练案[4]　第二章　第4讲　离子反应

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[练案4]第4讲　离子反应A组　基础必做题1．(2022·湖北十堰月考)下列各组关于强电解质、弱电解质、非电解质的归类，完全正确的是(　C　)选项ABCD强电解质CuNaClCaCO3HNO3弱电解质CH3COOHNH3Al(OH)3Fe(OH)3非电解质酒精BaSO4SO2O2　　[解析]　Cu既不是电解质，也不是非电解质，A项错误；NH3是非电解质，BaSO4是强电解质，B项错误；CaCO3为强电解质，Al(OH)3是两性氢氧化物，为弱电解质，SO2为非电解质，C项正确；O2既不是电解质，也不是非电解质，D项错误。2．下列物质在水溶液中的电离方程式错误的是(　A　)A．NaHCO3===Na＋＋H＋＋CO B．NaHSO4===Na＋＋H＋＋SOC．MgCl2===Mg2＋＋2Cl－ D．Ba(OH)2===Ba2＋＋2OH－[解析]　A．NaHCO3是弱酸强碱的酸式盐，在水溶液中HCO不能完全电离，故电离方程式应为NaHCO3===Na＋＋HCO，故A错误；B．NaHSO4是强酸强碱的酸式盐，在水溶液中能完全电离，故电离方程式为NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO，故B正确；C．MgCl2能电离出2个氯离子，故电离方程式应为MgCl2===Mg2＋＋2Cl－，故C正确；D．氢氧化钡是二元强碱，其电离方程式应为Ba(OH)2===Ba2＋＋2OH－，故D正确。3．(2022·北京朝阳区模拟)下列反应对应的离子方程式不正确的是(　A　)A．将铁粉投入硫酸铜溶液中：2Fe＋3Cu2＋===2Fe3＋＋3CuB．用过量稀盐酸去除水垢(主要成分为CaCO3)：CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋H2O＋CO2↑C．将过量CO2通入NaOH溶液中：CO2＋OH－===HCOD．将氯气通入NaOH溶液中：Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O[解析]　A．将铁粉投入硫酸铜溶液中生成硫酸亚铁和铜，反应的离子方程式是Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu，故A错误；B．过量稀盐酸和CaCO3反应生成氯化钙、二氧化碳、水，反应的离子方程式是CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋H2O＋CO2↑，故B正确；C．将过量CO2通入NaOH溶液中生成碳酸氢钠，反应的离子方程式是CO2＋OH－===HCO，故C正确；D．将氯气通入NaOH溶液中生成氯化钠、次氯酸钠、水，反应的离子方程式是Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O，故D正确。4．(2022·湖南五市联考)下列相关条件下的离子方程式书写正确的是(　A　)A．侯德榜制碱法的反应之一：Na＋＋CO2＋NH3＋H2O===NaHCO3↓＋NHB．泡沫灭火器原理：2Al3＋＋3CO＋3H2O===2Al(OH)3↓＋3CO2↑C．碳酸氢镁溶液中滴加过量的烧碱溶液：Mg2＋＋2HCO＋2OH－===2H2O＋MgCO3↓＋COD．一定量的明矾溶液中滴加Ba(OH)2溶液生成沉淀质量最大时：2Al3＋＋3SO＋3Ba2＋＋6OH－===2Al(OH)3↓＋3BaSO4↓[解析]　侯德榜制碱法的反应之一，是往饱和NaCl氨溶液中通入CO2，生成碳酸氢钠沉淀和氯化铵，离子方程式为Na＋＋CO2＋NH3＋H2O===NaHCO3↓＋NH，A正确；泡沫灭火器的灭火原理是往硫酸铝溶液中加入碳酸氢钠溶液，反应的离子方程式为Al3＋＋3HCO===Al(OH)3↓＋3CO2↑，B不正确；因为MgCO3微溶于水，氢氧化镁难溶于水；碳酸氢镁溶液中滴加过量的烧碱溶液，离子方程式为Mg2＋＋2HCO＋4OH－===2H2O＋Mg(OH)2↓＋2CO，C不正确；明矾溶液中滴加Ba(OH)2，生成沉淀质量最大时，应为SO完全沉淀，离子方程式为Al3＋＋2SO＋2Ba2＋＋4OH－===AlO＋2BaSO4↓＋2H2O，D不正确。5．(2022·湖南长沙模拟)向Ba(OH)2溶液中逐滴加入稀硫酸，请完成下列问题：(1)写出反应的离子方程式：__Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋SO===BaSO4↓＋2H2O__。(2)下列三种情况下，离子方程式与(1)相同的是__A__(填字母)。A．向NaHSO4溶液中，逐滴加入Ba(OH)2溶液至溶液呈中性B．向NaHSO4溶液中，逐滴加入Ba(OH)2溶液至SO恰好完全沉淀C．向NaHSO4溶液中，逐滴加入Ba(OH)2溶液至过量(3)若向Ba(OH)2溶液中缓缓加入稀H2SO4直至过量，整个过程中混合溶液的导电能力(用电流强度I表示)可近似地用图中__C__(填字母)曲线表示。[解析]　(2)A项，溶液呈中性，NaHSO4、Ba(OH)2按物质的量之比2∶1反应，离子方程式为2H＋＋SO＋Ba2＋＋2OH－===2H2O＋BaSO4↓，符合题意；B项，SO恰好完全沉淀，即NaHSO4、Ba(OH)2按物质的量之比1∶1反应，离子方程式为H＋＋SO＋Ba2＋＋OH－===H2O＋BaSO4↓，不符合题意；C项，NaHSO4不足，化学计量数定为1，离子方程式为H＋＋SO＋Ba2＋＋OH－===H2O＋BaSO4↓，不符合题意。(3)加入稀H2SO4，发生反应H2SO4＋Ba(OH)2===BaSO4↓＋2H2O，溶液的导电性减弱，当恰好完全反应时，导电能力最弱，H2SO4过量后，溶液为稀H2SO4，导电能力增强。6．现代工业生产中的污水处理问题是环保的重要方面。高效合理的污水处理是我们幸福生活的保障。某河道两旁有甲、乙两厂，它们排放的工业废水中，共含K＋、Ag＋、Fe3＋、Cl－、OH－、NO六种离子。甲、乙两厂分别含有三种不相同的离子，根据题目要求回答问题：(1)若甲厂的废水显棕黄色，则甲厂的废水中含有的离子为__Fe3＋__，同时该厂的废水中还含有的离子为__Ag＋、NO__，理由是__甲厂的废水显棕黄色，说明含有Fe3＋，则OH－在乙厂废水中，因为Ag＋和OH－反应，则Ag＋只能在甲厂废水中，Cl－在乙厂废水中，根据溶液呈电中性的原则，甲厂废水中一定有阴离子NO，所以甲厂废水中含有的离子为Fe3＋、Ag＋、NO__。(2)若甲厂的废水显碱性，则甲厂含有的离子为__K＋、Cl－、OH－__。(3)在污水处理厂某技术人员提出了另一种设想：将甲厂和乙厂的废水按适当的比例混合，经过滤后的废水，可用来浇灌农田。你能解释其中的原因吗？__将甲厂和乙厂的废水按适当的比例混合，可生成AgCl、Fe(OH)3沉淀，生成沉淀的离子有Ag＋、Fe3＋、Cl－、OH－，经过滤后的废水中溶质主要为KNO3__。[解析]　(2)若甲厂废水呈碱性，则溶液中含有大量的OH－，与OH－反应的Ag＋、Fe3＋不能大量共存，根据溶液呈电中性可知甲厂废水中应含有K＋，乙厂废水中含有Ag＋、Fe3＋，则与Ag＋反应的Cl－不能共存，所以根据溶液呈电中性可知乙厂废水中还有NO。B组　能力提升题7．(2022·北京东城区模拟)图a～c分别为氯化钠在不同状态下的导电实验(X、Y均表示石墨电极)微观示意图。下列说法不正确的是(　D　)A．图示中的代表的离子的电子式为[∶∶]－B．图a中放入的是氯化钠固体，该条件下不导电C．能导电的装置中，X上均有气体产生D．能导电的装置中，Y的电极产物相同[解析]　A．氯离子半径大于钠离子半径，根据图知，黑色球表示氯离子，氯离子最外层有8个电子，则氯离子电子式为[∶∶]－，故A正确；B．不含自由移动离子的离子晶体不导电，a中不含自由移动的阴阳离子，所以不导电，故B正确；C．根据离子移动方向知，X电极作阳极、Y电极作阴极，用石墨电极电解熔融氯化钠或氯化钠溶液时，阳极上氯离子放电生成氯气，所以b、c装置中X电极上都有气体生成，故C正确；D．b、c中含有自由移动的离子，所以能导电，b中Y电极上钠离子放电生成钠、c中Y电极上氢离子放电生成氢气，所以Y电极上产物不同，故D错误。8．下列离子方程式书写正确的是(　D　)A．氧化亚铁溶于稀硝酸：FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2OB．往CaCl2溶液中通入少量的CO2：Ca2＋＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2H＋C．碘化亚铁溶液与足量氯气反应：2I－＋Cl2===I2＋2Cl－D．向澄清石灰水中滴加少量的NaHCO3溶液：Ca2＋＋OH－＋HCO===CaCO3↓＋H2O[解析]　FeO与足量稀硝酸发生氧化还原反应生成硝酸铁、一氧化氮和水，反应的离子方程式为3FeO＋10H＋＋NO===3Fe3＋＋NO↑＋5H2O，A项错误；碳酸的酸性弱于盐酸，CaCl2溶液与CO2不反应，B项错误；氯气过量，溶液中亚铁离子和碘离子完全被氧化生成三价铁离子和单质碘，反应的离子方程式为2Fe2＋＋4I－＋3Cl2===2Fe3＋＋2I2＋6Cl－，C项错误；澄清石灰水与少量的NaHCO3溶液反应生成碳酸钙沉淀、氢氧化钠和水，反应的离子方程式为Ca2＋＋OH－＋HCO===CaCO3↓＋H2O，D项正确。9．(2022·淮北模拟)常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是(　A　)A．pH＝12的溶液中：K＋、Na＋、Br－、AlOB．＝10－12的溶液中：NH、Cu2＋、CO、SOC．滴加KSCN溶液显红色的溶液中：NH、K＋、Cl－、I－D．水电离出的c(OH－)＝1×10－13 mol·L－1的溶液中：K＋、Cl－、CH3COO－、Cu2＋[解析]　A．pH＝12的溶液显强碱性，四种离子相互之间不反应，也不与氢氧根反应，可以大量共存，故A正确；B．＝10－12的溶液显酸性，酸性溶液中碳酸根不能大量存在，故B错误；C．滴加KSCN溶液显红色的溶液中存在Fe3＋，Fe3＋会将I－氧化而不能大量共存，故C错误；D．水电离的c(OH－)＝1×10－13 mol·L－1的溶液既可能显碱性，也可能显酸性，酸性溶液中醋酸根不能大量存在，碱性溶液中铜离子不能大量存在，故D错误。10．(2022·湖南长沙月考)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1.60 g固体；向上述滤液中加入足量BaCl2溶液，得到4.66 g不溶于盐酸的沉淀。由此可知原溶液中(　B　)A．至少存在5种离子B．Cl－一定存在，且c(Cl－)≥0.4 mol/LC．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，该气体为NH3，即溶液中含0.02 mol NH；生成的红褐色沉淀为Fe(OH)3，灼烧后得到Fe2O3的质量为1.60 g，由2Fe3＋～Fe2O3可知溶液中含n(Fe3＋)＝0.02 mol，再结合加入足量BaCl2溶液，得到4.66 g不溶于盐酸的沉淀，即沉淀为0.02 mol BaSO4，则溶液中含0.02 mol SO；由于含Fe3＋，故不含CO，根据溶液呈电中性，可知溶液中一定含Cl－，且n(Cl－)≥0.04 mol，即c(Cl－)≥0.4 mol/L，B项正确；溶液中至少含4种离子，为NH、Fe3＋、SO、Cl－，A项、C项均错误；溶液中不存在CO，可能含K＋、Al3＋，D项错误。11．按要求回答下列问题：(1)写出下列物质在水溶液中的电离方程式：①H2CO3__H2CO3H＋＋HCO、HCOH＋＋CO__；②NaHCO3__NaHCO3===Na＋＋HCO__。(2)写出下列反应的离子方程式：①向NaHSO3溶液中加入过量NaHSO4溶液__HSO＋H＋===H2O＋SO2↑__；②小苏打溶液与乙酸溶液混合__HCO＋CH3COOH===H2O＋CH3COO－＋CO2↑__；③FeBr2溶液中通入过量Cl2：__2Fe2＋＋4Br－＋3Cl2===2Fe3＋＋2Br2＋6Cl－__。(3)25 ℃时，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是__D__。A．无色溶液中：Na＋、NH、Cu2＋、SOB．0.1 mol·L－1的NH4HCO3溶液中：K＋、SiO、AlO、Cl－C．KW/c(H＋)＝1×10－2 mol·L－1的溶液中：K＋、NO、S2－、ClO－D．使甲基橙呈红色的溶液中：NH、Ba2＋、Al3＋、Cl－(4)200 mL某溶液中有5种离子大量共存，其中4种离子的物质的量如下表：离子H＋K＋NOSO物质的量(moI)0.50.10.60.15则另外一种离子是__C__(填字母)，该离子的浓度为__0.5 mol·L－1__。A．Fe2＋ B．Cl－C．Al3＋ D．ClO－[解析]　(3)Cu2＋为有色离子，不满足溶液无色的条件，故A错误；NH4HCO3与SiO、AlO反应，在溶液中不能大量共存，故B错误；ClO－、S2－之间能够发生氧化还原反应，在溶液中不能大量共存，故C错误；使甲基橙呈红色的溶液呈酸性，溶液中存在大量氢离子，NH、Ba2＋、Al3＋、Cl－之间不反应，且都不与氢离子反应，在溶液中能够大量共存，故D正确。(4)H＋与ClO－反应，NO、H＋与Fe2＋发生氧化还原反应，不能大量共存；由题表中数据得，0.6＋0.15×2＞0.5＋0.1，可知另外一种离子是阳离子，只能为Al3＋，其浓度为＝0.5 mol·L－1。12．(2022·湖南长沙月考)某待测液中可能含有等物质的量的Na＋、NH、Mg2＋、Al3＋、Fe2＋、Cl－、AlO、CO、SO中的若干种离子，取该待测液进行如下实验：针对该实验结果，回答下列问题：(1)该待测液中一定含有的离子有__NH、Fe2＋、Cl－、SO__；气体B分子的电子式为____。(2)写出生成无色气体A时的离子反应方程式：__3Fe2＋＋NO＋4H＋===2H2O＋3Fe3＋＋NO↑__。(3)写出沉淀Y热分解产物的一种用途：__制作红色颜料__。(4)在催化剂作用下气体A与气体B可以反应转化为对环境无害的物质，该反应所得氧化产物与还原产物的质量之比为__2∶3__。(5)写出生成沉淀Z时的离子反应方程式：__Ba2＋＋2OH－＋CO2===BaCO3↓＋H2O__。[解析]　滴加足量的稀硫酸过程中无明显的现象，可以得出该待测液中无AlO、CO，再滴加足量的硝酸钡溶液时，能够产生无色气体，说明原溶液中一定含有还原性离子，即含有Fe2＋，生成气体A的离子反应方程式为3Fe2＋＋NO＋4H＋===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O，此酸性溶液中能够形成白色沉淀一定是BaSO4沉淀，第三步加入过量的烧碱溶液加热能够生成气体B一定为NH3，原待测溶液中一定含有NH，Fe3＋与OH－形成沉淀Y即Fe(OH)3，根据待测液中含有等物质的量Fe2＋和NH，由电荷守恒，可以得出原待测溶液中一定含Cl－、SO两种阴离子，滤液2中通入少量CO2，生成BaCO3沉淀Z。(1)由上述分析可知，该待测液中一定含有的离子有NH、Fe2＋、Cl－、SO，气体B为NH3，其结构中N原子与每个H原子形成一对共用电子对，电子式为。(2)由上述分析可知，Fe2＋与H＋、NO发生氧化还原反应生成NO气体，其离子方程式为3Fe2＋＋NO＋4H＋===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O。(3)由上述分析可知，沉淀Y为Fe(OH)3，加热分解得到Fe2O3，即2Fe(OH)3Fe2O3＋3H2O，Fe2O3是红棕色，可作红色颜料。(4)由上述分析可知，气体A为NO，气体B为NH3，在催化剂作用下两者发生反应，转化为对环境无害的物质N2和H2O，即4NH3＋6NO5N2＋6H2O，N2既是氧化产物又是还原产物，其中NH3失电子，是还原剂，得到氧化产物，NO得电子，是氧化剂，得到还原产物，氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶3。(5)由上述分析可知，沉淀Z为BaCO3沉淀，其离子方程式为Ba2＋＋2OH－＋CO2===BaCO3↓＋H2O。