高考化学二轮复习技能强化专练04《离子反应》（含详解）

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技能强化专练(四)　离子反应1．能正确表示下列反应的离子方程式是(　　)A．浓盐酸与铁屑反应：2Fe＋6H＋===2Fe3＋＋3H2↑B．钠与CuSO4溶液反应：2Na＋Cu2＋===Cu↓＋2Na＋C．NaHCO3溶液与稀H2SO4反应：CO＋2H＋===H2O＋CO2↑D．向FeCl3溶液中加入Mg(OH)2：3Mg(OH)2＋2Fe3＋===2Fe(OH)3＋3Mg2＋解析：A项，浓盐酸与铁屑反应生成Fe2＋；B项，钠与CuSO4溶液反应，Na先与水反应，生成的NaOH再与硫酸铜反应；C项，是HCO与H＋反应。答案：D2．下列有关NaClO和NaCl混合溶液的叙述正确的是(　　)A．该溶液中，H＋、NH、SO、Br－可以大量共存B．该溶液中，Ag＋、K＋、NO、CH3CHO可以大量共存C．向该溶液中滴入少量FeSO4溶液，反应的离子方程式为：2Fe2＋＋ClO－＋2H＋===Cl－＋2Fe3＋＋H2OD．向该溶液中加入浓盐酸，每产生1 mol Cl2，转移电子约为6.02×1023个解析：HClO是弱酸，H＋与ClO－不能大量共存，同时NaClO具有强氧化性，Br－具有强还原性，两者不能大量共存，A错误；AgCl是难溶物质，Ag＋与Cl－不能大量共存，同时NaClO具有强氧化性，CH3CHO具有强还原性，NaClO与CH3CHO不能大量共存，B错误；NaClO和NaCl的混合溶液呈碱性，反应方程式中不应出现H＋，C错误；在NaClO和NaCl混合溶液中加入浓盐酸，发生反应：NaClO＋2HCl＝NaCl＋Cl2↑＋H2O，由反应方程式可知，每产生1 mol Cl2，转移电子的物质的量为1 mol，约为6.02×1023个，D正确。答案：D3．下列关于物质或离子检验的叙述正确的是(　　)A．在溶液中加KSCN，溶液显红色，证明原溶液中有Fe3＋，无Fe2＋B．气体通过无水CuSO4，粉末变蓝，证明原气体中含有水蒸气C．灼烧白色粉末，火焰呈黄色，证明原粉末中有Na＋，无K＋D．将气体通入澄清石灰水，溶液变浑浊，证明原气体是CO2解析：A项错误。Fe3＋遇KSCN会使溶液呈现红色，Fe2＋遇KSCN不反应无现象，如果该溶液既含Fe3＋，又含Fe2＋，滴加KSCN溶液，溶液呈红色，则证明存在Fe3＋但不能证明无Fe2＋；B项正确。气体通过无水硫酸铜，粉末变蓝，则发生：CuSO4＋5H2O===CuSO4·5H2O，CuSO4·5H2O为蓝色，故可证明原气体中含有水蒸气；C项错误。灼烧白色粉末，火焰成黄色，证明原粉末中有Na＋，Na＋焰色为黄色，但不能证明无K＋，因为黄光会遮住紫光，故K＋的焰色需要透过蓝色的钴玻璃滤去黄光后观察；D项错误。能使澄清的石灰水变浑浊的气体有CO2，SO2等，故将气体通入澄清的石灰水，溶液变浑浊，则原气体不一定是CO2。答案：B4．下列离子方程式的书写及评价均合理的是(　　)选项离子方程式评价A将1 mol Cl2通入含1 mol FeI2的溶液中：2Fe2＋＋2I－＋2Cl2===2Fe3＋＋4Cl－＋I2正确；Cl2过量，可将Fe2＋、I－氧化BMg(HCO3)2溶液与足量的NaOH溶液反应：Mg2＋＋HCO＋OH－===MgCO3↓＋H2O正确；酸式盐与碱反应生成正盐和水C过量的SO2通入NaClO溶液中：SO2＋H2O＋ClO－===HClO＋HSO正确；说明酸性：H2SO3强于HClOD1 mol·L－1的NaAlO2溶液和2.5 mol·L－1的HCl溶液等体积均匀混合：2AlO＋5H＋=== Al(OH)3↓＋Al3＋＋H2O正确；H＋不足，AlO与Al(OH)3消耗的H＋的物质的量之比为2:3解析：1 mol FeI2完全被氧化，需1.5 mol Cl2，Cl2并不过量，A不正确；NaOH溶液足量，应生成溶解度更小的Mg(OH)2，B不正确；NaClO溶液具有强氧化性，能够氧化SO2生成SO，C不正确。答案：D5．下列解释事实的化学方程式或离子方程式不正确的是(　　)A．钢铁发生吸氧腐蚀：2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2B．SO2使紫色石蕊溶液变红色：SO2＋H2O===2H＋＋SOC．利用NaOH溶液除去金属铝表面的氧化膜：Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2OD．“84”消毒液和洁厕灵混合使用会产生有毒气体：Cl－＋ClO－＋2H＋===Cl2↑＋H2O解析：亚硫酸为弱电解质，书写离子方程式不能拆写，B项错误。答案：B6．下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是(　　)A．工业电解饱和食盐水：2Cl－＋H2O===Cl2↑＋H2↑＋OH－B．碳酸钠的水解：CO＋2H2OH2CO3＋2OH－C．硫酸铝溶液中滴加过量浓氨水：Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2OD．用过氧化氢从酸化海带灰浸出液中提取碘：2I－＋H2O2＋2H＋===I2＋2H2O解析：A项，工业电解饱和食盐水的离子反应为2Cl－＋2H2OCl2↑＋H2↑＋2OH－，故A错误；B项，碳酸钠的水解的离子反应为CO＋H2OHCO＋OH－，故B错误；C项，硫酸铝溶液中滴加过量浓氨水的离子反应为Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH，故C错误。答案：D7．下列各组离子因发生氧化还原反应而不能大量共存的是(　　)A．Fe3＋、OH－、SO、COB．Cu2＋、Fe2＋、H＋、NOC．Ag＋、Na＋、SO、Cl－D．K＋、H＋、CO、MnO解析：A项中Fe3＋与OH－因形成沉淀而不能大量共存，Fe3＋与CO因发生相互促进的水解反应而不能大量共存；B项中Fe2＋与NO(H＋)因发生氧化还原反应而不能大量共存；C项中Ag＋与SO、Cl－因形成沉淀而不能大量共存；D项中H＋与CO因反应生成CO2气体而不能大量共存。答案：B8．下列离子在指定溶液中一定能大量共存的是(　　)A．能使甲基橙变红的溶液中：Fe2＋、Al3＋、NO、Cl－B．室温下，在pH＝12的溶液中：Na＋、AlO、NO、S2－C．室温下，由水电离的c(H＋)＝10－10 mol·L－1的溶液中：Cl－、HCO、NO、NHD．加入Mg能放出H2的溶液中：Mg2＋、NH、ClO－、K＋解析：A项，能使甲基橙变红的溶液显酸性，Fe2＋与氢离子、硝酸根离子发生氧化还原反应，不能大量共存，错误；B项，pH＝12的溶液显碱性，四种离子之间不反应，可以大量共存，正确；C项，室温下，由水电离的c(H＋)＝10－10 mol·L－1的溶液中水的电离被抑制，如果显酸性，碳酸氢根不能大量共存，如果显碱性，碳酸氢根和铵根均不能大量共存，错误；D项，加入Mg能放出H2的溶液显酸性，ClO－不能大量共存，错误。答案：B9．某无色混合盐溶液中，除水电离产生的离子外还可能含有：①Na＋、②Ba2＋、③Cl－、④Br－、⑤SO、⑥SO中的若干种，依次进行下列实验，且每步所加试剂均过量，观察到的现象或得到的结论如表所示。步骤操作现象或结论(1)用pH试纸检验溶液的pH大于7(2)向溶液中滴加氯水，再加入CCl4振荡，静置CCl4层呈橙色(3)分液，向所得水溶液中加入Ba(NO3)2溶液和稀硝酸有白色沉淀产生(4)过滤，向滤液中加入AgNO3溶液和稀硝酸有白色沉淀产生下列结论正确的是(　　)A．肯定含有的离子是①④⑤B．肯定没有的离子是②⑥C．不能确定的离子是①D．只能确定④存在，②不存在解析：解答本题时，若不能联系(2)和(4)操作，易得出原溶液中含有氯离子的错误结论。根据(4)操作步骤中的现象证明含氯离子，但由于(2)加入了氯水，引入了氯离子，所以原溶液是否含氯离子不能确定。(1)用pH试纸检验，溶液的pH大于7，说明溶液呈碱性，故一定含有⑤SO，进而可以判断无②Ba2＋；(2)向溶液中滴加氯水，再加入CCl4振荡，静置，CCl4层呈橙色，说明原溶液中含有④Br－；(3)分液，向所得水溶液中加入Ba(NO3)2溶液和稀硝酸，有白色沉淀产生，结合(1)，可以判断原溶液中可能含有⑥SO；(4)过滤，向滤液中加入AgNO3溶液和稀硝酸，有白色沉淀产生，说明有Cl－存在，但(2)步中已经引入了Cl－，故不能判断原溶液中是否有③Cl－，根据溶液呈电中性原理，得出有①Na＋，综上所述，可以得出：溶液中一定含有的离子是①Na＋、④Br－、⑤SO；一定不含有的离子是②Ba2＋；可能含有的离子是③Cl－、⑥SO。答案：A10．某100 mL溶液可能含有Na＋、NH、Fe3＋、CO、SO、Cl－中的若干种，取该溶液进行连续实验，实验过程如下(所加试剂均过量，气体全部逸出)：下列说法不正确的是(　　)A．原溶液一定存在CO和SO，一定不存在Fe3＋B．原溶液一定存在Cl－，可能存在Na＋C．原溶液中c(Cl－)≥0.1 mol·L－1D．若原溶液中不存在Na＋，则c(Cl－)＜0.1 mol·L－1解析：加入氯化钡溶液，生成沉淀，沉淀部分溶解于盐酸，所以一定是BaSO4、BaCO3的混合物，一定存在CO、SO，硫酸钡沉淀是2.33 g，物质的量是＝0.01 mol，碳酸根离子的物质的量是＝0.01 mol，碳酸根和铁离子不共存，一定不存在Fe3＋，所得到的滤液中加入氢氧化钠，产生的气体为氨气，一定含有铵根离子，根据元素守恒，铵根离子的物质的量是＝0.05 mol，根据电荷守恒，阳离子所带正电荷的物质的量之和为0.05 mol，阴离子所带负电荷的物质的量之和为0.01 mol×2＋0.01 mol×2＝0.04 mol，所以一定存在氯离子，钠离子不能确定，n(Cl－)≥0.01 mol，所以c(Cl－)≥0.1 mol·L－1。A项，原溶液一定存在CO、SO和Cl－，一定不存在Fe3＋，正确；B项，原溶液一定存在Cl－，可能存在Na＋，正确；C项，原溶液中c(Cl－)≥0.1 mol·L－1，正确；D项，若原溶液中不存在Na＋，则c(Cl－)＝0.1 mol·L－1，错误，故选D。答案：D11．[2016·全国卷Ⅲ，28]以硅藻土为载体的五氧化二钒(V2O5)是接触法生产硫酸的催化剂。从废钒催化剂中回收V2O5既避免污染环境又有利于资源综合利用。废钒催化剂的主要成分为：物质V2O5V2O4K2SO4SiO2Fe2O3Al2O3质量分数/%2.2～2.92.8～3.122～2860～651～2<1以下是一种废钒催化剂回收工艺路线：回答下列问题：(1)“酸浸”时V2O5转化为VO，反应的离子方程式为________，同时V2O4转化成VO2＋。“废渣1”的主要成分是________。(2)“氧化”中欲使3 mol的VO2＋变成VO，则需要氧化剂KClO3至少为________mol。(3)“中和”作用之一是使钒以V4O形式存在于溶液中。“废渣2”中含有________。(4)“离子交换”和“洗脱”可简单表示为：4ROH＋V4OR4V4O12＋4OH－(ROH为强碱性阴离子交换树脂)。为了提高洗脱效率，淋洗液应该呈________性(填“酸”、“碱”或“中”)。(5)“流出液”中阳离子最多的是________。(6)“沉钒”得到偏钒酸铵(NH4VO3)沉淀，写出“煅烧”中发生反应的化学方程式________________________________。解析：本题考查无机化工流程，意在考查考生的知识迁移能力。(1)反应过程中V的化合价不变，所以是复分解反应。注意V2O5在离子方程式中不能拆开；废钒催化剂中，只有二氧化硅不溶于硫酸，成为废渣1的主要成分，(2)3 mol VO2＋变为VO，共失去3 mol 电子，而1 mol ClO变为Cl－得到6 mol电子，所以需要0.5 mol氯酸钾。(3)中和时，Fe3＋、Al3＋分别转化为难溶的Fe(OH)3和Al(OH)3，成为废渣2的主要成分。(4)为提高洗脱效率，须使题中所述平衡逆向移动。根据平衡移动原理，碱性越强越有利于平衡逆向移动，所以淋洗液应该呈碱性。(5)经过“离子变换”，钒以R4V4O12形式存在，而铁、铝则在“中和”过程中转化为沉淀，所以“流出液”中最多的阳离子是钾离子。(6)由NH4VO3转化为V2O5，V的化合价未发生变化，该反应为非氧化还原反应，所以N的化合价仍为－3，一种生成物是NH3，另一种生成物必定是H2O。答案：(1)V2O5＋2H＋===2VO＋H2O　SiO2(2)0.5　(3)Fe(OH)3和Al(OH)3(4)碱　(5)K＋(6)2NH4VO3V2O5＋2NH3↑＋H2O↑12．氯化铁和高铁酸钾都是常见的水处理剂。下图为制备氯化铁及进一步氧化制备高铁酸钾的工艺流程。请回答下列问题：(1)氯化铁有多种用途，请用离子方程式表示下列用途的原理：①氯化铁作净水剂________________________________________________________________________；②用FeCl3溶液(32%～35%)腐蚀铜印刷线路板________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)吸收剂X的化学式为________；氧化剂Y的化学式为________。(3)碱性条件下反应①的离子方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)过程②将混合溶液搅拌半小时，静置，抽滤获得粗产品。该反应的化学方程式为2KOH＋Na2FeO4―→K2FeO4＋2NaOH，请根据复分解反应原理分析反应发生的原因________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案：(1)①Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋②2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋(2)FeCl2　NaClO(3)2Fe3＋＋3ClO－＋10OH－===2FeO＋3Cl－＋5H2O(4)K2FeO4溶解度小，析出晶体，促进反应进行13．利用化学原理可以对工厂排放的废水、废渣等进行有效检测与合理处理。某工厂对制革工业污泥中Cr(Ⅲ)的处理工艺流程如下。已知：①其中硫酸浸取液中的金属离子主要是Cr3＋，其次是Fe3＋、Al3＋、Ca2＋和Mg2＋；②CrOH(H2O)5SO4难溶于水。(1)实验室用18.4  mol·L－1的浓硫酸配制240 mL 4.8 mol·L－1的H2SO4溶液，需要该浓硫酸的体积为________mL。(2)浓H2O2溶液的作用是将滤液Ⅰ中的Cr3＋转化为Cr2O，写出此反应的离子方程式：________________________________，此反应与Cr2O＋3H2O2＋8H＋===3O2＋2Cr3＋＋7H2O是否矛盾？________(填“是”或“否”)，理由是________________________________________________________________________。(3)常温下，部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下：阳离子Fe3＋Mg2＋Al3＋Cr3＋开始沉淀时的pH2.7－－－沉淀完全时的pH3.711.15.25.6(＞9溶解)    　加入NaOH溶液使溶液呈碱性，Cr2O转化为CrO，其离子方程式为________________________________________________________________________。此步骤中溶液的pH调至8，而没有继续调高将Mg2＋除去，其理由是________________________________________________________________________。(用离子方程式作答)。(4)钠离子交换树脂的反应原理为Mn＋＋nNaR―→MRn＋nNa＋，利用钠离子交换树脂除去的滤液Ⅱ中的金属阳离子是________________________________。(5)写出上述流程中用SO2进行还原时发生反应的化学方程式：________________________________________。答案：(1)65.2(2)2Cr3＋＋3H2O2＋H2O===Cr2O＋8H＋　否　浓度也会影响氧化还原性(3)Cr2O＋2OH－===2CrO＋H2O　Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O或Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O(4)Ca2＋、Mg2＋(5)3SO2＋2Na2CrO4＋12H2O===2CrOH(H2O)5SO4↓＋Na2SO4＋2NaOH