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专题突破练3离子反应一、选择题(本题包括10个小题,每小题6分,共60分)1.(2018陕西西安长安区第一中学高三质量检测)下列离子方程式正确的是()A.漂白粉露置在空气中失效:ClO-+CO2+H2OHClO+HCO3-B.向银氨溶液中加入足量的HCl:Ag(NH3)2+OH-+3H+Ag+2NH4+H2OC.过量的CO2通入水玻璃中:SiO32-+2CO2+2H2OH2SiO3+2HCO3-D.NH4Al(SO4)2溶液中加入过量Ba(OH)2溶液:NH4+Al3+5OH-NH3H2O+AlO2-+2H2O答案C解析漂白粉露置在空气中失效的反应为Ca(ClO)2+CO2+H2OCaCO3+2HClO、2HClO2HCl+O2,CaCO3难溶于水应写化学式,且漏写HClO的分解反应,A项错误;Ag+与Cl-结合可生成AgCl沉淀,正确的离子方程式为Ag(NH3)2+OH-+3H+Cl-AgCl+2NH4+H2O,B项错误;过量CO2与Na2SiO3溶液反应生成NaHCO3和H2SiO3,C项正确;Ba2+与SO42-结合可生成BaSO4沉淀,正确的离子方程式为NH4+Al3+2SO42-+2Ba2+5OH-2BaSO4+NH3H2O+AlO2-+2H2O,D项错误。2.(2018陕西西安中学高三期中)对于某些离子的检验及结论一定正确的是()A.加入稀盐酸产生无色无味并能使澄清石灰水变浑浊的气体,一定有CO32-B.加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加盐酸,沉淀不消失,一定有SO42-C.加入硝酸无明显现象,再滴几滴硝酸银溶液有白色沉淀,一定有Cl-D.加入新制氯水后,再滴几滴KSCN溶液,溶液变红,一定有Fe2+答案C解析盐酸与CO32-、HCO3-都能反应生成二氧化碳气体,所以加入稀盐酸产生无色无味使澄清石灰水变浑浊的气体,不一定有CO32-,故A项错误;氯化钡与SO42-、Ag+都能生成不溶于水也不溶于酸的白色沉淀,所以加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加盐酸,沉淀不消失,不一定有SO42-,故B项错误;加入硝酸无明显现象,排除了其他离子对检验氯离子的干扰,再滴几滴硝酸银溶液有白色沉淀生成,该沉淀一定是AgCl,所以一定有Cl-,故C项正确;验证亚铁离子的存在,首先应排除铁离子的干扰,正确顺序是先加入KSCN溶液观察现象,然后再滴加氯水,故D项错误。3.(2018湖南H11教育联盟高三联考)下列离子组在给定条件下可能大量共存的是()选项条件离子A滴加氨水Na+、Mg2+、Cl-、SO42-BpH=1的溶液Fe2+、Al3+、S2O32-、MnO4-C由水电离出的H+浓度为110-12 molL-1NH4+、K+、NO3-、Cl-D通入SO2气体K+、Na+、ClO-、SO42-答案C解析滴加氨水发生反应Mg2+2NH3H2OMg(OH)2+2NH4+,故A项错误;pH=1的溶液呈酸性,酸性条件下,Fe2+能被MnO4-氧化成Fe3+,故B项错误;由水电离出的H+浓度为110-12 molL-1,水电离受到抑制,说明原溶液为酸性或碱性溶液,NH4+、K+、NO3-、Cl-在酸性条件下可以大量共存,故C项正确;通入SO2气体,发生反应ClO-+SO2+H2O2H+Cl-+SO42-,故D项错误。4.(2018山东青岛胶南一中月考)某溶液含有Fe3+、Al3+、Ba2+、Ag+、K+五种阳离子,现用过量的H2SO4、NaOH、NH3H2O、NaCl四种物质的溶液,按如图所示步骤分离五种离子。下列判断正确的是()A.沉淀乙是氢氧化铝和氢氧化银的混合物B.溶液3中含有Al3+C.试剂是NaCl溶液,试剂是H2SO4溶液D.溶液4中含有三种阳离子,分别是H+、Na+、K+答案C解析从题目所给的图示步骤综合分析,可以看出第步分离五种离子中的一种离子,只能是Ag+与Cl-结合生成AgCl沉淀。第步产生的沉淀和剩余的溶液分别分离出两种离子,应用NH3H2O沉淀出Fe3+和Al3+,然后用强碱NaOH溶液将Fe(OH)3和Al(OH)3分离。第步用SO42-将溶液2中的Ba2+和K+分离。沉淀乙是Fe(OH)3和Al(OH)3的混合物,故A项错误;溶液3中含有AlO2-,故B项错误;由以上分析可知试剂是NaCl溶液,试剂是H2SO4溶液,故C项正确;因分别加入了氨水、氯化钠溶液、硫酸,则溶液4中含有四种阳离子,分别是H+、Na+、K+、NH4+,故D项错误。5.(2018安徽合肥第九中学高三检测)下列指定反应的离子方程式正确的是()A.用石墨电极电解MgCl2溶液:Mg2+2Cl-+2H2OMg(OH)2+Cl2+H2B.向碳酸氢铵溶液中加入足量石灰水:Ca2+HCO3-+OH-CaCO3+H2OC.向氢氧化钡溶液中加入硫酸氢钠至溶液为中性:Ba2+OH-+H+SO42-BaSO4+H2OD.向Fe(NO3)3溶液中加入过量的HI溶液:2NO3-+8H+6I-3I2+2NO+4H2O答案A解析石墨为惰性材料,阳极反应式为2Cl-2e-Cl2,阴极反应式为2H2O+Mg2+2e-Mg(OH)2+H2,因此总电解反应方程式为Mg2+2Cl-+2H2OMg(OH)2+Cl2+H2,故A项正确;石灰水过量,还发生反应NH4+OH-NH3H2O,正确的离子方程式为Ca2+HCO3-+2OH-+NH4+CaCO3+NH3H2O+H2O,故B项错误;氢氧化钡与硫酸氢钠反应使溶液呈中性,正确的离子方程式为Ba2+2OH-+2H+SO42-BaSO4+2H2O,故C项错误;因为HI过量,Fe3+的氧化性强于I2,因此还存在反应2Fe3+2I-2Fe2+I2,故D项错误。6.(2018湖北来凤县实验中学高三月考)下表中对离子方程式的评价不合理的是()选项化学反应及其离子方程式评价A向碳酸钙上滴加稀盐酸:2H+CO32-CO2+H2O错误,碳酸钙难溶于水,不应该写成CO32-B向硫酸铵溶液中加入氢氧化钡溶液:Ba2+SO42-BaSO4正确C铁粉与稀硫酸反应:2Fe+6H+2Fe3+3H2错误,H+的氧化性较弱,只能将铁单质氧化为Fe2+D氯气与水反应:Cl2+2H2O2H+Cl-+ClO-错误,反应生成的次氯酸是弱电解质,应写成HClO答案B解析碳酸钙为难溶物,在离子方程式中不能拆开,正确的离子方程式为CaCO3+2H+Ca2+H2O+CO2,评价合理,故A项正确;向硫酸铵溶液中加入氢氧化钡溶液,NH4+与OH-反应生成一水合氨,离子反应为2OH-+2NH4+Ba2+SO42-BaSO4+2NH3H2O,评价不合理,故B项错误;H+的氧化性较弱,只能将铁单质氧化为Fe2+,正确的离子方程式为Fe+2H+Fe2+H2,评价合理,故C项正确;氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,次氯酸为弱酸,在离子方程式中HClO不可拆,评价合理,故D项正确。7.(2018辽宁六校协作期中)已知氧化性Br2Fe3+。向含溶质a mol的FeBr2溶液中通入b mol Cl2,充分反应。下列说法不正确的是()A.离子的还原性:Fe2+Br-Cl-B.当a2b时,发生反应的离子方程式为2Fe2+Cl22Fe3+2Cl-C.当a=b时,反应后的离子浓度:c(Fe3+)c(Br-)c(Cl-)=122D.当3a2b时,发生反应的离子方程式为2Fe2+4Br-+3Cl22Fe3+2Br2+6Cl-答案C解析还原性Fe2+Br-,若Cl2足量,首先发生反应2Fe2+Cl22Fe3+2Cl-,Fe2+反应完毕后再发生反应:2Br-+Cl22Cl-+Br2。氧化性越强,相应离子的还原性越弱,故离子的还原性:Fe2+Br-Cl-,故A项正确;a mol Fe2+消耗0.5a mol Cl2,当a2b时,只有Fe2+被氯气氧化,反应的离子方程式为2Fe2+Cl22Fe3+2Cl-,故B项正确;当a=b时,a mol Fe2+消耗0.5a mol Cl2,生成a mol Fe3+和a mol Cl-,由2Br-+Cl22Cl-+Br2可知,0.5a mol Cl2可氧化a mol Br-,又生成a mol Cl-,溶液中剩余Br-为a mol,反应后的离子浓度:c(Fe3+)c(Br-)c(Cl-)=aa2a=112,故C项错误;a mol Fe2+被氧化消耗0.5a mol Cl2,2a mol Br-被氧化消耗a mol Cl2,当3a2b时,Fe2+、Br-完全被氧化,发生反应的离子方程式为2Fe2+4Br-+3Cl22Fe3+2Br2+6Cl-,故D项正确。8.(2018福建三明一中高三月考)现有一瓶标签上注明为葡萄糖酸盐(含钠、镁、钙、铁元素)的复合剂,某同学为了确认其成分,取部分制剂作为试液,设计并完成了如下实验:已知:控制溶液pH=4时,Fe(OH)3沉淀完全,Ca2+、Mg2+不沉淀。该同学得出的结论正确的是()A.根据现象1可推出该试液中含有Na+B.根据现象2可推出该试液中并不含有葡萄糖酸根C.根据现象3和4可推出该试液中含有Ca2+,但没有Mg2+D.根据现象5可推出该试液中一定含有Fe2+答案C解析由于向试液中加入了NaOH和Na2CO3溶液,故不能确定原试液中是否含有钠离子,A项错误;无论试液中有没有葡萄糖酸根离子,都无银镜生成,因为葡萄糖酸根离子中不含醛基,B项错误;滤液中加氨水无沉淀产生,说明无镁离子,加入碳酸钠溶液,有白色沉淀,说明有钙离子,C项正确;试液中可能含亚铁离子,也可能只含铁离子而不含亚铁离子,D项错误。9.(2018安徽皖江名校联盟高三检测)为鉴别某种固体物质的成分,某活动小组进行如下实验:取少量样品溶于水,加入硝酸酸化的氯化钡溶液,产生白色沉淀取中上层清液,加入硝酸酸化的硝酸银溶液,产生白色沉淀取中上层清液,加入KSCN溶液,溶液呈红色,加入氢氧化钠固体并加热,产生能使红色石蕊试纸变蓝的气体下列说法正确的是()A.原固体中一定含有Cl-、SO42-、Fe3+、NH4+B.原固体中一定含有Cl-、NH4+,不能确定是否含有SO42-、Fe3+C.原固体可能是(NH4)2Fe(SO4)2D.原固体一定是FeCl3和(NH4)2SO3的混合物答案C解析取少量样品溶于水,加入硝酸酸化的氯化钡溶液,产生白色沉淀,如果其中含有SO32-,则SO32-会被硝酸氧化为SO42-,所以原固体中不一定含有SO42-;在中加入了硝酸酸化的氯化钡溶液,引进了Cl-,因此能和硝酸银反应生成氯化银沉淀的离子不一定是原溶液中含有的Cl-,也可能是加入的氯化钡溶液中的Cl-,因此无法判断Cl-是否存在;前面两次操作中都使用硝酸酸化,如果其中含有Fe2+,则Fe2+会被氧化为Fe3+,Fe3+能使硫氰酸钾溶液变为红色,所以无法确定原固体中含有的是Fe3+还是Fe2+;产生能使红色石蕊试纸变蓝的气体是氨气,所以原固体中一定含有NH4+;综上所述A、B、D项错误,C项正确。10.(2018贵州黔东南州第二次模拟)pH=0的某X溶液中,除H+外,还可能存在Al3+、Fe2+、NH4+、Ba2+、Cl-、CO32-、SO42-、NO3-中的若干种,现取适量X溶液进行如下一系列实验:下列有关判断不正确的是()A.生成气体A的离子方程式为:3Fe2+4H+NO3-3Fe3+NO+2H2OB.生成沉淀H的离子方程式为:AlO2-+CO2+2H2OAl(OH)3+HCO3-C.溶液X中一定没有的离子仅为:CO32-、Ba2+D.溶液X中一定含有的离子是:H+、Fe2+、SO42-、NH4+、 Al3+答案C解析强酸性溶液X,则溶液中不存在弱酸根离子CO32-,加入硝酸钡溶液反应生成沉淀C,则溶液中存在SO42-,不存在和硫酸根离子反应的Ba2+,C是BaSO4;酸性条件下硝酸根离子具有强氧化性,所以溶液中Fe2+和NO3-不能共存,加入硝酸钡产生气体,则溶液中存在Fe2+,不存在NO3-,气体A是NO;溶液B中加入过量氢氧化钠溶液时,产生气体D,则溶液中含有NH4+,气体D是NH3,产生沉淀F是Fe(OH)3,溶液E通入过量二氧化碳时产生沉淀H和溶液G,则溶液中存在Al3+,沉淀H是Al(OH)3,溶液G是NaHCO3。根据以上分析,溶液X中应含有Fe2+,酸性条件下与硝酸根离子反应生成气体NO,反应的离子方程式为3Fe2+4H+NO3-3Fe3+NO+2H2O,A项正确;生成沉淀H的离子方程式为AlO2-+CO2+2H2OAl(OH)3+HCO3-,B项正确;溶液X中一定没有的离子为CO32-、Ba2+、NO3-,C项错误;溶液X中一定含有的离子是H+、Fe2+、SO42-、NH4+、Al3+,D项正确。二、非选择题(本题包括3个小题,共40分)11.(2018山东莱芜高三检测)(10分)5种固体物质A、B、C、D、E由表中不同的阴阳离子组成,它们均易溶于水。阳离子Na+Al3+Fe3+Cu2+Ba2+阴离子OH-Cl-CO32-NO3-SO42-分别取它们的水溶液进行实验,结果如下:A溶液与C溶液混合后产生蓝色沉淀,向该沉淀中加入足量稀硝酸沉淀部分溶解,剩余白色固体;B溶液与E溶液混合后产生红褐色沉淀,同时产生大量气体;少量C溶液与D溶液混合后产生白色沉淀,过量C溶液与D溶液混合后无现象;B溶液与D溶液混合后无现象;将38.4 g Cu片投入装有足量D溶液的试管中,Cu片不溶解,再滴加1.6 molL-1 H2SO4溶液,Cu逐渐溶解,管口附近有红棕色气体出现。(1)据此推断A、B、C、D、E的化学式为:A;B;C;D;E。(2)写出步骤中发生反应的离子方程式:。(3)写出步骤中发生反应的离子方程式:。若要将Cu片完全溶解,至少加入稀硫酸的体积是 mL。答案(1)CuSO4FeCl3Ba(OH)2Al(NO3)3Na2CO3(2)2Fe3+3CO32-+3H2O2Fe(OH)3+3CO2(3)3Cu+8H+2NO3-3Cu2+2NO+4H2O500解析蓝色沉淀是氢氧化铜,白色固体应是硫酸钡,据此判断A和C分别是硫酸铜和氢氧化钡中的一种;在剩余阳离子中只有Na+可以与CO32-结合,红褐色沉淀是氢氧化铁,气体是二氧化碳,B、E中一种是碳酸钠,另一种物质是铁盐;根据现象可说明C是氢氧化钡,D是铝盐,则结合可知A是硫酸铜;根据现象可说明E是碳酸钠,B是铁盐;根据现象可说明D是硝酸铝,相应地B是氯化铁。综合以上分析可知(1)A、B、C、D、E的化学式分别为:CuSO4、FeCl3、Ba(OH)2、Al(NO3)3、Na2CO3。(2)步骤中Fe3+与CO32-相互促进水解,发生反应的离子方程式为2Fe3+3CO32-+3H2O2Fe(OH)3+3CO2。(3)步骤中稀硝酸与铜发生反应,反应的离子方程式为3Cu+8H+2NO3-3Cu2+2NO+4H2O。38.4 g Cu的物质的量为0.6 mol,消耗1.6 mol H+,需要0.8 mol H2SO4,因此若要将Cu片完全溶解,至少加入稀硫酸的体积是0.8mol1.6molL-1=0.5 L=500 mL。12.(2018陕西西安中学高三期中)(15分)在Na+浓度为0.5 molL-1的某澄清溶液中,还可能含有下表中的若干种离子:阳离子K+、Ag+、Mg2+、Ba2+阴离子NO3-、CO32-、SiO32-、SO42-取该溶液100 mL进行如下实验(气体体积在标准状况下测定):序号实验内容实验结果向该溶液中加入足量稀盐酸产生白色沉淀并放出0.56 L气体将的反应混合液过滤,对沉淀洗涤、灼烧至恒重,称量所得固体质量固体质量为2.4 g在的滤液中滴加BaCl2溶液无明显现象试回答下列问题:(1)实验能确定一定不存在的阳离子是。(2)实验中生成沉淀的离子方程式为。(3)通过实验、和必要的计算,填写下表中阴离子的浓度(能计算出的填写计算结果,一定不存在的离子填“0”,不能确定是否存在的离子填“?”)阴离子NO3-CO32-SiO32-SO42-c/(molL-1)(4)判断K+是否存在,若存在求其最小浓度,若不存在说明理由。答案(1)Ag+、Mg2+、Ba2+(2)SiO32-+2H+H2SiO3(或SiO32-+2H+H2OH4SiO4)(3)?0.250.40(4)存在,其最小浓度为0.8 molL-1解析(1)由实验:向该溶液中加入足量稀盐酸,产生白色沉淀并放出0.56 L气体,则溶液中一定有CO32-,Ag+、Mg2+、Ba2+都不能与CO32-大量共存,所以该实验可确定一定不存在的阳离子是Ag+、Mg2+、Ba2+。(2)由已知及上述分析,实验得到的白色沉淀应该是H2SiO3(或H4SiO4),故生成沉淀的离子方程式为SiO32-+2H+H2SiO3(或SiO32-+2H+H2OH4SiO4)。(3)标准状况下0.56 L CO2的物质的量为0.025 mol,根据碳原子守恒,则原溶液中CO32-的物质的量浓度为0.025 mol0.1 L=0.25 molL-1;实验所得固体是SiO2,质量为2.4 g,根据硅原子守恒,则原溶液中SiO32-的物质的量浓度为2.4 g60 gmol-10.1 L=0.4 molL-1;由实验可得,溶液中一定不存在SO42-;已确定存在的阴离子有0.25 molL-1 CO32-、0.4 molL-1 SiO32-,已知的阳离子为0.5 molL-1 Na+,根据电荷守恒,一定存在K+,不确定是否存在NO3-。(4)由上述分析知,一定存在K+,若不存在NO3-时K+浓度最小,由电荷守恒可得c(K+)+c(Na+)=2c(CO32-)+2c(SiO32-),即c(K+)+0.5 molL-1=20.25 molL-1+20.4 molL-1,解得c(K+)=0.8 molL-1。13.(2018湖北襄阳四校高三期中联考)(15分)常温下,pH=1的某溶液A中含有NH4+、K+、Na+、Fe3+、Al3+、Fe2+、CO32-、NO3-、Cl-、I-、SO42-中的四种离子,且各离子的物质的量浓度均为0.1 molL-1,现取该溶液进行有关实验,实验结果如图所示:(1)关于该实验结果,下列有关说法正确的有。a.溶液A为无色溶液b.实验消耗Cu 14.4 g,则生成气体丙的体积为3.36 Lc.生成的甲、乙、丙气体均为无色难溶于水的气体d.溶液A中一定没有CO32-和I-e.白色沉淀乙只有BaCO3,白色沉淀丙只有BaSO4(2)写出生成白色沉淀甲的离子方程式:。(3)溶液A中除氢离子外,一定含有的四种离子是。(4)溶液甲中阳离子(H+除外)的检验方法是。(5)向CaCl2溶液中先通入气体乙,再通入无色气体甲,可以用来制备纳米级碳酸钙。写出制备纳米级碳酸钙的化学方程式:。答案(1)ad(2)2Al3+3CO32-+3H2O2Al(OH)3+3CO2(3)NO3-、Al3+、SO42-、Cl-(4)取少量产物放入试管中,加入浓NaOH溶液,加热,在试管口放置湿润的红色石蕊试纸,若试纸变蓝,则证明溶液中有NH4+(5)CaCl2+CO2+2NH3+H2OCaCO3+2NH4Cl解析由溶液pH=1可知溶液呈酸性,氢离子浓度为0.1 molL-1,溶液中一定不存在CO32-;溶液A中加入过量(NH4)2CO3,产生的气体是二氧化碳,产生白色沉淀,可以排除Fe2+、Fe3+,原溶液中一定有Al3+;溶液乙中加铜和浓硫酸能产生NO,说明原溶液中有NO3-,强酸性溶液中有NO3-,则一定没有Fe2+、I-;最后根据电荷守恒得原溶液中含有H+、NO3-、Al3+、SO42-、Cl-五种离子。(1)原溶液中含有H+、NO3-、Al3+、SO42-、Cl-五种离子,则溶液A为无色溶液,故a正确;根据化学方程式3Cu+8HNO33Cu(NO3)2+2NO+4H2O可知,消耗14.4 g铜,铜的物质的量为0.225 mol,理论上生成NO为0.15 mol,生成气体丙在标准状况下的体积为3.36 L,故b错误;生成的甲是二氧化碳、乙是氨气、丙气体是NO,均为无色气体,但是氨气易溶于水,故c错误;溶液中含有H+、NO3-、Al3+、SO42-、Cl-五种离子,一定不存在I-、CO32-,故d正确;碳酸铵过量,和过量的氢氧化钡反应得到碳酸钡,溶液中存在硫酸根,可以和氢氧化钡反应得到硫酸钡沉淀,所以白色沉淀乙为BaCO3和BaSO4的混合物,故e错误。(2)溶液A中加入过量(NH4)2CO3,产生白色沉淀,白色沉淀只能为氢氧化铝,反应的离子方程式为2Al3+3CO32-+3H2O2Al(OH)3+3CO2。(3)原溶液中含有H+、NO3-、Al3+、SO42-、Cl-五种离子。(4)溶液甲中阳离子除H+外还有NH4+,NH4+的检验方法是:取少量产物放入试管中,加入浓NaOH溶液,加热,在试管口放置湿润的红色石蕊试纸,若试纸变蓝,则证明溶液中有NH4+。(5)向CaCl2溶液中先通入氨气,氨气极易溶于水,再通入无色气体二氧化碳,可以用来制备纳米级碳酸钙,反应的化学方程式为CaCl2+CO2+2NH3+H2OCaCO3+2NH4Cl。
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