新编高考化学二轮复习突破提能专训3离子反应含答案

新编高考化学备考资料提能专训(三)离子反应(时间60分钟满分100分)一、选择题(共14小题，每题3分，共42分)1(2014贵州贵阳适应性监测)在指定环境中，下列各组离子一定可以大量共存的是()A加入铝粉可以产生H2的溶液中：Al3、K、SO、ClB在由水电离出的c(OH)1014 molL1的溶液中：Fe2、NH、NO、ClC在pH11的溶液中：SO、K、Na、COD在酸性溶液中：AlO、I、NO、Na答案：C解析：本题考查了溶液中离子共存知识，意在考查考生对离子反应条件的分析和判断能力。加入铝粉可以产生H2的溶液可能为强酸性溶液或强碱性溶液，若为强碱性溶液，则Al3不能大量存在，A项错误；由水电离出的c(OH)1014 molL1，说明水的电离受到抑制，溶液可能为强酸或强碱溶液，若为强酸溶液，则Fe2和NO不能大量共存，若为强碱溶液，则NH不能大量存在，B项错误；pH11的溶液为碱性溶液，各离子之间不反应，能大量共存，C项正确；在酸性溶液中AlO不能大量存在，I和NO也不能大量共存，D项错误。2(2014辽宁沈阳教学质量监测)常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是()A使甲基橙变红色的溶液：Al3、Cu2、I、S2OB常温下，加水稀释时的值明显增大的溶液：CH3COO、Ba2、NO、BrC0.1 molL1 Fe(NO3)2溶液：Fe(CN)63、Na、SO、ClD0.1 molL1 NaAlO2溶液：NH、K、HCO、SO答案：B解析：能使甲基橙变红色的溶液是酸性溶液，S2O不能大量存在，会发生反应：S2O2H=SSO2H2O，A项错误；加水稀释时的值明显增大，说明溶液显碱性，四种离子可以大量共存，B项正确；Fe(CN)63与Fe2不能大量共存，C项错误；0.1 molL1 NaAlO2溶液中NH、HCO与AlO发生相互促进水解反应，因此不能大量存在，D项错误。3(2014江苏南京一模)常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是()A滴入酚酞显红色的溶液：Na、Mg2、NO、HSOB0.1 molL1 Fe(NO3)2溶液：H、Al3、SO、ClC0.1 molL1氨水：K、Na、NO、AlOD由水电离出的c(H)1011 molL1的溶液：Ca2、NH、Cl、HCO答案：C解析：使酚酞显红色的溶液呈碱性，Mg2、HSO不能大量存在，A项错误；在酸性条件下NO具有强氧化性，Fe2可以被氧化，H不能大量存在，B项错误；氨水呈弱碱性，各离子可以大量共存，C项正确；水的电离受到抑制，可能是酸性溶液，也可能是碱性溶液，无论哪种溶液，HCO都不能大量存在，D项错误。4(2014济南调研)常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是()A在0.1 molL1 NaOH溶液中：K、Na、SO、HCOB在0.1 molL1 Na2CO3溶液中：Al3、Ba2、NO、ClC在0.1 molL1 FeCl3溶液中：K、NH、I、SCND在c(H)/c(OH)1012的溶液中：K、Na、ClO、NO答案：D解析：离子之间如果发生化学反应，则不能大量共存，反之是可以的，据此可以判断。A.在碱性溶液中HCO与OH反应生成CO和水不能大量共存，A不正确；B.在溶液中Al3、Ba2与CO均不能共存，分别生成氢氧化铝、CO2、水和碳酸钡，因此不能大量共存，B不正确；C.在溶液中铁离子能氧化碘离子，且铁离子与SCN发生配合反应也不能大量共存，C不正确；D.根据水的离子积常数可知，在c(H)/c(OH)1012的溶液中c(H)1013 mol/L，所以溶液显碱性，在碱性条件下，K、Na、ClO、NO均可以大量共存，D正确，答案选D。5(2014怀化一模)下列离子方程式书写正确的是()A澄清石灰水与过量的小苏打溶液反应：Ca2OHHCO=CaCO3H2OB明矾溶液中滴加Ba(OH)2溶液至SO恰好完全沉淀：Al3Ba2SO3OH=BaSO4Al(OH)3C200 mL 2 molL1的FeBr2溶液中通入11.2 L(标准状况下)的氯气：4Fe26Br5Cl2=4Fe33Br210ClD在强碱性溶液中次氯酸钠与Fe(OH)3反应生成Na2FeO4：3ClO2Fe(OH)3=2FeO3ClH2O4H答案：C解析：A.澄清石灰水少量时表现在离子方程式中，OH应无剩余，而所给离子方程式中Ca2与OH的个数比为11，化学式中为12，所以方程式表达的是石灰水过量，与已知条件不符，错误；B.明矾的化学式中Al3与SO的个数比为12，而该方程式中为11，说明SO没沉淀完全，错误；C.FeBr2的物质的量为0.4 mol，氯气的物质的量为0.5 mol，氯气先与Fe2反应用掉0.2 mol，余下的0.3 mol与Br反应，氯气不足，Br只反应掉0.6 mol，所以Fe2、Cl2、Br的物质的量之比为0.40.50.6456，正确；D.强碱性溶液中，反应后的溶液不会显酸性，错误，答案选C。6(2014贵州联考二)下列离子方程式正确的是()A大理石溶于醋酸：CaCO32H=CO2Ca2H2OBFeBr2溶液中通入少量的Cl2：Cl22Fe2=2Fe32ClC向NaHSO4溶液中滴加Ba(OH)2至刚好沉淀完全：2HSOBa22OH=BaSO42H2OD酸性氢氧燃料电池的正极反应：H22e=2H答案：B解析：A.醋酸是弱酸，书写离子方程式不能拆开，错误；B.亚铁离子的还原性比溴离子的强，所以少量的氯气先与亚铁离子反应，正确；C.硫酸氢钠中H与SO的个数比为11，而方程式中个数比为21，说明在溶液中还余下SO，沉淀不完全，错误；D.燃料电池的正极发生还原反应，错误，答案选B。7(2014新乡模拟)下列离子方程式正确的是()A向Ba(HCO3)2溶液中加入足量的稀硫酸：Ba2HCOHSO=BaSO4CO2H2OBFe2O3溶于足量的氢溴酸中：Fe2O36H=2Fe33H2OC向H2O2溶液中滴加酸化的KMnO4溶液，KMnO4溶液褪色：2MnO7H2O26H=2Mn26O210H2OD向NaHSO3溶液中投入过氧化钠粉末：4HSO2Na2O2=4SOO24Na答案：B解析：A项应为Ba22HCO2HSO=BaSO42CO22H2O；C项转移的电子数不守恒，应为2MnO5H2O26H=2Mn25O28H2O；D项过氧化钠具有氧化性，所以方程式错误。8(2014湖北武汉调研)下列有关铁及其化合物的离子方程式一定错误的是()A氢氧化铁与氢碘酸反应：Fe(OH)33H=Fe33H2OB铁与稀硝酸反应：Fe4HNO=Fe3NO2H2OC磁性氧化铁与浓盐酸反应：Fe3O48H=Fe22Fe34H2OD溴化亚铁溶液与氯水反应：2Fe24Br3Cl2=2Fe32Br26Cl答案：A解析：本题考查离子方程式的正误判断，意在考查考生对铁及其化合物的性质的理解能力。Fe3具有强氧化性，能将I氧化，A错误。铁与稀硝酸反应时，有NO生成，若铁不足则生成Fe3，B正确。Fe3O4可视为FeOFe2O3，FeO、Fe2O3与盐酸反应的离子方程式分别为FeO2H=Fe2H2O，Fe2O36H=2Fe33H2O，两式相加得到Fe3O4与盐酸反应的离子方程式：Fe3O48H=Fe22Fe34H2O，C正确。氯水过量时，Fe2、Br可全部被氧化，D正确。9(2014哈尔滨三校一模)下列评价及离子方程式书写正确的是()选项离子组评价AH、Fe2、NO、Cl不能大量共存于同一溶液中，因为发生了氧化还原反应：4Fe22NO6H=4Fe32NO3H2OBNa、CO、Cl、Al3不能大量共存于同一溶液中，因为发生了相互促进水解反应：2Al33CO3H2O=2Al(OH)33CO2CFe3、K、SCN、Br不能大量共存于同一溶液中，因为有红色沉淀生成：Fe33SCN=Fe(SCN)3DHCO、OH、Na、Ca2不能大量共存于同一溶液中，因为发生如下反应：HCOOH=CO2H2O答案：B解析：A项，离子方程式中得失电子不守恒，正确的离子方程式为3Fe2NO4H=3Fe3NO2H2O，错误；C项，反应后溶液变红色，没有沉淀生成，错误；D项中没有气体产生，生成白色沉淀，正确的离子方程式为Ca2HCOOH=CaCO3H2O，错误。10(2014北京海淀期中)向某无色溶液中分别进行下列操作，所得现象和结论正确的是()A加入氨水，产生白色沉淀，证明原溶液中存在Al3B加入AgNO3溶液，产生白色沉淀，证明原溶液中存在ClC加入盐酸酸化的BaCl2溶液，生成白色沉淀，证明原溶液中存在SOD加入NaOH溶液并加热，产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，证明原溶液中存在NH答案：D解析：本题考查离子的检验，意在考查考生的分析判断能力。向含有Mg2的溶液中加入氨水也可产生白色沉淀，A项错误；向含有CO的溶液中加入AgNO3溶液也可产生白色沉淀，B项错误；向含有Ag的溶液中加入盐酸酸化的BaCl2溶液，也可产生白色沉淀，C项错误。11(2014金考卷模拟一)某溶液中含有的离子可能是K、Ba2、Al3、AlO、CO、SiO、Cl中的几种，现进行如下实验：取少量原溶液，逐滴加入5 mL 0.2 molL1盐酸，发生的现象是开始产生沉淀并逐渐增多，沉淀量基本不变后产生气体，最后沉淀逐渐减少至消失。在实验沉淀消失后的溶液中，再加入足量的硝酸银溶液可得到沉淀0.43 g。关于该溶液，下列说法中正确的是()A一定不含Ba2、Al3、SiO、ClB一定含有K、AlO、CO、ClC一定含有AlO、CO，可能含有K、ClD一定含有AlO、CO、Cl，可能含有K答案：B解析：根据实验的现象可推测原溶液含有AlO、CO，一定不含Al3、Ba2、SiO。在实验沉淀消失后的溶液中，再加入足量的硝酸银溶液可得到沉淀0.43 g，该沉淀为AgCl。假设原溶液中不含有氯离子，5 mL 0.2 molL1盐酸提供的氯离子为0.001 mol，能生成氯化银为0.143 5 g，可得到的沉淀质量为0.43 g，说明原溶液中一定含有Cl，再根据溶液呈电中性，可以确定溶液中肯定含有钾离子。12(2014湖北重点中学联考)甲、乙、丙是三种不含相同离子的可溶性电解质。它们所含的离子如下表所示。阳离子NH、Na、Mg2阴离子OH、NO、SO取等质量的三种化合物配制相同体积的溶液，其物质的量浓度：c(甲)c(乙)c(丙)，下列说法错误的是()A甲中一定含NaB乙中一定含NHC丙中一定含Mg2 D丙中一定含SO答案：D解析：由题意可知甲、乙、丙的摩尔质量的关系：甲乙丙。因此甲、乙、丙的组合可以是下表所述：甲乙丙NaOHNH4NO3MgSO4NaOH(NH4)2SO4Mg(NO3)2故D项错误。13(2014浙江名校联考)某溶液中含如下离子组中的若干种：K、Fe3、Fe2、Cl、CO、NO、SO、SiO、I，某同学欲探究该溶液的组成，进行如下实验：.用铂丝蘸取少量溶液，在火焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃，观察到紫色火焰。.另取原溶液加入足量盐酸有无色气体生成，该气体遇空气变成红棕色，此时溶液颜色加深，但无沉淀生成。.取反应后的溶液分别置于两支试管中，第一支试管中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，再滴加KSCN溶液，上层清液变红；第二支试管中加入CCl4，充分振荡静置后溶液分层，下层为无色。下列说法正确的是()A原溶液中肯定不含Fe2、NO、SiO、IB步骤中无色气体是NO气体，无CO2气体产生C原溶液中肯定含有K、Fe3、Fe2、NO、SOD为确定是否含有Cl，可取原溶液加入过量AgNO3溶液，观察是否产生白色沉淀答案：B解析：本题考查离子推断，意在考查考生对离子检验的掌握程度。由可知，原溶液中含有K；结合和中第二支试管现象知，溶液中含有Fe2、NO，无CO、SiO、I；由中第一支试管中加BaCl2溶液，有白色沉淀生成，知原溶液中有SO，再加KSCN溶液，上层溶液呈红色，说明试管中有Fe3，但Fe3可能是在中Fe2被氧化而得到的。故原溶液中肯定存在的离子有K、Fe2、NO、SO，肯定不含的离子有CO、SiO、I，可能存在的离子有Fe3、Cl，故B项符合题意。14(2014河北石家庄检测)某溶液可能含有H、NH、Mg2、Al3、Fe3、CO、SO、NO中的几种。若加入锌粒，最终产生无色无味的气体；若加入NaOH溶液，产生白色沉淀，且产生的沉淀的物质的量与加入NaOH的物质的量之间的关系如图所示。则下列说法正确的是()A溶液中的阳离子只有H、Mg2、Al3B溶液中n(NH)0.2 molC溶液中一定不含CO，可能含有SO和NODn(H)n(Al3)n(Mg2)111答案：B解析：本题考查离子检验和化学图像，意在考查考生的分析能力。加入锌粒产生无色无味的气体，说明Zn与H反应生成H2，溶液中存在大量H，故溶液中没有CO和NO，C项错误。根据图像可知，加入NaOH溶液，第一阶段与H反应，第二阶段与Mg2、Al3反应生成白色的Mg(OH)2、Al(OH)3沉淀，第三阶段与NH反应得到NH3H2O，第四阶段与Al(OH)3反应生成偏铝酸钠，随后不再发生反应，第三阶段消耗NaOH的物质的量为0.7 mol0.5 mol0.2 mol，所以溶液中n(NH)0.2 mol，B项正确。溶液中的阳离子一定有NH、H、Mg2、Al3，A项错误。第一阶段消耗NaOH的物质的量为0.1 mol，所以n(H)0.1 mol，第四阶段发生反应：Al(OH)3OH=AlO2H2O，消耗氢氧化钠的物质的量为0.8 mol0.7 mol0.1 mol，nAl(OH)30.1 mol，故n(Al3)nAl(OH)30.1 mol，第二阶段发生反应：Al33OH=Al(OH)3、Mg22OH=Mg(OH)2，0.1 mol Al3消耗NaOH的物质的量是0.3 mol，所以Mg2消耗NaOH的物质的量是0.5 mol0.1 mol0.3 mol0.1 mol，所以n(Mg2)0.05 mol，故n(H)n(Al3)n(Mg2)0.10.10.05221，D项错误。二、非选择题(共4小题，共58分)15(14分)(2014河南冲刺)某溶液中的溶质由下列离子中的几种构成：Na、Fe3、Cu2、Ba2、AlO、CO、SO、SO。取该溶液进行相关实验，实验步骤及结果如下：向溶液中加入过量稀盐酸，得到气体甲和溶液甲；向溶液甲中加入过量NH4HCO3溶液，得到白色沉淀乙、气体乙和溶液乙；向溶液乙中加入过量Ba(OH)2溶液，得到白色沉淀丙、气体丙和溶液丙。检验气体甲、气体乙、气体丙，都只含有一种成分，而且各不相同。请回答下列问题：(1)只根据实验能得出的结论是_。(2)沉淀丙中一定含有_，可能含有_。(3)该溶液中肯定存在的离子有_。(4)气体乙分子的结构式为_。(5)向溶液甲中加入NH4HCO3溶液至过量，该过程中可能发生反应的离子方程式为_；_；_(根据需要，可不填完，也可补充)。答案：(1)至少含有CO、SO中的一种；一定不含有Fe3、Cu2、Ba2；一定含有Na(2)BaCO3BaSO4(3)Na、SO、AlO(4)O=C=O(5)HCOH=CO2H2OAl33HCO=Al(OH)33CO216(15分)(2014河南四地联考)现代社会中铜在不同领域均有广泛的应用。某铜矿石中含氧化铜、氧化亚铜、三氧化二铁和脉石(SiO2)，现采用酸浸法从矿石中提取铜，其工艺流程图如下所示。其中铜的萃取(铜从水层进入有机层的过程)和反萃取(铜从有机层进入水层的过程)是现代湿法炼铜的重要工艺。已知：反萃取后的水层2是硫酸铜溶液。请回答下列问题：(1)矿石用稀硫酸处理过程中发生多步反应，除了发生Cu2O2H=Cu2CuH2O和Fe2O36H=2Fe33H2O外，其他反应的离子方程式为_。(2)检验滤液中是否含有Fe3的方法是_。(3)“循环”经多次循环后的水层1不能继续循环使用，但可分离出一种重要的硫酸盐，若水层1暴露在空气中一段时间后，可以得到另一种重要的硫酸盐，写出水层1暴露在空气中发生反应的离子方程式：_。(4)写出电解过程中阳极(惰性电极)发生反应的电极反应式：_。(5)“循环”中反萃取剂的主要成分是_(填化学式)。(6)黄铜矿(主要成分为CuFeS2)是制取铜的主要原料，可采用火法熔炼工艺生产铜，该工艺的中间过程会发生反应：Cu2S2Cu2O=6CuSO2。该反应中，_(填化学式)作还原剂，每生成1 mol Cu，反应中转移电子的物质的量为_。答案：(1)CuO2H=Cu2H2O、2Fe3Cu=2Fe2Cu2(2)取少量滤液于试管中，向其中加入少量KSCN溶液，若溶液变血红色，说明含有Fe3，若不变血红色，说明不含Fe3(3)4Fe2O24H=4Fe32H2O(4)4OH4e=2H2OO2(5)H2SO4(6)Cu2S1 mol解析：(1)氧化铜、氧化铁、氧化亚铜都能与酸反应。CuO溶于酸生成Cu2和H2O；氧化铁溶解后生成的Fe3与反应生成的Cu反应生成Fe2和Cu2。(2)利用Fe(SCN)3显血红色，可以通过在溶液中加入KSCN溶液检验Fe3的存在。(3)由流程图信息可知，滤液中含有Fe2，故“循环”经多次循环后的水层1可以分离出硫酸亚铁。而Fe2具有还原性，暴露在空气中，能被O2氧化为Fe3。(4)电解池中，Cu2得电子，发生还原反应；阳极OH失电子生成O2，发生氧化反应。(5)电解硫酸铜溶液时，阳极OH失电子，剩余H，阴极Cu2得电子，剩余SO，故最后电解液中的主要成分为H2SO4。(6)已知反应物Cu2S中S的化合价升高，故Cu2S是还原剂；生成6 mol Cu，S元素失去6 mol电子，故生成1 mol Cu时，转移电子的物质的量为1 mol。17(15分)(2014广州二模)现有A、B、C、D、E五种常见化合物，都是由下表中的离子形成。阳离子KNaCu2Al3阴离子SOHCONOOH为了鉴别上述化合物，分别完成以下实验，其现象是：将它们溶于水后，D溶液呈蓝色，其他均为无色溶液；将E溶液滴入C溶液中出现白色沉淀，继续滴加，沉淀溶解；进行焰色反应，仅有化合物B、C为紫色(透过蓝色钴玻璃)；在各溶液中加入硝酸钡溶液，再加过量稀硝酸，只有A溶液中放出无色气体，只有C、D溶液中产生白色沉淀；将B、D两溶液混合，未见沉淀或气体生成。根据上述实验填空：(1)写出B、D的化学式：B_、D_。(2)写出A溶液与E溶液反应的离子方程式：_。(3)C常用作净水剂，用离子方程式表示其净水原理：_。(4)在A溶液中加入少量澄清石灰水，其离子方程式为_。(5)向C溶液中加入过量E溶液，反应的离子方程式为_。(6)向100 mL 1.0 mol/L C溶液中加入1.0 mol/L E溶液，若要使生成沉淀质量最大，则加入E溶液的体积为_mL。答案：(1)KNO3CuSO4(2)HCOOH=COH2O(3)Al33H2OAl(OH)3(胶体)3H(4)HCOCa2OH=CaCO3H2O(5)Al34OH=AlO2H2O(6)300解析：实验说明D中含有Cu2；实验说明C中含有Al3，E中含有OH；实验说明B、C中含有K；实验说明A中含有HCO，C、D中含有SO；实验说明B、D之间不发生反应。综合上述分析可知，A是NaHCO3，B是KNO3，C是KAl(SO4)2 ，D是CuSO4 ，E是NaOH。KAl(SO4)2与NaOH的物质的量之比为13时，生成Al(OH)3沉淀的质量最大，KAl(SO4)2的物质的量是0.1 mol，则NaOH的物质的量是0.3 mol，所以其体积是300 mL。18(14分)(2014黑龙江哈师大附中月考)某强酸性溶液X可能含有Ba2、Al3、NH、Fe2、Fe3、CO、SO、SO、Cl、NO中的一种或几种，取10 mL该溶液进行连续实验，实验过程如下：根据以上信息，回答下列问题：(1)上述离子中，溶液X中除H外还肯定含有的离子是_，不能确定是否含有的离子(M)是_。确定该M在溶液X中是否存在的实验方法为_。(若M不止一种，可任选一种进行证明)(2)沉淀I的化学式为_，气体F的电子式为_。(3)写出反应的离子方程式：_。(4)通常可以利用KClO在一定条件下氧化G来制备一种新型、高效、多功能水处理剂K2FeO4。请写出制备过程中的离子方程式：_。(5)如果测定A、F、I的物质的量均为0.1 mol，C物质的量为0.7 mol,10 mL X溶液中n(H)0.1 mol，则溶液X中还一定含有_离子，其物质的量至少为_mol。答案：(1)Al3、NH、Fe2、SOFe3、Cl取少量X溶液于试管中，加入几滴KSCN溶液，溶液不变红色则说明无Fe3(或取少量B溶液于试管中，加入几滴AgNO3溶液，若无白色沉淀说明无Cl)(2)Al(OH)3 (3)AlOCO22H2O=Al(OH)3HCO(4)3ClO2Fe(OH)34OH=3Cl2FeO5H2O(5)Fe30.1解析：由于题给溶液为强酸性溶液，则该溶液中一定无CO、SO，由实验过程图可知加入Ba(NO3)2后，该溶液中含有大量的HNO3，只有Fe2与HNO3反应才能产生气体，则原溶液中必含有Fe2，加入Ba (NO3)2产生沉淀C，则原溶液必含有SO，A为NO，D为NO2，溶液E为HNO3溶液，B溶液加入过量NaOH溶液产生气体F和沉淀G，则F为NH3，沉淀G为Fe(OH)3，溶液HCO2沉淀I，则I为Al(OH)3，H溶液中含有NaAlO2。(1)溶液X中肯定含有的离子是Al3、NH、Fe2、SO。不能确定是否含有Fe3、Cl。要确定是否含有Fe3，取少量X溶液于试管中，加入几滴KSCN溶液，溶液不变红色则说明无Fe3，若变红则含有Fe3；要确定是否含有Cl，取少量B溶液于试管中，加入几滴AgNO3溶液，若无白色沉淀说明无Cl，有沉淀说明含有Cl。(2)I为Al(OH)3，F(NH3)的电子式为。(3)NaAlO2溶液中通入过量CO2的离子方程式为AlOCO22H2O=Al(OH)3HCO。(4)G为Fe(OH)3，Fe(OH)3中铁元素由3价升高到6价，ClO由1价降低为1价，Fe(OH)3被ClO氧化的离子方程式为3ClO2Fe(OH)34OH=3Cl2FeO5H2O。(5)由于Fe2被氧化的离子方程式为3Fe24HNO=3Fe3NO2H2O，由题给数据知产生NO为0.1 mol，则Fe2为0.3 mol，溶液中应有SO 0.3 mol。NH3为0.1 mol，则溶液中SO应有0.05 mol，有Al(OH)3 0.1 mol，则溶液中SO应有0.15 mol，溶液中H含有0.1 mol，则溶液中SO应有0.05 mol，共含有SO 0.55 mol，由题意知生成BaSO4的物质的量0.7 mol，说明溶液中含有SO 0.7 mol，根据电荷守恒则溶液中应该含有Fe3，由其溶质组成为Fe2(SO4)3，由Fe2(SO4)3中含有SO 0.15 mol可知含有Fe30.1 mol。