（人教版）2023-2024学年高中化学必修第一册 1.2离子反应 同步分层训练培优版
一、选择题
1．（2022高一下·大庆月考）类推思维是化学解题中常用的一种思维方法，下列有关类推正确的是（ ）
A．已知：将Fe加入CuSO4溶液中；类推：将Na加入CuSO4溶液中
B．已知：Fe2O3与硝酸溶液；类推：Fe(OH)3与硝酸溶液
C．已知：与CO2反应；类推：与SO2反应
D．已知：工业制Mg：；类推：工业制Al：
【答案】B
【知识点】离子方程式的书写
【解析】【解答】A.将Na投入CuSO4溶液中，发生反应的离子方程式为：2Na＋Cu2＋＋2H2O=2Cu(OH)2↓＋2H2↑＋2Na＋，A不符合题意；
B.Fe(OH)3与稀硝酸反应的离子方程式为：Fe(OH)3＋3H＋=Fe3＋＋3H2O，B符合题意；
C.Na2O2具有氧化性，SO2具有还原性，二者可发生反应：Na2O2＋SO2=Na2SO4，C不符合题意；
D.AlCl3是共价化合物，工业上采用电解熔融Al2O3的方法制取Al，D不符合题意；
故答案为：B
【分析】A、钠的金属性强，加入盐溶液中，直接与H2O反应；
B、Fe2O3、Fe(OH)3都能与HNO3反应生成Fe(NO3)3和H2O；
C、Na2O2与SO2反应生成Na2SO4；
D、工业上采用电解熔融Al2O3制取Al；
2．（2019高三上·东阳开学考）某溶液中可能含有NH4+、K+、Ba2+、Fe3+、I-、SO32-、SO42-中的几种，现取100mL溶液先加入少量氯水，溶液呈无色。然后滴加足量BaCl2溶液，得到沉淀4.66g,在滤液中加足量NaOH溶液并加热,生成的气体在标准状况下体积为1.12L。已知：SO32-+Cl2+H2O＝SO42-+2Cl-+2H+；2Fe3++2I-＝2Fe2++I2，根据上述实验，以下推测正确的是（ ）
A．原溶液一定存在NH4+、I-
B．原溶液一定不含Ba2+、Fe3+、I-
C．原溶液可能存在K+、Fe3+、SO42-
D．另取试液滴加足量盐酸酸化的BaCl2溶液，即可确定溶液所有的离子组成
【答案】A
【知识点】离子共存
【解析】【解答】取100mL溶液加入少量氯水，由于还原性SO32-＞I-，首先会发生反应：Cl2+SO32-+H2O＝2Cl-+SO42-+2H+，然后可能会发生反应：Cl2+2I-＝2Cl-+I2，溶液呈无色说明一定含有SO32-，SO32-会被氯水氧化为SO42-，SO32-与Fe3+、Ba2+均不能共存，故溶液中一定无Fe3+、Ba2+；此时白色沉淀是BaSO4，根据S元素守恒可知n(BaSO4)=4.66g÷233g/mol=0.02mol，故生成沉淀中的0.02molSO42-可能全部来自于被氧化的SO32-，也可能部分是原溶液中含有SO42-，向滤液加足量NaOH溶液、加热，生成气体为NH3，即原来溶液中一定含NH4+，在标准状况下体积为1.12L，故NH4+的物质的量为0.05mol。由于0.02mol SO32-(或SO32-和SO42-)带0.04mol负电荷，而0.05mol NH4+带0.05mol正电荷，而溶液要保持电中性，故溶液中一定含I-，可能含K+。另取试液滴加足量盐酸酸化的BaCl2溶液，只能检验硫酸根离子，不能检验碘离子或钾离子，故上述说法正确的是A，A符合题意；
故答案为：A。
【分析】A．由分析知溶液中一定不存在I-；
B．由分析知原溶液一定不含Ba2+、Fe3+、I-；
C．由分析知溶液中一定不存在Fe3+；
D．另取试液滴加足量盐酸、BaCl2溶液，只能检验出溶液中含不含SO42-，对K+的存在不能确定。
3．（2023·梅州模拟）下列解释事实的离子方程式书写正确的是
A．用含铝粉和氢氧化钠的疏通剂疏通管道：
B．用氯化铁溶液蚀刻覆铜板：
C．用淀粉碘化钾试纸和醋酸证明食盐中存在：
D．暖贴(主要成分：Fe粉、活性炭、水、食盐等)发热时，空气中氧气参与的反应为：
【答案】A
【知识点】离子方程式的书写
【解析】【解答】A.铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气； A项正确；
B.电荷不守恒，B项错误；
C.碘酸根离子和碘离子在酸性条件下生成碘单质和水，醋酸为弱酸不能拆，C项错误；
D.中性条件发生吸氧腐蚀，发生反应为，O2+4e-+2H2O=4OH-，D项错误；
故答案为：A。
【分析】离子方程式正误判断：
1.反应原理是否正确（反应方程式书写是否正确）；
2.物质的拆分是否正确；
3.是否漏写参加反应离子；
4.过量与少量问题。
4．（2023·汉中模拟）能正确表示下列反应的离子方程式为
A．将等物质的量浓度的NaHCO3溶液与Ba(OH)2溶液等体积混合： +Ba2++OH-=BaCO3↓ +H2O
B．氯气溶于水：Cl2+H2O=2H+ + Cl-+ClO-
C．向氢氧化亚铁中加入足量的稀硝酸： Fe(OH)2 +2H+=Fe2+ +2H2O
D．用铝粉和NaOH溶液反应制取少量H2：Al+2OH-=+H2↑
【答案】A
【知识点】离子方程式的书写
【解析】【解答】A．等物质的量的NaHCO3与Ba(OH)2反应的离子方程式为：+Ba2++OH-=BaCO3↓ +H2O，A符合题意；
B．氯气溶于水的离子方程式为：Cl2+H2O=H+ + Cl-+HClO，B不符合题意；
C．向氢氧化亚铁中加入足量的稀硝酸发生氧化还原反应，反应的离子方程式为：，C不符合题意；
D．用铝粉和NaOH溶液反应制取少量H2的离子方程式为：，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A.等体积物质的量浓度的NaHCO3和Ba（OH）2两溶液混合生成BaCO3和H2O；
B.HClO为弱酸，应保留化学式；
C.稀硝酸将亚铁离子氧化为铁离子；
D.该方程式电荷不守恒，正确的离子方程式为。
5．（2022·金山模拟）某溶液含Na+、NH、SO、Cl-、Fe2+、Fe3+中的几种，且各离子浓度相同。为确定其组成，进行实验：①取少量溶液，加入足量HNO3酸化的Ba(NO3)2(aq)，产生白色沉淀，过滤；②向滤液中加入足量的NaOH(aq)，产生红褐色沉淀，微热，产生气体。
关于原溶液的说法正确的是（ ）
A．不能确定是否有Fe3+
B．需通过焰色反应确定Na+是否存在
C．Fe2+、Fe3+都存在
D．存在NH、SO、Cl-、Fe2+
【答案】D
【知识点】离子共存
【解析】【解答】A．各离子浓度相等，设Fe元素形成的离子的电荷数目为x，依据电荷守恒，可列出式子，则x=2，所以只能含有，而不含有，A不符合题意；
B．依据实验已经确定阴离子只有和，而确定的阳离子有和，题目还要求各离子浓度相等，正电荷数目已经足够多，不可能再有，否则电荷不守恒，B不符合题意；
C．依据实验已经确定阴离子只有和，而确定的阳离子有和，题目还要求各离子浓度相等，正电荷数目已经足够多，不可能再有，否则电荷不守恒，C不符合题意；
D．依据分析可得出溶液中含有的离子为、、、，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】 ①取少量溶液，加入足量HNO3酸化的Ba(NO3)2(aq)，产生白色沉淀，该沉淀为硫酸钡，则一定含有 SO； ②向①的滤液中加入足量的NaOH(aq)，产生红褐色沉淀，该沉淀为Fe(OH)3，则存在、中的一种或两种，微热，产生气体，该气体为氨气，则一定含有，溶液呈电中性，则一定含有，各离子浓度相同，则不含。
6．（2023·莆田模拟）现有下列实验探究摩尔盐的化学性质。
装置 实验 试剂a 现象
① 紫色石蕊溶液 溶液变红色
② 溶液 产生白色沉淀
③ 稀硝酸溶液 溶液变黄色
④ 浓溶液 产生具有刺激性气味的气体
下列离子方程式不能准确解释相应实验现象的是
A．①中溶液变红：、
B．②中产生白色沉淀：
C．③中溶液变黄：
D．④中产生有刺激性气体：
【答案】C
【知识点】离子方程式的书写
【解析】【分析】A．铵根离子、亚铁离子水解使得溶液显酸性，酸性溶液使紫色石蕊试液变红色，能准确解释相应实验现象，A不符合题意；
B．硫酸根离子和钡离子生成硫酸钡白色沉淀，能准确解释相应实验现象，B不符合题意；
C．亚铁离子和硝酸根离子生成铁离子和一氧化氮气体，，不能准确解释相应实验现象，C符合题意；
D．铵根离子和氢氧根离子生成刺激性气体氨气，能准确解释相应实验现象，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A、铵根离子、亚铁离子水解为酸性；
B、硫酸根和钡离子反应生成硫酸钡；
C、稀硝酸生成一氧化氮；
D、铵根离子和氢氧根离子可以生成氨气。
7．（2023·河北模拟）常温下，下列指定溶液中，各组离子一定能大量共存的是（ ）
A．的溶液：、、、
B．溶液：、、、
C．甲基橙为黄色的溶液：、、、
D．的溶液：、、、
【答案】D
【知识点】离子共存
【解析】【解答】A．pH=2的溶液为酸性溶液，H+与ClO-能够反应生成弱电解质HClO，在溶液中一定不能大量共存，故A不符合题意；
B．NaHCO3能电离出，、Al3+发生双水解反应而不能大量共存，故B不符合题意；
C．甲基橙变黄色的溶液pH>4.4，溶液可能呈酸性、中性或碱性，酸性条件下H+、反应生成二氧化碳和水，碱性条件下OH-、结合生成一水合氨，均不能大量共存，故C不符合题意；
D．各离子之间不反应，所以能大量共存，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】离子之间不生成气体、沉淀、弱电解质或不发生氧化还原反应、络合反应、双水解等反应时能大量共存。
8．（2020·浙江模拟）某化学实验室产生的废液中的阳离子只可能含有Na+、NH4+、Ba2+、Cu2+、Al3+、Fe2+、Fe3+中的某几种，实验室设计了下述方案对废液进行处理，以回收金属，保护环境。
已知：步骤①中，滴加NaOH溶液过程中产生的沉淀会部分溶解。下列说法中正确的是（ ）
A．根据步骤①的现象，说明废液中一定含有Al3+
B．由步骤②中红棕色固体可知，废液中一定存在Fe3+
C．沉淀甲中可能含有Al(OH)3
D．该废液中一定含有NH4+、Ba2+、Cu2+、Fe2+和Fe3+至少存在一种
【答案】D
【知识点】离子反应发生的条件；离子共存
【解析】【解答】A. 由步骤④可知，废液中一定含有Cu2+，而沉淀甲中没有Cu(OH)2，说明加入NaOH溶液后，Cu元素以离子形式存在于溶液甲中，则废液中一定含有NH4+，Cu元素以[Cu(NH3)4]2+形式存在于溶液甲中，因此步骤①沉淀部分溶解，不能说明废液中一定含有Al3+，A不符合题意；
B. 废液中加入NaOH溶液后形成沉淀甲，将该沉淀灼烧，得到红棕色固体，则该红棕色固体为Fe2O3，沉淀甲可能为Fe(OH)2或Fe(OH)3，说明废液中可能含有Fe2+或Fe3+，B不符合题意；
C. 由于步骤①中加入过量NaOH溶液，因此沉淀甲中肯定没有Al(OH)3沉淀，C不符合题意；
D. 溶液乙中加入过量铁屑，得到红色固体，该固体为Cu，说明溶液乙中含有Cu2+，向原废液中滴加过量NaOH溶液，Cu元素以离子形式存在于溶液甲中，则废液中一定含有NH4+，Cu元素以[Cu(NH3)4]2+形式存在于溶液甲中，所以废液中一定含有NH4+、Cu2+、Ba2+，可能含有Fe2+或Fe3+中的一种，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】沉淀甲灼烧后为红棕色固体，该红棕色固体为Fe2O3，则沉淀甲可能为Fe(OH)2或Fe(OH)3，说明废液中可能含有Fe2+或Fe3+；溶液甲中加入过量硫酸溶液，产生固体乙，则固体乙为BaSO4，说明废液中一定含有Ba2+；溶液乙中加入过量铁屑，产生红色固体，该红色固体为Cu，说明废液中一定含有Cu2+，以此解答该题。
9．（2019·宝山模拟）某澄清透明溶液中，可能大量存在下列离子中的若干种：H+、NH4+、K+、Mg2+、Cu2+、Br－、AlO2－、Cl－、SO42－、CO32－，现进行如下实验：
① 用试管取少量溶液，逐滴加入稀盐酸至过量，溶液先浑浊后又变澄清，有无色气体放出。将溶液分为3份。
② 在第1份溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量，溶液先浑浊后又变澄清。加热，将湿润的红色石蕊试纸置于试管口，未见明显现象。
③ 在第2份溶液中加入新制的氯水和CCl4，振荡后静置，下层溶液显橙红色。
则下列推断正确的是:（ ）
A．溶液中一定有K+、Br－、AlO2－、CO32－
B．溶液中一定没有NH4+、Mg2+、Cu2+、Cl－
C．不能确定溶液中是否有K+、Cl－、SO42－
D．往第3份溶液中滴加硝酸酸化的硝酸银溶液可确认是否有Cl－
【答案】A
【知识点】离子共存
【解析】【解答】A.由实验现象可知，溶液中一定存在K+、Br-、CO32-、AlO2-，故A符合题意；
B.由实验操作可知，没有滴加硝酸酸化的硝酸银溶液，不能确定溶液中是否含Cl-，故B不符合题意；
C.溶液中一定含K+，不能确定是否含Cl-、SO42-，故C不符合题意；
D.由于第3份溶液事先已经加入HCl反应掉了CO32-，故再滴加BaCl2，生成的沉淀则为BaSO4，故能确定SO42-的存在，故D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】离子共存问题实质上就是判断离子间是否发生反应的问题。若在溶液中能够发生反应，就不能大量共存。判断能否发生反应，不仅是有沉淀、气体、水、难电离的物质产生，还涉及到溶液酸碱性、有色、无色，能否进行氧化还原反应等。
10．（2020·合肥模拟）下列离子方程式表达正确的是（ ）
A．向FeCl3溶液中滴加HI溶液：2Fe3＋＋ 2HI ＝ 2Fe2＋＋ 2H＋＋ I2
B．向(NH4)2SO4溶液中滴加Ba(OH)2溶液：NH4＋＋SO42－＋Ba2＋＋OH－＝NH3·H2O＋BaSO4↓
C．Ca(OH)2溶液与少量NaHCO3溶液混合：Ca2＋＋2OH－＋2HCO3－＝CaCO3↓＋2H2O＋CO32－
D．3 mol·L－1 Na2CO3溶液和1 mol·L－1 Al2(SO4)3溶液等体积混合： 2Al3＋＋3CO32－＋3H2O＝2Al(OH)3↓＋3CO2↑
【答案】D
【知识点】离子方程式的书写
【解析】【解答】A.HI为强酸，在离子方程式中应写成离子形式，A不符合题意；
B.OH－和NH4＋的系数应满足2:2，B不符合题意；
C.NaHCO3少量，则HCO3－完全反应，因此参与反应的Ca2＋、OH－的系数均为1，C不符合题意；
D.两溶液中Al3＋和CO32－的个数比为2:3，反应生成Al(OH)3沉淀和CO2，该离子方程式正确，D符合题意；
故答案为：D
【分析】此题是对离子方程式正误判断的考查，解答此类题型时，应首先分析反应是否符合客观事实；其次分析化学符号是否正确；最后分析是否满足原子守恒、电荷守恒。
二、非选择题
11．（2018高一上·江南期中）某透明溶液中含有以下离子中的几种H+、Na+、Fe3+、Cu2+、NH4+、Mg2+、Cl-、NO3-、SO42-、CH3COO-、I-、OH-，且只含有四种阳离子，为确定离子种类设计实验如下(已知氧化性：HNO3>Fe3+>I2) ：
①取溶液少许滴加1～2滴紫色石蕊试液后溶液呈红色；
②取100 mL溶液，滴加1.0 mol/L的NaOH溶液至520 mL时恰好完全反应，加热后共收集到0.448 L(标准状况下)气体（假设气体全部逸出），同时产生沉淀。将沉淀过滤，洗涤，灼烧后得到一种黑色和白色的固体混合物，称得质量为14.0g。下图为滴加NaOH溶液过程图像(纵坐标为生成沉淀的质量，横坐标为滴加NaOH溶液体积)。继续向滤液中滴加足量的BaCl2溶液，又产生白色沉淀46.6 g；
③另取100mL原溶液通入标准状况下1.12LCl2，恰好完全反应，加入四氯化碳后，振荡静置后分层，下层呈现紫色(已知：Cl2+2I-=2Cl-+I2)；
④在③中滴加硝酸酸化的硝酸银溶液后生成不溶于稀硝酸的白色沉淀。
结合以上实验现象和数据可知：
（1）溶液中一定不能大量存在 。
（2）填写表中空格(可以不填满)：
离子种类
离子浓度（mol/L）
【答案】（1）Na+、Fe3+、NO3-、CH3COO-、OH-
（2）H+；Cu2+；NH4+；Mg2+；Cl-；SO42-；I-；1.0；1.5；0.2；0.5；0.2；2.0；1.0
【知识点】离子反应发生的条件；离子共存
【解析】【解答】（1）①取溶液少许滴加1～2滴紫色石蕊试液后溶液呈红色；说明溶液呈酸性，含有H+，CH3COO-、OH- 不能大量共存，②取100 mL溶液，滴加1.0 mol/L的NaOH溶液至520 mL时恰好完全反应，加热后共收集到0.448 L(标准状况下)气体（假设气体全部逸出），同时产生沉淀。将沉淀过滤，洗涤，灼烧后得到一种黑色和白色的固体混合物，说明溶液中一定存在NH4+、Cu2+、Mg2+，加热后共收集到0.448 L(标准状况下)气体0.448 L/22.4L·mol－1=0.02mol，浓度为0.02mol/0.1L=0.2mol·L－1；1.0 mol/L的NaOH到100mL时中和H+，c(H+)=1.0 mol·L－1×0.1L/0.1L=1.0mol·L－1；将沉淀过滤，洗涤，灼烧后得到一种黑色和白色的固体混合物，称得质量为14.0g，是CuO、MgO混合物，消耗碱400mL，令CuO、MgO的物质的量分别是x、y，则有80g·mol－1x+40g·mol－1y=14.0g，x+y=1.0 mol/L×0.4L/2，x=0.15mol，y=0.05mol，c(Cu2+)=0.15mol/0.1L=1.5mol·L－1，c(Mg2+)=0.05mol/0.1L=0.5mol·L－1；继续向滤液中滴加足量的BaCl2溶液，又产生白色沉淀46.6 g，得溶液中c(SO42-)= =2mol·L－1。③另取100mL原溶液通入标准状况下1.12LCl2，恰好完全反应，加入四氯化碳后，振荡静置后分层，下层呈现紫色(已知：Cl2+2I-=2Cl-+I2)，得n(I-)=2n(Cl2)=1.12 L/22.4L·mol－1×2=0.1mol，c(I-)=0.1mol/0.1L=1.0mol·L－1，含碘离子，与Fe3+、NO3-不能大量共存，又溶液中含且只含有四种阳离子，故Na+不存在，最后根据电荷守恒，c(Cl-)+c(I-)+2c(SO42)=c(H+)+2c(Cu2+)+c(NH4+)+2c(Mg2+)，将浓度数值代入得：c(Cl-)=1.0mol·L－1+1.5mol·L－1×2+0.2mol·L－1+0.5mol·L－1×2-2.0mol·L－1×2-1.0mol·L－1=0.2mol·L－1（1）溶液中一定不能大量存在Na+、Fe3+、NO3-、CH3COO-、OH- ；
（2）填写表中空格(可以不填满)
离子种类 H+ Cu2+ NH4+ Mg2+ Cl- SO42- I-
离子浓度（mol/L） 1.0 1.5 0.2 0.5 0.2 2.0 1.0
【分析】（1）根据题意以及各个离子的性质，即可得出本题答案
（2）根据确定的离子，写出对应的方程式，再结合题意和物质的量的相关公式即可得出本题的答案
12．（2023·绍兴模拟）某钾盐X由四种元素组成，某小组按如下流程进行实验。请回答：
已知：相同条件下，A、B为中学常见气体且密度相同。D、E均为二元化合物，气体F能使品红溶液褪色且通入无色溶液E中，有淡黄色沉淀生成。
（1）气体B的电子式是 ，C的化学式是 。
（2）写出固体混合物D、G共热所发生的化学反应方程式 。
（3）无色溶液E中滴加盐酸观察到气泡。收集少量气体通入溶液，观察到黑色沉淀生成。写出生成沉淀的离子反应方程式(发生非氧化还原反应) 。
（4）将G溶于氨水得到一无色溶液，设计实验检验无色溶液中主要离子 。
【答案】（1）；
（2）
（3）
（4）取适量该无色溶液，加入适量的酸，溶液变成蓝色，且产生难溶于水的紫红色沉淀，该溶液中含有
【知识点】铜及其化合物；离子方程式的书写；电子式、化学式或化学符号及名称的综合；复杂化学式的确定
【解析】【解答】（1）由分析可知，气体B为N2，其电子式为。紫红色固体C为Cu。
（2）固体D与适量O反应生成SO2和固体D、G；固体D、G反应后生成SO2和Cu，因此黑色固体混合物D、G为Cu2O和CuS的混合物，二者反应的化学方程式为：2Cu2O＋CuS=5Cu＋SO2↑。
（3）无色溶液E为K2S溶液，滴加稀盐酸后产生的气体为H2S。将H2S气体通入KAg(CN)2溶液中，产生的黑色沉淀为Ag2S，该反应离子方程式为：H2S＋2Ag(CN)2－=Ag2S↓＋2HCN＋2CN－。
（4）固体D为CuS，固体G为Cu2O，将Cu2O溶于氨水后得到Cu(NH3)2OH，其中所含的主要离子为Cu(NH3)2＋。检验该离子的操作为：去适量该无色溶液，加入适量的酸，溶液变为蓝色，且产生难溶于水的紫红色沉淀。
【分析】混合气体A、B与足量CuO反应得到紫红色固体C和混合气体，该紫红色固体C为Cu。混合气体通过澄清石灰水后产生白色沉淀和单质气体B。因此混合气体中中含有CO2，则混合气体A、B中含有CO。结合气体B为单质可知，气体A为CO。相同条件下A、B的密度相同，因此气体B的摩尔质量为28g·mol－1，则气体B为N2。气体F能使品红溶液褪色，且通入无色溶液E中，产生淡黄色沉淀，则气体F为SO2，无色溶液E为K2S溶液。气体混合物A、B与足量CuO反应得到紫红色固体C的质量为3. 84g，即n(Cu)=0.06mol，则气体n(CO)=0.06mol。混合气体A、B的物质的量，所以n(N2)=0.09mol－0.06mol=0.03mo。无色溶液E为K2S溶液，因此n(K2S)=0.03mol。固体D与适量O2反应生成气体F0.448L，即n(SO2)=0.02mol；黑色固体混合物D、G反应，生成气体F0.0.224L，即n(SO2)=0.01mol。所以化合物X中所含元素为K、S、C、N，其中含有n(K)=0.06mol、n(s)=0.06mol、n(C)=0.06mol、n(N)=0.06mol。所以化合物X的摩尔质量，所以化合物X的化学式为KSCN。
13．（2023高一下·曲靖期中）下图是氮的化合物的“价类二维图”。
（1）写出实验室制取氨气的化学方程式： 。
（2）图中方框中的化学式为 ，一水合氨电离可使溶液显碱性，写出一水合氨的电离方程式： 。
（3）写出和在加热催化剂条件下生成的化学方程式： 。
（4）向盛有少量溶液的试管中加入溶液并加热，在试管口放一片湿润的红色石蕊试纸，实验现象是 。
（5）将和稀硝酸充分反应，生成的气体体积为 L(在标准状况下)，用排水法收集该气体，将收集到的气体的试管倒立于水槽中缓缓通入 (标准状况)使恰好完全反应，写出观察到的现象： 。
【答案】（1）2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O
（2）N2O3；NH3 H2ONH+OH-
（3）4NH3+5O24NO+6H2O
（4）产生有刺激性气味的气体，湿润的红色石蕊试纸变蓝
（5）0.896；0.672；试管内的无色气体变为红棕色，试管内液面上升，最终试管内充满液体
【知识点】氮气的化学性质；氨的实验室制法；离子方程式的书写；氧化还原反应的电子转移数目计算；物质的量与其浓度和气体摩尔体积的综合应用
【解析】【解答】
（1）实验室制取氨气：氯化铵和氢氧化钙固体混合加热制取氨气： 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O ，故答案为： 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O ；
（2）由图可知方框中物质为氧化物，N的化合价为+3价，O为-2价，所以化学式为 N2O3 。一水合氨在水中电离为铵根离子和氢氧根离子，电离方程式为 NH3 H2ONH+OH- 。故答案为： N2O3 、 NH3 H2ONH+OH- ；
（3）由质量守恒定律可知，NH3和O2生成NO和H2O，所以化学方程式为 4NH3+5O24NO+6H2O ，故答案为： 4NH3+5O24NO+6H2O ；
（4）NH4Cl和NaOH反应生成NaCl和NH4OH，NH4OH加热，易挥发出氨气，氨气有刺激性气味且易溶于水，在试管口使湿润的红色石蕊试纸变蓝，故答案为：产生有刺激性气味的气体，湿润的红色石蕊试纸变蓝 ；
（5）铜和稀硝酸反应的化学方程式为： 3Cu+8HNO3=3Cu（NO3）2+2NO+4H2O，3.84gCu和稀硝酸充分反应，可以算Cu的物质的量为，由物质的量之比等于化学计量数之比，可知：，所以，在标况下的体积为：。将氧气通入一氧化氮中，反应生成二氧化氮，气体为红棕色，进而二氧化氮会与水继续发生反应生成硝酸。
化学反应方程式为： 4NO+3O2+2H2O=4HNO3， 恰好完全反应时，可知，此时，试管内气体逐渐消失，水面逐渐上升至充满整个试管。故答案为0.896；0.672；试管内的无色气体变为红棕色，试管内液面上升，最终试管内充满液体 。
【分析】本题主要考察氮的化合物的性质，和化学反应的计算如氨的制取，一水合氨的电离，铜和稀硝酸的反应，以及氮的氧化物NO和NO2的反应。（1）~（4）题比较简单，（5）计算有些难度，需要掌握化学反应方程式的有关计算。
（1）实验室制取氨气：氯化铵和氢氧化钙固体混合加热制取氨气；
（2）根据化合价写出化学式， 十字交叉法用于根据化合价书写化学式，金属前，非金属后，氧化物中氧在后 。一水合氨在水中电离为铵根离子和氢氧根离子，注意可逆符号；
（3）由质量守恒定律可知，NH3和O2生成NO和H2O，注意配平；
（4）首先知道NH4Cl和NaOH反应生成NaCl和NH4OH，NH4OH不稳定，加热时，易挥发出氨气，氨气溶于水时，使湿润的红色石蕊试纸变蓝。此题要注意写现象是，协商产生刺激性气味的气体，嗅觉也属于现象的一部分，这属于易错点；
（5）做计算题，首先要明白反应原理，反应方程式书写正确，其次在掌握各物质的化学计量数与物质的量，体积等之间的关系。化学计量数之比=物质的量之比（n）=相同条件下气体体积之比（V）=物质的分子数之比（N）。一氧化氮和氧气反应，生成二氧化氮，需要注意的是二氧化氮会继续与水反应生成硝酸，总反应方程式为：4NO+3O2+2H2O=4HNO3，据此计算个物质的含量才正确。描述现象时也应将两个反应的现象都描述出来。
14．（2023高一下·杭州期中）某学习小组在实验室中利用如图装置(夹持装置略去)测定某铁硫化物()的组成，并探究反应后D装置所得溶液中含硫化合物的组成。
实验步骤：
步骤I
如图连接装置，检查装置气密性，装入试剂；
步骤II
旋开分液漏斗活塞与旋塞，并点燃酒精喷灯；
步骤III
足够长时间后，D中产生气泡速率变快时，停止加热，继续向烧瓶中滴水一段时间；
步骤IV
实验结束后，将D中所得溶液加水配制成250mL溶液；
请回答：
（1）写出A中发生反应的离子方程式 。
（2）有同学认为D中应设置防倒吸装置，你认为是否有必要？ (填“是”或“否”)，说明理由 。
（3）在步骤IV所得溶液的主要溶质为 ，检验溶液中存在的方法是 。
（4）取25.00mL步骤IV中所配溶液，加入足量的双氧水，再加入足量盐酸酸化的溶液，将所得沉淀过滤、洗涤、干燥，称其质量为4.66g。写出的与反应的化学方程式 。
（5）若步骤D配制溶液时俯视容量瓶的刻度线，则测得铁硫化物的x：y的值 (填“偏大”、“不影响”或“偏小”)
【答案】（1）
（2）是； 易被NaOH吸收(或者答：否，气流中有未反应完的 ，不会发生倒吸)
（3） 、 、NaOH；取少量溶液于试管中，滴入酸性高锰酸钾溶液，若褪色，则存在
（4）
（5）偏小
【知识点】氧化还原反应方程式的配平；实验装置综合；配制一定物质的量浓度的溶液；离子方程式的书写
【解析】【解答】（1）过氧化钠与水反应的产物是氧气和氢氧化钠；
（2）铁硫化物燃烧会产生SO2，SO2是酸性氧化物，与氢氧化钠发生反应，因此D处可能会发生倒吸，应该加防倒吸装置；
（3）C中燃烧的产物是SO2，SO2会进入D中与NaOH反应，得到Na2SO3，部分Na2SO3会被A中产生的O2氧化为Na2SO4，此外溶液中还有大量的NaOH，故IV后D中的溶质有：Na2SO3、Na2SO4和NaOH；
（4）根据BaSO4的质量是0.02mol，可以推出S的物质的量是0.02mol；
（5）俯视容量瓶，会使溶液体积偏小，则测定的S的量偏高，因此X：Y的值会偏小。
【分析】本题具有一定的综合性。在作答时，应注意离子方程式书写时的注意事项。
配制溶液时俯视容量瓶的刻度线，会使量取得液体体积偏小。
15．（2023高一下·泸县开学考）硫酸亚铁是一种补铁剂，某兴趣小组利用经过初步处理的含有Fe2＋的废液制备硫酸亚铁晶体的流程如下：
（1）加入饱和NaHCO3溶液后，得到白色沉淀，则操作1为 ，若NaHCO3溶液浓度偏低可能会形成胶体，验证的方法为 效应。
（2）加入铁粉的作用是 。
（3）测定废液中Fe2+的浓度可使用已知浓度的酸性高锰酸钾溶液：
①用单线桥法表示电子转移过程：2KMnO4+10FeSO4+8H2SO4=2MnSO4+K2SO4+5Fe2(SO4)3+8H2O
②已知Fe2+与NaHCO3按物质的量1：2的比例恰好完全反应，该反应的离子方程式为 。
（4）该兴趣小组在研究硫酸亚铁(FeSO4)热稳定性时，作出了两种假设：
①假设它按CaCO3受热分解的方式分解，反应的化学方程式为
②假设它按KClO3受热分解的方式分解，已知产物中有两种酸性氧化物生成，则分解反应的化学方程式为 。
【答案】（1）过滤；丁达尔
（2）防止亚铁离子被氧化
（3）；Fe2+＋2 ＝FeCO3↓＋CO2↑＋H2O
（4）FeSO4 FeO+SO3↑；2FeSO4 Fe2O3+SO2↑+SO3↑
【知识点】氧化还原反应方程式的配平；探究铁离子和亚铁离子的转化；离子方程式的书写；胶体的性质和应用；氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】（1）经过操作1后得到FeCO3固体，因此操作1为过滤。NaHCO3溶液浓度偏低形成胶体，胶体具有丁达尔效应，因此验证的方法为丁达尔效应。
（2）Fe2＋具有强还原性，极易被空气中的O2氧化成Fe3＋，加入铁粉可发生反应：2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋。因此加入铁粉的作用是防止Fe2＋被氧化。
（3）①该反应中锰元素由+7价变为+2价，发生得电子的还原反应；铁元素由+2价变为+3价，发生失电子的氧化反应。因此反应过程中，电子由铁元素转移到锰元素中，且转移电子数为10。因此用单线桥表示为：。
②Fe2＋与NaHCO3按物质的量之比1：2发生反应，生成FeCO3沉淀，同时还生成CO2气体，结合氢氧原子守恒可得，生成物中还含有H2O，因此反应的离子方程式为：Fe2＋＋2HCO3－=FeCO3↓＋H2O＋CO2↑。
（4）①CaCO3受热分解的反应为非氧化还原反应，因此FeSO4分解的产物为FeO和SO3，该反应的化学方程式为：FeSO4FeO＋SO3↑。
②KClO3的分解为氧化还原反应，因此FeSO4的分解反应也为氧化还原反应，且生成的两种酸性氧化物分别为SO2和SO3，硫元素发生还原反应，则铁元素应发生氧化反应，生成Fe2O3，因此该反应的化学方程式为：2FeSO4Fe2O3＋SO2↑＋SO3↑。
【分析】（1）操作1为固液混合物的分离，属于过滤操作。检验胶体可以用丁达尔效应。
（2）Fe2＋极易被氧化，加入铁粉可防止Fe2＋被氧化。
（3）①根据元素化合价变化确定转移电子数和方向。
②Fe2＋与NaHCO3按物质的量1：2反应生成FeCO3沉淀，同时应生成CO2气体，据此写出反应的离子方程式。
（4）①CaCO3分解生成CaO和CO2，属于非氧化还原反应，因此FeSO4分解应生成FeO和SO3，据此写出反应的化学方程式。
②KClO3分解生成KCl和O2，属于氧化还原反应，因此FeSO4分解也为氧化还原反应，则产生的两种酸性氧化物为SO2和SO3，同时铁元素应转化为Fe2O3，据此写出反应的化学方程式。
1 / 1（人教版）2023-2024学年高中化学必修第一册 1.2离子反应 同步分层训练培优版
一、选择题
1．（2022高一下·大庆月考）类推思维是化学解题中常用的一种思维方法，下列有关类推正确的是（ ）
A．已知：将Fe加入CuSO4溶液中；类推：将Na加入CuSO4溶液中
B．已知：Fe2O3与硝酸溶液；类推：Fe(OH)3与硝酸溶液
C．已知：与CO2反应；类推：与SO2反应
D．已知：工业制Mg：；类推：工业制Al：
2．（2019高三上·东阳开学考）某溶液中可能含有NH4+、K+、Ba2+、Fe3+、I-、SO32-、SO42-中的几种，现取100mL溶液先加入少量氯水，溶液呈无色。然后滴加足量BaCl2溶液，得到沉淀4.66g,在滤液中加足量NaOH溶液并加热,生成的气体在标准状况下体积为1.12L。已知：SO32-+Cl2+H2O＝SO42-+2Cl-+2H+；2Fe3++2I-＝2Fe2++I2，根据上述实验，以下推测正确的是（ ）
A．原溶液一定存在NH4+、I-
B．原溶液一定不含Ba2+、Fe3+、I-
C．原溶液可能存在K+、Fe3+、SO42-
D．另取试液滴加足量盐酸酸化的BaCl2溶液，即可确定溶液所有的离子组成
3．（2023·梅州模拟）下列解释事实的离子方程式书写正确的是
A．用含铝粉和氢氧化钠的疏通剂疏通管道：
B．用氯化铁溶液蚀刻覆铜板：
C．用淀粉碘化钾试纸和醋酸证明食盐中存在：
D．暖贴(主要成分：Fe粉、活性炭、水、食盐等)发热时，空气中氧气参与的反应为：
4．（2023·汉中模拟）能正确表示下列反应的离子方程式为
A．将等物质的量浓度的NaHCO3溶液与Ba(OH)2溶液等体积混合： +Ba2++OH-=BaCO3↓ +H2O
B．氯气溶于水：Cl2+H2O=2H+ + Cl-+ClO-
C．向氢氧化亚铁中加入足量的稀硝酸： Fe(OH)2 +2H+=Fe2+ +2H2O
D．用铝粉和NaOH溶液反应制取少量H2：Al+2OH-=+H2↑
5．（2022·金山模拟）某溶液含Na+、NH、SO、Cl-、Fe2+、Fe3+中的几种，且各离子浓度相同。为确定其组成，进行实验：①取少量溶液，加入足量HNO3酸化的Ba(NO3)2(aq)，产生白色沉淀，过滤；②向滤液中加入足量的NaOH(aq)，产生红褐色沉淀，微热，产生气体。
关于原溶液的说法正确的是（ ）
A．不能确定是否有Fe3+
B．需通过焰色反应确定Na+是否存在
C．Fe2+、Fe3+都存在
D．存在NH、SO、Cl-、Fe2+
6．（2023·莆田模拟）现有下列实验探究摩尔盐的化学性质。
装置 实验 试剂a 现象
① 紫色石蕊溶液 溶液变红色
② 溶液 产生白色沉淀
③ 稀硝酸溶液 溶液变黄色
④ 浓溶液 产生具有刺激性气味的气体
下列离子方程式不能准确解释相应实验现象的是
A．①中溶液变红：、
B．②中产生白色沉淀：
C．③中溶液变黄：
D．④中产生有刺激性气体：
7．（2023·河北模拟）常温下，下列指定溶液中，各组离子一定能大量共存的是（ ）
A．的溶液：、、、
B．溶液：、、、
C．甲基橙为黄色的溶液：、、、
D．的溶液：、、、
8．（2020·浙江模拟）某化学实验室产生的废液中的阳离子只可能含有Na+、NH4+、Ba2+、Cu2+、Al3+、Fe2+、Fe3+中的某几种，实验室设计了下述方案对废液进行处理，以回收金属，保护环境。
已知：步骤①中，滴加NaOH溶液过程中产生的沉淀会部分溶解。下列说法中正确的是（ ）
A．根据步骤①的现象，说明废液中一定含有Al3+
B．由步骤②中红棕色固体可知，废液中一定存在Fe3+
C．沉淀甲中可能含有Al(OH)3
D．该废液中一定含有NH4+、Ba2+、Cu2+、Fe2+和Fe3+至少存在一种
9．（2019·宝山模拟）某澄清透明溶液中，可能大量存在下列离子中的若干种：H+、NH4+、K+、Mg2+、Cu2+、Br－、AlO2－、Cl－、SO42－、CO32－，现进行如下实验：
① 用试管取少量溶液，逐滴加入稀盐酸至过量，溶液先浑浊后又变澄清，有无色气体放出。将溶液分为3份。
② 在第1份溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量，溶液先浑浊后又变澄清。加热，将湿润的红色石蕊试纸置于试管口，未见明显现象。
③ 在第2份溶液中加入新制的氯水和CCl4，振荡后静置，下层溶液显橙红色。
则下列推断正确的是:（ ）
A．溶液中一定有K+、Br－、AlO2－、CO32－
B．溶液中一定没有NH4+、Mg2+、Cu2+、Cl－
C．不能确定溶液中是否有K+、Cl－、SO42－
D．往第3份溶液中滴加硝酸酸化的硝酸银溶液可确认是否有Cl－
10．（2020·合肥模拟）下列离子方程式表达正确的是（ ）
A．向FeCl3溶液中滴加HI溶液：2Fe3＋＋ 2HI ＝ 2Fe2＋＋ 2H＋＋ I2
B．向(NH4)2SO4溶液中滴加Ba(OH)2溶液：NH4＋＋SO42－＋Ba2＋＋OH－＝NH3·H2O＋BaSO4↓
C．Ca(OH)2溶液与少量NaHCO3溶液混合：Ca2＋＋2OH－＋2HCO3－＝CaCO3↓＋2H2O＋CO32－
D．3 mol·L－1 Na2CO3溶液和1 mol·L－1 Al2(SO4)3溶液等体积混合： 2Al3＋＋3CO32－＋3H2O＝2Al(OH)3↓＋3CO2↑
二、非选择题
11．（2018高一上·江南期中）某透明溶液中含有以下离子中的几种H+、Na+、Fe3+、Cu2+、NH4+、Mg2+、Cl-、NO3-、SO42-、CH3COO-、I-、OH-，且只含有四种阳离子，为确定离子种类设计实验如下(已知氧化性：HNO3>Fe3+>I2) ：
①取溶液少许滴加1～2滴紫色石蕊试液后溶液呈红色；
②取100 mL溶液，滴加1.0 mol/L的NaOH溶液至520 mL时恰好完全反应，加热后共收集到0.448 L(标准状况下)气体（假设气体全部逸出），同时产生沉淀。将沉淀过滤，洗涤，灼烧后得到一种黑色和白色的固体混合物，称得质量为14.0g。下图为滴加NaOH溶液过程图像(纵坐标为生成沉淀的质量，横坐标为滴加NaOH溶液体积)。继续向滤液中滴加足量的BaCl2溶液，又产生白色沉淀46.6 g；
③另取100mL原溶液通入标准状况下1.12LCl2，恰好完全反应，加入四氯化碳后，振荡静置后分层，下层呈现紫色(已知：Cl2+2I-=2Cl-+I2)；
④在③中滴加硝酸酸化的硝酸银溶液后生成不溶于稀硝酸的白色沉淀。
结合以上实验现象和数据可知：
（1）溶液中一定不能大量存在 。
（2）填写表中空格(可以不填满)：
离子种类
离子浓度（mol/L）
12．（2023·绍兴模拟）某钾盐X由四种元素组成，某小组按如下流程进行实验。请回答：
已知：相同条件下，A、B为中学常见气体且密度相同。D、E均为二元化合物，气体F能使品红溶液褪色且通入无色溶液E中，有淡黄色沉淀生成。
（1）气体B的电子式是 ，C的化学式是 。
（2）写出固体混合物D、G共热所发生的化学反应方程式 。
（3）无色溶液E中滴加盐酸观察到气泡。收集少量气体通入溶液，观察到黑色沉淀生成。写出生成沉淀的离子反应方程式(发生非氧化还原反应) 。
（4）将G溶于氨水得到一无色溶液，设计实验检验无色溶液中主要离子 。
13．（2023高一下·曲靖期中）下图是氮的化合物的“价类二维图”。
（1）写出实验室制取氨气的化学方程式： 。
（2）图中方框中的化学式为 ，一水合氨电离可使溶液显碱性，写出一水合氨的电离方程式： 。
（3）写出和在加热催化剂条件下生成的化学方程式： 。
（4）向盛有少量溶液的试管中加入溶液并加热，在试管口放一片湿润的红色石蕊试纸，实验现象是 。
（5）将和稀硝酸充分反应，生成的气体体积为 L(在标准状况下)，用排水法收集该气体，将收集到的气体的试管倒立于水槽中缓缓通入 (标准状况)使恰好完全反应，写出观察到的现象： 。
14．（2023高一下·杭州期中）某学习小组在实验室中利用如图装置(夹持装置略去)测定某铁硫化物()的组成，并探究反应后D装置所得溶液中含硫化合物的组成。
实验步骤：
步骤I
如图连接装置，检查装置气密性，装入试剂；
步骤II
旋开分液漏斗活塞与旋塞，并点燃酒精喷灯；
步骤III
足够长时间后，D中产生气泡速率变快时，停止加热，继续向烧瓶中滴水一段时间；
步骤IV
实验结束后，将D中所得溶液加水配制成250mL溶液；
请回答：
（1）写出A中发生反应的离子方程式 。
（2）有同学认为D中应设置防倒吸装置，你认为是否有必要？ (填“是”或“否”)，说明理由 。
（3）在步骤IV所得溶液的主要溶质为 ，检验溶液中存在的方法是 。
（4）取25.00mL步骤IV中所配溶液，加入足量的双氧水，再加入足量盐酸酸化的溶液，将所得沉淀过滤、洗涤、干燥，称其质量为4.66g。写出的与反应的化学方程式 。
（5）若步骤D配制溶液时俯视容量瓶的刻度线，则测得铁硫化物的x：y的值 (填“偏大”、“不影响”或“偏小”)
15．（2023高一下·泸县开学考）硫酸亚铁是一种补铁剂，某兴趣小组利用经过初步处理的含有Fe2＋的废液制备硫酸亚铁晶体的流程如下：
（1）加入饱和NaHCO3溶液后，得到白色沉淀，则操作1为 ，若NaHCO3溶液浓度偏低可能会形成胶体，验证的方法为 效应。
（2）加入铁粉的作用是 。
（3）测定废液中Fe2+的浓度可使用已知浓度的酸性高锰酸钾溶液：
①用单线桥法表示电子转移过程：2KMnO4+10FeSO4+8H2SO4=2MnSO4+K2SO4+5Fe2(SO4)3+8H2O
②已知Fe2+与NaHCO3按物质的量1：2的比例恰好完全反应，该反应的离子方程式为 。
（4）该兴趣小组在研究硫酸亚铁(FeSO4)热稳定性时，作出了两种假设：
①假设它按CaCO3受热分解的方式分解，反应的化学方程式为
②假设它按KClO3受热分解的方式分解，已知产物中有两种酸性氧化物生成，则分解反应的化学方程式为 。
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】离子方程式的书写
【解析】【解答】A.将Na投入CuSO4溶液中，发生反应的离子方程式为：2Na＋Cu2＋＋2H2O=2Cu(OH)2↓＋2H2↑＋2Na＋，A不符合题意；
B.Fe(OH)3与稀硝酸反应的离子方程式为：Fe(OH)3＋3H＋=Fe3＋＋3H2O，B符合题意；
C.Na2O2具有氧化性，SO2具有还原性，二者可发生反应：Na2O2＋SO2=Na2SO4，C不符合题意；
D.AlCl3是共价化合物，工业上采用电解熔融Al2O3的方法制取Al，D不符合题意；
故答案为：B
【分析】A、钠的金属性强，加入盐溶液中，直接与H2O反应；
B、Fe2O3、Fe(OH)3都能与HNO3反应生成Fe(NO3)3和H2O；
C、Na2O2与SO2反应生成Na2SO4；
D、工业上采用电解熔融Al2O3制取Al；
2．【答案】A
【知识点】离子共存
【解析】【解答】取100mL溶液加入少量氯水，由于还原性SO32-＞I-，首先会发生反应：Cl2+SO32-+H2O＝2Cl-+SO42-+2H+，然后可能会发生反应：Cl2+2I-＝2Cl-+I2，溶液呈无色说明一定含有SO32-，SO32-会被氯水氧化为SO42-，SO32-与Fe3+、Ba2+均不能共存，故溶液中一定无Fe3+、Ba2+；此时白色沉淀是BaSO4，根据S元素守恒可知n(BaSO4)=4.66g÷233g/mol=0.02mol，故生成沉淀中的0.02molSO42-可能全部来自于被氧化的SO32-，也可能部分是原溶液中含有SO42-，向滤液加足量NaOH溶液、加热，生成气体为NH3，即原来溶液中一定含NH4+，在标准状况下体积为1.12L，故NH4+的物质的量为0.05mol。由于0.02mol SO32-(或SO32-和SO42-)带0.04mol负电荷，而0.05mol NH4+带0.05mol正电荷，而溶液要保持电中性，故溶液中一定含I-，可能含K+。另取试液滴加足量盐酸酸化的BaCl2溶液，只能检验硫酸根离子，不能检验碘离子或钾离子，故上述说法正确的是A，A符合题意；
故答案为：A。
【分析】A．由分析知溶液中一定不存在I-；
B．由分析知原溶液一定不含Ba2+、Fe3+、I-；
C．由分析知溶液中一定不存在Fe3+；
D．另取试液滴加足量盐酸、BaCl2溶液，只能检验出溶液中含不含SO42-，对K+的存在不能确定。
3．【答案】A
【知识点】离子方程式的书写
【解析】【解答】A.铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气； A项正确；
B.电荷不守恒，B项错误；
C.碘酸根离子和碘离子在酸性条件下生成碘单质和水，醋酸为弱酸不能拆，C项错误；
D.中性条件发生吸氧腐蚀，发生反应为，O2+4e-+2H2O=4OH-，D项错误；
故答案为：A。
【分析】离子方程式正误判断：
1.反应原理是否正确（反应方程式书写是否正确）；
2.物质的拆分是否正确；
3.是否漏写参加反应离子；
4.过量与少量问题。
4．【答案】A
【知识点】离子方程式的书写
【解析】【解答】A．等物质的量的NaHCO3与Ba(OH)2反应的离子方程式为：+Ba2++OH-=BaCO3↓ +H2O，A符合题意；
B．氯气溶于水的离子方程式为：Cl2+H2O=H+ + Cl-+HClO，B不符合题意；
C．向氢氧化亚铁中加入足量的稀硝酸发生氧化还原反应，反应的离子方程式为：，C不符合题意；
D．用铝粉和NaOH溶液反应制取少量H2的离子方程式为：，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A.等体积物质的量浓度的NaHCO3和Ba（OH）2两溶液混合生成BaCO3和H2O；
B.HClO为弱酸，应保留化学式；
C.稀硝酸将亚铁离子氧化为铁离子；
D.该方程式电荷不守恒，正确的离子方程式为。
5．【答案】D
【知识点】离子共存
【解析】【解答】A．各离子浓度相等，设Fe元素形成的离子的电荷数目为x，依据电荷守恒，可列出式子，则x=2，所以只能含有，而不含有，A不符合题意；
B．依据实验已经确定阴离子只有和，而确定的阳离子有和，题目还要求各离子浓度相等，正电荷数目已经足够多，不可能再有，否则电荷不守恒，B不符合题意；
C．依据实验已经确定阴离子只有和，而确定的阳离子有和，题目还要求各离子浓度相等，正电荷数目已经足够多，不可能再有，否则电荷不守恒，C不符合题意；
D．依据分析可得出溶液中含有的离子为、、、，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】 ①取少量溶液，加入足量HNO3酸化的Ba(NO3)2(aq)，产生白色沉淀，该沉淀为硫酸钡，则一定含有 SO； ②向①的滤液中加入足量的NaOH(aq)，产生红褐色沉淀，该沉淀为Fe(OH)3，则存在、中的一种或两种，微热，产生气体，该气体为氨气，则一定含有，溶液呈电中性，则一定含有，各离子浓度相同，则不含。
6．【答案】C
【知识点】离子方程式的书写
【解析】【分析】A．铵根离子、亚铁离子水解使得溶液显酸性，酸性溶液使紫色石蕊试液变红色，能准确解释相应实验现象，A不符合题意；
B．硫酸根离子和钡离子生成硫酸钡白色沉淀，能准确解释相应实验现象，B不符合题意；
C．亚铁离子和硝酸根离子生成铁离子和一氧化氮气体，，不能准确解释相应实验现象，C符合题意；
D．铵根离子和氢氧根离子生成刺激性气体氨气，能准确解释相应实验现象，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A、铵根离子、亚铁离子水解为酸性；
B、硫酸根和钡离子反应生成硫酸钡；
C、稀硝酸生成一氧化氮；
D、铵根离子和氢氧根离子可以生成氨气。
7．【答案】D
【知识点】离子共存
【解析】【解答】A．pH=2的溶液为酸性溶液，H+与ClO-能够反应生成弱电解质HClO，在溶液中一定不能大量共存，故A不符合题意；
B．NaHCO3能电离出，、Al3+发生双水解反应而不能大量共存，故B不符合题意；
C．甲基橙变黄色的溶液pH>4.4，溶液可能呈酸性、中性或碱性，酸性条件下H+、反应生成二氧化碳和水，碱性条件下OH-、结合生成一水合氨，均不能大量共存，故C不符合题意；
D．各离子之间不反应，所以能大量共存，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】离子之间不生成气体、沉淀、弱电解质或不发生氧化还原反应、络合反应、双水解等反应时能大量共存。
8．【答案】D
【知识点】离子反应发生的条件；离子共存
【解析】【解答】A. 由步骤④可知，废液中一定含有Cu2+，而沉淀甲中没有Cu(OH)2，说明加入NaOH溶液后，Cu元素以离子形式存在于溶液甲中，则废液中一定含有NH4+，Cu元素以[Cu(NH3)4]2+形式存在于溶液甲中，因此步骤①沉淀部分溶解，不能说明废液中一定含有Al3+，A不符合题意；
B. 废液中加入NaOH溶液后形成沉淀甲，将该沉淀灼烧，得到红棕色固体，则该红棕色固体为Fe2O3，沉淀甲可能为Fe(OH)2或Fe(OH)3，说明废液中可能含有Fe2+或Fe3+，B不符合题意；
C. 由于步骤①中加入过量NaOH溶液，因此沉淀甲中肯定没有Al(OH)3沉淀，C不符合题意；
D. 溶液乙中加入过量铁屑，得到红色固体，该固体为Cu，说明溶液乙中含有Cu2+，向原废液中滴加过量NaOH溶液，Cu元素以离子形式存在于溶液甲中，则废液中一定含有NH4+，Cu元素以[Cu(NH3)4]2+形式存在于溶液甲中，所以废液中一定含有NH4+、Cu2+、Ba2+，可能含有Fe2+或Fe3+中的一种，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】沉淀甲灼烧后为红棕色固体，该红棕色固体为Fe2O3，则沉淀甲可能为Fe(OH)2或Fe(OH)3，说明废液中可能含有Fe2+或Fe3+；溶液甲中加入过量硫酸溶液，产生固体乙，则固体乙为BaSO4，说明废液中一定含有Ba2+；溶液乙中加入过量铁屑，产生红色固体，该红色固体为Cu，说明废液中一定含有Cu2+，以此解答该题。
9．【答案】A
【知识点】离子共存
【解析】【解答】A.由实验现象可知，溶液中一定存在K+、Br-、CO32-、AlO2-，故A符合题意；
B.由实验操作可知，没有滴加硝酸酸化的硝酸银溶液，不能确定溶液中是否含Cl-，故B不符合题意；
C.溶液中一定含K+，不能确定是否含Cl-、SO42-，故C不符合题意；
D.由于第3份溶液事先已经加入HCl反应掉了CO32-，故再滴加BaCl2，生成的沉淀则为BaSO4，故能确定SO42-的存在，故D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】离子共存问题实质上就是判断离子间是否发生反应的问题。若在溶液中能够发生反应，就不能大量共存。判断能否发生反应，不仅是有沉淀、气体、水、难电离的物质产生，还涉及到溶液酸碱性、有色、无色，能否进行氧化还原反应等。
10．【答案】D
【知识点】离子方程式的书写
【解析】【解答】A.HI为强酸，在离子方程式中应写成离子形式，A不符合题意；
B.OH－和NH4＋的系数应满足2:2，B不符合题意；
C.NaHCO3少量，则HCO3－完全反应，因此参与反应的Ca2＋、OH－的系数均为1，C不符合题意；
D.两溶液中Al3＋和CO32－的个数比为2:3，反应生成Al(OH)3沉淀和CO2，该离子方程式正确，D符合题意；
故答案为：D
【分析】此题是对离子方程式正误判断的考查，解答此类题型时，应首先分析反应是否符合客观事实；其次分析化学符号是否正确；最后分析是否满足原子守恒、电荷守恒。
11．【答案】（1）Na+、Fe3+、NO3-、CH3COO-、OH-
（2）H+；Cu2+；NH4+；Mg2+；Cl-；SO42-；I-；1.0；1.5；0.2；0.5；0.2；2.0；1.0
【知识点】离子反应发生的条件；离子共存
【解析】【解答】（1）①取溶液少许滴加1～2滴紫色石蕊试液后溶液呈红色；说明溶液呈酸性，含有H+，CH3COO-、OH- 不能大量共存，②取100 mL溶液，滴加1.0 mol/L的NaOH溶液至520 mL时恰好完全反应，加热后共收集到0.448 L(标准状况下)气体（假设气体全部逸出），同时产生沉淀。将沉淀过滤，洗涤，灼烧后得到一种黑色和白色的固体混合物，说明溶液中一定存在NH4+、Cu2+、Mg2+，加热后共收集到0.448 L(标准状况下)气体0.448 L/22.4L·mol－1=0.02mol，浓度为0.02mol/0.1L=0.2mol·L－1；1.0 mol/L的NaOH到100mL时中和H+，c(H+)=1.0 mol·L－1×0.1L/0.1L=1.0mol·L－1；将沉淀过滤，洗涤，灼烧后得到一种黑色和白色的固体混合物，称得质量为14.0g，是CuO、MgO混合物，消耗碱400mL，令CuO、MgO的物质的量分别是x、y，则有80g·mol－1x+40g·mol－1y=14.0g，x+y=1.0 mol/L×0.4L/2，x=0.15mol，y=0.05mol，c(Cu2+)=0.15mol/0.1L=1.5mol·L－1，c(Mg2+)=0.05mol/0.1L=0.5mol·L－1；继续向滤液中滴加足量的BaCl2溶液，又产生白色沉淀46.6 g，得溶液中c(SO42-)= =2mol·L－1。③另取100mL原溶液通入标准状况下1.12LCl2，恰好完全反应，加入四氯化碳后，振荡静置后分层，下层呈现紫色(已知：Cl2+2I-=2Cl-+I2)，得n(I-)=2n(Cl2)=1.12 L/22.4L·mol－1×2=0.1mol，c(I-)=0.1mol/0.1L=1.0mol·L－1，含碘离子，与Fe3+、NO3-不能大量共存，又溶液中含且只含有四种阳离子，故Na+不存在，最后根据电荷守恒，c(Cl-)+c(I-)+2c(SO42)=c(H+)+2c(Cu2+)+c(NH4+)+2c(Mg2+)，将浓度数值代入得：c(Cl-)=1.0mol·L－1+1.5mol·L－1×2+0.2mol·L－1+0.5mol·L－1×2-2.0mol·L－1×2-1.0mol·L－1=0.2mol·L－1（1）溶液中一定不能大量存在Na+、Fe3+、NO3-、CH3COO-、OH- ；
（2）填写表中空格(可以不填满)
离子种类 H+ Cu2+ NH4+ Mg2+ Cl- SO42- I-
离子浓度（mol/L） 1.0 1.5 0.2 0.5 0.2 2.0 1.0
【分析】（1）根据题意以及各个离子的性质，即可得出本题答案
（2）根据确定的离子，写出对应的方程式，再结合题意和物质的量的相关公式即可得出本题的答案
12．【答案】（1）；
（2）
（3）
（4）取适量该无色溶液，加入适量的酸，溶液变成蓝色，且产生难溶于水的紫红色沉淀，该溶液中含有
【知识点】铜及其化合物；离子方程式的书写；电子式、化学式或化学符号及名称的综合；复杂化学式的确定
【解析】【解答】（1）由分析可知，气体B为N2，其电子式为。紫红色固体C为Cu。
（2）固体D与适量O反应生成SO2和固体D、G；固体D、G反应后生成SO2和Cu，因此黑色固体混合物D、G为Cu2O和CuS的混合物，二者反应的化学方程式为：2Cu2O＋CuS=5Cu＋SO2↑。
（3）无色溶液E为K2S溶液，滴加稀盐酸后产生的气体为H2S。将H2S气体通入KAg(CN)2溶液中，产生的黑色沉淀为Ag2S，该反应离子方程式为：H2S＋2Ag(CN)2－=Ag2S↓＋2HCN＋2CN－。
（4）固体D为CuS，固体G为Cu2O，将Cu2O溶于氨水后得到Cu(NH3)2OH，其中所含的主要离子为Cu(NH3)2＋。检验该离子的操作为：去适量该无色溶液，加入适量的酸，溶液变为蓝色，且产生难溶于水的紫红色沉淀。
【分析】混合气体A、B与足量CuO反应得到紫红色固体C和混合气体，该紫红色固体C为Cu。混合气体通过澄清石灰水后产生白色沉淀和单质气体B。因此混合气体中中含有CO2，则混合气体A、B中含有CO。结合气体B为单质可知，气体A为CO。相同条件下A、B的密度相同，因此气体B的摩尔质量为28g·mol－1，则气体B为N2。气体F能使品红溶液褪色，且通入无色溶液E中，产生淡黄色沉淀，则气体F为SO2，无色溶液E为K2S溶液。气体混合物A、B与足量CuO反应得到紫红色固体C的质量为3. 84g，即n(Cu)=0.06mol，则气体n(CO)=0.06mol。混合气体A、B的物质的量，所以n(N2)=0.09mol－0.06mol=0.03mo。无色溶液E为K2S溶液，因此n(K2S)=0.03mol。固体D与适量O2反应生成气体F0.448L，即n(SO2)=0.02mol；黑色固体混合物D、G反应，生成气体F0.0.224L，即n(SO2)=0.01mol。所以化合物X中所含元素为K、S、C、N，其中含有n(K)=0.06mol、n(s)=0.06mol、n(C)=0.06mol、n(N)=0.06mol。所以化合物X的摩尔质量，所以化合物X的化学式为KSCN。
13．【答案】（1）2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O
（2）N2O3；NH3 H2ONH+OH-
（3）4NH3+5O24NO+6H2O
（4）产生有刺激性气味的气体，湿润的红色石蕊试纸变蓝
（5）0.896；0.672；试管内的无色气体变为红棕色，试管内液面上升，最终试管内充满液体
【知识点】氮气的化学性质；氨的实验室制法；离子方程式的书写；氧化还原反应的电子转移数目计算；物质的量与其浓度和气体摩尔体积的综合应用
【解析】【解答】
（1）实验室制取氨气：氯化铵和氢氧化钙固体混合加热制取氨气： 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O ，故答案为： 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O ；
（2）由图可知方框中物质为氧化物，N的化合价为+3价，O为-2价，所以化学式为 N2O3 。一水合氨在水中电离为铵根离子和氢氧根离子，电离方程式为 NH3 H2ONH+OH- 。故答案为： N2O3 、 NH3 H2ONH+OH- ；
（3）由质量守恒定律可知，NH3和O2生成NO和H2O，所以化学方程式为 4NH3+5O24NO+6H2O ，故答案为： 4NH3+5O24NO+6H2O ；
（4）NH4Cl和NaOH反应生成NaCl和NH4OH，NH4OH加热，易挥发出氨气，氨气有刺激性气味且易溶于水，在试管口使湿润的红色石蕊试纸变蓝，故答案为：产生有刺激性气味的气体，湿润的红色石蕊试纸变蓝 ；
（5）铜和稀硝酸反应的化学方程式为： 3Cu+8HNO3=3Cu（NO3）2+2NO+4H2O，3.84gCu和稀硝酸充分反应，可以算Cu的物质的量为，由物质的量之比等于化学计量数之比，可知：，所以，在标况下的体积为：。将氧气通入一氧化氮中，反应生成二氧化氮，气体为红棕色，进而二氧化氮会与水继续发生反应生成硝酸。
化学反应方程式为： 4NO+3O2+2H2O=4HNO3， 恰好完全反应时，可知，此时，试管内气体逐渐消失，水面逐渐上升至充满整个试管。故答案为0.896；0.672；试管内的无色气体变为红棕色，试管内液面上升，最终试管内充满液体 。
【分析】本题主要考察氮的化合物的性质，和化学反应的计算如氨的制取，一水合氨的电离，铜和稀硝酸的反应，以及氮的氧化物NO和NO2的反应。（1）~（4）题比较简单，（5）计算有些难度，需要掌握化学反应方程式的有关计算。
（1）实验室制取氨气：氯化铵和氢氧化钙固体混合加热制取氨气；
（2）根据化合价写出化学式， 十字交叉法用于根据化合价书写化学式，金属前，非金属后，氧化物中氧在后 。一水合氨在水中电离为铵根离子和氢氧根离子，注意可逆符号；
（3）由质量守恒定律可知，NH3和O2生成NO和H2O，注意配平；
（4）首先知道NH4Cl和NaOH反应生成NaCl和NH4OH，NH4OH不稳定，加热时，易挥发出氨气，氨气溶于水时，使湿润的红色石蕊试纸变蓝。此题要注意写现象是，协商产生刺激性气味的气体，嗅觉也属于现象的一部分，这属于易错点；
（5）做计算题，首先要明白反应原理，反应方程式书写正确，其次在掌握各物质的化学计量数与物质的量，体积等之间的关系。化学计量数之比=物质的量之比（n）=相同条件下气体体积之比（V）=物质的分子数之比（N）。一氧化氮和氧气反应，生成二氧化氮，需要注意的是二氧化氮会继续与水反应生成硝酸，总反应方程式为：4NO+3O2+2H2O=4HNO3，据此计算个物质的含量才正确。描述现象时也应将两个反应的现象都描述出来。
14．【答案】（1）
（2）是； 易被NaOH吸收(或者答：否，气流中有未反应完的 ，不会发生倒吸)
（3） 、 、NaOH；取少量溶液于试管中，滴入酸性高锰酸钾溶液，若褪色，则存在
（4）
（5）偏小
【知识点】氧化还原反应方程式的配平；实验装置综合；配制一定物质的量浓度的溶液；离子方程式的书写
【解析】【解答】（1）过氧化钠与水反应的产物是氧气和氢氧化钠；
（2）铁硫化物燃烧会产生SO2，SO2是酸性氧化物，与氢氧化钠发生反应，因此D处可能会发生倒吸，应该加防倒吸装置；
（3）C中燃烧的产物是SO2，SO2会进入D中与NaOH反应，得到Na2SO3，部分Na2SO3会被A中产生的O2氧化为Na2SO4，此外溶液中还有大量的NaOH，故IV后D中的溶质有：Na2SO3、Na2SO4和NaOH；
（4）根据BaSO4的质量是0.02mol，可以推出S的物质的量是0.02mol；
（5）俯视容量瓶，会使溶液体积偏小，则测定的S的量偏高，因此X：Y的值会偏小。
【分析】本题具有一定的综合性。在作答时，应注意离子方程式书写时的注意事项。
配制溶液时俯视容量瓶的刻度线，会使量取得液体体积偏小。
15．【答案】（1）过滤；丁达尔
（2）防止亚铁离子被氧化
（3）；Fe2+＋2 ＝FeCO3↓＋CO2↑＋H2O
（4）FeSO4 FeO+SO3↑；2FeSO4 Fe2O3+SO2↑+SO3↑
【知识点】氧化还原反应方程式的配平；探究铁离子和亚铁离子的转化；离子方程式的书写；胶体的性质和应用；氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】（1）经过操作1后得到FeCO3固体，因此操作1为过滤。NaHCO3溶液浓度偏低形成胶体，胶体具有丁达尔效应，因此验证的方法为丁达尔效应。
（2）Fe2＋具有强还原性，极易被空气中的O2氧化成Fe3＋，加入铁粉可发生反应：2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋。因此加入铁粉的作用是防止Fe2＋被氧化。
（3）①该反应中锰元素由+7价变为+2价，发生得电子的还原反应；铁元素由+2价变为+3价，发生失电子的氧化反应。因此反应过程中，电子由铁元素转移到锰元素中，且转移电子数为10。因此用单线桥表示为：。
②Fe2＋与NaHCO3按物质的量之比1：2发生反应，生成FeCO3沉淀，同时还生成CO2气体，结合氢氧原子守恒可得，生成物中还含有H2O，因此反应的离子方程式为：Fe2＋＋2HCO3－=FeCO3↓＋H2O＋CO2↑。
（4）①CaCO3受热分解的反应为非氧化还原反应，因此FeSO4分解的产物为FeO和SO3，该反应的化学方程式为：FeSO4FeO＋SO3↑。
②KClO3的分解为氧化还原反应，因此FeSO4的分解反应也为氧化还原反应，且生成的两种酸性氧化物分别为SO2和SO3，硫元素发生还原反应，则铁元素应发生氧化反应，生成Fe2O3，因此该反应的化学方程式为：2FeSO4Fe2O3＋SO2↑＋SO3↑。
【分析】（1）操作1为固液混合物的分离，属于过滤操作。检验胶体可以用丁达尔效应。
（2）Fe2＋极易被氧化，加入铁粉可防止Fe2＋被氧化。
（3）①根据元素化合价变化确定转移电子数和方向。
②Fe2＋与NaHCO3按物质的量1：2反应生成FeCO3沉淀，同时应生成CO2气体，据此写出反应的离子方程式。
（4）①CaCO3分解生成CaO和CO2，属于非氧化还原反应，因此FeSO4分解应生成FeO和SO3，据此写出反应的化学方程式。
②KClO3分解生成KCl和O2，属于氧化还原反应，因此FeSO4分解也为氧化还原反应，则产生的两种酸性氧化物为SO2和SO3，同时铁元素应转化为Fe2O3，据此写出反应的化学方程式。
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