2020届高考化学二轮练习专题一第4讲离子反应(Word版附解析)
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资料简介
专题一 第 4 讲 1. 下列有关溶液组成的描述合理的是(  ) A.在 Fe2(SO4)3 溶液中可以大量存在:K+、Fe2+、Cl-、Br-、SCN- B.c(H+)=1×10-13 mol/L 的溶液中可以大量存在:Mg2+、Cu2+、HCO-3 、NO-3 C.加水稀释时c(OH-) c(H+) 值增大的溶液中可大量存在:MnO-4 、CO2-3 、K+、NH+4 D.在碱性溶液中可以大量存在:S2O2-3 、AlO-2 、SiO2-3 、S2-、Na+ 解析:D [A.Fe3+、SCN-会发生络合反应不能大量共存,错误;B.c(H+)=1×10-13 mol/L 的溶液是碱性溶液,在碱性溶液中 OH-与 Mg2+、Cu2+、HCO -3 会发生离子反应,不能大量 共存,错误;C.加水稀释时c(OH-) c(H+) 值增大的溶液是酸性溶液。在酸性溶液中 H+、CO 2-3 会发 生离子反应而不能大量共存,错误;D.在碱性溶液中 OH-与 S2O2-3 、AlO-2 、SiO2-3 、S2-、Na +不能发生任何反应,可以大量共存,正确。] 2.下列说法正确的是(  ) A.Na2O2 加入 H182 O 中的离子方程式为:2Na2O2+2H182 O===4Na++4OH-+18O2↑ B.溶液中通入大量的 CO2 后,溶液中的 Na+、ClO-、CH3COO-、HCO -3 仍能大量存在 C.现向 K2Cr2O7 溶液中加入少量氢氧化钠,溶液变为黄色,证明溶液中存在着平衡:Cr2O 2-7 +H2O2CrO2-4 +2H+ D.由于 NaHCO3 能与碱反应,因此可用作焙制糕点的膨松剂 解析:C [A.Na2O2 加入 H182 O 中,Na2O2 发生歧化反应,H182 O 中的 18O 存在于氢氧化钠 中,部分过氧化钠中的 O 转化为氢氧化钠中的 O,其离子方程式为:2Na2O2+2H182 O===4Na++ 2OH-+218OH-+O2↑,A 错误;B.因碳酸酸性强于次氯酸,所以通入大量 CO2 的溶液中 ClO -不能大量共存,B 错误;C.对于平衡 Cr2O2-7 +H2O2CrO2-4 +2H+,加入氢氧化钠后,使 平衡向正向移动,溶液由橙色变为黄色,C 正确;D.NaHCO3 可用作焙制糕点的膨松剂,不是 因为能与碱反应,而是因为 NaHCO3 受热易分解产生二氧化碳,D 错误。] 3.多反应体系中,明确反应顺序是解决问题的基础。下列反应先后顺序判断正确的是(  ) A.在含等物质的量的 Na2S、Na2SO3、KI 的溶液中缓慢通入 Cl2:S2-、I-、SO2-3 B.在含等物质的量的 Fe3+、Cu2+、H+的溶液中加入 Zn:Fe3+、Cu2+、H+ C.在含等物质的量的 Ba(OH)2、KOH 的溶液中通入 CO2:KOH、Ba(OH)2、BaCO3、K2CO3 D.在含等物质的量的 AlO-2 、OH-、CO 2-3 的溶液中,逐滴加入盐酸:AlO-2 、Al(OH)3、 OH-、CO2-3解析:B [A.还原性强弱的顺序是 S2->SO2-3 >I-,通入氯气反应先后顺序是 S2-、SO2-3 、 I-,故 A 错误;B.Fe3+、Cu2+、H+氧化性强弱的顺序是 Fe3+>Cu2+>H+,加入锌反应先后 顺序是 Fe3+、Cu2+、H+,故 B 正确;C.反应先后顺序是 Ba(OH)2、KOH、K2CO3、BaCO3, 故 C 错误;D.结合 H+能力:OH->AlO-2 >CO2-3 >Al(OH)3,加入盐酸反应顺序是 OH-、AlO -2 、CO2-3 、Al(OH)3,故 D 错误。] 4.下列指定反应的离子方程式正确的是(  ) A.钠与 TiCl4 溶液反应:4Na+Ti4+===4Na++Ti B.碱性条件下,NaClO 将污水中的 CN -转化为 N2 和 CO2-3 :5ClO-+2CN-+2OH- ===N2↑+5Cl-+H2O+2CO2-3 C.酸性条件下,用 H2O2 将 Fe2+转化为 Fe3+:H2O2+Fe2++2H+===Fe3++2H2O D.NH4Al(SO4)2 溶液与过量 NaOH 溶液反应:Al3++4OH-===AlO-2 +2H2O 解析:B [钠与 TiCl4 溶液反应时先与水反应,A 项错误;NaClO 将污水中的 CN-转化为 N2 和 CO2-3 ,还原产物为 Cl-,离子方程式为 5ClO-+2CN-+2OH-===N2↑+5Cl-+H2O+ 2CO2-3 ,B 项正确;酸性条件下,H2O2 将 Fe2+转化为 Fe3+的离子方程式为 H2O2+2Fe2++2H +===2Fe3++2H2O,C 项错误;NH4Al(SO4)2 溶液与过量 NaOH 溶液反应的离子方程式为 NH+4 +Al3++5OH-===AlO-2 +2H2O+NH3·H2O,D 项错误。] 5.下列各组离子能大量共存,且当加入试剂后反应的离子方程式书写正确的是(  ) 选项 离子组 加入试剂 发生反应的离子方程式 A MnO-4 、C2O2-4 、Na+ 稀硫酸 2H++C2O2-4 ===H2C2O4 B K+、ClO-、SO2-4 盐酸 H++ClO-===HClO C K+、OH-、Cl- 过量 H2S H2S+OH-===HS-+H2O D H+、Fe2+、SO2-4 Ba(NO3)2 溶液 SO2-4 +Ba2+===BaSO4↓ 解析:C [酸性条件下,MnO -4 将 C2O 2-4 氧化,A 项错误;H+、ClO-、Cl-发生氧化还 原反应,B 项错误;过量 H2S 与 OH-反应的离子方程式为 H2S+OH-===HS-+H2O,C 项正 确;加入 Ba(NO3)2 溶液后发生的反应为 4H + +3Fe 2 + +SO 2-4 +NO -3 +Ba 2 + ===3Fe3 + + BaSO4↓+NO↑+2H2O,D 项错误。] 6.下列三组实验进行一段时间后,溶液中均有白色沉淀生成,下列结论不正确的是(  ) 实验① 实验② 实验③A.实验①中生成的沉淀为 BaCO3 B.实验①中有气体生成 C.实验②沉淀中可能含有 BaSO4 D.实验③生成沉淀的离子方程式为 Ba2++H2SO3===BaSO3↓+2H+ 解析:D [进行一段时间后,HCO -3 分解产生 CO2 气体和 CO2-3 ,CO 2-3 与 Ba2+ 生成 BaCO3 沉淀,A、B 项正确;SO2-3 被空气中的氧气氧化,生成 BaSO4 沉淀,C 项正确;BaSO3 能溶于强酸,D 项错误。] 7.某兴趣小组查阅资料得知:连苯三酚的碱性溶液能定量吸收 O2;CuCl 的盐酸能定量 吸收 CO,且易被 O2 氧化。拟设计实验方案,采用上述两种溶液和 KOH 溶液逐一吸收混合气 体(由 CO2、CO、N2 和 O2 组成)的相应组分。有关该方案设计,下列说法不正确的是(  ) A.采用上述 3 种吸收剂,气体被逐一吸收的顺序为 CO2、O2、CO B.其他两种吸收剂不变,O2 的吸收剂可以用灼热的铜网替代 C.CO 的吸收必须在吸收 O2 后进行,因为 CuCl 的盐酸会被 O2 氧化 D.3 种气体被逐一吸收后,导出的气体中可能含有 HCl 解析:B [根据题意,CuCl 的盐酸能定量吸收 CO,且易被 O2 氧化,因此需要在 CuCl 的盐酸吸收 CO 之前吸收 O2,CO2 能与连苯三酚的碱性溶液反应,因此需要在连苯三酚的碱 性溶液吸收 O2 之前吸收 CO2,气体被逐一吸收的顺序为 CO2、O2、CO,A、C 项正确;CO 和 O2 通过灼热的铜网时发生反应生成 CO2,B 项错误;最后用 CuCl 的盐酸吸收 CO,盐酸易 挥发,导出的气体中可能含有 HCl,D 项正确。] 8.取某固体样品,进行如下实验: ①取一定量的样品,加足量水充分溶解,过滤得到滤液和滤渣; ②取少量滤液,加入 BaCl2 溶液,有白色沉淀产生, ③取少量滤渣,加入稀盐酸,滤渣全部溶解,同时有气体产生。 根据上述实验现象,该固体样品的成分可能是(  ) A.K2SO4、Ba(OH)2、Na2CO3 B.Na2CO3、AgNO3、KNO3 C.K2CO3、NaCl、Ba(NO3)2 D.KNO3、MgCl2、NaOH 解析:C [K2SO4、Ba(OH)2、Na2CO3 在溶液中混合生成硫酸钡、碳酸钡,硫酸钡不溶于 盐酸,A 项错误;Na2CO3、AgNO3、KNO3 反应生成碳酸银沉淀,与盐酸反应生成氯化银沉淀, B 项错误;K2CO3、NaCl、Ba(NO3)2 反应生成碳酸钡,滤液中可能含有 CO2-3 ,加入氯化钡溶 液生成白色沉淀,滤渣碳酸钡与盐酸反应放出二氧化碳而溶解,C 项正确;KNO3、MgCl2、NaOH 反应生成氢氧化镁沉淀,氢氧化镁与盐酸反应没有气体放出,D 项错误。] 9.制备 NH4Fe(SO4)2·12H2O 的实验中,需对过滤出产品的母液(pH<1)进行处理。常温下,分别取母液并向其中加入指定物质,反应后的溶液中主要存在的一组离子正确的是(  ) A.加入过量 Na2CO3 溶液:Na+、NH+4 、CO2-3 、SO2-4 B.加入过量 NaOH 溶液:Na+、NH+4 、OH-、SO2-4 C.加入过量 KSCN 溶液:K+、SO2-4 、H+、Fe3+ D.加入过量 Ba(OH)2 溶液:Na+、Fe3+、SO2-4 、NH+4 解析:A [加入过量 Na2CO3 溶液,Fe3+与 CO 2-3 完全反应而不能存在,A 项正确;加入 过量 NaOH 溶液,NH +4 不能存在,B 项错误;加入过量 KSCN 溶液,Fe3+不能存在,C 项错 误;加入过量 Ba(OH)2 溶液,Fe3+、SO2-4 、NH +4 不能存在,D 项错误。] 10.下列离子方程式书写正确的是(  ) A.向 Al2(SO4)3 溶液中加入过量的氨水:Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH+4 B.向 Na2S2O3 溶液中通入足量氯气:S2O2-3 +2Cl2+3H2O===2SO2-3 +4Cl-+6H+ C.向碳酸氢铵溶液中加入足量的澄清石灰水:Ca2++HCO-3 +OH-===CaCO3↓+H2O D.用醋酸除水垢中的碳酸钙:CaCO3+2H+=== Ca2++CO2↑+H2O 解析:A [向 Al2(SO4)3 溶液中加入过量的氨水,会生成 Al(OH)3 沉淀,又因 NH3·H2O 是 弱碱,不能使 Al(OH)3 沉淀溶解,故 A 正确;因氯气足量,会与产物中的 SO 2-3 反应,使 SO 2-3 转化为 SO2-4 ,故 B 错误(属于过量问题);向碳酸氢铵溶液中加入足量的澄清石灰水,题中所 书写的方程式缺少了 NH +4 和 OH-的反应,故 C 错误(属于隐含反应问题);醋酸是弱酸,属于 弱电解质,在书写离子方程式时不能拆开,故 D 错误(属于拆分问题)。] 11.下列对应化学反应的离子方程式正确的是(  ) A.MnO2 与浓盐酸混合加热:MnO2+4H++4Cl- =====△ MnCl2+Cl2↑+2H2O B.向 NaAlO2 溶液中通入过量的 CO2:2AlO-2 +CO2+3H2O===2Al(OH)3↓+CO2-3 C.过量的铁和稀硝酸反应:3Fe+2NO-3 +8H+===3Fe2++2NO↑+4H2O D.Ca(HCO3)2 溶液中加入过量氨水:Ca2++HCO-3 +NH3·H2O=== CaCO3↓+H2O+NH+4 解析:C [MnCl2 可溶于水,离子方程式中应拆分开,故 A 错误;向 NaAlO2 溶液中通入 过量 CO2 得到 Al(OH)3,Al(OH)3 不能继续溶解,过量的 CO2 转化为 HCO-3 ,故 B 错误;过量 的铁和稀硝酸反应生成 Fe(NO3)2 和 H2O,且放出 NO,故 C 正确;Ca(HCO3)2 溶液中加入过量 氨水,Ca2+与 HCO -3 的配比应为 1∶2,Ca2++2HCO-3 +2NH3·H2O===CaCO3↓+2H2O+2NH +4 +CO2-3 ,故 D 错误。] 12.下列对应化学反应的离子方程式正确的是(  ) A.向 100 mL 1 mol·L -1 的 Fe(NO3)3 溶液中通入足量 SO2:2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2+ +SO2-4 +4H+B.向 100 mL 2 mol·L-1 的 FeI2 溶液中通入标况下 5.6 L 的 Cl2:4Fe2++6I-+5Cl2===4Fe3+ +3I2+10Cl- C.向 Mg(HCO3)2 溶液中加入过量的 NaOH 溶液:Mg2++2HCO-3 +4OH-===Mg(OH)2↓ +2CO2-3 +2H2O D.向 NH4Al(SO4)2 溶液中加入 Ba(OH)2 溶液恰好使 SO 2-4 反应完全:2Ba2++4OH-+Al3 ++2SO2-4 ===2BaSO4↓+AlO-2 +2H2O 解析:C [在 H+和 NO -3 存在的情况下,不可能存在 Fe2+,正确的离子反应方程式为 NO -3 +3Fe3++3SO2+4H2O===3Fe2++NO↑+3SO2-4 +8H+,选项 A 错误;在 100 mL 浓度为 2 mol·L-1 的 FeI2 溶液中通入 0.25 mol Cl2,首先 0.4 mol I-与 0.2 mol Cl2 发生反应,然后 0.1 mol Fe2+与剩余的 0.05 mol Cl2 发生反应,故反应物 Fe2+、I-、Cl2 的化学计量数之比为 2∶8∶5, 离子反应方程式为 2Fe2++8I-+5Cl2===2Fe3++4I2+10Cl-,选项 B 错误;向 Mg(HCO3)2 溶 液中加入过量的 NaOH 溶液生成的是难溶的氢氧化镁,离子方程式为 Mg2++2HCO-3 +4OH- ===Mg(OH)2↓+2CO2-3 +2H2O,选项 C 正确;向 NH4Al(SO4)2 溶液中加入 Ba(OH)2 溶液恰好 使 SO 2-4 反应完全,则 NH4Al(SO4)2 与 Ba(OH)2 物质的量之比为 1∶2,离子反应方程式为 NH +4 +Al3++2SO2-4 +2Ba2++4OH-===2BaSO4↓+Al(OH)3↓+NH3·H2O,选项 D 错误。] 13.常温下,pH=1 的某溶液 A 中除 H+外,还含有 NH+4 、K+、Na+、Fe3+、Al3+、Fe2 +、CO2-3 、NO-3 、Cl -、I -、SO 2-4 中的 4 种,且溶液中各离子的物质的量浓度均为 0.1 mol/L。现取该溶液进行有关实验,实验结果如图所示,下列有关说法正确的是(  ) A.该溶液中一定有上述离子中的 NO-3 、Al3+、SO2-4 、Cl-四种离子 B.实验消耗 Cu 14.4 g,则生成气体丁的体积为 3.36 L C.沉淀乙一定有 BaCO3,可能有 BaSO4 D.该溶液一定没有 Fe3+,但是无法确定是否含有 I- 解析:A [pH=1 的某溶液 A 中含有 NH+4 、K+、Na+、Fe3+、Al3+、Fe2+、CO2-3 、NO -3 、Cl-、I-、SO 2-4 中的 4 种,且溶液中各离子的物质的量浓度均为 0.1 mol/L。由于 pH=1 的某溶液中 H+浓度为 0.1 mol/L,则说明溶液中无 CO2-3 。向溶液中加入过量的(NH4)2CO3 溶 液,生成的无色气体甲为 CO2,生成的白色沉淀甲是 CO 2-3 和溶液中的弱碱阳离子双水解生成的,由于生成的沉淀为白色,故此弱碱阳离子为 Al3+,还能说明溶液中不含 Fe3+、Fe2+;向 溶液中加入过量的 Ba(OH)2 溶液,生成的气体乙为 NH3,由于前面加入的过量的(NH4)2CO3 溶 液能引入 NH+4 ,故不能确定原溶液中含 NH+4 。前面加入的过量的(NH4)2CO3 溶液能引入 CO2-3 , 故生成的白色沉淀乙一定含 BaCO3。向溶液乙中加铜和稀硫酸,有遇空气变红棕色的气体丙 生成,说明溶液中含 NO-3 。由于溶液显酸性,即含硝酸,则 I-不能有。综上分析可知,溶液 中一定无 CO2-3 、Fe3+、Fe2+、I-,一定含 0.1 mol/L H+、0.1 mol/L Al3+、0.1 mol/L NO-3 ,由 于溶液显电中性,且除 H+外只能含 4 种离子,故溶液中一定含 Cl-、SO2-4 。即溶液中一定无 NH+4 、K+、Na+、CO2-3 、Fe3+、Fe2+,I-,一定含 Cl-、SO2-4 、H+、Al3+、NO-3 。A 项, 该溶液中一定有上述离子中的 NO-3 、Al3+、SO2-4 、Cl-四种离子,A 项正确;B 项,实验消 耗 Cu 14.4 g 即 0.225 mol,设生成的气体丙 NO 的物质的量为 x mol,根据得失电子数守恒可 知:0.225 mol×2=x mol×3 解得 x=0.15 mol,0.15 mol NO 与氧气反应后生成的气体丁 NO2 也 为 0.15 mol,但由于状态不明确,故 NO2 的体积不一定是 3.36 L,B 项错误;C 项,由于原溶 液中含 SO2-4 ,故沉淀乙一定有 BaCO3,也一定含 BaSO4,C 项错误;D 项,溶液中一定不含 I -,D 项错误。] 14.化学方程式是能够很直接形象表示化学反应的过程与特征的一种符号,书写化学方 程式是我们必须掌握的一项基本技能。请按照要求完成下列方程式。 (1)写出泡沫灭火器反应原理的离子方程式:_______________________________ ______________________________________________________________________。 (2)NaCN 属于剧毒物质,有一种处理方法的原理为 CN-与 S2O 2-3 反应生成两种离子,其 中一种离子与 Fe3+反应可生成红色溶液,另一种离子与 H+作用产生能使品红溶液褪色的刺激 性气味的气体,写出 CN-与 S2O 2-3 反应的离子方程式:_______________________________。 (3)亚硝酸盐是食品添加剂中毒性较强的物质之一,可使正常的血红蛋白变成正铁血红蛋 白而失去携带氧的功能,导致组织缺氧。将亚硝酸钠溶液滴加到 K2Cr2O7 酸性溶液中,溶液由 橙色变为绿色,且 NO -2 被氧化成 NO-3 ,试写出反应的离子方程式:_________________。 (4)将 NaClO 溶液逐滴滴入含淀粉的 NaI 溶液中,溶液变蓝,继续滴加,溶液颜色先加深, 后逐渐变浅,最终消失。经检测得知此时溶液中含有一种含正五价元素的含氧酸根。写出上 述变化过程中第二个反应的离子方程式:________________________________。 解析:(1)氯化铝与碳酸氢钠相互促进水解生成沉淀和气体。(2)CN-与 S2O 2-3 反应生成两 种离子,其中一种离子与 Fe3+可生成红色溶液,另一种离子与 H+作用产生能使品红溶液褪色 的刺激性气味的气体,反应生成 SCN-与 SO2-3 。(3)酸性 K 2Cr2O7 溶液能将 NaNO2 氧化成 NaNO3,同时溶液由橙色变为绿色,反应的离子方程式为 Cr2O2-7 +3NO-2 +8H+===2Cr3++ 3NO-3 +4H2O。(4)在淀粉 NaI 溶液中,滴入少量 NaClO 溶液,溶液立即变蓝,说明 I-和 ClO-发生氧化还原反应生成 I2,继续滴加足量的 NaClO 溶液,蓝色逐渐消失,说明 I2 和 ClO-又 继续发生氧化还原反应生成 IO-3 ,碘元素化合价由 0 价变为+5 价、氯元素化合价由+1 价变 为-1 价,离子方程式为 I2+5ClO-+2OH-===2IO-3 +5Cl-+H2O。 答案:(1)Al3++3HCO-3 ===Al(OH)3↓+3CO2↑ (2)CN-+S2O2-3 ===SCN-+SO2-3 (3)Cr2O2-7 +3NO-2 +8H+===2Cr3++3NO-3 +4H2O (4)I2+5ClO-+2OH-===2IO-3 +5Cl-+H2O 15.雾霾严重影响人们的生活与健康,某地区的雾霾中可能含有如下离子中的若干种:NH +4 、Ba2+、Fe2+、Cl-、NO-3 、CO2-3 、SO2-4 。某同学收集了该地区的雾霾,经必要的预处理 后得到试样溶液,设计并完成如下实验: 试回答下列问题: (1)实验①中加入稀盐酸后,有气体 A 生成,溶液 B 依然澄清,且溶液中阴离子种类不变。 据此可知原溶液中一定含有________,一定不含________。(填离子符号) (2)实验①中发生反应的离子方程式为______________________________________ ________________________________________________________________________。 (3) 实 验 ② 中 逐 滴 加 入 碳 酸 氢 钠 溶 液 , 立 即 有 气 泡 产 生 , 反 应 的 离 子 方 程 式 为 ________________________________________________________________________。 一段时间后又有沉淀出现,这时的离子方程式为______________________________ ________________________________________________________________________。 (4)气体 F 的成分为________________(填化学式)。 (5)根据实验③现象该同学认为原溶液中一定含有 SO2-4 ,其他同学认为其结论不合理,又 进行了后续实验④,最终确定原溶液中含有 SO2-4 ,试写出实验④可行的操作方法及现象: ______________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析:(1)实验①中加入稀盐酸后,有气体 A 生成,该气体可能为 CO2 或 NO,由于稀盐 酸足量且反应后溶液中阴离子种类不变,则原溶液中一定不含 CO2-3 ,一定含有 Cl-,气体 A 为 NO,故原溶液中一定含有 Cl-、Fe2+、NO-3 ,一定不含 CO2-3 。 (2)实验①中发生反应的离子方程式为 3Fe2++4H++NO-3 ===3Fe3++NO↑+2H2O。 (3)实验①加入足量稀盐酸,溶液 B 中含有过量的 H+,则加入碳酸氢钠溶液后发生反应的 离子方程式为 H++HCO-3 ===CO2↑+H2O。溶液 B 中还含有 Fe3+,H+反应完后,Fe3+与 HCO-3 发生相互促进的水解反应,离子方程式为 Fe3++3HCO-3 ===3CO2↑+Fe(OH)3↓。 (4)溶液 D 中加入足量 Ba(OH)2 溶液加热后生成气体 F、沉淀 G 和溶液 H,气体 F 为 NH3。 (5)由于实验②中 NaHCO3 过量,故沉淀 G 中一定含有 BaCO3,不能确定沉淀 G 中是否含 有 BaSO4,需要进行后续实验④,即向沉淀 G 中加入足量的稀盐酸,若沉淀部分溶解,则证 明原溶液中含有 SO2-4 。 答案:(1)Cl-、Fe2+、NO-3  CO2-3 (2)3Fe2++4H++NO-3 ===3Fe3++NO↑+2H2O (3)H++HCO-3 ===CO2↑+H2O Fe3++3HCO-3 ===3CO2↑+Fe(OH)3↓ (4)NH3 (5)向沉淀 G 中加入足量稀盐酸,若沉淀未完全溶解,则含有 SO2-4

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