化合物是否属于电解质,主要判断依据是其本身在水溶液中或熔融状态下能否发生电离。

7.离子的摩尔电导率可用来衡量电解质溶液中离子导电能力的强弱,摩尔电导率越大,离子在溶液中的导电能力越强。已知Ca2+、OH-、HC的摩尔电导率分别为0.60、1.98、0.45,据此可判断,向饱和的澄清石灰水中通入过量的二氧化碳,溶液导电能力随二氧化碳通入量的变化趋势正确的是              (　　)

【解析】选D。向澄清石灰水中通入CO2,当CO2适量时Ca(OH)2+CO2 CaCO3↓+H2O,其反应的离子方程式为Ca2++2OH-+CO2CaCO3↓+H2O,当CO2过量时CaCO3+CO2+H2OCa(HCO3)2,其反应的离子方程式为CaCO3+CO2+ H2OCa2++2HC。所以向澄清石灰水中通入过量的CO2,先生成碳酸钙沉淀,钙离子、氢氧根离子浓度减小,溶液导电能力减弱,后沉淀溶解生成碳酸氢钙溶液,钙离子、碳酸氢根离子的浓度增大,钙离子的浓度与原来相等,碳酸氢根离子的浓度与原来氢氧根离子浓度相等,但OH-的摩尔电导率大于HC的摩尔电导率,所以最后溶液的导电性弱于原来的导电性,最后CaCO3全部溶解后,溶液中离子的浓度不再发生变化,即导电能力不再发生变化。

8.向AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定量的铁粉,充分反应后,有金属析出,过滤、洗涤后往滤渣中加入稀盐酸,有无色气体放出,则滤液中一定存在              (　　)

A.Fe2+　  B.Cu2+、Fe2+　  C.Ag+、Fe2+　  D.Ag+、Cu2+、Fe2+

【解析】选A。在金属活动性顺序中,铁>氢>铜>银,往滤渣中加入稀盐酸,有无色气体放出,则说明滤渣中含有铁,铁能与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银,能与硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜,当有铁剩余时,说明硝酸铜和硝酸银全部参加反应,滤液中无硝酸铜和硝酸银,只有生成的硝酸亚铁,所以反应后溶液中有Fe2+,无Ag+、Cu2+。

9.(2021·合肥高一检测)能正确表示下列化学反应的离子方程式的是 (　　)

A.氢氧化钡溶液与硫酸的反应:OH-+H+H2O

B.澄清的石灰水与稀硝酸反应:Ca(OH)2+2H+Ca2++2H2O

C.碳酸钙溶于稀盐酸中:CaCO3+2H+Ca2++H2O+CO2↑

D.铜片插入硝酸银溶液中:Cu+Ag+Cu2++Ag

【解析】选C。氢氧化钡和硫酸反应生成硫酸钡沉淀和水,反应的离子方程式为Ba2++2OH-+2H++SBaSO4↓+2H2O,故A错误;澄清的石灰水与稀硝酸反应,氢氧化钙写成离子形式,反应的离子方程式为OH-+H+H2O,故B错误;碳酸钙溶于稀盐酸中,反应的离子方程式为CaCO3+2H+Ca2++H2O+CO2↑,故C正确;铜片插入硝酸银溶液中,离子方程式两边电荷不相等,正确的离子方程式为Cu+2Ag+Cu2++2Ag,故D错误。

10.(2021·广州高一检测)下列离子方程式书写正确的是 (　　)

A.醋酸溶解水垢(CaCO3): CaCO3+2H+Ca2++H2O+CO2↑

B.小苏打治疗胃酸过多:H++HCCO2↑+H2O

C.氢氧化镁和盐酸反应:H++OH-H2O

D.Ba(OH)2溶液中加入 NaHSO4溶液至恰好完全沉淀: Ba2++2OH-+2H++SBaSO4↓+2H2O

【解析】选B。醋酸是弱酸,碳酸钙难溶于水,都不能拆开,二者反应的离子方程式为CaCO3+2CH3COOHCa2++H2O+CO2↑+2CH3COO-,故A错误;小苏打的主要成分是碳酸氢钠,用小苏打治疗胃酸过多,反应的离子方程式为HC+H+CO2↑+ H2O,故B正确;氢氧化镁难溶于水,不能拆开,和盐酸反应的离子方程式为Mg(OH)2+2H+Mg2++2H2O,故C错误;向Ba(OH)2溶液中加入NaHSO4溶液至恰好完全沉淀,反应的离子方程式为H++ S+Ba2++OH-BaSO4↓+H2O,故D错误。

11.下列各组离子中能大量共存的是 (　　)

A.无色溶液中:K+、Na+、Mn、S

B.酸性溶液中:Mg2+、Na+、S、Cl-

C.能使pH试纸变蓝色的溶液:Cl-、HC、S、N

D.碱性溶液中:K+、Cl-、N、Cu2+

【解析】选B。A项,Mn为紫红色,无色溶液中Mn不能大量存在;B项,各离子间不反应,能大量共存;C项,能使pH试纸变蓝色的溶液为碱性溶液,碱性溶液中HC、N都不能大量存在;D项,碱性溶液中Cu2+不能大量存在。

12.某无色溶液中只可能含有K+、Ag+、Ba2+、Cu2+、Cl-、OH-、C、S中的一种或几种,对其进行如下实验操作:

①取少量溶液,滴加无色酚酞溶液,酚酞变红;

②另取少量溶液,加入足量BaCl2溶液,产生白色沉淀;

③向②所得混合物中加足量盐酸,沉淀部分溶解,并有无色气体生成;

④将③所得混合物过滤,向滤液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成。

下列对该溶液的说法正确的是 (　　)

A.一定含有K+、OH-、C、S

B.可能含有Cl-、OH-

C.一定不含有Ag+、Ba2+、Cu2+、Cl-

D.无法判断离子种类

【解析】选A。①无色溶液说明不含Cu2+,滴加无色酚酞溶液变红,说明含OH-,则不含Ag+;②加入足量BaCl2溶液,产生白色沉淀,说明含C或S或两者都有,则一定不含Ba2+;③向②所得混合物中加足量盐酸,沉淀部分溶解,并有无色气体生成,说明原溶液中含C和S;④向滤液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成,说明滤液中含有Cl-,但可能是加入的BaCl2溶液及盐酸引入的,不能确定原溶液是否含有Cl-。根据溶液呈电中性,则溶液中一定含K+。综上所述,原溶液一定含有K+、OH-、C、S。

【方法规律】“四项基本原则”突破离子推断

13.下列反应的离子方程式正确的是 (　　)

A.用盐酸溶解石灰石: C+2H+CO2↑+H2O

B.CuSO4溶液与Ba(OH)2溶液反应: Ba2++ SBaSO4↓

C.铁跟稀硫酸反应: 2Fe+6H+2Fe3++3H2↑

D.铜与硝酸银溶液反应:Cu+2Ag+Cu2++2Ag

【解析】选D。石灰石主要成分是CaCO3,难溶于水,离子方程式书写中不能拆,故用盐酸溶解石灰石的离子方程式为CaCO3+2H+CO2↑+H2O+Ca2+,A错误;CuSO4溶液与Ba(OH)2溶液反应生成的Cu(OH)2也是沉淀,在离子方程式书写中不能拆,故CuSO4溶液与Ba(OH)2溶液反应的离子方程式为Ba2++2OH-+Cu2++ SBaSO4↓+Cu(OH)2↓,B错误;铁跟稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,故铁跟稀硫酸反应的离子方程式为 Fe+2H+Fe2++H2↑,C错误;Cu与AgNO3溶液反应生成Cu(NO3)2和Ag,离子方程式为Cu+2Ag+Cu2++2Ag,D正确。

二、非选择题(本题包括3小题,共31分)

14.(11分)用一种试剂除去下列各物质中的杂质(括号内的物质),写出所用的试剂及反应的离子方程式。

(1)CaCl2(HCl):试剂__________,离子方程式为____________________________。 

(2)O2(CO2):试剂__________,离子方程式为____________________________。  

(3)FeSO4溶液(CuSO4):试剂__________,离子方程式_______________________。 

(4)Cu(MgO):试剂__________,离子方程式____________________________。 

【解析】(1)物质除杂不能引入新杂质,且除杂试剂容易除去,因此加入CaCO3固体,然后过滤,对应的离子方程式为CaCO3+2H+Ca2++H2O+CO2↑;

(2)CO2属于酸性氧化物,O2不是酸性氧化物,因此利用洗气法,通过碱液,对应的离子方程式为2OH-+CO2C+H2O;

(3)Fe的活动性比Cu强,可以利用Fe与Cu2+的置换反应除去FeSO4中混有的CuSO4,对应的离子方程式为Fe+Cu2+Fe2++Cu;

(4)MgO为碱性氧化物,可以与稀酸反应生成盐,而Cu不与稀酸反应,可以用稀盐酸或稀硫酸去除Cu中混有的MgO,对应的离子方程式为MgO+2H+Mg2++H2O。

答案:(1)CaCO3　CaCO3+2H+Ca2++H2O+CO2↑

(2)NaOH溶液　2OH-+CO2C+H2O

(3)Fe　Fe+Cu2+Fe2++ Cu

(4)稀盐酸/稀H2SO4

MgO+2H+Mg2++H2O

15.(10分)某学习小组为了证实Ba(OH)2溶液和H2SO4溶液的反应是离子反应,设计了如下实验。请补充完成该实验报告。

(1)【实验原理】溶液的导电性由溶液中离子的浓度及离子电荷数决定。观察__________________________________________________, 

据此判断溶液中自由移动的离子浓度的变化,从而证明反应是离子反应。

(2)【实验装置】如图1所示。

【实验过程与记录】

(3)整个过程中混合溶液的导电能力(用电流强度I表示)可近似地用图2中的____________(填序号)曲线表示。 

(4)上述反应的离子方程式是__________________________。 

【解析】(1)离子浓度越大,电荷越多,会使灯泡越亮,所以灯泡的明暗程度可以判断离子浓度变化。

(2)烧杯中开始只有强电解质Ba(OH)2和酚酞,溶液呈红色,灯泡变亮,然后逐滴加入H2SO4溶液,析出白色沉淀,红色变浅,离子浓度下降,灯泡会逐渐变暗,当完全中和时,红色褪去,灯泡会熄灭,再加入硫酸,灯泡又会逐渐变亮。

(3)根据(2)的分析可知,随着H2SO4的滴入,导电能力先降低后增加,但不会超过最初始的状态,故曲线c合理。

(4)Ba(OH)2溶液中加入H2SO4,发生化学反应生成硫酸钡沉淀和水,其离子方程式为Ba2++S+2H++2OH-BaSO4↓ + 2H2O。

答案:(1)灯泡的明暗程度

(2)产生白色沉淀、溶液红色褪去、灯泡由亮变暗至熄灭后再逐渐变亮

(3)c

(4)Ba2++S+ 2H++2OH-BaSO4↓+2H2O

16.(10分)在一条鱼、虾绝迹的小河边有四座工厂:甲、乙、丙、丁(如图所示),它们排出的废液里,每个工厂只含有NaHCO3、CuCl2、Ca(OH)2、HNO3中的一种。某中学环保小组对河水检测时发现:①甲处河水无色,可以使紫色石蕊变红,②乙处产生气泡,河水仍清,③往丙处河水通入过量的 CO2先变浑浊再变澄清,④丁处河水呈蓝色,⑤M 处水样的 pH 大于 7。请判断:

(1)四座工厂排出的废液里含有的污染物:

甲________,乙________,丙________,丁________。 

(2)写出乙、丁两处发生反应的离子方程式:

乙:__________________________________________。 

丁:__________________________________________。 

(3)M处取出的河水中,肯定大量存在的离子是__________。 

【解析】水流方向是由甲经过乙、依次流经丙和丁,根据四种物质的性质特点,甲处河水无色,可以使紫色石蕊变红,说明溶液显酸性,只能是HNO3;乙处产生气泡,河水仍清,说明乙处是NaHCO3;往丙处河水通入过量的 CO2先变浑浊再变澄清,丙处河水中含有Ca(OH)2;丁处河水呈蓝色,丁处河水中含有CuCl2,M 处水样的pH 大于7,说明溶液显碱性。

(1)由上述分析可知,甲、乙、丙、丁含物质分别为HNO3、NaHCO3、Ca(OH)2、CuCl2;

(2)在乙处,硝酸与碳酸氢钠反应,离子方程式是HC+H+CO2↑+H2O,在丁处,氢氧化钙和氯化铜反应,离子方程式是Cu2++2OH-Cu(OH)2↓;

(3)M处水样的pH大于7,说明溶液显碱性,存在大量的OH-,肯定大量存在的离子有N、Na+、Cl-、Ca2+,不能大量存在HC、Cu2+和H+。

答案:(1)HNO3　NaHCO3　Ca(OH)2　CuCl2

(2)HC+H+CO2↑+H2O

Cu2++2OH-Cu(OH)2↓

(3)N、Na+、Cl-、Ca2+、OH-

【易错警示】本题的易错点为(3),要注意在碱性溶液中能够大量存在Ca2+,如澄清的石灰水等。