全国版2022高考化学一轮复习专题三离子反应2练习含解析

学习 - 1 - / 26 专题三 离子反应 考点 1 离子反应和离子方程式 1.[2021 某某某某阶段训练]下列离子方程式正确的是( ) A.用醋酸除水垢: CaCO3+2H+ Ca2++H2O+CO2↑ B.用小苏打治疗胃酸过多: HC O3 - +H+ CO2↑+H2O C.向溴化亚铁溶液中通入足量氯气: 2Br-+Cl2 Br2+2Cl- D.向澄清石灰水中通入过量二氧化碳: Ca2++2OH-+CO2 CaCO3↓+H2O 2.[2021 某某三校联考改编]下列离子方程式正确的是( ) A.向水玻璃中滴入 CH3COOH 溶液有沉淀产生:Si O3 2 −+2H+ H2SiO3↓ B.向 NaClO 溶液中通入少量 SO2:SO2+ClO-+H2O S O4 2 −+Cl-+2H+ C.泡沫灭火器的工作原理:3C O3 2 −+2Al3++3H2O 3CO2↑+2Al(OH)3↓ D.酸性溶液中 KIO3 与 KI 反应生成 I2:I O3 - +5I-+6H+ 3I2+3H2O 3.[2020 某某四校摸底调研联考]下列各组反应,能用同一个离子方程式表示的是( ) A NaHCO3 溶液与足量澄 清石灰水 Ca(HCO3)2 溶液与足量 NaOH 溶液 学习 - 2 - / 26 B AlCl3 溶液与足量 NaOH 溶液 Al2(SO4)3 溶液与足量氨 水 C FeCl2 溶液与稀 HNO3 Fe(NO3)2 溶液与稀盐酸 D 稀 H2SO4 与 Ba(OH)2 溶液 NaHSO4 与足量 Ba(OH)2 溶液 4.[2021 某某某某模拟]根据下列事实书写的离子方程式错误的是( ) A.向 Na2SiO3 溶液中加入稀盐酸得到硅酸胶体:Si O3 2 −+2H+ H2SiO3(胶体) B.向 FeSO4 溶液中加入 NH4HCO3 溶液得到 FeCO3 沉淀:Fe2++2HC O3 - FeCO3↓+CO2↑ +H2O C.将过量 SO2 通入 NaClO 溶液中:SO2+H2O+ClO- HClO+HS O3 - D.在稀硫酸存在下,MnO2 将 CuS 中的硫元素氧化为硫单 质:MnO2+CuS+4H+ Mn2++Cu2++S+2H2O 5.[2021 某某某某摸底考试]下列解释事实的方程式正确的是( ) A.用 Na2CO3 溶液将水垢中的 CaSO4 转化为 CaCO3:C O3 2 −+Ca2+ CaCO3↓ B.Na2CO3 溶液呈碱性的原因:C O3 2 −+2H2O H2CO3+2OH- C.用稀硝酸洗涤做过银镜反应的试管:Ag+2H++N O3 - Ag++NO2↑+H2O 学习 - 3 - / 26 D.用新制 Cu(OH)2 检验乙醛,产生红色沉 淀:CH3CHO+2Cu(OH)2+NaOH CH3COONa+Cu2O↓+3H2O 6.[图表结合新形式]向两份等体积、等浓度,pH 不同的 FeSO4 溶液中逐滴加入 NaClO 溶液,实 验测得溶液 pH 随加入 NaClO 溶液体积变化曲线如图所示,实验现象如表所示。下列说法不正 确的是( ) 实验 实验现象 Ⅰ 滴入 V1 mL NaClO 溶液产生大量红褐色沉淀 Ⅱ 滴入 V1 mL NaClO 溶液,溶液变黄,未见沉淀,继续滴加出现红褐色沉淀 A.a~b 段发生的主要反应的离子方程式为 2Fe2++ClO-+5H2O 2Fe(OH)3↓+Cl-+4H+ B.d~e 段发生的主要反应的离子方程式为 ClO-+H+ HClO C.c、f 点对应溶液 pH 接近的主要原因是 ClO-+H2O HClO+OH- D.向 c 点对应溶液中加入过量的浓盐酸,沉淀溶解并有刺激性气味的气体放出 学习 - 4 - / 26 7.[2021 某某某某一中月考改编,15 分]明矾[KAl(SO4)2·12H2O]在生产、生活中有广泛用途,利 用炼铝厂的废料——铝灰(含 Al、Al2O3 及少量 SiO2 和 FeO·xFe2O3)可制备明矾。工艺流程如 下: 已知生成氢氧化物沉淀的 pH 如下表所示: Al(OH)3 Fe(OH)2 Fe(OH)3 开始沉淀 3.4 6.3 1.5 完全沉淀 4.7 8.3 3.0 回答下列问题: (1)操作Ⅰ的名称是;检验滤液 A 中是否存在 Fe3+的方法是。 (2)在滤液 A 中加入稍过量高锰酸钾的目的是;流程中“调 pH”的合理 X 围是。 (3)已知滤渣Ⅱ中含有二氧化锰,写出生成其反应的离子方程式:;流程中加入适量 C 物质的化学 式为。 学习 - 5 - / 26 (4)明矾净水的原理 是 ; 向明矾溶液中加入过量 Ba(OH)2 溶液发生反应的离子方程式为。 (5)常温下,Fe3+恰好完全沉淀时的浓度为 1.0×10-5 mol·L-1,则 Ksp[Fe(OH)3]=。 考点 2 离子共存 8.[2021 某某某某调研]下列各组离子在给定条件下一定能大量共存的是( ) A.pH=1 的溶液中:Na+、N H4 + 、S O4 2 −、S2 O3 2 − B.含大量 N O3 - 的溶液中:H+、Fe2+、Cl-、I- C.与 Al 反应放出 H2 的溶液中:Na+、N H4 + 、HC O3 - 、S O4 2 − D.能使紫色石蕊试液变蓝色的溶液中:Na+、K+、Al O2 - 、C O3 2 − 9.[2021 某某某某检测]常温下,下列各组离子在指定溶液中可能大量共存的是( ) A.使酚酞变红的溶液:Na+、Mg2+、S2-、Cl- B.pH=7 的溶液:Fe3+、K+、N O3 - 、S O4 2 − C. (OH - ) w =1×1014 的溶液:K+、N H4 + 、Cl-、S O4 2 − D.由水电离出的 c(H+)=1×10-13 mol·L-1 的溶液:K+、Na+、Al O2 - 、S O4 2 − 考点 3 离子的检验与推断 学习 - 6 - / 26 10.[2021 某某示 X 高中名校联考]某无色溶液中可能含有①Na+、②Ba2+、③Cl-、④Br-、⑤ S O3 2 −、⑥S O4 2 −中的若干种,依次进行下列实验,且每步所加试剂均过量,观察到的现象如下。 步骤 操作 现象 (1) 用 pH 试纸检验 溶液的 pH 大于 7 (2) 向溶液中滴加氯水,再加入 CCl4 振荡,静置 CCl4 层呈橙色 (3) 向所得水溶液中加入 Ba(NO3)2 溶液和稀 HNO3 有白色沉淀产生 (4) 过滤, 向滤液中加入 AgNO3 溶液和稀 HNO3 有白色沉淀产生 下列结论正确的是( ) A.肯定含有的离子是①④⑤ B.肯定没有的离子是②⑥ C.不能确定的离子是① D.不能确定的离子是③⑤ 学习 - 7 - / 26 11.[2021 某某八校期中联考]某试液中只可能含有 K+、N H4 + 、Fe2+、Al3+、Cl-、S O4 2 −、C O3 2 −、 Al O2 - 中的若干种离子,离子浓度均为 0.1 mol·L-1,某同学进行了如下实验。下列说法正确的是 ( ) A.原溶液中存在 N H4 + 、Fe2+、Cl-、S O4 2 − B.滤液 X 中大量存在的阳离子有 N H4 + 、Fe3+和 Ba2+ C.无法确定沉淀 C 的成分 D.无法确定原试液中是否含有 Al3+、Cl- 12.[2021 某某师 X 大学附中阶段考试]某溶液中可能含有 OH-、C O3 2 −、Al O2 - 、Si O3 2 −、S O4 2 −、 HC O3 - 、Na+、Fe3+、Mg2+、Al3+等离子。当向该溶液中逐滴加入一定物质的量浓度的盐酸时, 发现生成沉淀的物质的量随加入盐酸的体积变化如图所示。下列说法正确的是( ) A.原溶液中一定含有 Na2SO4,可能不含有 C O3 2 − B.原溶液中一定含有的阴离子只有 OH-、Al O2 - 、C O3 2 − C.原溶液中含 C O3 2 −与 Al O2 - 的物质的量之比为 3∶4 D.a-d= 4 3 学习 - 8 - / 26 13.[2020 某某新华中学月考,12 分]水溶性离子是大气颗粒物的主要成分,研究其化学组成对于 治理大气污染有重要意义。某地区大气颗粒物经采样与必要的预处理后得试样溶液,经离子色 谱检验确定含有以下离子 N H4 + 、Na+、Mg2+、Ca2+、Al3+、S O4 2 −、N O3 - 、C O3 2 −、Cl-。某同 学对其再进行如下的实验: 已知:在加热与强碱性条件下,铝单质可以将 N O3 - 还原为氨气。 回答下列问题: (1)气体 1 的电子式为。 (2)生成沉淀 1 的离子方程式为。 (3)沉淀 2 的成分是(填化学式)。 (4)溶液 3 气体 2 的离子方程式为。 (5)根据上述实验可推断该地区大气颗粒物中含量较低(填离子符号)。 (6)已知大气颗粒物中各元素的污染主体如表所示: 元素 N S Na、 Mg、 Al Ca 学习 - 9 - / 26 Cl 污染 主体 机动车 尾气 燃煤 污染 海盐 离子 土壤 扬尘 建筑 粉尘 根据实验结果可判断该地区大气颗粒物污染主体有。 一、选择题(每小题 6 分,共 60 分) 1.[2021 某某某某摸底测试]下列指定反应的离子方程式正确的是( ) A.Cu 溶于稀 HNO3:Cu+2H++N O3 - Cu2++NO2↑+H2O B.(NH4)2Fe(SO4)2 溶液与过量 NaOH 溶液反应:Fe2++2OH- Fe(OH)2↓ C.用 CH3COOH 溶解 CaCO3:CaCO3+2H+ Ca2++H2O+CO2↑ D.向 NaAlO2 溶液中通入过量 CO2:CO2+Al O2 - +2H2O Al(OH)3↓+HC O3 - 2.[2021 某某某某七中入学考试改编]下列离子方程式书写正确的是( ) A.FeCl3 溶液与石灰乳反应:Fe3++3OH- Fe(OH)3↓ B.已知 Ka1(H2CO3)>Ka(HClO)>Ka2(H2CO3),向 NaClO 溶液中通入少量 CO2:2ClO-+CO2+H2O 2HClO+C O3 2 − 学习 - 10 - / 26 C.(NH4)2Fe(SO4)2 溶液与足量 Ba(OH)2 溶液反 应:N H4 + +Fe2++2Ba2++3OH-+2S O4 2 − Fe(OH)2↓+2BaSO4↓+NH3·H2O D.NaHCO3 溶液和少量澄清石灰水反应:Ca2++2OH-+2HC O3 - CaCO3↓+2H2O+C O3 2 − 3.[新形式]向少量 K2CO3 溶液中缓慢滴加稀盐酸,并不断搅拌,随着稀盐酸的加入,溶液中离子数 目也相应地发生如图变化,四条曲线(c 和 d 部分重叠)与溶液中离子的对应关系正确的是( ) A.a:Cl- b:K+ c:C O3 2 − d:HC O3 - B.a:K+ b:C O3 2 − c:Cl- d:HC O3 - C.a:K+ b:C O3 2 − c:HC O3 - d:Cl- D.a:K+ b:HC O3 - c:Cl- d:C O3 2 − 4.[2021 某某某某期中改编]下列各组粒子在溶液中可以大量共存且在加入试剂 X 后,发生反应 的离子方程式也正确的是( ) 微粒组 试剂 X 发生反应的离子方程式 A K+、Na+、 S O4 2 −、C O3 2 − 少量醋酸 2H++C O3 2 − CO2↑+ H2O 学习 - 11 - / 26 B N H4 + 、 Fe2+、Br-、S2- 过量氨水 Fe2++2NH3·H2O Fe(OH)2↓+2N H4 + C Na+、K+、 S O3 2 −、Cl- 过量 Ca(ClO)2 Ca2++S O3 2 − CaSO3↓ D H+、Na+、 I-、Cl- 适量 NaNO3 6I-+2N O3 - +8H+ 2NO↑+4H2O+3I2 5.[2021 某某名校一联]对比类推法是一种常用的学习和研究方法。下列离子方程式的书写正 确且类推合理的是( ) 选项 离子方程式 类推 A 家庭漂白原 理:Ca2++2ClO-+H2O +CO2 CaCO3↓ +2HClO 向漂白粉溶液中通入少量 SO2 气体:Ca2++2ClO-+H2O+SO2 CaSO3↓+2HClO B 向 FeBr2 溶液中通入 少量 Cl2:2Fe2++Cl2 2Fe 向 FeI2 溶液中通入少量 Cl2:2Fe2++Cl2 2Fe3++2Cl- 学习 - 12 - / 26 3++2Cl- C 用石墨电极电解 NaCl 饱和溶 液:2H2O+2Cl- H2 ↑+Cl2↑+2OH- 用石墨电极电解 AlCl3 饱和溶液:2H2O+2Cl- H2↑+Cl2↑+2OH- D 明矾净 水:Al3++3H2O Al(OH)3(胶体)+3H+ 硫酸铁净水:Fe3++3H2O Fe(OH)3(胶体)+3H+ 6.[2021 某某某某期中改编]室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( ) A.0.1 mol·L-1 KI 溶液:Na+、K+、Mn O4 - 、C O3 2 − B.0.1 mol·L-1 NaOH 溶液:Mg2+、Na+、S O4 2 −、HC O3 - C.0.1 mol·L-1 HCl 溶液:Ba2+、Fe2+、CH3COO-、N O3 - D.0.1 mol·L-1 Fe2(SO4)3 溶液:Cu2+、N H4 + 、N O3 - 、Cl- 7.[与具体情境和信息结合考查离子反应]K2Cr2O7 是一种强氧化剂,溶液为橙色,还原产物多为 Cr3+,工业上可用于处理含砷(As O3 3 −)和 Fe2+的废水,生成 FeAsO4 沉淀。下列说法不正确的是 ( ) A.K2Cr2O7 溶液具有强氧化性,可用酸式滴定管量取 学习 - 13 - / 26 B.乙二醇与足量酸性 K2Cr2O7 溶液反应的离子方程式为 5Cr2 O7 2 −+3HOCH2CH2OH+40H+ 10Cr3++6CO2↑+ 29H2O C.酸性重铬酸钾溶液处理含砷(As O3 3 −)和 Fe2+的废水的离子方程式为 Cr2 O7 2 −+As O3 3 −+12H++Fe2+ 2Cr3++FeAsO4↓+6H2O D.K2Cr2O7 溶液加碱后变成黄色(Cr O4 2 −),是因为溶液中存在平衡 Cr2 O7 2 −+3H2O 2Cr O4 2 −+2H3O+ 8.[新形式][2021 某某某某质检]现有一瓶标签上注明为葡萄糖酸盐(钠、镁、钙、铁)的复合制 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+ 学习 - 14 - / 26 9.[新形式][2021 某某六校一联改编]A、B、C、D 四种物质之间的转化关系如图所示(部分产 物略去),下列说法正确的是( ) A.若 A 为 AlCl3 溶液,B 可能为氨水,反应①的离子方程式为 Al3++4NH3·H2O Al O2 - +4N H4 + +2H2O B.若 A 为 Fe,B 可能为稀 HNO3,反应②的离子方程式为 3Fe+8H++2N O3 - 3Fe2++2NO↑ +4H2O C.若 A 为 NaOH 溶液,B 可能为 CO2,可用 Ca(OH)2 溶液鉴别 C、D 中的阴离子 D.若 A 为 Cl2,B 可能为 NH3,实验室可用加热固体 C 的方法制取 NH3 10.[2021 某某名校联考]生产上用过量烧碱溶液处理某矿物(含 Al2O3、MgO),过滤后得到的 滤液用 NaHCO3 溶液处理,测得溶液 pH、n[Al(OH)3]随加入 NaHCO3 溶液体积变化的曲线 如图所示。下列有关说法错误的是( ) A.NaHCO3 溶液的物质的量浓度为 0.8 mol·L-1 B.b 点与 c 点溶液所含微粒种类相同 学习 - 15 - / 26 C.a 点溶液中大量存在的离子是 Na+、Al O2 - 、OH- D.生成沉淀的离子方程式为 HC O3 - +Al O2 - +H2O Al(OH)3+C O3 2 − 二、非选择题(共 28 分) 11.[新素材][2021 某某雅礼中学第三次月考,14 分]碱性锌锰电池的工作原 理:Zn+2MnO2+2H2O 2MnO(OH)+Zn(OH)2,其中的电解质溶液是 KOH 溶液。某课题组 用废旧铁壳无汞碱性锌锰电池为原料,制备一种新型材料——MnxZn1-xFe2O4,其工艺流程如图 所示: (1)已知 MnxZn1-xFe2O4 中锰元素的化合价与实验室用二氧化锰制取氯气时还原产物中锰元素 的相同,则铁元素的化合价为。 (2)“溶渣”工序中稀硫酸与铁反应生成的硫酸亚铁可将+3 价锰的化合物全部还原成 Mn2+, 写出该反应的离子方程式:。 (3)“调铁”工序的目的是调整滤液 B 中铁元素的总浓度,使其中金属元素的物质的量之比与产 品的化学式 MnxZn1-xFe2O4 相符合。 ①写出“调铁”工序中发生反应的离子方程式:、。 ②若测得滤液 B 中 c(Mn2+)+c(Zn2+)=a mol·L-1,c(Fe2+)+c(Fe3+)=b mol·L-1,滤液 B 的体积为 1 m3,“调铁”工序中,需加入的铁粉质量为 kg(忽略溶液体积变化,用含 a、b 的代数式表示)。 学习 - 16 - / 26 (4)在“氧化”工序中,加入 H2O2 溶液的目的是把 Fe2+氧化为 Fe3+;生产过程中发现实际消耗 H2O2 溶液的量大于理论值,其可能原因除温度外,主要是。 (5)用氨水“调 pH”后,经“结晶”“过滤”可得到产品和滤液 C,从滤液 C 中还可分离出一种 氮肥,该氮肥的溶液中离子浓度由大到小的顺序为。 12.[新角度][2021 某某某某一调,14 分]某实验小组研究 KI 和酸性 KMnO4 溶液的反应。 实验 序号 Ⅰ Ⅱ 实验 操作 实验 现象 紫色褪去,溶液变为 棕黄色 紫色溶液迅速变为棕 褐色悬浊液,然后沉淀 消失,溶液变为棕黄色 资料:i.Mn O4 - 在酸性条件下最终被还原为 Mn2+。 ii.酸性条件下,氧化性:KMnO4>KIO3>I2。 (1)实验Ⅰ中溶液呈棕黄色,推测生成了(填化学式)。 (2)实验小组继续对实验Ⅱ反应中初始阶段的产物成分进行探究: 学习 - 17 - / 26 答案 专题三 离子反应 1.B CH3COOH 是弱酸,不能拆写成离子形式,A 项错误;胃酸的主要成分是 HCl,NaHCO3 可与 HCl 反应生成 CO2、NaCl、H2O,B 项正确;Cl2 足量时 Fe2+和 Br-均被氧化,C 项错误;当 CO2 过 量时,CaCO3 会转化为可溶于水的 Ca(HCO3)2,D 项错误。 2.D A 项,CH3COOH 是弱酸,不能拆写成离子形式,正确的离子方程式为 Si O3 2 −+2CH3COOH H2SiO3↓+2CH3COO-,错误;B 项,ClO-过量,会与 H+结合成 HClO,正确 的离子方程式为 SO2+3ClO-+H2O S O4 2 −+Cl-+2HClO,错误;C 项,泡沫灭火器中盛有 Al2(SO4)3 溶液和 NaHCO3 溶液,故其工作原理为 3HC O3 - +Al3+ 3CO2↑+Al(OH)3↓,错误。 3.C 前者 HC O3 - 完全转化为 CaCO3 沉淀,正确的离子方程式为 HC O3 - +Ca2++OH- CaCO3 ↓+H2O,后者 HC O3 - 部分转化为 CaCO3 沉淀,正确的离子方程式为 2HC O3 - +Ca2++2OH- CaCO3↓+C O3 2 −+2H2O,A 项不符合题意;前者发生反应生成 Al O2 - ,后者 发生反应生成 Al(OH)3 沉淀,B 项不符合题意;二者均发生反应 3Fe2++4H++N O3 - 3Fe3++2H2O+NO↑,C 项符合题意;前者正确的离子方程式为 2H++S O4 2 −+Ba2++2OH- BaSO4↓+2H2O,后者正确的离子方程式为 H++S O4 2 −+Ba2++OH- BaSO4↓+H2O,D 项不符合题意。 4.C 向 Na2SiO3 溶液中加入稀盐酸得到硅酸胶体:Si O3 2 −+2H+ H2SiO3(胶体),A 项正确。向 FeSO4 溶液中加入 NH4HCO3 溶液得到 FeCO3 沉淀、CO2 和 H2O:Fe2++2HC O3 - FeCO3↓ +CO2↑+H2O,B 项正确。将过量 SO2 通入 NaClO 溶液中,发生氧化还原反 学习 - 18 - / 26 应:SO2+H2O+ClO- Cl-+S O4 2 −+2H+,C 项错误。在稀硫酸存在下,MnO2 与 CuS 发生氧化还 原反应生成硫单质、水、硫酸锰和硫酸铜:MnO2+CuS+4H+ Mn2++Cu2++S+2H2O,D 项正 确。 5.D 用 Na2CO3 溶液将水垢中的 CaSO4 转化为 CaCO3 的离子方程式为 C O3 2 −(aq)+CaSO4(s) CaCO3(s)+S O4 2 −(aq),A 项错误;碳酸根离子的水解以第一步为主,正确 的离子方程式为 C O3 2 −+H2O HC O3 - +OH-,B 项错误;银与稀硝酸反应生成硝酸银、一氧化氮 和水,正确的离子方程式为 3Ag+4H++N O3 - 3Ag++NO↑+2H2O,C 项错误。 6.B a~b 段生成红褐色沉淀,即生成了 Fe(OH)3 沉淀,反应的离子方程式为 2Fe2++ClO-+5H2O 2Fe(OH)3↓+Cl-+4H+, A 项正确;d~e 段溶液变黄,说明生成了 Fe3+,反 应的离子方程式为 2Fe2++ClO-+2H+ 2Fe3++Cl-+H2O,B 项错误;c、f 点 NaClO 溶液过 量,ClO-水解使溶液显碱性,水解的离子方程式为 ClO-+H2O HClO+OH-, C 项正确;c 点对应 溶液中含有 Fe(OH)3 沉淀和 NaClO,加入过量的浓盐酸,氢氧化铁与 HCl 反应可生成氯化铁,次 氯酸钠与 HCl 反应可生成氯气,所以加入过量的浓盐酸,沉淀溶解并有刺激性气味的气体放出, D 项正确。 7.(1)过滤(1 分) 取少量滤液 A 于试管中,再向试管中滴加少量硫氰化钾溶液,观察溶液是否变 红(1 分) (2)将滤液 A 中的 Fe2+全部转化为 Fe3+(1 分) 3.0≤pHHClO>HC O3 - ,正确的离 子方程式为 ClO-+CO2+H2O HClO+HC O3 - ,错误;C 项,不符合反应配比,(NH4)2Fe(SO4)2 少 学习 - 23 - / 26 量,N H4 + 、Fe2+、S O4 2 −应以物质的量之比为 2∶1∶2 反应,即 2N H4 + +Fe2++2S O4 2 −+2Ba2++4OH- Fe(OH)2↓+2BaSO4↓+2NH3·H2O,错误;D 项,澄清石灰 水少量,OH-与 Ca2+以物质的量之比为 2∶1 参与反应,即 Ca2++2OH-+2HC O3 - CaCO3↓ +2H2O+C O3 2 −,正确。 3.C 向少量 K2CO3 溶液中缓慢滴加稀盐酸,依次发生反应:C O3 2 −+H+ HC O3 - 、 HC O3 - +H+ CO2↑+H2O,K+不参与反应,故 K+的数目不变,即图中 a 代表 K+,C O3 2 −的数目逐渐 减少,故图中 b 代表 C O3 2 −,HC O3 - 的数目先增多后减少,故图中 c 代表 HC O3 - ,Cl-数目随稀盐酸的 量的增多逐渐增多,故图中 d 代表 Cl-,C 项正确。 4.D CH3COOH 是弱酸,不能拆开,且少量 CH3COOH 与 C O3 2 −反应生成 HC O3 - ,A 项错误;Fe2+ 与 S2-反应生成 FeS 而不能大量共存,B 项错误;Ca(ClO)2 具有强氧化性,可将 S O3 2 −氧化为 S O4 2 −, 从而生成 CaSO4,C 项错误;加入适量 NaNO3 后,N O3 - 在酸性条件下有强氧化性,能与 I-发生氧化 还原反应,D 项正确。 5.D 次氯酸有强氧化性,能将亚硫酸钙氧化成硫酸钙:Ca2++3ClO-+SO2+H2O CaSO4↓ +Cl-+2HClO,A 项错误;还原性 I->Fe2+>Br-,故通入少量氯气,氯气先与 I-反 应:Cl2+2I- 2Cl-+I2,B 项错误;电解 AlCl3 饱和溶液时,铝离子与阴极区 OH-反应生成氢氧化铝 沉淀,C 项错误;明矾净水是因为 Al3+水解生成氢氧化铝胶体,硫酸铁净水是因为 Fe3+水解生成 氢氧化铁胶体,胶体具有吸附性,D 项正确。 6.D Mn O4 - 具有氧化性,I-具有还原性,二者能发生氧化还原反应,不能大量共存,A 项错误;Mg2+ 与 OH-反应生成 Mg(OH)2 沉淀而不能大量共存,HC O3 - 与 OH-反应生成 C O3 2 −和 H2O 而不能大 量共存,B 项错误;CH3COO-和 H+反应生成弱电解质 CH3COOH 而不能大量共存,H+、Fe2+、 学习 - 24 - / 26 N O3 - 发生氧化还原反应而不能大量共存,C 项错误;溶液中这些离子之间不发生反应,能大量共 存,D 项正确。 7.C K2Cr2O7 溶液具有强氧化性,易腐蚀碱式滴定管中的橡胶管,所以应用酸式滴定管量取,A 正确;与过量的具有强氧化性的酸性 K2Cr2O7 溶液反应,乙二醇的变化历程为乙二醇→乙二醛→ 乙二酸→CO2,B 正确;题给离子方程式不符合电荷守恒和得失电子守恒,应为 Cr2 O7 2 −+2As O3 3 −+10H++2Fe2+ 2Cr3++2FeAsO4↓+5H2O,C 错误;K2Cr2O7 溶液中存在着平 衡:Cr2 O7 2 −+H2O 2Cr O4 2 −+2H+,加碱后平衡右移,生成黄色的 Cr O4 2 −,D 正确。 8.C Na+的焰色反应呈黄色,但由于在检验过程中向试液中加入了 Na+,故不能根据现象 1 判 断原试液中含 Na+,A 项错误;葡萄糖酸根[CH2OH(CHOH)4COO-]中不含有醛基,不能发生银镜 反应,因此不能通过银镜反应来判断葡萄糖酸根是否存在,B 项错误;调节 pH=4 时 Fe3+全部沉 淀,此时滤液中可能存在的金属离子只有 Ca2+和 Mg2+,根据加入氨水后无沉淀生成可知滤液中 无 Mg2+,根据加入 Na2CO3 溶液后产生沉淀,可知存在 Ca2+,C 项正确;若原试液中只含有 Fe3+, 通过图示操作,也可出现现象 5,即原试液中不一定含有 Fe2+,D 项错误。 9.B Al(OH)3 不能溶于过量 NH3·H2O 生成 Al O2 - ,A 项错误;铁与少量稀 HNO3 反应的离子方程 式为 3Fe+8H++2N O3 - 3Fe2++2NO↑+4H2O,B 项正确;由题意可知 C 为 NaHCO3 溶液,D 为 Na2CO3 溶液,二者与 Ca(OH)2 溶液反应都生成碳酸钙白色沉淀,现象相同,不能鉴别,C 项错误; 由题意可知 C 为 NH4Cl,D 为 HCl,实验室不能用加热固体 NH4Cl 的方法制备 NH3,D 项错误。 10.A 由题图可知,加入 0~8 mL NaHCO3 溶液时无沉淀产生,加入 40 mL NaHCO3 溶液时沉 淀最多,为 0.032 mol Al(OH)3,即加入 0~8 mL NaHCO3 溶液时只发生反应 OH-+HC O3 - C O3 2 −+H2O,加入 8~40 mL NaHCO3 溶液时,发生反应 HC O3 - +Al O2 - +H2O Al(OH)3↓+C O3 2 −,则 c(NaHCO3)= 0.032mol (0.040-0.008)L =1.0 mol·L-1,A 项错误;b 点 学习 - 25 - / 26 与 c 点对应溶液中所含微粒种类相同,均含有 Na+、Al O2 - 、C O3 2 −等,B 项正确;a 点溶液中的溶质 为 NaOH、NaAlO2,大量存在的离子是 Na+、Al O2 - 、OH-,C 项正确;生成沉淀的离子方程式为 HC O3 - +Al O2 - +H2O Al(OH)3↓+C O3 2 −,D 项正确。 11.(每空 2 分)(1)+3 (2)MnO(OH)+Fe2++3H+ Mn2++Fe3++2H2O (3)① Fe+2Fe3+ 3Fe2+ Fe+2H+ Fe2++H2↑ ②56(2a-b) (4)生成的 Fe3+催化了 H2O2 的分 解 (5)c(N H4 + )>c(S O4 2 −)>c(H+)>c(OH-) 【解析】 由题给流程图可知,向用水浸取后的滤渣 A 中加入过量稀硫酸,滤渣 A 中的 Fe 与稀 硫酸反应生成的硫酸亚铁在酸性条件下与 MnO(OH)发生氧化还原反应可生成硫酸铁、硫酸锰, 滤渣 A 中的 Zn(OH)2 与稀硫酸反应可生成硫酸锌,过滤得到含有硫酸锌、硫酸铁和硫酸锰的酸 性滤液 B,向滤液 B 中加入铁粉调整滤液 B 中铁元素的总浓度,使其中金属元素的物质的量之比 与产品的化学式 MnxZn1-xFe2O4 相符合,再加入 H2O2 溶液将 Fe2+氧化为 Fe3+,用氨水调 pH 后, 经结晶、过滤得到产品 MnxZn1-xFe2O4。(1)由题意可知,MnxZn1-xFe2O4 中锰元素的化合价为 +2,设铁元素的化合价为 a,由化合物中各元素化合价代数和为零可得(+2)×x+(+2)×(1-x)+a× 2+(-2)×4=0,解得 a=+3。(2)由题意可知,硫酸亚铁与 MnO(OH)在酸性条件下发生氧化还原 反应,硫酸亚铁被氧化成硫酸铁,MnO(OH)被还原为硫酸锰,反应的离子方程式为 MnO(OH)+Fe2++3H+ Mn2++Fe3++2H2O。(3)①“调铁”工序中,加入的铁粉与溶液中的 Fe3+和 H+反应,氧化性较强的 Fe3+与 Fe 反应生成 Fe2+,Fe3+完全反应后,H+与 Fe 反应生成 Fe2+ 和 H2,反应的离子方程式分别为 Fe+2Fe3+ 3Fe2+和 Fe+2H+ Fe2++H2↑。②由 MnxZn1-xFe2O4 可知,[n(Mn2+)+n(Zn2+)]∶n(Fe3+)=1∶2,设加入的铁粉的物质的量为 x,依据题 意可得(a mol·L-1×103 L)∶(b mol·L-1×103 L+x)=1∶2,解得 x=(2a-b)×103 mol,则加入的铁 粉质量为(2a-b)×103 mol×56 g·mol-1=56(2a-b)×103 g=56(2a-b) kg。(4)在“氧化”工序 学习 - 26 - / 26 中,H2O2 把 Fe2+氧化为 Fe3+,反应生成的 Fe3+可以作催化剂,使 H2O2 催化分解,导致实际消耗 H2O2 溶液的量大于理论值。(5)由题给流程图可知,反应中加入了稀硫酸和氨水,滤液 C 中一定 含有可以作氮肥的硫酸铵,硫酸铵溶液中 N H4 + 水解使溶液显酸性,溶液中有 c(H+)>c(OH-),但是 由于 N H4 + 水解程度小,溶液中有 c(N H4 + )>c(S O4 2 −),则溶液中离子浓度由大到小的顺序为 c(N H4 + )>c(S O4 2 −)>c(H+)>c(OH-)。 12.(除标明外,每空 2 分)(1)I2(1 分) (2)①溶液分层,下层液体无色 ②MnO2(1 分) ③取少量 “紫色清液”于试管中,逐滴加入 Na2SO3溶液,振荡,溶液紫色消失变成棕黄色时,滴加淀粉溶液, 溶液变蓝,说明存在 I O3 - (3 分) ④2Mn O4 - +I-+2H+ 2MnO2↓+I O3 - +H2O (3)MnO2+2I-+4H+ Mn2++I2+2H2O (4)试剂的相对用量(滴加顺序)、溶液酸性强弱 (其 他合理答案也可)(3 分) 【解析】 (1)实验Ⅰ中 KI 溶液过量,Mn O4 - 在酸性条件下最终被还原为 Mn2+,碘水呈棕黄色, 所以实验Ⅰ中溶液呈棕黄色,推测生成了 I2。(2)①实验初始阶段 I-的氧化产物不是 I2,则 CCl4 层呈无色,“实验现象 a”为溶液分层,下层液体无色。②二氧化锰能催化 H2O2 分解,向黑色固 体中加入 H2O2 溶液,立即产生大量气泡,则黑色固体是 MnO2。③I O3 - 具有氧化性,I O3 - 可以被 Na2SO3 还原生成 I2,取少量“紫色清液”于试管中,逐滴加入 Na2SO3 溶液,振荡,溶液紫色消失 变成棕黄色时,滴加淀粉溶液,溶液变蓝,说明存在 I O3 - 。④高锰酸钾与碘化钾反应可生成二氧化 锰和 KIO3,反应的离子方程式是 2Mn O4 - +I-+2H+ 2MnO2↓+I O3 - +H2O。(3)在酸性条件下, 二氧化锰与碘化钾反应可生成碘单质,反应的离子方程式是 MnO2+2I-+4H+ Mn2++I2+2H2O。(4)根据以上实验分析,KI 和酸性 KMnO4 溶液反应过程 中,所得产物成分与试剂的相对用量(滴加顺序)、溶液酸性强弱有关。