2019届二轮复习 离子反应 作业（全国通用） (1) 练习

专题突破练(四)　离子反应
1．能大量共存于同一溶液中，且当改变条件使水电离的c(H＋)＝10－13 mol/L时，一定能发生反应的离子组是(　　)
A．Fe3＋、Na＋、SCN－、Cl－　　 B．Ca2＋、NH、SO、SO
C．Na＋、Ba2＋、Cl－、HCO D．Al3＋、Na＋、SO、NO
解析：　溶液中水电离的c(H＋)＝10－13 mol/L时，水的电离受到抑制，可能为强酸性或强碱性溶液。A项，Fe3＋与SCN－不能大量共存；B项，Ca2＋与SO、SO不能大量共存；C项，四种离子能大量共存，HCO与H＋、OH－都能反应；D项，四种离子能大量共存，在酸性条件下四种离子不与H＋反应，在碱性条件下Al3＋与OH－反应。
答案：　C
2．常温下，下列各组离子一定能在指定溶液中大量共存的是(　　)
A．pH＝1的溶液：Ba2＋、Al3＋、Cl－、SO
B．能使酚酞溶液变红的溶液：Na＋、K＋、HCO、I－
C．c(OH－)/c(H＋)＝10－12的溶液：NH、Cu2＋、NO、Cl－
D．含有0.1 mol/L Fe(NO3)2的溶液：H＋、Mg2＋、SCN－、SO
解析：　A项，SO与Ba2＋不能大量共存；B项，能使酚酞试液变红的溶液呈碱性，碱性条件下HCO不能大量存在；C项，c(OH－)/c(H＋)＝10－12的溶液呈酸性，各离子之间不发生任何反应，可以大量共存；D项，NO在酸性条件下与Fe2＋不能大量共存，H＋与SCN－因结合成弱酸也不能大量共存。
答案：　C
3．下列离子能大量共存，且满足相应要求的是(　　)
选项
离子
要求
A
NH、Al3＋、SO、H＋
滴加NaOH浓溶液立刻有气体产生
B
K＋、NO、Cl－、HS－
c(K＋) C
Fe2＋、NO、SO、Cl－
逐滴滴加盐酸时溶液没有颜色变化
D
Na＋、HCO、Mg2＋、SO
逐滴滴加氨水立即有沉淀产生
解析：　A项，滴加NaOH浓溶液会先和H＋反应，不会立即产生气体；B项，不符合电荷守恒；C项，滴加盐酸时由于NO在酸性条件下具有强氧化性，将Fe2＋氧化成Fe3＋，溶液颜色由浅绿色变为棕黄色；D项，滴加氨水时开始产生MgCO3沉淀，后转化为Mg(OH)2沉淀。
答案：　D
4．下列有关Ca(ClO)2溶液的叙述正确的是(　　)
A．该溶液中，K＋、Cl－、CH3COOH、I－可以大量共存
B．与Na2SO3溶液反应的离子方程式：ClO－＋SO===SO＋Cl－
C．不可使用pH试纸测定该溶液的pH
D．1 L 0.1 mol·L－1该溶液和足量的CO2充分反应，产生10 g沉淀
解析：　Ca(ClO)2溶液具有强氧化性，能将I－氧化，所以I－不能大量存在于Ca(ClO)2溶液中，A错误；ClO－能将SO氧化为SO，SO又会与Ca2＋形成CaSO4沉淀，B错误；Ca(ClO)2溶液具有漂白性，能使pH试纸褪色，因此不能用pH试纸测定该溶液的pH，C正确；Ca(ClO)2溶液与足量的CO2反应生成HClO和Ca(HCO3)2，Ca(HCO3)2易溶于水，不产生沉淀，D错误。
答案：　C
5．下列离子方程式正确的是(　　)
A．向Fe2(SO4)3溶液中加入过量铁粉：Fe3＋＋Fe===2Fe2＋
B．石灰石溶于醋酸：CaCO3＋2CH3COOH===2CH3COO－＋Ca2＋＋CO2↑＋H2O
C．铜与浓硝酸反应：3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
D．向Na2SiO3溶液中滴加稀盐酸：Na2SiO3＋2H＋===H2SiO3↓＋2Na＋
解析：　A项，电荷不守恒，正确的离子方程式是2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋；C项，产物错误，铜与浓硝酸反应应生成NO2；D项，Na2SiO3易溶于水，应拆成离子。
答案：　B
6．下列离子方程式书写正确的是(　　)
A．含0.1 mol FeI2的溶液中滴加含0.125 mol Cl2的氯水：2Fe2＋＋8I－＋5Cl2===2Fe3＋＋4I2＋10Cl－
B．足量CO2通入饱和Na2CO3溶液中：CO2＋CO＋H2O===2HCO
C．向饱和的Ca(HCO3)2溶液中加入足量的NaOH：Ca2＋＋HCO＋OH－===CaCO3↓＋H2O
D．新制氯水中滴加澄清石灰水，黄绿色褪去：Cl2＋Ca(OH)2===Ca2＋＋Cl－＋ClO－＋H2O
解析：　B项，足量CO2通入饱和Na2CO3溶液中会析出NaHCO3晶体，反应的离子方程式应为：CO2＋2Na＋＋CO＋H2O===2NaHCO3↓；C项，由于NaOH足量，反应的离子方程式应为：Ca2＋＋2HCO＋2OH－===CaCO3↓＋CO＋2H2O；D项，澄清的石灰水中，Ca(OH)2应拆成离子形式。
答案：　A
7．下列实验设计及其对应的离子方程式均正确的是(　　)
A．用铜电极电解NaCl溶液制备Cl2：2Cl－＋2H2OCl2↑＋H2↑＋2OH－
B．向MgCl2溶液中加入氨水制备Mg(OH)2：Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓
C．将FeS溶于稀硝酸制备Fe(NO3)3：FeS＋4H＋＋NO===Fe3＋＋NO↑＋S↓＋2H2O
D．用浓盐酸酸化的KMnO4溶液与H2O2反应，证明H2O2具有还原性：2MnO＋6H＋＋5H2O2===2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O
解析：　A项，实验设计错误，铜电极是活性电极，阳极上的铜会参与反应，应使用石墨、铂等惰性电极电解NaCl溶液制备Cl2；B项，一水合氨是弱碱，应写成NH3·H2O形式；D项，KMnO4溶液不能用浓盐酸酸化，因为KMnO4可将浓盐酸氧化，应用稀硫酸酸化。
答案：　C
8．下列离子组在一定条件下能大量共存，且加入相应试剂后所对应的离子方程式正确的是(　　)

选项
离子组
加入试剂
加入试剂后发生反应的离子方程式
A
Fe2＋、NO、K＋
稀硫酸
3Fe2＋＋NO＋4H＋===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O
B
Fe3＋、I－、ClO－
氢氧化钠溶液
Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓
C
Ba2＋、HCO、Cl－
氢氧化钠溶液
HCO＋OH－===CO＋H2O
D
Al3＋、Cl－、NO
过量氢氧化钠溶液
Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓
解析：　B项，Fe3＋与I－、ClO－与I－都不能大量共存；C项，加入氢氧化钠溶液后，反应的离子方程式应为HCO＋OH－＋Ba2＋===BaCO3↓＋H2O；D项，加入过量氢氧化钠溶液后，反应的离子方程式为Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O。
答案：　A
9．下列是某同学对相应反应的离子方程式所做的评价，其中评价合理的是(　　)
编号
化学反应
离子方程式
评价
A
碳酸钡与醋酸反应
CO＋2CH3COOH===CO2↑＋H2O＋2CH3COO－
正确
B
将SO2通入Ca(ClO)2溶液中
SO2＋H2O＋Ca2＋＋2ClO－===CaSO3↓＋2HClO
正确
C
NaHSO3的水解
HSO＋H2OSO＋H3O＋
错误，水解方程式误写成电离方程式
D
等物质的量的FeBr2和Cl2反应
2Fe2＋＋2Br－＋2Cl2===2Fe3＋＋Br2＋4Cl－
错误，离子方程式中Fe2＋与Br－的物质的量之比与化学式不符
解析：　选项A中碳酸钡是难溶物，在离子方程式中须保留化学式；选项B中ClO－有强氧化性，通入SO2时应发生氧化还原反应生成CaSO4沉淀，而不应是发生复分解反应生成CaSO3；选项D中由于通入Cl2的量不足，不能把Br－全部氧化，离子方程式符合质量守恒和电荷守恒，是正确的，评价错误；HSO电离产生H＋，水解时结合H＋生成H2SO3，评价正确，选C。
答案：　C
10. 某澄清、透明的浅黄色溶液中，可能含有下列八种离子：Na＋、NH、Fe3＋、Ba2＋、Al3＋、SO、HCO、I－，在设计检验方案前的初步分析中，可确定该溶液中能大量存在的离子最多有(　　)
A．4种 B．5种
C．6种 D．7种
解析：　溶液呈浅黄色，说明含有Fe3＋，则HCO、I－不能存在，因Fe3＋与HCO相互促进水解，Fe3＋能够氧化I－。阴离子只剩下SO，一定存在，则Ba2＋不存在，因Ba2＋与SO生成难溶物BaSO4。初步确定Na＋、NH、Fe3＋、Al3＋、SO存在，故选B。
答案：　B
11．某溶液可能含有Cl－、SO、CO、NH、Fe3＋、Al3＋和K＋。取该溶液100 mL，加入过量NaOH溶液，加热，得到0.02 mol气体，同时产生红褐色沉淀；过滤，洗涤，灼烧，得到1.6 g固体；向上述滤液中加足量BaCl2溶液，得到4.66 g不溶于盐酸的沉淀。由此可知原溶液中(　　)
A．至少存在5种离子
B．Cl－一定存在，且c(Cl－)≥0.04 mol·L－1
C．SO、NH一定存在，Cl－可能不存在
D．CO、Al3＋一定不存在，K＋可能存在
解析：　根据加入过量NaOH溶液，加热，得到0.02 mol气体，说明有NH，而且为0.02 mol，同时产生红褐色沉淀，说明有Fe3＋，而且为0.02 mol，则没有CO，根据不溶于盐酸的4.66 g沉淀，说明有SO，且为0.02 mol，则根据电荷守恒可知一定有Cl－，至少有0.04 mol，B正确。
答案：　B

12．A、B、C、D四种物质之间的转化关系如图所示(部分产物略去)，下列说法正确的是(　　)
A．若A为AlCl3溶液，B可能为氨水，反应①的离子方程式为Al3＋＋4NH3·H2O===AlO＋4NH＋2H2O
B．若A为Fe，B可能为稀HNO3，反应②的离子方程式为3Fe＋8H＋＋2NO===3Fe2＋＋2NO↑＋4H2O
C．若A为NaOH溶液，B可能为CO2，可用Ca(OH)2溶液鉴定C、D溶液中的阴离子
D．若A为Cl2，B可能为NH3，实验室可用加热固体C的方法制取NH3
解析：　A项，若A为AlCl3溶液，则B不可能为氨水，因为无论氨水少量还是过量，它与AlCl3都只发生一个反应：Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH，与图示不符；B项，Fe与过量的稀HNO3反应，Fe被氧化为Fe3＋，反应的离子方程式是Fe＋4H＋＋NO===Fe3＋＋NO↑＋2H2O，题图中的C是Fe(NO3)3，Fe与少量的稀HNO3反应，Fe被氧化为Fe2＋，反应的离子方程式是3Fe＋8H＋＋2NO===3Fe2＋＋2NO↑＋4H2O，题图中的D是Fe(NO3)2，D与C可相互转化，符合图示转化关系；C项，若A为NaOH溶液，B为CO2，则C为NaHCO3，D为Na2CO3，它们都能与Ca(OH)2溶液反应生成白色的CaCO3沉淀，因此用Ca(OH)2溶液不能鉴定C、D溶液中的阴离子；D项，若A为Cl2，B为NH3，则反应①的化学方程式是3Cl2＋8NH3===N2＋6NH4Cl，反应②的化学方程式是3Cl2＋2NH3===N2＋6HCl，C是NH4Cl，D是HCl，加热固体C时发生反应：NH4ClHCl↑＋NH3↑，但在试管口又发生反应HCl＋NH3===NH4Cl，因此无法用加热NH4Cl的方法制取NH3。
答案：　B
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：


离子
阳离子
Na＋、Mg2＋、X
阴离子
Cl－、SO、Y、NO
请回答下列问题：
(1)离子X是________(填化学式，下同)，离子Y是______。
(2)表中不能确定是否存在的阴离子是 ________，能证明该阴离子是否存在的简单实验操作为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(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：
________________________________________________________________________。
答案：　(1)NH　SO
(2)Cl－　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)6I－＋2NO＋8H＋===3I2＋2NO↑＋4H2O
14．在Na＋浓度为0.5 mol·L－1的某澄清溶液中，还可能含有下表中的若干种离子。
阳离子
K＋　Ag＋　Mg2＋　Ba2＋
阴离子
NO　CO　SiO　SO
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
实验内容
实验结果
Ⅰ
向该溶液中加入足量稀盐酸
产生白色沉淀并放出标准状况下0.56 L气体
Ⅱ
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
固体质量为2.4 g
Ⅲ
向Ⅱ的滤液中滴加BaCl2溶液
无明显现象
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
NO
CO
SiO
SO
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CO，其浓度为0.56 L÷22.4 L·mol－1÷0.1 L＝0.25 mol·L－1，则溶液中一定无Ag＋、Mg2＋、Ba2＋；且能生成白色沉淀，因此有SiO，发生的反应为SiO＋2H＋===H2SiO3↓，且SiO的浓度为2.4 g÷60 g·mol－1÷0.1 L＝0.4 mol·L－1；由实验Ⅲ可知溶液中不含SO；根据电荷守恒知2c(CO)＋2c(SiO)＝2×0.25 mol·L－1＋2×0.4 mol·L－1＝1.3 mol·L－1>0.5 mol·L－1，因此必有K＋，至少为0.8 mol·L－1，不能确定有无NO。
答案：　(1)Ag＋、Mg2＋、Ba2＋
(2)SiO＋2H＋===H2SiO3↓
(3)如表

阴离子
NO
CO
SiO
SO
c/(mol·L－1)
？
0.25
0.4
0
(4)存在，最小浓度为0.8 mol·L－1
15．某小组在验证反应“Fe＋2Ag＋===Fe2＋＋2Ag”的实验中检测到Fe3＋，发现和探究过程如下。
向硝酸酸化的0.05 mol·L－1硝酸银溶液(pH≈2)中加入过量铁粉，搅拌后静置，烧杯底部有黑色固体，溶液呈黄色。
(1)检验产物
①取出少量黑色固体，洗涤后，__________________________(填操作和现象)，证明黑色固体中含有Ag。
②取上层清液，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，产生蓝色沉淀，说明溶液中含有__________。
(2)针对“溶液呈黄色”，甲认为溶液中有Fe3＋，乙认为铁粉过 量时不可能有Fe3＋，乙依据的原理是__________________________(用离子方程式表示)。针对两种观点继续实验：
①取上层清液，滴加KSCN溶液，溶液变红，证实了甲的猜测。同时发现有白色沉淀产生，且溶液颜色深浅、沉淀量多少与取样时间有关，对比实验记录如下：
序号
取样时间/min
现象
ⅰ
3
产生大量白色沉淀；溶液呈红色
ⅱ
30
产生白色沉淀，较3 min时量少；溶液红色较3 min时加深
ⅲ
120
产生白色沉淀，较30 min时量少；溶液红色较30 min时变浅
(资料：Ag＋与SCN－生成白色沉淀AgSCN)
②对Fe3＋产生的原因作出如下假设：
假设a：可能是铁粉表面有氧化层，能产生Fe3＋；
假设b：空气中存在O2，由于__________________________(用离子方程式表示)，可产生Fe3＋；
假设c：酸性溶液中的NO具有氧化性，可产生Fe3＋；
假设d：根据 __________________________现象，判断溶液中存在Ag＋，可产生Fe3＋。
③下述实验Ⅰ可证实假设a、b、c不是产生Fe3＋的主要原因。实验Ⅱ可证实假设d成立。
实验Ⅰ：向硝酸酸化的________________溶液(pH≈2)中加入过量铁粉，搅拌后静置，不同时间取上层清液滴加KSCN溶液。3 min时溶液呈浅红色，30 min后溶液几乎无色。
实验Ⅱ：装置如下图。其中甲溶液是__________，操作及现象是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。

(3)根据实验现象，结合方程式推测实验ⅰ～ⅲ中Fe3＋浓度变化的原因：________________________________________________________________________。
解析：　(1)①烧杯底部的黑色固体中含有银和过量的铁，要证明Ag的存在，可加硝酸并加热将固体溶解，然后用盐酸来检验Ag＋的存在。
(2)③要证实假设a、b、c不是产生Fe3＋的主要原因，需将原实验中的溶液换成c(H＋)、c(NO)分别相同，但不含Ag＋的溶液，可选用硝酸酸化的0.05 mol·L－1 NaNO3溶液(pH≈2)，通过向上层清液中滴加KSCN溶液后的现象差异进行验证。实验Ⅱ中甲溶液是FeSO4溶液，电极反应为：负极Fe2＋－e－===Fe3＋，正极Ag＋＋e－===Ag。一段时间后检验Fe3＋的存在及浓度，即可得出Ag＋能将Fe2＋氧化成Fe3＋的结论。
(3)解题时要注意实验过程中过量的铁始终是存在的。
答案：　(1)①加硝酸加热溶解固体，再滴加稀盐酸，产生白色沉淀
②Fe2＋
(2)2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋
②4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O
加入KSCN溶液后产生白色沉淀
③0.05 mol·L－1 NaNO3　FeSO4溶液
分别取电池工作前与工作一段时间后左侧烧杯中溶液，同时滴加KSCN溶液，后者红色更深
(3)溶液中存在反应：①2Ag＋＋Fe===Fe2＋＋2Ag，②Ag＋＋Fe2＋===Fe3＋＋Ag，③Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋。反应开始时，c(Ag＋)大，以反应①、②为主，c(Fe3＋)增大。约30 min后，c(Ag＋)小，以反应③为主，c(Fe3＋)减小