第一章 物质及其变化　离子反应的综合应用 课时同步练（含解析）

　离子反应的综合应用
1.下列反应的离子方程式书写正确的是 (　)
A.氢氧化钡溶液与硫酸反应: H++OH-H2O
B.稀氨水中加入盐酸:OH-+H+H2O
C.碳酸钙溶于稀盐酸中:C+2H+H2O+CO2↑
D.硫酸铜溶液中加入氢氧化钠溶液:Cu2++2OH-Cu(OH)2↓
2. 下列离子方程式书写正确的是 (　)
A.醋酸溶液和碳酸钙反应:2H++CaCO3Ca2++CO2↑+H2O
B.铁粉与稀盐酸反应:2Fe+6H+2Fe3++3H2↑
C.Cu(OH)2与稀H2SO4反应:OH-+H+H2O
D.Na2CO3溶液和足量盐酸反应:C+2H+CO2↑+H2O
3.下列反应的离子方程式正确的是 (　)
A.向Ba(OH)2溶液中滴加稀硫酸:Ba2++OH-+H++SBaSO4↓+H2O
B.用稀盐酸除水垢中的氢氧化镁:Mg(OH)2+2H+Mg2++2H2O
C.用碳酸氢钠作为抗酸药中和胃酸:2H++CH2O+CO2↑
D.用H2SO4中和碱性废水:H2SO4+2OH-2H2O+S
4.下列关于离子方程式的评价合理的是 (　)
选项 离子方程式 评价
A 　NaHSO4溶液与Ba(OH)2溶液反应至S沉淀完全: 2H++S+Ba2++2OH BaSO4↓+2H2O 　正确
B 　向碳酸镁中加入足量稀盐酸:C+2H+CO2↑+H2O 　错误,碳酸镁不应写成离子形式
C 　向沸水中滴加饱和的氯化铁溶液至液体变为红褐色:Fe3++3H2OFe(OH)3↓+3H+ 　正确
D 　NaOH溶液中通入少量CO2反应:OH-+CO2HC 　正确
5.判断下列各组物质在溶液中的反应,可用同一离子方程式表示的是 (　)
A.Cu(OH)2与盐酸,Cu(OH)2与醋酸
B.NaHCO3溶液与盐酸,Na2CO3溶液与盐酸
C.石灰石与硝酸,石灰石与盐酸
D.BaCl2溶液与Na2SO4溶液,Ba(OH)2溶液与CuSO4溶液
6.在水溶液中能够大量共存的一组离子是 (　)
A.Mg2+、Al3+、OH-
B.Fe2+、Fe3+、S
C.Ba2+、N、C
D.Ag+、Ca2+、Cl-
7. 下列各组中的离子能大量共存的是 (　)
A.Cu2+、H+、N、S
B.Fe3+、K+、OH-、S
C.Ca2+、Na+、S2-、C
D.Ba2+、Ag+、Cl-、N
8. 在无色透明溶液中,下列离子组能够大量共存的是 (　)
A.H+、K+、OH-、Cl-
B.Mg2+、Cu2+、S、Cl-
C.N、Ba2+、N、S
D.Na+、K+、Cl-、C
9. 在碱性溶液中能大量共存且溶液为无色透明的是 (　)
A.K+、Mn、Na+、Cl-
B.K+、Na+、N、C
C.Na+、H+、N、S
D.Fe3+、Na+、Cl-、S
10.下列各组离子在给定条件下能大量共存的是 (　)
A.滴加无色酚酞呈红色的溶液中:Na+、K+、S、C
B.无色透明的溶液中:Cu2+、K+、S、N
C.滴加紫色石蕊溶液呈红色的溶液中:Na+、K+、C、N
D.强碱性溶液中:Na+、Mg2+、S、Cl-
11.下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是(　)
A.碳酸钠溶液中:N、Ca2+、Cl-、N
B.能使酚酞变红的溶液中:Na+、Ba2+、Cl-、N
C.含有大量HCl的溶液中:Na+、N、Cl-、OH-
D.无色透明溶液中:K+、N、S、Mn
12. 某固体混合物中可能含有K+、Na+、Cl-、C、S,将该固体溶解所得到的溶液进行如下实验:
图T1-1
下列说法中正确的是 (　)
A.该混合物一定是K2CO3和NaCl
B.该混合物可能是Na2CO3和KCl
C.该混合物可能是Na2SO4和Na2CO3
D.该混合物一定是Na2CO3和NaCl
13. 有甲、乙、丙三种溶液,进行如下操作:
图T1-2
则甲、乙、丙三种溶液中的溶质可能是 (　)
A.CaCl2、HNO3、AgNO3
B.BaCl2、H2SO4、MgCl2
C.CaCl2、HNO3、NaCl
D.BaCl2、HCl、Na2CO3
14.某无色透明溶液中可能含有下列离子中的几种:Na+、Mg2+、Cu2+、OH-、Cl-、C、N。现进行如下实验:
①用红色石蕊试纸检验,试纸变为蓝色。
②另取少量溶液逐滴滴加盐酸至过量,无气体放出,再加入BaCl2溶液后,没有沉淀生成。
③另取少量溶液用硝酸酸化后,加入AgNO3溶液有白色沉淀生成。
(1)根据上述实验推断:原溶液中肯定有　　　　　　　　,肯定没有　　　　　　,不能确定是否存在　　　　。
(2)写出操作③中生成白色沉淀的离子方程式:　　　　　　　　　　　　。
15. 某固体混合物可能由NaCl、K2SO4、FeCl2、CaCl2、K2CO3中的一种或几种混合而成,为鉴定其组成,依次进行如下实验:
①混合物中加入足量水得到无色透明溶液;
②上述溶液中滴加BaCl2溶液有白色沉淀产生;
③过滤,然后向上述白色沉淀中加盐酸时,沉淀全部溶解;
④往滤液中加AgNO3溶液时有白色沉淀产生且白色沉淀不溶于稀硝酸。
试判断:
(1)肯定存在的物质有　　　　　　。
(2)肯定不存在的物质有　 。
(3)可能存在的物质有　　　　　　。
(4)写出第②步实验中发生反应的离子方程式:　　　　　　　　　　　　。
(5)写出第④步实验中发生反应的离子方程式:　　　　　　　　　　　　。
16.现有NaCl、Na2SO4和NaNO3的混合溶液,选择适当的试剂将其转化为相应的沉淀或固体,从而实现Cl-、S和N的相互分离。相应的实验过程可用如图T1-3表示:
图T1-3
(1)写出上述实验过程中所用试剂的名称。
试剂1:　　　　　　;试剂2:　　　　　;试剂4:　　　　。
(2)恰当地控制试剂4的加入量的方法是 　 。
(3)加入过量试剂3的目的是　　　　　　　　　　　　　　　,反应的离子方程式为　 　 。
(4)在加入试剂4后,为获得固体D的实验操作④是　　　　　　　　　　　　　　　(填操作名称)。
　离子反应的综合应用
1.D　[解析] 氢氧化钡溶液与硫酸反应生成硫酸钡沉淀和水,正确的离子方程式应为 Ba2++2OH-+2H++SBaSO4↓+2H2O,A错误;一水合氨是弱碱,在离子方程式中要写化学式,正确的离子方程式应为NH3·H2O+H+N+H2O,B错误;CaCO3是难溶性盐,在离子方程式中要写化学式,正确的离子方程式应为CaCO3+2H+Ca2++H2O+CO2↑,C错误;硫酸铜、氢氧化钠都是可溶性物质,在溶液中都能拆成离子,离子方程式为Cu2++2OH-Cu(OH)2↓,D正确。
2.D　[解析] 醋酸为弱酸,醋酸溶液和碳酸钙的反应为2CH3COOH+CaCO3Ca2++CO2↑+H2O+2CH3COO-,A错误;铁粉与稀盐酸反应生成FeCl2和氢气:Fe+2H+Fe2++H2↑,B错误;Cu(OH)2是难溶性固体,Cu(OH)2与稀H2SO4反应为Cu(OH)2+2H+2H2O+Cu2+,C错误。
3.B　[解析] 向Ba(OH)2溶液中滴加稀硫酸,发生反应的离子方程式为Ba2++2OH-+2H++SBaSO4↓+2H2O,故A错误;用稀盐酸和氢氧化镁反应生成盐和水,其反应的离子方程式为Mg(OH)2+2H+Mg2++2H2O,故B正确;胃酸的主要成分是盐酸,能和碳酸氢钠反应,其反应的离子方程式为H++HCH2O+CO2↑,故C错误;H2SO4属于强酸,中和碱性废水的离子方程式为H++OH-H2O,故D错误。
4.B　[解析] NaHSO4溶液与Ba(OH)2溶液反应至S沉淀完全的离子反应为H++S+Ba2++OH-BaSO4↓+H2O,评价错误,故A不符合题意;向碳酸镁中加入足量稀盐酸的离子反应为MgCO3+2H+Mg2++CO2↑+H2O,评价正确,故B符合题意;向沸水中滴加饱和的氯化铁溶液至液体变为红褐色,得到Fe(OH)3胶体,离子反应为Fe3++3H2OFe(OH)3 (胶体)+3H+,评价错误,故C不符合题意;NaOH溶液中通入少量CO2的离子反应为2OH-+CO2C+H2O,评价错误,故D不符合题意。
5.C　[解析] HCl为强酸,可以用H+表示,醋酸为弱酸,不能用H+表示,所以二者不能用同一离子方程式表示,A错误;碳酸氢钠与盐酸反应的离子方程式为HC+H+CO2↑+H2O,Na2CO3与盐酸反应的产物与量有关,如盐酸过量时的离子方程式为C+2H+CO2↑+H2O,盐酸少量时的离子方程式为C+H+HC,二者不能用同一离子方程式表示,B错误;石灰石与硝酸、盐酸反应的离子方程式均为CaCO3+2H+Ca2++CO2↑+H2O,C正确;BaCl2和Na2SO4反应的离子方程式为S+Ba2+BaSO4↓,Ba(OH)2和CuSO4反应的离子方程式为S+Ba2++Cu2++2OH-Cu(OH)2↓+BaSO4↓,二者不能用同一离子方程式表示,D错误。
6.B　[解析] Mg2+、Al3+均与OH-反应生成沉淀,不能大量共存,A错误;Ba2+与C反应生成BaCO3沉淀而不能大量共存,C错误;Ag+与Cl-反应生成AgCl沉淀而不能大量共存,D错误。
7.A　[解析] Fe3+与OH-结合生成Fe(OH)3沉淀,不能大量共存,B错误;Ca2+与C结合生成CaCO3沉淀,不能大量共存,C错误;Ag+与Cl-结合生成AgCl沉淀,不能大量共存,D错误。
8.D　[解析] H+和OH-结合成水,不能大量共存,A错误;Cu2+为蓝色,无色溶液中Cu2+不能大量存在,B错误;Ba2+和S结合生成BaSO4沉淀,不能大量共存,C错误;该组离子之间不反应,则能够大量共存,且离子均为无色,D正确。
9.B　[解析] Mn呈紫红色,无色溶液中Mn不能大量存在,A错误;H+在碱性溶液中不能大量存在,C错误;Fe3+呈黄色,且Fe3+在碱性溶液中不能大量存在,D错误。
10.A　[解析] Cu2+不能在无色溶液中大量存在,B错误;滴加紫色石蕊溶液呈红色的溶液显酸性,C不能在酸性溶液中大量存在,C错误;强碱性溶液中,Mg2+与OH-结合生成Mg(OH)2沉淀,不能大量共存,D错误。
11.B　[解析] 碳酸钠溶液中含大量C,Ca2+与C结合生成CaCO3沉淀而不能大量共存,A错误;能使酚酞变红的溶液呈碱性,四种离子在碱性条件下可以大量共存,B正确;含有大量HCl的溶液呈强酸性,OH-与H+结合生成H2O而不能大量共存,C错误;无色透明溶液中,Mn不能大量存在,D错误。
12.B　[解析] 固体混合物可能含有K+、Na+、Cl-、C、S,加水溶解得到溶液,加入过量Ba(NO3)2,产生白色沉淀1,该沉淀溶于过量盐酸,则该沉淀是BaCO3,原固体中含有C,不含S。溶液1中加入AgNO3/HNO3,产生白色沉淀2,该沉淀是AgCl,则原固体混合物中含有Cl-。结合溶液呈电中性推测,至少含有Na+、K+中的一种,可能含有Na2CO3或K2CO3、NaCl或KCl,故原固体混合物的成分是Na2CO3和K2CO3至少有一种,且NaCl和KCl至少有一种。
13.A　[解析] 碳酸钠能与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀,加入过量硝酸,则沉淀完全溶解并产生气体,再加入硝酸银会产生氯化银白色沉淀,A正确;碳酸钠能与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀,加入过量硫酸,硫酸与碳酸钡反应生成硫酸钡沉淀,沉淀不会消失,B错误;碳酸钠能与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀,加入过量硝酸,则沉淀完全溶解并产生气体,再加入氯化钠不会产生白色沉淀,C错误;碳酸钠能与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀,加入过量盐酸,则沉淀完全溶解并产生气体,再加入少量碳酸钠,由于第二步加入过量盐酸,第三步不会产生碳酸钡沉淀,D错误。
14.(1)OH-、Na+、Cl-　Mg2+、Cu2+、C　N
(2)Ag++Cl-AgCl↓
[解析] (1)溶液为无色溶液,说明没有Cu2+,①用红色石蕊试纸检验,试纸变蓝色,说明溶液显碱性,肯定含有OH-,根据离子共存原则,肯定没有Mg2+;②另取少量溶液逐滴滴加盐酸至过量,无气体放出,说明没有C,再加入 BaCl2溶液后,没有沉淀生成;③另取少量溶液用硝酸酸化后,加入AgNO3溶液有白色沉淀生成,说明含有Cl-,根据溶液呈电中性,一定存在阳离子,溶液中肯定含有Na+,不能确定是否含有N。综上所述,原溶液中肯定有OH-、Na+、Cl-,肯定没有Cu2+、Mg2+、C,不能确定是否含有N。(2)操作③中生成白色沉淀的离子方程式:Ag++Cl-AgCl↓。
15.(1)K2CO3　(2)FeCl2、K2SO4、CaCl2　(3)NaCl
(4)Ba2++CBaCO3↓　(5)Ag++Cl-AgCl↓
[解析] ①混合物中加入足量水得到无色透明溶液,说明不含有色离子,则不存在FeCl2;②上述溶液中滴加BaCl2溶液有白色沉淀产生,说明含有K2SO4或K2CO3或二者都有;③过滤,然后向上述白色沉淀中加盐酸时,沉淀全部溶解,说明沉淀为BaCO3,则存在K2CO3,不存在K2SO4,也不存CaCl2,因为C与Ca2+会生成白色沉淀,与①中得到无色透明溶液不符;④往滤液中加AgNO3溶液时有白色沉淀产生且白色沉淀不溶于稀硝酸,说明滤液中含有氯离子,因为②中加入的物质中含有氯离子,则以上步骤不能说明是否含有NaCl。(1)肯定存在的物质有K2CO3。(2)肯定不存在的物质有FeCl2、K2SO4、CaCl2。(3)可能存在的物质有NaCl。(4)根据分析,第②步实验中钡离子和碳酸根离子反应生成碳酸钡沉淀,离子方程式为Ba2++CBaCO3↓。(5)第④步实验中,银离子和氯离子反应生成氯化银沉淀,离子方程式为Ag++Cl-AgCl↓。
16.(1)硝酸钡溶液　硝酸银溶液　硝酸
(2)测定溶液的pH为7或略小于7(或加硝酸至不再产生气泡为止)
(3)除去溶液中过量的Ba2+和Ag+　Ba2++CBaCO3↓、2Ag++CAg2CO3↓
(4)加热蒸发、冷却结晶、过滤
[解析] 硝酸盐都是可溶性的,所以加入试剂1、2产生的沉淀应该是硫酸盐和盐酸盐。若先加入硝酸银溶液,则会产生AgCl和Ag2SO4两种沉淀,所以应该先加入可溶性钡盐(最好选择硝酸钡溶液),产生BaSO4沉淀,再加入硝酸银溶液,将Cl-转化为AgCl沉淀,因为所加的试剂都是过量的,所以溶液中有过量的Ba2+和Ag+,则试剂3最好选用过量的碳酸钠溶液,以除去溶液中过量的Ba2+和Ag+,最后加入过量的硝酸将过量的Na2CO3转化为NaNO3,将溶液加热蒸发、冷却结晶、过滤即得纯净的NaNO3固体。