化学选择性必修1第4节 离子反应第1课时复习练习题

第4节　离子反应

第1课时　离子反应发生的条件

A级 必备知识基础练

1.对于离子反应,下列说法正确的是(　　)

A.参加离子反应的一定都是电解质

B.任何一种离子的浓度在离子反应中一定变小

C.自由移动离子之间的反应不能在固态物质中进行

D.没有沉淀、气体、水生成的反应就不是离子反应

2.(2022云南丽江教育科学研究所高二期末)室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是(　　)

A.无色透明溶液中:K+、S、Na+、Mn

B.pH=1的溶液中:HC、S、K+、Al3+、Cl-

C.水电离出的c水(H+)=1×10-12 mol·L-1的溶液中:Fe2+、Mg2+、S、N

D.使酚酞试剂显红色的溶液中:Na+、Ba2+、N、Cl-

3.(2021广东化学)宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一。下列物质性质实验对应的反应方程式书写正确的是(　　)

A.Na2O2放入水中:Na2O2+H2O2NaOH+O2↑

B.H2O(g)通过灼热铁粉:3H2O+2FeFe2O3+3H2

C.铜丝插入热的浓硫酸中:Cu+H2SO4CuSO4+H2↑

D.SO2通入酸性KMnO4溶液中:5SO2+2H2O+2Mn5S+4H++2Mn2+

4.下列离子方程式书写正确的是(　　)

A.向碳酸钠溶液中加盐酸:C+2H+H2O+CO2↑

B.向稀盐酸中投入铁粉:2Fe+6H+2Fe3++3H2↑

C.向醋酸溶液中投入碳酸钙:C+2H+H2O+CO2↑

D.向氢氧化钡溶液中加入硫酸:H++OH-H2O

5.某同学在实验室中进行如下实验:

以下结论正确的是(　　)

A.Ⅰ中无明显变化,说明两溶液不反应

B.Ⅱ中的白色沉淀为CuCl2

C.Ⅲ中的离子方程式为2H++ZnZn2++H2↑

D.Ⅲ中发生的反应不是离子反应

6.(2022辽宁葫芦岛高二期末)常温下,下列各组离子一定能大量共存的是(　　)

A.pH=2的溶液中:I-、Cl-、N、Na+

B.=1012的溶液中:N、Al3+、N、Cl-

C.由水电离出的c水(H+)=1×10-14 mol·L-1的溶液中:Ca2+、K+、Cl-、HC

D.中性溶液中:K+、HC、S、Fe3+

7.在如图所示点滴板上有四个溶液间反应的小实验,其对应反应的离子方程式书写正确的是 (　　)

A.a反应:Fe2++2H++H2O2Fe3++2H2O

B.b反应:HC+OH-C+H2O

C.c反应:H++OH-H2O

D.d反应:Al3++3NH3·H2OAl(OH)3↓+3N

8.下列实验设计及其对应的离子方程式均正确的是(　　)

A.用FeCl3溶液腐蚀铜线路板:Cu+2Fe3+Cu2++2Fe2+

B.Na2O2与H2O反应制备O2:Na2O2+H2O2Na++2OH-+O2↑

C.将氯气溶于水制备次氯酸:Cl2+H2O2H++Cl-+ClO-

D.用浓盐酸酸化的KMnO4溶液与H2O2反应,证明H2O2具有还原性:2Mn+6H++5H2O22Mn2++5O2↑+8H2O

9.离子反应是中学化学中重要的反应类型。回答下列问题:

(1)在发生离子反应的反应物或反应产物中,一定存在有　　　　　　(填序号)。 

①单质　②氧化物　③电解质　④盐　

⑤化合物

(2)可用图示的方法表示不同反应类型之间的关系。如分解反应和氧化还原反应可表示为下图。请在下面的方框中画出离子反应、置换反应和氧化还原反应三者之间的关系。

(3)离子方程式是重要的化学用语。下列是有关离子方程式的一些错误观点,请在下表中用相应的“离子方程式”否定这些观点。

(4)试列举出三种不同类别的物质(酸、碱、盐)之间的反应,它们对应的离子方程式都可用“Ba2++SBaSO4↓”来表示,请写出有关反应的化学方程式(3个):

①　                                                                                     ; 

②　                                                                                        ; 

③　                                                                                          。 

B级 关键能力提升练

10.(2022山东临沂高二期末)室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是(　　)

A.中性溶液中:Fe3+、K+、Cl-、S

B.澄清透明的溶液中:Cu2+、Mg2+、N、Cl-

C.使甲基橙变红色的溶液中:Na+、K+、S、ClO-

D.加入酚酞为无色的溶液中:Na+、Al3+、S、Cl-

11.室温下,下列各组离子在相应的条件下可能大量共存的是(　　)

A.能使pH试纸变红的溶液中:C、K+、Cl-、Na+

B.由水电离产生的c水(OH-)=1.0×10-10 mol·L-1的溶液中:N、Mg2+、Na+、S

C.在=1.0×1012的溶液中:N、Fe2+、Cl-、N

D.=10-10 mol·L-1的溶液中:Na+、HC、Cl-、K+

12.(2022福建厦门高二期末)室温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是(　　)

A.滴加KSCN溶液显红色的溶液中:K+、Cl-、I-

B.能与铝反应放出氢气的溶液中:N、N、CH3COO-

C.水电离产生的c水(OH-)=10-12 mol·L-1的溶液中:Na+、HC、Cl-

D.=10-12的溶液中:Cu2+、N、S

13.(双选)甲、乙、丙、丁是由H+、Na+、Al3+、Ba2+、OH-、Cl-、HC几种离子中的两种组成,可以发生如图转化,下列说法不正确的是(　　)

A.在丁溶液中滴加甲溶液,开始反应的离子方程式:HC+Ba2++OH-BaCO3↓+H2O

B.溶液丙中还可以大量共存的离子有Fe2+、N、S

C.白色沉淀a不能溶解在溶液d中

D.甲为NaHCO3,乙为AlCl3

14.某温度下,水溶液中c平(H+)与c平(OH-)有如图所示关系。下列条件下能够大量共存的一组离子是(　　)

A.a点对应的溶液:Na+、K+、S、Cl-

B.b点对应的溶液:I-、Mg2+、K+、ClO-

C.c点对应的溶液:Na+、S2-、F-、N

D.a点对应的溶液:C、Cl-、Al3+、S

15.(双选)下列离子方程式书写正确的是(　　)

A.已知电离常数Ka1(H2SO3)=1.3×10-2 mol·L-1,Ka2(H2SO3)=6.3×10-8 mol·L-1;Ka1(H2CO3)=4.2×10-7 mol·L-1,Ka2(H2CO3)=5.6×10-11 mol·L-1。H2SO3溶液和NaHCO3溶液反应:H2SO3+2HCS+2CO2↑+2H2O

B.控制pH为9~10,用NaClO溶液将含NaCN的废水中的CN-氧化为两种无污染的气体:2CN-+5ClO-+H2ON2↑+2CO2↑+5Cl-+2OH-

C.已知硫酸铅难溶于水,也难溶于硝酸,却可溶于醋酸铵溶液中,形成无色溶液,(CH3COO)2Pb溶液中通入H2S气体时有黑色沉淀生成:Pb2++H2SPbS↓+2H+

D.CuSO4溶液与过量浓氨水反应:Cu2++4NH3·H2O[Cu(NH3)4]2++4H2O

16.(1)二氧化氯是目前国际上公认的第四代高效、无毒的广谱消毒剂,它可由KClO3在H2SO4存在下与Na2SO3反应制得。请写出反应的离子方程式: 　                                                                      。 

(2)某无色溶液只含有下列8种离子中的某几种:Na+、H+、Mg2+、Ag+、Cl-、OH-、HC、N。已知该溶液可与Al2O3反应,则:

①该溶液与Al2O3反应后有Al3+生成,则原溶液中一定含有较多　　　　　　,一定不会含有　　　　　　。 

②该溶液与Al2O3反应后有[Al(OH)4]-生成,则原溶液中一定含有　　　　　　,可能含有大量的　　　　　　。 

③写出该溶液与Al2O3反应生成[Al(OH)4]-的离子方程式: 　                                                   。 

C级 学科素养拔高练

17.某课外小组对一些金属单质和化合物的性质进行研究。

(1)下表是“铝与氯化铜溶液反应”实验报告的一部分:

按反应类型写出实验中发生反应的化学方程式各一个(是离子反应的只写离子方程式)

置换反应:　                                                                          ; 

化合反应:　                                                                           。 

(2)用石墨作为电极,电解上述实验分离出的溶液,两极均产生气泡。持续电解,在阴极附近的溶液中还可观察到的现象是 　                                                                                     。 

解释此现象的离子方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(3)工业上可用铝与软锰矿(主要成分为MnO2)反应来冶炼金属锰。

①用铝与软锰矿冶炼锰的原理是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(用化学方程式表示)。 

②MnO2在H2O2分解反应中是催化剂。若将适量MnO2加入酸化后的H2O2溶液中,MnO2溶解产生Mn2+,该反应的离子方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

第1课时　离子反应发生的条件

A级　必备知识基础练

1.C　离子反应是指离子和离子、离子和原子或分子之间的反应,其中有电解质,也可能有非电解质或其他物质,故A错误;离子反应可生成沉淀、气体、弱电解质等,使溶液中某种或某些离子浓度降低,但不一定都降低,B错误;固态物质中一定无自由移动离子存在,C正确;没有沉淀、气体、水生成的反应也可能是离子反应,例如有弱酸(CH3COOH)生成的反应,D错误。

2.D　Mn为紫色,与无色不符,故A错误;pH=1的溶液显酸性,H+与HC不能大量共存,故B错误;水电离出的c水(H+)=1×10-12 mol·L-1的溶液,水的电离受到抑制,可能呈酸性或碱性,OH-与Fe2+、Mg2+不能大量共存,酸性条件下,Fe2+和N不能大量共存,故C错误;使酚酞试剂显红色的溶液呈碱性,各种离子之间均不反应,能大量共存,故D正确。

3.D　Na2O2与H2O反应:2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑,A项错误;H2O(g)与灼热的铁粉反应生成Fe3O4和H2:4H2O(g)+3FeFe3O4+4H2,B项错误;铜与热的浓硫酸反应生成SO2:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,C项错误;SO2具有强还原性,与Mn反应生成S、Mn2+,D项正确。

4.A　碳酸钠和氯化氢均为可溶于水的强电解质,A正确。铁和盐酸反应生成氯化亚铁,反应的离子方程式为Fe+2H+Fe2++H2↑,B错误。醋酸是弱电解质,碳酸钙为难溶于水的强电解质,反应的离子方程式为2CH3COOH+CaCO32CH3COO-+Ca2++CO2↑+H2O,C错误。氢氧化钡和硫酸反应有水和硫酸钡沉淀生成,反应的离子方程式为Ba2++2OH-+2H++SBaSO4↓+2H2O,D错误。

5.C　Ⅰ中虽无明显现象,但发生了离子反应:H++OH-H2O,A错误;Ⅱ中发生的反应为Ba2++SBaSO4↓,白色沉淀为BaSO4,B错误;Ⅲ中的反应是离子反应,离子方程式为Zn+2H+Zn2++H2↑,C正确,D错误。

6.B　pH=2的溶液呈酸性,I-、N在酸性条件下发生氧化还原反应,不能大量共存,故A错误;=1012的溶液呈酸性:N、Al3+、N、Cl-、H+之间不反应,故B正确;由水电离出的c水(H+)=1×10-14 mol·L-1的溶液,该溶液呈酸性或碱性,Ca2+、OH-、HC之间反应生成碳酸钙沉淀,H+、HC之间发生反应,不能大量共存,故C错误;中性溶液中:HC、Fe3+不能大量共存,故D错误。

7.D　A选项电荷不守恒;B选项因NaOH过量,则还应存在N与OH-之间的离子反应;C选项中CH3COOH是弱酸,应写成化学式。

8.A　B项中原子不守恒,正确的离子方程式为2Na2O2+2H2O4Na++4OH-+O2↑;C项中HClO是弱酸,不能拆成离子形式;D项中的离子方程式本身没有问题,但KMnO4也能将HCl氧化,不能达到证明H2O2具有还原性的目的,D项错误。

9.答案 (1)③⑤

(2)

(3)①2CH3COOH+CaCO32CH3COO-+Ca2++H2O+CO2↑(合理即可)

②CH3COOH+OH-CH3COO-+H2O(合理即可)

③CaCO3+2H+Ca2++CO2↑+H2O(合理即可)

(4)①BaCl2+H2SO4BaSO4↓+2HCl(合理即可)

②Ba(OH)2+Na2SO4BaSO4↓+2NaOH(合理即可)

③NaHSO4+BaCl2BaSO4↓+HCl+NaCl(合理即可)

解析 离子反应中一定有离子参与或生成,因此一定有电解质(化合物)参与反应或生成。置换反应一定是氧化还原反应,二者有一部分可用离子方程式表示,如Zn+CuSO4Cu+ZnSO4等。

B级　关键能力提升练

10.B　Fe3+水解会使溶液呈酸性,在中性溶液中不能大量共存,故A错误;Cu2+、Mg2+、N、Cl-在澄清透明的溶液中不发生任何反应,能大量共存,故B正确;使甲基橙变红色的溶液为酸性溶液,溶液中次氯酸根离子与氢离子反应生成次氯酸,不能大量共存,故C错误;加入酚酞为无色的溶液可能呈酸性或中性,Al3+水解会使溶液呈酸性,在中性溶液中不能大量共存,故D错误。

11.B　A项,使pH试纸变红说明该溶液呈酸性,C不能大量存在;B项所给水溶液可能呈酸性或碱性,在碱性条件下Mg2+不能大量共存,但在酸性条件下这些离子可以大量共存;C项,在=1.0×1012的溶液中,c平(OH-)=1×10-1 mol·L-1,N、Fe2+不能大量共存;D项,=10-10 mol·L-1的溶液中c平(H+)=10-4 mol·L-1,HC不能大量存在。

12.D　滴加KSCN溶液显红色的溶液中含有Fe3+,Fe3+与I-可以发生氧化还原反应,故不能大量共存,A错误;能与铝反应放出氢气的溶液可能显酸性也可能显碱性,当为碱性溶液时,OH-与N反应生成氨气和水,不能大量共存,当为酸性溶液时,H+与CH3COO-不能大量共存,B错误;水的电离受到抑制,该溶液可能为酸性溶液或碱性溶液,当是酸性溶液时,H+与HC反应生成水和二氧化碳,故不能大量共存,C错误;=10-12的溶液呈酸性,溶液中各离子之间不反应且和氢离子也不反应,所以能大量共存,D正确。

13.BC　四种溶液中可能存在的离子有H+、Na+、Al3+、Ba2+、OH-、Cl-、HC,因为甲溶液能和乙溶液生成沉淀、气体和NaCl,故甲和乙中含有能相互促进水解的离子,Al3+和HC在溶液中反应生成CO2气体和Al(OH)3沉淀,然后依据甲与丙生成气体可知,甲为NaHCO3,乙为AlCl3,甲与丁生成白色沉淀,则丁含有Ba2+,丁为Ba(OH)2,丙为HCl。在丁溶液中滴加甲溶液,开始反应的离子方程式为HC+Ba2++OH-BaCO3↓+H2O,A、D正确;根据分析可知,丙为HCl,溶液丙中含有H+,酸性条件下,Fe2+、N因发生氧化还原反应而不能大量共存,B错误;无色溶液d中可能含有氢氧化钠,白色沉淀a(氢氧化铝)可能溶解在溶液d中,C错误。

14.A　从图像可以看出,a点溶液c平(H+)=c平(OH-),溶液呈中性;b点溶液c平(H+)<c平(OH-),溶液呈碱性,c点溶液c平(H+)>c平(OH-),溶液呈酸性。a点溶液呈中性,A项中各离子间不发生反应,能够大量共存,正确;b点溶液呈碱性,I-与ClO-可以发生氧化还原反应:2I-+ClO-+H2OI2+Cl-+2OH-,Mg2+和OH-反应生成沉淀,不能大量共存,B错误;c点溶液呈酸性,H+与S2-、F-反应都生成弱电解质,不能大量共存,C错误;a点溶液呈中性,Al3+与C可以发生反应:2Al3++3C+3H2O2Al(OH)3↓+3CO2↑,不能大量共存,D错误。

15.BD　Ka2(H2SO3)<Ka1(H2CO3),故H2SO3溶液和NaHCO3溶液反应的离子方程式为H2SO3+HCHS+CO2↑+H2O,A错误;控制pH为9~10,溶液显碱性,故反应的离子方程式中可出现OH-,正确的离子方程式为2CN-+5ClO-+H2ON2↑+2CO2↑+5Cl-+2OH-,B正确;硫酸铅沉淀能溶于醋酸铵溶液,说明生成的(CH3COO)2Pb为难电离的弱电解质,(CH3COO)2Pb溶液中通入H2S气体时生成黑色沉淀硫化铅和醋酸,弱电解质在离子方程式中不能拆写成离子形式,正确的反应为(CH3COO)2Pb+H2SPbS↓+2CH3COOH,C错误;CuSO4溶液与过量浓氨水反应生成[Cu(NH3)4]2+,反应的离子方程式为Cu2++4NH3·H2O[Cu(NH3)4]2++4H2O,D正确。

16.答案 (1)2Cl+S+2H+2ClO2+S+H2O

(2)①H+　OH-、HC　②OH-、Na+　Cl-、N　③Al2O3+2OH-+3H2O2[Al(OH)4]-

解析 KClO3在H2SO4存在下与Na2SO3反应,S被氧化成S。题给溶液与Al2O3反应后有Al3+生成,说明该溶液显酸性,一定含有H+,不含有OH-、HC。该溶液与Al2O3反应后有[Al(OH)4]-生成,说明该溶液显碱性,H+、Mg2+、Ag+、HC不能共存,必定要含有一种阳离子Na+,故溶液中一定含有OH-、Na+,可能含有Cl-、N。

C级　学科素养拔高练

17.答案 (1)2Al+6H+2Al3++3H2↑(或2Al+3Cu2+2Al3++3Cu)　2Cu+O2+H2O+CO2Cu2(OH)2CO3

(2)有白色沉淀生成,后沉淀逐渐溶解至消失　Al3++3OH-Al(OH)3↓,Al(OH)3+OH-[Al(OH)4]-

(3)①3MnO2+4Al3Mn+2Al2O3

②MnO2+H2O2+2H+Mn2++O2↑+2H2O

解析 CuCl2溶液中由于Cu2+水解使溶液呈酸性,Al与H+、Cu2+发生置换反应,置换生成的铜置于潮湿的空气中,与空气中CO2、O2、H2O反应:2Cu+CO2+O2+H2OCu2(OH)2CO3。用石墨作为电极,电解AlCl3溶液,阳极电极反应为2Cl--2e-Cl2↑,阴极电极反应为2H++2e-H2↑,破坏了H2O的电离平衡,使溶液呈碱性,Al3++3OH-Al(OH)3↓,Al(OH)3+OH-[Al(OH)4]-。Al与MnO2发生铝热反应:4Al+3MnO22Al2O3+3Mn。在酸性条件下MnO2具有氧化性,把H2O2氧化成O2,MnO2被还原为Mn2+,反应的离子方程式为MnO2+H2O2+2H+Mn2++2H2O+O2↑。