高考化学试题分类汇编——离子共存离子反应 10页

2010 高考化学试题分类汇编 离子共存 离子反应 1．（2010 全国卷 1）能正确表示下列反应的离子方程式是 A．将铜屑加入 溶液中： B．将磁性氧化铁溶于盐酸： C．将氯化亚铁溶液和稀硝酸混合： D．将铁粉加入稀硫酸中： 【解析】A 正确，符合 3 个守恒；B 错误，电荷不守恒，Fe3O4 中 Fe 有两种 价态，正确应该为：Fe3O4＋8H＋=2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O；C 错误，得失电子不守 恒，电荷不守恒；正确的应为：3Fe2＋＋NO3－＋4H＋=3Fe3＋＋NO↑＋2H2O；D 错 误，不符合客观实际，反应后铁只能产生 Fe2＋和 H2； 【答案】A 【命题意图】考查离子方程式的正误判断方法！ 【点评】离子方程式正误判断是个老生常谈的问题了，本题出得太没有创意 了，如 D 这是个重现率很高的的经典错误，考生绝对做过原题！B 项也见得多， 一般考查不是用盐酸而是用氢碘酸，有些专家多次指出，磁性氧化铁不溶于任何 酸，这样的典型错误在高考题中再次出现，这道题就没什么意思了！A 直接取材 于课本第二册，C 选项，考生也绝对做过，都是太常见不过了！ （2010 全国 2）8．能正确表示下列反应的离子方程式是 A．将铜屑加入 溶液中： B．将磁性氧化铁溶于盐酸： C．将氯化亚铁溶液和稀硝酸混合： D．将铁粉加入稀硫酸中： 【解析】A 正确，符合 3 个守恒；B 错误，电荷不守恒，Fe3O4 中 Fe 有两种 价态，正确应该为：Fe3O4＋8H＋=2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O；C 错误，得失电子不守恒， 电荷不守恒；正确的应为：3Fe2＋＋NO3 －＋4H＋=3Fe3＋＋NO↑＋2H2O；D 错误， 3+Fe 3+ 2+ 2+2Fe +Cu=2Fe +Cu + 3+ 3 4 2Fe O +8H =3Fe +4H O 2+ + 3 3 2Fe +4H +NO =Fe +2H O+NO− + ↑ + 3 22Fe+6H =2Fe 3H+ + ↑ 3+Fe 3+ 2+ 2+2Fe +Cu=2Fe +Cu + 3+ 3 4 2Fe O +8H =3Fe +4H O 2+ + 3 3 2Fe +4H +NO =Fe +2H O+NO− + ↑ + 3 22Fe+6H =2Fe 3H+ + ↑ 不符合客观实际，反应后铁只能产生 Fe2＋和 H2； 【答案】A 【命题意图】考查离子方程式的正误判断方法！ 【点评】离子方程式正误判断是个老生常谈的问题了，本题出得太没有创意 了，如 D 这是个重现率很高的的经典错误，考生绝对做过原题！B 项也见得多， 一般考查不是用盐酸而是用氢碘酸，有些专家多次指出，磁性氧化铁不溶于任何 酸，这样的典型错误在高考题中再次出现，这道题就没什么意思了！A 直接取材 于课本第二册，C 选项，考生也绝对做过，都是太常见不过了！ （2010 天津卷）5．下列实验设计及其对应的离子方程式均正确的是 A．用 FeCl 3 溶液腐蚀铜线路板：Cu + 2Fe 3 + ＝ Cu2+ + 2Fe2+ B．Na2O 2 与 H 2 O 反应制备 O 2 ：Na2O 2 + H 2 O ＝ 2Na + + 2OH － + O 2 ↑ C．将氯气溶于水制备次氯酸：Cl 2 + H 2 O ＝ 2H + + Cl－ + ClO－ D．用浓盐酸酸化的 KMnO 4 溶液与 H 2 O 2 反应，证明 H 2 O 2 具有还原性： 2MnO + 6H + + 5H 2 O 2 ＝ 2Mn2+ + 5O 2 ↑ + 8H 2 O 解 析 ： B 中 元 素 不 守 恒 ， 正 确 的 离 子 方 程 式 为 ： 2Na2O2+2H2O==4Na++4OH-+O2；C 中的 HClO 是弱酸，不能拆成离子形式；D 的离 子方程式本身没有问题，但 KMnO4 的强氧化性能将浓盐酸氧化，不能实现证明 H2O2 具有还原性的目的(还原性：HCl＞H2O2，HCl 先反应)，D 错。 答案：A 命题立意：考查离子方程式的正误判断。 （2010 安徽卷）9.在 pH=1 的溶液中能大量共存的一组离子或分子是 A.Na+、Mg2+、ClO—、NO3 — B. Al3+、 NH4+、 Br- 、Cl- C. K+ 、Cr2O72- 、CH3CHO、 SO42- D. Na+、K+ 、SiO32-、Cl- 答案：B 解析：酸性环境下 A 中生成次氯酸，C 中 Cr2O72-氧化 CH3CHO，D 中生成硅酸沉 淀。 （2010 广东理综卷）7．能在溶液中大量共存的一组离子是 A．NH4+ 、Ag+、PO43-、Cl- B．Fe3+、H+、I-、HCO3- C．K+、Na+、NO3- 、MnO4- D．Al3+、Mg2+ 、SO42- 、CO32- 4 − 解析：A 中 Ag+和 PO43-、Cl-因生成沉淀不共存；B 中 H+和 HCO3-离子生成气体不 共存，Fe3+和 I-因发生氧化还原反应不共存；D 中 Al3+和 CO32-因互促水解不共存。 答案：C （2010 上海卷）9．下列离子组一定能大量共存的是 A．甲基橙呈黄色的溶液中：I-、Cl-、NO3-、Na+ B．石蕊呈蓝色的溶液中：Na+、AlO2-、NO3-、HCO3- C．含大量 Al3+的溶液中：K+、Na+、NO3-、ClO- D．含大量 OH 一的溶液中：CO32-、Cl-、F-、K+ 答案：D 解析：此题考查了化学实验中的离子共存知识。使甲基橙呈黄色的溶液 pH 大于 4.4，当其处于 4.4-7 之间时，NO3-表现强氧化性，将 I-氧化为 I2，排除 A； 石蕊呈蓝色的溶液 pH 大于 8，溶液呈碱性，OH-能和 HCO3-反应，排除 B；含大量 Al3+的溶液中，溶液呈酸性，其中的 H+能和 ClO-结合成 HClO，排除 C。 知识归纳：在给定条件下，考查离子组能否共存时，要注意其与元素化合物 知识、电离平衡知识的联系。特别要注意题干中条件的应用，比如本题中的“甲 基橙呈黄色”、“石蕊呈蓝色”、“含大量的 Al3+的溶液”等，倘若只分析选项中给 出的离子之间能否共存，就会造成错误解答。 （2010 上海卷）19．下列反应的离子方程式正确的是 A．苯酚与碳酸钠溶液的反应 B．等体积、等浓度的 Ca(HCO3)2 溶液和 NaOH 溶液混合 C．硫酸亚铁溶液中加入用硫酸酸化的过氧化氢溶液 D．淀粉碘化钾溶液在空气中变蓝 答案：AD 解析：此题考查了离子方程式的正误判断。苯酚是一种具有弱酸性的有机物， 故其在离子方程式中应保留化学式，生成的苯酚钠是强电解质，离子方程式正确， A 对；等体积等浓度的碳酸氢钙和氢氧化钠溶液混合时，氢氧化钠不足量，离子 2 2 3 3 3 22 2 2Ca HCO OH CaCO CO H O+ − − −+ + → ↓ + + 2 2 2 2 22 2Fe H H O Fe H O+ + ++ + → + 2 2 24 2 2 4I O H O I OH− −+ + → + 方程式为：OH-+HCO3-+Ca2+=H2O+CaCO3↓，B 错；反应前后的电荷不守恒，C 错； 空气中的氧气可以氧化 I-为 I2，其遇淀粉变蓝，D 对。 知识归纳：判断离子方程式的正误判时，关键抓住离子方程式是否符合客观 事实、化学式的拆分是否准确、是否遵循电荷守恒和质量守恒、氧化还原反应中 的得失电子是否守恒等；就能很好的解决问题。 （2010 江苏卷）3．下列离子方程式表达正确的是 A．用惰性电极电解熔融氯化钠： B．用氢氧化钠溶液除去铝表面的氧化膜： C．用稀氢氧化钠溶液吸收二氧化氮： D．用食醋除去水瓶中的水垢： 【答案】B【解析】本题主要考查的是离子方程式的正误判断。A 项，电解的是 熔融状态的 NaCl，不是 NaCl 溶液，2NaCl 2Na + Cl2↑；B 项，Al2O3 能溶 于 NaOH 溶液，生成偏铝酸盐；C 项，NO2 与 NaOH 反应，生成硝酸盐和亚硝酸 盐，2OH- + 2NO2 = NO3- + NO2- + H2O；D 项，水垢中的主要成分为 CaCO3，是 难溶物。综上分析可知，本题选 B 项。 （2010 江苏卷）6．常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是 A． 的溶液中： 、 、 、 B．由水电离的 的溶液中： 、 、 、 C． 的溶液中： 、 、 、 D． 的溶液中： 、 、 、 【答案】C 【解析】本题主要考查的是离子共存问题。A 项，由于 H+、NO3-与 Fe2+发生氧 化还原反应而不能大量共存；B 项，抑制了水的电离，溶液中存在大量的 H+或 OH-，但都不能与 HCO3-共存；C 项，溶液中的 c(H+)=0.1mol/L,能与本组离子共 存；D 项，Fe3+能与 SCN-发生络合反应。综上分析可知，本题选 C 项。 （2010 浙江卷）12. 下列热化学方程式或离子方程式中，正确的是： A.甲烷的标准燃烧热为-890.3kJ·mol-1，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为： 2 2 22Cl +2H O Cl +H +2OH− −= ↑ ↑通电 2 3 2 2Al O 2OH 2AlO H O− −+ = + 2 3 22OH 2NO NO +NO +H O− −+ = ↑ 2 3 3 3 2 2CO +2CH COOH 2CH COO CO H O− −= + ↑ + pH=1 2+Fe 3NO− 2 4SO − Na+ ( ) 14 1H 1 10 mol Lc + − −= × ⋅ 2+Ca K+ Cl− 3HCO− ( ) ( ) 12H / OH 10c c+ − = 4NH+ 3Al + 3NO− Cl− ( )3 1Fe 0.1mol Lc + −= ⋅ K+ ClO− 2 4SO − SCN− CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=-890.3kJ·mol-1 B. 500℃、30MPa 下，将 0.5mol N2 和 1.5molH2 置于密闭的容器中充分反应生 成 NH3(g)，放热 19.3kJ，其热化学方程式为： △H=-38.6kJ·mol-1 C. 氯化镁溶液与氨水反应： D. 氧化铝溶于 NaOH 溶液： 试题解析： 本题考查热化学方程式与离子方程式的书写。A、标准燃烧热的定义，1mol 可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时方出的热量(标准指 298K,1atm)。水液态稳定， 方 程 式 系 数 就 是 物 质 的 量 ， 故 A 错 。 B 、 根 据 热 化 学 方 程 式 的 含 义 ， 与 对应的热量是 1mol 氮气完全反应时的热 量，但次反应为可逆反应故，投入 0.5mol 的氮气，最终参加反应的氮气一定小 于 0.5mol。所以△H 的值大于 38.6。B 错。D、氢氧化铝沉淀没有沉淀符号。 本题答案：C 教与学提示： 化学用语的教学是化学学科技术规范，强调准确性，强调正确理解与应用。 特别重视热化学方程式的系数与反应热的对应关系。重视离子方程式的拆与不拆 的问题。热化学方程式的书写问题由：聚集状态、系数、系数与反应热数值对应、 反应热单位、可逆反应的反应热等内容构成。离子方程式的书写问题由：强弱电 解质、最简整数比、定组成规律、离子方程式正误判断、守恒、定量离子方程式 等内容组成。 （2010 四川理综卷）9.下列离子方程式书写正确的是 A.向明矾溶液中加入过量的氢氧化钡溶液： B.向氢氧化亚铁中加入足量的稀硝酸： C.向磷酸二氢铵溶液中加入足量的氢氧化钠溶液： D.向 中加入足量的氢氧化钠溶液并加热： 2 2 3500 30MPa ( ) 3 ( ) 2 ( )N g H g MH g→+ ←催化剂 ℃、 2 22 ( )Mg OH Mg OH+ −+ = ↓ 2 3 22 3 2 ( )Al O OH H O Al OH+ − + = 2 2 3500 30MPa ( ) 3 ( ) 2 ( )N g H g MH g→+ ←催化剂 ℃、 3 2 2 4 4 2 22 2 4 2 2Al SO Ba OH BaSO AlO H O+ − + − −+ + + = ↓ + + ( ) 2 22 2 2Fe OH H Fe H O+ ++ = + 4 3 2NH OH NH H O+ −+ = ⋅ 2CH BrCOOH 答案： A 解析：本题考查离子方程式正误判断；氢氧化钡溶液过量，Al3+转化为 AlO2-,SO42- 完全转化为沉淀，A 项正确；硝酸有强氧化性，可将 Fe2+氧化为 Fe3+，硝酸被还 原为 NO，B 不符合客观事实，错误；在磷酸二氢铵中加入足量的氢氧化钠，磷 酸二氢根离子中的氢将被中和，C 项错误； 中存在两种官能团，分 别是-Br 和-COOH,加入足量的氢氧化钠后加热，与-COOH 发生中和反应，与-Br 发生水解反应，故应该生成 CH2OHCOO-,D 项错误。 （2010 浙江卷）13. 某钠盐溶液中可能含有 等 阴离子。某同学取 5 份此溶液样品，分别进行了如下实验： ①用 pH 计测得溶液 pH 大于 7 ②加入盐酸，产生有色刺激性气体 ③加入硝酸酸化的 AgNO3 溶液产生白色沉淀，且放出有色刺激性气体 ④加足量 BaCl2 溶液，产生白色沉淀，该沉淀溶于稀硝酸且放出气体，将气 体通入品红溶液，溶液不褪色。 ⑤加足量 BaCl2 溶液，产生白色沉淀，在滤液中加入酸化的（NH4）2Fe （SO4）溶液，再滴加 KSCN 溶液，显红色 该同学最终确定在上述六种离子中公含 三种阴离子。 请分析，该同学只需要完成上述哪几个实验，即可得出此结论。 A. ①②④⑤ B. ③④ C. ③④⑤ D. ②③⑤ 试题解析： 本题是离子组合推断、离子鉴别实验综合题。题型难点是：熟悉各种离子的 标准检验方法，明确各种离子检验时的干扰因素。本题的难点还有：采用的出题 方式和平时不同。 根据最终的离子分析：NO2-,存在时一定没有 SO32-,I-。因 NO2-,的氧化性可以 使他们氧化。Cl-存在下的 NO2-的检验：加入硝酸酸化的 AgNO3 溶液产生白色沉 淀，且放出有色刺激性气体。即证明了 NO2-的存在又检验出 Cl-的存在。但，仅 加入盐酸产生刺激性气体也可能有 SO32-的存在。故须先确认 SO32-不存在。 SO32-,CO32-，SO42-的组合检验可以用：加足量 BaCl2 溶液，产生白色沉淀，该沉淀 2 2 2CH BrCOOH OH CH BrCOO H O∆− −+ → + 2CH BrCOOH 2 2 2 2 4 3 3NO SO SO CO Cl I− − − − − −、 、 、 、 、 2 2 3NO CO Cl− − −、 、 溶于稀硝酸且放出气体，将气体通入品红溶液，溶液不褪色。来确认 SO32-, SO42- 不存在，CO32-一定存在。故选择③④就可以，顺序是先④后③。 本题答案：B 教与学提示： 本题学生存在的困难是 NO2-的检验，因为此内容在选修的《实验化学》中， 可能会有所忽视。第二个难点是离子要分成两组分别进行检验。教学中碰到有一 些学生：只要碰到离子组合检验与推断的题目就死机的现象。分析原因：各种典 型离子的检验方式不是很熟练，没有对各种离子单独检验时的干扰因素，干扰离 子进行排除。不重视各种相近实验现象进行区别对待，深入研究相近条件下的不 同。教学中从单一离子检验开始，增加干扰，增加组合，增加性质区别等逐步复 杂化。要多想为什么，多想如何干扰和排除干扰。 （2010 全国卷 1）28．（15 分）有 A、B、C、D、E 和 F 六瓶无色溶液，他们都 是中学化学中常用的无机试剂。纯 E 为无色油状液体；B、C、D 和 F 是盐溶液， 且他们的阴离子均不同。现进行如下实验： ①A 有刺激性气味，用沾有浓盐酸的玻璃棒接近 A 时产生白色烟雾； ②将 A 分别加入其它五中溶液中，只有 D、F 中有沉淀产生；继续加入过 量 A 时，D 中沉淀无变化，F 中沉淀完全溶解； ③将 B 分别加入 C、D、E、F 中，C、D、F 中产生沉淀，E 中有无色、无 味气体逸出； ④将 C 分别加入 D、E、F 中，均有沉淀生成，再加入稀 HNO3，沉淀均不 溶。 根据上述实验信息，请回答下列问题： （1） 能确定溶液是（写出溶液标号与相应溶质的化学式）： （2） 不能确定的溶液，写出其标号、溶质可能的化学式及进一步鉴别的 方法： 【解析】(I)由题干表述可知 A 和 E 不是盐，又由纯 E 为无色油状液体，推 知 E 为硫酸（③步操作进一步确定）；（II）由题干和①步操作可知 A 为氨水； (III) 再 由 ② 步 操 作 可 知 F 中 阳 离 子 为 Ag+ 发 生 的 反 应 为 ： Ag ＋ ＋ NH3·H2O=AgOH↓＋NH4＋；AgOH＋2NH3·H2O=[Ag(NH3)2]＋＋OH－＋2H2O；而 常见的盐中只有 AgNO3 可溶于水，故 F 为 AgNO3；（IV）由③步操作可知 B 中阴离子应为 CO32-,由于此无色无味的气体只能是 CO2, B、C、D 中能生成沉淀 说明不能是 HCO3-,而阳离子可是常见的 K+、Na+、NH4+等待定（V）同样由② 步操作 D 中能与氨水生成沉淀的无色溶液中常见的为阳离子为 Mg2+或 Al3+，而 阴离子需待下步反应再确定；（VI）由④步操作生成的沉淀为可能为 AgCl、 AgBr、AgI、BaSO4、H2SiO3(不合理)等，但限于题干所述中学常用试剂，则沉 淀应为 AgCl 和 BaSO4，才不溶于 HNO3，一个是与 AgNO3 结合生成的沉淀，一 个是与硫酸结合形成的沉淀，故 C 应该同时含有 Ba2+和 Cl-即，C 为 BaCl2,进而 推出 D 中阴离子应该为 SO42-，因为题干所述盐溶液中阴离子均不同，故 D 为 Al2(SO4)3 或 MgSO4 其他解析见答案 【答案】(1)A NH3·H2O 或 NH3 ；E H2SO4 F AgNO3 C BaCl2 若 C 作为不能确定的溶液，进一步鉴别的方法合理，同样给分 （2）B Na2CO3 或 K2CO3 用洁净的铂丝蘸取少量 B，在酒精灯火焰中 灼烧，若焰色呈黄色则 B 为 Na2CO3 溶液；若透过蓝色钴玻璃观察焰色呈紫色， 则 B 为 K2CO3 溶液 D Al2(SO4)3 或 MgSO4 取少量 D，向其中滴加 NaOH 溶液有沉淀生成， 继续滴加过量的 NaOH 溶液，若沉淀溶解，则 D 为 Al2(SO4)3 溶液，若沉淀不溶 解，则 D 为 MgSO4 溶液 【命题意图】考查学生的分析与综合能力，涉及到无机元素及其化合物的性 质，离子反应，未知物的推断，物质的检验，常见物质量多与量少的反应不同， 现象不同等，此题综合性强，难度大，区分度很好，是一道不可多得的经典好题！ 【点评】此题一改过去每年元素推断的通病，思维容量显著增大能力要求高， 与 2008 年全国卷 I 理综 28 题有得一拼，比 2009 年的第 29 题出得高超一些，相 比以前的无机推断显然有质的飞跃，看到命题人在进步！但是此题是不是一点瑕 疵没有呢?x 显然不是，例如本题条件很宽广，没太明显的限制条件，因而答案 是丰富多彩的，这不会给阅卷者带来喜出望外，只会增加难度，不好统一评分标 准，也就缺乏公平性！特别是 B 和 C 上就有争议，如 B 还可能是(NH4)2CO3，C 还可能是 BaBr2、BaI2 等，当然限制一下沉淀颜色就排除了 C 的歧义！ （2010 天津卷）3．下列鉴别方法可行的是 A．用氨水鉴别 Al3+、Mg2+和 Ag + B．用 Ba(NO3)2 溶液鉴别 Cl－、SO 和 CO C．用核磁共振氢谱鉴别 1－溴丙烷和 2－溴丙烷 D．用 KMnO 4 酸性溶液鉴别 CH3CH＝CHCH2OH 和 CH 3 CH2CH2CHO 解析：Al3+和 Mg2+与氨水反应都只生成沉淀，不溶解，无法鉴别，故 A 错；SO42- 和 CO32-与 Ba(NO3)2 反应都生成白色沉淀，无法鉴别，故 B 错；1—溴丙烷有三种 等效氢，其核磁共振谱有三个峰，而 2—溴丙烷有两种等效氢原子，其核磁共振 谱有两个峰，故可鉴别，C 正确；碳碳双键、醛基都能被酸性 KMnO4 氧化，KMnO4 溶液都退色，故无法鉴别。 答案：C 命题立意：考查阴阳离子和有机物的鉴别，通过鉴别，考查离子或有机物的化学 性质。 （2010 广东理综卷）32（16 分） 碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领域。以 -锂辉石（主要成分为 Li2O Al2O3 4SiO2）为原材料制备 Li2CO3 的工艺流程如下： 已知：Fe3+、Al3+、Fe2+和 Mg2+以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的 PH 分别为 3.2、5.2、9.7 和 12.4；Li2SO4、LiOH 和 Li2CO3 在 303K 下的溶解度分别为 34.2g、 12.7g 和 1.3g． （1）步骤Ⅰ前， -锂辉石要粉碎成细颗粒的目的是_____________． （2）步骤Ⅰ中，酸浸后得到的酸性溶液中含有 Li+、SO42-,另含有 Al3+、Fe3+、 Fe2+、Mg2+、Ca2+、Na+等杂质，需在搅拌下加入_____________(填“石灰石”、“氯 化钙”或“稀硫酸”)以调节溶液的 PH 到 6.0~6.5，沉淀部分杂质离子，然后分 离得到浸出液。 （3）步骤Ⅱ中，将适量的 H2O2 溶液、石灰乳和 Na2CO3 溶液依次加入浸出液中， 可除去的杂质金属离子有______________． （4）步骤Ⅲ中，生成沉淀的离子方程式为________________． 2 4 − 2 3 − β ⋅ ⋅ β （5）从母液中可回收的主要物质是_____________． 解析：（1）粉碎可以增大接触面积，加快反应速率 （2） 要增强溶液的碱性，只能加入石灰石 （3） 可以氧化 为 ，石灰乳和 使得 沉淀 （4） 步骤Ⅲ生成的沉淀是 ,离子方程式为： （5） 母液中的溶质是 、 ，可以回收 。 答案：（1）加快反应速率 （2）石灰石 （3） （4） （5） 。 2 2H O 2+Fe 3+Fe 2 3Na CO 3+ 2+ 2MgFe Ca +、 、 2 3Li CO + 2- 3 2 32 + =Li CO Li CO ↓ NaOH 2 4Na SO NaOH 3+ 2+ 2MgFe Ca +、 、 + 2- 3 2 32 + =Li CO Li CO ↓ NaOH