高考专题训练(四) 离子反应一、选择题1．下列关于物质的分类中依次按照强电解质、弱电解质和非电解质排列全部正确的组合是( )A．NaCl HF Cl2B．NaHCO3 NH3·H2O CCl4C．Ba(OH)2 HCl CuD．AgCl H2SO4 C2H5OH解析 题中物质属于强电解质的有：NaCl、H2SO4、AgCl、Ba(OH)2、HCl、NaHCO3；属于非电解质的有CCl4和C2H5OH；Cu和Cl2既不是电解质也不是非电解质。答案 B2．(2022·郑州质量预测)某溶液中可能含有K＋、NH、Ba2＋、SO、I－、CO。分别取样：①用pH计测试，溶液显弱酸性；②加氯水和CCl4振荡后静置，下层呈无色。为确定该溶液的组成，还需检验的离子是( )A．K＋B．SOC．Ba2＋D．NH解析 根据①可知溶液中不含CO；根据②可知溶液中不含I－；溶液中至少要含有一种阴离子，即SO。SO与Ba2＋不能大量共存，则不含Ba2＋。溶液呈弱酸性，则含有NH。只有K＋不能确定，还需要加以检验。答案 A3．(2022·河北质量监测)可溶性化合物A、B、C由下表中的离子组合而成(每种离子只存在于一种化合物中)。现将等物质的量的A、B、C一起溶于水后，所得混合溶液中除H＋、OH－外还含有五种离子。则A的化学式不可能是( )阳离子Mg2＋、Ag＋、Na＋阴离子NO、SO、Cl－A.AgNO3B．Na2SO4C．MgCl2D．MgSO4解析 由题中信息“每种离子只存在于一种化合物中”、“可溶性化合物A、B、C”、“等物质的量的A、B、C一起溶于水后，所得溶液中除H＋、OH－外含有五种离子”可知，当A为MgSO4时，则其他两种物质为AgNO3、NaCl，等物质的量AgNO38\n和NaCl反应生成AgCl沉淀，从而混合溶液中除H＋、OH－之外，仅含Mg2＋、SO、Na＋、NO四种离子，不符合题意，故D项错误。答案 D4．(2022·北京东城综合)下列各组离子在指定条件下一定能大量共存的是( )A．在加入铝粉能产生氢气的溶液中：NH、Fe2＋、SO、NOB．能使碘化钾淀粉试纸变蓝的溶液中：Na＋、NH、S2－、Br－C．能使红色石蕊试纸变蓝的溶液中：Na＋、K＋、CO、NO、AlOD．在含有大量Fe3＋的溶液中：NH、Na＋、Cl－、SCN－解析 A项，加入铝粉产生氢气的溶液可能呈酸性，也可能呈碱性，酸性条件下NO会将Fe2＋氧化，而碱性条件下NH、Fe2＋均不能大量存在；B项，能使碘化钾淀粉试纸变蓝的溶液具有强氧化性，其中S2－肯定不能大量存在；D项，Fe3＋与SCN－不能大量共存。答案 C5．(2022·北京期末)下列各组离子在指定的溶液中一定能大量共存的是( )A．含有大量Fe3＋的溶液：Na＋、SCN－、Cl－、I－B．含有大量NO的溶液：H＋、Fe2＋、Cl－、SOC．常温下，pH＝12的溶液：K＋、Cl－、SO、SiOD．c(H＋)＝0.1mol·L－1的溶液：Na＋、NH、SO、S2O解析 c(H＋)＝0.1mol·L－1的溶液中，S2O可与H＋发生反应；S2O＋2H＋===S↓＋SO2↑＋H2O。答案 C6．(2022·辽宁测试)下列各组离子在指定环境中一定能大量共存的是( )A．使pH试纸显深蓝色的溶液中：Cu2＋、NO、Fe3＋、SOB．与铝粉反应放出氢气的无色溶液中：NO、Al3＋、Na＋、SOC．pH＝0的溶液中：Al3＋、NH、Ca2＋、ClO－D．使红色石蕊试纸变蓝的溶液中：SO、CO、Na＋、K＋解析 使pH试纸显深蓝色的溶液呈碱性，Cu2＋、Fe3＋不能大量存在，A项错误。与铝粉反应放出氢气的溶液可能呈碱性，也可能呈酸性，Al3＋在碱性溶液中不能大量存在，B项错误。pH＝0的溶液呈酸性，ClO－不能大量存在，C项错误。使红色石蕊试纸变蓝的溶液呈碱性，选项中的四种离子均可大量共存，D项正确。答案 D7．(2022·北京检测)下列离子方程式书写正确的是( )A．向水中通入氯气：Cl2＋H2O===2H＋＋Cl－＋ClO－B．向氯化铁溶液中加入铜：2Fe3＋＋3Cu===2Fe＋3Cu2＋C．过量铁粉与稀HNO3反应：Fe＋4H＋＋NO===Fe3＋＋NO↑＋2H2O8\nD．向二氧化锰中滴加浓盐酸并加热：MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O解析 A项，生成的HClO为弱酸，需写成化学式形式；B项，Fe3＋能将Cu氧化成Cu2＋，但本身被还原为Fe2＋；C项Fe过量时，应生成Fe2＋。答案 D8．(2022·北京)下列离子方程式中，正确的是( )A．氯化铁溶液中加入铜粉：Fe3＋＋Cu===Fe2＋＋Cu2＋B．将含等物质的量的NaHCO3和Ba(OH)2溶液混合：HCO＋Ba2＋＋OH－===BaCO3↓＋H2OC．少量SO2通入次氯酸钙溶液中：Ca2＋＋2ClO－＋SO2＋H2O===CaSO3↓＋2HClOD．少量AlCl3溶液滴入过量氨水中：Al3＋＋4NH3·H2O===AlO＋4NH＋2H2O解析 A项，离子方程式未配平，正确的离子方程式为2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋；C项，次氯酸根离子具有强氧化性，会将SO2氧化，故错误，正确的离子方程式为Ca2＋＋ClO－＋SO2＋2OH－===CaSO4↓＋Cl－＋H2O；D项，氨水是弱碱，过量氨水不会将生成的氢氧化铝溶解，正确的离子方程式为Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH。答案 B9．(2022·四川)下列离子方程式正确的是( )A．钠与水反应：Na＋2H2O===Na＋＋2OH－＋H2↑B．硅酸钠溶液与醋酸溶液混合：SiO＋2H＋===H2SiO3↓C．0.01mol/LNH4Al(SO4)2溶液与0.02mol/LBa(OH)2溶液等体积混合：NH＋Al3＋＋2SO＋2Ba2＋＋4OH－===2BaSO4↓＋Al(OH)3↓＋NH3·H2OD．浓硝酸中加入过量铁粉并加热：Fe＋3NO＋6H＋Fe3＋＋3NO2↑＋3H2O解析 A项，方程式两边电荷不守恒，错误；B项，反应物醋酸属弱电解质，应书写化学式，错误；C项，可假设体积均为100L，即1molNH4Al(SO4)2与2molBa(OH)2反应，OH－首先将Al3＋沉淀，再与NH反应，SO恰好完全反应，C项正确；D项，过量的铁粉还能与Fe3＋反应生成Fe2＋，D项错误。答案 C10．(2022·辽宁测试)下列离子方程式书写正确的是( )A．硫酸亚铁溶液中加入用硫酸酸化的过氧化氢溶液：Fe2＋＋2H＋＋H2O2===Fe3＋＋2H2OB．FeCl3溶液与Cu的反应：Cu＋Fe3＋===Cu2＋＋Fe2＋C．NO2与水的反应：3NO2＋H2O===2NO＋NO＋2H＋D．NH4HCO3溶于过量的NaOH溶液中：HCO＋OH－===CO＋H2O解析 A、B项中电荷不守恒，D项，由于NaOH过量，NH也参与离子反应。答案 C8\n11．(2022·洛阳统考)下列对各组离子或物质是否能够大量共存解释正确的是( )解析 常温常压下，A项中四种物质可以共存；C项中NH3·H2O是弱电解质，在离子方程式中应写成化学式，不能拆开；D项中Al3＋与HCO发生双水解反应生成氢氧化铝与二氧化碳而不能共存。答案 B12．(2022·浙江)水溶液X中只可能溶有K＋、Mg2＋、Al3＋、AlO、SiO、SO、CO、SO中的若干种离子。某同学对该溶液进行了如下实验：下列判断正确的是( )A．气体甲一定是纯净物B．沉淀甲是硅酸和硅酸镁的混合物C．K＋、AlO和SiO一定存在于溶液X中D．CO和SO一定不存在于溶液X中解析 溶液中加入过量稀盐酸后有沉淀和气体生成，说明原溶液中至少含有CO、SO中的一种，一定含有SiO，一定不存在Al3＋和Mg2＋，一定存在K＋，可能存在AlO8\n、SO，向所得溶液中加入过量氨水时产生白色沉淀，说明溶液X中有AlO存在，C项正确，D项错误。若CO、SO同时存在，则气体甲是混合物，A项错误；溶液中一定不含有Mg2＋，B项错误。答案 C二、非选择题13．现有A、B、C、D、E、F六种常见化合物，已知它们：阳离子分别有K＋、Ag＋、Na＋、Ba2＋、Fe2＋、Al3＋；阴离子分别有Cl－、OH－、AlO、NO、SO、CO。将它们分别配成0.1mol/L的溶液进行如下实验：①测得溶液A、C、E均呈碱性，且碱性：A>E>C，E的焰色呈浅紫色(透过蓝色钴玻璃观察)；②向B溶液中滴加稀氨水至过量，先生成沉淀，后沉淀全部溶解；③向F溶液中滴加稀硝酸，溶液变成棕黄色，且有无色气体生成；④向D溶液中滴加Ba(NO3)2溶液无明显现象。(1)写出A、D、E、F的化学式：A____________________；D____________________；E____________________；F____________________。(2)用离子方程式解释C溶液的碱性：________________________________________________________________________________________________。(3)写出实验③中反应的离子方程式：_______________________________________________________________________________________________。解析 溶液呈碱性的阴离子为OH－、CO、AlO；根据实验②可以确定B为AgNO3，根据实验③可以确定F可能为FeCl2或者FeSO4，根据实验④可以确定，D不可能含有SO，所以F为FeSO4，D为AlCl3。由于氢氧化铝的酸性小于碳酸氢根，故偏铝酸盐的碱性强于碳酸盐，结合碱性：A>E>C，可以确定A为Ba(OH)2，E为KAlO2，C为Na2CO3。C溶液呈碱性的原因：CO＋H2OHCO＋OH－，实验③中反应的离子方程式：3Fe2＋＋NO＋4H＋===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O。答案 (1)Ba(OH)2 AlCl3 KAlO2 FeSO4(2)CO＋H2OHCO＋OH－(3)3Fe2＋＋NO＋4H＋===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O14．有A、B、C三种可溶性正盐，阴、阳离子各不相同，其阴离子的摩尔质量依次增大(按A、B、C的顺序)，将等物质的量的A、B、C溶于水，所得溶液中只含有Fe3＋、K＋、SO、NO、Cl－五种离子，同时生成一种白色沉淀，请回答下列问题：8\n(1)经检验，三种正盐中还有下列选项中的一种离子，该离子是________。A．Na＋B．Mg2＋C．Cu2＋D．Ag＋(2)正盐A、B、C的化学式分别为__________、________、________。(3)若将A、B、C三种正盐按一定比例溶于水后，所得溶液只含有Fe3＋、SO、NO、K＋四种离子且物质的量之比依次为1：2：3：4，则A、B、C三种正盐的物质的量之比为________。解析 (1)四个选项中的阳离子中，只有Ag＋和Cl－或SO能生成白色沉淀，故选D项。(2)将等物质的量的A、B、C溶于水，所得溶液中只含有Fe3＋、K＋、SO、NO，Cl－五种离子，说明Ag＋不足，Cl－过量，再根据A、B、C三种正盐的阴离子的摩尔质量依次增大可知，A为FeCl3，B为AgNO3，C为K2SO4。(3)A、B、C三种正盐溶于水后，所得溶液只含有Fe3＋、SO、NO、K＋四种离子，说明Ag＋和Cl－的物质的量相等，即FeCl3的物质的量与AgNO3的物质的量之比为1：3，又因Fe3＋、SO的物质的量之比为1：2，则FeCl3的物质的量与K2SO4的物质的量之比为1：2，因此A、B、C三种正盐的物质的量之比为1：3：2。答案 (1)D(2)FeCl3 AgNO3 K2SO4(3)1：3：215．今有一混合物的水溶液，只可能含有以下离子中的若干种：K＋、Al3＋、Fe3＋、Mg2＋、Ba2＋、NH、Cl－、CO、SO，现取三份100mL溶液进行如下实验：①第一份加入AgNO3溶液有沉淀产生；②第二份加过量NaOH溶液加热后，只收集到气体0.02mol，无沉淀生成，同时得到溶液甲；③在甲溶液中通入过量CO2，生成白色沉淀，沉淀经过滤、洗涤、灼烧，质量为1.02g；④第三份加足量BaCl2溶液后，得白色沉淀，沉淀经足量盐酸洗涤、干燥后，质量为11.65g。根据上述实验回答：(1)一定不存在的离子是________，不能确定是否存在的离子是________。(2)试确定溶液中肯定存在的阴离子及其浓度(可不填满)：离子符号________，浓度__________________________；离子符号________，浓度__________________________；离子符号________，浓度__________________________。(3)试确定K＋8\n是否存在________(填“是”或“否”)，判断的理由是________________________________________________________________________________________。解析 由实验②可知溶液中含有0.02molNH，一定不存在Fe3＋和Mg2＋；由实验③推出溶液中含有0.02molAl3＋(1.02g固体为Al2O3)，一定无CO(CO与Al3＋因发生双水解而不能大量共存)；结合实验④知溶液中含有0.05molSO(11.65g沉淀为BaSO4)，则一定不存在Ba2＋；结合SO、Al3＋、NH的物质的量，由电荷守恒可推知溶液中一定含有K＋，因K＋的物质的量不确定，故溶液中是否含有Cl－无法确定。答案 (1)Fe3＋、Mg2＋、CO、Ba2＋ Cl－(2)SO 0.5mol/L(3)是 溶液中肯定存在的离子是NH、Al3＋、SO，经计算，NH、Al3＋物质的量都是0.02mol，SO物质的量是0.05mol。根据电荷守恒，K＋一定存在16．(2022·长春调研)1L某混合溶液，可能含有的离子如下表。可能大量含有的阳离子H＋、K＋、Mg2＋、Al3＋、NH、Fe2＋、Fe3＋可能大量含有的阴离子Cl－、Br－、I－、CO、AlO(1)往该溶液中逐滴加入NaOH溶液，产生沉淀的物质的量(n)与加入NaOH溶液体积(V)的关系如图所示。则该溶液中一定不含有的离子是________________。(2)BC段离子方程式为_____________________________。(3)V1、V2、V3、V4之间的关系为__________________。(4)经检测，该溶液中还含有大量的Cl－、Br－、I－，若向1L该混合溶液中通入一定量的Cl2，溶液中Cl－、Br－、I－的物质的量与通入Cl28\n的体积(标准状况)的关系如表所示，分析后回答下列问题。Cl2的体积(标准状况)2.8L5.6L11.2Ln(Cl－)1.25mol1.5mol2moln(Br－)1.5mol1.4mol0.9moln(I－)amol00①当通入Cl2的体积为2.8L时，溶液中发生反应的离子方程式为______________________________________________；②原溶液中Cl－、Br－、I－的物质的量浓度之比为____________。解析 (1)根据图表，开始加入NaOH时，无沉淀产生，则说明溶液中含有H＋，随后加入NaOH，有沉淀产生，沉淀量达到最大时继续加入NaOH，沉淀量先保持不变后完全溶解，则说明一定含有Al3＋、NH，一定不含Mg2＋、Fe2＋、Fe3＋。根据离子共存知识，CO、AlO与H＋、Al3＋不能共存，故一定不含CO、AlO。因此溶液中一定不含的离子为Mg2＋、Fe2＋、Fe3＋、CO、AlO。(2)BC段的离子反应为NH与OH－的反应。(3)V1至V2段的反应为Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓、V3至V4段的反应为Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O，两段消耗的NaOH的物质的量之比为31，即V2－V1＝3(V4－V3)。(4)由于还原性：I－>Br－>Cl－，向混合溶液中通入Cl2，I－先与Cl2反应，待I－完全被氧化，Br－才与Cl2反应。①通入2.8LCl2时，溶液中仍有I－，故只发生Cl2和I－的反应。②通入2.8LCl2时，只发生反应：Cl2＋2I－===I2＋2Cl－，则原溶液中n(Br－)＝1.5mol，n(Cl－)＝1.25mol－×2mol＝1mol；通入2.8～5.6LCl2时，发生反应：Cl2＋2I－===I2＋2Cl－、Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－，Br－消耗的n(Cl2)＝mol＝0.05mol，故通入5.6LCl2时，I－消耗的n(Cl2)＝mol＝0.2mol，则n(I－)＝0.2mol×2＝0.4mol，故原溶液中c(Cl－)：c(Br－)：c(I－)＝n(Cl－)：n(Br－)：n(I－)＝1：1.5：0.4＝10：15：4。答案 (1)Mg2＋、Fe2＋、Fe3＋、CO、AlO(2)NH＋OH－===NH3·H2O(3)V2－V1＝3(V4－V3)(4)①Cl2＋2I－===I2＋2Cl－②10：15：48
