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第4讲 离子反应
教材习题回扣
1．(必修1 P34－9、P34－6A整合)下面4组物质，能发生反应，且既属于离子反应，又属于氧化还原反应的是( )。
A．硫酸钠溶液与氯化钡溶液
B．铝片与硝酸汞溶液
C．稀硫酸与铜片
D．硝酸钠溶液与氯化钾溶液
2．(必修1 P42－7)下列离子方程式中，正确的是( )。
A．稀硫酸滴在铁片上：2Fe＋6H＋===2Fe3＋＋3H2↑
B．碳酸氢钠溶液与稀盐酸混合：HCO＋H＋===H2O＋CO2↑
C．硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液混合：CuSO4＋2OH－===Cu(OH)2↓＋SO
D．硝酸银溶液与氯化钠溶液混合：AgNO3＋Cl－===AgCl↓＋NO
3．(必修2 P42－6改编)下列化学方程式中，不能用离子方程式：H＋＋OH－===H2O表示的是( )。
A．HNO3＋NaOH===NaNO3＋H2O
B．Ba(OH)2＋2HCl===BaCl2＋2H2O
C．KOH＋HCl===KCl＋H2O
D．Cu(OH)2＋2HNO3===Cu(NO3)2＋2H2O
4．(必修1多题整合)下列离子方程式中，错误的是( )。
A．在NaOH溶液中滴入几滴NH4Cl溶液：NH＋OH－===NH3↑＋H2O
B．氯气与KOH溶液反应：Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O
C．将少量铜屑放入浓硝酸中：Cu＋4H＋＋2NO===Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O
D．氯化铁溶液与铜反应：2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋
能力提升训练
一、单项选择题
1．(2015年河北衡水调研)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．0.20 mol·L－1的NaNO3溶液：H＋、Fe2＋、SO、Cl－
B．pH＝13的溶液：Na＋、K＋、SiO、CO
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C．与Fe反应生成H2的溶液：NH、K＋、SO、CO
D．在加入Na2O2后的溶液中：NH、Cl－、AlO、SO
2．(2016—2017学年河北邯郸大名一中月考)下列离子方程式书写正确的是( )。
A．向饱和碳酸氢钙溶液中加入过量的NaOH溶液：Ca2＋＋HCO＋OH－===CaCO3↓＋H2O
B．KAl(SO4)2中滴加Ba(OH)2使SO恰好完全沉淀：2Al3＋＋3SO＋3Ba2＋＋6OH－===2Al(OH)3↓＋3BaSO4↓
C．氢氧化钠溶液吸收少量SO2气体：SO2＋2OH－===SO＋H2O
D．硫酸亚铁加过氧化氢溶液：Fe2＋＋H2O2＋2H＋===Fe3＋＋4H2O
3．(2016届山东滕州一中段考)某溶液可能含有Cl－、SO、CO、NH、Fe3＋、Al3＋和K＋。取该溶液100 mL，加入过量NaOH溶液，加热，得到0.02 mol气体，同时产生红褐色沉淀；过滤，洗涤，灼烧，得到1.6 g固体；向上述滤液中加足量BaCl2溶液，得到4.66 g不溶于盐酸的沉淀。由此可知原溶液中( )。
A．至少存在5种离子
B．SO、NH一定存在，Cl－可能不存在
C．Cl－一定存在，且c(Cl－)≥0.4 mol·L－1
D．CO、Al3＋一定不存在，K＋可能存在
4．(2016届辽宁东北育才学校二模)某强酸性溶液中可能存在Al3＋、Fe2＋、NH、Ba2＋、Cl－、CO、SO、NO中的若干种，现取适量溶液进行如下实验：
下列有关判断正确的是( )。
A．原溶液中一定有Fe2＋、SO、H＋、NH、Al3＋
B．原溶液中一定没有Ba2＋、CO、NO
C．步骤③中反应的离子方程式为2AlO＋CO2＋3H2O===2Al(OH)3↓＋CO
D．气体A、B之间肯定不能发生反应
5．(2016—2017学年河北邯郸大名一中月考)向50 mL稀H2SO4与稀HNO3的混合溶液中逐渐加入铁粉，假设加入铁粉的质量与产生气体的体积(标准状况)之间的关系如图所示，且每一段只对应一个反应。下列说法正确的是( )。
A．开始时产生的气体为H2
B．AB段发生的反应为置换反应
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C．所用混合溶液中c(HNO3)＝0.5 mol·L－1
D．参加反应铁粉的总质量m2＝5.6 g
6．(2016届天津静海一中调研)下列反应的离子方程式正确的是( )。
A．一定量的碳酸氢钠溶液中加入足量澄清石灰水：HCO＋Ca2＋＋OH－===CaCO3↓＋H2O
B．漂白粉的稀溶液中通入过量SO2气体：Ca2＋＋2ClO－＋SO2＋H2O===CaSO3↓＋2HClO
C．已知电离平衡常数：H2CO3＞HClO＞HCO，向NaClO溶液中通入少量二氧化碳：2ClO－＋CO2＋H2O===2HClO＋CO
D．Ba(OH)2溶液加入过量NaHSO4溶液中：H＋＋SO＋Ba2＋＋OH－===BaSO4↓＋H2O
7．(2016届吉林东北师大附中二模)能正确表示下列反应的离子方程式是( )。
A．用过量氨水吸收工业尾气中的SO2：2NH3·H2O＋SO2===2NH＋SO＋H2O
B．用浓盐酸酸化的KMnO4溶液与H2O2反应，证明H2O2具有还原性：2MnO＋6H＋＋5H2O2===2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O
C．用铜作电极电解CuSO4溶液：2Cu2＋＋2H2O2Cu＋O2↑＋4H＋
D．向含有Fe2O3的悬浊液中通入HI：Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O
二、非选择题
8. (2017届北京清华附中期中)Ⅰ.某废水中可能含有下列离子中的若干种：Fe3＋、Al3＋、Fe2＋、Cu2＋、Cl－、CO、NO、SO、SiO。现进行如下实验：
a．取少量溶液，加入KSCN溶液，无明显变化；
b．另取溶液加入少量盐酸，有无色气体生成，该无色气体遇空气变成红棕色；
c．向b中所得溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成；
d．向b中所得溶液中加入过量浓氨水，仅有红褐色沉淀生成，过滤，在所得溶液中加入盐酸至酸性时，再加入氢氧化钠溶液，有蓝色沉淀生成。
(已知Cu2＋与过量浓氨水反应生成四氨合铜离子)请回答下列问题：
(1) 该废水一定含有的离子是_____________________________________________
___________________________。
(2) 实验b中加入盐酸生成无色气体的离子方程式是________________________________
________________________________________。
(3)过滤除去d中的蓝色沉淀，调整溶液的pH为10.7左右时，加入铝粉，反应产生氨气和氮气的体积比为1∶4，其离子方程式为Al＋NO＋OH－―→AlO＋NH3＋N2＋H2O(未配平)。若除去0.2 mol NO，消耗铝________g。
Ⅱ.某混合液中，可能大量含有的离子如下表：
阳离子
H＋、K＋、Al3＋、NH、Mg2＋
阴离子
Cl－、Br－、OH－、CO、AlO
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为探究其成分，某同学将Na2O2逐渐加入到上述混合溶液中并微热，产生沉淀和气体的物质的量与加入Na2O2的物质的量的关系分别如图所示：
(1)该溶液中一定含有的阳离子是______________，溶液中一定不存在的阴离子是________________。
(2)请写出沉淀减少的离子方程式：_____________________________________________
________________________。
9．(2016届浙江宁波慈溪中学期中)在Cl－浓度为0.5 mol·L－1的某无色澄清溶液中，还可能含有下表中的若干种离子。
阳离子
K＋ Al3＋ Mg2＋ Ba2＋ Fe3＋
阴离子
NO CO SiO SO OH－
现取该溶液100 mL进行如下实验(气体体积均在标准状况下测定)。
序号
实验内容
实验结果
Ⅰ
向该溶液中加入足量稀盐酸
产生白色沉淀并放出标准状况下0.56 L气体
Ⅱ
将Ⅰ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
Ⅲ
向Ⅱ的滤液中滴加BaCl2溶液
无明显现象
请回答下列问题：
(1)通过以上实验能确定一定不存在的离子是________________________。
(2)实验Ⅰ中生成沉淀的离子方程式为__________________________。
(3)通过实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和必要计算，请写出一定存在的阴离子及其浓度(不一定要填满)。
序号
阴离子
浓度c/(mol·L－1)
①
②
③
④
(4)判断K＋是否存在，若存在，求出其最小浓度，若不存在说明理由：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
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10．(2015年天津卷节选)FeCl3 具有净水作用，但腐蚀设备，而聚合氯化铁是一种新型的絮凝剂，处理污水比FeCl3 高效，且腐蚀性小。请回答下列问题：
(1)FeCl3 净水的原理是________________________________。FeCl3 溶液腐蚀钢铁设备，除H＋作用外，另一主要原因是(用离子方程式表示)__________________________。
(2)为节约成本，工业上用NaClO3 氧化酸性FeCl2 废液得到FeCl3 。
①若酸性FeCl2 废液中c(Fe2＋)＝2.0×10－2 mol·L－1, c(Fe3＋)＝1.0×10－3 mol·L－1, c(Cl－)＝5.3×10－2 mol·L－1，则该溶液的pH约为____。
②完成NaClO3氧化FeCl2的离子方程式：
ClO＋Fe2＋＋______===Cl－＋Fe3＋＋______。
第4讲 离子反应
【教材习题回扣】
1．B 2.B 3.D 4.A
【能力提升训练】
1．B 解析：A项，NO、H＋和Fe2＋在溶液中发生氧化还原反应，错误；B项，溶液呈碱性，所给离子能大量共存，正确；C项，溶液呈酸性，CO不能共存，错误；D项，加入Na2O2后溶液呈碱性且其中含有O2, NH在碱性条件下不共存，SO与O2不共存，错误。
2．C 解析：向饱和碳酸氢钙溶液中加入过量的NaOH溶液，离子方程式：Ca2＋＋2HCO＋2OH－===CaCO3↓＋2H2O＋CO，故A错误；明矾溶液中滴入Ba(OH)2溶液使SO恰好完全沉淀，硫酸铝钾与氢氧化钡的物质的量之比为1∶2，反应生成偏铝酸钠，正确的离子方程式为：2Ba2＋＋4OH－＋Al3＋＋2SO===2BaSO4↓＋AlO＋2H2O，故B错误；氢氧化钠溶液吸收少量SO2气体，离子方程式：SO2＋2OH－===SO＋H2O，故C正确；硫酸亚铁溶液中加过氧化氢溶液的离子反应为：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O，故D错误。
3．C 解析：由于加入过量NaOH溶液，加热，得到0.02 mol气体，说明一定有NH，且物质的量为0.02 mol；同时产生红褐色沉淀，说明一定有Fe3＋，1.6 g固体为氧化铁，物质的量为0.01 mol，所以有0.02 mol Fe3＋；4.66 g不溶于盐酸的沉淀为硫酸钡，一定有SO，一定没有CO，物质的量为0.02 mol; 根据电荷守恒，一定有Cl－，至少有0.02 mol×3＋0.02 mol－0.02 mol×2 mol＝0.04 mol，物质的量浓度至少为0.4 mol·L－1。至少存在Cl－、SO、NH、Fe3＋四种离子，A项错误；根据电荷守恒，至少存在0.04 mol Cl－，B项错误，C项正确；Al3＋无法判断是否存在，D项错误。
4．B 解析：根据题意知，强酸性溶液中一定不存在CO，Fe2＋ 和NO
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不能同时存在；试液中加入足量硝酸钡溶液生成沉淀A，则该沉淀A为BaSO4沉淀，说明溶液中含有SO，一定不含Ba2＋；生成气体A，气体A为NO，说明溶液中含有还原性离子为Fe2＋，一定不含NO。溶液A中加入足量NaOH溶液，生成气体B，则B为NH3，说明溶液中含有NH离子；沉淀B为氢氧化铁。溶液B中通入CO2气体，生成沉淀C，沉淀C中一定含有碳酸钡，可能含有氢氧化铝。综上所述，该溶液中一定不含Ba2＋、CO、NO，一定含有Fe2＋、SO、H＋、NH，Al3＋和Cl－无法确定。原溶液中一定有Fe2＋、SO、H＋、NH，Al3＋和Cl－无法确定，A错误；原溶液中一定没有Ba2＋、CO、NO，B正确；步骤③中反应的离子方程式一定有Ba2＋＋2OH－＋CO2===BaCO3↓＋H2O，可能有2AlO＋CO2＋3H2O===2Al(OH)3↓＋CO，C错误；气体A为NO，气体B为NH3，二者之间可能发生反应生成氮气和水，D错误。
5．D 解析：已知氧化性：NO＞Fe3＋＞H＋，OA段发生：Fe＋NO＋4H＋===Fe3＋＋NO↑＋2H2O，AB段发生：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，B以后发生：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。开始时产生的气体为NO，故A错误；AB段发生：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，为化合反应，故B错误；n(NO)＝＝0.05 mol，则所用混合溶液中c(HNO3)＝＝1 mol·L－1，故C错误；最终生成Fe2＋，根据氧化还原反应中得失电子数目相等可知3×n(NO)＋2×n(H2)＝2n(Fe)，即3×0.05 mol＋2×＝2n(Fe)，n(Fe)＝0.1 mol，质量为5.6 g，故D正确。
6．A 解析：一定量的碳酸氢钠溶液中加入足量澄清石灰水，碳酸氢钠少量，离子方程式HCO＋Ca2＋＋OH－===CaCO3↓＋H2O，A正确；次氯酸具有氧化性，能将亚硫酸钙氧化，不能获得次氯酸和亚硫酸钙，B错误；次氯酸的酸性强于HCO，所以向NaClO溶液中通入少量二氧化碳的反应方程式应该是ClO－＋CO2＋H2O===HClO＋HCO，C错误；Ba(OH)2溶液加入过量NaHSO4溶液中的离子方程式应为：2H＋＋SO＋Ba2＋＋2OH－===BaSO4↓＋2H2O，D错误。
7．A 解析：用过量氨水吸收工业尾气中的SO2生成亚硫酸铵，2NH3·H2O＋SO2===2NH＋SO＋H2O，故A正确；KMnO4溶液具有强氧化性，能将浓盐酸氧化，应用硫酸酸化，故B错误；铜是活性电极，铜作电极时，铜会溶解，故C错误；溶解生成的Fe3＋会与HI发生氧化还原反应，故D错误。
8．Ⅰ.(1)Fe2＋、Cu2＋、NO、SO
(2)3Fe2＋＋NO＋4H＋===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O
(3)9.6
Ⅱ.(1)H＋、Al3＋、NH、Mg2＋ OH－、CO、AlO
(2)Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O
解析：Ⅰ.(1)实验a说明废水中不含Fe3＋；实验b说明生成的无色气体为NO，则废水中一定含有Fe2＋、NO，一定不含CO、SiO；实验c说明废水中含有SO；实验d说明废水中含有Cu2＋，不含Al3＋。(2)加入盐酸，实质是溶液中Fe2＋、H＋、NO三者发生反应：
3Fe2＋＋NO＋4H＋===3Fe3＋＋NO↑＋2H2
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O。(3)还原产物是氧化剂对应的生成物，即化合价降低的物质对应的生成物，即NH3和N2，配平方程式得：16Al＋9NO＋7OH－===16AlO＋NH3↑＋4N2↑＋2H2O，除去0.2 mol NO，消耗铝的质量为×16×27 g·mol－1＝9.6 g。
Ⅱ.(1)加入0～a mol过氧化钠时，没有沉淀生成，表明溶液中含有H＋；从a～b mol沉淀量增加，从b～8 mol沉淀的量不变，但是气体的量增加，表明一定含有NH；从8～c mol沉淀的量减少，表明溶液中一定含有Al3＋；但是并没有完全溶解，表明原溶液中还含Mg2＋。因此含有的离子为：H＋、Al3＋、NH、Mg2＋；溶液中有H＋，所以一定不存在的离子是：
OH－、CO、AlO。(2)生成的沉淀为氢氧化镁和氢氧化铝，其中氢氧化铝为两性物质，能够与氢氧化钠溶液反应，反应的离子方程式为：Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O。
9．(1) Al3＋、Mg2＋、Ba2＋ 、Fe3＋、SO
(2)SiO＋2H＋===H2SiO3↓
(3)如表
阴离子
CO
SiO
c/(mol·L－1)
0.25
0.4
(4)存在，最小浓度为1.8 mol·L－1
解析：由题意知溶液为无色澄清溶液，一定不含Fe3＋，且溶液中含有的离子必须能大量共存。由实验Ⅰ可知，该溶液中一定含有CO，物质的量为＝0.025 mol，其浓度为＝0.25 mol·L－1，则一定没有Al3＋、Mg2＋、Ba2＋；由生成白色沉淀判断溶液中一定含有SiO，发生反应SiO＋2H＋===H2SiO3↓，SiO的物质的量是＝0.04 mol，其浓度为＝0.4 mol·L－1。由实验Ⅲ可知溶液中不含SO，根据电荷守恒2c(CO)＋2c(SiO)＋c(Cl－)＝2×0.25 mol·L－1＋2×0.4 mol·L－1＋0.5 mol·L－1＝1.8 mol·L－1，因此溶液中一定含有K＋，且其浓度至少为1.8 mol·L－1，不能确定NO是否存在。
10．(1)Fe3＋水解生成的Fe(OH)3胶体粒子能吸附水中的悬浮杂质 2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋
(2)①2 ②1 6 6 H＋ 1 6 3 H2O
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