2020高考化学二轮复习能力提升训练3离子反应（含解析）

能力提升训练(3)

1．25 ℃时，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是(　B　)

A．pH＝1的溶液中：Na＋、K＋、Cl－、SiO

B．弱碱性溶液中：Na＋、K＋、NO、HCO

C．c(Fe3＋)＝1 mol·L－1的溶液中：K＋、Mg2＋、SCN－、Cl－

D．能溶解Al2O3的溶液中：Na＋、Fe2＋、ClO－、SO

解析：pH＝1的溶液显酸性，SiO不能大量共存，A错误；弱碱性溶液中，Na＋、K＋、NO、HCO之间不反应，可以大量共存，B正确；c(Fe3＋)＝1 mol·L－1的溶液中SCN－不能大量共存，C错误；能溶解Al2O3的溶液可能显酸性，也可能显碱性，酸性溶液中ClO－不能大量共存，碱性溶液中Fe2＋不能大量共存，且在溶液中Fe2＋、ClO－之间发生氧化还原反应，也不能大量共存，D错误。

2．下列说法对应的离子方程式合理的是(　C　)

A．碳酸钙与醋酸反应：

CO＋2CH3COOH===CO2↑＋H2O＋2CH3COO－

B．明矾溶液中加入过量的氢氧化钡溶液：

Al3＋＋SO＋Ba2＋＋4OH－===BaSO4↓＋AlO＋2H2O

C．工业制取漂白液原理：

Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O

D．泡沫灭火器的工作原理：

2Al3＋＋3CO＋3H2O===2Al(OH)3↓＋3CO2↑

解析：碳酸钙与醋酸反应生成醋酸钙、二氧化碳气体和水，醋酸和碳酸钙都写化学式，正确的离子方程式为CaCO3＋2CH3COOH===Ca2＋＋H2O＋CO2↑＋2CH3COO－，故A错误；向明矾溶液中加入过量的氢氧化钡溶液，反应的离子方程式为Al3＋＋2SO＋2Ba2＋＋4OH－===2BaSO4↓＋AlO＋2H2O，故B错误；氯气与NaOH溶液反应制备漂白液，离子反应为Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O，故C正确；泡沫灭火器中的药品是硫酸铝和碳酸氢钠，硫酸铝溶液水解呈酸性，碳酸氢钠溶液水解呈碱性，所以硫酸铝和碳酸氢钠相互促进水解生成氢氧化铝和二氧化碳，水解离子反应为Al3＋＋3HCO===Al(OH)3↓＋3CO2↑，故D错误。

3．解释下列事实的方程式正确的是(　D　)

A．纯碱溶液显碱性：CO＋2H2OH2CO3＋2OH－

B．用稀硝酸清洗试管内壁附着的银：Ag＋2H＋＋NO===Ag＋＋NO2↑＋H2O

C．向煤中加入石灰石可减少煤燃烧时SO2的排放：CaCO3＋O2＋SO2===CO2＋CaSO4

D．碳酸氢钠溶液与过量澄清石灰水混合出现白色沉淀：HCO＋Ca2＋＋OH－===CaCO3↓＋H2O

解析：纯碱溶液显碱性：CO＋H2OHCO＋OH－，A错误。用稀硝酸清洗试管内壁附着的银：3Ag＋4H＋＋NO===3Ag＋＋NO↑＋2H2O，B错误。向煤中加入石灰石可减少煤燃烧时SO2的排放：2CaCO3＋O2＋2SO2===2CO2＋2CaSO4，C错误。

4．在水溶液中能大量共存的一组离子是(　C　)

A．NH、CH3COO－、Na＋、H＋

B．AlO、Na＋、K＋、HCO

C．Mg2＋、Na＋、SO、NO

D．ClO－、Na＋、K＋、Fe2＋

解析：CH3COO－、H＋生成弱电解质CH3COOH，A错误；AlO、HCO反应生成Al(OH)3、CO，B错误；Mg2＋、Na＋、SO、NO在水溶液中不反应，C正确；ClO－、Fe2＋发生氧化还原反应，D错误。

5．下列化学反应先后顺序判断正确的是(　A　)

A．含有等物质的量的H＋、Al3＋的溶液中，逐滴加入NaOH溶液：H＋、Al3＋、Al(OH)3

B．含有等物质的量的FeBr2、FeI2的溶液中，缓慢通入氯气：I－、Br－、Fe2＋

C．含有等物质的量的NaCl、Na2S的溶液中加入AgNO3溶液：NaCl、Na2S

D．含有等物质的量的Fe3＋、Cu2＋的溶液中加入铁粉：Cu2＋、Fe3＋

解析：酸性由强到弱为H＋、Al3＋、Al(OH)3，则逐滴加入NaOH溶液，反应先后顺序为H＋、Al3＋、Al(OH)3，A正确；还原性由强到弱为I－、Fe2＋、Br－，则缓慢通入氯气的先后顺序为I－、Fe2＋、Br－，B错误；溶度积为Ksp(AgCl)>Ksp(Ag2S)，则加入AgNO3溶液反应的先后顺序为Na2S、NaCl，C错误；氧化性为Fe3＋>Cu2＋，则加入铁粉反应的先后顺序为Fe3＋、Cu2＋，D错误。

6．下列有关离子方程式或离子共存的叙述正确的是(　A　)

A．用肥皂(主要成分C17H35COONa)水检验含有较多钙离子的硬水：

2C17H35COO－＋Ca2＋===(C17H35COO)2Ca↓

B．用稀硝酸清洗试管内壁附着的银：Ag＋2H＋＋NO===Ag＋＋NO2↑＋H2O

C．向Na2S2O3溶液中加入足量稀硫酸：2S2O＋4H＋===SO＋3S↓＋2H2O

D．在NaClO溶液中：SO、OH－、Cl－、K＋能大量共存

解析：用肥皂(主要成分C17H35COONa)水检验含有较多钙离子的硬水，该反应的离子方程式为2C17H35COO－＋Ca2＋===(C17H35COO)2Ca↓，A正确；用稀硝酸清洗试管内壁附着的银：3Ag＋4H＋＋NO===3Ag＋＋NO↑＋2H2O，B错误；S2O在酸性条件下发生歧化反应，应生成SO2和S，C错误；NaClO、SO之间发生氧化还原反应，在溶液中不能大量共存，D错误。

7．下列叙述正确的是(　C　)

A．检验某溶液中是否含有SO，应先加入BaCl2溶液，再加入稀硝酸

B．用过量氨水除去Fe3＋溶液中的少量Al3＋

C．向某溶液中滴加浓NaOH溶液并加热，将湿润红色石蕊试纸置于试管口，试纸变蓝该溶液中存在NH

D．检验某补铁药片(主要成分为亚铁化合物)是否氧化变质，使用氯水和硫氰化钾溶液

解析：Cl－与Ag＋反应生成的AgCl白色沉淀，也不溶于稀硝酸，A错误；过量的氨水与铝离子、铁离子均反应生成沉淀，B错误；向某溶液中滴加浓NaOH溶液，加热，将湿润红色石蕊试纸置于试管口，试纸变蓝，该溶液中存在NH，C正确；检验某补铁药片(主要成分为亚铁化合物)是否氧化变质，使用硫氰化钾溶液，不能使用氯水，D错误。

8．某溶液只含有K＋、Fe3＋、Cl－、Mg2＋、I－、CO、SO中的几种，限用以下试剂检验：盐酸、硫酸、硝酸银溶液、硝酸钡溶液。设计如下实验步骤，并记录相关现象，下列叙述不正确的是(　C　)

A．该溶液中一定有I－、CO、SO、K＋

B．试剂①为硝酸钡

C．通过在棕黄色溶液中加入硝酸银可以检验原溶液中是否存在Cl－

D．试剂②一定为盐酸

解析：由实验可知，试剂①为硝酸钡溶液，生成白色沉淀为碳酸钡和硫酸钡，则试剂②为盐酸，沉淀减少，硫酸钡不溶于盐酸，则原溶液中一定存在CO、SO，则不含Fe3＋、Mg2＋；加试剂①过滤后的滤液中，再加试剂②盐酸，H＋、NO、I－发生氧化还原反应生成I2，溶液变黄色，由于溶液呈电中性，则溶液中一定含有的阳离子为K＋。由上述分析可知，该溶液中一定有I－、CO、SO、K＋，A正确；试剂①为硝酸钡溶液，B正确；加入足量盐酸会引入Cl－，故无法判断原溶液中是否存在Cl－，C错误；试剂②一定为盐酸，不能为硫酸，因为碳酸钡与硫酸反应生成硫酸钡会使沉淀质量增加，不符合题意，D正确。

9．1 L 某溶液A中存在Ba2＋、Fe2＋、Al3＋、Fe3＋、Mg2＋、HCO、CO、Cl－、NO、SO中的五种离子，浓度均为0.1 mol·L－1。对A溶液进行以下实验，整个过程如图所示(部分产物省略)，反应①后的溶液B与溶液A中的阴离子种类相同。

下列结论正确的是(　A　)

A．溶液B中存在的阴离子是Cl－、NO、SO

B．固体C可能是MgO、MgCO3或MgCl2

C．沉淀甲是Fe(OH)3、沉淀乙是Al(OH)3

D．A中不能确定的离子是Ba2＋、Al3＋和Cl－

解析：向原溶液中加入足量的盐酸，有气体生成；反应①后的溶液B与溶液A中的阴离子种类相同，说明反应后的溶液中的阴离子的种类没有变化；结合整个过程可知，原溶液中一定含有Cl－，一定没有HCO和CO；有气体生成则含有Fe2＋和NO；一共有五种离子，浓度均为0.1 mol·L－1，Fe2＋、Cl－、NO正好电荷守恒，说明存在的另外两种离子一种是阳离子，一种是阴离子且带电量是一样的，则为Mg2＋和SO，综上可知，溶液中存在的五种离子为Fe2＋、Cl－、NO、Mg2＋和SO。由以上分析可知，溶液B中存在的阴离子是Cl－、NO、SO，A正确；MgCl2不能调节溶液的pH，固体C不可能是MgCl2，B错误；沉淀甲是Fe(OH)3，沉淀乙是Mg(OH)2，C错误；由以上分析可知，一定有Cl－，没有Ba2＋、Al3＋，D错误。

10．下列各组离子能大量共存，且满足相应要求的是(　D　)

解析：根据电荷守恒c(Na＋)＝c(NO)＋c(Cl－)＋c(CH3COO－)可知，c(Na＋)>c(NO)，A错；Fe3＋与SCN－发生反应生成红色溶液而不是红色沉淀，B错；Al3＋与HCO能发生相互促进的水解反应而不能大量共存，C错；D项中加入的NaOH先与H＋、Al3＋反应，后与NH反应产生氨气，最后与Al(OH)3沉淀反应，D正确。

11．物质的制备必须遵循原理正确、步骤简单的原则，下列对应物质的制备原理及其对应的离子方程式均正确的是(　A　)

A．向Al2(SO4)3溶液中加入过量的NH3·H2O制备Al(OH)3：Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH

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

C．将氯气溶于水制备次氯酸：Cl2＋H2O===2H＋＋Cl－＋ClO－

D．向Na2SiO3溶液中通入过量CO2制备硅胶：SiO＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋CO

解析：Al(OH)3不能溶于NH3·H2O，A正确；B中离子方程式原子不守恒；C项HClO是弱酸，应写成分子式；向Na2SiO3溶液中通入过量CO2生成的是HCO，D错误。

12．某中学化学实验小组在实验室鉴定某无色溶液。已知溶液中的溶质仅由NH、K＋、Ag＋、Ca2＋、Al3＋、AlO、MnO、CO、SO中的若干种组成。取该溶液进行如下实验：

(1)取适量溶液，加入过量盐酸，有气体生成，并得到无色溶液；

(2)在(1)所得溶液中加入过量NH4HCO3溶液，有气体生成，同时产生白色沉淀甲；

(3)在(2)所得溶液中加入过量Ba(OH)2溶液并加热也有气体生成，同时产生白色沉淀乙。

则下列离子在原溶液中一定存在的有(　A　)

A．K＋、CO、AlO

B．SO、AlO、K＋、CO

C．CO、K＋、Al3＋、NH

D．MnO、K＋、CO、NH

解析：原溶液无色，说明该溶液中不存在MnO。实验(1)加入盐酸有气体生成，溶液中含有CO，则溶液中不存在Ag＋、Ca2＋、Al3＋。实验(2)产生的气体是(1)所得溶液中过量的盐酸与HCO反应生成的CO2，沉淀只可能是Al3＋与HCO反应生成的Al(OH)3，则实验(1)所得溶液中必有AlO与过量盐酸反应生成的Al3＋，而原溶液存在AlO时，NH必然不存在。实验(3)的气体和沉淀可能是由(2)所得溶液中过量的NH4HCO3与Ba(OH)2反应生成的，分别为NH3和BaCO3，所以无法判断SO是否存在。综上所述，原溶液中一定不存在Ag＋、Ca2＋、Al3＋、MnO、NH，根据溶液呈电中性，则仅有的阳离子K＋存在于溶液中，则原溶液一定存在AlO、CO和K＋，而SO无法判断。

13．某地环保部门取一定量某工厂所排废水试样分成甲、乙、丙、丁四份，进行如图所示探究。

已知废水试样中可能含有下表中的离子：

请回答下列问题：

(1)X是NH(填化学式，下同)，Y是SO。

(2)表中不能确定是否存在的阴离子是Cl－，能证明该阴离子是否存在的简单实验操作为取少量废水试样，滴加足量的Ba(NO3)2溶液，静置；取上层清液，滴加硝酸酸化的AgNO3溶液，若有白色沉淀产生，则存在Cl－；若无白色沉淀产生，则不存在Cl－。

(3)写出废水试样中滴加淀粉KI溶液所发生反应的离子方程式：6I－＋2NO＋8H＋===3I2＋2NO↑＋4H2O。

解析：由甲组实验中溴水不褪色，说明废水试样中不含SO；由丙组实验现象可确定废水中含NH，即X为NH；由丁组实验现象说明其含NO；由乙组实验现象说明其含SO，即Y为SO。不能确定是否存在的阴离子为Cl－。废水试样中滴加淀粉KI溶液，酸性条件下，NO有强氧化性，与I－发生氧化还原反应。

14．已知A和B两支试管所盛的溶液中共含有K＋、Ag＋、Mg2＋、Cl－、OH－、NO六种离子，向试管A的溶液中滴入酚酞试液呈粉红色。请回答下列问题：

(1)试管A的溶液中所含上述离子共有3种。

(2)若向某试管中滴入稀盐酸产生沉淀，则该试管为B(填“A”或“B”)。

(3)若向试管B的溶液中加入合适的药品，过滤后可以得到相应的金属和仅含一种溶质的溶液，则加入的药品是Mg(填化学式)。

(4)若将试管A和试管B中的溶液按一定体积比混合过滤后，得到仅含一种溶质的溶液，则混合过程中发生反应的离子方程式为Ag＋＋Cl－===AgCl↓、Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓。

(5)若向由试管A溶液中的阳离子组成的碳酸氢盐溶液中，滴入少量Ba(OH)2溶液，则发生反应的离子方程式为Ba2＋＋2OH－＋2HCO===BaCO3↓＋CO＋2H2O。

解析：向试管A的溶液中滴入酚酞试液呈粉红色，说明溶液显碱性，一定含有OH－，根据离子共存、电中性原理，一定没有Ag＋、Mg2＋，一定含有K＋。试管B中一定含有Ag＋、Mg2＋，则一定没有Cl－，一定含有NO。综上所述，试管A中含有K＋、OH－、Cl－，试管B中含有Ag＋、Mg2＋、NO。

(1)试管A的溶液中所含上述离子共有3种。

(2)若向某试管中滴入稀盐酸产生沉淀，则该试管中含有Ag＋。

(3)若向试管B的溶液中加入合适的药品后，过滤后溶液中仅含有一种溶质，且得到相应的金属，应该发生置换反应，且不引入其他离子，则加入药品是Mg。

(4)若将试管A和试管B中的溶液按一定体积比混合过滤后，得到仅含一种溶质的溶液，则Ag＋与Cl－恰好完全反应，Mg2＋和OH－恰好完全反应，混合过程中发生反应的离子方程式为Ag＋＋Cl－===AgCl↓、Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓。

(5)向KHCO3溶液中，滴入少量Ba(OH)2溶液，则发生反应的离子方程式为Ba2＋＋2OH－＋2HCO===BaCO3↓＋CO＋2H2O。

15．锌及其化合物在生产生活中应用比较广泛。

(1)ZnFe2O4是一种性能优良的软磁材料，也是一种催化剂，能催化烯类有机物氧化脱氢等反应。

①ZnFe2O4中Fe的化合价是＋3。

②工业上利用反应ZnFe2(C2O4)3·6H2OZnFe2O4＋2CO2↑＋4CO↑＋6H2O制备ZnFe2O4。该反应中还原产物是CO(填化学式)，每生成1 mol ZnFe2O4转移的电子总数是4NA(或2.408×1024)。

(2)工业上利用锌焙砂(主要含ZnO、ZnFe2O4，还含有少量FeO、CuO等杂质)制取金属锌的工艺流程如下：

①酸浸时要将锌焙砂粉碎，其目的是提高酸浸效率，为达到这一目的，还可采用的措施是适当增大c(H＋)(或升高温度、搅拌等其他合理答案)(任答一条)。写出ZnFe2O4溶于酸的离子方程式ZnFe2O4＋8H＋===2Fe3＋＋Zn2＋＋4H2O。

②净化Ⅰ中H2O2参与反应的离子方程式为H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。

③净化Ⅱ中Y的主要成分是CuS、ZnS(填化学式)。

解析：(1)①ZnFe2O4中Zn是＋2价，O是－2价，则根据化合物中正负化合价代数和为0可知Fe的化合价是＋3价。②反应中Fe元素化合价从＋2价升高到＋3价，碳元素化合价从＋3价部分降低到＋2价，部分升高到＋4价，所以还原产物是CO；根据方程式可知每生成1 mol ZnFe2O4转移的电子的物质的量是4 mol，总数是4NA(或2.408×1024)。(2)将锌焙砂(主要含ZnO、ZnFe2O4，还含有少量FeO、CuO等氧化物杂质)酸浸，发生反应ZnFe2O4＋8H＋===2Fe3＋＋Zn2＋＋4H2O、ZnO＋2H＋===Zn2＋＋H2O、FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O、CuO＋2H＋===Cu2＋＋H2O，向溶液中加入双氧水，发生反应2Fe2＋＋2H＋＋H2O2===2Fe3＋＋2H2O，调节溶液的pH将Fe3＋转化为Fe(OH)3沉淀，不能引进新的杂质，可以用ZnO，所以X为ZnO，然后向溶液中加入ZnS，发生反应Cu2＋＋ZnS===Zn2＋＋CuS，然后过滤，所以Y中含有CuS，最后电解得到Zn。①酸浸时要将锌焙砂粉碎，其目的是提高酸浸效率，为达到这一目的，还可采用的措施是增大硫酸的浓度或升高温度、搅拌等。ZnFe2O4溶于酸的离子方程式为ZnFe2O4＋8H＋===2Fe3＋＋Zn2＋＋4H2O。②净化Ⅰ中H2O2参与反应的离子方程式为2Fe2＋＋2H＋＋H2O2===2Fe3＋＋2H2O。③由于ZnS过量，则净化Ⅱ中Y的主要成分是CuS、ZnS。