提升训练3 离子反应1.(2022·绍兴统考)下列离子方程式正确的是( )A.将Cl2通入水中:Cl2+H2O2H++Cl-+ClO-B.向Fe2(SO4)3溶液中加入过量铁粉:Fe3++Fe2Fe2+C.将SO2通入双氧水中:SO2+H2O22H++SO42-D.向Na2SiO3溶液中滴加稀盐酸:Na2SiO3+2H+H2SiO3↓+2Na+2.(2022·温州二模)下列离子方程式正确的是( )A.金属钠和水反应:Na+2H2ONa++2OH-+H2↑B.Mg(OH)2和稀盐酸的反应:OH-+H+H2OC.酸性氯化亚铁溶液中加入少量次氯酸钠溶液:2H++2Fe2++ClO-2Fe3++Cl-+H2OD.KHSO4溶液中加Ba(OH)2溶液至中性:H++SO42-+Ba2++OH-BaSO4↓+H2O3.(2022·嘉兴二模)下列离子方程式书写正确的是( )A.氢氧化镁与盐酸反应:OH-+H+H2OB.氯化铁溶液与铜反应:Fe3++CuFe2++Cu2+C.过量二氧化碳通入水玻璃中:2CO2+SiO32-+2H2O2HCO3-+H2SiO3↓D.硫酸氢铵溶液和过量的氢氧化钡溶液混合:H++SO42-+Ba2++OH-BaSO4↓+H2O4.(2022·学军中学模拟)下列离子方程式不正确的是( )A.NaHCO3与NaOH溶液反应:HCO3-+OH-CO32-+H2OB.氯气和水反应:Cl2+H2O2H++Cl-+ClO-C.氯化铁溶液中加入足量的氨水:Fe3++3NH3·H2OFe(OH)3↓+3NH4+D.盛放碱性试剂的溶液不能用玻璃塞的原因:SiO2+2OH-SiO32-+H2O5.(2022·舟山中学模拟)下列离子方程式正确的是( )A.碳酸钙与醋酸反应:CaCO3+2H+Ca2++CO2↑+H2OB.钠与水反应:Na+2H2O2OH-+Na++H2↑C.FeCl3溶液腐蚀铜板:Fe3++CuCu2++Fe2+D.向少量碳酸氢钠溶液中滴加足量澄清石灰水:HCO3-+Ca2++OH-CaCO3↓+H2O6.下列反应可用离子方程式“H++OH-H2O”表示的是( )A.NaHSO4溶液与Ba(OH)2溶液混合B.NH4Cl溶液与Ca(OH)2溶液混合C.HNO3溶液与KOH溶液混合D.Na2HPO4溶液与NaOH溶液混合7.下列离子方程式正确的是( )A.向40mL、8mol·L-1的硝酸溶液中加入5.6g铁粉:Fe+4H++NO3-Fe3++NO↑+2H2OB.在海带灰的浸出液(含有I-)中滴加H2O2得到I2:2I-+H2O2+2H+I2+2H2OC.一小块金属钠放入0.1mol·L-1醋酸溶液中:2Na+2H+2Na++H2↑D.苯酚与碳酸钠溶液反应:C6H5OH+CO32-C6H5O-+CO2↑+H2O7\n8.(2022·浙江新高考联盟联考)已知I2+SO32-+H2O2I-+SO42-+2H+,某溶液中有下列离子中的若干种:Cl-、I-、CO32-、SO32-、SO42-、Fe2+、Ag+、NH4+、Na+,现在进行以下系列实验:①通入一定量的Cl2,在标准状况下产生无色无味的气体224mL,无其他明显现象;②取①反应后的溶液加入盐酸酸化的氯化钡溶液,产生4.66g白色沉淀;③取②反应后溶液加入过量氢氧化钠溶液,加热,产生气体1.12L(标准状况)。下列说法正确的是( )A.由①可知溶液中肯定不存在I-B.溶液中是否有Na+,需要通过焰色反应确定C.检验溶液中是否存在Cl-,可加入硝酸酸化的硝酸银溶液D.该溶液中肯定含有CO32-、Na+、NH4+,至少含有SO32-、SO42-中的一种,可能含有Cl-、I-9.某溶液可能含有Cl-、SO42-、CO32-、NH4+、Fe3+、Fe2+、Al3+和Na+。某同学为了确认其成分,取部分试液,设计并完成了如下实验:由此可知原溶液中( )A.原溶液中c(Fe3+)=0.2mol·L-1B.要确定原溶液中是否含有Fe2+,其操作如下:取少量原溶液于试管中,加KSCN溶液,再加入适量氯水,溶液呈血红色,则含有Fe2+C.SO42-、NH4+、Na+一定存在,CO32-、Al3+一定不存在D.溶液中至少有4种离子存在,其中Cl-一定存在,且c(Cl-)≥0.2mol·L-110.(2022·暨阳联考)某混合溶液中可能含有下列离子中的若干种:K+、Na+、Fe2+、Fe3+、SO42-、I-、CO32-,现取三份20mL该溶液进行如下实验:①第一份加入足量盐酸,无任何气体产生;②第二份加入足量NaOH溶液,经搅拌、过滤、洗涤、灼烧,最后得到xg固体;③第三份滴加0.10mol·L-1酸性KMnO4溶液,恰好完全反应,消耗其体积为VmL;④另用洁净的铂丝蘸取该混合溶液置于浅色火焰上灼烧,发现火焰呈现黄色。根据上述实验,以下说法正确的是( )A.由实验②③可判定原混合溶液中是否存在I-B.由实验①可推断原混合溶液中是否含有SO42-C.由实验③可判定原混合溶液中是否含有Fe2+D.原混合溶液中只存在Na+、Fe3+、SO42-,不可能存在K+、CO32-11.某溶液可能含有Cl-、SO42-、CO32-、NH4+、Fe3+、Al3+和K+。取该溶液100mL,加入过量NaOH溶液,加热,得到0.02mol气体,同时产生红褐色沉淀;过滤,洗涤,灼烧,得到1.60g固体;向上述滤液中加足量BaCl2溶液,得到4.66g不溶于盐酸的沉淀。由此可知原溶液中( )7\nA.至少存在5种离子B.Cl-一定存在,且c(Cl-)≥0.4mol·L-1C.SO42-、NH4+一定存在,Cl-可能不存在D.CO32-、Al3+一定不存在,K+可能存在12.(2022·诸暨中学模拟)Ⅰ.已知某无色溶液中可能含有Na+、NH4+、Ba2+、Cu2+、SO42-、SO32-、Cl-、Br-、CO32-中的若干种,为检验其中含有的离子,进行如下实验:①取10mL溶液,加入足量氯水,无气体产生,再加入CCl4溶液分层,下层为橙红色;②分液后,往①的上层溶液中加入足量BaCl2溶液和稀盐酸,产生2.33g白色沉淀;③另取10mL原溶液,加入过量的浓氢氧化钠溶液并加热,收集到标准状况下448mL气体。回答下列问题:(1)一定不存在的离子为 ; (2)需要通过焰色反应来确定是否存在Na+吗? (填“是”或“否”),请简要说明原因: 。 Ⅱ.电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀绝缘板上的铜箔,制造印刷电路板。(1)FeCl3溶液与金属铜发生反应的化学方程式为 ; (2)某工程师为了从使用过的腐蚀废液中回收铜,并重新获得氯化铁溶液,准备采用下列步骤:上述实验中加入或生成的有关物质的化学式为② ,④ ; 若向溶液②中加入氢氧化钠溶液,其实验现象为 。 13.某无色废水中可能含有Fe3+、Al3+、Mg2+、Na+、NO3-、CO32-、SO42-中的几种,为分析其成分,分别取废水样品100mL,进行了三组实验,其操作和有关现象如图所示:请据图回答下列问题:(1)实验中需配制1.0mol·L-1的NaOH溶液100mL,所需仪器除玻璃棒、托盘天平、量筒、药匙、烧杯、胶头滴管外,还缺少的仪器为 。 (2)实验③中由A→B过程中所发生反应的离子方程式为 。 (3)试确定NO3-是否存在? (填“存在”“不存在”或“不确定”),若存在,试计算,c(NO3-)= (若不存在,此问不必作答)。 14.某混合物的水溶液中,只可能含有以下离子中的若干种:K+、Mg2+、Fe3+、NH4+、Cl-、CO32-和SO42-。现每次取10.00mL进行实验:①第一份加入AgNO3溶液有沉淀产生;7\n②第二份加入足量NaOH溶液后加热,收集到气体0.672L(标准状况下);③第三份加入足量BaCl2溶液后得干燥沉淀6.63g,沉淀经足量盐酸洗涤,干燥后剩余4.66g。请回答:(1)c(CO32-)= mol·L-1。 (2)K+是否存在? (填“存在”“不存在”或“不确定”);若存在,浓度范围是 (若不存在,则不必回答此问)。 (3)根据以上实验,不能判断哪些离子是否存在?若存在这些离子,如何进行检验? 。 参考答案提升训练3 离子反应1.C A项,HClO是弱酸,不能拆成离子形式;B项,离子方程式中电荷不守恒,离子方程式的正确形式应为2Fe3++Fe3Fe2+;D项,Na2SiO3为易电离的物质,在离子方程中应拆分为离子形式,故正确的离子方程式应为SiO32-+2H+H2SiO3↓。2.C A项,离子方程式中电荷不守恒,正确的离子方程式应为2Na+2H2O2Na++2OH-+H2↑;B项,Mg(OH)2为难溶物,难电离,在离子方程式中不能拆分为离子形式,只能用化学式表示,正确的离子方程式应为Mg(OH)2+2H+2H2O+Mg2+;D项,KHSO4溶液中加Ba(OH)2溶液至中性,发生反应的离子方程式为2H++SO42-+Ba2++2OH-BaSO4↓+2H2O。3.C A项,氢氧化镁为难溶物,在离子方程式中应写成化学式,不能拆分为离子形式,正确的离子方程式应为Mg(OH)2+2H+Mg2++2H2O,A错误;B项,离子方程式中电荷不守恒,正确的离子方程式应为2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+,B错误;D项,忽略了铵根和氢氧根的反应,正确的离子方程式应为NH4++H++SO42-+Ba2++2OH-NH3·H2O+BaSO4↓+H2O。4.B B项,氯气和水反应生成的次氯酸是弱酸,不可以拆成离子形式,所以正确的离子方程式应为Cl2+H2OH++Cl-+HClO。5.D 醋酸为弱酸,不能拆成离子形式,碳酸钙与醋酸反应的离子方程式为CaCO3+2CH3COOHCa2++CO2↑+H2O+2CH3COO-,故A错误;钠与水反应的离子方程式为2Na+2H2O2OH-+2Na++H2↑,故B错误;FeCl3溶液腐蚀铜板,发生反应的离子方程式为2Fe3++CuCu2++2Fe2+,故C错误。6.C A项,NaHSO4溶液与Ba(OH)2溶液混合,发生反应的离子方程式可能为H++SO42-+Ba2++OH-H2O+BaSO4↓[Ba(OH)2溶液过量]或2H++SO42-+Ba2++2OH-2H2O+BaSO4↓(NaHSO4溶液过量);B项,NH4Cl溶液和Ca(OH)2溶液混合,发生反应的离子方程式为NH4++OH-NH3·H2O;C项,HNO3是强酸,KOH是强碱,二者在溶液中反应的离子方程式为H++OH-H2O;D项,Na2HPO4溶液与NaOH溶液混合,发生反应的离子方程式为HPO42-+OH-H2O+PO43-。7.B A项中,n(Fe)=0.1mol,n(HNO3)=0.32mol,由题给离子方程式可得n(Fe)∶n(HNO3)应为1∶4,故Fe过量,继续与Fe3+反应生成Fe2+,错误;B项,I-在酸性条件下被H2O2氧化成I2,H2O27\n被还原为H2O,正确;C项,醋酸是弱酸,不能拆分,错误;D项,苯酚的酸性比碳酸的弱,故反应不生成CO2,只生成HCO3-,同时电荷不守恒,正确的离子方程式应为C6H5OH+CO32-C6H5O-+HCO3-。8.D ①通入一定的氯气,在标准状况下产生无色无味的气体,此气体为CO2,说明原溶液中含有CO32-,即CO32-的物质的量为224×10-3L22.4L·mol-1=0.01mol,无其他明显现象,即原溶液中不含Fe2+和Ag+;②取反应①后的溶液加入盐酸酸化的BaCl2溶液,出现白色沉淀,因为氯气具有强氧化性,能把SO32-氧化成SO42-,因此原溶液中SO32-、SO42-至少存在一种,SO42-、SO32-总物质的量为4.66g233g·mol-1=0.02mol;③取②反应后的溶液加入过量NaOH溶液,加热,产生气体,此气体为NH3,原溶液中存在NH4+,其物质的量为1.12L22.4L·mol-1=0.05mol,根据溶液呈电中性,原溶液中一定存在Na+。I2+SO32-+H2O2I-+SO42-+2H+,推出SO32-的还原性强于I-的,由①通入氯气的量是一定量,可能是过量,也可能不足,氯气先与SO32-反应,因此I-可能存在,也可能不存在,故A错误;根据上述分析,原溶液中一定存在Na+,故B错误;如果原溶液中存在I-,对Cl-的检验会产生干扰,故C错误;根据上述分析,故D正确。9.D 加入过量NaOH溶液,加热,得到0.02mol气体,该气体为氨气,原溶液中一定存在0.02molNH4+;产生的红褐色沉淀为氢氧化铁,1.6g固体为氧化铁(Fe2O3),其物质的量为0.01mol,则原溶液中含有0.02mol铁元素,可能为Fe3+、Fe2+或二者同时存在,原溶液中一定没有CO32-;滤液通入足量二氧化碳无现象,则原溶液中一定不存在Al3+;焰色反应为黄色,则滤液中一定存在钠离子,由于加入了NaOH,无法判断原溶液中是否含有Na+;4.66g不溶于盐酸的固体为硫酸钡,硫酸钡的物质的量为0.02mol,则原溶液中含有0.02mol硫酸根离子,根据电荷守恒,原溶液中一定有Cl-,物质的量至少为0.02mol×2+0.02mol-0.02mol×2=0.02mol。A项,根据以上分析可知,原溶液中含有0.02mol铁元素,无法判断存在的是铁离子或者亚铁离子或二者同时存在,故错误;B项,检验亚铁离子时,取少量原溶液于试管中,加KSCN溶液,此时溶液颜色必须是无色,然后再加入适量氯水,溶液呈血红色,则含有Fe2+,否则如果加入硫氰化钾溶液后显示血红色,则无法证明原溶液中是否含有亚铁离子,故错误;C项,根据以上分析可知,原溶液中一定存在SO42-、NH4+、Cl-,一定不存在CO32-、Al3+,故错误;D项,根据以上分析,原溶液中一定存在0.02molNH4+,0.02molSO42-,Fe3+或Fe2+或二者都有(铁元素的总物质的量为0.02mol),当铁元素全部以亚铁离子形式存在时,阳离子所带电荷的物质的量最小,所以正电荷物质的量最小为0.02mol×2+0.02mol=0.06mol,而负电荷的物质的量为0.02mol×2=0.04mol,根据溶液呈电中性可知,原溶液中一定存在Cl-,且c(Cl-)≥0.06mol-0.04mol0.1L=0.2mol·L-1,故D正确。10.A ①第一份加入足量盐酸,无任何气体产生,说明溶液中不含CO32-,Fe3+和I-不能同时存在;②第二份加入足量NaOH溶液生成沉淀,说明溶液中含有Fe2+或Fe3+,或二者都有,根据最后得到xg固体,固体为氧化铁,可知含有的铁元素的总物质的量为xg160g·mol-1×2=x80mol;③第三份滴加0.10mol·L-1酸性KMnO4溶液,消耗其体积为VmL,说明溶液中含有还原性离子,含有Fe2+或I-中的一种或两种,KMnO4的物质的量为V×10-4mol,根据得失电子守恒,Fe2+或I-7\n的物质的量之和为5V×10-4mol;④另用洁净的铂丝蘸取该混合溶液置于浅色火焰上灼烧,发现火焰呈现黄色,说明含有Na+,但不能确定是否含有K+,须通过蓝色钴玻璃观察判断。碘离子和亚铁离子与高锰酸根反应的比例是相同的,高锰酸根折算成亚铁离子,若折算后亚铁离子的物质的量不大于x80mol,即5V×10-4mol≤x80mol,说明溶液中含有铁离子,则没有碘离子,若折算后亚铁离子的物质的量大于x80mol,即5V×10-4mol>x80mol,说明溶液中没有铁离子,则含有碘离子,因此由实验②③可判定原混合溶液中是否存在I-,故A正确;根据实验①无法推断原混合溶液中是否含有SO42-,故B错误;根据实验③无法判定原混合溶液中是否含有Fe2+,只能判断含有Fe2+或I-中的一种或两种,故C错误;根据上述分析,无法判断原混合溶液中是否存在K+,故D错误。11.B 根据加入过量NaOH溶液,加热,得到0.02mol气体,说明有NH4+,其物质的量为0.02mol,同时产生红褐色沉淀,说明有Fe3+,而且其物质的量为0.02mol,则没有CO32-;根据不溶于盐酸的4.66g沉淀可知,溶液中有SO42-,且其物质的量为0.02mol,则根据电荷守恒可知一定有Cl-,至少有0.04mol,B正确。12.答案:Ⅰ.(1)Ba2+、Cu2+、CO32-(2)否 电荷守恒Ⅱ.(1)2FeCl3+Cu2FeCl2+CuCl2(2)FeCl2 HCl 先产生白色沉淀,沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色解析:Ⅰ.无色溶液中不含Cu2+,①取10mL溶液,加入足量氯水,无气体产生,则一定不含CO32-,若含有CO32-,则会生成二氧化碳气体,再加入CCl4溶液分层,下层为橙红色,不能确定是否含有SO32-,但一定含有Br-,因为SO32-的还原性强于Br-的,若有SO32-,则氯气先与SO32-反应生成SO42-,再与Br-反应生成溴,使四氯化碳层显橙红色;②分液后,往①的上层溶液中加入足量BaCl2溶液和稀盐酸,产生2.33g白色沉淀,则白色沉淀为BaSO4,其物质的量为0.01mol,则原溶液中一定含有SO42-或SO32-中的至少一种,硫元素的总物质的量为0.01mol,则一定不含Ba2+;③另取10mL原溶液,加入过量的浓氢氧化钠溶液并加热,收集到标准状况下448mL气体,气体为氨气,且其物质的量为0.02mol,故原溶液只含有0.02molNH4+;根据以上推断可知,阴离子所带负电荷的物质的量为2×0.01mol+n(Br-)>0.02mol,阳离子所带正电荷的物质的量为0.02mol,故溶液中一定含有Na+,无法确定溶液中是否含有Cl-。由此可知(1)一定不存在的离子为Ba2+、Cu2+、CO32-;(2)不需要通过焰色反应来确定是否存在Na+,根据电荷守恒可知,上述判断中若无钠离子,则阳离子所带正电荷总数一定小于阴离子所带负电荷总数,不符合电荷守恒。Ⅱ.(1)FeCl3溶液与金属铜发生反应生成氯化铜和氯化亚铁,反应的化学方程式为2FeCl3+Cu2FeCl2+CuCl2;(2)印刷电路的废腐蚀液中的CuCl2、FeCl2加入过量的①铁粉反应生成Fe2+、Cu,过滤得到的滤液中含有②FeCl2,滤渣③中含有Fe和Cu,若要除去其中的Fe选用过量的④盐酸,然后过滤,滤液⑤主要为FeCl2的溶液;合并②⑤通入⑥氯气得到FeCl3溶液。故②的化学式为FeCl2;④的化学式为HCl;若向溶液②中加入氢氧化钠溶液,其实验现象为先产生白色沉淀,沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色。13.答案:(1)100mL容量瓶 (2)Al(OH)3+OH-AlO2-+2H2O (3)存在 0.15mol·L-17\n解析:(1)配制1.0mol·L-1的NaOH溶液100mL,还需用到100mL容量瓶。(2)实验③中A→B过程发生Al(OH)3与OH-的反应,反应的离子方程式为Al(OH)3+OH-AlO2-+2H2O。(3)根据实验①确定无Na+;根据实验②确定有SO42-;根据实验③确定有Al3+、Mg2+,因为CO32-与Al3+、Mg2+不能大量共存,所以无CO32-;根据废水呈无色可知,废水中无Fe3+;硫酸钡沉淀为2.33g,则n(SO42-)=2.33g233g·mol-1=0.01mol,根据图像可知n(Al3+)=0.005mol,n(Mg2+)=0.035mol-3×0.005mol2=0.01mol,溶液中Mg2+和Al3+所带正电荷与SO42-所带负电荷不相等,因此存在NO3-,根据电荷守恒得:3n(Al3+)+2n(Mg2+)=2n(SO42-)+n(NO3-),所以n(NO3-)=0.015mol,c(NO3-)=0.015mol0.1L=0.15mol·L-1。14.答案:(1)1 (2)存在 c(K+)≥3mol·L-1(3)不能判断Cl-是否存在。取少量溶液于试管中,滴加过量Ba(NO3)2溶液后,取上层清液,再滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,若有白色沉淀,则证明有Cl-解析:(1)由③可知,m(BaSO4)+m(BaCO3)=6.63g,m(BaSO4)=4.66g,则n(BaSO4)=4.66g233g·mol-1=0.02mol,n(BaCO3)=6.63g-4.66g197g·mol-1=0.01mol,说明原溶液中一定含有0.02molSO42-和0.01molCO32-,且c(CO32-)=0.01mol0.01L=1mol·L-1。(2)由②可知,原溶液中含有NH4+,n(NH4+)=n(NH3)=0.672L22.4L·mol-1=0.03mol。由于原溶液中含有CO32-,而Mg2+、Fe3+不能与CO32-共存,故原溶液中一定不含有Mg2+、Fe3+。根据电荷守恒原则,原溶液中一定含有K+。若原溶液中不含有Cl-,则有n(NH4+)+n(K+)=2n(CO32-)+2n(SO42-),n(K+)=2×0.01mol+2×0.02mol-0.03mol=0.03mol,若原溶液中含有Cl-,则n(K+)>0.03mol。由此可知,n(K+)≥0.03mol,c(K+)≥0.03mol0.01L=3mol·L-1。(3)根据实验,不能判断Cl-是否存在。Cl-的检验方法:取少量溶液于试管中,滴加过量Ba(NO3)2溶液后,取上层清液,再滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,若有白色沉淀,则证明有Cl-。7
