高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 專題能力提升練四 第一篇 專題通關(guān)攻略 專題一 基本概念 4 離子反應(yīng)

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專題能力提升練 四 離子反應(yīng) (建議用時:20分鐘) 一、選擇題 1.(2016沈陽一模)下列有關(guān)離子反應(yīng)的方程式書寫正確的是(　　) A.向Na2S2O3溶液中通入足量氯氣:S2+2Cl2+3H2O2S+4Cl-+6H+ B.等體積、等濃度的Ba(OH)2稀溶液與NH4HCO3稀溶液混合:Ba2++2OH-+N+ HCBaCO3↓+NH3H2O+H2O C.氫氧化鈣溶液與碳酸氫鎂溶液反應(yīng):HC+Ca2++OH-CaCO3↓+H2O D.在強(qiáng)堿溶液中次氯酸鈉與Fe(OH)3反應(yīng)生成Na2FeO4:3ClO-+2Fe(OH)3 2Fe+3Cl-+H2O+4H+ 【解析】選B。向Na2S2O3溶液中通入足量氯氣,因氯氣有強(qiáng)氧化性,Na2S2O3最終完全氧化為Na2SO4,故A錯誤;等體積、等濃度的Ba(OH)2稀溶液與NH4HCO3稀溶液混合發(fā)生的離子反應(yīng)為Ba2++2OH-+N+HCBaCO3↓+NH3H2O+H2O,故B正確;氫氧化鈣溶液與碳酸氫鎂溶液反應(yīng)時應(yīng)有Mg(OH)2沉淀生成,故C錯誤;在強(qiáng)堿溶液中NaClO與Fe(OH)3反應(yīng)生成Na2FeO4的離子反應(yīng)為2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-2Fe+3Cl-+5H2O,故D錯誤。 2.(2016西安一模)下列化學(xué)反應(yīng)的離子方程式正確的是(　　) A.氫氧化鎂中滴加鹽酸:H++OH-H2O B.用FeCl3溶液腐蝕銅電路板:Fe3++CuFe2++Cu2+ C.在硫酸氫鉀溶液中加入氫氧化鋇溶液至pH=7:H++S+Ba2++OH-BaSO4↓+H2O D.NH4HCO3溶液中加入過量NaOH溶液并加熱:N+HC+2OH-NH3↑+C +2H2O 【解析】選D。A項(xiàng),氫氧化鎂是難溶性的堿不能拆成離子,應(yīng)為2H++Mg(OH)2 2H2O+Mg2+,A錯誤;B項(xiàng),電荷不守恒,應(yīng)為2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+,B錯誤;C項(xiàng),呈中性時H+和OH-正好完全反應(yīng),應(yīng)為2H++S+Ba2++2OH-BaSO4↓+2H2O,C錯誤;D項(xiàng),符合實(shí)際且電荷守恒、原子守恒,D正確。 【加固訓(xùn)練】 (2016牡丹江一模)下列離子方程式與所述事實(shí)相符且正確的是(　　) A.向含有0.4 mol FeBr2的溶液中通入0.3 mol Cl2充分反應(yīng):4Fe2++2Br-+ 3Cl24Fe3++6Cl-+Br2 B.磁性氧化鐵溶于氫碘酸: Fe3O4+8H+2Fe3++Fe2++4H2O C.放置在空氣中的淀粉碘化鉀溶液一段時間后溶液呈藍(lán)色:4H++4I-+O2 2I2+2H2O D.向硝酸銨溶液中滴加NaOH溶液: N+OH-NH3↑+ H2O 【解析】選A。A項(xiàng),由于還原性Fe2+>Br-,向含有0.4 mol FeBr2的溶液中通入0.3 mol Cl2充分反應(yīng)時,Fe2+全部反應(yīng)而Br-部分反應(yīng),離子方程式為4Fe2++2Br-+3Cl24Fe3++6Cl-+Br2,正確;B項(xiàng),Fe3O4與酸反應(yīng)產(chǎn)生的Fe3+會與I-發(fā)生氧化還原反應(yīng),正確為Fe3O4+8H++2I-3Fe2++I2+4H2O,錯誤;C項(xiàng),KI淀粉溶液呈中性,放置在空氣中的淀粉碘化鉀溶液一段時間后溶液呈藍(lán)色,發(fā)生的反應(yīng)是2H2O+4I-+O22I2+4OH-,錯誤;D項(xiàng),因溶液是稀溶液,沒有加熱條件,因此發(fā)生的反應(yīng)是N+OH-NH3H2O,錯誤。 3.(2016宜賓一模)下列關(guān)于各組離子的相關(guān)分析正確的是(　　) 選項(xiàng) 離子組 分析 A Na+、Cu2+、 S、Cl- 能大量共存于同一溶液中,通入過量NH3最終產(chǎn)生藍(lán)色沉淀 B N、Al3+、 S2-、Cl- 不能大量共存于同一溶液中,因?yàn)橛蠥l2S3沉淀產(chǎn)生 C H+、Fe2+、 S、Cl- 能大量共存于同一溶液中,加入KNO3固體后溶液顏色發(fā)生變化 D Na+、K+、 HC、OH- 不能大量共存于同一溶液中,因?yàn)镠C與OH-反應(yīng)有CO2生成 【解析】選C。A項(xiàng),該組離子之間不反應(yīng),通入過量NH3不能得到藍(lán)色沉淀,A錯誤;B項(xiàng),Al3+、S2-相互促進(jìn)水解生成氫氧化鋁沉淀和硫化氫氣體,不能得到Al2S3沉淀,B錯誤;C項(xiàng),該組離子之間不反應(yīng),加入KNO3固體,Fe2+、N、H+發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成Fe3+,溶液顏色發(fā)生變化,C正確;D項(xiàng),發(fā)生反應(yīng)HC+OH-C+H2O,不能生成二氧化碳?xì)怏w,D錯誤。 【加固訓(xùn)練】 (2016南昌一模)在下列各組溶液中,離子一定能大量共存的是(　　) A.加入KSCN溶液顯紅色的溶液:K+、N、Cl-、I- B. =0.1 molL-1的溶液:Na+、K+、Si、N C.FeCl3溶液:K+、Na+、S、Al D.含0.1 molL-1NH4Al(SO4)2的溶液:K+、Ca2+、HC、Cl- 【解析】選B。A項(xiàng),該溶液中含有Fe3+,則I-不存在,因二者發(fā)生氧化還原反應(yīng)不共存;B項(xiàng),溶液為堿性,四種離子能存在;C項(xiàng),Fe3+和Al發(fā)生水解相互促進(jìn)反應(yīng)不共存;D項(xiàng),Al3+和HC發(fā)生水解相互促進(jìn)反應(yīng)不共存。 4.(2016邯鄲一模)常溫下,下列各組離子在指定溶液中一定能大量共存的 是(　　) A.滴入酚酞溶液顯紅色的溶液中:K+、Na+、Cu2+、S B.在=1的溶液中:K+、Ba2+、Cl-、ClO- C.水電離產(chǎn)生的c(H+)=1mol的溶液中:Na+、Cl-、N、CH3COO- D.pH=0的溶液中:Na+、N、、Cl- 【解析】選B。A項(xiàng),Cu2+與OH-不能大量共存;B項(xiàng),=1的溶液為堿性溶液,這四種離子能大量共存;C項(xiàng),c(H+)水=1mol,該溶液既可以是酸性溶液又可以是堿性溶液,其中CH3COO-在酸性條件下不能大量共存;D項(xiàng),N(H+)氧化。 5.(2016衡水一模)某溶液中含有的離子可能是K+、Ba2+、Al3+、Mg2+、Al、C、Si、Cl-中的幾種,現(xiàn)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn): ①取少量溶液加氫氧化鈉溶液過程中無沉淀生成 ②另取少量原溶液,逐滴加入5 mL 0.2 molL一1鹽酸,發(fā)生的現(xiàn)象:開始產(chǎn)生沉淀并逐漸增多,沉淀量基本不變后產(chǎn)生氣體,最后沉淀逐漸減少至消失 ③在上述②沉淀消失后的溶液中,再加入足量的硝酸銀溶液可得到沉淀0.43 g 下列說法中正確的是(　　) A.該溶液中一定不含Ba2+、Mg2+、Al3+、Si、Cl- B.該溶液中一定含有K+、Al、C、Cl- C.該溶液是否有K+需做焰色反應(yīng)(透過藍(lán)色鈷玻璃片) D.可能含有Cl- 【解析】選B。根據(jù)實(shí)驗(yàn)①可知溶液中沒有Mg2+,根據(jù)實(shí)驗(yàn)②可知,原溶液中含有Al、C、不含Si,因硅酸不能溶于鹽酸,發(fā)生的反應(yīng)是Al+H++H2OAl(OH)3↓、C+2H+H2O+CO2↑和Al(OH)3+3H+Al3++3H2O;因?yàn)锽a2+與C、Al3+與Al反應(yīng)會生成沉淀不能大量共存,故原溶液中一定不含有Ba2+和Al3+。實(shí)驗(yàn)③中生成的沉淀為AgCl,且n(AgCl)==0.003 mol,而n(HCl)=0.005 L0.2 molL-1=0.001 mol<0.003 mol,說明原溶液中含有Cl-;根據(jù)溶液電中性原則,溶液中一定含有陽離子,只能是K+;綜上所述,溶液中含有K+、Al、C、Cl-。 二、非選擇題 6.(2016蕪湖一模)有一無色透明溶液,欲確定是否含有下列離子:K+、Mg2+、Al3+、Fe2+、Ba2+、N、S、Cl-、I-、HC,取該溶液進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn): 實(shí)驗(yàn)步驟 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 ①取少量該溶液,加幾滴甲基橙溶液 溶液變紅色 ②取少量該溶液,加入銅片和濃硫酸,加熱 有無色氣體產(chǎn)生,遇空氣可以變成紅棕色 ③取少量該溶液,加入BaCl2溶液 有白色沉淀生成 ④?、壑械纳蠈忧逡?加入AgNO3溶液 有穩(wěn)定的白色沉淀生成,且不溶于稀硝酸 ⑤取少量該溶液,加入NaOH溶液 有白色沉淀生成,當(dāng)NaOH過量時,沉淀部分溶解 由此判斷: (1)溶液中一定存在的離子是________________;溶液中肯定不存在的離子是________________________。 (2)為進(jìn)一步確定其他離子,應(yīng)該補(bǔ)充的實(shí)驗(yàn)及對應(yīng)欲檢驗(yàn)離子的名稱(若為溶液反應(yīng),說明使用試劑的名稱,不必寫詳細(xì)步驟)_____________。 (3)寫出實(shí)驗(yàn)⑤中所有反應(yīng)的離子方程式: _____________。 【解析】原溶液無色,則其中不含有Fe2+;實(shí)驗(yàn)①說明溶液呈酸性,所以HC不能大量存在;實(shí)驗(yàn)②說明溶液中含有N,因?yàn)镮-能被HNO3氧化,所以I-不能大量存在;實(shí)驗(yàn)③說明原溶液中含有S,則肯定不含Ba2+;實(shí)驗(yàn)④無法說明原溶液中是否含有Cl-,因?yàn)閷?shí)驗(yàn)③引入了Cl-;實(shí)驗(yàn)⑤說明溶液中含有Mg2+和Al3+。 答案:(1)N、S、Mg2+、Al3+　Fe2+、HC、I-、Ba2+ (2)K+的檢驗(yàn)可以用焰色反應(yīng);Cl-的檢驗(yàn):向原溶液中加足量的硝酸鋇溶液,過濾后,向?yàn)V液中加硝酸銀溶液,再加稀硝酸,若生成白色沉淀不溶解,則證明有Cl- (3)H++OH-H2O、Mg2++2OH-Mg(OH)2↓、Al3++3OH-Al(OH)3↓、Al(OH)3+OH-Al+2H2O (建議用時:25分鐘) 一、選擇題 1.常溫下,下列各組離子在指定溶液中一定能大量共存的是(　　) A.能使pH試紙呈紅色的溶液:Na+、N、I-、N B.5 molL-1的濃氨水:Al3+、N、N、I- C.與Al反應(yīng)放出H2的溶液:Mg2+、Ca2+、N、HC D.c(H+)/c(OH-)=110-12的溶液:K+、Al、C、Na+ 【解析】選D。能使pH試紙呈紅色的溶液顯酸性,N在酸性條件下能氧化I-,不能大量共存,故A錯誤;5 molL-1的濃氨水顯堿性,Al3+在堿性溶液里不能大量共存,故B錯誤;與Al反應(yīng)放出H2的溶液可能顯堿性,也可能顯酸性,HC在酸、堿性溶液中均不能大量共存,故C錯誤;c(H+)/c(OH-)=110-12的溶液,溶液顯堿性,該組離子之間不反應(yīng),能大量共存,故D正確。 【加固訓(xùn)練】 用惰性電極電解某無色溶液時,有如下實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:陽極上有無色氣體產(chǎn)生;陰極附近有白色沉淀生成。則原溶液中可能大量共存的離子組是(　　) A.Na+、Ba2+、N、Cl- B.H+、Mg2+、Na+、S C.C、K+、Cl-、Na+ D.Fe2+、N、S、Na+ 【解析】選B。A項(xiàng),Na+、Ba2+、N、Cl-用惰性電極電解時,陰極上不會生成白色沉淀,A錯誤;B項(xiàng),H+、Mg2+、Na+、S之間不發(fā)生反應(yīng),且都是無色離子,用惰性電極電解時陽極生成氧氣、陰極生成氫氧化鎂沉淀,滿足題干要求,B正確;C項(xiàng),C、K+、Cl-、Na+離子用惰性電極電解時,陰極上不會生成白色沉淀,C錯誤;D項(xiàng),Fe2+為有色離子,不滿足溶液無色的要求,D錯誤。 2.下列各組離子中,在給定條件下能夠大量共存的是(　　) A.通入足量CO2后的溶液中:Na+、Si、CH3COO-、C B.無色溶液中:Mg2+、Mn、S、K+ C.酸性溶液中可能大量存在Na+、ClO-、S、I- D.=1012的溶液中:N、Al3+、N、Cl- 【解析】選D。A項(xiàng),CO2和Si反應(yīng)生成H2SiO3沉淀,CO2和C反應(yīng)生成HC,不能共存;B項(xiàng),無色溶液中不能含有Mn;C項(xiàng),酸性溶液中ClO-和I-發(fā)生氧化還原反應(yīng);D項(xiàng),溶液為酸性,四種離子不反應(yīng)。 【方法規(guī)律】離子共存判斷一二三 (1)一色:即溶液顏色,Cu2+(藍(lán)色)、Fe3+(棕黃色)、Fe2+(淺綠色)、Mn(紫紅色)。 (2)二性:即溶液的酸、堿性。 (3)三特殊:指三種特殊情況: ①Al與HC不能大量共存:Al+HC+H2OAl(OH)3↓+C; ②“N和H+”組合具有強(qiáng)氧化性,能與S2-、Fe2+、I-等發(fā)生反應(yīng); ③N與CH3COO-、C,Mg2+與HC等組合中,雖然兩組離子都能水解且水解相互促進(jìn),但在溶液中能大量共存。 3.已知電離平衡常數(shù):H2CO3>HClO>HC,氧化性:HClO>Cl2>Br2>Fe3+>I2。下列有關(guān)離子反應(yīng)或離子方程式的敘述中,正確的是(　　) A.向FeI2溶液中滴加少量氯水,反應(yīng)的離子方程式為2Fe2++Cl22Fe3++2Cl- B.向溴水中加入足量氯化亞鐵溶液能使溴水變成無色 C.向NaClO溶液中通入少量CO2的離子方程式:2ClO-+CO2+H2O2HClO+C D.能使pH試紙顯深紅色的溶液,Fe3+、Cl-、Ba2+、Br-能大量共存 【解析】選D。A項(xiàng),還原性Fe2+Fe3+,向溴水中加入足量氯化亞鐵溶液,溴單質(zhì)能將Fe2+氧化為淺黃色的Fe3+,錯誤;C項(xiàng),碳酸酸性強(qiáng)于次氯酸,向NaClO溶液中通入少量二氧化碳的離子方程式:ClO-+CO2+H2OHClO+HC,C錯誤;D項(xiàng),強(qiáng)酸性溶液中Fe3+、Cl-、Ba2+、Br-能大量共存,D正確。 【易錯提醒】離子方程式書寫的誤區(qū) (1)主觀臆斷,不符合客觀事實(shí):如本題的A項(xiàng); (2)方程式等號兩邊物質(zhì)的原子個數(shù)或電荷不守恒; (3)對三種狀態(tài)(難溶解、易揮發(fā)、難電離)的物質(zhì)錯判或遺漏,將不該拆的弱電解質(zhì)或難溶物寫成了離子符號,而該拆的可溶性強(qiáng)電解質(zhì)未拆寫成離子符號。 4.某澄清透明溶液中只可能含有①Al3+?、贛g2+ ③Fe3+?、蹻e2+?、軭+?、轈　⑦N中的幾種,向該溶液中逐滴加入NaOH溶液至過量,生成沉淀的質(zhì)量與NaOH的物質(zhì)的量的關(guān)系如圖所示。則該溶液中一定含有的離子是(　　) A.②⑤⑥⑦　　　　　 B.②③⑤⑦ C.①②③⑥⑦ D.①②③④⑤⑦ 【解析】選B。向該溶液中加入一定量NaOH溶液的過程中,開始沒有沉淀,說明溶液呈酸性,則一定含有大量的H+,在酸性溶液中C不能存在,根據(jù)溶液的電中性可知一定含有陰離子,則只有N符合,即含N和H+,溶液有氧化性,則Fe2+一定不能存在;根據(jù)圖象可知,一定不含有Al3+,因?yàn)槿绻蠥l3+,生成氫氧化鋁能溶于過量的堿中,沉淀會減小;則可能含有Mg2+和Fe3+中的至少一種;根據(jù)沉淀量達(dá)到最大消耗氫氧化鈉的量是4 mol,若生成的沉淀全部是1 mol氫氧化鐵,其質(zhì)量是107 g,若全部是氫氧化鎂,其質(zhì)量是87 g,現(xiàn)在沉淀的質(zhì)量是100 g,可以知道一定含有Mg2+和Fe3+,綜上可知一定含有的離子是Mg2+、Fe3+、H+、N。 5.某溶液可能含有Cl-、S、C、N、Fe3+、Al3+和K+。取該溶液200 mL,加入過量NaOH溶液,加熱,得到0.02 mol氣體,同時產(chǎn)生紅褐色沉淀;過濾,洗滌,灼燒,得到1.6 g固體;向上述濾液中加足量BaCl2溶液,得到4.66 g不溶于鹽酸的沉淀。由此可知原溶液中(　　) A.至少存在5種離子 B.Cl-一定存在,且c(Cl-)≥0.2 molL-1 C.S、N、Fe3+一定存在,Cl-可能不存在 D.C、Al3+一定不存在,K+可能存在 【解析】選B。加入過量NaOH溶液,加熱,得到0.02 mol氣體,說明一定有N,且n(N)=0.02 mol;產(chǎn)生紅褐色沉淀,說明一定有Fe3+,1.6 g固體為氧化鐵,物質(zhì)的量為0.01 mol,n(Fe3+)=0.02 mol,因C和Fe3+會發(fā)生水解相互促進(jìn)反應(yīng)不能共存,則一定沒有C;4.66 g不溶于鹽酸的沉淀為硫酸鋇,則一定有S,且n(S)=0.02 mol,根據(jù)電荷守恒,一定有Cl-,且其物質(zhì)的量=0.02 mol3+0.02 mol-0.02 mol2=0.04 mol,物質(zhì)的量濃度至少是0.04 mol0.2 L= 0.2 molL-1。A項(xiàng),根據(jù)上述分析可知至少存在Cl-、S、N、Fe3+4種離子,錯誤;B項(xiàng),根據(jù)電荷守恒,至少存在0.04 mol Cl-,濃度為0.04 mol0.2 L= 0.2 molL-1,則Cl-一定存在,且c(Cl-)≥0.2 molL-1,正確;C項(xiàng),Cl-一定存在,C錯誤;D項(xiàng),根據(jù)上述分析可知,C一定不存在,Al3+、K+無法判斷是否存在,D錯誤。 二、非選擇題 6.保護(hù)碧水藍(lán)天是每一個公民應(yīng)盡的義務(wù)。某地環(huán)保部門取一定量某工廠所排廢水試樣分成甲、乙、丙、丁四份,進(jìn)行如圖所示探究。 已知廢水試樣中可能含有下表中的離子: 離子 陽離子 Na+、Mg2+、X 陰離子 Cl-、S、Y、N 請回答: (1)離子X是________________(填化學(xué)式,下同),離子Y是________________ __________。 (2)表中不能確定是否存在的陰離子是________________,能證明該陰離子是否存在的簡單實(shí)驗(yàn)操作為___________________。 (3)寫出廢水試樣中滴加淀粉-KI溶液所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式: ____________ __________________。 【解析】由甲組實(shí)驗(yàn)中溴水不褪色,說明廢水試樣中不含S;由丙組實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可確定廢水中含N,即X為N;由丁組實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明其含N;由乙組實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明其含S,即Y為S。不能確定是否存在的陰離子為Cl-。廢水試樣中滴加淀粉-KI溶液,酸性條件下,N有強(qiáng)氧化性,與I-發(fā)生氧化還原反應(yīng)。 答案:(1)N　S (2)Cl-　取少量廢水試樣,滴加足量的Ba(NO3)2溶液,靜置;取上層清液,滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,若有白色沉淀產(chǎn)生,則存在Cl-;若無白色沉淀產(chǎn)生,則不存在Cl- (3)6I-+2N+8H+3I2+2NO↑+4H2O 7.(1)在酸性介質(zhì)中,往MnSO4溶液里滴加(NH4)2S2O8(連二硫酸銨)溶液會發(fā)生如下離子反應(yīng):Mn2++S2+H2OMn+S+H+(未配平)。 ①該反應(yīng)常用于檢驗(yàn)Mn2+的存在,其特征現(xiàn)象是_______________。 ②若反應(yīng)中有0.1 mol還原劑參加反應(yīng),則轉(zhuǎn)移電子數(shù)為______NA,消耗氧化劑的物質(zhì)的量為______________mol。 (2)①向CuSO4溶液中通入硫化氫生成黑色沉淀CuS的離子方程式為________。 ②向FeCl3溶液中加入過量的碘化鈉的離子方程式為_________________ _______________________。 (3)向含有等物質(zhì)的量濃度的H+、Mg2+、Al3+、N混合溶液中,慢慢滴加NaOH溶液,直至過量,并不斷攪拌,依次發(fā)生了數(shù)個離子反應(yīng)。其中: 第一個離子反應(yīng)方程式為______________________________________。 最后一個離子反應(yīng)方程式為______________________________________。 【解析】(1)②首先標(biāo)化合價,錳元素化合價由+2升高到+7、硫元素化合價由+7降低到+6,所以0.1 mol Mn2+參加反應(yīng)轉(zhuǎn)移0.5 mol電子,依據(jù)得失電子守恒,消耗n(S2)==0.25 mol。 (2)①由產(chǎn)物可知化合價沒有變化是復(fù)分解反應(yīng),溶液中的Cu2+與H2S反應(yīng)生成CuS沉淀,注意H2S是弱酸,不能拆分;②Fe3+具有氧化性,I-具有還原性。 (3)OH-首先與溶液中的H+反應(yīng),然后與Mg2+、Al3+反應(yīng)生成Mg(OH)2、Al(OH)3,接著與N反應(yīng),最后與Al(OH)3反應(yīng)。 答案:(1)①溶液顏色變成紫色?、?.5　0.25 (2)①Cu2++H2SCuS↓+2H+ ②2Fe3++2I-2Fe2++I2 (3)H++OH-H2O Al(OH)3+OH-Al+2H2O