2021届一轮复习鲁科版离子反应作业 10页

离子反应 基础巩固 1.下列说法中正确的是(　　) A.氯化钠水溶液在电流的作用下电离出 Na+和 Cl- B.硫酸钡难溶于水,但硫酸钡属于强电解质 C.二氧化碳溶于水能部分电离,故二氧化碳属于弱电解质 D.硫酸钠在水中的电离方程式可表示为 Na2SO4 2Na++S6++4O2- 答案 B 解析电离的条件是溶于水或受热熔化而不是通电,A 项错误;硫酸钡难溶于水,但溶于水的部分完全电 离,所以硫酸钡属于强电解质,B 项正确;二氧化碳溶于水生成的碳酸能部分电离,故碳酸属于弱电解质, 而二氧化碳属于非电解质,C 项错误;硫酸钠在水中的电离方程式可表示为 Na2SO4 2Na++SO2- 4 ,D 项 错误。 2.(2020 广东中山月考)有些离子方程式能表示一类反应,有些离子方程式却只能表示一个反应,下列离 子方程式中,只能表示一个化学反应的是(　　) ①Fe+Cu2+ Fe2++Cu ②Ba2++2OH-+2H++SO2- 4 BaSO4↓+2H2O ③Cl2+H2O H++Cl-+HClO ④CO2- 3 +2H+ CO2↑+H2O A.③ B.②③ C.② D.①④ 答案 A 解析①可表示铁与可溶性铜盐的反应,可表示一类反应,故①不符合题意;②可表示氢氧化钡与硫酸或 硫酸氢钠的反应,②不符合题意;③只能表示氯气与水的反应,故③符合题意;④可表示可溶性碳酸盐与 强酸的反应,可表示一类反应,故④不符合题意;只能表示一个化学反应的只有③,故选 A。 3.(2020 内蒙古赤峰调研)下列离子方程式正确的是(　　) A.向碳酸氢铵溶液中加入过量的氢氧化钠溶液:HCO-3+OH- CO2- 3 +H2O B.二氧化硫通入氯化钡溶液中:SO2+Ba2++H2O BaSO3↓+2H+ C.将铜片投入氯化铁溶液:Fe3++Cu Fe2++Cu2+ D.84 消毒液(含 NaClO)与洁厕灵(含 HCl)混用会产生氯气:2H++Cl-+ClO- Cl2↑+H2O 答案 D 解析因为氢氧化钠溶液过量,碳酸氢铵中的 NH+4 也会与 OH-反应,正确的离子方程式为 NH+4 +HCO-3 +2OH- CO2- 3 +NH3·H2O+H2O,A 项错误;弱酸不能制强酸,SO2 通入 BaCl2 溶液中,不会有 BaSO3 沉淀 生成,B 项错误;Cu 与 FeCl3 反应的离子方程式是 2Fe3++Cu 2Fe2++Cu2+,C 项错误;NaClO 具有强氧 化性,NaClO 能氧化 HCl 生成 Cl2,84 消毒液和洁厕灵混合发生反应 2H++Cl-+ClO- Cl2↑+H2O,D 项 正确。 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.c(H+)Mg(OH)2,则 Mg(HCO3)2 溶液与足量的 NaOH 溶液反应的离子方程式应为 Mg2++2HCO-3+4OH- Mg(OH)2↓+2CO2- 3 +2H2O,故 A 错误;1 mol·L-1的 Na[Al(OH)4]溶液和 2.5 mol·L-1 的 HCl 溶液等体积混合,二者的物质的量之比为 2∶5,则反应的离子方程式为 2[Al(OH)4]-+5H+ Al(OH)3↓+Al3++5H2O,故 B 正确;将少量的 Fe3O4 溶解在过量的稀硝酸中,铁完全被氧化为 Fe3+,故 C 错 误;NaClO 溶液呈碱性,在 NaClO 溶液中滴入少量 FeSO4 溶液,发生反应的离子方程式为 3H2O+3ClO-+6Fe2+ 2Fe(OH)3↓+4Fe3++3Cl-,故 D 错误。 11.(2020 河北石家庄调研)某无色透明溶液中可能有 Cu2+、Na+、CO2- 3 、Ba2+、Cl-、SO2- 4 ,向其中加入 适量盐酸有无色无味气体生成,再向其中加入硝酸银溶液有白色沉淀生成,则下列说法正确的是(　　) A.不可能存在的离子是:Cu2+、Ba2+、SO2- 4 B.一定存在的离子是:Na+、CO2- 3 C.可能存在的离子有:Na+、Cl-、SO2- 4 D.无色气体为二氧化碳,沉淀为硫酸银 答案 B 解析因溶液是无色透明溶液,所以一定不存在 Cu2+,加入盐酸有无色无味气体生成,则一定含有 CO2- 3 , 因 Ba2+和 CO2- 3 不共存,所以一定不含 Ba2+,为使溶液电荷守恒必有 Na+,因为已经向溶液中加入了盐酸, 再向其中加入硝酸银溶液有白色沉淀生成,不能证明原溶液中有 Cl-,综上所述,溶液中一定含有旳离 子是 Na+、CO2- 3 ,一定不存在的离子是 Cu2+、Ba2+,不能确定的是 SO2- 4 、Cl-,所以 B 正确。 12.在 Na+浓度为 0.5 mol·L-1 的某澄清溶液中,还可能含有下表中的若干种离子。 阳离 子 K+　Ag+　Mg2+　 Ba2+ 阴离 子 NO-3　CO2- 3 　SiO2- 3 　 SO2- 4 现取该溶液 100 mL 进行如下实验(气体体积均在标准状况下测定)。 序 号 实验内容 实验结果 Ⅰ 向该溶液中加入足量稀盐酸 产生白色沉淀并放出标准状况下 0.56 L 气体 Ⅱ 将Ⅰ的反应混合液过滤,对沉淀洗涤、灼烧至恒重,称量 所得固体质量 固体质量为 2.4 g Ⅲ 向Ⅱ的滤液中滴加 BaCl2 溶液 无明显现象 请回答下列问题。 (1)实验Ⅰ能确定一定不存在的离子是　　　　　。 (2)实验Ⅰ中生成沉淀的离子方程式 为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)通过实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和必要计算,填写下表中阴离子的浓度(能计算出的,填写计算结果;一定不存在 的离子填“0”;不能确定是否存在的离子填“?”)。 阴离子 N O-3 C O2- 3 Si O2- 3 S O2- 4 c/(mol·L-1 ) (4)判断 K+是否存在,若存在求其最小浓度,若不存在,说明理 由:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 答案(1)Ag+、Mg2+、Ba2+　(2)SiO2- 3 +2H+ H2SiO3↓ (3)如表 阴离子 N O-3 C O2- 3 Si O2- 3 S O2- 4 c/(mol·L)- 1 ? 0.25 0.4 0 (4)存在,最小浓度为 0.8 mol·L-1 解析由题知溶液为透明澄清溶液,因此溶液中的离子必能大量共存。由实验Ⅰ可知,加入稀盐酸产生 气体,必有 CO2- 3 ,其浓度为 0.56 L÷22.4 L· mol-1÷0.1 L=0.25 mol·L-1,则溶液中一定无 Ag+、Mg2+、Ba2+; 且能生成白色沉淀,因此有 SiO2- 3 ,发生的反应为 SiO2- 3 +2H+ H2SiO3↓,灼烧后得到固体 SiO2,则 SiO2- 3 的浓度为 2.4 g÷60 g· mol-1÷0.1 L=0.4 mol·L-1;由实验Ⅲ可知溶液中不含 SO2- 4 ;根据电荷守恒知 2c(C O2- 3 )+2c(SiO2- 3 )=2×0.25 mol·L-1+2×0.4 mol·L-1=1.3 mol·L-1>0.5 mol·L-1,因此必有 K+,至少为 0.8 mol·L-1, 不能确定有无 NO-3。 13.现有五种可溶性物质 A、B、C、D、E,它们所含的阴、阳离子互不相同,分别含有五种阳离子 Na+、Al3+、Mg2+、Ba2+、Fe3+和五种阴离子 Cl-、OH-、NO-3、CO2- 3 、X 中的一种。 (1)某同学通过比较分析,认为无需检验就可判断其中必有的两种物质是　　　　　和　　　　　(填 化学式,且相对分子质量小的写在第一个空)。 (2)为了确定 X,现将(1)中的两种物质记为 A 和 B,含 X 的物质记为 C,当 C 与 B 的溶液混合时,产生红 褐色沉淀和无色无味气体;当 C 与 A 的溶液混合时,产生棕黄色沉淀(红白混合颜色),向该沉淀中滴入 稀硝酸,沉淀部分溶解,最后留有白色沉淀不再溶解。则 X 为　　　　　　　　　。 A.SO2- 3 B.SO2- 4 C.CH3COO- D.SiO2- 3 (3)B 的水溶液不显中性,原因为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(用离子方程式表示)。 (4)将 0.02 mol A 与 0.01 mol C 同时溶解在足量的蒸馏水中,充分反应后,最终所得沉淀的质量为　　　　 (保留两位有效数字)。 (5)将 Cu 投入到装有 D 溶液的试管中,Cu 不溶解;再滴加稀硫酸,Cu 逐渐溶解,管口附近有红棕色气体 出现。则物质 D 一定含有上述离子中的　　　　　(填相应的离子符号)。有关反应的离子方程式 为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (6)利用上述已经确定的物质,可能检验出 D、E 中的阳离子。请简述实验操作步骤、现象及结 论:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 答案(1)Na2CO3　Ba(OH)2　(2)B (3)CO2- 3 +H2O HCO-3+OH-　(4)6.1 g (5)NO-3　3Cu+8H++2NO-3 3Cu2++2NO↑+4H2O (6)往 D 的溶液中逐滴加入 Ba(OH)2 溶液直至过量,若先出现白色沉淀后又逐渐溶解,则 D 中含有 Al3+,E 中含有 Mg2+(或往 D 的溶液中加入适量的 Na2CO3 溶液,若产生了白色沉淀和无色无味的气体, 则 D 中含有 Al3+,E 中含有 Mg2+) 解析(1)CO2- 3 只能与 Na+相结合,因此一定含有 Na2CO3。此时 OH-只能与 Ba2+结合,所以一定还含有 Ba(OH)2。 (2)当 C 与 B 的溶液混合时,产生红褐色沉淀和无色无味气体,红褐色沉淀是 Fe(OH)3,无色无味的 气体一定是 CO2,所以 B 是 Na2CO3,C 中含有 Fe3+;当 C 与 A 的溶液混合时产生棕黄色沉淀(红白混合 颜色),向该沉淀中滴入稀硝酸,沉淀部分溶解,最后留有白色沉淀不再溶解,这说明 A 是 Ba(OH)2,C 中 还含有 SO2- 4 ,因此 C 是 Fe2(SO4)3。 (3)Na2CO3是强碱弱酸盐,CO2- 3 水解使溶液显碱性,水解的离子方程式为CO2- 3 +H2O HCO-3+OH-。 (4)0.02 mol Ba(OH)2与 0.01 mol Fe2(SO4)3混合生成 0.02 mol BaSO4沉淀和0.04mol 3 Fe(OH)3,其质量 是 0.02 mol×233 g· mol-1+0.04mol 3 ×107 g· mol-1≈6.1 g。 (5)将 Cu 投入到装有 D 溶液的试管中,Cu 不溶解;再滴加稀硫酸,Cu 逐渐溶解,管口附近有红棕色 气体出现,红棕色气体是 NO2,这说明 D 中含有 NO-3。在酸性条件下 NO-3能氧化金属铜,反应的离子方 程式为 3Cu+8H++2NO-3 3Cu2++2NO↑+4H2O。 (6)D 中含有 NO-3,E 中含有 Cl-,而剩余的阳离子只有 Al3+和 Mg2+,则检验出 D、E 中的阳离子的实 验操作是:往 D 的溶液中逐滴加入 Ba(OH)2 溶液直至过量,若先出现白色沉淀后又逐渐溶解,则说明 D 中含有 Al3+,E 中含有 Mg2+(或往 D 的溶液中加入适量 Na2CO3 溶液,若产生了白色沉淀和无色无味的 气体,则 D 中含有 Al3+,E 中含有 Mg2+)。 拓展深化 14.(2020 重庆七中调研)某无色工业废水中可能含有 Na+、Mg2+、Al3+、Cu2+、Cl-、SO2- 4 中的几种离 子。 a.取 10 mL 该废水置于试管中,加入足量的 Ba(NO3)2 溶液和稀硝酸,产生白色沉淀,充分反应后过滤,向 滤液中加入 AgNO3 溶液无沉淀产生。 b.另取 10mL 该废水置于试管中,滴加 NaOH 溶液先产生白色沉淀,后部分沉淀溶解,生成沉淀的物质 的量随加入 NaOH 的物质的量关系如图所示。 根据上述实验回答下列问题: (1)该废水中一定不含有的离子是　　　　　　　　　(填离子符号)。 (2)实验室配制 100 mL1.0 mol·L-1 的 NaOH 溶液时,用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、量筒外,还需要　　　　　　　　　 (填仪器名称)。 (3)写出 A→B 过程中发生反应的离子方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (4)该废水中,c(Al3+)=　　　　　　　。 答案(1)Cu2+、Cl-　(2)100 mL 容量瓶、胶头滴管 (3)Al(OH)3+OH- [Al(OH)4]-　(4)0.5 mol·L-1 解析无色溶液中不会存在有色的 Cu2+;取 10 mL 该废水置于试管中,加入足量的 Ba(NO3)2 溶液和稀硝 酸,产生白色沉淀,该沉淀为硫酸钡,则原溶液中含有 SO2- 4 ,充分反应后过滤,向滤液中加入 AgNO3 溶液 无沉淀产生,说明原溶液中不存在Cl -;另取10 mL该废水置于试管中,滴加NaOH溶液先产生白色沉淀, 后部分沉淀溶解,溶解的沉淀为氢氧化铝,不溶的沉淀为氢氧化镁,则原溶液中一定含有 Mg2+、Al3+,根 据图中数据即可计算 Al3+的物质的量浓度。 (1)根据上述分析可知,该废水中一定不含有的离子为 Cu2+、Cl-。 (2)实验室配制 100 mL 1.0 mol·L-1 的 NaOH 溶液时,用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、量筒外,还 需选用规格为 100 mL 的容量瓶和胶头滴管。 (3)A→B 的过程发生的反应为氢氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和水,离子方程式为 Al(OH)3+OH- [Al(OH)4]-。 (4)根据方程式 Al(OH)3+OH- [Al(OH)4]-可知,n[Al(OH)3]=0.04 mol-0.035 mol=0.005 mol,根据 元素守恒可知原溶液中铝离子的物质的量为 0.005 mol,则原溶液中铝离子的物质的量浓度 c(Al3+)=0.005 mol÷0.01 L=0.5 mol·L-1。