2021届高考化学二轮复习：第3讲-离子反应-Word版含解析.docx

第3讲 离子反应

一、小题对点练
一、离子方程式的正误推断
1．(2022·浙江五校联考)下列离子方程式书写正确的是 (　　)。
A．向澄清石灰水中滴入少量Ca(HCO3)2：Ca2＋＋2HCO＋2OH－===CaCO3↓＋CO＋2H2O
B．已知Ka(HClO)>Ka2(H2CO3)：则有2ClO－＋CO2(少量)＋H2O===CO＋2HClO
C．金溶于王水生成AuCl离子和NO：Au＋4H＋＋4Cl－＋NO===AuCl＋
NO↑＋2H2O
D．向硫酸铝铵溶液中滴加少量Ba(OH)2溶液：NH＋Al3＋＋2SO＋2Ba2＋＋5OH－===AlO＋2BaSO4↓＋NH3·H2O＋2H2O
解析　选项A中不论谁的量不足，溶液中的Ca2＋始终是足量的，因此产物中不行能有CO，A错。由于HClO的电离常数大于H2CO3的二级电离常数，因此HCO和ClO－不能发生反应，即不管CO2是少量还是足量，离子方程式都应为ClO－＋CO2＋H2O===HCO＋HClO，B错。依据反应信息三大守恒可推知C正确。选项D中明确指出Ba(OH)2溶液少量，则离子方程式中不行能消灭AlO，而应生成Al(OH)3，D错。
答案　C
2．(2022·黄石模拟)下列离子方程式正确的是 (　　)。
选项
试验操作
离子方程式
A
在铁和铝混合物中加入足量氢氧化钠溶液，过滤除去铝
2Al＋2OH－＋H2O===2AlO＋2H2↑
B
用盐酸洗涤试管中的氢氧化铜
OH－＋H＋===H2O↓
C
在氯化铝溶液中滴加偏铝酸钾溶液
Al3＋＋3AlO＋6H2O===4Al(OH)3↓
D
用石灰乳与碳酸钠溶液反应制少量氢氧化钠
Ca2＋＋CO===CaCO3
解析　A项，离子方程式未配平，错误；B项，氢氧化铜难溶于水，不行拆成离子形式，错误；D项，石灰乳中氢氧化钙为微溶物质，应写化学式，正确的离子方程式为Ca(OH)2＋CO===CaCO3＋2OH－，错误。
答案　C
3．(2022·太原调研)试验室制备下列气体的离子方程式正确的是 (　　)。
A．用氯化铵与熟石灰混合加热制氨气：NH＋OH－NH3↑＋H2O
B．铜与浓硝酸反应制二氧化氮：Cu＋4H＋＋2NO===Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O
C．软锰矿与浓盐酸反应制氯气：MnO2＋4H＋＋2Cl－===Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O
D．用硫化亚铁与稀硫酸反应制硫化氢：S2－＋2H＋===H2S↑
解析　固体氯化铵与熟石灰的反应，不能写离子方程式，A错误；二氧化锰与浓盐酸反应需要加热，C错误；硫化亚铁犯难溶物不能拆写成的离子形式，正确的离子方程式为FeS＋2H＋===Fe2＋＋H2S↑，D错误。
答案　B
4．(2022·绍兴调测)下列反应的离子方程式书写正确的是 (　　)。
A．向Al2(SO4)3溶液中加入过量氨水：Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH
B．将Fe(OH)2溶于过量的稀硝酸：Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O
C．用NaClO溶液吸取过量的SO2：ClO－＋SO2＋H2O===HSO＋HClO
D．向(CH3COO)2Ba溶液中加入硫酸：Ba2＋＋SO===BaSO4↓
解析　氢氧化铝不能溶于过量的氨水，A正确；硝酸具有强氧化性可将Fe2＋氧化为Fe3＋，B错误；次氯酸根可将＋4价的硫元素氧化为＋6价，C错误；醋酸根离子与氢离子可生成弱电解质醋酸，D错误。
答案　A
二、离子共存
5．(2022·金华二模)常温下，下列溶液中可能大量共存的离子组是 (　　)。
A．c(H＋)＝1×10－12 mol·L－1的溶液中：AlO、S2－、PO、Na＋
B．加入金属镁能产生H2的溶液中：Na＋、HCO、SO、Al3＋
C．能使Al溶解产生H2的溶液中：NH、Na＋、SiO、CO
D．含有大量Fe2＋的溶液中：K＋、Mg2＋、ClO－、SO
解析　c(H＋)＝1×10－12mol·L－1时溶液为碱性，四种离子能够大量共存，A项正确；加入金属镁能产生H2的溶液为酸性溶液，H＋与HCO生成弱电解质H2CO3，且Al3＋与HCO因发生水解相互促进反应不能大量共存，B项错误；能够使Al溶解产生氢气的溶液可能为酸性溶液(SiO、CO不能大量共存)，也可能是碱性溶液(NH不能大量共存)，C项错误；Fe2＋与ClO－因发生氧化还原反应而不能大量共存，D项错误。
答案　A
6．(2022·太原统考)向含有下列各组离子的溶液中通入相应气体后，能大量共存的是 (　　)。
A．通入NO2：Na＋、Fe2＋、Cl－、SO
B．通入NH3：AlO、NH、Na＋、NO
C．通入Cl2：K＋、NH、I－、Cl－
D．通入CO2：Na＋、K＋、NO、SiO
解析　本题考查有限制条件下的离子共存问题。A项通入NO2生成硝酸，
Fe2＋被氧化；C项通入Cl2，I－被氧化；D项通入CO2，生成的H2CO3会与SiO反应生成硅酸沉淀。
答案　B
7．(2022·郑州质检)某溶液中加入铝片有氢气产生，则在该溶液中肯定能大量共存的离子组是 (　　)。
A．Cl－、NO、Ba2＋、Ca2＋
B．SO、CH3COO－、Al3＋、Mg2＋
C．Na＋、K＋、SO、Cl－
D．NH、Ba2＋、Cl－、HCO
解析　加入铝片有氢气产生，原溶液可能是强碱性溶液，也可能是酸性溶液。A项，在有NO存在的酸性溶液中，加入Al反应不能生成H2；B、D项中离子在酸性或强碱性条件下均不能大量共存；C项中四种离子无论在强碱性还是酸性溶液中均能大量共存。
答案　C
8．下列离子在指定溶液中肯定能大量共存的一组是 (　　)。
A．使甲基橙显红色的溶液中：I－、Cl－、NO、Na＋
B．含大量Fe3＋的溶液中：Cl－、Na＋、SO、AlO
C．常温下，＝0.1 mol·L－1的溶液中：Na＋、K＋、SiO、NO
D．在饱和(NH4)2SO4溶液中：K＋、HCO、Na＋、Cl－
解析　选项A中，能使甲基橙显红色的溶液呈酸性，因在酸性溶液中I－和NO将发生氧化还原反应而不能大量共存。选项B中，Fe3＋和AlO发生水解相互促进反应而不能大量共存。选项C中，＝c(H＋)＝0.1 mol·L－1的溶液显强酸性，SiO不能大量存在。选项D中，NH和HCO虽然能相互促进水解，但不能完全水解，在溶液中四种离子是可以大量共存的。
答案　D
三、离子推断
9．(2022·杭州模拟)水溶液X中只可能溶有K＋、Mg2＋、Al3＋、AlO、SiO、SO、CO、SO中的若干种离子。某同学对该溶液进行了如下试验：

下列推断正确的是 (　　)。
A．气体甲肯定是纯洁物
B．沉淀甲是硅酸和硅酸镁的混合物
C．K＋、AlO和SiO肯定存在于溶液X中
D．CO和SO肯定不存在于溶液X中
解析　加入过量盐酸有气体生成，则X中至少含有SO、CO中的一种，有沉淀甲生成则溶液X中肯定含有SiO，有SiO则肯定不含Mg2＋、Al3＋；无色溶液甲加入过量氨水有白色沉淀乙生成，白色沉淀乙肯定是Al(OH)3，则溶液X中肯定含有AlO，依据电荷守恒，溶液中肯定含有阳离子，则只能为K＋，SO不能确定是否含有，故C项正确。
答案　C
10．某溶液中可能含有H＋、NH、Mg2＋、Al3＋、Fe3＋、CO、SO、NO中的几种。①若加入锌粒，产生无色无味的气体；②若加入NaOH溶液，产生白色沉淀，且产生的沉淀量与加入NaOH的物质的量之间的关系如图所示。则下列说法正确的是 (　　)。

A．溶液中的阳离子只有H＋、Mg2＋、Al3＋
B．溶液中n(NH)＝0.2 mol
C．溶液中肯定不含CO，可能含有SO和NO
D．n(H＋)∶n(Al3＋)∶n(Mg2＋)＝1∶1∶1
解析　由①知溶液中肯定含有H＋，肯定没有CO、NO，由②知溶液中肯定含有Mg2＋、Al3＋，由图像可知溶液中还肯定含有NH，且n(NH)＝0.7 mol－0.5 mol＝0.2 mol，n(H＋)＝0.1 mol，n(Al3＋)＝0.8 mol－0.7 mol＝0.1 mol，沉淀Al3＋、Mg2＋共消耗0.4 mol OH－，其中沉淀Al3＋消耗0.3 mol OH－，沉淀Mg2＋消耗0.1 mol OH－，依据Mg2＋～2OH－，可得n(Mg2＋)＝0.05 mol，故只有选项B正确。
答案　B
11．(2022·衢州检测)某无色溶液中可能含有：①Na＋、②Ba2＋、③Cl－、④Br－、⑤SO、⑥SO中的一种或几种，依次进行下列试验，且每步所加试剂均过量，观看到的现象如下：
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(2)所得的溶液中加入Ba(NO3)2溶液和稀HNO3
有白色沉淀产生
(4)
将(3)中的溶液过滤，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．确定含有的离子是①④⑤
B．确定没有的离子是②⑤
C．可能含有的离子是①②⑥
D．不能确定的离子是①③⑥
解析　由(1)可知溶液显碱性，确定有SO(水解使溶液显碱性)，故确定没有Ba2＋，则确定有Na＋；由(2)可知肯定有Br－；由(3)可确定有SO，但无法确定原溶液中是否有SO，由于(2)加入了氯水，可将SO氧化成SO，同时生成了Cl－，所以通过(4)无法确定是否有Cl－。
答案　A
二、大题冲关练
12．小军同学对SO2分别与BaCl2溶液、Ba(OH)2溶液的反应进行试验探究。
(1)少量的SO2通入Ba(OH)2溶液中反应的离子方程式为________，过量的SO2通入Ba(OH)2溶液中反应的离子方程式为_______________________________ ________________________________。
(2)在BaSO3中加入盐酸后反应的离子方程式为________________，加入稀硝酸后反应的离子方程式为____________________________________________
_________________________________________________________________。
(3)小军同学将SO2通入BaCl2溶液中，消灭了特别现象，看到了少量的白色沉淀，为探究该白色沉淀的成分，他设计了如下试验流程：

则操作①的名称为________，试剂A的化学式为________。
(4)试验表明，小军加入试剂A后，白色沉淀未见溶解，则该白色沉淀的成分是________(填化学式)，则产生该白色沉淀的离子方程式是________________ ______________________________________________________。
解析　(1)少量的SO2通入Ba(OH)2溶液中，发生反应：SO2＋Ba2＋＋2OH－===BaSO3↓＋H2O，过量的SO2通入Ba(OH)2溶液中可以理解为生成的BaSO3与SO2、H2O连续反应：BaSO3＋SO2＋H2O===Ba2＋＋2HSO，将两个离子方程式叠加得到的总离子方程式为SO2＋OH－===HSO。(2)盐酸的酸性比亚硫酸的酸性强，BaSO3与盐酸反应能生成亚硫酸(分解放出SO2)；硝酸有强氧化性，能将SO氧化为SO。(3)加入试剂A的目的是排解BaSO3的干扰，所以不能是HNO3、H2SO4，可以是稀盐酸。(4)白色沉淀不溶解，说明白色沉淀是BaSO4，缘由是2SO2＋2Ba2＋＋O2＋2H2O===2BaSO4↓＋4H＋。
答案　(1)SO2＋Ba2＋＋2OH－===BaSO3↓＋H2O　SO2＋OH－===HSO　(2)BaSO3＋2H＋===Ba2＋＋H2O＋SO2↑　3BaSO3＋2H＋＋2NO===3BaSO4＋H2O＋2NO↑　(3)过滤　HCl　(4)BaSO4　2SO2＋2Ba2＋＋O2＋2H2O===2BaSO4↓＋4H＋
13．(2022·绍兴统考)A、B、C、D四种可溶的化合物(所含离子各不相同)，分别由阳离子Na＋、Mg2＋、Al3＋、Ba2＋和阴离子OH－、Cl－、SO、CO两两组合而成。为了确定这四种化合物的成分，某同学进行了如下试验操作：
①将四种化合物各取适量配成溶液，分别装入四支试管。
②把A溶液分别滴入另外三种溶液中，记录试验现象如下：
B溶液白色沉淀沉淀不溶解
C溶液白色沉淀沉淀不溶解
D溶液白色沉淀沉淀部分溶解
③向B溶液中滴入D溶液，无明显试验现象。
请回答下列问题：
(1)写出它们的化学式：
A________；B________；C________；D________；
(2)上述②的第三次试验，再加入A，沉淀部分溶解的离子方程式为________ ________________________________________________________________。
(3)若向C溶液中滴入D溶液，可能消灭的试验现象是
_________________________________________________________________。
用离子方程式表示其缘由：______________________________________。
解析　分析4种阳离子和4种阴离子之间的关系可知：CO只能与Na＋结合成Na2CO3，则OH－只能与Ba2＋结合成Ba(OH)2。对比试验②可知A为Ba(OH)2，D溶液中生成的白色沉淀再加Ba(OH)2溶液后沉淀部分溶解，说明D是Al2(SO4)3。依据试验③可确定B是MgCl2，则C是Na2CO3。(3)中CO与Al3＋发生水解相互促进反应生成气体和沉淀。
答案　(1)Ba(OH)2　MgCl2　Na2CO3　Al2(SO4)3
(2)Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O
(3)冒出大量气泡，同时生成白色沉淀
2Al3＋＋3CO＋3H2O===2Al(OH)3↓＋3CO2↑
14．有A、B、C、D、E五种常见化合物，都是由下表中的离子形成：
阳离子
K＋
Na＋
Cu2＋
Al3＋
阴离子
SO
HCO
NO
OH－
为了鉴别上述化合物，分别完成以下试验，其结果是：
①将它们溶于水后，D为蓝色溶液，其他均为无色溶液；
②将E溶液滴入C溶液中消灭白色沉淀，连续滴加，沉淀溶解；
③进行焰色反应，仅有B、C为紫色(透过蓝色钴玻璃)；
④在各溶液中加入硝酸钡溶液，再加过量稀硝酸，只有A中放出无色气体，只有C、D中产生白色沉淀；
⑤将B、D两溶液混合，未见沉淀或气体生成。
依据上述试验填空：
(1)写出B、D的化学式：
B：____________、D：____________。
(2)写出A溶液与E溶液反应的离子方程式：____________________________
__________________________________________________________________
_________________________________________________________________。
(3)C常用作净水剂，用离子方程式表示其净水原理：______________________
__________________________________________________________________
_________________________________________________________________。
(4)在A溶液中加入少量澄清石灰水，其离子方程式为
__________________________________________________________________
_________________________________________________________________。
(5)向C溶液中加入过量E溶液，反应的离子方程式为
__________________________________________________________________
_________________________________________________________________。
(6)向100 mL 1.0 mol·L－1 C溶液中加入1.0 mol·L－1 E溶液，若要使生成沉淀质量最大，则加入E的体积为________mL。
解析　试验①说明D中含有Cu2＋；试验②说明C中含有Al3＋，E中含有
OH－；试验③说明B、C中含有K＋；试验④说明A中含有HCO，C、D中含有SO；试验⑤说明B、D之间不发生反应。综合上述分析可知，A是NaHCO3，B是KNO3，C是KAl(SO4)2，D是CuSO4，E是NaOH。(6)KAl(SO4)2与NaOH的物质的量之比为1∶3时，生成Al(OH)3沉淀的质量最大，KAl(SO4)2的物质的量是0.1 mol，则NaOH的物质的量是0.3 mol，所以其体积是300 mL。
答案　(1)KNO3　CuSO4
(2)HCO＋OH－===CO＋H2O
(3)Al3＋＋3H2OAl(OH)3(胶体)＋3H＋
(4)2HCO＋Ca2＋＋2OH－===CaCO3＋2H2O＋CO
(5)Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O
(6)300
15．(2022·台州调考)某化学争辩性学习小组对某无色水样的成分进行检验，已知该水样中只可能含有K＋、Mg2＋、Fe3＋、Cu2＋、Al3＋、Ag＋、Ca2＋、CO、SO、Cl－中的若干种离子。该小组同学取100 mL水样进行试验，向水样中先滴加硝酸钡溶液，再滴加1 mol·L－1的硝酸，试验过程中沉淀质量的变化状况如图所示：

(1)水样中肯定含有的阴离子是________，其物质的量浓度之比为________。
(2)写出BC段所表示反应的离子方程式：____________________________。
(3)由B点到C点变化过程中消耗硝酸的体积为________。
(4)试依据试验结果推断K＋是否存在？________(填“是”或“否”)；若存在，K＋的物质的量浓度c(K＋)的范围是________。(若K＋不存在，则不必回答该问)
(5)设计简洁试验验证原水样中可能存在的离子：________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
_________________________________________________________________。(写出试验步骤、现象和结论)
解析　该水样为无色溶液，所以Fe3＋、Cu2＋不存在；依据图像知，加入硝酸钡溶液产生沉淀，加入稀硝酸，沉淀部分溶解，所以，原水样中肯定含有SO、CO。又由于Al3＋与CO发生水解相互促进反应，CO与Ag＋、Ca2＋、
Mg2＋发生反应生成沉淀不能大量共存，所以，Al3＋、Ag＋、Ca2＋、Mg2＋不存在。n(SO)＝n(BaSO4)＝＝0.01 mol；n(CO)＝n(BaCO3)＝＝0.02 mol，＝。原溶液中可能含有Cl－，依据电解质溶液呈电中性原则，阳离子K＋确定存在。依据电荷守恒有0.01 mol×2＋0.02 mol×2＋n(Cl－)＝n(K＋)，推知：n(K＋)≥0.06 mol，则c(K＋)≥＝0.6 mol·L－1。
答案　(1)SO、CO　1∶2
(2)BaCO3＋2H＋===Ba2＋＋CO2↑＋H2O
(3)40 mL
(4)是　c(K＋)≥0.6 mol·L－1
(5)取少量水样于试管中，向试管中加入过量的硝酸钡溶液和稀硝酸，待沉淀完全和没有气泡生成后，向上层清液中滴加适量硝酸银溶液，若产生白色沉淀，则原水样中含Cl－，若没有白色沉淀，则原水样中不含Cl－