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离子反应
(时间:45分钟 满分:100分)
一、选择题(本题共9小题,每小题5分,共45分,每小题只有一个选项符合题目要求)
1.(2015河南南阳模拟)下列物质按纯净物、混合物、强电解质、弱电解质、非电解质的组合中,正确的是( )
选项
纯净物
混合物
强电解质
弱电解质
非电解质
A
盐酸
水煤气
硫酸
醋酸
水银
B
冰醋酸
福尔马林
苛性钠
碘化氢
乙醇
C
火碱
蔗糖溶液
氯化钠
氨水
三氧化硫
D
胆矾
氯水
硫酸钡
次氯酸
氨气
答案:D
解析:A项、C项中盐酸和氨水为混合物,B项中碘化氢为强电解质。
2.(2015天津理综)下列关于物质或离子检验的叙述正确的是( )
A.在溶液中加KSCN,溶液显红色,证明原溶液中有Fe3+,无Fe2+
B.气体通过无水CuSO4,粉末变蓝,证明原气体中含有水蒸气
C.灼烧白色粉末,火焰呈黄色,证明原粉末中有Na+,无K+
D.将气体通入澄清石灰水,溶液变浑浊,证明原气体是CO2〚导学号95380200〛
答案:B
解析:SCN-与Fe3+反应,使溶液呈红色,只能证明溶液中含Fe3+,而无法确定是否含有Fe2+,A项错误;CuSO4(白色)+5H2OCuSO4·5H2O(蓝色),可检验水的存在,B项正确;观察钾元素的焰色反应应透过蓝色钴玻璃,C项错误;SO2也可使澄清石灰水变浑浊,D项错误。
3.(2015江苏盐城模拟)25 ℃时,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是( )
A.0.1 mol·L-1 NH4HCO3溶液:K+、Na+、S、OH-
B.能使pH试纸显红色的溶液:Na+、N、I-、N
C.0.1 mol·L-1 CH3COONa溶液:Mg2+、Cl-、H+、S
D.=0.1 mol·L-1的溶液:K+、Na+、N、Si
答案:D
解析:A项,N、HC均与OH-反应,在溶液中不能大量共存;B项,使pH试纸显红色的溶液呈酸性,酸性条件下N能把I-氧化;C项,CH3COO-与H+不能大量共存;D项,=0.1 mol·L-1的溶液呈碱性,四种离子不反应。
4.(2015济南模拟)下列有关离子方程式书写正确的是( )
A.在强碱溶液中次氯酸钠与Fe(OH)3反应生成Na2FeO4:3ClO-+2Fe(OH)32Fe+3Cl-+H2O+4H+
B.从酸化的海带灰浸出液中提取碘:2I-+H2O2I2+2OH-
C.以金属银为阳极电解饱和硫酸铜溶液:Cu2++2H2OCu+O2↑+4H+
D.过氧化氢能使酸性KMnO4溶液退色:5H2O2+2Mn+6H+2Mn2++5O2↑+8H2O
答案:D
解析:在强碱溶液中不可能生成H+,A项错误;生成物中的I2与OH-可发生反应,B项错误;以金属银为阳极电解饱和硫酸铜溶液,则阳极是银溶解,而不是生成氧气,C项错误;符合电子守恒、电荷守恒、原子守恒,D项正确。
5.能正确表示下列反应的离子方程式为( )
A.硫化亚铁溶于稀硝酸中:FeS+2H+Fe2++H2S↑
B.NH4HCO3溶于过量的NaOH溶液中:HC+OH-C+H2O
C.少量SO2通入苯酚钠溶液中:C6H5O-+SO2+H2OC6H5OH+HS
D.大理石溶于醋酸中:CaCO3+2CH3COOHCa2++2CH3COO-+CO2↑+H2O
答案:D
解析:硝酸有强氧化性,能把Fe2+和H2S氧化,A项错误;N也能与OH-发生反应,B项错误;SO2少量,产物为S,不是HS,C项错误;CaCO3是一种难溶于水的物质,不能拆分,CH3COOH是弱电解质,不能拆分,醋酸钙为易溶于水的盐,需要拆分,D项正确。
6.(2015山东青岛一模)某溶液可能含有Na+、Fe3+、Br-、I-、HC、S、N等离子。①向该溶液中滴加氯水,无气泡产生,溶液呈橙色;②向橙色溶液中加入BaCl2溶液产生白色沉淀;③向橙色溶液中滴加淀粉溶液未变蓝,则在该溶液中肯定存在的离子组是( )
A.Na+、I-、S B.Na+、Br-、S
C.Fe3+、Br-、N D.Na+、Br-、N
答案:B
解析:①向该溶液中滴加氯水,无气泡产生,溶液呈橙色,说明无HC,含有Br-;②向橙色溶液中加入BaCl2溶液产生白色沉淀,说明含有S,从而进一步说明原溶液含有S;③向橙色溶液中滴加淀粉溶液未变蓝,说明没有I2,从而进一步说明原溶液没有I-,因此该溶液中肯定存在的离子组是Na+、Br-、S。
7.(2015吉林长春期末)浓度均为0.1 mol·L-1的三种溶液等体积混合,充分反应后没有沉淀产生的一组是( )
A.BaCl2、NaOH、NaHCO3
B.Na2CO3、MgCl2、H2SO4
C.AlCl3、NH3·H2O、NaOH
D.Ba(OH)2、CaCl2、Na2SO4
答案:B
解析:A项,Ba2++OH-+HCBaCO3↓+H2O,反应后有BaCO3沉淀;C项,Al3++3OH-Al(OH)3↓,Al3++3NH3·H2OAl(OH)3↓+3N,反应后有Al(OH)3沉淀;D项,Ba2++SBaSO4↓,反应后有BaSO4沉淀。
8.(2015重庆调研)某同学欲配制符合下列条件的溶液,其中能达到目的的是( )
①只含0.1 mol Na+、0.2 mol Mg2+、0.1 mol Cl-和0.1 mol N的溶液
②只含0.1 mol N、0.1 mol Ca2+、0.1 mol C和0.1 mol Cl-的溶液
③常温时,0.5 mol·L-1的Ca(OH)2溶液
④常温时,pH=3的含有Cu2+、H+、S的溶液
A.①④ B.④ C.②③ D.③④
答案:B
解析:①溶液要呈电中性,即阳离子所带的正电荷数要与阴离子所带的负电荷数相等,而只含0.1 mol Na+、0.2 mol Mg2+、0.1 mol Cl-和0.1 mol N的溶液中,阳离子所带的正电荷的物质的量为n=0.1 mol+0.2 mol2=0.5 mol,阴离子所带的负电荷的物质的量为n=0.1 mol+0.1 mol=0.2 mol,溶液不呈电中性,故①错误;②在溶液中,Ca2+和C不能大量共存,无法配制该溶液,故②错误;③1 L 0.5 mol·L-1的Ca(OH)2溶液中含有0.5 mol氢氧化钙,氢氧化钙的质量为74 g·mol-10.5 mol=37 g,1 L该溶液的质量约为1 000 g,则该氢氧化钙溶液的溶解度约为100 g≈3.84 g,而氢氧化钙为微溶物,其溶解度小于1 g,所以无法配制该浓度的氢氧化钙溶液,故③错误;④常温时,pH=3的溶液中氢离子浓度为0.001 mol·L-1,Cu2+、H+、S之间不反应,可以大量共存,故④正确。
9.(2015安徽合肥质检)将CO2气体缓缓通入到含有等物质的量的KOH、Ba(OH)2和K[Al(OH)4]的混合溶液中,直至过量,生成沉淀的物质的量与所通CO2的体积关系如图所示(假设每步反应均完全)。下列关于整个反应进程中的各种描述不正确的是( )
A.a~b段与c~d段所发生的反应相同
B.b~c段反应的离子方程式是2[Al(OH)4]-+CO22Al(OH)3↓+C+H2O
C.O~a段反应的化学方程式是Ba(OH)2+CO2BaCO3↓+H2O
D.d~e段沉淀的减少是由碳酸钡固体的消失所致〚导学号95380201〛
答案:A
解析:根据题意,O~a段的反应为Ba(OH)2+CO2BaCO3↓+H2O;a~b段的反应为2KOH+CO2K2CO3+H2O;b~c段的反应为2K[Al(OH)4]+CO22Al(OH)3↓+K2CO3+H2O;c~d段的反应为K2CO3+H2O+CO22KHCO3;d~e段的反应为BaCO3+H2O+CO2Ba(HCO3)2,A项错误。
二、非选择题(本题共4个小题,共55分)
10.(9分)(1)(2014重庆高考节选)月球含有H、He、N、Na、Mg、Si等元素,是人类未来的资源宝库。月球上某矿石经处理得到的MgO中含有少量SiO2,除去SiO2的离子方程式为
。
(2)(2014新课标全国卷Ⅱ节选)铅及其化合物可用于蓄电池、耐酸设备及X射线防护材料等。
①PbO2与浓盐酸共热生成黄绿色气体,反应的化学方程式为
。
②PbO2可由PbO与次氯酸钠溶液反应制得,反应的离子方程式为
。
答案:(1)SiO2+2OH-Si+H2O
(2)①PbO2+4HCl(浓)PbCl2+Cl2↑+2H2O
②PbO+ClO-PbO2+Cl-
解析:(1)利用SiO2可与NaOH溶液反应生成可溶于水的Na2SiO3,而MgO不能,可除去MgO中的SiO2。(2)①由题意,生成黄绿色气体应为氯气,氯元素化合价升高,则铅元素化合价降低,所以写出反应方程式:PbO2+4HCl(浓)PbCl2+Cl2↑+2H2O。②由题意,PbO做还原剂,NaClO做氧化剂,发生反应:PbO+ClO-PbO2+Cl-。
11.(2015江西南昌调研)(15分)某无色溶液中可能含有H+、N、Mg2+、Fe3+、Al3+、S、HC等离子,当向溶液中加入一定浓度NaOH溶液时,生成沉淀的物质的量随加入NaOH溶液的体积关系如图所示。
请回答下列问题:
(1)a~b段生成的沉淀的化学式为 ;
(2)c~d段沉淀减少的化学方程式为
;
(3)简述b~c段沉淀物质的量不变的原因:
;
(4)原溶液中一定含有的离子的物质的量之比为
。
答案:(1)Al(OH)3、Mg(OH)2
(2)Al(OH)3+NaOHNa[Al(OH)4]
(3)加入的NaOH与原溶液中的N反应生成NH3·H2O
(4)n(H+)∶n(Al3+)∶n(Mg2+)∶n(N)∶n(S)=2∶2∶3∶4∶9
解析:由于溶液为无色,则Fe3+不存在;反应过程中有沉淀生成,且部分沉淀溶解,则溶液中一定含有Al3+、Mg2+,一定不含HC,又O~a段无沉淀产生,则发生的反应为H++OH-H2O,再由图像变化分析知,b~c段为N发生反应,则溶液中一定含有的离子为H+、N、Mg2+、Al3+,再根据溶液呈电中性知,溶液中一定含有S。(1)a~b段生成的沉淀为Al(OH)3和Mg(OH)2。(2)c~d段为沉淀的溶解,发生的反应为Al(OH)3+NaOHNa[Al(OH)4]。(3)b~c段沉淀不发生变化的原因是加入的NaOH与原溶液中的N反应生成NH3·H2O。(4)O~a:H++OH-H2O;a~b:Mg2++2OH-Mg(OH)2↓、Al3++3OH-Al(OH)3↓;b~c:N+OH-NH3·H2O;c~d:Al(OH)3+OH-[Al(OH)4]-。结合图像中各离子消耗NaOH溶液的体积及溶液呈电中性可计算出原溶液中各离子的物质的量之比为n(H+)∶n(Al3+)∶n(Mg2+)∶n(N)∶n(S)=2∶2∶3∶4∶9。
12.(13分)某种溶液仅含下表离子中的5种(不考虑水的电离与离子水解),且各种离子的物质的量均为1 mol。
阳离子
K+ Ba2+ Fe2+ Al3+ Fe3+ Mg2+
阴离子
OH- HC C Cl- N S
若向原溶液中加入足量的盐酸,有无色气体生成。经分析反应后溶液中阴离子的种类没有变化。
(1)溶液中 (填“一定”“一定不”或“可能”)含有HC或C,理由是
。
(2)原溶液中所含的阴离子为 ,阳离子为 。
(3)向原溶液中加入足量的盐酸,有无色气体生成的离子反应方程式为
。
(4)向原溶液中加入足量的氢氧化钠溶液,充分反应后将沉淀过滤、洗涤、干燥灼烧至恒重,得到固体质量为 g。
答案:(1)一定不 HC与C均可与盐酸反应生成二氧化碳,使阴离子种类有所变化
(2)Cl-、N、S Fe2+、Mg2+
(3)3Fe2++N+4H+3Fe3++NO↑+2H2O
(4)120
解析:向原溶液中加入足量的盐酸,反应后溶液中阴离子的种类没有变化,则原溶液中不存在OH-、HC、C,一定存在Cl-,又因为产生无色气体,只能是Fe2+与N、H+反应生成的NO,可确定原溶液中含有Fe2+、N、Cl-各1 mol,因溶液中有5种离子,溶液中一定还含有1 mol S,而阳离子只能是Mg2+,且物质的量为1 mol。
(3)生成无色气体的离子方程式为3Fe2++N+4H+3Fe3++NO↑+2H2O。
(4)向原溶液中加入足量NaOH溶液,过滤、洗涤、干燥灼烧生成0.5 mol Fe2O3和1 mol MgO,故固体质量为120 g。
13.(2015陕西榆林模拟)(18分)某无色溶液中含K+、Cl-、OH-、S、S,为检验溶液中所含的各种阴离子,限用的试剂有:盐酸、硝酸、硝酸银溶液、硝酸钡溶液、溴水和酚酞溶液。检验其中OH-的实验方法略,检验其他阴离子的过程如图所示。
(1)图中试剂①~⑤溶质的化学式分别是
① ;② ;
③ ;④ ;
⑤ 。
(2)图中现象a、b、c表明检验出的离子分别是
a ,b ,c 。
(3)白色沉淀A加试剂②反应的离子方程式是
。
(4)无色溶液C加试剂③的主要目的是
。
(5)白色沉淀A若加试剂③而不加试剂②,对实验的影响是
。
(6)气体E通入试剂④发生反应的离子方程式是
。
〚导学号95380202〛
答案:(1)Ba(NO3)2 HCl HNO3 Br2 AgNO3
(2)S S Cl-
(3)BaSO3+2H+Ba2++SO2↑+H2O
(4)中和OH-,防止对Cl-的检验产生干扰
(5)会使S对S的检验产生干扰,不能确定S和S是否存在
(6)SO2+Br2+2H2O4H++S+2Br-
解析:加过量试剂①产生白色沉淀A,再加试剂②时产生气体E。试剂①应为Ba(NO3)2,则A为BaSO4和BaSO3,试剂②为盐酸而不能为硝酸。气体E为SO2,则试剂④应为溴水。检验Cl-,应用AgNO3和稀硝酸,所以试剂⑤为AgNO3。
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