2023版高考化学一轮复习2.2离子反应练习含解析新人教版.doc

离子反响
2023年某地环保部门抓获了几名向河流中偷排废水的不法分子，不法分子供述其偷排的废水中可能含有：Na+、N、Fe2+、Cu2+、Al、S、N、I-中的假设干种，环保部门检测该废水成分时做了如下实验：
Ⅰ.常温下用pH试纸测得废水的pH=13。
Ⅱ.将0.1 mL废水一次性参加足量稀硫酸中，产生无色气体，该无色气体在空气中变为红棕色。
问题1：废水中肯定存在的离子是什么？肯定不存在的离子是什么？(素养角度——证据推理与模型认知)
提示：该废水的pH=13，呈碱性，一定不存在N、Fe2+、Cu2+，根据溶液呈电中性，判断出溶液中一定含有Na+。向废水中参加足量稀硫酸，产生能在空气中变为红棕色的无色气体NO，说明废水中一定含有N和I-。
问题2：写出实验Ⅱ中生成无色气体的离子方程式，同时写出高中实验室中制备该无色气体的化学方程式？(素养角度——宏观辨识与微观探析)
提示：N和I-在酸性条件下反响的离子方程式为2N+6I-+8H+3I2+2NO↑+4H2O；高中实验室中利用Cu和稀硝酸制备NO，化学方程式为3Cu+8HNO3
3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。
问题3：请设计实验证明废水中是否含有Al。(素养角度——科学探究与创新意识)
提示：欲证明废水中是否含有Al，应用其氢氧化物的两性，具体实验方案为取少量原废水溶液于试管中，通入过量的CO2，假设有白色沉淀生成，说明废水中含有Al。实验Ⅱ中参加足量稀硫酸，如果原废液中含有Al，那么Al将会转化为Al3+，故也使用方案：取少量实验Ⅱ所得溶液，参加过量的氨水，假设有白色沉淀产生，说明废水中含有Al。
1.以下实验操作和现象所得结论正确的选项是 (　　)
选项
实验操作
现象
结论
A
向某无色溶液中滴加稀盐酸
溶液变浑浊
原溶液中一
定存在Ag+
B
向某无色溶液中滴加稀NaOH溶液
未观察到
明显现象
原溶液中不
存在N
C
向酸性KMnO4溶液中通入SO2
溶液紫红
色褪去
SO2具有
复原性
D
向某溶液中通入Cl2，再滴入KSCN溶液
溶液变红
原溶液中含
有Fe2+
【解析】选C。遇盐酸变浑浊，溶液中可能存在Si，A项错误；溶液中含有少量N，且未加热，所以NH3可能未放出，B项错误；酸性KMnO4溶液褪色能证明SO2具有复原性，C项正确；向某溶液中通入Cl2，再滴入KSCN溶液，溶液变红，说明原溶液中含有Fe3+或Fe2+或二者均有，D项错误。
2.(2023·宁夏三市联考)某强酸性无色透明溶液中可能含Fe2+、Cu2+、Fe3+、Al3+、N、Na+、HC、S、Cl-、Br-中几种离子，进行如下实验：
以下推断正确的选项是 (　　)
A.气体R能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色
B.白色沉淀1可能是Al(OH)3和BaCO3的混合物
C.待测溶液一定含N、S、Cl-、Br-
D.待测溶液一定不含Fe3+、Al3+、Na+、HC
【解析】选A。依题意，强酸性溶液中不能大量存在HC，无色溶液不存在Fe2+、Cu2+、Fe3+，气体R是NH3，A项正确；白色沉淀1是硫酸钡，B项错误；白色沉淀2是氯化银，氯离子可能来自氯水，原溶液中不一定存在氯离子，C项错误；待测液可能含有Al3+、Na+，D项错误。
3.(2023·衡水模拟)某溶液中仅含以下离子中的几种。
阴离子
S、S、C、Al
阳离子
Ba2+、Mg2+、N、Cu2+
：①常温下用pH计测得溶液pH=7；
②假设向原溶液中参加AlCl3溶液，产生白色沉淀和无色无味气体；
③假设向原溶液中参加过量的盐酸，最终只产生无色无味气体。
请答复以下问题：
(1)原溶液中一定存在的阳离子为__________。 
(2)由上述实验可知原溶液中__________(填“一定〞“可能〞或“一定不〞)含有Al，原因是__ __________。 
(3)实验②中发生反响的离子方程式为 __________。 
(4)原溶液中阳离子的总浓度等于 __________ [用溶液中的阴离子浓度表示，如c(M-)]。 
【解析】(1)向原溶液中参加AlCl3溶液，产生白色沉淀和无色无味气体，说明原溶液中一定存在C，根据离子共存原理，可知溶液中一定不存在Ba2+、Mg2+和Cu2+，一定存在N；(2)Al与N易双水解而不能共存，所以原溶液中一定不含Al；(3)原溶液中参加过量的盐酸，最终只产生无色无味气体，说明不存在S；又因为原溶液呈中性，所以不存在S，存在的离子为N、C。实验②中发生反响的离子方程式为3C+2Al3++3H2O3CO2↑+
2Al(OH)3↓；(4)根据电荷守恒可得原溶液中存在c(N)=2c(C)+c(HC)。
答案：(1)N　(2)一定不　原溶液中存在N，而N与Al不能共存
(3)3C+2Al3++3H2O3CO2↑+2Al(OH)3↓
(4)2c(C)+c(HC)
【加固训练】
　　某无色溶液中含有K+、Cl-、OH-、S、S，为检验溶液中所含的某些阴离子，限用的试剂有：盐酸、硝酸、硝酸银溶液、硝酸钡溶液、溴水和酚酞试液。检验其中OH-的实验方法略，检验其他阴离子的过程如下图。
(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说明检验出的离子分别是：
a__________、b__________、c__________。 
(3)白色沉淀A加试剂②反响的离子方程式是 __________。 
(4)无色溶液A加试剂③的主要目的是 __________。 
(5)白色沉淀A假设加试剂③而不加试剂②，对实验的影响是__________。 
(6)气体B通入试剂④发生反响的离子方程式是 __________。 
【解析】 该题的实验目的是检验无色溶液中的阴离子：Cl-、OH-、S、S，据框图分析，试剂①将其分为两组，而试剂②又将沉淀A局部溶解，其中沉淀B没被溶解，据此可判断沉淀A的成分为BaSO4和BaSO3，而气体B一定是SO2。据题中所给被选试剂，试剂①必定是Ba(NO3)2溶液，试剂②必是稀盐酸，试剂④必是溴水。溶液A中必含Cl-、OH-、K+(原有)和Ba2+、N(新参加)，向其中先加试剂③无沉淀又参加试剂⑤时出现白色沉淀，不难推出试剂③应为稀硝酸，目的是中和OH-而保证下一步用试剂⑤(AgNO3)检验Cl-。
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，不能确认S是否存在
(6)SO2+Br2+2H2O4H++S+2Br-
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