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- 2021-08-06 发布
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课练4 离子反应
———————[狂刷小题 夯基础]———————
[练基础]
1.[2020·陕西西安中学模拟]可以用离子方程式2H++CO===H2O+CO2↑来表示的化学反应是( )
A.硝酸和碳酸氢钠溶液的反应
B.稀硫酸和碳酸钾溶液的反应
C.醋酸和碳酸钠溶液的反应
D.盐酸和碳酸钡溶液的反应
2.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.在新制饱和氯水中:NH、Na+、SO、SO
B.在能使红色石蕊试纸变蓝的溶液中:Cu2+、K+、HCO、CO
C.在加入铝粉能产生H2的溶液中:Fe2+、Na+、SO、NO
D.在c(H+)=1×10-11 mol·L-1的溶液中:Na+、K+、S2-、SO
3.下列操作方法和对应的离子方程式都正确的是( )
A.用白醋除去水壶中的水垢:Ca(OH)2+2CH3COOH===Ca2++2CH3COO-+2H2O
B.用烧碱溶液除去二氧化硅中少量氧化铝:Al2O3+2OH-===2AlO+H2O
C.向沸水中滴加氯化铁溶液制胶体:Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+
D.用铜作电极电解硫酸铜溶液:2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+
4.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.0.1 mol·L-1 AgNO3溶液中:Na+、K+、SO、I-
B.c(H+)=c(OH-)的溶液中:Fe3+、Mg2+、NO、Cl-
C.滴入酚酞呈红色的溶液中:Na+、K+、SO、NO
D.水电离出的c(H+)=1×10-5 mol·L-1的溶液中:Fe2+、HCO、Cl-、Na+
5.下列解释事实的方程式正确的是( )
A.用碳酸氢钠治疗胃酸过多:CO+2H+===CO2↑+H2O
B.用氨水吸收烟气中少量的二氧化硫:SO2+2OH-===SO+H2O
C.把金属钠放入冷水中产生气体:Na+2H2O===Na++2OH-+H2↑
D.用氢氧化钠溶液可以溶解氢氧化铝固体:Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O
6.下列各组离子在指定溶液中可能大量共存的是( )
①无色透明溶液中:K+、Ca2+、Fe3+、SO
②pH=11的溶液中:CO、Na+、AlO、NO
③水玻璃中:Cl-、HCO、SO、NH
④由水电离出的c(H+)=10-4 mol·L-1的溶液中:NH、Al3+、Cl-、Br-
⑤有较多Fe3+的溶液中:Na+、NH、SCN-、Cl-
A.①②④ B.③④
C.②④ D.①③⑤
7.(多选)下列关于离子方程式的评价正确的是( )
选项
离子方程式
评价
A
将2 mol Cl2通入含1 mol FeI2的溶液中:2Fe2++4I-+3Cl2===2Fe3++6Cl-+2I2
正确;Cl2过量,Fe2+、I-均被氧化
B
用Cu作电极电解NaCl溶液,阳极的电极反应式:2Cl--2e-===Cl2↑
正确;Cl-优先于OH-放电
C
过量SO2通入NaClO溶液中:SO2+H2O+ClO-===HClO+HSO
正确;H2SO3的酸性强于HClO
D
Mg(HCO3)2溶液与足量的NaOH溶液反应:Mg2++2HCO+4OH-===Mg(OH)2↓+2CO+2H2O
正确;Mg(OH)2比MgCO3更难溶
[练高考]
1.[2019·全国卷Ⅲ]离子交换法净化水过程如图所示。下列说法中错误的是( )
A.经过阳离子交换树脂后,水中阳离子的总数不变
B.水中的NO、SO、Cl-通过阴离子树脂后被除去
C.通过净化处理后,水的导电性降低
D.阴离子树脂填充段存在反应H++OH-===H2O
2.[2019·天津卷]下列离子方程式能用来解释相应实验现象的是( )
实验现象
离子方程式
A
向氢氧化镁悬浊液中滴加氯化铵溶液,沉淀溶解
Mg(OH)2+2NH===Mg2++2NH3·H2O
B
向沸水中滴加饱和氯化铁溶液得到红褐色液体
Fe3++3H2O===
Fe(OH)3↓+3H+
C
二氧化硫使酸性高锰酸钾溶液褪色
3SO2+2MnO+4H+===3SO+2Mn2++2H2O
D
氧化亚铁溶于稀硝酸
FeO+2H+===Fe2++H2O
3.[2019·江苏卷]下列指定反应的离子方程式正确的是( )
A.室温下用稀NaOH溶液吸收Cl2:Cl2+2OH-===ClO-+Cl-+H2O
B.用铝粉和NaOH溶液反应制取少量H2:Al+2OH-===AlO+H2↑
C.室温下用稀HNO3溶解铜:Cu+2NO+2H+===Cu2++2NO2↑+H2O
D.向Na2SiO3溶液中滴加稀盐酸:Na2SiO3+2H+===H2SiO3↓+2Na+
4.[2019·江苏卷]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 NaOH溶液:Na+、K+、CO、AlO
B.0.1 mol·L-1 FeCl2溶液:K+、Mg2+、SO、MnO
C.0.1 mol·L-1 K2CO3溶液:Na+、Ba2+、Cl-、OH-
D.0.1 mol·L-1 H2SO4溶液:K+、NH、NO、HSO
5.[2015·山东卷]下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是( )
A.向稀HNO3中滴加Na2SO3溶液:SO+2H+===SO2↑+H2O
B.向Na2SiO3溶液中通入过量SO2:SiO+SO2+H2O===H2SiO3↓+SO
C.向 Al2(SO4)3溶液中加入过量NH3·H2O:Al3++4NH3·H2O===[Al(OH)4]-+4NH
D.向CuSO4溶液中加入Na2O2:2Na2O2+2Cu2++2H2O===4Na++2Cu(OH)2↓+O2↑
[练模拟]
1.[2020·洛阳联考]下列离子方程式书写错误的是( )
A.侯氏制碱法中NaHCO3的制备:Na++NH3+CO2+H2O===NaHCO3↓+NH
B.向FeCl3和BaCl2的混合溶液中通入SO2:2Fe3++Ba2++SO2+2H2O===BaSO4↓+2Fe2++4H+
C.向FeCl2溶液中滴加NaHCO3溶液:Fe2++2HCO===FeCO3↓+CO2↑+H2O
D.少量过氧化钠溶于水:2O+2H2O===4OH-+O2↑
2.[2020·武汉部分高中联考]下列各组离子一定可以大量共存的是( )
A.0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液:Na+、Ba2+、NO、AlO
B.能使紫色石蕊试液变蓝的溶液:Na+、Al3+、SiO、SO
C.由水电离出的c(H+)=1×10-12 mol·L-1的溶液:Ca2+、Pb2+、Br-、SO
D.遇KSCN变红色的溶液:NH、Al3+、Na+、NO
3.[2020·成都摸底]下列相关离子方程式或化学方程式错误的是( )
A.往H2O2溶液中滴入少量CuSO4溶液:2H2O22H2O+O2↑
B.硫化亚铁与浓硫酸混合加热:2H++FeS===H2S↑+Fe2+
C.Na2S2O3和H2SO4溶液反应:S2O+2H+===SO2↑+S↓+H2O
D.用纯碱溶液浸泡锅炉水垢(含CaSO4):CaSO4(s)+CO(aq)CaCO3(s)+SO(aq)
4.(多选)下列对离子方程式的评价正确的是( )
选项
离子方程式
评价
A
碳酸氢钙与盐酸反应
2H++CO===CO2↑+H2O
错误,碳酸氢钙难溶于水,在离子方程式中不可拆写
B
硫酸铵溶液与氢氧化钡溶液反应:Ba2++SO===BaSO4↓
错误,漏掉了铵根离子与氢氧根离子之间的反应
C
铜和浓硝酸反应:Cu+4H++2NO===Cu2++2NO2↑+2H2O
正确
D
氯化铁溶液与碘化钾溶液反应:Fe3++2I-===Fe2++I2
正确
5.[2020·开封定位考试]某溶液中含有Na+、Al3+、Fe3+、Cl-、I-、SO、CO中的若干种,某兴趣小组进行以下实验:
(1)取少量该溶液加入过量硝酸钡溶液后过滤得白色沉淀和滤液
(2)向上述白色沉淀中加入足量稀HNO3,发现沉淀完全溶解
(3)向(1)中所得滤液中加入足量盐酸,发现溶液变黄色
下列叙述正确的是( )
A.原溶液中可能含有Na+、SO
B.由(3)推断原溶液中存在Fe3+
C.原溶液中一定有I-、CO、Na+
D.通过在黄色溶液中加入硝酸银溶液可以检验原溶液中是否存在Cl-
——————[综合测评 提能力]————————
一、选择题:本题共7小题,每小题2分,共14分。每小题只有一个选项符合题意。
1.[2020·湖南邵阳二中月考]在水溶液中能大量共存的一组离子是( )
A.Fe3+、Na+、Cl-、SiO B.K+、Ba2+、ClO-、S2-
C.K+、Na+、S2-、SO D.H+、K+、SO、Br-
2.[2019·浙江嘉兴一中期末考试]下列指定反应的离子方程式书写正确的是( )
A.(CH3COO)2Ca与硫酸溶液反应:
Ca2++SO===CaSO4↓
B.次氯酸钠溶液吸收少量二氧化硫气体:
SO2+H2O+ClO-===SO+Cl-+2H+
C.将过量SO2通入氨水中:
SO2+NH3·H2O===HSO+NH
D.电解饱和氯化镁溶液:
2Cl-+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH-
3.[2019·甘肃西北师大附中期中]室温下,下列各组离子能大量共存的是( )
A.使酚酞变红色的溶液中:Na+、Al3+、SO、NO
B.NaHS溶液中:SO、K+、Cl-、Cu2+
C.=10-13 mol·L-1的溶液中:NH、Mg2+、SO
D.通入大量CO2的溶液中:Na+、ClO-、CH3COO-、HCO
4.[2020·湖北武汉市级示范高中联考]下列选项中的两个反应可用同一个离子方程式表示的是( )
选项
Ⅰ
Ⅱ
A
将少量SO2通入Ba(OH)2溶液
将过量SO2通入Ba(OH)2溶液
B
将少量浓氨水滴入Al2(SO4)3溶液
将少量Al2(SO4)3溶液滴入浓氨水
C
将0.1 mol Cl2通入含0.2 mol FeBr2的溶液
将0.3 mol Cl2通入含0.2 mol FeBr2的溶液
D
少量BaCl2溶液与Na2SO4溶液混合
少量Ba(OH)2溶液与MgSO4溶液混合
5.[2020·安徽江南十校质检]下列各组粒子在溶液中可以大量共存,且加入或通入试剂X后,发生反应的离子方程式也正确的是( )
选项
微粒组
加入试剂
发生反应的离子方程式
A
Ba2+、HCO、
Cl-
少量NaOH
溶液
HCO+OH-===
CO+H2O
B
NH、Fe2+、
Br-、SO
过量H2S
Fe2++H2S===
FeS↓+2H+
C
HClO、Na+、
Fe3+、SO
过量CaCl2
Ca2++SO===
CaSO3↓
D
I-、Cl-、
H+、SO
适量NaNO3
6I-+2NO+8H+===
2NO↑+4H2O+3I2
6.[2020·湖北荆州中学测试]雾霾严重影响人们的生活与健康。某地区的雾霾中可能含有如下可溶性无机离子:Na+、NH、Mg2+、Al3+、SO、NO、Cl-。某同学收集了该地区的雾霾,经必要的预处理后得试样溶液,设计并完成了如图所示的实验。
已知:3NO+8Al+5OH-+2H2O3NH3↑+8AlO。
根据以上的实验操作与现象,该同学得出的结论不正确的是( )
A.试样中肯定存在NH、Mg2+、SO和NO
B.试样中可能存在Na+、Cl-
C.试样中一定不含Al3+
D.该雾霾中可能存在NaNO3、NH4Cl和MgSO4
7.[2020·四川成都石室中学月考]溶液X中含有下表离子中的某5种,且其浓度均为0.1 mol·L-1(不考虑水的电离与离子水解)。向X溶液中加入足量稀盐酸,有无色气体生成,经分析,反应前后阴离子种类没有变化。下列叙述不正确的是( )
阳离子
阴离子
Na+、Fe3+、Ca2+、Fe2+、Mg2+、Al3+
OH-、NO、HCO、CO、SO、Cl-
A.X溶液中一定含3种阳离子、2种阴离子
B.X溶液中不可能含有HCO或CO
C.生成无色气体的离子方程式为3Fe2++NO+4H+===3Fe3++NO↑+2H2O
D.根据电荷守恒,原溶液中一定含Mg2+
二、选择题:本题共3小题,每小题4分,共12分。每小题有一个或两个选项符合题意,全部选对得4分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
8.下列有关叙述和离子方程式都正确的是( )
A.用饱和氯化铁溶液腐蚀铜质电路板:Fe3++Cu===Fe2++Cu2+
B.向FeI2溶液中滴加过量的溴水:3Br2+4I-+2Fe2+===2I2+6Br-+2Fe3+
C.盐酸与NaHSO3溶液反应证明HCl的酸性比H2SO3强:SO+2H+===SO2↑+H2O
D.用饱和碳酸钠溶液浸泡水垢,其中CaSO4发生转化:CaSO4+CO===CaCO3+SO
9.某溶液中可能存在Na+、Al3+、Fe2+、NH、NO、CO、SO中的几种离子,且存在的各离子的物质的量相等,某同学对该溶液进行如下实验:
下列判断正确的是( )
A.气体A一定是CO2,气体B一定是NH3
B.白色沉淀不可能是Al(OH)3
C.原溶液中一定存在Al3+、Fe2+、NO、NH
D.原溶液中一定不存在Na+
10.某100 mL澄清透明溶液中仅含如表所示离子中的几种(不考虑水的电离与离子的水解),且各离子的物质的量浓度均相等。
阳离子
Na+、K+、Cu2+、Ba2+、Fe2+、Fe3+
阴离子
CO、HCO、SO、OH-、NO、Cl-
取该溶液分别进行如下实验:
①向该溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成;
②向该溶液中加入过量的盐酸,有气体生成,溶液中阴离子种类不变;
③用铂丝蘸取少量该溶液,在火焰上灼烧,透过蓝色钴玻璃片没有观察到紫色火焰。
下列叙述不正确的是( )
A.由实验①判断,原溶液中一定含有SO
B.由实验②判断,原溶液中不存在OH-、CO、HCO
C.由实验③判断,原溶液中一定不含有的阳离子是Na+、K+
D.原溶液中含有的离子有Cu2+、Fe2+、SO、NO、Cl-
三、非选择题:本题共3小题。
11.(12分)[2020·山东济南一中月考]元素化合物在化工生产和环境科学中有着重要的用途。
(1)向NH4Al(SO4)2溶液中逐滴加入稀NaOH溶液至过量,反应的离子方程式依次为____________、______________、____________。
(2)自然界中Cr主要以+3价和+6价形式存在。Cr2O中的Cr能引起细胞的突变,可以用亚硫酸钠在酸性条件下将Cr2O还原。写出反应的离子方程式:________________________。
(3)常温下,氰化钠(NaCN)能与过氧化氢溶液反应,生成一种酸式盐和一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体,大大降低其毒性。写出该反应的离子方程式:________________________。
(4)已知M2O可与R2-作用,R2-被氧化为R的单质,M2O的还原产物中M显+3价,又知c(M2O)=0.3 mol·L-1的溶液100 mL可与c(R2-)=0.6 mol·L-1的溶液150 mL恰好完全反应,则n等于________。
12.(12分)[2020·山东恒台一中诊断]钴被誉为战略物资,有出色的性能和广泛的应用。用水钴矿[主要成分为Co2O3、Co(OH)3,还含少量Fe2O3、Al2O3、MnO等]制取钴产品的工艺流程如下:
已知:
①浸出液中含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+等;
②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如表:
沉淀物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Co(OH)2
Al(OH)3
Mn(OH)2
开始
沉淀
2.7
7.6
7.6
4.0
7.7
完全
沉淀
3.7
9.6
9.2
5.2
9.8
回答下列问题:
(1)写出浸出过程Co2O3发生反应的离子方程式:__________________________________。
(2)写出NaClO3发生主要反应的离子方程式:________________________。
(3)加Na2CO3调pH至5.2后过滤所得到的沉淀成分为________。
(4)萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图乙。向“滤液”中加入萃取剂的目的是________;萃取剂使用的最佳pH范围是________(填序号)。
A.1.0~1.5 B.2.0~2.5
C.3.0~3.5 D.4.0~4.5
(5)“沉钴”时生成CoCO3的离子方程式为____________________。
(6)在空气中焙烧CoCO3生成CoxOy和CO2,测得充分煅烧后固体质量为4.82 g,CO2的体积为1.344 L(标准状况),则CoxOy的化学式为________。
13.(10分)[2020·山东德州二中月考]某强酸性无色溶液中可能含下表中的若干种离子。
阳离子
Mg2+、NH、Ba2+、Al3+、Fe2+
阴离子
SiO、MnO、Cl-、NO、SO
实验Ⅰ:取少量该溶液进行如下实验。
实验Ⅱ:为了进一步确定该溶液的组成,取100 mL原溶液,向该溶液中滴加1 mol·L-1的NaOH溶液,产生沉淀的质量与氢氧化钠溶液体积的关系如图所示。
回答下列问题:
(1)不进行实验就可以推断出,上表中的离子一定不存在的有________种。
(2)通过实验Ⅰ可以确定该溶液中一定存在的阴离子是________。
(3)写出实验Ⅱ的图像中BC段对应的离子方程式:__________________________。
(4)A点对应的固体质量为________g。
(5)该溶液中阴离子的浓度为________mol·L-1。
课练4 离子反应
[狂刷小题 夯基础]
[练基础]
1.B 硝酸和碳酸氢钠溶液反应的离子方程式为H++HCO===H2O+CO2↑,A不符合题意;稀硫酸和碳酸钾溶液反应的离子方程式为2H++CO===H2O+CO2↑,B符合题意;醋酸为弱电解质,在离子方程式中应写化学式,故醋酸和碳酸钠溶液反应的离子方程式为2CH3COOH+CO===H2O+CO2↑+2CH3COO-,C不符合题意;碳酸钡为难溶盐,不能拆写成离子形式,盐酸和碳酸钡反应的离子方程式为2H++BaCO3===Ba2++H2O+CO2↑,D不符合题意。
2.D 新制饱和氯水中,SO与氯气发生反应:SO+Cl2+H2O===SO+2H++2Cl-而不能大量存在,A项错误;能使红色石蕊试纸变蓝的溶液为碱性溶液,Cu2+、HCO
均不能大量存在,B项错误;加入铝粉能产生氢气的溶液既可以是酸性溶液又可以是强碱性溶液,Fe2+在碱性溶液中不能大量存在,Fe2+、NO在酸性溶液中能发生氧化还原反应而不能大量共存,且酸性条件下含有NO时,相当于含有硝酸,加入铝粉产生NO而不产生氢气,C项错误;c(H+)=1×10-11 mol·L-1的溶液呈碱性,四种离子能大量共存,D项正确。
3.C 水壶中水垢的主要成分为CaCO3,而不是Ca(OH)2,A项错误;SiO2也能与烧碱溶液发生反应:SiO2+2OH-===SiO+H2O,操作方法不对,B项错误;用铜作电极电解硫酸铜溶液,阳极反应式为Cu-2e-===Cu2+,阴极反应式为Cu2++2e-===Cu,D项错误。
4.C Ag+与I-、SO能生成沉淀,不能大量共存,A项错误;中性条件下,Fe3+不能大量存在,B项错误;四种离子互不反应,且在碱性条件下均能大量存在,C项正确;该溶液的pH可能为5或9,HCO在这两种条件下均不能大量存在,且Fe2+、HCO不能大量共存,D项错误。
5.D 用碳酸氢钠治疗胃酸过多,涉及的离子方程式为HCO+H+===CO2↑+H2O,A项错误;NH3·H2O为弱碱,书写离子方程式时不可拆开,氨水吸收烟气中少量的二氧化硫涉及的离子方程式为SO2+2NH3·H2O===2NH+SO+H2O,B项错误;金属钠与水的反应为2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑,C项错误;氢氧化钠溶液溶解氢氧化铝固体生成NaAlO2和H2O,D项正确。
6.C 无色透明溶液中Fe3+不能大量存在,且Ca2+与SO结合形成微溶物硫酸钙,不能大量共存,①错误;pH=11的溶液显碱性,CO、Na+、AlO、NO之间不反应,可以大量共存,②正确;水玻璃为硅酸钠的水溶液,SiO与NH会发生相互促进的水解反应而不能大量共存,③错误;由水电离出的c(H+)=10-4 mol·L-1的溶液中水的电离被促进,而NH、Al3+、Cl-、Br-之间不反应,且铵根离子、铝离子水解溶液显酸性,可以大量共存,④正确;有较多Fe3+的溶液中SCN-不能大量存在,⑤错误,选C。
7.AD 1 mol FeI2完全被Cl2氧化时,需要1.5 mol Cl2,因此将2 mol Cl2通入含1 mol FeI2的溶液中,氯气过量,Fe2+、I-均被氧化,A项正确;用Cu作电极电解NaCl溶液,阳极反应为:Cu-2e-===Cu2+,B项错误;过量SO2通入NaClO溶液中,发生氧化还原反应:SO2+H2O+ClO-===Cl-+SO+2H+,C项错误;Mg(OH)2比MgCO3更难溶,Mg(HCO3)2溶液与足量的NaOH溶液反应的离子方程式:Mg2++2HCO+4OH-===Mg(OH)2↓+2CO+2H2O,D项正确。
[练高考]
1.A 由图可知,经过阳离子交换树脂,Ca2+、Na+、Mg2+被H+替换,由电荷守恒可知阳离子数目增多,A项错误;再经阴离子交换树脂得到纯净水,则NO、Cl-、SO被OH-替换,H+与OH-结合生成水:H++OH-===H2O,水的导电能力减弱,B、C、D项正确。
2.A A项,悬浊液中存在平衡:Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq),加入NH4Cl溶液后,NH与OH-结合成NH3·H2O,平衡正向移动而使沉淀逐渐溶解,正确;B项,红褐色液体是Fe(OH)3胶体,不是沉淀,错误;C项,得失电子不守恒,电荷不守恒,错误;D项,稀硝酸具有强氧化性,可将Fe2+氧化为Fe3+,错误。
3.A A项,Cl2能与NaOH溶液反应生成NaCl、NaClO和水,离子方程式为Cl2+2OH-===ClO-+Cl-+H2O,正确;B项,铝粉能与NaOH溶液反应制取H2,离子方程式为2Al+2OH-+2H2O===2AlO+3H2↑,错误;C项,铜与稀硝酸反应生成NO,离子方程式为3Cu+8H++2NO===3Cu2++2NO↑+4H2O,错误;D项,Na2SiO3易溶于水,应用离子符号表示,故向Na2SiO3溶液中滴加稀盐酸发生反应的离子方程式为SiO+2H+===H2SiO3↓,错误。
4.A A项,在NaOH溶液中,Na+、K+、CO、AlO相互之间不发生化学反应,可以共存,正确;B项,Fe2+具有还原性,MnO具有氧化性,两者之间可发生氧化还原反应,不能共存,错误;C项,CO和Ba2+可以结合成BaCO3沉淀,不能大量共存,错误;D项,在酸性条件下,NO可将HSO氧化,不能大量共存,错误。
5.D A中HNO3要氧化+4价硫,离子方程式为3SO+2NO+2H+===3SO+2NO↑+H2O;B中因SO2过量,故生成HSO而非SO,离子方程式: SiO+2SO2+2H2O===H2SiO3↓+2HSO;C中氨水不会溶解Al(OH)3,离子方程式Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH,D正确。
[练模拟]
1.D 侯氏制碱法中发生反应:NH3+NaCl+H2O+CO2===NaHCO3↓+NH4Cl,由于NaHCO3的溶解度小,能够从溶液中析出,故书写离子方程式时NaHCO3应写成化学式,A项正确;向FeCl3和BaCl2混合溶液中通入SO2,发生反应:2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++SO+4H+、Ba2++SO===BaSO4↓,两个反应相加可得总反应,B项正确;向FeCl2溶液中滴加NaHCO3溶液,HCO存在电离平衡HCOH++CO,Fe2+与CO结合为FeCO3沉淀,c(CO)减小,促使HCO的电离平衡正向移动,c(H+)增大,HCO与H+反应生成H2O、CO2,C项正确;过氧化钠与水反应:2Na2O2+2H2O===4Na++4OH-+O2↑,D项错误。
2.D HCO与AlO能发生反应:H2O+AlO+HCO===Al(OH)3↓+CO,A项错误;能使紫色石蕊试液变蓝的溶液呈碱性,溶液中存在大量氢氧根离子,Al3+与氢氧根离子不能大量共存,Al3+与SiO发生相互促进的水解反应,在溶液中不能大量共存,B项错误;由水电离出的c(H+)=1×10-12 mol·L-1的溶液呈酸性或碱性,Ca2+、Pb2+均能与氢氧根离子、SO反应,在溶液中不能大量共存,C项错误;遇KSCN变红色的溶液中存在Fe3+,NH、Al3+、Na+、NO之间不反应,也都不与Fe3+反应,在溶液中能够大量共存,D项正确。
3.B 往H2O2溶液中滴入少量CuSO4溶液,Cu2+能催化H2O2的分解:2H2O22H2O+O2↑,A项正确;浓硫酸具有强氧化性,能将H2S氧化,B项错误;Na2S2O3和H2SO4溶液发生歧化反应:S2O+2H+===SO2↑+S↓+H2O,C项正确;纯碱溶液浸泡锅炉水垢,发生沉淀转化:CaSO4(s)+CO(aq)CaCO3(s)+SO(aq),D项正确。
4.BC 碳酸氢钙易溶于水,其与盐酸反应的离子方程式为HCO+H+===CO2↑+H2O,A项错误;硫酸铵溶液与氢氧化钡溶液反应的离子方程式为Ba2++2OH-+2NH+SO===BaSO4+2NH3·H2O,B项正确;C项离子方程式及评价均正确,C项正确;D项离子方程式前后电荷不守恒,正确的离子方程式为:2Fe3++2I-===2Fe2++I2,D项错误。
5.C 向少量该溶液中加入过量硝酸钡溶液产生白色沉淀,该白色沉淀能够完全溶于稀硝酸,说明该沉淀为BaCO3,而不是BaSO4,从而判断溶液中含有CO,不含SO;又CO与Al3+和Fe3+均可发生相互促进的水解反应生成Al(OH)3和Fe(OH)3沉淀,故该溶液中不含Al3+和Fe3+,B项错误;向(1)的滤液(含NO)中加入足量盐酸,溶液变黄,说明原溶液中含有I-,I-在H+和NO作用下被氧化为I2,再根据溶液呈电中性可知原溶液中还存在Na+,A项错误,C项正确;形成的黄色溶液在加入足量盐酸时已经引入了Cl-,向黄色溶液中加入AgNO3溶液,即便产生了白色沉淀也不能说明原溶液中含有Cl-,D项错误。
[综合测评 提能力]
1.C 本题考查无限定条件下的离子共存问题,涉及发生双水解反应、氧化还原反应和复分解反应。Fe3+与SiO会发生双水解反应而不能大量共存,A错误;ClO-有强氧化性,S2-有较强还原性,二者会发生氧化还原反应而不能大量共存,B错误;非酸性溶液中,K+、Na+、S2-、SO相互间不反应,能大量共存,C项正确;H+与SO反应生成HSO或H2SO3而不能大量共存,D项错误。
2.C 本题考查离子方程式书写的正误判断。(CH3COO)2Ca与硫酸溶液反应时,Ca2+与SO结合生成CaSO4沉淀,CH3COO-也会与H+反应生成弱电解质CH3COOH,A项错误;将少量二氧化硫通入次氯酸钠溶液中,SO2被ClO-氧化为SO,反应生成的H+会与ClO-结合成弱电解质HClO,正确的离子方程式为SO2+H2O+3ClO-===SO+Cl-+2HClO,B项错误;将过量SO2通入氨水中生成亚硫酸氢铵:SO2+NH3·H2O===HSO+NH,C项正确;用惰性电极电解饱和氯化镁溶液的离子方程式为Mg2++2Cl-+2H2OH2↑+Cl2↑+Mg(OH)2↓,D项错误。
3.C 本题考查限定条件下的离子共存问题,涉及生成沉淀、生成弱电解质等。使酚酞变红色的溶液显碱性,碱性溶液中Al3+因生成Al(OH)3沉淀或AlO而不能大量存在,A项错误;NaHS、Cu2+之间发生反应生成CuS沉淀,在溶液中不能大量共存,B项错误;室温下,
eq f(KW,c(H+))=10-13 mol·L-1的溶液显酸性,NH、Mg2+、SO之间不反应,也都不与H+反应,在溶液中能大量共存,C项正确;溶液中CO2、H2O与ClO-发生反应生成弱电解质HClO,在溶液中不能大量共存,D项错误。
4.B 本题考查离子反应的实质,氧化还原反应先后顺序、与量有关的离子方程式书写等。将少量SO2通入Ba(OH)2溶液生成亚硫酸钡沉淀,将过量SO2通入Ba(OH)2溶液生成亚硫酸氢钡,A项错误。Al(OH)3沉淀不溶于氨水,故将少量浓氨水滴入Al2(SO4)3溶液和将少量Al2(SO4)3溶液滴入浓氨水均生成Al(OH)3沉淀和硫酸铵,可以用同一离子方程式表示,该离子方程式为Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH,B项正确。将氯气通入FeBr2溶液中,氯气先氧化Fe2+再氧化Br-,0.1 mol Cl2通入含0.2 mol FeBr2的溶液中,发生反应:2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-;将0.3 mol Cl2通入含0.2 mol FeBr2的溶液中,发生反应:2Fe2++4Br-+3Cl2===2Fe3++2Br2+6Cl-,C项错误;将少量BaCl2溶液与Na2SO4溶液混合,Ba2+和SO结合生成BaSO4,反应的离子方程式为Ba2++SO===BaSO4↓;少量Ba(OH)2溶液与MgSO4溶液混合,生成BaSO4和Mg(OH)2沉淀,二者的离子方程式不同,D项错误。
5.D 本题考查离子共存和离子方程式的正误判断。HCO与OH-反应生成的CO会结合Ba2+生成BaCO3沉淀,A错误;因FeS可与强酸反应,Fe2+与过量H2S不反应,B错误;HClO、Fe3+都具有强氧化性,可将SO氧化为SO,不能大量共存,C错误;I-、Cl-、H+、SO互不反应,在溶液中可以大量共存,在酸性条件下,H+、I-、NO发生氧化还原反应,根据得失电子守恒、电荷守恒及质量守恒,可得离子方程式为6I-+2NO+8H+===2NO↑+4H2O+3I2,D正确。
6.C 本题通过检验雾霾中含有的离子,考查化合物性质、离子检验和推断。由题给信息分析可知,气体1是氨气,故试样溶液中一定含有NH,生成的沉淀1遇酸部分溶解,则沉淀1为氢氧化镁和硫酸钡的混合物,故试样溶液中一定含有Mg2+、SO。根据已知信息反应,气体2是氨气,可知试样溶液中含有NO。沉淀2遇酸溶解并放出气体,沉淀2中一定含有碳酸钡;若试样溶液中存在Al3+,加入过量Ba(OH)2溶液,则滤液1中有AlO,通入CO2,沉淀2为BaCO3和Al(OH)3的混合物,再加酸,现象相同,故试样溶液中可能含Al3+,C项错误;通过上述分析,试样中肯定存在NH、Mg2+、SO和NO,A项正确;试样中可能含有Na+、Cl-,B项正确;该雾霾中可能含有Na+、Cl-,则可能存在NaNO3、NH4Cl和MgSO4,D项正确。
7.A 本题考查化合物性质、离子检验和推断。各种离子的物质的量浓度均为0.1 mol·L-1,向X溶液中加入足量稀盐酸,有无色气体生成,且反应前后溶液中阴离子种类没有变化,则原溶液中一定含有Cl-,与H+反应产生气体的阴离子不可能是CO或HCO;根据表中的离子,可推知气体是Fe2+、NO在酸性环境下反应生成的NO,若阴离子只有Cl-和NO,另外3种为阳离子,则电荷不守恒,根据电荷守恒,可知还含有阴离子SO和一种带有2个正电荷的阳离子,Ca2+与SO反应生成沉淀,故溶液中一定含有Mg2+,所以原溶液中含有的五种离子为Cl-、NO、SO、Fe2+、 Mg2+,含有2种阳离子、3种阴离子,A项错误,B、D两项正确;生成的无色气体为NO,反应的离子方程式为3Fe2++NO+4H+===3Fe3++NO↑+2H2O,C项正确。
8.BD 题给离子方程式得失电子不守恒、电荷不守恒,A项错误;溴水足量时,Br2能氧化亚铁离子,B项正确;HSO不能拆写,正确的离子方程式为HSO+H+===SO2↑+H2O,C项错误;CaCO3的溶度积小于CaSO4的溶度积,故CaSO4可以转化成CaCO3,D项正确。
9.BD 某溶液中可能存在Na+、Al3+、Fe2+、NH、NO、CO、SO中的若干种离子,与盐酸反应生成气体A,则溶液中可能含有CO或Fe2+、NO(CO与Fe2+不能共存),溶液Ⅰ与过量氢氧化钡反应生成气体B和有色沉淀,则原溶液中一定含Fe2+、NH、NO,一定不含CO;溶液Ⅱ与适量二氧化碳反应生成白色沉淀,则该白色沉淀可能为碳酸钡和氢氧化铝中的一种或两种,由存在的各离子的物质的量相等及电荷守恒可知,原溶液中一定不含Na+、Al3+,一定含SO。由上述分析可知,原溶液中一定含Fe2+、NO、NH、SO,一定不含CO、Na+、Al3+,白色沉淀为碳酸钡,气体A为NO,气体B为氨气,有色沉淀为Fe(OH)3、BaSO4的混合物。故本题答案为BD。
10.AC 实验①向该溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成,说明原溶液中可能含有SO和CO中的一种或两种,没有Ba2+;由实验②向该溶液中加入过量的盐酸,有气体生成,根据离子反应:3Fe2++4H++NO===3Fe3++NO↑+2H2O,结合各离子的物质的量浓度相同及溶液中阴离子种类不变,可知原溶液中一定含有Fe2+、NO、Cl-、SO,不含有与H+反应的OH-、CO、HCO;实验③说明该溶液中没有K+,由于蓝色钴玻璃片可以滤去黄光,不能说明原溶液中一定没有Na+;又因各离子的物质的量浓度相同和溶液呈电中性,故原溶液中存在的阳离子还有Cu2+,没有Fe3+和Na+。综上所述,原溶液中所含有的离子为Cu2+、Fe2+、SO、NO、Cl-,A项、C项符合题意。
11.答案:(1)Al3++3OH-===Al(OH)3↓ NH+OH-===NH3·H2O Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O
(2)Cr2O+3SO+8H+===2Cr3++3SO+4H2O
(3)H2O2+CN-+H2O===HCO+NH3↑
(4)7
解析:(1)向NH4Al(SO4)2溶液中加入氢氧化钠溶液,OH-先与溶液中Al3+反应生成氢氧化铝沉淀:Al3++3OH-===Al(OH)3↓,再与NH反应生成—水合氨:NH+OH-===NH3·H2O,最后过量的NaOH溶液溶解氢氧化铝:Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O。(2)用亚硫酸钠将+6价的Cr还原为+3价的铬,根据得失电子守恒,Cr2O与SO的物质的量之比是13,反应的离子方程式为Cr2O+3SO+8H+===2Cr3++3SO+4H2O。(3)常温下,氰化钠能与过氧化氢溶液反应,生成的酸式盐为碳酸氢钠,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体为氨气,NaCN中C元素显+2价、N元素显-3价,所以反应中N元素化合价没有发生变化,C元素化合价由+2→+4、O元素化合价由-1→-2,结合得失电子守恒和原子守恒,该反应的离子方程式为CN-+H2O2+H2O===HCO+NH3↑。(4)R2-被氧化为R的单质,R元素化合价由-2→0;M2O的还原产物中,M显+3价,设M2O中M元素的化合价为+x,M元素化合价由+x→+3。由得失电子守恒可知,0.15 L×0.6 mol·L-1×(2-0)=0.1 L×0.3 mol·L-1×2×(x-3),解得x=6,(+6)×2+(-2)×n=-2,则n=7。
12.答案:(1)Co2O3+SO+4H+===2Co2++SO+2H2O
(2)ClO+6Fe2++6H+===Cl-+6Fe3++3H2O
(3)Fe(OH)3、Al(OH)3
(4)除去滤液中的Mn2+ C
(5)Co2++2HCO===CoCO3↓+H2O+CO2↑
(6)Co3O4
解析:本题通过钴产品制取工艺的流程,考查了物质制备方案的设计、流程分析、离子方程式书写等。水钴矿中加入盐酸和亚硫酸钠,可得CoCl2、AlCl3、FeCl2,加入NaClO3,可得到FeCl3,然后加入Na2CO3调pH至5.2,可得到Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀,过滤后所得滤液主要含有CoCl2、MnCl2,向该溶液中加入萃取剂除去Mn2+,然后加入NH4HCO3溶液得到CoCO3沉淀。(1)水钴矿用HCl、Na2SO3进行预处理时,Na2SO3是还原剂,能将Co3+还原为Co2+,反应的离子方程式为Co2O3+SO+4H+===2Co2++SO+2H2O。(2)NaClO3的作用是将Fe2+氧化成Fe3+,其反应的离子方程式为ClO+6Fe2++6H+===Cl-+6Fe3++3H2O。(3)根据阳离子的沉淀pH数据可知,加Na2CO3调pH至5.2时,Al3+和Fe3+全部以氢氧化物形式沉淀,所以沉淀成分为Fe(OH)3、Al(OH)3。(4)Al3+、Fe3+形成Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀而被除去,根据流程图可知,此时溶液中存在Mn2+、Co2+,结合题图甲、乙,加入萃取剂调节溶液的pH至3.0~3.5时Mn2+萃取率较高,Co2+萃取率较低。(5)向含有Co2+的溶液中加入NH4HCO3,发生复分解反应,得到CoCO3沉淀,反应的离子方程式为Co2++2HCO===CoCO3↓+H2O+CO2↑。(6)在空气中焙烧CoCO3生成CoxOy和CO2,产生CO2的物质的量n(CO2)==0.06 mol,由原子守恒可知Co原子物质的量为0.06 mol,则CoxOy中O原子物质的量n(O)==0.08 mol,故CoxOy中Co、O原子数目之比为0.06 mol0.08 mol=34,则CoxOy的化学式为Co3O4。
13.答案:(1)4 (2)NO
(3)Al(OH)3+OH-===[Al(OH)4]-或Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O
(4)0.136 (5)0.08
解析:本题考查化合物性质、离子检验和推断。强酸性无色溶液中Fe2+、SiO、MnO、SO一定不存在,试液中加入AgNO3不会出现白色沉淀,所以一定不含Cl-,加入稀硫酸无沉淀产生,一定不含Ba2+,加入过量的NaOH溶液,加热,产生沉淀、气体,则一定存在Mg2+、NH;为了进一步确定该溶液的组成,取100 mL原溶液,向该溶液中滴加1 mol·L-1的NaOH溶液,根据产生沉淀的质量与加入的氢氧化钠溶液体积的关系,可知一定含有Al3+,根据电荷守恒可知一定含有NO。(1)某强酸性无色溶液中Fe2+、SiO、MnO、SO一定不存在,即一定不存在的离子有4种。(2)根据上述分析可知,溶液中一定存在Mg2+、NH,根据溶液呈电中性可知该溶液中一定存在的阴离子是NO。(3)根据实验Ⅱ的图像可知,BC段是Al(OH)3溶于过量NaOH溶液的过程,对应的离子方程式为Al(OH)3+OH-===[Al(OH)4]-或Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O。(4)BC段Al(OH)3消耗的n(NaOH)=1 mol·L-1×1×10-3 L=0.001 mol,所以试液中含有n(Al3+)=0.001 mol,沉淀Mg2+和Al3+一共消耗n(NaOH)=0.005 mol,所以n(Mg2+)=0.001 mol,A点得到的固体是0.001 mol Mg(OH)2和0.001 Al(OH)3,固体质量是0.001 mol×58 g·mol-1+0.001 mol×78 g·mol-1=0.136 g。(5)该溶液中存在的阴离子是NO,图像开始阶段NaOH中和H+,则溶液中n(H+)=0.001 mol;AB段NaOH与NH反应产生NH3,则n(NH)=0.002 mol,n(Al3+)=n(Mg2+)=0.001 mol,根据电荷守恒,n(NO)=0.001 mol+0.002 mol+0.002 mol+0.003 mol=0.008 mol,浓度是=0.08 mol·L-1。