高考化學(xué)大二輪復(fù)習(xí) 第1部分 知識整合 專題1 化學(xué)基本概念 第3講 離子反應(yīng)

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第3講　離子反應(yīng) [限時50分鐘，滿分70分] 一、選擇題(包括7個小題，每小題5分，共35分) 1．(2016長春模擬)下列各組離子中，在給定條件下能夠大量共存的是 A．通入足量CO2后的溶液中：Na＋、SiO、CH3COO－、CO B．無色溶液中：Mg2＋、MnO、SO、K＋ C.酸性溶液中可能大量存在Na＋、ClO－、SO、I－ D．c(H＋)/c(OH－)=1012的溶液中：NH、Al3＋、NO、Cl－ 解析　 A、二氧化碳和硅酸根離子反應(yīng)生成硅酸沉淀，和碳酸根離子反應(yīng)生成碳酸氫根離子，不能共存，不選A；B、高錳酸根離子有顏色，不選B；C、酸性溶液中次氯酸根離子氧化碘離子，錯誤，不選C；D、溶液為酸性，四種離子不反應(yīng)。 答案　D 2．(2015山東高考)下列表示對應(yīng)化學(xué)反應(yīng)的離子方程式正確的是 A．向稀HNO3中滴加Na2SO3溶液：SO＋2H＋===SO2↑＋H2O B．向Na2SiO3溶液中通入過量SO2：SiO＋ SO2＋ H2O===H2SiO3↓＋SO C．向Al2(SO4)3溶液中加入過量的NH3H2O： Al3＋＋4NH3H2O===[Al(OH)4]－＋4NH D．向CuSO4溶液中加入Na2O2： 2Na2O2＋2Cu2＋＋2H2O===4Na＋＋2Cu(OH)2↓＋O2↑ 解析　A項，稀硝酸與SO發(fā)生氧化還原反應(yīng)，錯誤；B項，Na2SiO3溶液中通入過量SO2生成HSO，錯誤；C項，Al2(SO4)3溶液中加入過量的NH3H2O，生成Al(OH)3沉淀，錯誤；D項，Na2O2與H2O反應(yīng)生成NaOH和O2, NaOH與CuSO4反應(yīng)生成Cu(OH)2和Na2SO4，兩個方程式加和可得離子方程式，正確。 答案　D 3．(2016衡水模擬)用惰性電極電解某無色溶液時，有如下實驗現(xiàn)象：陽極上有無色氣體產(chǎn)生；陰極附近有白色沉淀生成。則原溶液中可能大量共存的離子組是 A．Na＋、Ba2＋、NO、Cl－　　　 B．H＋、Mg2＋、Na＋、SO C．CO、K＋、Cl－、Na＋ D．Fe2＋、NO、SO、Na＋ 解析　A．Na＋、Ba2＋、NO、Cl－用惰性電極電解時，陰極上不會生成白色沉淀，陽極上放出黃綠色Cl2，故A錯誤；B.H＋、Mg2＋、Na＋、SO之間不發(fā)生反應(yīng)，且都是無色離子，且用惰性電極電解時陽極生成氧氣、陰極生成氫氧化鎂沉淀，滿足題干要求，故B正確；C.CO、K＋、Cl－、Na＋離子用惰性電極電解時，陰極上不會生成白色沉淀，陽極上有黃綠色氣體放出，故C錯誤；D.Fe2＋為有色離子，不滿足溶液無色的要求，故D錯誤；答案為B。 答案　B 4．(2016石家莊模擬)下列反應(yīng)的離子方程式書寫正確的是 A．將Al條投入NaOH溶液中：Al＋OH－＋H2O ===AlO＋H2↑ B．銅溶于稀硝酸中：Cu＋4H＋＋2NO===Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O C．碳酸氫鈣溶液中加入過量的氫氧化鈉溶液：HCO＋OH－===CO＋H2O D．向碳酸鈉溶液中逐滴加入與之等體積等物質(zhì)的量濃度的稀醋酸： CO＋CH3COOH===CH3COO－＋HCO 解析　A、不滿足質(zhì)量守恒定律，應(yīng)為2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑，故A錯誤；B、稀硝酸的還原產(chǎn)物是一氧化氮，故B錯誤；C、碳酸氫鈣溶液中加入過量的氫氧化鈉溶液的離子方程式為：Ca2＋＋2HCO＋2OH－===CaCO3↓＋ CO＋2H2O，故C錯誤；D.醋酸為弱電解質(zhì)，保留化學(xué)式，正確。 答案　D 5．(雙選)(2015上海高考)離子方程式2Ca2＋＋ 3HCO＋3OH－―→2CaCO3↓＋CO ＋ 3H2O可以表示 A．Ca(HCO3)2與NaOH溶液反應(yīng) B．NaHCO3與澄清石灰水反應(yīng) C．Ca(HCO3)2與澄清石灰水反應(yīng) D．NH4HCO3與澄清石灰水反應(yīng) 解析　A．Ca(HCO3)2與NaOH溶液按照2∶3混合，會發(fā)生反應(yīng)，離子方程式是2Ca2＋＋3HCO＋3OH－―→2CaCO3↓＋CO＋3H2O，正確。B.NaHCO3與澄清石灰水按照3∶2混合，發(fā)生反應(yīng)，離子方程式是2Ca2＋＋3HCO＋3OH－―→2CaCO3↓＋CO＋3H2O，正確。C.Ca(HCO3)2與澄清石灰水反應(yīng)，離子方程式是Ca2＋＋HCO＋OH－―→CaCO3↓＋H2O，錯誤。D.NH4HCO3與澄清石灰水反應(yīng)的離子方程式是Ca2＋＋HCO＋NH＋2OH－―→CaCO3↓＋NH3H2O＋H2O，錯誤。 答案　AB 6．(2016常德模擬)某澄清透明溶液中只可能含有①Al3＋?、贛g2＋?、跢e3＋?、蹻e2＋　 ⑤H＋?、轈O　⑦NO中的幾種，向該溶液中逐滴加入NaOH溶液至過量，生成沉淀的質(zhì)量與NaOH的物質(zhì)的量的關(guān)系如圖所示。則該溶液中一定含有的離子是 A．②⑤⑥⑦ B．②③⑤⑦ C．①②③⑥⑦ D．①②③④⑤⑦ 解析　向該溶液中加入一定量 NaOH溶液的過程中，開始沒有沉淀，說明溶液呈酸性，則一定含有大量的H＋離子，在酸性溶液中CO離子分別與H＋離子反應(yīng)生成CO2氣體而不能存在，根據(jù)溶液的電中性可知一定含有陰離子，則只有NO離子符合，含硝酸根離子、氫離子，即相當(dāng)于硝酸存在，亞鐵離子因為和硝酸之間發(fā)生氧化還原反應(yīng)一定不能存在，而后隨著氫氧化鈉的加入會有沉淀，能夠生成沉淀的是①Al3＋，②Mg2＋，③Fe3＋中的一種或幾種，但是氫氧化鋁能溶于過量的堿中，沉淀量會出現(xiàn)減小的跡象，但是沒有出現(xiàn)，所以一定沒有Al3＋，根據(jù)沉淀量達到最大消耗氫氧化鈉的量是3 mol，若生成的沉淀全部是1 mol氫氧化鐵，其質(zhì)量是107 g，若全部是氫氧化鎂，其質(zhì)量是87 g，現(xiàn)在沉淀的質(zhì)量是100 g，可以知道一定含有鎂離子，綜上可知一定含有的離子是：②Mg2＋，③Fe3＋，⑤H＋，⑦NO。 答案　B 7．(2016北京高考)在兩份相同的Ba(OH)2溶液中，分別滴入物質(zhì)的量濃度相等的H2SO4、NaHSO4溶液，其導(dǎo)電能力隨滴入溶液體積變化的曲線如圖所示。 下列分析不正確的是 A．①代表滴加H2SO4溶液的變化曲線 B．b點，溶液中大量存在的離子是Na＋、OH－ C．c點，兩溶液中含有相同量的OH－ D．a(chǎn)、d兩點對應(yīng)的溶液均顯中性 解析　Ba(OH)2與H2SO4、NaHSO4溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為Ba(OH)2＋H2SO4===BaSO4↓＋2H2O，Ba(OH)2＋NaHSO4===BaSO4↓＋H2O＋NaOH。從反應(yīng)方程式可看出，滴加NaHSO4溶液的導(dǎo)電能力下降得慢 ，故①代表滴加H2SO4溶液的變化曲線，②代表滴加NaHSO4溶液的變化曲線；從圖像可看出，b點為Ba(OH)2恰好完全反應(yīng)的點，生成了大量的NaOH；在c點，對于曲線①，H2SO4過量，溶液顯酸性，而曲線②滴入NaHSO4溶液，生成的NaOH沒有全部反應(yīng)，溶液顯堿性，故c點兩溶液中OH－的量不同；a點是Ba(OH)2與H2SO4恰好反應(yīng)的點，d點是NaOH與NaHSO4恰好反應(yīng)的點，故溶液都呈中性。 答案　C 二、非選擇題(包括4個小題，共35分) 8．(8分)某工業(yè)廢水中僅含下表離子中的5種(不考慮水的電離及離子的水解)，且各種離子的物質(zhì)的量濃度相等，均為0.1 molL－1。 陽離子 K＋ Cu2＋ Fe3＋ Al3＋ Fe2＋ 陰離子 Cl－ CO NO SO SiO 甲同學(xué)欲探究廢水的組成，進行了如下實驗： Ⅰ.用鉑絲蘸取少量溶液，在火焰上灼燒，無紫色火焰(透過藍色鈷玻璃觀察)。 Ⅱ.取少量溶液，加入KSCN溶液無明顯變化。 Ⅲ.另取溶液加入少量鹽酸，有無色氣體生成，該無色氣體遇空氣變成紅棕色，此時溶液依然澄清，且溶液中陰離子種類不變。 Ⅳ.向Ⅲ中所得的溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成。 請推斷： (1)由Ⅰ、Ⅱ判斷，溶液中一定不含有的陽離子是__________(寫離子符號)。 (2)Ⅲ中加入少量鹽酸生成無色氣體的離子方程式是___________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (3)將Ⅲ中所得紅棕色氣體通入水中，氣體變無色，所發(fā)生的化學(xué)方程式_____________________________________________________________________。 (4)甲同學(xué)最終確定原溶液中所含陽離子是____________，陰離子是____________(寫離子符號)。 (5)另取100 mL原溶液，加入足量的NaOH溶液，充分反應(yīng)后過濾，洗滌，灼燒至恒重，得到的固體質(zhì)量為________。 解析　根據(jù)步驟Ⅰ確定無K＋，步驟Ⅱ確定無Fe3＋，步驟Ⅲ加入酸產(chǎn)生NO，確定溶液中含有Fe2＋和NO，因為溶液中陰離子的種類不變，所以含有Cl－，步驟Ⅳ確定含SO，通過各步分析確定溶液中的離子分別為Fe2＋、Cl－、NO、SO，因為離子濃度相同，根據(jù)電荷守恒，還應(yīng)含＋2價的陽離子，確定Cu2＋的存在。當(dāng)加入NaOH溶液時，會產(chǎn)生氫氧化亞鐵沉淀和氫氧化銅沉淀，其中氫氧化亞鐵沉淀被氧化為氫氧化鐵，灼燒至恒重時為氧化銅0.01 mol和氧化鐵0.005 mol，其質(zhì)量為1.6 g。 答案　(1)K＋、Fe3＋ (2)3Fe2＋＋NO＋4H＋===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O (3)3NO2＋H2O===2HNO3＋NO (4)Fe2＋、Cu2＋　Cl－、NO、SO　(5)1.6 g 9．(9分)小軍同學(xué)對SO2分別與BaCl2溶液、Ba(OH)2溶液的反應(yīng)進行實驗探究。 (1)少量的SO2通入Ba(OH)2溶液中反應(yīng)的離子方程式為_____________________________________________________________________， 過量的SO2通入Ba(OH)2溶液中反應(yīng)的離子方程式為_____________________________________________________________________。 (2)在BaSO3中加入鹽酸后反應(yīng)的離子方程式為______________________________，加入稀硝酸后反應(yīng)的離子方程式為_____________________________________________________________________。 (3)小軍同學(xué)將SO2通入BaCl2溶液中，出現(xiàn)了異?，F(xiàn)象，看到了少量的白色沉淀，為探究該白色沉淀的成分，他設(shè)計了如下實驗流程： 則操作①的名稱為____________，試劑A的化學(xué)式為____________。 (4)實驗表明，小軍加入試劑A后，白色沉淀未見溶解，則該白色沉淀的成分是____________(填化學(xué)式)，則產(chǎn)生該白色沉淀的離子方程式是_____________________________________________________________________。 解析　(1)少量的SO2通入Ba(OH)2溶液中，發(fā)生反應(yīng)：SO2＋Ba2＋＋2OH－===BaSO3↓＋H2O，過量的SO2通入Ba(OH)2溶液中可以理解為生成的BaSO3與SO2、H2O繼續(xù)反應(yīng)：BaSO3＋SO2＋H2O===Ba2＋＋2HSO，將兩個離子方程式疊加得到的總離子方程式為SO2＋OH－===HSO。(2)鹽酸的酸性比亞硫酸的酸性強，BaSO3與鹽酸反應(yīng)能生成亞硫酸(分解放出SO2)；硝酸有強氧化性，能將SO氧化為SO。(3)加入試劑A的目的是排除BaSO3的干擾，所以不能是HNO3、H2SO4，可以是稀鹽酸。(4)白色沉淀不溶解，說明白色沉淀是BaSO4，原因是2SO2＋2Ba2＋＋O2＋2H2O===2BaSO4↓＋4H＋。 答案　(1)SO2＋Ba2＋＋2OH－===BaSO3↓＋H2O SO2＋OH－===HSO (2)BaSO3＋2H＋===Ba2＋＋H2O＋SO2↑ 3BaSO3＋2H＋＋2NO===3BaSO4＋H2O＋2NO↑ (3)過濾　HCl (4)BaSO4　2SO2＋2Ba2＋＋O2＋2H2O===2BaSO4↓＋4H＋ 10．(9分)有一無色透明溶液，欲確定是否含有下列離子：K＋、Mg2＋、Al3＋、Fe2＋、Ba2＋、NO、SO、Cl－、I－、HCO，實驗如下： 實驗步驟 實驗現(xiàn)象 (1)用玻璃棒蘸取少量該溶液，點在pH試紙中部 試紙變?yōu)榧t色 (2)取少量該溶液，加入Cu片和濃硫酸，加熱 有無色氣體產(chǎn)生，氣體遇空氣可以變成紅棕色 (3)取少量該溶液，加入BaCl2溶液 有白色沉淀生成 (4)取(3)中反應(yīng)后的上層清液，加入AgNO3溶液 有穩(wěn)定的白色沉淀生成，且不溶于稀硝酸 (5)取少量該溶液，加入NaOH溶液 有白色沉淀生成，當(dāng)NaOH過量時，沉淀部分溶解 由此判斷： (1)溶液中一定存在的離子是____________；溶液中肯定不存在的離子是________________。 (2)寫出實驗步驟(2)中所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式___________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (3)為了進一步確定其他離子，應(yīng)該補充的實驗及對應(yīng)欲檢驗離子的名稱(如為溶液反應(yīng)，說明使用試劑的名稱，不必寫詳細步驟)_________________________________________________________________。 解析　(1)pH試紙變紅，說明溶液顯酸性，HCO不能大量存在；(2)步說明有NO，在酸性條件下NO有強氧化性，因此還原性的離子Fe2＋、I－就不能大量存在；(3)步說明有SO，Ba2＋就不能大量存在；(4)步不能說明有Cl－，因為(3)中引入了Cl－；(5)步說明有Mg2＋和Al3＋。 答案　(1)NO、SO、Mg2＋、Al3＋　Fe2＋、HCO、I－、Ba2＋ (2)3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O (3)K＋的檢驗可以用焰色反應(yīng)；Cl－的檢驗：向溶液中加足量的Ba(NO3)2溶液，過濾后向濾液中加AgNO3溶液，再加稀硝酸，白色沉淀不溶解，可證明有Cl－存在 11．(9分)(2016哈爾濱模擬)在Na＋濃度為0.5 molL－1的某澄清溶液中，還可能含有下表中的若干種離子。 陽離子 K＋　Ag＋　Mg2＋　Ba2＋ 陰離子 NO　CO　SiO　SO 現(xiàn)取該溶液100 mL進行如下實驗(氣體體積均在標(biāo)準(zhǔn)狀況下測定)。 序號 實驗內(nèi)容 實驗結(jié)果 Ⅰ 向該溶液中加入足量稀鹽酸 產(chǎn)生白色沉淀并放出標(biāo)準(zhǔn)狀況下0.56 L氣體 Ⅱ 將Ⅰ的反應(yīng)混合液過濾，對沉淀洗滌、灼燒至恒重，稱量所得固體質(zhì)量 固體質(zhì)量為2.4 g Ⅲ 向Ⅱ的濾液中滴加BaCl2溶液 無明顯現(xiàn)象 請回答下列問題。 (1)實驗Ⅰ能確定一定不存在的離子是____________。 (2)實驗Ⅰ中生成沉淀的離子方程式為__________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (3)通過實驗Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和必要計算，填寫下表中陰離子的濃度(能計算出的，填寫計算結(jié)果，一定不存在的離子填“0”，不能確定是否存在的離子填“？”)。 陰離子 NO CO SiO SO c/molL－1 (4)判斷K＋是否存在，若存在求其最小濃度，若不存在說明理由：____________________________________________________________________。 解析　由題知溶液為透明澄清溶液，因此溶液中的離子必能大量共存。由實驗Ⅰ可知，加入稀鹽酸產(chǎn)生氣體，必有CO，其濃度為0.56 L22.4 Lmol－10.1 L=0.25 molL－1，則溶液中一定無Ag＋、Mg2＋、Ba2＋；且能生成白色沉淀，因此有SiO，發(fā)生的反應(yīng)為SiO＋2H＋===H2SiO3↓，且SiO的濃度為2.4 g60 gmol－10.1 L=0.4 molL－1；由實驗Ⅲ可知溶液中不含SO；根據(jù)電荷守恒知2c(CO)＋2c(SiO)=20.25 molL－1＋20.4 molL－1=1.3 molL－1>0.5 molL－1，因此必有K＋，至少為0.8 molL－1，不能確定有無NO。 答案　(1)Ag＋、Mg2＋、Ba2＋ (2)SiO＋2H＋===H2SiO3↓ (3)如表 陰離子 NO CO SiO SO c/molL－1 ？ 0.25 0.4 0 (4)存在，最小濃度為0.8 molL－1