高中化学鲁科版 (2019)选择性必修1第4节 离子反应第1课时课时练习

课时分层作业(二十)　离子反应发生的条件

(建议用时：40分钟)

[合格过关练]

1．下列化学反应可以用H＋＋OH－===H2O表示的是(　　)

A．稀硫酸和氢氧化钡溶液反应

B．稀硫酸和氢氧化钙溶液反应

C．醋酸和氢氧化钠溶液反应

D．盐酸和氢氧化钠溶液反应

D　[A项，离子方程式为2H＋＋SO＋Ba2＋＋2OH－===BaSO4↓＋2H2O；B项，离子方程式为2H＋＋SO＋Ca2＋＋2OH－===CaSO4↓＋2H2O；C项，离子方程式为CH3COOH＋OH－===CH3COO－＋H2O。]

2．下列各组试剂在溶液中反应，当两种试剂的量发生改变时，不能用同一离子方程式表示的是(　　)

A．氯化镁、氢氧化钠　　　 B．硫酸钠、氢氧化钡

C．氯化铝、氨水 D．溴化亚铁、氯水

D　[Cl2与Br－、Fe2＋均可反应，因此Cl2的用量不同，发生反应的离子方程式也不同。]

3．某溶液含有NO、HCO、SO、SO四种阴离子；向其中通入过量氯气后，溶液中的离子浓度基本保持不变的是(忽略溶液体积的变化)(　　)

A．NO   B．HCO

C．SO D．SO

A　[Cl2＋SO＋H2O===2Cl－＋SO＋2H＋，HCO＋H＋===CO2↑＋H2O，故c(SO)、c(HCO)减小，c(SO)增大，c(NO)不变。]

4．下列解释实验事实的方程式正确的是    (　　)

A．用氢氧化钠溶液去除铝条表面的氧化膜：Al2O3＋2OH－＋3H2O===2[Al(OH)4]－

B．铜片溶于稀硝酸产生无色气体：Cu＋4H＋＋2NO===Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O

C．氢氧化亚铁在空气中变质：2Fe(OH)2＋O2＋2H2O===2Fe(OH)3

D．碳酸钠溶液呈碱性：CO＋2H2OH2CO3＋2OH－

A　[氧化铝是两性氧化物，反应的离子方程式为Al2O3＋2OH－＋3H2O===2[Al(OH)4]－，A正确；铜片溶于稀硝酸产生的无色气体为NO，B错误；氢氧化亚铁在空气中易被氧化变质，根据得失电子守恒可得反应的化学方程式为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，C错误；多元弱酸的酸根离子的水解分步进行，且以第一步水解为主，离子方程式为CO＋H2OHCO＋OH－，D错误。]

5．下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是(　　)

A．向稀硝酸中滴加Na2SO3溶液：SO＋2H＋===SO2↑＋H2O

B．向Na2SiO3溶液中通入过量SO2：SiO＋ SO2＋ H2O===H2SiO3↓＋ SO

C．向Al2(SO4)3溶液中加入过量NH3·H2O：Al3＋＋4NH3·H2O=== [Al(OH)4]－＋ 4NH

D．向CuSO4溶液中加入Na2O2：2Na2O2＋2Cu2＋＋2H2O===4Na＋＋2Cu(OH)2↓＋O2↑

D　[A.稀硝酸与Na2SO3发生氧化还原反应，而不是复分解反应。B.过量SO2，产物应为HSO，而不是SO。C.Al(OH)3不溶于氨水，Al2(SO4)3与过量氨水反应只能生成Al(OH)3沉淀。D.Na2O2与水反应：2Na2O2＋2H2O===4Na＋＋

4OH－＋O2↑，NaOH与CuSO4反应：2OH－＋Cu2＋===Cu(OH)2↓，将两方程式合并可得：2Na2O2＋2Cu2＋＋2H2O===4Na＋＋2Cu(OH)2↓＋O2↑。]

6．某溶液中存在大量的Na＋、OH－、Cl－、CO，该溶液中还可能大量存在的离子是(　　)

A．NH   B．Ca2＋

C．HCO D．SO

D　[溶液中存在Na＋、OH－、Cl－、CO，NH与OH－不能大量共存，A错；Ca2＋与CO不能大量共存，B错；HCO与OH－不能大量共存，C错。]

7．某溶液中只可能含有下列离子中的某几种：K＋、NH、Ba2＋、SO、

I－、[Al(OH)4]－。分别取样：①用pH计测试，溶液显弱酸性；②加氯水和CCl4振荡后静置，下层呈无色，为确定该溶液的组成，还需检验的离子是    (　　)

A．K＋   B．SO

C．Ba2＋ D．NH

A　[溶液显弱酸性，K＋、NH、Ba2＋、SO、I－、[Al(OH)4]－6种离子中只有NH能水解使溶液显酸性，则一定含有NH，而[Al(OH)4]－能与NH发生双水解，则一定不含有[Al(OH)4]－；氯水能氧化I－生成碘单质，但加入氯水和CCl4振荡后静置，下层呈无色，则一定不含有I－；根据溶液呈电中性，因溶液中有NH，则一定存在阴离子SO，而Ba2＋、SO能结合生成BaSO4沉淀，则一定不存在Ba2＋；显然剩下的K＋是否存在无法判断，故还需检验的离子是K＋，A项符合题意。]

8．下列各组离子在溶液中能发生离子反应生成气体和沉淀的是(　　)

A．Na＋、Ba2＋、Cl－、SO

B．H＋、K＋、[Al(OH)4]－、NO

C．Na＋、Al3＋、CO、SO

D．NH、Na＋、Cl－、OH－

C　[A项，只生成沉淀。B项，可能生成沉淀，但无气体生成。C项，生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体。D项，可能生成气体，但无沉淀生成。]

9．下列反应的离子方程式书写正确的是    (　　)

A．等体积、等物质的量浓度的氢氧化钡稀溶液与碳酸氢铵稀溶液混合：

Ba2＋＋2OH－＋2HCO===BaCO3↓＋CO＋2H2O

B．用CH3COOH溶液溶解CaCO3：CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋H2O＋CO2↑

C．甲烷与氯气在光照条件下生成一氯甲烷：CH4＋Cl2CH3Cl＋H＋＋

Cl－

D．铜溶解于氯化铁溶液中：2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋

D　[等体积、等物质的量浓度的氢氧化钡稀溶液与碳酸氢铵稀溶液混合，铵根离子也参与了反应，正确的离子方程式为Ba2＋＋2OH－＋NH＋HCO===BaCO3↓＋NH3·H2O＋H2O，A项错误；醋酸不能拆开写，正确的离子方程式为CaCO3＋2CH3COOH===Ca2＋＋H2O＋CO2↑＋2CH3COO－，B项错误；甲烷与氯气在光照条件下生成一氯甲烷和氯化氢的反应不是离子反应，C项错误；铜溶解于氯化铁溶液中生成氯化亚铁和氯化铜，反应的离子方程式为2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋，D项正确。]

10．(双选)常温下，下列各组离子在指定溶液中有可能大量共存的是(　　)

A．使甲基橙呈红色的溶液：K＋、[Al(OH)4]－、NO、CO

B．c平(ClO－)＝1.0 mol·L－1的溶液：Na＋、SO、S2－、Cl－

C．由水电离出来的c平(H＋)＝1×10－12 mol·L－1的溶液：K＋、NH、SO、Fe3＋

D．＝0.1 mol·L－1的溶液：Na＋、[Al(OH)4]－、CO、NO

CD　[使甲基橙呈红色的溶液显酸性，[Al(OH)4]－和CO均不能大量存在，A项不符合题意；c平(ClO－)＝1.0 mol·L－1的溶液中SO、S2－均易被ClO－氧化而不能大量共存，B项不符合题意；由水电离出来的c平(H＋)＝1×10－12 mol·L－1的溶液中水的电离受到抑制，溶液可能显酸性，也可能显碱性，如果显碱性NH和Fe3＋均不能大量存在，C项符合题意；＝0.1  mol·L－1的溶液中c平(OH－)＝0.1  mol·L－1，溶液显碱性，因此Na＋、[Al(OH)4]－、CO、NO均可以大量存在，D项符合题意。]

11．某无色溶液X，由K＋、NH、Ba2＋、Al3＋、Fe3＋、CO、SO中的若干种离子组成，取该溶液进行如下实验：

(1)白色沉淀甲是________。

(2)试写出实验过程中生成气体A、B的离子方程式

________________________________________________________________

_______________________________________________________________。

(3)通过上述实验，可确定X溶液中一定存在的离子是________，尚未确定是否存在的离子是________。

[解析]　溶液无色一定无Fe3＋；由①生成气体A可知溶液中一定含有CO，A为CO2，有CO一定无Ba2＋、Al3＋；由②生成气体B可知溶液中一定含有NH，B为NH3，生成白色沉淀甲可知溶液中一定含有SO，甲为BaSO4，无法确定是否含有K＋。

[答案]　(1)BaSO4

(2)CO＋2H＋===CO2↑＋H2O、

NH＋OH－△,NH3↑＋H2O

(3)NH、CO、SO　K＋

12．向复盐NH4Fe(SO4)2的溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液，可能发生的反应的离子方程式是________(填序号)。

①Fe2＋＋SO＋Ba2＋＋2OH－===BaSO4↓＋Fe(OH)2↓

②NH＋Fe3＋＋2SO＋2Ba2＋＋4OH－===2BaSO4↓＋Fe(OH)3↓＋NH3·H2O

③2Fe3＋＋3SO＋3Ba2＋＋6OH－===3BaSO4↓＋2Fe(OH)3↓

④3NH＋Fe3＋＋3SO＋3Ba2＋＋6OH－===3BaSO4↓＋Fe(OH)3↓＋3NH3·H2O

[解析]　向NH4Fe(SO4)2溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液时，OH－先和Fe3＋反应，再和NH反应。复盐NH4Fe(SO4)2中Fe的化合价是＋3，①错误。离子方程式的产物中有NH3·H2O，说明Fe3＋已反应完全，设NH4Fe(SO4)2为1 mol,1 mol NH4Fe(SO4)2在水溶液中电离出1 mol NH、1 mol Fe3＋和2 mol SO，1 mol Fe3＋消耗3 mol OH－，1 mol NH最多消耗1 mol OH－，共需要4 mol OH－，所以需加入2 mol Ba(OH)2，而2 mol Ba(OH)2在水溶液中能电离出2 mol Ba2＋，恰好与2 mol SO反应生成BaSO4，②表示Ba(OH)2过量时的离子方程式，②正确。离子方程式中没有NH，说明NH没有参加反应，设NH4Fe(SO4)2为1 mol，1 mol NH4Fe(SO4)2在水溶液中电离出1 mol NH、1 mol Fe3＋和2 mol SO，1 mol Fe3＋消耗3 mol OH－，需加入1.5 mol Ba(OH)2，而1.5 mol Ba(OH)2在水溶液中能电离出1.5 mol Ba2＋，与1.5 mol SO反应生成1.5 mol BaSO4，即Fe3＋＋SO＋

Ba2＋＋3OH－===Fe(OH)3↓＋BaSO4↓，将方程式两侧系数同乘以2可得③，故③表示Ba(OH)2不足时的离子方程式，③正确。向NH4Fe(SO4)2溶液中加入Ba(OH)2溶液时，OH－先和Fe3＋反应，再和NH反应，④中的离子方程式中有3 mol NH，应对应3 mol Fe3＋(已经完全沉淀)，离子数量关系不符合化学式的组成，④错误。

[答案]　②③

13．有一瓶澄清的溶液，其中可能含有NH、K＋、Na＋、Mg2＋、Ba2＋、

Al3＋、Fe3＋、Cl－、I－、NO、CO、SO中的一种或几种，取该溶液进行以下实验：

①取pH试纸检验，表明溶液呈强酸性；

②取少许溶液，加入少量CCl4溶液及数滴新制氯水，振荡后CCl4层呈紫红色；

③另取溶液少许，加入NaOH溶液使溶液由酸性逐渐变为碱性，整个操作过程中均无沉淀产生；

④取③的溶液少许，加入Na2CO3溶液，有白色沉淀生成；

⑤将③的溶液加热有气体放出，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。

根据上述实验事实回答下列问题。

(1)原溶液中一定存在的离子有_____________________________________。

(2)原溶液中不能确定是否存在的离子有_____________________________。

(3)取④的上层溶液做焰色反应实验，火焰呈黄色，________(填“能”或“不能”)证明原溶液中含有Na＋。

[解析]　由实验①知溶液中一定不存在CO；由实验②知溶液中一定存在

I－，一定不存在Fe3＋、NO；由实验③知溶液中一定不存在Mg2＋和Al3＋；由实验④知溶液中一定存在Ba2＋，一定不存在SO；由实验⑤知溶液中一定存在NH。综上分析，原溶液中一定存在NH、Ba2＋、I－，一定不存在Mg2＋、Al3＋、Fe3＋、NO、CO、SO，不能确定是否存在Na＋、K＋、Cl－。在实验③、④中均加入了含有Na＋的溶液，故无法判断原溶液中是否存在Na＋。

[答案]　(1)NH、Ba2＋、I－　(2)Na＋、K＋、Cl－　

(3)不能

[素养培优练]

14．常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是(　　)

A．H2O2溶液中：Na＋、F－、SO

B．c平(OH－)/c平(H＋)＝1012的溶液中：Fe2＋、NO、SO、Na＋

C．由水电离的c平(H＋)＝1×10－14 mol·L－1的溶液中：K＋、Ba2＋、Cl－、NO

D．pH＝1的溶液中：Na＋、K＋、Cl－、S2O

C　[H2O2具有氧化性，能将具有还原性的SO氧化为SO，不能大量共存，A项不符合题意；c平(OH－)/c平(H＋)＝1012的溶液为碱性溶液，Fe2＋在碱性条件下不能大量存在，B项不符合题意；由水电离的c平(H＋)＝1×10－14 mol·L－1的溶液可能是酸性溶液，也可能是碱性溶液，K＋、Ba2＋、Cl－、NO四种离子无论是在酸性条件还是碱性条件下均能大量共存，C项符合题意；pH＝1的溶液为酸性溶液，S2O在酸性条件下不能大量存在，D项不符合题意。]

15．下列离子方程式书写正确的是    (　　)

A．已知电离常数K1(H2SO3)＝1.3×10－2，K2(H2SO3)＝6.3×10－8；K1(H2CO3)＝4.2×10－7，K2(H2CO3)＝5.6×10－11。H2SO3溶液和NaHCO3溶液反应：H2SO3＋2HCO===SO＋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－＋2H＋===N2↑＋2CO2↑＋5Cl－＋H2O

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，Pb(CH3COO)2溶液中通入H2S气体时有黑色沉淀生成：Pb2＋＋H2S===PbS↓＋2H＋

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

D　[K2(H2SO3)<K1(H2CO3)，H2SO3溶液和NaHCO3溶液反应的离子方程式为H2SO3＋HCO===HSO＋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不应出现H＋，正确的离子方程式为2CN－＋5ClO－＋H2O===N2↑＋2CO2↑＋5Cl－＋2OH－，B错误；硫酸铅沉淀能溶于醋酸铵溶液，说明生成的Pb(CH3COO)2为难电离的弱电解质，Pb(CH3COO)2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，正确的离子方程式为Pb(CH3COO)2＋H2S===PbS↓＋2CH3COOH，C错误；CuSO4溶液与过量浓氨水反应，生成蓝色的[Cu(NH3)4]2＋，离子方程式为Cu2＋＋4NH3·H2O===[Cu(NH3)4]2＋＋4H2O，D正确。]

16．下列各选项中的两个反应，可用同一个离子方程式表示的是(　　)

D　[A项，Ⅰ中反应生成BaCO3沉淀，而Ⅱ中只有OH－与HCO的反应，A项不正确；B项，Ⅰ中反应生成BaSO3沉淀，Ⅱ中反应最终生成HSO，B项不正确；C项，Ⅰ中反应只有BaSO3沉淀生成，Ⅱ中反应既有BaSO3沉淀生成，又有弱电解质H2O生成，C项不正确；D项，Al(OH)3不溶于氨水，两个反应均可用

Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH表示，D项正确。]

17．制备(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O的实验中，需对过滤出产品的母液(pH<1)进行处理。室温下，分别取母液并向其中加入指定物质，反应后的溶液中主要存在的一组离子正确的是(　　)

A．通入过量Cl2：Fe2＋、H＋、NH、Cl－、SO

B．加入少量NaClO溶液：NH、Fe2＋、H＋、SO、ClO－

C．加入过量NaOH溶液：Na＋、Fe2＋、NH、SO、OH－

D．加入过量NaClO和NaOH的混合溶液：Na＋、SO、Cl－、ClO－、OH－

D　[A项中，Cl2有强氧化性，能氧化Fe2＋：Cl2＋2Fe2＋===2Fe3＋＋2Cl－；B项中，ClO－不能和Fe2＋、H＋共存；C项中，OH－不能和Fe2＋、NH共存：Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓、NH＋OH－===NH3·H2O；D项中，离子间能大量共存。]

18．某溶液X的pH＝1，其中可能含有以下一种或几种离子：Al3＋、Ba2＋、NH、Fe2＋、Fe3＋、CO、SO、SiO、NO。某同学取200 mL该溶液，设计并完成了如下实验：

已知：上述实验框图中的一种气体为红棕色。

请回答下列问题：

(1)由溶液X的pH＝1可知该溶液中一定不存在的离子为________________。

(2)实验中的红棕色气体的分子式为________，由此推知溶液中一定存在的离子是 ________，一定不存在的离子是________。

(3)沉淀C的化学式为________________，由此推知溶液中一定存在的离子是________，一定不存在的离子是________。

(4)气体F的化学式为________，I的化学式为________。

(5)写出下列反应的离子方程式：

反应⑥：________________________________________________________。

反应⑦：________________________________________________________。

[解析]　由反应①加入的硝酸钡溶液及题干信息可判断气体A为NO，气体D为NO2，E为HNO3，因此溶液X中含有还原性离子，即含有Fe2＋，则不含有NO；pH＝1的溶液中不可能含有CO、SiO，故沉淀C为BaSO4；由反应④加入过量NaOH溶液的现象可判断气体F为NH3，I为NH4NO3，溶液X中含有NH；沉淀G为Fe(OH)3，J为FeCl3，沉淀K为Al(OH)3，H溶液中含有[Al(OH)4]－，L溶液中含有HCO。

[答案]　(1)CO、SiO　(2)NO2　Fe2＋　NO　

(3)BaSO4　SO　Ba2＋　(4)NH3　NH4NO3　

(5)Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O　

CO2＋[Al(OH)4]－===Al(OH)3↓＋HCO