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課時規(guī)范練4　離子反應 一、選擇題(本題共10小題,每小題6分,共60分。每小題只有一個選項符合題目要求) 1.下列說法中正確的是(　　) A.氯化鈉水溶液在電流的作用下電離出Na+和Cl- B.硫酸鋇難溶于水,但硫酸鋇屬于強電解質(zhì) C.二氧化碳溶于水能部分電離,故二氧化碳屬于弱電解質(zhì) D.硫酸鈉在水中的電離方程式可表示為Na2SO42Na++S6++4O2- 2.(2019湖北襄陽五中周測)能正確表示下列反應的離子方程式的是(　　) A.硫酸鋁溶液中加入過量氨水:Al3++3OH-Al(OH)3↓ B.碳酸鈉溶液中加入澄清石灰水:Ca(OH)2+CO32-CaCO3↓+2OH- C.冷的氫氧化鈉溶液中通入氯氣:Cl2+2OH-ClO-+Cl-+H2O D.稀硫酸中加入鐵粉:2Fe+6H+2Fe3++3H2↑ 3.(2018江蘇化學,4)室溫下,下列各組離子在指定溶液中能大量共存的是(　　) A.0.1 molL-1 KI溶液:Na+、K+、ClO-、OH- B.0.1 molL-1 Fe2(SO4)3溶液:Cu2+、NH4+、NO3-、SO42- C.0.1 molL-1 HCl溶液:Ba2+、K+、CH3COO-、NO3- D.0.1 molL-1 NaOH溶液:Mg2+、Na+、SO42-、HCO3- 4.(2019河南周口月考)下列解釋事實的化學方程式或離子方程式正確的是(　　) A.鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕:2Fe+O2+2H2O2Fe2++4OH- B.SO2使紫色石蕊溶液變紅色:SO2+H2O2H++SO32- C.利用NaOH溶液除去金屬鋁表面的氧化膜:Al2O3+2OH-2AlO2-+H2O D.向次氯酸鈉溶液中通入足量的SO2氣體:ClO-+SO2+H2OHClO+HSO3- 5.下列各組離子或物質(zhì)是否能夠大量共存的評價及離子反應方程式書寫均正確的是(　　) 選項 粒子組 評價 A 無色溶液中:Na+、Al3+、SO42-、CO32- 不能大量共存,因為有沉淀和氣體生成2Al3++CO32-+3H2O2Al(OH)3↓+CO2↑ B 中性溶液中:Fe3+、NH4+、S2-、NO3- 不能大量共存,因為有沉淀生成2Fe3++3S2-Fe2S3↓ C 澄清溶液中:K+、Cu2+、Cl-、NH3H2O 不能大量共存,因為有沉淀生成Cu2++2OH-Cu(OH)2↓ D 酸性溶液中:Fe2+、Al3+、SO42-、I- 能大量共存于同一溶液中 6.(2019河南開封月考)某溶液中可能含有Na+、Al3+、Fe3+、Cl-、I-、SO32-、CO32-,某興趣小組進行以下實驗:(1)取少量該溶液加入過量硝酸鋇溶液后過濾得白色沉淀和濾液;(2)向上述白色沉淀中加入足量稀硝酸,發(fā)現(xiàn)沉淀完全溶解;(3)向(1)中所得濾液中加入足量鹽酸,發(fā)現(xiàn)溶液變黃色,下列敘述正確的是(　　) A.原溶液中可能含有Na+、SO32- B.由(3)推斷原溶液中存在Fe3+ C.原溶液中一定有I-、CO32-、Na+ D.通過在黃色溶液中加入硝酸銀溶液可以檢驗原溶液中是否存在Cl- 7.(2019廣西桂林高三起點測試)常溫下,下列各組離子一定能在指定溶液中大量共存的是(　　) A.使酚酞顯紅色的溶液中:Na+、Al3+、SO42-、Cl- B.c(H+)c(OH-)=11012的溶液中:NH4+、Na+、CO32-、SiO32- C.c(Fe2+)=1 molL-1的溶液中:Mg2+、H+、MnO4-、SO42- D.無色透明溶液中:K+、Ca2+、Cl-、HCO3- 8.(2019浙江溫州月考)某溶液中可能含有K+、Na+、Mg2+、NH4+、Fe2+、Br-、CO32-、SO42-、SO32-中的若干種離子。某同學做了如下實驗: ①取少量溶液,滴加足量氯水,有氣泡產(chǎn)生且溶液顏色變成黃色 ②另取少量溶液,滴加鹽酸酸化的氯化鋇溶液,無沉淀生成 ③蘸取原溶液做焰色反應,透過藍色鈷玻璃觀察到火焰呈紫色。 為進一步確定該溶液的組成,無需進行的實驗是(　　) A.上述實驗③不透過藍色鈷玻璃觀察火焰顏色 B.取少量溶液,滴加氯水和CCl4,振蕩、靜置 C.取少量溶液,滴加適量的稀硫酸和品紅溶液 D.取少量溶液,滴加適量的NaOH濃溶液,加熱,用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗氣體 9.(2019重慶七中月考)甲、乙、丙、丁是由H+、Na+、Al3+、Ba2+、OH-、Cl-、HCO3-離子中的兩種構(gòu)成,可以發(fā)生如圖轉(zhuǎn)化: 下列說法不正確的是(　　) A.在甲中滴加丁可能發(fā)生反應:HCO3-+Ba2++OH-BaCO3↓+H2O B.溶液丙中還可以大量共存的離子有:I-、NO3-、SO42- C.白色沉淀A可溶解在溶液D中 D.甲為NaHCO3,乙為AlCl3 10.下列圖像中的曲線(縱坐標為生成沉淀或氣體的量,橫坐標為加入物的量),其中錯誤的是(　　) A.圖A表示向含H+、Mg2+、Al3+、NH4+的溶液中滴加NaOH溶液產(chǎn)生沉淀量的關(guān)系曲線 B.圖B表示向澄清石灰水中通入二氧化碳直至過量產(chǎn)生沉淀量的關(guān)系曲線 C.圖C表示向NaOH和Na2CO3的混合液中滴加鹽酸產(chǎn)生CO2氣體的關(guān)系曲線 D.圖D表示向明礬溶液中滴加Ba(OH)2溶液產(chǎn)生沉淀量的關(guān)系曲線 二、填空題(本題包括3小題,共40分) 11.(2019湖北武漢11中月考)(13分)有下列物質(zhì); ①硫酸?、邴}酸　③氯氣?、芰蛩徜^　⑤酒精?、捭~?、叽姿帷、嗦然瘹洹、嵴崽恰、獍睔狻O2 NaHCO3　Al(OH)3　NaOH (1)屬于非電解質(zhì)的為　　　　　(填序號,下同),屬于弱電解質(zhì)的為　　　　　,能導電的是　　　　　。 (2)寫出下列反應的離子方程式。 ①NH3通入鹽酸中:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ②氨水與硫酸溶液混合:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ③NaHCO3溶于醋酸:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ④過量CO2與NaOH溶液反應:　　　　　　　　。 ⑤Al(OH)3溶于NaOH溶液中:　　　　　　　。 12.(2019湖北神農(nóng)架月考)(14分)在Na+濃度為0.5 molL-1的某澄清溶液中,還可能含有下表中的若干種離子。 陽離子 K+　Ag+　Mg2+　Ba2+ 陰離子 NO3-　CO32-　SiO32-　SO42- 現(xiàn)取該溶液100 mL進行如下實驗(氣體體積均在標準狀況下測定)。 序號 實驗內(nèi)容 實驗結(jié)果 Ⅰ 向該溶液中加入足量稀鹽酸 產(chǎn)生白色沉淀并放出標準狀況下0.56 L氣體 Ⅱ 將Ⅰ的反應混合液過濾,對沉淀洗滌、灼燒至恒重,稱量所得固體的質(zhì)量 固體質(zhì)量為2.4 g Ⅲ 向Ⅱ的濾液中滴加BaCl2溶液 無明顯現(xiàn)象 請回答下列問題。 (1)實驗Ⅰ能確定一定不存在的離子是　　　　　　。 (2)實驗Ⅰ中生成沉淀的離子方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)通過實驗Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和必要計算,填寫下表中陰離子的濃度(能計算出的,填寫計算結(jié)果;一定不存在的離子填“0”;不能確定是否存在的離子填“?”)。 陰離子 NO3- CO32- SiO32- SO42- c/(molL-1) (4)判斷K+是否存在,若存在,求其最小濃度,若不存在,說明理由:　　　　　　　　。 13.(13分)現(xiàn)有五種可溶性物質(zhì),A、B、C、D、E,它們所含的陰、陽離子互不相同,分別含有五種陽離子Na+、Al3+、Mg2+、Ba2+、Fe3+和五種陰離子Cl-、OH-、NO3-、CO32-、X中的一種。 (1)某同學通過比較分析,認為無需檢驗就可判斷其中必有的兩種物質(zhì)是　　　　　和　　　　　(填化學式,且相對分子質(zhì)量較小的寫在第一個空)。 (2)為了確定X,現(xiàn)將(1)中的兩種物質(zhì)記為A和B,含X的物質(zhì)記為C,當C與B的溶液混合時,產(chǎn)生紅褐色沉淀和無色無味氣體;當C與A的溶液混合時,產(chǎn)生棕黃色沉淀(紅白混合顏色),向該沉淀中滴入稀硝酸,沉淀部分溶解,最后留有白色沉淀不再溶解。則X為　　　　　。 A.SO32- B.SO42- C.CH3COO- D.SiO32- (3)B的水溶液不顯中性,原因為　　　　　　　　　　　　　　　　(用離子方程式表示)。 (4)將0.02 mol A與0.01 mol C同時溶解在足量的蒸餾水中,充分反應后,最終所得沉淀的質(zhì)量為　　　　(保留兩位有效數(shù)字)。 (5)將Cu投入到裝有D溶液的試管中,Cu不溶解,再滴加稀硫酸,Cu逐漸溶解,管口附近有紅棕色氣體出現(xiàn)。則物質(zhì)D一定含有上述離子中的　　　　(填相應的離子符號)。有關(guān)反應的離子方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　。 (6)利用上述已經(jīng)確定的物質(zhì),可能檢驗出D、E中的陽離子。請簡述實驗操作步驟、現(xiàn)象及結(jié)論:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 課時規(guī)范練4　離子反應 1.B　電離的條件是溶于水或受熱熔化而不是通電,A項錯誤;硫酸鋇難溶于水,但溶于水的部分完全電離,所以硫酸鋇屬于強電解質(zhì),B項正確;二氧化碳溶于水生成的碳酸能部分電離,故碳酸屬于弱電解質(zhì),而二氧化碳屬于非電解質(zhì),C項錯誤;硫酸鈉在水中的電離方程式可表示為Na2SO42Na++SO42-,D項錯誤。 2.C　NH3H2O為弱電解質(zhì),在離子方程式中不能拆,應寫分子式,A錯誤;澄清石灰水中Ca(OH)2完全電離為Ca2+和OH-,與Na2CO3反應的離子方程式為Ca2++CO32-CaCO3↓,B錯誤;稀硫酸中的H+只能將Fe氧化為Fe2+,D錯誤。 3.B　ClO-具有強氧化性,能氧化I-,A項錯誤;CH3COO-能與H+結(jié)合生成CH3COOH,C項錯誤;Mg2+易與OH-結(jié)合生成Mg(OH)2沉淀,HCO3-與OH-反應生成CO32-和H2O,D項錯誤。 4.C　鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕的總反應式為2Fe+O2+2H2O2Fe(OH)2,A項錯誤;SO2溶于水生成的亞硫酸是弱電解質(zhì),在溶液中分步電離,其第一步電離方程式為:H2SO3H++HSO3-,B項錯誤;因為Al2O3具有兩性,既能與強酸反應,又能與強堿反應,C項正確;ClO-與SO2易發(fā)生氧化還原反應,即ClO-+SO2+H2O2H++Cl-+SO42-,D項錯誤。 5.D　A項離子方程式?jīng)]有配平,應該是2Al3++3CO32-+3H2O2Al(OH)3↓+3CO2↑,錯誤;鐵離子氧化硫離子生成單質(zhì)硫和亞鐵離子,不能大量共存,B項錯誤;一水合氨是弱電解質(zhì),應該用化學式表示,C項錯誤;D項四種離子間不發(fā)生反應,可以大量共存,正確。 6.C　(1)向少量原溶液中加入過量硝酸鋇溶液生成白色沉淀,過濾后,向該白色沉淀中加入足量稀硝酸,沉淀完全溶解,則該白色沉淀中含有BaCO3,沒有BaSO3,因為BaSO3能被硝酸氧化為BaSO4,所以原溶液中含有CO32-,沒有SO32-;由于CO32-與Fe3+不能大量共存,所以原溶液中不含有Fe3+;向(1)中所得濾液中加入足量的鹽酸,溶液變黃色,由于在酸性條件下NO3-具有強氧化性,能氧化I-生成I2,所以原溶液中含有I-,由于鐵離子具有氧化性,能夠氧化碘離子,因此原溶液中不存在Fe3+;根據(jù)溶液呈電中性知,原溶液中肯定含有Na+,無法確定是否含有Cl-;綜合以上分析可知,原溶液中含有I-、Na+、CO32-,C正確;一定不含SO32-、Fe3+,A項錯誤,B項錯誤;由于之前加鹽酸引入了大量Cl-,所以在黃色溶液中加入硝酸銀溶液,即使有白色沉淀生成,也不能說明原溶液中一定含有Cl-,D項錯誤。 7.D　使酚酞顯紅色的溶液呈堿性,Al3+與OH-發(fā)生反應不能大量共存,A錯誤;根據(jù)c(H+)c(OH-)=10-14,c(H+)c(OH-)=11012,可以得到c(H+)=0.1 molL-1,則溶液顯酸性,CO32-、SiO32-都能與H+反應,不能大量共存,B錯誤;Fe2+具有還原性,MnO4-在酸性條件下能氧化Fe2+,所以H+、MnO4-、Fe2+三者不能大量共存,C錯誤;無色透明溶液中:K+、Ca2+、Cl-、HCO3-四種離子相互不反應,能大量共存,D正確。 8.B?、俚渭幼懔柯人?有氣泡產(chǎn)生,則溶液中含有CO32-,因此溶液不可能含有Mg2+和Fe2+;溶液顏色變成黃色,可證明是Br-被氯水氧化為Br2所致,即溶液中含有Br-;②加鹽酸酸化的氯化鋇溶液,無沉淀生成,則不含SO42-;實驗③說明含有K+。由此可知,需要進一步檢驗Na+、NH4+和SO32-。不透過藍色鈷玻璃觀察火焰顏色,可以確定是否含有Na+,即A需要;滴加氯水和CCl4,振蕩、靜置,是利用氧化后萃取的方法檢驗是否含有Br-,但實驗①可以確定含有Br-,所以B不需要;滴加適量的稀硫酸和品紅溶液,用于檢驗是否含有SO32-,故C需要;加NaOH濃溶液,加熱,用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗氣體,可以確定是否含有NH4+,故D也需要。正確答案為B。 9.B　甲、乙、丙、丁是由H+、Na+、Al3+、Ba2+、OH-、Cl-、HCO3-的兩種離子構(gòu)成,依據(jù)離子能大量共存的原則得出甲、乙、丙、丁中含有兩種物質(zhì),即HCl和AlCl3。因為甲溶液能和乙溶液反應生成白色沉淀A、無色氣體B和NaCl,故甲和乙中含有能發(fā)生相互促進水解的離子,即Al3+和HCO3-,生成的氣體B為CO2,沉淀A為Al(OH)3,然后依據(jù)甲與丙反應生成無色氣體B,則可推出甲為NaHCO3、乙為AlCl3,甲與丁反應生成白色沉淀C,則C為BaCO3,丁為Ba(OH)2,丙為HCl。當Ba(OH)2過量時,與NaHCO3反應的離子方程式為HCO3-+Ba2++OH-BaCO3↓+H2O,A正確;丙為HCl,NO3-、H+與I-因發(fā)生氧化還原反應而不能大量共存,B錯誤;白色沉淀A為Al(OH)3,能溶于強堿溶液中,C正確;根據(jù)上述分析可知D正確。 10.C　A項,結(jié)合OH-的能力:H+>Al3+,Mg2+>NH4+,發(fā)生反應:H++OH-H2O,Al3++3OH-Al(OH)3↓,Mg2++2OH-Mg(OH)2↓,NH4++OH-NH3H2O,Al(OH)3+OH-AlO2-+2H2O,故正確;B項發(fā)生的反應是:CO2+Ca(OH)2CaCO3↓+H2O,CaCO3+CO2+H2OCa(HCO3)2,故正確;C項發(fā)生的反應是2NaOH+CO2Na2CO3+H2O,Na2CO3+HClNaCl+NaHCO3,NaHCO3+HClNaCl+CO2↑+H2O,生成氣體前消耗的鹽酸的體積大于生成氣體消耗的鹽酸,故錯誤;D項發(fā)生的離子反應:2Al3++3SO42-+3Ba2++6OH-2Al(OH)3↓+3BaSO4↓,繼續(xù)滴加Ba(OH)2溶液,發(fā)生反應2Al(OH)3+SO42-+Ba2++2OH-BaSO4↓+2AlO2-+4H2O,故正確。 11.答案 (1)⑤⑨⑩　⑦?、冖? (2)①NH3+H+NH4+ ②NH3H2O+H+NH4++H2O ③HCO3-+CH3COOHCH3COO-+CO2↑+H2O ④CO2+OH-HCO3- ⑤Al(OH)3+OH-AlO2-+2H2O 12.答案 (1)Ag+、Mg2+、Ba2+ (2)SiO32-+2H+H2SiO3↓ (3) 陰離子 NO3- CO32- SiO32- SO42- c/(molL-1) ? 0.25 0.4 0 (4)存在,最小濃度為0.8 molL-1 解析 由題知溶液為透明澄清溶液,因此溶液中的離子必能大量共存。由實驗Ⅰ可知,加入足量稀鹽酸產(chǎn)生氣體,必有CO32-,其濃度為0.56 L22.4 Lmol-10.1 L=0.25 molL-1,則溶液中一定無Ag+、Mg2+、Ba2+;能生成白色沉淀,因此有SiO32-,發(fā)生的反應為SiO32-+2H+H2SiO3↓,灼燒后得到固體SiO2,則SiO32-的濃度為2.4 g60 gmol-10.1 L=0.4 molL-1;由實驗Ⅲ可知溶液中不含SO42-;根據(jù)電荷守恒知2c(CO32-)+2c(SiO32-)=20.25 molL-1+20.4 molL-1=1.3 molL-1>0.5 molL-1,因此必有K+,K+濃度至少為0.8 molL-1,不能確定是否含有NO3-。 13.答案 (1)Na2CO3　Ba(OH)2　(2)B (3)CO32-+H2OHCO3-+OH-　(4)6.1 g (5)NO3-　3Cu+8H++2NO3-3Cu2++2NO↑+4H2O (6)向D的溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液直至過量,若先出現(xiàn)白色沉淀后又逐漸溶解,則D中含有Al3+,E中含有Mg2+(或向D的溶液中加入適量的Na2CO3溶液,若產(chǎn)生了白色沉淀和無色無味的氣體,則D中含有Al3+,E中含有Mg2+) 解析 (1)根據(jù)題意,CO32-只能與Na+相結(jié)合,因此一定含有Na2CO3。此時OH-只能與Ba2+結(jié)合,所以一定還含有Ba(OH)2。(2)當C與B的溶液混合時,產(chǎn)生紅褐色沉淀和無色無味氣體,紅褐色沉淀是Fe(OH)3,無色無味的氣體一定是CO2,所以B是Na2CO3,C中含有Fe3+;當C與A的溶液混合時產(chǎn)生棕黃色沉淀(紅白混合顏色),向該沉淀中滴入稀硝酸,沉淀部分溶解,最后留有白色沉淀不再溶解,這說明A是Ba(OH)2,C中還含有SO42-,因此C是Fe2(SO4)3。(3)Na2CO3是強堿弱酸鹽,CO32-水解使溶液顯堿性,離子方程式為CO32-+H2OHCO3-+OH-。(4)0.02 mol Ba(OH)2與0.01 mol Fe2(SO4)3混合生成0.02 mol BaSO4沉淀和0.04mol3 Fe(OH)3,其質(zhì)量為0.02 mol233 g mol-1+0.04mol3107 g mol-1≈6.1 g。(5)將Cu投入到裝有D溶液的試管中,Cu不溶解,再滴加稀硫酸,Cu逐漸溶解,管口附近有紅棕色氣體出現(xiàn),紅棕色氣體是NO2,這說明D中含有NO3-。在酸性條件下NO3-能氧化金屬銅,反應的離子方程式為3Cu+8H++2NO3-3Cu2++2NO↑+4H2O。(6)D中含有NO3-,E中含有Cl-,而剩余的陽離子只有Al3+和Mg2+,則檢驗出D、E中的陽離子的實驗操作是:向D的溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液直至過量,若先出現(xiàn)白色沉淀后又逐漸溶解,則說明D中含有Al3+,E中含有Mg2+(或向D的溶液中加入適量Na2CO3溶液,若產(chǎn)生了白色沉淀和無色無味的氣體,則說明D中含有Al3+,E中含有Mg2+)。