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离子反应
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.常温下,在含有H+ 、SO42- 、Fe2+ 的溶液中,加入含有下列离子的溶液后,溶液中的各种离子仍能大量共存的是
A.MnO4- B.CH3COO- C.S2O32- D.Br-
2.下列反应的离子方程式书写正确的是
A.铜溶于0.5 mol﹒L-1的硝酸中:Cu+4H++2NO3-═Cu2++2NO2↑+2H2O
B.工业上将Cl2通入石灰乳中制漂白粉:Cl2+2OH-═Cl-+ClO-+H2O
C.向Ba(OH)2溶液中加入少量的NH4HSO4溶液:Ba2++OH-+H++ SO42-═BaSO4↓+H2O
D.1.0mol/L的NaAlO2溶液和2.5mol/L的盐酸等体积混合:2AlO2-+5H+=Al3++Al(OH)3↓+H2O
3.下列描述或化学用语书写错误的是
方程式为:Ba2++3OH-+Al3++SO42-=BaSO4↓+Al(OH)3↓
A.向Fe(OH)3胶体中滴加稀硫酸,先生成红褐色沉淀,后沉淀逐渐溶解
B.向铜粉中加入稀硫酸,铜粉不溶解,再加入硝酸钾固体,铜粉逐渐溶解
C.氯碱工业和金属钠的冶炼都用到了NaCl,阳极上发生的电极反应都是:2Cl--2e-=Cl2↑
D.向明矾(KAl(SO4)2·12H2O)溶液中滴入Ba(OH)2溶液,SO42-恰好完全沉淀时的离子
4.下列指定反应的离子方程式正确的是
A.向NaHCO3溶液中滴加醋酸:+H+=CO2↑+H2O
B.向CuCl2溶液中加入铁粉:2Fe+3Cu2+=2Fe3++3Cu
C.NO2气体溶于水:NO2+H2O=2H++
D.向AlCl3溶液中滴加过量氨水:Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3
5.下列表示下列反应的离子方程式书写正确的是
A.Ca(OH)2溶液与NaHCO3溶液混合:+OH-=+H2O
B.Fe2(SO4)3与Ba(OH)2溶液混合Fe3+++Ba2++3OH-=BaSO4↓+Fe(OH)3↓
C.等体积等物质的量浓度的AlCl3、Ba(OH)2、HCl溶液混合:3H++Al3++6OH-=Al(OH)3↓+3H2O
D.“侯德榜制碱”:CO2+NH3+H2O=+
6.由硫铁矿烧渣(主要成分:Fe3O4、Fe2O3和FeO)得到绿矾(FeSO4·7H2O),再通过绿矾制备铁黄[FeO(OH)]的流程:烧渣溶液绿矾铁黄。已知:FeS2和铁黄均难溶于水。下列说法正确的是
A.步骤①可用盐酸来溶解烧渣
B.步骤②涉及的离子反应为S2-+8Fe3++4H2O=8Fe2++SO+8H+
C.步骤③将溶液加热到有少量晶膜出现时停止加热,再冷却结晶析出绿矾
D.步骤④反应条件控制时要让氨气过量,控制强碱性环境,可以提高产品纯度
7.分类是认识和研究物质的一种常用的科学方法。下列有关物质的分类,错误的是
选项 类别 物质
A 强电解质 、、
B 共价化合物 、、乙醇
C 合金 不锈钢、青铜、硬铝
D 胶体 云、雾、烟水晶
A.A B.B C.C D.D
8.下列各组离子在强碱性溶液里能大量共存的是
A.Na+、K+ 、Mg2+、SO42- B.Ba2+ 、Na+ 、NO3-、HCO3-
C.Na+、K+ 、S2- 、CO32- D.Na+ 、S2- 、ClO- 、Cl-
9.下列离子方程式书写正确的是
A.Fe(OH)2溶于足量稀HNO3中:Fe(OH)2+2H+=Fe2++H2O
B.海水提镁中用石灰乳沉镁:
C.将SO2通入过量氨水中:SO2+NH3·H2O=HSO+NH
D.向Na2SiO3溶液中通入足量CO2:+2CO2+2H2O=H2SiO3↓+2
10.分类法在化学学科的发展中起到了非常重要的作用,下列分类标准不合理的是
A.根据氧化物中是否含有金属元素,将氧化物分为酸性氧化物和碱性氧化物
B.根据电解质在水溶液中能否完全电离,将电解质分为强电解质和弱电解质
C.根据反应中是否有电子转移,将化学反应分为氧化还原反应和非氧化还原反应
D.根据化合物在水溶液或熔融状态下能否导电,将化合物分为电解质和非电解质
二、判断题
11.Fe和稀盐酸反应:2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑。( )
12.使甲基橙变红色的溶液:Mg2+、K+、SO、SO能大量共存。(_______)
13.原电池中正极材料必须与电解质溶液的某种离子反应。(__)
14.同浓度同体积NH4HSO4溶液与NaOH溶液混合:NH+OH-=NH3·H2O。(_______)
15.NH4HCO3溶液与过量NaOH溶液反应:+OH-=NH3·H2O。( )
三、解答题
16.(I)铁是人类较早使用的金属之一。运用所学知识,回答下列问题。
(1)鉴别胶体和溶液的方法是 。
(2)不仅溶液中易被氧化成,溶液中白色沉淀更易被氧化,请写出反应的化学方程式 ,现象为 。
(3)绿矾()是治疗缺铁性贫血药品的主要成分,也是中学化学一种常见的化学试剂。亚铁盐在空气中容易被氧化而变质。
①为防止溶液变质,应在溶液中加入少量 。
②甲同学取稀硫酸酸化溶液,加入几滴双氧水后,再加入1滴溶液,溶液变红,说明可将氧化。溶液与双氧水反应的离子方程式为 。乙同学认为甲同学的实验不够严谨,该组同学在用稀酸化的溶液中先加入煤油,再于液面下依次加入几滴双氧水和1滴溶液,溶液变红,煤油的作用是 。
(II)氯化铁溶液可用于腐蚀印刷电路板上的铜,某腐蚀后的废液中含有和,且。
(4)从废液中可回收铜,并获得溶液,设计如下方案:
①滤渣a为 (填物质名称)。
②物质X为 。
A. B.酸性溶液 C.
(5)取该废液并加入铁粉,充分反应。
①对反应后的溶液分析错误的是 。
A.溶液中一定含有
B.若有固体剩余,则固体中一定含有铁
C.若溶液中有,则可能有固体析出
D.溶液若有剩余,则一定没有固体析出
②若,则充分反应后得到氯化亚铁溶液和固体混合物。则原废液中的物质的量浓度为 。
17.以绿矾制备补血剂甘氨酸亚铁有关物质性质如表:
甘氨酸 柠檬酸 甘氨酸亚铁
易溶于水,微溶于乙醇,两性化合物 易溶于水和乙醇,有强酸性和还原性 易溶于水,难溶于乙醇
实验过程:
Ⅰ.配制含的绿矾溶液。
Ⅱ.制备:向配制好的绿矾溶液中,缓慢加入溶液,边加边搅拌,反应结束后过滤并洗涤沉淀。
Ⅲ.制备:实验装置如图(夹持和加热仪器已省略),将实验Ⅱ得到的沉淀和含0.20mol甘氨酸的水溶液混合后加入C中,然后利用A中的反应将C中空气排净,接着滴入柠檬酸溶液并加热。反应结束后过滤,滤液经蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥得到产品。
回答下列问题:
(1)实验Ⅰ中:实验室配制绿矾溶液时,为防止被氧化变质,应加入的试剂为 (写化学式)。再滴加少量稀硫酸的作用是 。
(2)实验Ⅱ中:生成沉淀的离子方程式为 。
(3)实验Ⅲ中:
①实验过程中装置D的导管需要一直浸入液面下的必要性是 。
②装置A中所盛放的药品是 (填序号)。
A.和稀 B.和稀 C.和稀盐酸
③加入柠檬酸溶液一方面可调节溶液的pH促进溶解,另一个作用是 。
④洗涤实验Ⅲ中得到的沉淀,所选用的最佳洗涤试剂是 (填序号)。
A.热水 B.乙醇溶液 C.柠檬酸溶液
⑤若产品的质量为17.34g,则产率为 %。
18.某校化学实验兴趣小组欲采用如图所示的实验装置制备,同时进行与氯气有关的某些实验,按要求回答问题。
(1)A是浓盐酸,B是二氧化锰,将A滴入B中时发生反应的离子方程式为 。
(2)甲同学用一定量的浓盐酸与足量的反应制,结果制得的体积比理论上应制得的体积小,这是由于反应过程中盐酸浓度变小造成的。请列举导致盐酸浓度变小的原因: 。
(3)在实验室中,乙同学欲用如图的装置净化氯气,则瓶①②中应盛放的试剂分别是① ,② (填试剂名称)。
(4)写出下列反应的离子方程式
氯气通入氢氧化钠溶液中
氯气通入氯化亚铁溶液中
参考答案:
1.D
【详解】A.加入高锰酸根离子,酸性条件下则与溶液中的亚铁离子发生氧化还原反应,亚铁离子被氧化为铁离子,亚铁离子的数目减少,不能大量共存,A错误;
B.加入醋酸根离子,与溶液中的氢离子反应生成醋酸,不能大量共存,B错误;
C.加入S2O32-,则在酸性条件下会发生歧化反应,不能大量共存,C错误;
D.加入溴离子,与三种离子都不反应,可以大量共存,D正确;
答案选D。
2.D
【详解】试题分析:A、硝酸浓度小,与铜反应生成NO,A错误;B、石灰乳应该用化学式表示,B错误;C、氢氧化钡过量,还有一水合氨生成,C错误;D、根据二者的物质的量之比使2:5可知方程式正确,D正确,答案选D。
考点:考查离子方程式正误判段
3.D
【详解】试题分析:A、稀硫酸是电解质,能使氢氧化铁胶体聚沉生成氢氧化铁沉淀。然后稀硫酸再与氢氧化铁发生中和反应,因此向Fe(OH)3胶体中滴加稀硫酸,先生成红褐色沉淀,后沉淀逐渐溶解,A正确;B、稀硫酸是非氧化性酸,铜与稀硫酸不反应。在酸性条件下,NO3-具有强氧化性,能氧化单质铜。因此向铜粉中加入稀硫酸,铜粉不溶解,再加入硝酸钾固体,铜粉逐渐溶解,不正确;C、电解池中阳极失去电子,由于氯离子的放电能力强于OH-的,因此氯碱工业和金属钠的冶炼中(阳极都是惰性电极)阳极上发生的电极反应都是:2Cl--2e-=Cl2↑,C正确;D、向明矾(KAl(SO4)2·12H2O)溶液中滴入Ba(OH)2溶液,SO42-恰好完全沉淀时的离子方程式为:2Ba2++4OH-+Al3++2SO42-=2BaSO4↓+AlO2-+2H2O,D不正确,答案选D。
考点:考查胶体的性质、氧化还原反应、电解的应用以及离子方程式的正误判断
4.D
【详解】A.向NaHCO3溶液中滴加醋酸生成醋酸钠、二氧化碳、水,反应的离子方程式是+CH3COOH=CH3COO-+CO2↑+H2O,故A错误;
B.向CuCl2溶液中加入铁粉生成氯化亚铁和铜,反应的离子方程式是Fe+Cu2+=Fe2++Cu,故B错误;
C.NO2气体溶于水生成硝酸和一氧化氮,反应的离子方程式是3NO2+H2O=2H++2+NO,故C错误;
D.向AlCl3溶液中滴加过量氨水生成氢氧化铝沉淀和氯化铵,反应的离子方程式是Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3,故D正确;
选D。
5.C
【详解】A.Ca(OH)2溶液与少量NaHCO3溶液反应生成碳酸钙、氢氧化钠和水,离子方程式为:,与过量的NaHCO3反应也会有碳酸钙生成,A错误;
B.Fe2(SO4)3与Ba(OH)2溶液混合反应的离子方程式为:,B错误;
C.等体积等物质的量浓度的AlCl3、Ba(OH)2、HCl溶液混合离子方程式为:3H++Al3++6OH-=Al(OH)3↓+3H2O,C正确;
D.“侯德榜制碱”离子方程式为:Na++CO2+NH3+H2O=+,D错误;
故选C。
6.C
【分析】由制备绿矾流程可知,烧渣(主要成分:Fe3O4、Fe2O3和FeO)均溶于硫酸,溶液含Fe2+、Fe3+,步骤②发生FeS2+7Fe2(SO4)3+8H2O=15FeSO4+8H2SO4,步骤③为蒸发浓缩、冷却结晶析出绿矾,绿矾与氨水、空气可发生氧化还原反应生成Fe(OH)3,以此来解答。
【详解】A. 因绿矾的酸根离子为硫酸根离子,则步骤①,若用盐酸溶解会引入杂质氯离子,因此最好用硫酸来溶解烧渣,故A错误;
B. 步骤②发生FeS2+7Fe2(SO4)3+8H2O=15FeSO4+8H2SO4,离子反应为FeS2+14Fe3++8H2O=15Fe2++2 SO+16H+,故B错误;
C. 步骤③为蒸发浓缩、冷却结晶析出绿矾,若蒸干时绿矾受热失去结晶水,故C正确;
D. 步骤④反应条件控制不当,绿矾与氨水、空气可发生氧化还原反应生成氢氧化铁,因此氨气不能过量,故D错误;
答案选C。
7.B
【详解】A.、、都属于强电解质,A正确;
B.属于离子化合物,B错误;
C.不锈钢、青铜、硬铝都属于合金,C正确;
D.云、雾、烟水晶都属于胶体,D正确;
故选B。
8.C
【详解】A. 碱性溶液中Mg2+不能大量共存,A错误;B. 碱性溶液中HCO3-不能大量共存,B错误;C. 碱性溶液中Na+、K+ 、S2- 、CO32-之间不反应,可以大量共存,C正确;D.S2- 与ClO- 发生氧化还原反应,不能大量共存,D错误,答案选C。
点睛:掌握相关离子的性质是解答的关键,另外解决离子共存问题时还应该注意题目所隐含的条件,题目所隐含的条件一般有:(1)溶液的酸碱性,据此来判断溶液中是否有大量的 H+或OH-;(2)溶液的颜色,如无色时可排除 Cu2+、 Fe2+、Fe3+、MnO4-等有色离子的存在;(3)溶液的具体反应条件,如“氧化还原反应”、“加入铝粉产生氢气”;(4)是“可能”共存,还是“一定”共存等。
9.D
【详解】A.Fe(OH)2溶于足量稀HNO3中生成硝酸铁、一氧化氮和水,A错误;
B.石灰乳是浊液不能拆开写,B错误;
C.将SO2通入过量氨水中生成亚硫酸铵和水,C错误;
D.向Na2SiO3溶液中通入足量CO2生成硅酸和碳酸氢钠,硅酸不溶于水不能拆开写,D正确;
故选D。
10.A
【详解】A.将氧化物分为酸性氧化物和碱性氧化物的依据是与酸反应生成盐和水的氧化物为碱性氧化物,与碱反应生成盐和水的氧化物为酸性氧化物,故A错误;
B.根据电解质在水溶液中能否完全电离,将电解质分为强电解质和弱电解质,故B正确;
C.根据反应中是否有电子转移,将化学反应分为氧化还原反应和非氧化还原反应,故C正确;
D.根据化合物在水溶液或熔融状态下能否导电,将化合物分为电解质和非电解质. 故D正确。
故选A选项。
11.错误
【详解】稀盐酸具有弱氧化性,Fe和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,离子方程式为: Fe+2H+=Fe2++H2↑,故2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑错误。答案为:错误。
12.错误
【详解】使甲基橙变红色的溶液显酸性,含有H+,SO会与H+反应不能共存,故错误。
13.错误
【解析】略
14.错误
【详解】NH4HSO4与NaOH等体积等浓度混合,NH4HSO4中电离出H+的物质的量等于NaOH中电离出OH-的物质的量,因此发生的离子方程式为H++OH-=H2O,题中所给离子方程式是错误;答案为错误。
15.错误
【详解】过量NaOH与NH4HCO3离子方程式应为:,命题错误。
16.(1)丁达尔效应
(2) 白色沉淀迅速变为灰绿色,最终变为红褐色
(3) 铁粉 隔绝空气,防止氧气溶于水将亚铁离子氧化为铁离子干扰实验
(4) 铁单质和铜单质 C
(5) B 1.0
【分析】在处理印刷电路板的废水中含有FeCl3、FeCl2、CuCl2,要回收铜,并获得FeCl3溶液,可以向反应后的废液中加入过量的金属Fe,发生反应:2FeCl3+Fe=3FeCl2、CuCl2+Fe=FeCl2+Cu,然后过滤,滤液为FeCl2,滤渣a中含有Fe、Cu,向滤渣a中加入过量HCl,发生反应:Fe+2HCl=FeCl2+H2↑,过滤,分离出Cu单质,滤液为FeCl2、HCl混合物,将两次滤液合并,向其中通入X即氯气,发生反应:2FeCl2+Cl2=2FeCl3,因此就达到回收铜,并获得FeCl3溶液的目的。
【详解】(1)胶体有丁达尔效应而溶液没有,则鉴别胶体和溶液的方法是丁达尔效应;
(2)液中白色沉淀被氧化转变为红褐色沉淀氢氧化铁,则反应的化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,现象为白色沉淀迅速变为灰绿色,最终变为红褐色;
(3)①Fe2+还原性较强,易被空气中的氧气氧化而使溶液变质,应在溶液中加入少量铁粉防止溶液变质;
②加入1滴KSCN溶液,溶液变红,说明H2O2可将Fe2+氧化为Fe3+,反应的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,考虑到空气中的氧气也可以氧化Fe2+,所以为了排除空气中的氧气的干扰,先加入0.5mL煤油,隔绝空气,防止氧气溶于水将亚铁离子氧化为铁离子干扰实验;
(4)①据分析,滤渣a的物质名称为铁单质和铜单质;
②据分析,物质X为氯气,选C;
(5)①A.加入铁粉后,铁粉与废液中的Fe3+、Cu2+反应,产物都是Fe2+,溶液中一定含有Fe2+,A正确;
B.若有固体剩余,可能铁与Fe3+、Cu2+反应而溶解,固体只有铜,B错误;
C.若溶液中有Cu2+,则可能有部分铜析出,也可能加入的铁偏少,三价铁离子未反应完,没有置换出铜,没有固体,所以C正确;
D.溶液若有Fe3+剩余,则一定没有固体析出,因为无论析出的固体是铁还是铜,都会与三价铁离子反应,D正确;
故选B;
②由于铁先和三价铁离子反应,再与铜离子反应,最后溶液全部是氯化亚铁溶液,说明铜离子全部被反应,设20mL废液中含三价铁离子xmol,铜离子ymol,根据反应关系1.5x+x+y=0.06,2.72-28x-56y+64y=2.24,解得x=0.02mol,则原废液中三价铁离子浓度为=1mol/L。
17.(1) Fe 抑制Fe2+的水解
(2)Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O
(3) 防止空气进入C C 防止亚铁离子被氧化 B 85
【分析】根据题中信息可知,装置A是由CaCO3和稀盐酸制备二氧化碳装置;装置B吸收CO2中混有的HCl气体,FeSO4溶液与NH4HCO3溶液制备FeCO3,与甘氨酸的水溶液混合后在C中,由A的二氧化碳排尽装置内的空气,向C中滴入柠檬酸溶液并加热反应制备(NH2CH2COO)2Fe,D用来判断空气是否排尽,反应结束后过滤,滤液经蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥得到产品;据此解答。
【详解】(1)Fe2+易被空气中的O2氧化成Fe3+,实验室配制绿矾溶液时,为防止FeSO4被氧化变质,应加入的试剂为Fe,加入铁粉后,Fe3+可被铁粉还原为Fe2+且不引入杂质,即2Fe3++Fe=3Fe2+;Fe2+能发生水解,加入稀硫酸的目的是抑制Fe2+的水解;答案为Fe;抑制Fe2+的水解。
(2)Fe2+和发生反应生成FeCO3沉淀、CO2和H2O,该反应的离子方程式为Fe2++2=FeCO3↓+CO2↑+H2O;答案为Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O。
(3)①装置D中盛有的氢氧化钠溶液用于吸收二氧化碳,实验过程中装置D的导管需要一直浸入液面下防止空气进入C,空气中的氧气氧化亚铁离子,故答案为:防止空气进入C;
②A装置制备二氧化碳,Na2CO3和稀H2SO4反应过快,不易控制,CaCO3和稀H2SO4反应生成硫酸钙,硫酸钙微溶,会附着在碳酸钙表面,阻止反应的进行,应用碳酸钙和稀盐酸;答案为C。
③由题中信息可知,柠檬酸具有强还原性,还可防止Fe2+被氧化;答案为防止亚铁离子被氧化。
④由于甘氨酸亚铁易溶于水,难溶于乙醇,用乙醇洗涤产品可以减少产品的溶解,提高产率和纯度;答案为B。
⑤含0.10molFeSO4的绿矾溶液中Fe2+的物质的量为n(Fe2+)=0.10mol,因NH4HCO3溶液过量,根据Fe元素守恒可知生成(NH2CH2COO)2Fe的物质的量为0.10mol,质量为m[(NH2CH2COO)2Fe]=204g/mol×0.10mol=20.4g,则(NH2CH2COO)2Fe的产率为×100%=85%;答案为85。
18.(1)
(2)浓盐酸和二氧化锰反应消耗HCl,HCl易挥发
(3) 饱和食盐水 浓硫酸
(4)
【分析】浓盐酸和二氧化锰在加热条件下生成氯化锰、氯气、水,浓盐酸和二氧化锰反应制取的氯气中含有氯化氢、水蒸气,用饱和食盐水除氯气中的氯化氢,用浓硫酸干燥氯气。
【详解】(1)浓盐酸和二氧化锰在加热条件下生成氯化锰、氯气、水,发生反应的离子方程式为;
(2)浓盐酸和二氧化锰反应消耗HCl,HCl易挥发,所以反应过程中盐酸浓度变小;
(3)浓盐酸和二氧化锰反应制取的氯气中含有氯化氢、水蒸气,用饱和食盐水除氯气中的氯化氢,用浓硫酸干燥氯气,则瓶①②中应盛放的试剂分别是①饱和食盐水,②浓硫酸;
(4)氯气通入氢氧化钠溶液中生成氯化钠、次氯酸钠、水,反应的离子方程式为;
氯气通入氯化亚铁溶液中生成氯化铁,反应的离子方程式为。
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