2017高考化学大二轮复习第1部分知识整合专题1化学基本概念第3讲

第3讲 离子反应

[限时50分钟，满分70分]

一、选择题(包括7个小题，每小题5分，共35分)

1．(2016·长春模拟)下列各组离子中，在给定条件下能够大量共存的是 A．通入足量CO2后的溶液中：Na、SiO3、CH3COO、CO3 B．无色溶液中：Mg、MnO4、SO4、K

C.酸性溶液中可能大量存在Na、ClO、SO4、I D．c(H)/c(OH)=10的溶液中：NH4、Al、NO3、Cl

解析 A、二氧化碳和硅酸根离子反应生成硅酸沉淀，和碳酸根离子反应生成碳酸氢根离子，不能共存，不选A；B、高锰酸根离子有颜色，不选B；C、酸性溶液中次氯酸根离子氧化碘离子，错误，不选C；D、溶液为酸性，四种离子不反应。

答案 D

2．(2015·山东高考)下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是 A．向稀HNO3中滴加Na2SO3溶液：SO3＋2H===SO2↑＋H2O

B．向Na2SiO3溶液中通入过量SO2：SiO3＋ SO2＋ H2O===H2SiO3↓＋SO3 C．向Al2(SO4)3溶液中加入过量的NH3·H2O： Al＋4NH3·H2O===[Al(OH)4]＋4NH4 D．向CuSO4溶液中加入Na2O2：

2Na2O2＋2Cu＋2H2O===4Na＋2Cu(OH)2↓＋O2↑

解析 A项，稀硝酸与SO3发生氧化还原反应，错误；B项，Na2SiO3溶液中通入过量SO2

生成HSO3，错误；C项，Al2(SO4)3溶液中加入过量的NH3·H2O，生成Al(OH)3沉淀，错误；D项，Na2O2与H2O反应生成NaOH和O2, NaOH与CuSO4反应生成Cu(OH)2和Na2SO4，两个方程式加和可得离子方程式，正确。

答案 D

3．(2016·衡水模拟)用惰性电极电解某无色溶液时，有如下实验现象：阳极上有无色气体产生；阴极附近有白色沉淀生成。则原溶液中可能大量共存的离子组是

A．Na、Ba、NO3、Cl C．CO3、K、Cl、Na

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12

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＋

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2－

B．H、Mg、Na、SO4 D．Fe、NO3、SO4、Na

2＋

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2－

＋

＋2＋＋2－

－

解析 A．Na、Ba、NO3、Cl用惰性电极电解时，阴极上不会生成白色沉淀，阳极上放出黄绿色Cl2，故A错误；B.H、Mg、Na、SO4之间不发生反应，且都是无色离子，且用惰性电极电解时阳极生成氧气、阴极生成氢氧化镁沉淀，满足题干要求，故B正确；C.CO3、K、Cl、Na离子用惰性电极电解时，阴极上不会生成白色沉淀，阳极上有黄绿色

1

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2＋

＋

2－

气体放出，故C错误；D.Fe为有色离子，不满足溶液无色的要求，故D错误；答案为B。

答案 B

4．(2016·石家庄模拟)下列反应的离子方程式书写正确的是 A．将Al条投入NaOH溶液中：Al＋OH＋H2O ===AlO2＋H2↑ B．铜溶于稀硝酸中：Cu＋4H＋2NO3===Cu＋2NO2↑＋2H2O

C．碳酸氢钙溶液中加入过量的氢氧化钠溶液：HCO3＋OH===CO3＋H2O D．向碳酸钠溶液中逐滴加入与之等体积等物质的量浓度的稀醋酸： CO3＋CH3COOH===CH3COO＋HCO3

解析 A、不满足质量守恒定律，应为2Al＋2OH＋2H2O===2AlO2＋3H2↑，故A错误；B、稀硝酸的还原产物是一氧化氮，故B错误；C、碳酸氢钙溶液中加入过量的氢氧化钠溶液的离子方程式为：Ca＋2HCO3＋2OH===CaCO3↓＋ CO3＋2H2O，故C错误；D.醋酸为弱电解质，保留化学式，正确。

答案 D

5．(双选)(2015·上海高考)离子方程式2Ca＋ 3HCO3＋3OH―→2CaCO3↓＋CO3 ＋ 3H2O可以表示

A．Ca(HCO3)2与NaOH溶液反应 B．NaHCO3与澄清石灰水反应 C．Ca(HCO3)2与澄清石灰水反应 D．NH4HCO3与澄清石灰水反应

解析 A．Ca(HCO3)2与NaOH溶液按照2∶3混合，会发生反应，离子方程式是2Ca＋3HCO3＋3OH―→2CaCO3↓＋CO3＋3H2O，正确。B.NaHCO3与澄清石灰水按照3∶2混合，发生反应，离子方程式是2Ca＋3HCO3＋3OH―→2CaCO3↓＋CO3＋3H2O，正确。C.Ca(HCO3)2与澄清石灰水反应，离子方程式是Ca2＋＋HCO3＋OH―→CaCO3↓＋H2O，错误。D.NH4HCO3与澄清石灰水反应的离子方程式是Ca＋HCO3＋NH4＋2OH―→CaCO3↓＋NH3·H2O＋H2O，错误。

答案 AB

6．(2016·常德模拟)某澄清透明溶液中只可能含有①Al ②Mg ③Fe ④Fe ⑤H ⑥CO3 ⑦NO3中的几种，向该溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量，生成沉淀的质量与NaOH的物质的量的关系如图所示。则该溶液中一定含有的离子是

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2－－

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＋

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2＋

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2＋

A．②⑤⑥⑦

B．②③⑤⑦

2

C．①②③⑥⑦ D．①②③④⑤⑦

解析 向该溶液中加入一定量 NaOH溶液的过程中，开始没有沉淀，说明溶液呈酸性，则一定含有大量的H离子，在酸性溶液中CO3离子分别与H离子反应生成CO2气体而不能存在，根据溶液的电中性可知一定含有阴离子，则只有NO3离子符合，含硝酸根离子、氢离子，即相当于硝酸存在，亚铁离子因为和硝酸之间发生氧化还原反应一定不能存在，而后随着氢氧化钠的加入会有沉淀，能够生成沉淀的是①Al，②Mg，③Fe中的一种或几种，但是氢氧化铝能溶于过量的碱中，沉淀量会出现减小的迹象，但是没有出现，所以一定没有Al，根据沉淀量达到最大消耗氢氧化钠的量是3 mol，若生成的沉淀全部是1 mol氢氧化铁，其质量是107 g，若全部是氢氧化镁，其质量是87 g，现在沉淀的质量是100 g，可以知道一定含有镁离子，综上可知一定含有的离子是：②Mg，③Fe，⑤H，⑦NO3。

答案 B

7．(2016·北京高考)在两份相同的Ba(OH)2溶液中，分别滴入物质的量浓度相等的H2SO4、NaHSO4溶液，其导电能力随滴入溶液体积变化的曲线如图所示。

2＋

3＋

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3＋

3＋

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3＋

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＋

2－

＋

下列分析不正确的是

A．①代表滴加H2SO4溶液的变化曲线 B．b点，溶液中大量存在的离子是Na、OH C．c点，两溶液中含有相同量的OH D．a、d两点对应的溶液均显中性

解析 Ba(OH)2与H2SO4、NaHSO4溶液反应的化学方程式分别为Ba(OH)2＋H2SO4===BaSO4↓＋2H2O，Ba(OH)2＋NaHSO4===BaSO4↓＋H2O＋NaOH。从反应方程式可看出，滴加NaHSO4溶液的导电能力下降得慢 ，故①代表滴加H2SO4溶液的变化曲线，②代表滴加NaHSO4溶液的变化曲线；从图像可看出，b点为Ba(OH)2恰好完全反应的点，生成了大量的NaOH；在c点，对于曲线①，H2SO4过量，溶液显酸性，而曲线②滴入NaHSO4溶液，生成的NaOH没有全部反应，溶液显碱性，故c点两溶液中OH的量不同；a点是Ba(OH)2与H2SO4恰好反应的点，d点是NaOH与NaHSO4恰好反应的点，故溶液都呈中性。

答案 C

二、非选择题(包括4个小题，共35分)

8．(8分)某工业废水中仅含下表离子中的5种(不考虑水的电离及离子的水解)，且各种离子的物质的量浓度相等，均为0.1 mol·L。

3

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－

－

＋

－

阳离子 阴离子 K Cl －＋Cu CO3 2－2＋Fe NO3 －3＋Al SO4 2－3＋Fe SiO3 2－2＋甲同学欲探究废水的组成，进行了如下实验： Ⅰ.用铂丝蘸取少量溶液，在火焰上灼烧，无紫色火焰(透过蓝色钴玻璃观察)。 Ⅱ.取少量溶液，加入KSCN溶液无明显变化。

Ⅲ.另取溶液加入少量盐酸，有无色气体生成，该无色气体遇空气变成红棕色，此时溶液依然澄清，且溶液中阴离子种类不变。

Ⅳ.向Ⅲ中所得的溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成。 请推断：

(1)由Ⅰ、Ⅱ判断，溶液中一定不含有的阳离子是__________(写离子符号)。 (2)Ⅲ中加入少量盐酸生成无色气体的离子方程式是___________________________________________________________________________________________________________________________________________。

(3)将Ⅲ中所得红棕色气体通入水中，气体变无色，所发生的化学方程式_____________________________________________________________________。

(4)甲同学最终确定原溶液中所含阳离子是____________，阴离子是____________(写离子符号)。

(5)另取100 mL原溶液，加入足量的NaOH溶液，充分反应后过滤，洗涤，灼烧至恒重，得到的固体质量为________。

解析 根据步骤Ⅰ确定无K，步骤Ⅱ确定无Fe，步骤Ⅲ加入酸产生NO，确定溶液中含有Fe和NO3，因为溶液中阴离子的种类不变，所以含有Cl，步骤Ⅳ确定含SO4，通过各步分析确定溶液中的离子分别为Fe、Cl、NO3、SO4，因为离子浓度相同，根据电荷守恒，还应含＋2价的阳离子，确定Cu的存在。当加入NaOH溶液时，会产生氢氧化亚铁沉淀和氢氧化铜沉淀，其中氢氧化亚铁沉淀被氧化为氢氧化铁，灼烧至恒重时为氧化铜0.01 mol和氧化铁0.005 mol，其质量为1.6 g。

答案 (1)K、Fe

(2)3Fe＋NO3＋4H===3Fe＋NO↑＋2H2O (3)3NO2＋H2O===2HNO3＋NO

(4)Fe、Cu Cl、NO3、SO4 (5)1.6 g

9．(9分)小军同学对SO2分别与BaCl2溶液、Ba(OH)2溶液的反应进行实验探究。 (1)少量的

SO2通入

Ba(OH)2溶液中反应的离子方程式为

2＋

2＋

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2＋

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＋

3＋

＋

3＋

2＋2＋

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2－

2＋

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－

2－

＋

3＋

_____________________________________________________________________， 过量的

SO2通入Ba(OH)2溶液中反应的离子方程式为

4

_____________________________________________________________________。

(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，出现了异常现象，看到了少量的白色沉淀，为探究该白色沉淀的成分，他设计了如下实验流程：

则操作①的名称为____________，试剂A的化学式为____________。

(4)实验表明，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＋Ba＋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继续反应：BaSO3＋SO2＋H2O===Ba＋2HSO3，将两个离子方程式叠加得到的总离子方程式为SO2＋OH===HSO3。(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SO3氧化为SO4。(3)加入试剂A的目的是排除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，原因是2SO2＋2Ba＋O2＋2H2O===2BaSO4↓＋4H。

答案 (1)SO2＋Ba＋2OH===BaSO3↓＋H2O SO2＋OH===HSO3

(2)BaSO3＋2H===Ba＋H2O＋SO2↑ 3BaSO3＋2H＋2NO3===3BaSO4＋H2O＋2NO↑ (3)过滤 HCl

(4)BaSO4 2SO2＋2Ba＋O2＋2H2O===2BaSO4↓＋4H

10．(9分)有一无色透明溶液，欲确定是否含有下列离子：K、Mg、Al、Fe、Ba

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＋

2＋

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2＋

2

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2＋

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－

2＋

－

、NO3、SO4、Cl、I、HCO3，实验如下：

实验步骤 实验现象 试纸变为红色 有无色气体产生，气体遇空气可以变成红棕色 有白色沉淀生成

5

－2－－－－

(1)用玻璃棒蘸取少量该溶液，点在pH试纸中部 (2)取少量该溶液，加入Cu片和浓硫酸，加热 (3)取少量该溶液，加入BaCl2溶液

(4)取(3)中反应后的上层清液，加入AgNO3溶液 (5)取少量该溶液，加入NaOH溶液 由此判断： 有稳定的白色沉淀生成，且不溶于稀硝酸 有白色沉淀生成，当NaOH过量时，沉淀部分溶解 (1)溶液中一定存在的离子是____________；溶液中肯定不存在的离子是________________。

(2)写出实验步骤(2)中所发生反应的离子方程式___________________________________________________________________________________________________________________________________________。

(3)为了进一步确定其他离子，应该补充的实验及对应欲检验离子的名称(如为溶液反应

，

说

明

使

用

试

剂

的

名

称

，

不

必

写

详

细

步

骤)_________________________________________________________________。

解析 (1)pH试纸变红，说明溶液显酸性，HCO3不能大量存在；(2)步说明有NO3，在酸性条件下NO3有强氧化性，因此还原性的离子Fe、I就不能大量存在；(3)步说明有SO4，Ba就不能大量存在；(4)步不能说明有Cl，因为(3)中引入了Cl；(5)步说明有Mg和Al。

答案 (1)NO3、SO4、Mg、Al Fe、HCO3、I、Ba (2)3Cu＋8H＋2NO3===3Cu＋2NO↑＋4H2O

(3)K的检验可以用焰色反应；Cl的检验：向溶液中加足量的Ba(NO3)2溶液，过滤后向滤液中加AgNO3溶液，再加稀硝酸，白色沉淀不溶解，可证明有Cl存在

11．(9分)(2016·哈尔滨模拟)在Na浓度为0.5 mol·L的某澄清溶液中，还可能含有下表中的若干种离子。

阳离子 阴离子 K Ag Mg Ba NO3 CO3 SiO3 SO4 －2－2－2－＋＋2＋2＋＋

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＋

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＋

－

2＋

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2－

2＋

3＋

2＋

－

－

2＋

3＋2＋

－

－

2＋

－

2＋

－

2－

－

－

现取该溶液100 mL进行如下实验(气体体积均在标准状况下测定)。 序号 Ⅰ 实验内容 向该溶液中加入足量稀盐酸 将Ⅰ的反应混合液过滤，对沉淀洗涤、灼烧至恒重，称量所得固体质量 向Ⅱ的滤液中滴加BaCl2溶液

实验结果 产生白色沉淀并放出标准状况下0.56 L气体 固体质量为2.4 g 无明显现象 6

Ⅱ Ⅲ 请回答下列问题。 (1)实验Ⅰ能确定一定不存在的离子是____________。 (2)

实

验

Ⅰ

中

生

成

沉

淀

的

离

子

方

程

式

为

__________________________________________________________________________________________________________________________________________。

(3)通过实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和必要计算，填写下表中阴离子的浓度(能计算出的，填写计算结果，一定不存在的离子填“0”，不能确定是否存在的离子填“？”)。

阴离子 NO3 －CO3 2－SiO3 2－SO4 2－c/mol·L－1 (4)判断K＋是否存在，若存在求其最小浓度，若不存在说明理由：

____________________________________________________________________。

解析 由题知溶液为透明澄清溶液，因此溶液中的离子必能大量共存。由实验Ⅰ可知，加入稀盐酸产生气体，必有CO3，其浓度为0.56 L÷22.4 L·mol÷0.1 L=0.25 mol·L

1

2－

－1

－

，则溶液中一定无Ag、Mg、Ba；且能生成白色沉淀，因此有SiO3，发生的反应为SiO3

＋

2－

－1

－1

＋2＋2＋2－2－

＋2H===H2SiO3↓，且SiO3的浓度为2.4 g÷60 g·mol÷0.1 L=0.4 mol·L；由实验Ⅲ可知溶液中不含SO4；根据电荷守恒知2c(CO3)＋2c(SiO3)=2×0.25 mol·L＋2×0.4 mol·L=1.3 mol·L>0.5 mol·L，因此必有K，至少为0.8 mol·L，不能确定有无NO3。

答案 (1)Ag、Mg、Ba (2)SiO3＋2H===H2SiO3↓ (3)如表

阴离子 NO3 ？ －1－2－

＋＋

2＋

2＋

－

－1

－1

－1

＋

－1

2－

2－

2－

－1

CO3 0.25 2－SiO3 0.4 2－SO4 0 2－c/mol·L－1 (4)存在，最小浓度为0.8 mol·L

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/axg.html