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新高考新教材广西专版2024届高考化学二轮总复习专题突破练3离子反应
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这是一份新高考新教材广西专版2024届高考化学二轮总复习专题突破练3离子反应，共7页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
1.(2023广西柳州模拟)对于下列实验,能正确描述其反应的离子方程式是( )。
A.氢氧化钡溶液与硫酸铜溶液反应:Ba2++SBaSO4↓
B.SO2通入酸性高锰酸钾溶液中:5SO2+2H2O+2Mn5S+4H++2Mn2+
C.用醋酸处理水垢中的碳酸钙:CaCO3+2H+CO2↑+H2O+Ca2+
D.氯化铝溶液中滴加少量氢氧化钠溶液:Al3++4OH-Al+2H2O
2.下列离子方程式书写正确的是( )。
A.将少量氯气通入NaHSO3溶液中:HS+H2O+Cl22Cl-+3H++S
B.电解MgCl2溶液:2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-
C.NaClO溶液中加入少量FeSO4溶液:2Fe2++ClO-+2H+Cl-+2Fe3++H2O
D.等体积、等浓度的NaHCO3溶液和Ca(OH)2溶液混合:Ca2++HC+OH-CaCO3↓+H2O
3.下列离子方程式正确的是( )。
A.少量SO2通入Ca(ClO)2溶液中:SO2+H2O+Ca2++2ClO-2HClO+CaSO3↓
B.实验室制 NH3:N+OH-NH3↑+H2O
C.将氢碘酸加到 Fe(OH)3胶体中:Fe (OH)3+3H+Fe3++3H2O
D.氨水中通入过量 SO2:NH3·H2O+SO2HS+N
4.(2023广西南宁高三统考)下列离子方程式书写正确的是( )。
A.等体积等浓度NH4HCO3溶液与NaOH溶液混合:H++OH-H2O
B.向沸水中滴加饱和FeCl3溶液制备Fe(OH)3胶体:Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+
C.用盛有NaCl溶液的铝制容器处理变黑的银器:2Al+3Ag2S6Ag+2Al3++3S2-
D.用Ca(ClO)2溶液吸收少量SO2:SO2+2ClO-+H2O2HClO+S
5.(2023广东汕头统考)离子鉴别能让我们感受微观世界的神奇。下列在透明溶液中能大量共存的离子组是( )。
A.Cu2+、S、Na+、N
B.Mn、Cl-、H+、I-
C.Al3+、S2-、N、C
D.Fe3+、SCN-、K+、ClO-
6.下列各组粒子中加入试剂后反应的离子方程式书写正确的是( )。
7.下列各组澄清溶液中离子能大量共存,且滴入(或通入)X试剂后发生反应的离子方程式书写正确的是( )。
8.(2023广东汕尾高三统考期末)氯化亚铜(CuCl)难溶于水,不溶于乙醇,潮湿时易水解氧化,广泛应用于化工、印染、电镀等行业。由含[Cu(NH3)4]Cl2的印刷线路板蚀刻废液制取CuCl的流程如下图:
下列有关说法正确的是( )。
A.“沉铜”时发生了氧化还原反应
B.“滤液”中大量存在的离子有Na+、N、Cl-和OH-
C.“浸取”时发生反应的离子方程式为S+2Cu2++H2OS+2Cu++2H+
D.“洗涤”时宜用乙醇作为洗涤剂
9.(2022广东模拟预测)草酸亚铁晶体是生产感光材料的原料,制备流程如下:
(NH4)2Fe(SO4)2·6H2OFeC2O4·2H2O
[Ksp(FeC2O4·2H2O)=3×10-7]
下列说法错误的是( )。
A.可用KSCN溶液检验(NH4)2Fe(SO4)2是否变质
B.步骤①酸化的目的是抑制Fe2+的水解
C.步骤②反应为Fe2++H2C2O4+2H2OFeC2O4·2H2O↓+2H+
D.步骤③为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
10.下列离子方程式书写正确的是( )。
A.Na与水反应:Na+2H2ONa++2OH-+H2↑
B.过量NaOH溶液与NH4HCO3溶液反应:HC+OH-H2O+C
C.FeO溶于稀硝酸:FeO+2H+Fe2++H2O
D.向CuSO4溶液中滴加过量氨水:Cu2++4NH3·H2O[Cu(NH3)4]2++4H2O
11.下列离子方程式书写正确的是( )。
A.Cl2遇冷的NaOH溶液:3Cl2+6OH-5Cl-+Cl+3H2O
B.向NH4Al(SO4)2溶液中滴入过量NaOH溶液:Al3++3OH-Al(OH)3↓
C.向Na2CO3溶液中通入过量SO2:C+2SO2+H2OCO2+2HS
D.将H2C2O4溶液滴入酸性KMnO4溶液:5C2+2Mn+16H+2Mn2++10CO2↑+8H2O
12.25 ℃时,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是( )。
A.无色溶液:Na+、S、Cu2+
B.pH=1的溶液:Ba2+、N、K+
C.能使酚酞变红的溶液:Fe3+、Ca2+、I-
D.水电离的c(H+)=1×10-11ml·L-1的溶液:K+、Al、C
13.硫酸与Cl2反应的生成物的结构如图所示。下列有关说法不正确的是( )。
A.硫酰二氯与水反应的离子方程式:SO2Cl2+2H2O4H++2Cl-+S
B.氯磺酸钠(NaSO3Cl)水溶液呈中性:NaSO3ClNa++SO3Cl-
C.氯磺酸与BaCl2溶液反应的化学方程式:HSO3Cl+BaCl2+H2OBaSO4↓+3HCl
D.硫酰二氯可脱去金属氯化物中的水:MgCl2·6H2O+3SO2Cl2MgCl2+3H2SO4+6HCl
二、非选择题
14.硼氢化钠(NaBH4)是有机合成中常用的还原剂。一种制备硼氢化钠的工艺如下(部分条件和产物省略):
已知:MgH2、NaBH4遇水蒸气剧烈反应并放出H2。请回答下列问题。
(1)Mg2B2O5·H2O中B元素化合价为 ;难溶的Mg2B2O5·H2O与浓氢氧化钠溶液反应的离子方程式为 。
(2)SOCl2溶于水能产生两种气体,其中一种气体能使品红溶液褪色,则灼烧MgCl2·7H2O时加入SOCl2的目的是 。
(3)“有效氢”含量是衡量含氢还原剂还原能力的指标,定义为1 g含氢还原剂的还原能力与多少克H2相当。NaBH4的“有效氢”含量为 (结果保留2位小数)。
(4)MgH2和NaBO2必须在干燥条件下合成NaBH4,其原因是 ,两者反应生成NaBH4的化学方程式为 。
15.工业生产中利用方铅矿(主要成分为PbS,含有FeS2等杂质)制备PbSO4的工艺流程如下:
已知:①PbCl2难溶于冷水,易溶于热水。
②PbCl2(s)+2Cl-(aq)PbC(aq) ΔH>0。
③Ksp(PbSO4)=1.08×10-8,Ksp(PbCl2)=1.6×10-5。
(1)“浸取”时需要加热,充分反应后生成Na2PbCl4、S、FeCl3等物质,其中生成FeCl3的化学方程式为 。
(2)“滤渣2”的主要成分是 。
(3)“沉降”操作时加入冰水的原因是 。
(4)上述流程中滤液可循环利用,试剂X是 (填化学式)。PbCl2经“沉淀转化”后得到PbSO4,若用1 L X溶液转化10 ml 的 PbCl2,则X溶液的最初物质的量浓度不得低于 。
(5)硫酸铅广泛应用于制造铅酸蓄电池。铅酸蓄电池充电时,正极与电源的 极相连,其电极反应式为 。充电过程中转移2 ml e-时,两电极材料共 (填“增加”或“减少”)的质量为 g。
16.某中学化学兴趣小组为了调查当地某湖泊的水质情况,在注入湖泊的3个主要水源的入口处采集水样,并进行了分析,给出了如下实验信息:其中一处水源含有A、B两种物质,一处含有C、D两种物质,一处含有E物质,A、B、C、D、E为五种常见化合物,均由下表中的离子形成:
为了鉴别上述化合物。分别完成以下实验,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溶液中出现白色沉淀,继续滴加,沉淀溶解;
③进行焰色试验,只有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,再加入过量稀硝酸,A中放出无色气体,C、D中都能产生白色沉淀;
⑤将B、D两溶液混合,未见沉淀或气体生成。
根据上述实验填空:
(1)写出C的化学式: 。
(2)将含1 ml A的溶液与含1 ml E的溶液反应后蒸干,仅得到一种化合物,请写出A与E反应的离子方程式: 。
(3)在A溶液中加入少量澄清石灰水,其离子方程式为 。
(4)C常用作净水剂,用离子方程式和适当文字说明其净水原理: 。
(5)若向含溶质0.5 ml的C溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液,生成沉淀质量最大为 g。
(6)若向一定量溶质C中加入适量氢氧化钠至恰好完全沉淀。过滤,并对沉淀进行洗涤,请写出检验沉淀是否洗涤干净的具体操作过程: 。
专题突破练三 离子反应
一、选择题
1.B 解析 缺少OH-与Cu2+的反应,正确的离子方程式为Cu2++S+Ba2++2OH-Cu(OH)2↓+BaSO4↓,A项错误;SO2以还原性为主,被酸性高锰酸钾溶液氧化成S,B项正确;醋酸为弱电解质,书写离子方程式时,不能拆写成离子,C项错误;向氯化铝溶液中加入少量NaOH溶液,其离子方程式为Al3++3OH-Al(OH)3↓,D项错误。
2.D 解析 将少量氯气通入NaHSO3溶液中,反应的离子方程式为4HS+Cl22Cl-+2H2O+3SO2↑+S,A项错误。电解MgCl2溶液的离子方程式为Mg2++2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+Mg(OH)2↓,B项错误。NaClO溶液显碱性,NaClO溶液中加入少量FeSO4溶液,反应的离子方程式为5H2O+2Fe2++5ClO-Cl-+2Fe(OH)3↓+4HClO,C项错误。等体积、等浓度的NaHCO3溶液和Ca(OH)2溶液混合的离子方程式为Ca2++HC+OH-CaCO3↓+H2O,D项正确。
3.D 解析 少量SO2通入Ca(ClO)2溶液中,反应的离子方程式为SO2+H2O+Ca2++3ClO-2HClO+Cl-+CaSO4↓,A项错误。实验室用氯化铵与消石灰共热制备NH3,反应物均为固体,不能写成离子形式,B项错误。将氢碘酸加到Fe(OH)3胶体中,发生氧化还原反应,离子方程式为2Fe(OH)3+6H++2I-2Fe2++6H2O+I2,C项错误。氨水中通入过量SO2生成亚硫酸氢铵,反应的离子方程式为NH3·H2O+SO2HS+N,D项正确。
4.B 解析 等体积等浓度NH4HCO3溶液与NaOH溶液混合,OH-不足,先与HC反应:HC+OH-H2O+C,A项错误;用盛有NaCl溶液的铝制容器处理变黑的银器,铝、硫化银与氯化钠溶液形成了原电池,发生反应:2Al+3Ag2S+6H2O6Ag+2Al(OH)3↓+3H2S↑,C项错误;用Ca(ClO)2溶液吸收少量SO2:SO2+Ca2++3ClO-+H2O2HClO+CaSO4↓+Cl-,D项错误。
5.A 解析 该组离子彼此不发生反应可以大量共存,A项正确;酸性条件下Mn与I-、Cl-均能发生氧化还原反应,不能大量共存,B项错误;Al3+与S2-和C均能发生互相促进的水解反应,不能大量共存,C项错误;Fe3+与SCN-能反应,不能大量共存,D项错误。
6.B 解析 NH3·H2O为弱电解质,不能拆,正确的离子方程式为Fe3++3NH3·H2OFe(OH)3↓+3N,A项错误。通入少量CO2,CO2与OH-反应生成C,离子方程式为2OH-+CO2C+H2O,B项正确。加入过量澄清石灰水,反应的离子方程式为Al3++4OH-Al+2H2O,C项错误。溶液中含有H+,加入Ba(NO3)2溶液,会将Fe2+氧化为Fe3+,并有BaSO4沉淀生成,反应的离子方程式为3Fe2++4H++N3Fe3++NO↑+2H2O,S+Ba2+BaSO4↓,D项错误。
7.A 解析 A项,四种离子相互不反应,能够大量共存,通入过量H2S后反应的离子方程式为2Fe3++H2S2Fe2++S↓+2H+,A项正确。I-的还原性强于Fe2+,加入少量HI后,反应的离子方程式为8H++6I-+2N3I2+2NO↑+4H2O,B项错误。Fe3+与Al发生相互促进的水解反应生成氢氧化铝和氢氧化铁,两者不能大量共存,C项错误。HC与Al反应生成C和氢氧化铝,两者不能大量共存,D项错误。
8.D 解析 [Cu(NH3)4]Cl2和氧化铜中铜的化合价没有发生变化,所以“沉铜”时没有发生氧化还原反应,A项错误;N和OH-不能大量共存,B项错误;“浸取”时发生反应的离子方程式为S+2Cu2++H2O+2Cl-S+2CuCl↓+2H+,C项错误;氯化亚铜(CuCl)难溶于水,不溶于乙醇,且潮湿时易水解氧化,“洗涤”时宜用乙醇作为洗涤剂,D项正确。
9.D 解析 (NH4)2Fe(SO4)2中铁元素的化合价为+2价,其变质后是转化为+3价的Fe3+,故可用KSCN溶液检验(NH4)2Fe(SO4)2是否变质,A项正确;Fe2+水解方程式为Fe2++2H2OFe(OH)2+2H+,故步骤①酸化的目的是抑制Fe2+的水解,B项正确;由题干流程图可知,步骤②反应为Fe2++H2C2O4+2H2OFeC2O4·2H2O↓+2H+,C项正确;由题干信息可知,FeC2O4·2H2O是一种难溶物,故步骤③为过滤、洗涤、干燥,D项错误。
10.D 解析 Na与水反应生成NaOH和H2,反应的离子方程式为2Na+2H2O2Na++2OH-+H2↑,A项错误。过量NaOH溶液与NH4HCO3溶液反应,N也参与反应,正确的离子方程式为N+HC+2OH-H2O+C+NH3·H2O,B项错误。稀硝酸具有强氧化性,应生成Fe3+,C项错误。向CuSO4溶液中滴加过量氨水,反应生成铜氨配离子和水,反应的离子方程式为Cu2++4NH3·H2O[Cu(NH3)4]2++4H2O,D项正确。
11.C 解析 氯气与冷的氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,不是氯酸钠,A项错误。硫酸铝铵溶液中加入过量的氢氧化钠溶液,Al3+和N都与OH-反应,B项错误。向碳酸钠溶液中通入过量的二氧化硫,反应生成亚硫酸氢钠和二氧化碳,C项正确。草酸不能拆成离子形式,D项错误。
12.B 解析 Cu2+为有色离子,不满足溶液无色的条件,A项不符合题意。pH=1的溶液中存在大量H+,Ba2+、N、K+之间不反应,且都不与H+反应,能够大量共存,B项符合题意。能使酚酞变红的溶液呈碱性,Fe3+与OH-、I-反应而不能大量共存,C项不符合题意。水电离的c(H+)=1×10-11ml·L-1的溶液中存在大量H+或OH-,H+与Al、C反应而不能大量共存,D项不符合题意。
13.B 解析 硫酰二氯与水反应,生成H2SO4和HCl,反应的离子方程式为SO2Cl2+2H2O4H++2Cl-+S,A项正确。氯磺酸钠(NaSO3Cl)与水反应,生成NaCl和H2SO4,水溶液呈酸性,反应的化学方程式为NaSO3Cl+H2ONaCl+H2SO4,B项不正确。氯磺酸与水反应生成硫酸和盐酸,硫酸与BaCl2溶液反应生成硫酸钡和盐酸,反应的化学方程式为HSO3Cl+BaCl2+H2OBaSO4↓+3HCl,C项正确。硫酰二氯具有很强的吸水性,吸水生成硫酸和盐酸,可用于脱去金属氯化物中的水:MgCl2·6H2O+3SO2Cl2MgCl2+3H2SO4+6HCl,D项正确。
二、非选择题
14.答案 (1)+3价 Mg2B2O5·H2O+2OH-2Mg(OH)2+2B
(2)反应生成的HCl能够抑制MgCl2水解
(3)0.21
(4)MgH2、NaBH4与水蒸气反应 2MgH2+NaBO2NaBH4+2MgO
解析 Mg2B2O5·H2O与NaOH反应,得到滤渣和滤液。滤液的溶质为NaBO2,经过蒸发浓缩等一系列操作得到NaBO2晶体。滤渣为Mg(OH)2,与浓盐酸作用得到MgCl2·7H2O,经一系列操作得MgH2,与NaBO2反应得到NaBH4。
(1)根据化合物中各元素的化合价代数和为0,Mg的化合价为+2价,O的化合价为-2价,可得B的化合价为+3价。难溶的Mg2B2O5·H2O与浓氢氧化钠溶液反应,Mg以Mg(OH)2形式存在,B以B形式存在,所以离子方程式为Mg2B2O5·H2O+2OH-2Mg(OH)2+2B。
(2)MgCl2·7H2O脱去结晶水的时候要防止Mg2+水解生成Mg(OH)2,SOCl2+H2OSO2↑+2HCl↑,反应消耗了水,生成的氯化氢又能抑制氯化镁水解。
(3)含氢还原剂的氧化产物为+1价含氢物质,1mlNaBH4的质量为38g,1mlNaBH4发生反应时失去8ml电子,相当于4mlH2,即8gH2,故NaBH4的“有效氢”含量为=0.21。
(4)NaBH4遇水蒸气剧烈反应并放出H2,所以保持干燥环境的目的是防止硼氢化钠、氢化镁与水蒸气反应。反应物为MgH2和NaBO2,生成物为NaBH4,根据元素守恒即可得2MgH2+NaBO2NaBH4+2MgO。
15.答案 (1)3MnO2+2FeS2+12HCl2FeCl3+4S+3MnCl2+6H2O
(2)Fe(OH)3
(3)温度降低,PbCl2(s)+2Cl-(aq)PbC(aq)的平衡逆向移动,使PbC转化为PbCl2
(4)H2SO4 10.27 ml·L-1
(5)正 2H2O+PbSO4-2e-PbO2+4H++S 减少 160
解析 (1)根据反应物和产物,结合元素守恒和电子守恒,可得3MnO2+2FeS2+12HCl2FeCl3+4S+3MnCl2+6H2O。
(2)调节pH的主要目的是使Fe3+转化为Fe(OH)3,从而除去Fe3+,“滤渣2”的主要成分是Fe(OH)3。
(3)温度降低,PbCl2(s)+2Cl-(aq)PbC(aq)
ΔH>0的平衡向左移动,使PbC转化为PbCl2,便于析出PbCl2晶体。
(4)PbCl2难溶于冷水,将滤液用冰水沉降过滤得到PbCl2晶体,之后加入稀硫酸发生沉淀转化,生成硫酸铅晶体,过滤得到的晶体烘干得到硫酸铅粉末,滤液中主要成分为盐酸,可以在开始的浸取过程中循环利用,则X为H2SO4。
PbCl2(s)+S(aq)PbSO4(s)+2Cl-(aq),其K=,当10ml的PbCl2完全转化成PbSO4时,c(Cl-)==20ml·L-1,则c(S)==0.27ml·L-1,H2SO4溶液的最初物质的量浓度不得低于10ml·L-1+0.27ml·L-1=10.27ml·L-1。
(5)铅酸蓄电池进行充电时,为电解池装置,与电源正极相连的一极作为电解池的阳极,发生氧化反应,阳极的电极反应式为2H2O+PbSO4-2e-PbO2+4H++S,阴极的电极反应式为PbSO4+2e-Pb+S,当充电过程中转移2mle-时,阳极的电极质量减轻1ml×303g·ml-1-1ml×239g·ml-1=64g,阴极的质量减轻1ml×96g·ml-1=96g,即两极质量共减少64g+96g=160g。
16.答案 (1)KAl(SO4)2
(2)HC+OH-C+H2O
(3)2HC+Ca2++2OH-CaCO3↓+C+2H2O
(4)Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+,氢氧化铝胶体能吸附水中的悬浮物从而达到净水目的
(5)233
(6)取最后一次洗涤液,向其中加入适量的氯化钡溶液(先加盐酸,再加氯化钡溶液也正确),若无沉淀,则证明沉淀洗涤干净
解析 ①将它们溶于水后,D为蓝色溶液,其他均为无色溶液,则D中含有Cu2+;②将E溶液滴入C溶液中出现白色沉淀,继续滴加,沉淀溶解,则C中含有Al3+,E中含有OH-;③进行焰色试验,只有B、C为紫色(透过蓝色钴玻璃),则B、C中含有K+,所以E是NaOH;④在各溶液中加入Ba(NO3)2溶液,再加入过量稀硝酸,A中放出无色气体,则A中含有HC,所以A是NaHCO3,C、D中产生白色沉淀,则C、D中含有S,所以D是CuSO4,C是KAl(SO4)2;⑤将B、D两溶液混合,未见沉淀或气体生成,则B是KNO3。(4)KAl(SO4)2中铝离子为弱碱阳离子,容易水解生成氢氧化铝胶体,氢氧化铝胶体具有吸附悬浮杂质的能力,故离子方程式为Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+;(5)若向含0.5mlKAl(SO4)2的溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液,生成沉淀质量最大时为硫酸根离子与钡离子恰好完全反应,即生成硫酸钡为1ml,质量为1ml×233g·ml-1=233g;(6)若向一定量溶质KAl(SO4)2中加入适量氢氧化钠至恰好完全沉淀,过滤,沉淀表面可能吸附有硫酸根离子,检验沉淀是否洗涤干净的具体操作过程为取最后一次洗涤液,向其中加入适量的氯化钡溶液(先加盐酸,再加氯化钡溶液也正确),若无沉淀,则证明沉淀洗涤干净。选项
粒子
加入的试剂
发生反应的离子方程式
A
Fe3+、Mg2+、S
少量稀氨水
Fe3++3OH-Fe(OH)3↓
B
K+、OH-、C
通入少量CO2
2OH-+CO2C+H2O
C
Na+、Al3+、Cl-
过量澄清石灰水
Al3++3OH-Al(OH)3↓
D
H+、Fe2+、 S
Ba(NO3)2溶液
S+Ba2+BaSO4↓
选项
离子组
X试剂
离子方程式
A
N、Fe3+、S、Br-
过量H2S
2Fe3++H2S2Fe2++S↓+2H+
B
Fe2+、K+、N、Cl-
少量HI
4H++3Fe2++N3Fe3++NO↑+2H2O
C
N、Fe3+、Al、Na+
过量铜粉
2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+
D
Al、Na+、K+、HC
少量HCl
H++Al+H2OAl(OH)3↓
阳离子
K+、Na+、Cu2+、Al3+
阴离子
S、HC、N、OH-
1.(2023广西柳州模拟)对于下列实验,能正确描述其反应的离子方程式是( )。
A.氢氧化钡溶液与硫酸铜溶液反应:Ba2++SBaSO4↓
B.SO2通入酸性高锰酸钾溶液中:5SO2+2H2O+2Mn5S+4H++2Mn2+
C.用醋酸处理水垢中的碳酸钙:CaCO3+2H+CO2↑+H2O+Ca2+
D.氯化铝溶液中滴加少量氢氧化钠溶液:Al3++4OH-Al+2H2O
2.下列离子方程式书写正确的是( )。
A.将少量氯气通入NaHSO3溶液中:HS+H2O+Cl22Cl-+3H++S
B.电解MgCl2溶液:2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-
C.NaClO溶液中加入少量FeSO4溶液:2Fe2++ClO-+2H+Cl-+2Fe3++H2O
D.等体积、等浓度的NaHCO3溶液和Ca(OH)2溶液混合:Ca2++HC+OH-CaCO3↓+H2O
3.下列离子方程式正确的是( )。
A.少量SO2通入Ca(ClO)2溶液中:SO2+H2O+Ca2++2ClO-2HClO+CaSO3↓
B.实验室制 NH3:N+OH-NH3↑+H2O
C.将氢碘酸加到 Fe(OH)3胶体中:Fe (OH)3+3H+Fe3++3H2O
D.氨水中通入过量 SO2:NH3·H2O+SO2HS+N
4.(2023广西南宁高三统考)下列离子方程式书写正确的是( )。
A.等体积等浓度NH4HCO3溶液与NaOH溶液混合:H++OH-H2O
B.向沸水中滴加饱和FeCl3溶液制备Fe(OH)3胶体:Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+
C.用盛有NaCl溶液的铝制容器处理变黑的银器:2Al+3Ag2S6Ag+2Al3++3S2-
D.用Ca(ClO)2溶液吸收少量SO2:SO2+2ClO-+H2O2HClO+S
5.(2023广东汕头统考)离子鉴别能让我们感受微观世界的神奇。下列在透明溶液中能大量共存的离子组是( )。
A.Cu2+、S、Na+、N
B.Mn、Cl-、H+、I-
C.Al3+、S2-、N、C
D.Fe3+、SCN-、K+、ClO-
6.下列各组粒子中加入试剂后反应的离子方程式书写正确的是( )。
7.下列各组澄清溶液中离子能大量共存,且滴入(或通入)X试剂后发生反应的离子方程式书写正确的是( )。
8.(2023广东汕尾高三统考期末)氯化亚铜(CuCl)难溶于水,不溶于乙醇,潮湿时易水解氧化,广泛应用于化工、印染、电镀等行业。由含[Cu(NH3)4]Cl2的印刷线路板蚀刻废液制取CuCl的流程如下图:
下列有关说法正确的是( )。
A.“沉铜”时发生了氧化还原反应
B.“滤液”中大量存在的离子有Na+、N、Cl-和OH-
C.“浸取”时发生反应的离子方程式为S+2Cu2++H2OS+2Cu++2H+
D.“洗涤”时宜用乙醇作为洗涤剂
9.(2022广东模拟预测)草酸亚铁晶体是生产感光材料的原料,制备流程如下:
(NH4)2Fe(SO4)2·6H2OFeC2O4·2H2O
[Ksp(FeC2O4·2H2O)=3×10-7]
下列说法错误的是( )。
A.可用KSCN溶液检验(NH4)2Fe(SO4)2是否变质
B.步骤①酸化的目的是抑制Fe2+的水解
C.步骤②反应为Fe2++H2C2O4+2H2OFeC2O4·2H2O↓+2H+
D.步骤③为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
10.下列离子方程式书写正确的是( )。
A.Na与水反应:Na+2H2ONa++2OH-+H2↑
B.过量NaOH溶液与NH4HCO3溶液反应:HC+OH-H2O+C
C.FeO溶于稀硝酸:FeO+2H+Fe2++H2O
D.向CuSO4溶液中滴加过量氨水:Cu2++4NH3·H2O[Cu(NH3)4]2++4H2O
11.下列离子方程式书写正确的是( )。
A.Cl2遇冷的NaOH溶液:3Cl2+6OH-5Cl-+Cl+3H2O
B.向NH4Al(SO4)2溶液中滴入过量NaOH溶液:Al3++3OH-Al(OH)3↓
C.向Na2CO3溶液中通入过量SO2:C+2SO2+H2OCO2+2HS
D.将H2C2O4溶液滴入酸性KMnO4溶液:5C2+2Mn+16H+2Mn2++10CO2↑+8H2O
12.25 ℃时,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是( )。
A.无色溶液:Na+、S、Cu2+
B.pH=1的溶液:Ba2+、N、K+
C.能使酚酞变红的溶液:Fe3+、Ca2+、I-
D.水电离的c(H+)=1×10-11ml·L-1的溶液:K+、Al、C
13.硫酸与Cl2反应的生成物的结构如图所示。下列有关说法不正确的是( )。
A.硫酰二氯与水反应的离子方程式:SO2Cl2+2H2O4H++2Cl-+S
B.氯磺酸钠(NaSO3Cl)水溶液呈中性:NaSO3ClNa++SO3Cl-
C.氯磺酸与BaCl2溶液反应的化学方程式:HSO3Cl+BaCl2+H2OBaSO4↓+3HCl
D.硫酰二氯可脱去金属氯化物中的水:MgCl2·6H2O+3SO2Cl2MgCl2+3H2SO4+6HCl
二、非选择题
14.硼氢化钠(NaBH4)是有机合成中常用的还原剂。一种制备硼氢化钠的工艺如下(部分条件和产物省略):
已知:MgH2、NaBH4遇水蒸气剧烈反应并放出H2。请回答下列问题。
(1)Mg2B2O5·H2O中B元素化合价为 ;难溶的Mg2B2O5·H2O与浓氢氧化钠溶液反应的离子方程式为 。
(2)SOCl2溶于水能产生两种气体,其中一种气体能使品红溶液褪色,则灼烧MgCl2·7H2O时加入SOCl2的目的是 。
(3)“有效氢”含量是衡量含氢还原剂还原能力的指标,定义为1 g含氢还原剂的还原能力与多少克H2相当。NaBH4的“有效氢”含量为 (结果保留2位小数)。
(4)MgH2和NaBO2必须在干燥条件下合成NaBH4,其原因是 ,两者反应生成NaBH4的化学方程式为 。
15.工业生产中利用方铅矿(主要成分为PbS,含有FeS2等杂质)制备PbSO4的工艺流程如下:
已知:①PbCl2难溶于冷水,易溶于热水。
②PbCl2(s)+2Cl-(aq)PbC(aq) ΔH>0。
③Ksp(PbSO4)=1.08×10-8,Ksp(PbCl2)=1.6×10-5。
(1)“浸取”时需要加热,充分反应后生成Na2PbCl4、S、FeCl3等物质,其中生成FeCl3的化学方程式为 。
(2)“滤渣2”的主要成分是 。
(3)“沉降”操作时加入冰水的原因是 。
(4)上述流程中滤液可循环利用,试剂X是 (填化学式)。PbCl2经“沉淀转化”后得到PbSO4,若用1 L X溶液转化10 ml 的 PbCl2,则X溶液的最初物质的量浓度不得低于 。
(5)硫酸铅广泛应用于制造铅酸蓄电池。铅酸蓄电池充电时,正极与电源的 极相连,其电极反应式为 。充电过程中转移2 ml e-时,两电极材料共 (填“增加”或“减少”)的质量为 g。
16.某中学化学兴趣小组为了调查当地某湖泊的水质情况,在注入湖泊的3个主要水源的入口处采集水样,并进行了分析,给出了如下实验信息:其中一处水源含有A、B两种物质,一处含有C、D两种物质,一处含有E物质,A、B、C、D、E为五种常见化合物,均由下表中的离子形成:
为了鉴别上述化合物。分别完成以下实验,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溶液中出现白色沉淀,继续滴加,沉淀溶解;
③进行焰色试验,只有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,再加入过量稀硝酸,A中放出无色气体,C、D中都能产生白色沉淀;
⑤将B、D两溶液混合,未见沉淀或气体生成。
根据上述实验填空:
(1)写出C的化学式: 。
(2)将含1 ml A的溶液与含1 ml E的溶液反应后蒸干,仅得到一种化合物,请写出A与E反应的离子方程式: 。
(3)在A溶液中加入少量澄清石灰水,其离子方程式为 。
(4)C常用作净水剂,用离子方程式和适当文字说明其净水原理: 。
(5)若向含溶质0.5 ml的C溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液,生成沉淀质量最大为 g。
(6)若向一定量溶质C中加入适量氢氧化钠至恰好完全沉淀。过滤,并对沉淀进行洗涤,请写出检验沉淀是否洗涤干净的具体操作过程: 。
专题突破练三 离子反应
一、选择题
1.B 解析 缺少OH-与Cu2+的反应,正确的离子方程式为Cu2++S+Ba2++2OH-Cu(OH)2↓+BaSO4↓,A项错误;SO2以还原性为主,被酸性高锰酸钾溶液氧化成S,B项正确;醋酸为弱电解质,书写离子方程式时,不能拆写成离子,C项错误;向氯化铝溶液中加入少量NaOH溶液,其离子方程式为Al3++3OH-Al(OH)3↓,D项错误。
2.D 解析 将少量氯气通入NaHSO3溶液中,反应的离子方程式为4HS+Cl22Cl-+2H2O+3SO2↑+S,A项错误。电解MgCl2溶液的离子方程式为Mg2++2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+Mg(OH)2↓,B项错误。NaClO溶液显碱性,NaClO溶液中加入少量FeSO4溶液,反应的离子方程式为5H2O+2Fe2++5ClO-Cl-+2Fe(OH)3↓+4HClO,C项错误。等体积、等浓度的NaHCO3溶液和Ca(OH)2溶液混合的离子方程式为Ca2++HC+OH-CaCO3↓+H2O,D项正确。
3.D 解析 少量SO2通入Ca(ClO)2溶液中,反应的离子方程式为SO2+H2O+Ca2++3ClO-2HClO+Cl-+CaSO4↓,A项错误。实验室用氯化铵与消石灰共热制备NH3,反应物均为固体,不能写成离子形式,B项错误。将氢碘酸加到Fe(OH)3胶体中,发生氧化还原反应,离子方程式为2Fe(OH)3+6H++2I-2Fe2++6H2O+I2,C项错误。氨水中通入过量SO2生成亚硫酸氢铵,反应的离子方程式为NH3·H2O+SO2HS+N,D项正确。
4.B 解析 等体积等浓度NH4HCO3溶液与NaOH溶液混合,OH-不足,先与HC反应:HC+OH-H2O+C,A项错误;用盛有NaCl溶液的铝制容器处理变黑的银器,铝、硫化银与氯化钠溶液形成了原电池,发生反应:2Al+3Ag2S+6H2O6Ag+2Al(OH)3↓+3H2S↑,C项错误;用Ca(ClO)2溶液吸收少量SO2:SO2+Ca2++3ClO-+H2O2HClO+CaSO4↓+Cl-,D项错误。
5.A 解析 该组离子彼此不发生反应可以大量共存,A项正确;酸性条件下Mn与I-、Cl-均能发生氧化还原反应,不能大量共存,B项错误;Al3+与S2-和C均能发生互相促进的水解反应,不能大量共存,C项错误;Fe3+与SCN-能反应,不能大量共存,D项错误。
6.B 解析 NH3·H2O为弱电解质,不能拆,正确的离子方程式为Fe3++3NH3·H2OFe(OH)3↓+3N,A项错误。通入少量CO2,CO2与OH-反应生成C,离子方程式为2OH-+CO2C+H2O,B项正确。加入过量澄清石灰水,反应的离子方程式为Al3++4OH-Al+2H2O,C项错误。溶液中含有H+,加入Ba(NO3)2溶液,会将Fe2+氧化为Fe3+,并有BaSO4沉淀生成,反应的离子方程式为3Fe2++4H++N3Fe3++NO↑+2H2O,S+Ba2+BaSO4↓,D项错误。
7.A 解析 A项,四种离子相互不反应,能够大量共存,通入过量H2S后反应的离子方程式为2Fe3++H2S2Fe2++S↓+2H+,A项正确。I-的还原性强于Fe2+,加入少量HI后,反应的离子方程式为8H++6I-+2N3I2+2NO↑+4H2O,B项错误。Fe3+与Al发生相互促进的水解反应生成氢氧化铝和氢氧化铁,两者不能大量共存,C项错误。HC与Al反应生成C和氢氧化铝,两者不能大量共存,D项错误。
8.D 解析 [Cu(NH3)4]Cl2和氧化铜中铜的化合价没有发生变化,所以“沉铜”时没有发生氧化还原反应,A项错误;N和OH-不能大量共存,B项错误;“浸取”时发生反应的离子方程式为S+2Cu2++H2O+2Cl-S+2CuCl↓+2H+,C项错误;氯化亚铜(CuCl)难溶于水,不溶于乙醇,且潮湿时易水解氧化,“洗涤”时宜用乙醇作为洗涤剂,D项正确。
9.D 解析 (NH4)2Fe(SO4)2中铁元素的化合价为+2价,其变质后是转化为+3价的Fe3+,故可用KSCN溶液检验(NH4)2Fe(SO4)2是否变质,A项正确;Fe2+水解方程式为Fe2++2H2OFe(OH)2+2H+,故步骤①酸化的目的是抑制Fe2+的水解,B项正确;由题干流程图可知,步骤②反应为Fe2++H2C2O4+2H2OFeC2O4·2H2O↓+2H+,C项正确;由题干信息可知,FeC2O4·2H2O是一种难溶物,故步骤③为过滤、洗涤、干燥,D项错误。
10.D 解析 Na与水反应生成NaOH和H2,反应的离子方程式为2Na+2H2O2Na++2OH-+H2↑,A项错误。过量NaOH溶液与NH4HCO3溶液反应,N也参与反应,正确的离子方程式为N+HC+2OH-H2O+C+NH3·H2O,B项错误。稀硝酸具有强氧化性,应生成Fe3+,C项错误。向CuSO4溶液中滴加过量氨水,反应生成铜氨配离子和水,反应的离子方程式为Cu2++4NH3·H2O[Cu(NH3)4]2++4H2O,D项正确。
11.C 解析 氯气与冷的氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,不是氯酸钠,A项错误。硫酸铝铵溶液中加入过量的氢氧化钠溶液,Al3+和N都与OH-反应,B项错误。向碳酸钠溶液中通入过量的二氧化硫,反应生成亚硫酸氢钠和二氧化碳,C项正确。草酸不能拆成离子形式,D项错误。
12.B 解析 Cu2+为有色离子,不满足溶液无色的条件,A项不符合题意。pH=1的溶液中存在大量H+,Ba2+、N、K+之间不反应,且都不与H+反应,能够大量共存,B项符合题意。能使酚酞变红的溶液呈碱性,Fe3+与OH-、I-反应而不能大量共存,C项不符合题意。水电离的c(H+)=1×10-11ml·L-1的溶液中存在大量H+或OH-,H+与Al、C反应而不能大量共存,D项不符合题意。
13.B 解析 硫酰二氯与水反应,生成H2SO4和HCl,反应的离子方程式为SO2Cl2+2H2O4H++2Cl-+S,A项正确。氯磺酸钠(NaSO3Cl)与水反应,生成NaCl和H2SO4,水溶液呈酸性,反应的化学方程式为NaSO3Cl+H2ONaCl+H2SO4,B项不正确。氯磺酸与水反应生成硫酸和盐酸,硫酸与BaCl2溶液反应生成硫酸钡和盐酸,反应的化学方程式为HSO3Cl+BaCl2+H2OBaSO4↓+3HCl,C项正确。硫酰二氯具有很强的吸水性,吸水生成硫酸和盐酸,可用于脱去金属氯化物中的水:MgCl2·6H2O+3SO2Cl2MgCl2+3H2SO4+6HCl,D项正确。
二、非选择题
14.答案 (1)+3价 Mg2B2O5·H2O+2OH-2Mg(OH)2+2B
(2)反应生成的HCl能够抑制MgCl2水解
(3)0.21
(4)MgH2、NaBH4与水蒸气反应 2MgH2+NaBO2NaBH4+2MgO
解析 Mg2B2O5·H2O与NaOH反应,得到滤渣和滤液。滤液的溶质为NaBO2,经过蒸发浓缩等一系列操作得到NaBO2晶体。滤渣为Mg(OH)2,与浓盐酸作用得到MgCl2·7H2O,经一系列操作得MgH2,与NaBO2反应得到NaBH4。
(1)根据化合物中各元素的化合价代数和为0,Mg的化合价为+2价,O的化合价为-2价,可得B的化合价为+3价。难溶的Mg2B2O5·H2O与浓氢氧化钠溶液反应,Mg以Mg(OH)2形式存在,B以B形式存在,所以离子方程式为Mg2B2O5·H2O+2OH-2Mg(OH)2+2B。
(2)MgCl2·7H2O脱去结晶水的时候要防止Mg2+水解生成Mg(OH)2,SOCl2+H2OSO2↑+2HCl↑,反应消耗了水,生成的氯化氢又能抑制氯化镁水解。
(3)含氢还原剂的氧化产物为+1价含氢物质,1mlNaBH4的质量为38g,1mlNaBH4发生反应时失去8ml电子,相当于4mlH2,即8gH2,故NaBH4的“有效氢”含量为=0.21。
(4)NaBH4遇水蒸气剧烈反应并放出H2,所以保持干燥环境的目的是防止硼氢化钠、氢化镁与水蒸气反应。反应物为MgH2和NaBO2,生成物为NaBH4,根据元素守恒即可得2MgH2+NaBO2NaBH4+2MgO。
15.答案 (1)3MnO2+2FeS2+12HCl2FeCl3+4S+3MnCl2+6H2O
(2)Fe(OH)3
(3)温度降低,PbCl2(s)+2Cl-(aq)PbC(aq)的平衡逆向移动,使PbC转化为PbCl2
(4)H2SO4 10.27 ml·L-1
(5)正 2H2O+PbSO4-2e-PbO2+4H++S 减少 160
解析 (1)根据反应物和产物,结合元素守恒和电子守恒,可得3MnO2+2FeS2+12HCl2FeCl3+4S+3MnCl2+6H2O。
(2)调节pH的主要目的是使Fe3+转化为Fe(OH)3,从而除去Fe3+,“滤渣2”的主要成分是Fe(OH)3。
(3)温度降低,PbCl2(s)+2Cl-(aq)PbC(aq)
ΔH>0的平衡向左移动,使PbC转化为PbCl2,便于析出PbCl2晶体。
(4)PbCl2难溶于冷水,将滤液用冰水沉降过滤得到PbCl2晶体,之后加入稀硫酸发生沉淀转化,生成硫酸铅晶体,过滤得到的晶体烘干得到硫酸铅粉末,滤液中主要成分为盐酸,可以在开始的浸取过程中循环利用,则X为H2SO4。
PbCl2(s)+S(aq)PbSO4(s)+2Cl-(aq),其K=,当10ml的PbCl2完全转化成PbSO4时,c(Cl-)==20ml·L-1,则c(S)==0.27ml·L-1,H2SO4溶液的最初物质的量浓度不得低于10ml·L-1+0.27ml·L-1=10.27ml·L-1。
(5)铅酸蓄电池进行充电时,为电解池装置,与电源正极相连的一极作为电解池的阳极,发生氧化反应,阳极的电极反应式为2H2O+PbSO4-2e-PbO2+4H++S,阴极的电极反应式为PbSO4+2e-Pb+S,当充电过程中转移2mle-时,阳极的电极质量减轻1ml×303g·ml-1-1ml×239g·ml-1=64g,阴极的质量减轻1ml×96g·ml-1=96g,即两极质量共减少64g+96g=160g。
16.答案 (1)KAl(SO4)2
(2)HC+OH-C+H2O
(3)2HC+Ca2++2OH-CaCO3↓+C+2H2O
(4)Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+,氢氧化铝胶体能吸附水中的悬浮物从而达到净水目的
(5)233
(6)取最后一次洗涤液,向其中加入适量的氯化钡溶液(先加盐酸,再加氯化钡溶液也正确),若无沉淀,则证明沉淀洗涤干净
解析 ①将它们溶于水后,D为蓝色溶液,其他均为无色溶液,则D中含有Cu2+;②将E溶液滴入C溶液中出现白色沉淀,继续滴加,沉淀溶解,则C中含有Al3+,E中含有OH-;③进行焰色试验,只有B、C为紫色(透过蓝色钴玻璃),则B、C中含有K+,所以E是NaOH;④在各溶液中加入Ba(NO3)2溶液,再加入过量稀硝酸,A中放出无色气体,则A中含有HC,所以A是NaHCO3,C、D中产生白色沉淀,则C、D中含有S,所以D是CuSO4,C是KAl(SO4)2;⑤将B、D两溶液混合,未见沉淀或气体生成,则B是KNO3。(4)KAl(SO4)2中铝离子为弱碱阳离子,容易水解生成氢氧化铝胶体,氢氧化铝胶体具有吸附悬浮杂质的能力,故离子方程式为Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+;(5)若向含0.5mlKAl(SO4)2的溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液,生成沉淀质量最大时为硫酸根离子与钡离子恰好完全反应,即生成硫酸钡为1ml,质量为1ml×233g·ml-1=233g;(6)若向一定量溶质KAl(SO4)2中加入适量氢氧化钠至恰好完全沉淀,过滤,沉淀表面可能吸附有硫酸根离子,检验沉淀是否洗涤干净的具体操作过程为取最后一次洗涤液,向其中加入适量的氯化钡溶液(先加盐酸,再加氯化钡溶液也正确),若无沉淀,则证明沉淀洗涤干净。选项
粒子
加入的试剂
发生反应的离子方程式
A
Fe3+、Mg2+、S
少量稀氨水
Fe3++3OH-Fe(OH)3↓
B
K+、OH-、C
通入少量CO2
2OH-+CO2C+H2O
C
Na+、Al3+、Cl-
过量澄清石灰水
Al3++3OH-Al(OH)3↓
D
H+、Fe2+、 S
Ba(NO3)2溶液
S+Ba2+BaSO4↓
选项
离子组
X试剂
离子方程式
A
N、Fe3+、S、Br-
过量H2S
2Fe3++H2S2Fe2++S↓+2H+
B
Fe2+、K+、N、Cl-
少量HI
4H++3Fe2++N3Fe3++NO↑+2H2O
C
N、Fe3+、Al、Na+
过量铜粉
2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+
D
Al、Na+、K+、HC
少量HCl
H++Al+H2OAl(OH)3↓
阳离子
K+、Na+、Cu2+、Al3+
阴离子
S、HC、N、OH-
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