2022高三化学（全国版）一轮复习试题：专题三 离子反应 1 Word版

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专题三 离子反应
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考点1　离子反应和离子方程式
1.[2020江苏,7,2分]下列指定反应的离子方程式正确的是(　　)
A.Cl2通入水中制氯水:Cl2+H2O2H++Cl-+ClO-
B.NO2通入水中制硝酸:2NO2+H2O2H++NO3-+NO
C.0.1 mol·L-1 NaAlO2溶液中通入过量CO2:AlO2-+CO2+2H2OAl(OH)3↓+HCO3-
D.0.1 mol·L-1 AgNO3溶液中加入过量浓氨水:Ag++NH3+H2OAgOH↓+NH4+
2.[2020天津,4,3分]下列离子方程式书写正确的是(　　)
A.CaCO3与稀硝酸反应:CO32-+2H+H2O+CO2↑
B.FeSO4溶液与溴水反应:2Fe2++Br22Fe3++2Br-
C.NaOH溶液与过量H2C2O4溶液反应:H2C2O4+2OH-C2O42-+2H2O
D.C6H5ONa溶液中通入少量CO2:2C6H5O-+CO2+H2O2C6H5OH+CO32-
3.[2019全国卷Ⅱ,11,6分]下列化学方程式中,不能正确表达反应颜色变化的是(　　)　　 　　　　　　　　　
A.向CuSO4溶液中加入足量Zn粉,溶液蓝色消失Zn+CuSO4Cu+ZnSO4
B.澄清的石灰水久置后出现白色固体Ca(OH)2+CO2CaCO3↓+H2O
C.Na2O2在空气中放置后由淡黄色变为白色2Na2O22Na2O+O2↑
D.向Mg(OH)2悬浊液中滴加足量FeCl3溶液出现红褐色沉淀3Mg(OH)2+2FeCl32Fe(OH)3+3MgCl2
4.[2019江苏,7,2分]下列指定反应的离子方程式正确的是(　　)
A.室温下用稀NaOH溶液吸收Cl2:Cl2+2OH-ClO-+Cl-+H2O
B.用铝粉和NaOH溶液反应制取少量H2:Al+2OH-AlO2-+H2↑
C.室温下用稀HNO3溶解铜:Cu+2NO3-+2H+Cu2++2NO2↑+H2O
D.向Na2SiO3溶液中滴加稀盐酸:Na2SiO3+2H+H2SiO3↓+2Na+
5.[2018全国卷Ⅰ,27(4),4分]Na2S2O5可用作食品的抗氧化剂。在测定某葡萄酒中Na2S2O5残留量时,取50.00 mL葡萄酒样品,用0.010 00 mol·L-1的碘标准液滴定至终点,消耗10.00 mL。滴定反应的离子方程式为　　　　　　　　　,该样品中Na2S2O5的残留量为　　　　g·L-1(以SO2计)。 
考点2　离子共存
6.[2020江苏,4,2分]常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是(　　)
A.0.1 mol·L-1氨水溶液:Na+、K+、OH-、NO3-
B.0.1 mol·L-1盐酸溶液:Na+、K+、SO42-、SiO32-
C.0.1 mol·L-1KMnO4溶液:NH4+、Na+、NO3-、I-
D.0.1 mol·L-1AgNO3溶液:NH4+、Mg2+、Cl-、SO42-
7.[2019江苏,4,2分]室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是(　　)
A.0.1 mol·L-1 NaOH溶液:Na+、K+、CO32-、AlO2-
B.0.1 mol·L-1 FeCl2溶液:K+、Mg2+、SO42-、MnO4-
C.0.1 mol·L-1 K2CO3溶液:Na+、Ba2+、Cl-、OH-
D.0.1 mol·L-1 H2SO4溶液:K+、NH4+、NO3-、HSO3-
8.向Na2CO3、NaHCO3的混合溶液中逐滴加入稀盐酸,生成气体的量随稀盐酸加入量的变化关系如图所示,则下列离子组在对应的溶液中一定能大量共存的是(　　)

A.a点对应的溶液中:Na+、OH-、SO42-、NO3-
B.b点对应的溶液中:K+、Ca2+、H+、Cl-
C.c点对应的溶液中:Na+、Ca2+、NO3-、Cl-
D.d点对应的溶液中:F-、NO3-、Fe2+、Ag+
考点3　离子的检验与推断
9.[2020 河南焦作三模]某无色稀溶液W含有H+、NH4+、Fe3+、Ba2+、Mg2+、CO32-、I-、OH-、NO3-离子中的若干种。向W中加入铝粉后有气体Y、含铝元素的离子X等生成。若不考虑水的电离,则下列说法正确的是(　　)
A.X一定是Al3+
B.Y一定是H2
C.W中最多含有6种离子
D.溶液中不可能含CO32-
10.[2018浙江4月选考,25,2分]某绿色溶液A含有H+、Na+、Mg2+、Fe2+、Cu2+、SO42-、Cl-、CO32-和HCO3-离子中的若干种。取该溶液进行如下实验(已知Ag2SO4微溶于水,可溶于酸):
①向溶液中滴加Ba(OH)2溶液,过滤,得到不溶于酸的白色沉淀和绿色滤液B;
②取滤液B,先用HNO3酸化,再滴加0.001 mol·L-1 AgNO3溶液,有白色沉淀生成。
下列说法不正确的是(　　)
A.溶液A中一定存在H+、SO42-和Cl-
B.溶液A中不存在Mg2+、CO32-和HCO3-,不能确定Na+的存在
C.第②步生成的白色沉淀中只有AgCl,没有Ag2CO3
D.溶液A中存在Fe2+与Cu2+中的一种或两种,且可以用NaOH溶液判断
11.[2020山东潍坊模拟]某黄色溶液中含有Na+、NH4+、Fe2+、Fe3+、Cl-、SO42-、CO32-中的一种或几种(不考虑水的电离和离子的水解)。某同学为了确定其组分,设计并完成了如下实验:

下列说法正确的是(　　)
A.c(Fe3+)一定为0.2 mol·L-1 B.c(Cl-)至少为0.2 mol·L-1
C.Na+、SO42-一定存在,NH4+一定不存在 D.Na+、Fe2+可能存在,CO32-一定不存在
12.实验小组研究酸性条件下K2Cr2O7溶液和H2O2溶液的反应。
【实验Ⅰ】向盛有H2O2溶液的试管中,加入过量的K2Cr2O7溶液和稀硫酸,振荡,溶液立即变为紫红色,此时pH=1。溶液中持续产生气泡,最终溶液变为蓝紫色。
资料:
ⅰ.Cr2(SO4)3溶液呈蓝紫色。
ⅱ.酸性条件下,K2Cr2O7溶液和H2O2溶液反应可生成CrO5,CrO5进一步反应生成Cr3+和O2。
ⅲ.CrO5是一种+6价Cr的过氧化物,其结构为,易溶于乙醚得到蓝色溶液。
ⅳ.乙醚是一种无色、不溶于水、密度比水小的有机溶剂,化学性质稳定。
(1)实验Ⅰ中产生的气体是O2,检验的方法是　 。 
(2)实验Ⅰ的紫红色溶液中含有CrO5。
①验证紫红色溶液中含有CrO5的操作及现象是　 。 
②生成CrO5的反应不是氧化还原反应,反应的离子方程式是　 。 
(3)对实验Ⅰ中溶液变为蓝紫色和产生O2的原因,作出如下假设:
a.CrO5在酸性溶液中不稳定,发生自身的氧化还原反应生成Cr3+和O2。
b.CrO5在酸性条件下氧化了溶液中的H2O2,生成Cr3+和O2。
为验证上述假设,用如图所示装置进行实验Ⅱ和实验Ⅲ(夹持及搅拌装置已略,B中石蜡油用于吸收挥发出的乙醚)。实验操作及现象如下:

【实验Ⅱ】
ⅰ.将20 mL CrO5的乙醚溶液加入A中的20 mL pH=1的稀硫酸中,不断搅拌,乙醚层由蓝色变为无色,水层变为蓝紫色,O2体积为V mL。
ⅱ.步骤ⅰ结束后向A中加入少量K2Cr2O7溶液,轻轻搅拌,静置,乙醚层又显出蓝色。
【实验Ⅲ】
仅将实验Ⅱ中的pH=1的稀硫酸替换为等量的含H2O2的pH=1的稀硫酸,重复实验。现象与实验Ⅱ相同,且O2体积仍为V mL。
①假设实验Ⅱ步骤ⅰ中消耗的CrO5与生成的O2的物质的量之比为2∶3,补全离子方程式:2CrO5+　　　 2Cr3++3O2↑+　　　　+　　　　。 
②甲同学认为依据实验Ⅱ和Ⅲ中生成O2的体积相同,无法说明假设b是否成立,其理由是　　　　　　　　　　　　。 
(4)实验Ⅰ中总反应的离子方程式是　　　　　　　　　　　　。 
拓展变式
1.[2019天津,2,6分]下列离子方程式能用来解释相应实验现象的是(　　)


实验现象
离子方程式
A
向氢氧化镁悬浊液中滴加氯化铵溶液,沉淀溶解
Mg(OH)2+2NH4+Mg2++2NH3·H2O
B
向沸水中滴加饱和氯化铁溶液得到红褐色液体
Fe3++3H2OFe(OH)3↓+3H+
C
二氧化硫使酸性高锰酸钾溶液褪色
3SO2+2MnO4-+4H+3SO42-+
2Mn2++2H2O
D
氧化亚铁溶于稀硝酸
FeO+2H+Fe2++H2O
2.[2017全国卷Ⅰ,27(2)改编]工业上常利用钛铁矿(主要成分为FeTiO3,还含有少量MgO、SiO2等杂质)来制备锂离子电池的电极材料。工艺流程第一步为盐酸“酸浸”,“酸浸”后,钛主要以TiOCl42-形式存在,写出相应反应的离子方程式:　　　　　　　　　　　　。 
3.[2016上海,19,4分][双选]已知:SO32-+I2+H2OSO42-+2I-+2H+。某溶液中可能含有Na+、NH4+、Fe2+、K+、I-、SO32-、SO42-,且所有离子物质的量浓度相等。向该无色溶液中滴加少量溴水,溶液仍呈无色。下列关于该溶液的判断正确的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
A.肯定不含I- B.肯定不含SO42-
C.肯定含有SO32- D.肯定含有NH4+
4.[2017浙江4月选考,25,2分]某固体混合物中可能含有:K+、Na+、Cl-、CO32-、SO42-等离子,将该固体溶解所得到的溶液进行如下实验:

下列说法正确的是(　　)
A.该混合物一定是K2CO3和NaCl
B.该混合物可能是Na2CO3和KCl
C.该混合物可能是Na2SO4和Na2CO3
D.该混合物一定是Na2CO3和NaCl
答案
专题三　离子反应

1.C　HClO为弱电解质,在离子方程式中不能拆开,A项错误;NO2通入水中制硝酸的离子方程式为3NO2+H2O2H++2NO3-+NO,B项错误;CO2过量,生成HCO3-,C项正确;AgOH不能稳定存在,正确的离子方程式为Ag++2NH3[Ag(NH3)2]+,D项错误。
2.B　碳酸钙难溶于水,在离子方程式中应写成化学式,A项错误;Br2能够氧化Fe2+,B项正确;NaOH与过量H2C2O4反应生成NaHC2O4,C项错误;由于Ka1(H2CO3)>Ka(C6H5OH)>Ka2(H2CO3),苯酚钠溶液中通入少量CO2或过量CO2,均只生成HCO3-,D项错误。
3.C　CuSO4溶液呈蓝色,加入足量Zn粉后,Cu2+被还原为Cu,溶液变成无色,A项正确;澄清石灰水在空气中久置能吸收空气中的CO2,生成CaCO3白色固体,B项正确;Na2O2呈淡黄色,在空气中放置后变为白色,是Na2O2吸收空气中的CO2和H2O转化成了Na2CO3和NaOH的缘故,C项错误;向Mg(OH)2悬浊液中加入足量FeCl3溶液出现红褐色沉淀,是因为Mg(OH)2与FeCl3溶液发生复分解反应生成了更难溶的Fe(OH)3,D项正确。
4.A　A项,Cl2与NaOH反应生成NaCl、NaClO和H2O,正确;B项,题给离子方程式不符合电荷守恒与得失电子守恒,错误;C项,稀HNO3与Cu发生反应生成NO,错误;D项,Na2SiO3为可溶性的钠盐,应拆开,错误。
5.S2O52-+2I2+3H2O2SO42-+4I-+6H+(2分)　0.128(2分)
【解析】　Na2S2O5可用作食品的抗氧化剂,则Na2S2O5具有强还原性,与I2反应时,Na2S2O5中+4价的S被单质I2氧化为+6价,碘被还原为I-,先根据得失电子守恒写出S2O52-+2I22SO42-+4I-,再根据电荷守恒和原子守恒在左边补充H2O、右边补充H+并配平:S2O52-+2I2+3H2O2SO42-+4I-+6H+。根据上述离子方程式,n(S2O52-)=n(I2)2=0.01000mol·L-1×10.00mL×10-3L·mL-12=5×10-5 mol,根据硫元素守恒,n(SO2)=2n(S2O52-)=2×5×10-5 mol=1×10-4 mol,以SO2计算该样品中Na2S2O5的残留量为1×10-4mol×64g·mol-10.05000L=0.128 g·L-1。
6.A　氨水中,Na+、K+、OH-、NO3-彼此不反应,能大量共存,A项正确;盐酸中的H+能与SiO32-结合生成H2SiO3沉淀,B项错误;KMnO4与I-发生氧化还原反应而不能大量共存,C项错误;Ag+能与Cl-反应生成AgCl沉淀,二者不能大量共存,D项错误。
7.A　A项,题给四种离子在碱性条件下均能大量存在,正确;B项,MnO4-可以氧化Fe2+,错误;C项,CO32-与Ba2+会发生反应生成BaCO3沉淀,错误;D项,H+可以与HSO3-反应生成SO2,且酸性条件下NO3-会氧化HSO3-生成SO42-,错误。
8.C　向Na2CO3、NaHCO3的混合溶液中逐滴加入稀盐酸,先后发生反应:CO32-+H+HCO3-、HCO3-+H+CO2↑+H2O。a点对应的溶液中含有CO32-、HCO3-,HCO3-、OH-发生反应生成CO32-和H2O,不能大量共存,A错误;b点对应的溶液中含有HCO3-,HCO3-与H+反应生成CO2和H2O而不能大量共存,B错误;c点对应的溶液中稀盐酸与Na2CO3、NaHCO3恰好完全反应,溶液中含有Na+、Cl-,Na+、Ca2+、NO3-、Cl-之间不反应,可以大量共存,C正确;d点对应的溶液中稀盐酸过量,呈酸性,溶液中含有Na+、Cl-、H+,Ag+与Cl-反应生成AgCl沉淀,Fe2+、NO3-、H+发生氧化还原反应,H+与F-结合生成弱电解质HF,不能大量共存,D错误。
9.D

由分析可知,X可能为Al3+或AlO2-,A项错误;Y可能是H2或NO,B项错误;W中最多含有5种离子,C项错误;溶液中不可能含CO32-,D项正确。
10.B　根据步骤①得到不溶于酸的白色沉淀和绿色滤液B,可知原溶液中必然含有SO42-和H+,存在Fe2+与Cu2+中的一种或两种,则一定不存在CO32-和HCO3-;根据步骤②得到不溶于硝酸的白色沉淀,可知原溶液中必然含有Cl-,白色沉淀为AgCl,故A、C项正确;不能确定原溶液中是否存在Na+、Mg2+,故B项不正确;绿色溶液A中存在Fe2+与Cu2+中的一种或两种,且Fe2+、Cu2+与NaOH反应的现象不同,可用NaOH溶液判断,故D项正确。
11.D　溶液呈黄色,证明存在Fe3+,则不存在CO32-,向100 mL溶液中加入过量NaOH溶液加热产生红褐色Fe(OH)3沉淀,沉淀经灼烧后得到1.60 g(0.01 mol) Fe2O3固体,说明原溶液中铁元素的浓度为0.2 mol·L-1,可能仅以Fe3+形式存在,也可能同时含有Fe3+和Fe2+,则00.2 mol·L-1,B项错误。
12.(1)将带火星的木条伸入试管中,木条复燃,说明生成的气体是O2　(2)①取少量紫红色溶液于试管中,加入乙醚,振荡,静置,液体分为两层,上层呈蓝色　②Cr2O72-+4H2O2+2H+2CrO5+5H2O　(3)①6H+　H2O2　2H2O　②实验Ⅱ、Ⅲ中,O2来源于CrO5、H2O2中的-1价O,且-1价O过量,当CrO5的量相同时,生成O2的体积相同,因而由实验Ⅱ和Ⅲ中生成O2的体积相同无法说明假设b是否成立　(4)Cr2O72-+3H2O2+8H+2Cr3++3O2↑+7H2O
【解析】　(1)可用带火星的木条检验氧气,方法是将带火星的木条伸入试管中,木条复燃,说明生成的气体是O2。(2)①CrO5易溶于乙醚得到蓝色溶液,检验方法是取少量紫红色溶液于试管中,加入乙醚,振荡,静置,液体分为两层,上层呈蓝色。②酸性条件下,K2Cr2O7溶液和H2O2溶液反应生成CrO5,且生成CrO5的反应不是氧化还原反应,根据原子守恒和电荷守恒得到的反应的离子方程式为Cr2O72-+4H2O2+2H+2CrO5+5H2O。(3)①实验Ⅱ步聚ⅰ中消耗的CrO5与生成的O2的物质的量之比为2∶3,反应中Cr由+6价降低为+3价,O由-1价升高到0价,可推出生成了过氧化氢,则反应的离子方程式为2CrO5+6H+2Cr3++3O2↑+H2O2+2H2O。②O2来源于CrO5、H2O2中的-1价O,且-1价O过量,当CrO5的量相同时,生成O2的体积相同,因而由实验Ⅱ和Ⅲ中生成O2的体积相同无法说明假设b是否成立。(4)溶液中持续产生气泡,最终溶液变为蓝紫色,生成的气体为氧气,且生成Cr3+,反应的离子方程式为Cr2O72-+3H2O2+8H+2Cr3++3O2↑ +7H2O。

1.A　氢氧化镁悬浊液中存在沉淀溶解平衡Mg(OH)2(s) Mg2+(aq)+2OH-(aq),滴加氯化铵溶液,NH4+与OH-结合生成NH3·H2O,Mg(OH)2的沉淀溶解平衡正向移动,离子方程式为Mg(OH)2+2NH4+ Mg2++2NH3·H2O,A项正确;向沸水中滴加饱和氯化铁溶液,得到红褐色Fe(OH)3胶体而不是沉淀,B项错误;二氧化硫使酸性高锰酸钾溶液褪色,发生反应5SO2+2MnO4-+2H2O 5SO42-+2Mn2++4H+,C项错误;氧化亚铁与稀硝酸发生氧化还原反应3FeO+10H++NO3- 3Fe3++NO↑+5H2O,D项错误。
2.FeTiO3+4H++4Cl-Fe2++TiOCl42-+2H2O　
【解析】　钛酸亚铁中钛元素为+4价,铁元素为+2价,产物有氯化亚铁,比较FeTiO3和TiOCl42-知,产物中一定有H2O。
3.BC　由溶液无色可知,溶液中不存在Fe2+;溴水为橙色,加入少量溴水,溶液仍呈无色,说明溶液中含有还原性的离子,即含有I-、SO32-中的一种或两种;根据“已知”可判断出I-的还原性比SO32-的弱,若溶液中只有I-,则加入溴水会生成碘单质,不符合题意,所以溶液中一定含SO32-,可能含有I-,A项错误、C项正确。由于所有离子的物质的量浓度相等,若溶液中含有SO42-,则即使不含有I-,Na+、NH4+、K+三种阳离子都存在,也不能满足溶液呈电中性,所以溶液中一定不含SO42-,B项正确。若溶液中只含SO32-一种阴离子,则根据溶液呈电中性知,溶液中含有Na+、NH4+、K+中的两种,D项错误。
4.B　该固体溶解所得到溶液的焰色反应呈黄色,说明溶液中含有Na+;往溶液中加入过量Ba(NO3)2产生白色沉淀,且该白色沉淀溶于过量盐酸,说明原溶液中不存在SO42-,存在CO32-;往加入过量Ba(NO3)2后得到的溶液中加入AgNO3/HNO3产生白色沉淀,说明原溶液中存在Cl-。综上所述,该固体混合物中一定含有Na+、Cl-和CO32-,一定不含SO42-,可能含有K+,故本题选B。