专题三离子反应 习题

专题三离子反应

考点1 离子反应和离子方程式

1.[2020辽宁六校第一次联考]下列离子方程式不正确的是( )

A.泡沫灭火器的工作原理:3C O32?+2Al3++3H2O3CO2↑+2Al(OH)3↓

B.用H2S去除废水中的Hg2+:H2S+Hg2+HgS↓+2H+

C.酸性溶液中KIO3与KI反应生成I2:I O3-+5I-+6H+3I2+3H2O

D.碳酸钡不能用作钡餐的原因:BaCO3+2H+Ba2++CO2↑+H2O

2.[2020湖北部分重点中学新起点考试]下列解释实验事实的方程式正确的是( )

A.向Al2(SO4)3溶液中滴加氨水产生白色胶状沉淀:Al3++3OH-Al(OH)3↓

B.90 ℃时测得纯水中c(H+)·c(OH-)=3.8×10-13:H2O(l)H+(aq)+OH-(aq) ΔH<0

C.向碳酸钠溶液中滴入酚酞,溶液变红:C O32?+2H2O H2CO3+2OH-

D.向FeCl3溶液中通入SO2,溶液变为浅绿色:2Fe3++SO2+2H2O2Fe2++S O42?+4H+

3.[2020湖南四校摸底调研联考]下列各组反应,能用同一个离子方程式表示的是( )

A NaHCO3溶液与足量澄清石灰水Ca(HCO3)2溶液与足量NaOH溶液

B AlCl3溶液与足量NaOH溶液Al2(SO4)3溶液与足量氨水

C FeCl2溶液与稀HNO3Fe(NO3)2溶液与稀盐酸

D稀H2SO4与Ba(OH)2溶液NaHSO4与足量Ba(OH)2溶液

4.[2020四川攀枝花第一次统考改编][双选]根据下列事实书写的离子方程式错误的是( )

A.向Na2SiO3溶液中加入稀盐酸得到硅酸胶体:Si O32?+2H+H2SiO3

B.向FeSO4溶液中加入NH4HCO3溶液得到FeCO3沉淀:Fe2++2HC O3-FeCO3↓+CO2↑+H2O

C.将过量SO2通入NaClO溶液中:SO2+H2O+ClO-HClO+HS O3-

D.在稀硫酸存在下,MnO2将CuS中的硫元素氧化为硫单质:MnO2+CuS+4H+Mn2++Cu2++S+2H2O

5.[2020北京朝阳区期中考试]下列反应的方程式正确的是( )

A.铜片与浓硫酸共热:Cu+H2SO4CuSO4+H2↑

B.Na2S溶液显碱性:S2-+2H2O H2S↑+2OH-

C.用氨水吸收烟气中的二氧化硫:SO2+2OH-S O32?+H2O

D.向Na2S2O3溶液中滴加稀硫酸:S2O32?+2H+SO2↑+S↓+H2O

6.[2020北京十中期中考试]向两份等体积、等浓度,pH不同的FeSO4溶液中逐滴加入NaClO溶液,实验测

得溶液pH随加入NaClO溶液体积变化曲线如图所示,实验现象如表所示。下列说法不正确的是( )

实验实验现象

Ⅰ滴入V1 mL NaClO溶液产生大量红褐色沉淀

Ⅱ滴入V1 mL NaClO溶液,溶液变黄,未见沉淀,继续滴加出现红褐色沉淀

A.a~b段发生的主要反应的离子方程式为2Fe2++ClO-+5H2O2Fe(OH)3↓+Cl-+4H+

B.d~e段发生的主要反应的离子方程式为ClO-+H+HClO

C.c、f点对应溶液pH接近的主要原因是ClO-+H2O HClO+OH-

D.向c点对应溶液中加入过量的浓盐酸,沉淀溶解并有刺激性气味的气体放出

7.[2020安徽合肥调研检测,15分]明矾[KAl(SO4)2·12H2O]在生产、生活中有广泛用途,利用炼铝厂的废料

——铝灰(含Al、Al2O3及少量SiO2和FeO·x Fe2O3)可制备明矾。工艺流程如下:

已知生成氢氧化物沉淀的pH如下表所示:

Al(OH)3Fe(OH)2Fe(OH)3

开始沉淀 3.4 6.3 1.5

完全沉淀 4.78.3 3.0

回答下列问题:

(1)操作Ⅰ的名称是;检验滤液A中是否存在Fe3+的方法

是。

(2)在滤液A中加入稍过量高锰酸钾的目的是;流程中“调pH”的合理范围是。

(3)已知滤渣Ⅱ中含有二氧化锰,写出生成其反应的离子方程式: ;流程中加入适量C物质的化学式为。

(4)明矾净水的原理

是

;

向明矾溶液中加入过量Ba(OH)2溶液的离子反应方程式

为

。

(5)常温下,Fe3+恰好完全沉淀时的浓度为1.0×10-5 mol·L-1,则K sp[Fe(OH)3]=。

考点2 离子共存

8.[2020贵州贵阳摸底考试]室温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是( )

A.pH=2的溶液:Na+、N H4+、S O42?、S2O32?

B.c(Fe2+)=0.1 mol·L-1的溶液: H+、Al3+、N O3-、SCN-

C.0.1 mol·L-1的NaOH溶液:Na+、K+、C O32?、Al O2-

D.由水电离出的c(H+)=1×10-12 mol·L-1的溶液:Na+、Fe3+、ClO-、S O42?

9.[2020山东济南模拟]常温下,下列各组离子能大量共存的是( )

A.含有HC O3-的澄清透明溶液中:K+、Si O32?、Cl-、Na+

B.pH=0的溶液中:K+、Ba2+、Cl-、HS O3-

C.水电离出的c(H+)·c(OH-)=10-20的溶液中:Na+、ClO-、S2-、N H4+

D.pH=7的溶液:Fe3+、Mg2+、S O42?、Cl-

考点3 离子的检验与推断

10.[2020河南洛阳第一次联考]某溶液中可能含有K+、Na+、Mg2+、N H4+、Fe2+、Br-、C O32?、S O42?、S O32?中的若干种离子。某同学做了如下实验:

①取少量溶液,滴加足量氯水,有气泡产生且溶液颜色变成黄色

②另取少量溶液,滴加盐酸酸化的氯化钡溶液,无沉淀生成

③蘸取原溶液,做焰色反应,透过蓝色钴玻璃观察到火焰呈紫色

为进一步确定该溶液的组成,无需进行的实验是( )

A.取少量溶液,滴加氯水和CCl4,振荡、静置

B.上述实验③不透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色

C.取少量溶液,滴加适量的稀硫酸和品红溶液

D.取少量溶液,滴加适量浓NaOH溶液,加热,用湿润的红色石蕊试纸检验气体

11.[2020河北九校第二次联考改编][双选]某试液中只可能含有K+、N H4+、Fe2+、Al3+、Cl-、S O42?、C O32?、Al O2-中的若干种离子,离子浓度均为0.1 mol·L-1,某同学进行了如下实验。下列说法正确的是( )

A.原溶液中存在N H4+、Fe2+、Cl-、S O42?

B.滤液X中大量存在的阳离子有N H4+、Fe3+、Ba2+和H+

C.无法确定沉淀C的成分

D.无法确定原试液中是否含有Al3+、Cl-

12.[2019湖南、湖北八市十二校第一次联考]某溶液中可能含有OH-、C O32?、Al O2-、Si O32?、S O42?、HC O3-、Na+、Fe3+、Mg2+、Al3+等离子。当向该溶液中逐滴加入一定物质的量浓度的盐酸时,发现生成沉淀的物质的量随加入盐酸的体积变化如图所示。下列说法正确的是( )

A.原溶液中一定含有Na2SO4,可能不含有C O32?

B.原溶液中一定含有的阴离子只有OH-、Al O2-、C O32?

C.原溶液中含C O32?与Al O2-的物质的量之比为3∶4

D.a-d>3

4

13.[2019福建厦门外国语学校第一次考试,12分]水溶性离子是大气颗粒物的主要成分,研究其化学组成对于治理大气污染有重要意义,某地区大气颗粒物经采样与必要的预处理后得试样溶液。经离子色谱检验确定含有以下离子N H4+、Na+、Mg2+、Ca2+、Al3+、S O42?、N O3-、C O32?、Cl-。某同学对其再进行如下的实验:

已知:在加热与强碱性条件下,铝单质可以将N O3-还原为氨气。

回答下列问题:

(1)气体1的电子式为。

(2)生成沉淀1的离子方程式为。

(3)沉淀2的成分是(填化学式)。

(4)溶液3气体2的离子方程式为。

(5)根据上述实验可推断该地区大气颗粒物中含量较低(填离子符号)。

(6)已知大气颗粒物中各元素的污染主体如表所示:

元素N S Na、Mg、Cl Al Ca

污染主体机动车尾气燃煤污染海盐离子土壤扬尘建筑粉尘

根据实验结果可判断该地区大气颗粒物污染主体有。

一、选择题

1.[2020河南洛阳第一次联考]下列指定反应的离子方程式正确的是( )

A.饱和Na2CO3溶液与CaSO4固体反应:C O32?+CaSO4CaCO3+S O42?

B.用铝粉和NaOH溶液反应制取少量H2:Al+2OH-Al O2-+H2↑

C.室温下用稀HNO3溶解铜:Cu+2N O3-+2H+Cu2++2NO2↑+H2O

D.KClO碱性溶液与Fe(OH)3反应:3ClO-+2Fe(OH)32Fe O42?+3Cl-+4H++H2O

2.[2020吉林长春第一次质量监测改编][双选]下列离子方程式书写正确的是( )

A.小苏打治疗胃酸过多的反应:HC O3-+2H+CO2↑+H2O

B.向次氯酸钠溶液中通入少量的CO2:2ClO-+CO2+H2O2HClO+C O32?

C.向H218O2中加入H2SO4酸化的KMnO4溶液:5H218O2+2Mn O4-+6H+518O2↑+2Mn2++8H2O

D.将过量SO2通入Ba(NO3)2溶液中:3SO2+2N O3-+3Ba2++2H2O3BaSO4↓+2NO+4H+

3.[新形式][2020河北石家庄摸底考试]向少量K2CO3溶液中缓慢滴加稀盐酸,并不断搅拌,随着稀盐酸的加入,溶液中离子数目也相应地发生如图变化,四条曲线(c和d部分重叠)与溶液中离子的对应关系正确的是

( )

A.a:Cl-b:K+c:C O32?d:HC O3-

B.a:K+b:C O32?c:Cl-d:HC O3-

C.a:K+b:C O32?c:HC O3-d:Cl-

D.a:K+b:HC O3-c:Cl-d:C O32?

4.[2020安徽示范高中联考]下列各组粒子在溶液中不仅可以大量共存且在加入试剂X后,发生反应的离子方程式也正确的是( )

微粒组试剂X发生反应的离子方程式

A

K+、Na+、

S O42?、C O32?少量醋酸

2H++C O32?CO2↑+

H2O

B

N H4+、

Fe2+、Br-、S2-

过量氨水Fe2++2NH3·H2O Fe(OH)2↓+2N H4+

C

Na+、K+、

S O32?、Cl-

过量Ca(ClO)2Ca2++S O32?CaSO3↓

D

H+、Na+、

I-、Cl-

适量NaNO36I-+2N O3-+8H+2NO↑+4H2O+3I2

5.[2020江西南昌摸底测试]下列事实所对应的离子方程式正确的是( )

事实离子方程式

A向酸性KMnO

4溶液中加入

5S O32?+2Mn O4-+6H+5S O42?+2Mn2++3H2O

NaHSO3溶液,溶液变为无色

B 向硫代硫酸钠溶液中滴加盐

酸,有淡黄色沉淀产生

S2O32?+2H+S↓+SO2↑+

H2O

C 向明矾溶液中加入Ba(OH)2

溶液,使S O42?刚好沉淀完全2Al3++3S

O42?+3Ba2++6OH-3BaSO4↓+2Al(OH)3↓

D 向碘化亚铁溶液中滴加少量

溴水,溶液变为黄色2Fe2++Br22Fe3++2Br-

6.[2020安徽合肥调研检测]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 KI溶液:Na+、K+、Mn O4-、C O32?

B.0.1 mol·L-1 NaOH溶液:Mg2+、Na+、S O42?、HC O3-

C.0.1 mol·L-1 HCl溶液:Ba2+、Fe2+、CH3COO-、N O3-

D.0.1 mol·L-1 Fe2(SO4)3溶液:Cu2+、N H4+、N O3-、Cl-

7.[与具体情境和信息结合考查离子反应][双选]K2Cr2O7是一种强氧化剂,溶液为橙色,还原产物多为Cr3+,工

业上可用于处理含砷(As O33?)和Fe2+的废水,生成FeAsO4沉淀。下列说法不正确的是( )

A.K2Cr2O7溶液具有强氧化性,可用碱式滴定管量取

B.乙二醇与足量酸性K2Cr2O7溶液反应的离子方程式为5Cr2O72?+3HOCH2CH2OH+40H+

10Cr3++6CO2↑+

29H2O

C.酸性重铬酸钾溶液处理含砷(As O33?)和Fe2+的废水的离子方程式为Cr2O72?+As O33?+12H++Fe2+

2Cr3++FeAsO4↓+6H2O

D.K2Cr2O7溶液加碱后变成黄色(Cr O42?),是因为溶液中存在平衡Cr2O72?+3H2O2Cr O42?+2H3O+

8.[新形式]某溶液中可能含有S O42?、N O3-、C O32?、N H4+、Fe2+、Fe3+、Al3+、Na+中的几种,且所含阴离子

浓度相同(忽略OH-和H+)。某化学兴趣小组设计了如下实验方案以确定该溶液中所含离子成分,下列说法正确的是( )

A.该溶液中一定含有S O42?、N H4+、Fe3+、Na+

B.溶液中一定只含有三种阳离子

C.通过计算,溶液中一定含有Fe2+,且其浓度可能与Fe3+相等

D.向溶液中加入少量盐酸,一定会有红棕色气体产生

9.[新形式]A、B、C、D四种物质之间的转化关系如图所示(部分产物略去),下列说法正确的是( )

A.若A为AlCl3溶液,B可能为氨水,反应①的离子方程式为Al3++4NH3·H2O Al O2-+4N H4++2H2O

B.若A为Fe,B可能为稀HNO3,反应②的离子方程式为3Fe+8H++2N O3-3Fe2++2NO↑+4H2O

C.若A为NaOH溶液,B可能为CO2,可用Ca(OH)2溶液鉴别C、D中的阴离子

D.若A为Cl2,B可能为NH3,实验室可用加热固体C的方法制取NH3

10.[2019湖北武汉部分学校调研测试]生产上用过量烧碱溶液处理某矿物(含Al2O3、MgO),过滤后得到的滤液用NaHCO3溶液处理,测得溶液pH、n[Al(OH)3]随加入NaHCO3溶液体积变化的曲线如图所示。下列有关说法错误的是( )

A.NaHCO3溶液的物质的量浓度为0.8 mol·L-1

B.b点与c点溶液所含微粒种类相同

C.a点溶液中大量存在的离子是Na+、Al O2-、OH-

D.生成沉淀的离子方程式为HC O3-+Al O2-+H2O Al(OH)3 +C O32?

二、非选择题(共28分)

11.[新素材][2020福建泉州期中考试,14分]碱性锌锰电池的工作原理:Zn+2MnO2+2H2O

2MnO(OH)+Zn(OH)2,其中的电解质溶液是KOH溶液。某课题组用废旧铁壳无汞碱性锌锰电池为原料,制备一种新型材料——Mn x Zn1-x Fe2O4,其工艺流程如图所示:

(1)已知Mn x Zn1-x Fe2O4中锰元素的化合价与实验室用二氧化锰制取氯气时还原产物中锰元素的相同,则铁元素的化合价为。

(2)“溶渣”工序中稀硫酸与铁反应生成的硫酸亚铁可将+3价锰的化合物全部还原成Mn2+,写出该反应的离子方程式:

。

(3)“调铁”工序的目的是调整滤液B中铁元素的总浓度,使其中金属元素的物质的量之比与产品的化学式

Mn x Zn1-x Fe2O4相符合。

①写出“调铁”工序中发生反应的离子方程式: 、。

②若测得滤液B中c(Mn2+)+c(Zn2+)=a mol·L-1,c(Fe2+)+c(Fe3+)=b mol·L-1,滤液B的体积为1 m3,“调铁”工序中,需加入的铁粉质量为kg(忽略溶液体积变化,用含a、b的代数式表示)。

(4)在“氧化”工序中,加入H2O2溶液的目的是把Fe2+氧化为Fe3+;生产过程中发现实际消耗H2O2溶液的量大于理论值,其可能原因除温度外,主要是。

(5)用氨水“调pH”后,经“结晶”“过滤”可得到产品和滤液C,从滤液C中还可分离出一种氮肥,该氮肥的溶液中离子浓度由大到小的顺序为。

12.[新角度][2020北京朝阳区期中考试,14分]某实验小组研究KI和酸性KMnO4溶液的反应。

实验

序号

ⅠⅡ

实验

操作

实验

现象紫色褪去,溶液变为棕黄色

紫色溶液迅速变为棕褐色悬浊液,然后

沉淀消失,溶液变为棕黄色

资料:i.Mn O4-在酸性条件下最终被还原为Mn2+。ii.酸性条件下氧化性:KMnO4>KIO3>I2。

(1)实验Ⅰ中溶液呈棕黄色,推测生成了(填化学式)。

(2)实验小组继续对实验Ⅱ反应中初始阶段的产物成分进行探究:

①经检验,实验Ⅱ初始阶段I-的氧化产物不是I2,则“实验现象a”为。

②黑色固体是(填化学式)。

③设计实验方案证明在“紫色清液”中存在I O3-: 。

④写出生成I O3-的离子方程式: 。

(3)探究实验Ⅱ中沉淀消失的原因。

用离子方程式解释实验Ⅱ中沉淀消失的原因: 。

(4)实验反思:KI和酸性KMnO4溶液反应过程中,所得产物成分与有关(写出两点即可)。