高中化学第三章物质在水溶液中的行为第4节离子反应(教案学案课件习题素材)(打包32套)鲁科版选修4

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名称 高中化学第三章物质在水溶液中的行为第4节离子反应(教案学案课件习题素材)(打包32套)鲁科版选修4
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资源类型 教案
版本资源 鲁科版
科目 化学
更新时间 2018-01-08 22:09:26

文档简介

第三章物质在水溶液中的行为第4节 离子反应第1课时
【教学目标】
知识与技能
1.理解离子反应的概念。
2.初步学会离子方程式的书写,并了解离子方程式的意义。
3.掌握复分解型离子反应发生的条件。
过程与方法
1.通过实验探究的方法,掌握离子反应实质和发生条件,并在此基础上分析离子反应方程式的书写方法。
2.学会运用观察、实验、查阅资料等多种手段获取信息,并运用比较、分类、归纳、概括等方法对信息进行加工。
情感态度价值观
1.通过学生自主探究获得知识,让学生体验科学知识的获得和形成的过程与方法,体会成功获得知识的乐趣。
2.通过实验激发学生学习化学的兴趣和情感,对学生进行透过现象看本质的辩证唯物主义教育。
【教学过程】
一、离子反应
1.定义
溶液中离子之间,以及离子与原子或分子之间发生的反应。
2.实质
溶液中某种或某些离子浓度变化。
3.表示方法
常用离子方程式来表示。
二、离子反应发生的条件
1.复分解型离子反应发生的条件
(1)生成沉淀:
①Na2SO4溶液与Ba(OH)2溶液混合的离子反应:
Ba2++SO===BaSO4↓。
②向MgCO3悬浊液中加入NaOH溶液的离子反应:
MgCO3+2OH-===Mg(OH)2+CO。
(2)生成弱电解质:
①NaOH与盐酸混合:H++OH-===H2O。
②盐酸与CH3COONa混合:
H++CH3COO-===CH3COOH。
③向NH4NO3稀溶液中加入NaOH溶液:
NH+OH-===NH3·H2O。
(3)生成气体:
①Na2CO3溶液与稀硫酸混合:
CO+2H+===H2O+CO2↑。
②浓NH4NO3溶液中加入浓NaOH溶液:
NH+OH-===NH3↑+H2O。
2.氧化还原型离子反应
(1)非原电池、电解池的反应:
在溶液中,具有氧化性和还原性的离子相遇时,二者能发生氧化还原反应而使离子浓度降低,例如:
①向FeCl2溶液中加入酸性KMnO4溶液,离子方程式为 5Fe2++MnO+8H+===5Fe3++Mn2++4H2O。
②向CuSO4溶液中加入锌片,离子方程式为
Zn+Cu2+===Zn2++Cu。
③FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板,离子方程式为
2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+。
(2)原电池、电解池反应:
①原电池:Cu-Zn-H2SO4。
电极反应式:负极:Zn-2e-===Zn2+,
正极:2H++2e-===H2↑
总反应:Zn+2H+===Zn2++H2↑。
②电解池:电解饱和食盐水。
阳极:2Cl--2e-===Cl2↑。
阴极:2H++2e-===H2↑。
总反应:2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑。
三、[思考探究]
某同学探究电解质溶液中离子反应的条件,设计实验如下:
在水槽中加入200 mL 0.2 mol·L-1的H2SO4溶液,同时将一个表面光滑的小球放入溶液,小球悬浮于溶液中。
问题思考: 
(1)闭合开关K,向溶液中逐滴加入200 mL 0.2 mol·L-1的Ba(OH)2溶液有何现象?
【提示】 向溶液中加入Ba(OH)2溶液,H2SO4+Ba(OH)2===BaSO4↓+2H2O,反应过程中溶质不断减少直到没有。小球不断下沉,检流计指针偏转角变小到零,溶液中有白色沉淀。
(2)若将Ba(OH)2溶液改为Na2CO3溶液,试推测实验过程中检流计的变化有何不同?
【提示】 若改为Na2CO3溶液,则反应过程中Na2CO3+H2SO4===Na2SO4+H2O+CO2↑,n(H2SO4)=n(Na2SO4),只是随着溶液体积增大,离子浓度在逐渐变小,变小幅度比滴加Ba(OH)2幅度小,因此检流计指针偏转角缓慢变小,且不会减小到零。
(3)由上述实验可得出离子反应的条件是什么?
【提示】 生成沉淀、气体、难电离物质(弱电解质)。
四、溶液中离子能否大量共存的判断
1.原则
离子间能发生反应,即离子浓度明显减小,则不能大量共存。
2.类型
(1)复分解反应型
①生成气体,如H+与CO、SO、S2-、HCO、HSO、HS-等;②生成沉淀;③生成弱电解质。
(2)氧化还原型
如①MnO与Cl-、Br-、I-、S2-、HS-、Fe2+、SO、HSO等;
②NO(H+)与Br-、I-、S2-、HS-、Fe2+、SO、HSO等;
③ClO-与Br-、I-、S2-、HS-、Fe2+、SO、HSO等;
④Fe3+与I-、S2-、HS-、SO、HSO等。
(3)水解互促型
如①Fe3+与CO、HCO、ClO-、[Al(OH)4]-、SiO等;
②Al3+与S2-、HS-、CO、 HCO、ClO-、[Al(OH)4]-、SiO等;
③NH与ClO-、[Al(OH)4]-、SiO等;
④Mg2+与S2-、HS-、[Al(OH)4]-、SiO等。
(4)配合型:如Fe3+与SCN-等。
3.题给条件
(1)酸碱性条件
如①酸性条件:强酸性、pH=1、pH试纸变红等。
②碱性条件:强碱性、pH=13、pH试纸变蓝等。
③酸性或碱性条件:水电离出的[H+]=10-a(a>7) mol·L-1的溶液、与Al反应放出H2的溶液、与HCO反应的溶液等。
(2)无色透明溶液。
有色离子有MnO、Fe3+、Fe2+、Cu2+等。
(3)因发生氧化还原反应不能共存。
五、离子方程式的书写
1.书写要点:抓住一易、两等、三查
(1)一易:易溶的强电解质(强酸、强碱和大多数可溶性盐)以实际参加反应的离子符号表示;其他物质(非电解质、弱电解质、难溶物、气体、单质、氧化物等)用化学式表示。
(2)两等:离子方程式两边的原子个数、电荷总数均应相等。
(3)三查:检查各项是否都有公约数,是否漏写必要的反应条件,是否漏写离子反应。
2.与量有关的离子方程式的书写注意问题
(1)要注意“过量”、“少量”、“等物质的量”、“适量”、“任意量”以及滴加顺序对离子方程式的影响。
(2)以量少的为标准,一般将少量物质的物质的量,先定为“1 mol”,确定另一种物质参加反应的离子的物质的量。同时少量物质参加反应的离子系数之比要符合化学式。
六、检测题
1.能在水溶液中大量共存的一组离子是(  )
A.H+、I-、NO、SiO
B.Ag+、Fe3+、Cl-、SO
C.K+、SO、Cu2+、NO
D.NH、OH-、Cl-、HCO
2.下列离子组中,因发生氧化还原反应而不能大量共存的是 (  )
A.Fe3+、NH、CH3COO-、Cl-
B.Ba2+、Na+、SO、Cl-
C.H+、NO、SO、Na+
D.HCO、OH-、Cl-、Ca2+
3.水溶液中能大量共存的一组离子是(  )
A.NH、Ba2+、Br-、CO
B.Cl-、SO、Fe2+、H+
C.K+、Na+、SO、MnO
D.Na+、H+、NO、HCO
4.制备(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O的实验中,需对过滤出产品的母液(pH<1)进行处理。室温下,分别取母液并向其中加入指定物质,反应后的溶液中主要存在的一组离子正确的是(  )
A.通入过量Cl2:Fe2+、H+、NH、Cl-、SO
B.加入少量NaClO溶液:NH、Fe2+、H+、SO、ClO-
C.加入过量NaOH溶液:Na+、Fe2+、NH、SO、OH-
D.加入过量NaClO和NaOH的混合溶液:Na+、SO、Cl-、ClO-、OH-
5. 下列是离子反应的写出离子方程式
(1)实验室用NH4Cl和熟石灰共热制氨气:____________________________;
(2)氧化铁溶于稀硫酸:_______________________________________;
(3)醋酸与氨水反应:______________________________________;
(4)小苏打加入NaHSO4溶液中:____________________________________;
(5)小苏打与NaOH溶液:_____________________________________;
(6)CuSO4溶液与Ba(OH)2溶液反应:_____________________________________。
.
参考答案
1. 【解析】 A组H+与SiO反应生成H2SiO3(或H4SiO4)沉淀,I-易被HNO3(H+、NO)氧化;B组Ag+与Cl-反应生成AgCl沉淀,Ag+与SO反应生成Ag2SO4沉淀(Ag2SO4微溶);D组NH与OH-反应生成NH3·H2O(弱电解质),OH-与HCO反应生成CO和弱电解质H2O。
【答案】 C
2. 【解析】 在含NO的强酸性溶液里不能大量共存的常见离子有I-、Br-、S2-、SO、Fe2+等。
【答案】 C
3. 【解析】 A.Ba2+与CO能反应生成BaCO3沉淀,不能大量共存。B.SO与H+能反应生成SO2和H2O,SO与Fe2+能生成沉淀FeSO3,不能大量共存。C.离子之间不反应,可以大量共存。D.H+与HCO能反应生成CO2和H2O,不能大量共存。
【答案】 C
4. 【解析】 A项中,Cl2有强氧化性,能氧化Fe2+:Cl2+2Fe2+===2Fe3++2Cl-;B项中,ClO-不能和Fe2+、H+共存;C项中,OH-不能和Fe2+、NH共存:Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓、NH+OH-===NH3·H2O;D项中,离子间能大量共存。
【答案】 D
5. 【答案】 (1)不是离子反应
(2)Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O
(3)CH3COOH+NH3·H2O===CH3COO-+NH+H2O
(4)HCO+H+===CO2↑+H2O
(5)HCO+OH-===CO+H2O
(6)Cu2++SO+Ba2++2OH-===BaSO4↓+Cu(OH)2↓
第三章物质在水溶液中的行为第4节 离子反应第1课时
【教学目标】
1.了解离子反应概念和离子反应发生的条件。
2.运用离子反应发生的条件,判断离子在溶液中能否大量共存。(重点)
3.综合运用电解质电离、离子反应发生的条件,判断离子方程式书写正误。(重难点)
【教学过程】
一、离子反应发生的条件
1.分析能否发生复分解反应:
(1)由于生成沉淀而不能共存:两种或两种离子相互反应,由难溶或微溶物质生成时,这些离子不能共存。
如:①Ba2+、Mg2+、Ca2+、Ag+等不能与CO32-、SO42-、PO43-等大量共存。②Mg2+、Fe2+、Fe3+、Al3+、Zn2+、Cu2+、Ag+等不能与OH-大量共存;③Ag+不能与Cl-、Br-、I-大量共存④S2-不能与碱金属离子和NH4+以外的其他大多数金属离子共存。
(2)由于生成气体而不能大量共存。如:CO32-、HCO3-、SO32-、?HSO3-、S2-、HS-等易挥发的弱酸酸根离子与H+不能大量共存。
(3)由于生成弱电解质而不能大量共存。如:OH-、CH3COO-、PO43-、H2PO4-、HPO42-、F-、ClO-、AlO2-、SiO32-、CN-、S2-、C17H35COO-、???????O-等与H+?不能大量共存。又如:弱酸的酸式酸根HCO3-、HPO42-、H2PO4-、HS-、HSO3-及NH4+不能与OH-大量共存。
2. 分析能否发生水解互促反应
两种水解性质相反的离子,在水溶液中相互促进对方的水解,而不能大量共存。即能水解的阳离子和能水解的阴离子之间由于发生水解互促反应而不能大量共存。如:
?????S2-????????????SO32-?????????????????????????????
?????AlO2-?????????AlO2-???????????Fe3+??????????AlO2-??
Al3+???HCO3-???Fe3+??HCO3-????AlO2-?Al3+????NH4+?????????????
?????CO32-?????????CO32-???????????NH4+?????????SiO32-???
?????HSO3-?????????HSO3-????????????????????????
?????SO32-??????????????????????????????????
AlO2-?与HCO3-也不能大量共存。
向NaAlO2溶液中加入NaHCO3溶液产生白色沉淀,该过程可以理解为:
AlO2-+2H2O≒Al(OH)3+OH-?????HCO3-+ OH-= CO32-+ H2O
总式可表述为:AlO2-+ HCO3-+ H2O =Al(OH)3↓+ CO32-
3. 分析能否发生氧化还原反应:
(1)强还原性的离子和强氧化性的离子因发生氧化还原反应而不能大量共存。如S2-、HS-、SO32-、I-和Fe3+不能大量共存。
(2)无论溶液酸碱性如何,MnO4-、*Cr2O72-、ClO-与S2-、HS-、SO32-、I-和Fe2+不能大量共存;注MnO4-、*Cr2O72-、ClO-在酸性条件氧化性更强(*Cr2O72-一般不作要求)。
(3)S2-?和SO32-在碱性条件下可以共存,但在酸性条件下,由于发生
2S2-?+SO32-+6H+=3S↓+3H2O而不能共存。
①H+和S2O32-不能共存。
②要特别注意H++NO3-的组合,具有强氧化性。
4. 分析能否发生络合反应:
由于两种离子在溶液中发生络合反应而不能大量共存。如:
Fe3+?、Fe2+与SCN-不能大量共存。Fe3+与?????????O-不能大量共存。
5.注意题目中的附加条件,如“无色透明溶液”,“酸性溶液”,“碱性溶液”,“pH=1的溶液”,“若溶液能与铝反应放出氢气”,“水电离的浓度是10-a(如25℃:10-a<10-7)”。另外,在审题时还应看清能大量共存,还是不能大量共存,或因“某某”反应不能大量共存等。
二、离子方程式的书写及正误判断。
离子方程式的书写正误判断
一、依据四原则
(1)客观事实原则
  如2Fe + 6H+ ==== 2Fe3+ + 3H2↑,错在H+不能把Fe氧化成Fe3+,而只能氧化成Fe2+。应为:Fe + 2H+ ==== Fe2+ + H2↑。
(2)质量守恒原则
  如Na + H2O====Na+ + OH- + H2↑,错在反应前后H原子的数目不等。应为:2Na + 2H2O ==== 2Na+ + 2OH- + H2↑。
(3)电荷守恒原则
  如Fe3+ + Cu ==== Fe2+ + Cu2+,错在左右两边电荷不守恒。应为:2Fe3+ + Cu ====2Fe2+ + Cu2+。
(4)定组成原则
  如稀硫酸与Ba(OH)2溶液反应:H+ + SO42- + Ba2+ + OH- ==== BaSO4↓ + H2O,错在SO42-和H+,Ba2+和OH-未遵循1:2这一定组成。应为:2H+ + SO42- + Ba2+ + 2OH- ====BaSO4↓+ 2H2O。
二、看拆分正误
(1)能拆分的物质
  如Ca(HCO3)2 + 2H+ ====Ca2+ + 2CO2↑ + 2H2O,错在未将Ca(HCO3)2拆分成Ca2+ 和HCO3-。应为:HCO3- + H+ ====CO2↑ + H2O。
  可见:能拆分的物质一般为强酸(如盐酸HCl)、强碱(如氢氧化钠NaOH)、和大多数可溶性盐(氯化钠NaCl)等强电解质
(2)不能拆分的物质
1.难溶物不拆
例l:向碳酸钙中加入过量盐酸。
  错误:CO32- + 2H+= CO2 +H2O
  原因:CaCO3难溶于水,像BaSO4.AgCl、Cu(OH)2.H2SiO3等在书写离子方程式时均不能拆开,应写成化学式.
  正确:CaCO3 + 2H+ = CO2 + Ca2+ + H2O
2.微溶物作生成物不拆
例2:向氯化钙溶液中加入硫酸钠溶液。
  错误:该反应不能发生 .
  原因:CaSO4是微溶物,像Ag2SO4.MgCO3.Ca(OH)2等微溶物,若作为生成物在书写离子方程式时均不能拆开,应写成化学式。
  正确:SO42- + Ca2+ = CaSO4
  说明:微溶物作反应物,浓度较小时拆成离子式,浓度较大时应写成化学式。
3.弱电解质不拆
例3:向氯化铝溶液中加入过量氨水。
  错误:Al3+ + 3OH-=Al(OH)3
  原因:氨水为弱电解质,像H2O、HF、CH3COOH等弱电解质在书写离子方程式时均不能拆开,应写成化学式。
  正确:Al3+ + 3NH3·H2O=Al(OH)3 + 3NH4+
4.氧化物不拆
例4:将氧化钠加入水中。
  错误:O2- + H2O=2OH-
  原因:Na2O是氧化物,氧化物不论是否溶于水在书写离子方程式时均不能拆开,应写成化学式。
  正确:Na2O+H2O=2Na+ + 2OH-
5.弱酸的酸式酸根不拆
  例5:向碳酸氢钠溶液中加入稀盐酸。
  错误:2H+ + CO32- = CO2 + H2O
  原因.HCO3-是弱酸H2CO3的酸式酸根,像HSO3-,、HS-、H2PO4-等离子在书写离子方程式时均不能拆开,应写成化学式。
  正确:HCO3- + H+ = CO2 + H2O
  注意:对于强酸的酸式盐,如NaHSO4其阴离子在稀溶液中应拆开写成
  H+与SO42—形式,在浓溶液中不拆开,仍写成HSO4—。
  6.固相反应不拆
  例6:将氯化铵固体与氢氧化钙固体混合加热。
  错误:NH4+ + OH- = NH3 + H2O
  原因:写离子反应的前提是在水溶液中或熔融状态下进行的反应,固体与固体的反应尽管是离子反应,只能写化学方程式,不写离子方程式。
  正确:2NH4Cl+Ca(OH)2 =CaCl2 + 2NH3 +2H2O(化学反应方程式)
  7.非电解质不拆
  蔗糖、乙醇等大多数有机物是非电解质,在书写离子方程式时均不能拆开,应写分子式。
三、分析量的关系
  如把过量的NaHCO3溶液与Ca(OH)2溶液混合:HCO3- + Ca2+ + OH- ====CaCO3↓ + H2O,错在未考虑反应物中量的关系。应为:2HCO3- + Ca2+ + 2OH- ==== CaCO3↓ + 2H2O +CO32-。
  四、查看是否有忽略隐含反应
  如将少量SO2通入漂白粉溶液中:H2O + SO2 + Ca2+ + 2ClO- ==== CaSO3↓ + 2HClO,错在忽略了HClO可以将+4价的硫氧化。应为: Ca2+ + 2ClO- + SO2 + H2O ==== CaSO4↓ + H+ + Cl- + HClO。
  ①所有氧化物和过氧化物一律写化学式,初学者易忽略只有易溶且易电离的电解质用离子符号表示,往往将许多不可溶的强电解质拆开,导致错误。这里必须清楚,像过氧化钠、氧化钠等活泼金属氧化物或过氧化物,虽然是易溶的电解质,但是不可拆。
  ②还有像碳酸氢钠,属于可溶的强电解质,但是有时(例如向饱和碳酸钠中通二氧化碳)也写作化学式,那就要看它主要是以固态物质形式存在,还是在溶液中以离子形式存在。
  ③强酸的酸式盐如硫酸氢钠要拆成钠离子、氢离子和硫酸根离子(高中只有硫酸氢盐属此类);弱酸酸式盐如碳酸氢钠则拆成钠离子和碳酸氢根离子(碳酸、磷酸、亚硫酸等的酸式盐皆属此类)。
  ④弱电解质、非电解质、氧化物、单质、沉淀、气体都不能拆。
『特别提醒』离子方程式书写中常见的错误类型:
  ①不符合客观事实,如:
  Fe与HCl反应写成“2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑”
  稀H2SO4与Ba(OH)2反应写成“Ba2++OH-+H++SO42-=BaSO4↓+H2O”
  ②配平有误:
  质量不守恒,如:Zn+2Fe3+=Fe+3Zn2+
  电荷不守恒,如:Al+2H+=Al3++H2↑
  电子不守恒,如:2MnO4-+3H2O2+6H+=2Mn2++5O2↑+8H2O
  ③拆分有误:如醋酸与碳酸钙反应写成“CO32-+2H+=CO2↑+H2O”
四、检测题
1. 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-
2. 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++SO===BaSO4↓+2H2O
③Cl2+H2O===H++Cl-+HClO
④CO+2H+===CO2↑+H2O
⑤Ag++Cl-===AgCl↓
A.只有③ B.②③
C.③⑤ D.①④
3. 能正确表示下列反应的离子方程式为 (  )
A.碳酸氢钠溶液中滴入氢氧化钙溶液:HCO+OH-===CO+H2O
B.二氧化硫通入次氯酸钠溶液:SO2+ClO-+OH-===SO+Cl-+H2O
C.硫化钡加入稀硫酸:BaS+2H+===H2S↑+Ba2+
D.新制的氧化铝可溶于氢氧化钠溶液:Al2O3+2OH-+H2O===2[Al(OH)4]-
4. 常温下,某未知溶液中=1×1012,且含有大量Al3+和NO,检
验此溶液中是否大量存在以下6种离子:①SiO、②NH、③Fe2+、④Na+、⑤HCO、⑥Cl-,其中不必检验就能加以否定的离子是(  )
A.①③⑤ B.②③④
C.①②⑥ D.④⑤⑥
5. 下列反应的离子方程式书写正确的是(  )
A.将Al条投入NaOH溶液中:Al+OH-+H2O===AlO+H2↑
B.铜溶于稀硝酸中:Cu+4H++2NO===Cu2++2NO2↑+2H2O
C.碳酸氢钙溶液中加入过量的氢氧化钠溶液:HCO+OH-===CO+H2O
D.向碳酸钠溶液中逐滴加入与之等体积等物质的量浓度的稀醋酸:CO+CH3COOH===CH3COO-+HCO
6. 溶液含有①NO ②HCO ③SO ④Br- ⑤SO五种阴离子;向其中通入过量氯气后,溶液中的离子浓度基本保持不变的是(忽略溶液体积的变化)(  )
A.①        B.①②④
C.①③⑤   D.①③④⑤
7. 某溶液中大量存在如下五种离子:NO、SO、Fe3+、H+、M,它们的物质的量之比依次为n(NO)∶n(SO)∶n(Fe3+)∶n(H+)∶n(M)=2∶3∶1∶3∶1,则M可能是(  )
A.Al3+   B.Mg2+
C.CO   D.Ba2+
参考答案
1. 【解析】 氯化钠在溶解于水时即能电离出Na+和Cl-,电解质的电离无需外加电流的作用,选项A说法错误;硫酸钡虽难溶于水,但硫酸钡溶于水的部分是完全电离的,因此硫酸钡属于强电解质,选项B说法正确;二氧化碳溶于水生成的碳酸能部分电离,碳酸是弱电解质,而二氧化碳是非电解质,选项C说法错误;硫酸钠在水中的电离方程式应为Na2SO4===2Na++SO,选项D错误。
【答案】B
2. 【解析】离子方程式可表示一类反应,如①可表示金属铁与可溶性铜盐反应,②可表示硫酸或硫酸氢盐与氢氧化钡反应,④可表示可溶性碳酸盐与强酸反应,⑤可表示可溶性银盐与盐酸或盐酸盐反应。
【答案】A
3. 【解析】解析 A中忽略了碳酸钙的生成;B中没配平离子方程式;C中忽略了硫酸钡的生成。
【答案】D
4. 【解析】 常温下,c(H+)/c(OH-)=1×1012,c(H+)·c(OH-)=1×10-14,联立解得c(H+)=0.1 mol/L,故该溶液呈酸性。又因所给溶液中含有NO,故SiO、Fe2+、HCO不能大量存在。
【答案】A
5. 【解析】 铝与氢氧化钠溶液反应的离子方程式应为2Al+2OH-+2H2O===2AlO+3H2↑,故A错误;铜与稀硝酸反应生成NO,故B错误;碳酸氢钙溶液与过量的氢氧化钠溶液反应的离子方程式应为Ca2++2HCO+2OH-===2H2O+CaCO3↓+CO,故C错误。
【答案】D
6. 【解析】Cl2具有强氧化性,可将SO、Br-分别氧化成SO和Br2。氯气溶于水使溶液呈酸性,HCO与H+反应生成CO2和H2O。
【答案】A
7. 【解析】解析 因2×(-1)+3×(-2)-(3×1+1×3)=-2,所以M为二价阳离子;而Ba2+与SO不能大量共存。
【答案】B
第三章物质在水溶液中的行为第4节 离子反应第1课时
一、选择题
1.向等物质的量浓度的HCl、AlCl3、NH4Cl、MgCl2混合溶液中逐滴加入1 mol·L-1的NaOH溶液,生成沉淀的物质的量与加入NaOH溶液的体积关系如图所示。下列有关说法正确的是(  )
A. 在0~a段加入的NaOH溶液与NH4Cl反应
B. 在b~c段加入NaOH溶液发生反应的离子方程式为Al3++3OH-=== Al(OH)3↓
C. 在d~e段加入NaOH溶液发生反应的离子方程式为Al3++4OH-===AlO+2H2O
D. 在滴加NaOH溶液全过程中主要粒子参与反应的先后顺序是H+、Al3+、Mg2+、NH、Al(OH)3
2.下列反应离子方程式正确的是(  )
A. 钠和水反应:Na+2H2O=Na++2OH-+H2↑
B. NaHCO3溶液中加过量Ca(OH)2溶液:Ca2++2OH-+2HCO3-=CaCO3↓+CO32-+2H2O
C. 向氢氧化钡溶液中加入稀硫酸:Ba2++OH-+H++SO42-=BaSO4↓+H20
D. 向NaAlO2溶液中通入过量CO2:AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-
3.向等物质的量浓度的NaOH和Na2CO3的混合溶液中加入稀盐酸。下列离子方程式与事实不相符的是(  )
A. OH-+CO+2H+===HCO+H2O
B. 2OH-+CO+3H+===HCO+2H2O
C. 2OH-+CO+4H+===CO2↑+3H2O
D. OH-+CO+3H+===CO2↑+2H2O
4.下列反应离子方程式正确的是(  )
A. 过量石灰水与碳酸氢钠溶液反应:Ca2++2HCO3-+2OH-=CaCO3↓+CO32-+2H2O
B. 次氯酸钙溶液中通入过量SO2:Ca2++2ClO-+SO2+H2O=2HClO+CaSO3↓
C. 向氯化铝溶液中滴加过量氨水:A13++4NH3 ? H2O=AlO2-+4NH4++2H2O
D. FeSO4酸性溶液暴露在空气中:4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O
5.下列反应的离子方程式,正确的是( )
A. Fe溶于稀盐酸:2Fe+6H+ = 2Fe3++3H2↑
B. 用小苏打治疗胃酸过多:CO32-+2H+=CO2+H2O
C. 用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板上铜:Fe3++Cu=Fe2++Cu2+
D. 铝与浓氢氧化钠溶液反应:2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2
6.钠与水的反应属于( )
①氧化还原反应;②离子反应;③放热反应
A. ①②③ B. ①② C. ②③ D. ①③
7.在碱性溶液中能大量共存且溶液为无色透明的一组离子是(  )
A. K+、Na+、Cl-、CO32- B. NH4+、Na+、Cl- 、SO42-
C. Na+、HCO3-、NO3-、SO42 - D. K+、MnO4-、Na+、Cl-
8.下列离子方程式书写正确的是( )
A. NaHCO3溶液中加入稀HCl:CO+2H+===CO2↑
B. 碳酸钠溶液显碱性:CO+H2OHCO+OH-
C. Na2O2溶于水产生O2:Na2O2+H2O===2Na++2OH-+O2↑
D. 碳酸氢钠溶液中滴入氢氧化钙溶液:HCO+OH-===CO+H2O
9.下列说法错误的是(  )
A. 常温下,0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液中,由水电离出的c(H+)为1.0×10-13 mol·L-1
B. pH=2与pH=1的CH3COOH溶液中c(H+)之比为1∶10
C. 常温下,等体积pH=12的NaOH溶液和pH=2的CH3COOH溶液混合,混合后溶液的pH<7
D. 25 ℃时,完全中和50 mL pH=3的H2SO4溶液,需要pH=11的NaOH溶液50 mL
10.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. pH=1的溶液:Na+、K+、MnO4-、SO42-
B. 0.1mol·L-1FeCl3溶液:K+、NH4+、I-、SCN-
C. 使酚酞变红色的溶液:Na+、Al3+、CO32-、Cl-
D. 由水电离的c(H+)=1×10-13mol·L-1的溶液:K+、Na+、AlO2-、CO32-
11.向等物质的量浓度的NaOH和Na2CO3的混合溶液中滴加稀盐酸。下列离子方程式与事实不相符的是(  )
A. OH-+CO32-+2H+=HCO3-+H2O
B. 2OH-+CO32-+3H+=HCO3-+2H2O
C. 2OH-+CO32-+4H+=CO2↑+3H2O
D. OH-+CO32-+3H+=CO2↑+2H2O
12.下列解释事实的方程式不正确的是(  )
A. 碳酸钠溶液显碱性:CO+H2OHCO+OH-
B. 0.1 mol·L-1氨水的pH为11:NH3·H2ONH+OH-
C. “84消毒液”和“洁厕灵”(主要成分为盐酸)混合使用会产生有毒气体:CO+5Cl-+6H+===3Cl2↑+3H2O
D. 一定条件下,0.1 mol N2和0.3 mol H2充分反应放出热量小于9.2 kJ:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92 kJ·mol-1
13.25 ℃时,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是(  )
A. 0.1 mol·L-1Ca(NO3)2溶液中:Na+、NH、CO、CH3COO-
B. 能使甲基橙变红的溶液中:K+、Na+、NO、Cl-
C. 3% H2O2溶液中:Fe2+、H+、SO、Cl-
D. 0.1 mol·L-1KSCN溶液中:Fe3+、NH、Br-、SO
14.常温下,下列各组离子一定能大量共存的是(  )
A. pH>7的溶液中:Na+、Mg2+、SO、I-
B. 使甲基橙试液变红的溶液中:Al3+、Cu2+、NO、SO
C. 由水电离出的c(H+)=1.0×10-13mol·L-1的溶液中:Na+、CO、SO、Cl-
D. 加铝粉能产生大量H2的溶液中:Na+、NH、NO、Cl-
二、非选择题
15. (1)①在淀粉碘化钾溶液中,滴加少量次氯酸钠碱性溶液,立即会看到溶液变蓝色,这是因为________,离子方程式为__________________;
②在碘和淀粉形成的蓝色溶液中,滴加亚硫酸钠碱性溶液,发现蓝色逐渐消失,这是因为________,离子方程式是__________________;
③对比①和②实验所得的结果,将I2、ClO-、SO按氧化性由强到弱的顺序排列为______________;
(2)设计实验证明以下事实并写出化学反应方程式。
①浓硫酸的氧化性比稀硫酸强____________;
②氯化铁溶液中Fe3+的氧化性比硫酸铜溶液中的Cu2+强_____________;
③铁的还原性比铜强____________。
16. 现有下列8种物质:①Na2CO3 ②NaHCO3 ③HCl ④NH4HCO3 ⑤C2H5OH ⑥Al ⑦食盐水 ⑧CH3COOH
(1)上述物质中属于强电解质的是________(填序号),属于弱电解质的是________(填序号),能跟盐酸反应又能跟NaOH溶液反应的是________(填序号) ;
(2)④与足量的NaOH浓溶液在加热条件下反应的离子方程式为_________________;
(3)⑥与NaOH溶液反应的离子方程式为____________________。
17. 某河段两岸有甲、乙两家工厂,排出的废水中分别含有下列离子中的三种:K+、Ag+、Fe3+、OH-、Cl-、NO3-等,经测定,甲厂的废水呈明显碱性,则甲厂废水含有的三种离子是 ______ ,乙厂的废水含有的三种离子是 ______ 。
18. 现有浓度均为0.1mol·L-1的下列溶液:①硫酸、②醋酸、③氢氧化钠、④醋酸钠。请回答下列问题:
(1)25℃时,①中由水电离出的H+浓度为_____mol·L-1;
(2)④中各离子浓度由大到小的顺序是_____;
(3)②和④等体积混合所得溶液中:c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=_____mol·L-1;
(4)已知t℃时,Kw=1×10-13,则t℃(选填“>”、“<”或“=”)_____25℃;
在t℃时,将pH=11的NaOH溶液a L与pH=1的H2SO4溶液b L混合(忽略混合后溶液体积的变化),若所得混合溶液的pH=2,则a∶b=_____。
19. 工业废水中常含有一定量的Cr2O72-和CrO42-,它们会对人类及生态系统产生很大的伤害,必须进行处理。常用的处理方法有还原沉淀法,该法的工艺流程为:
(1)制备该工艺流程需用Fe2+
甲同学方案:
用部分生锈的废铁屑与稀硫酸反应制备Fe2+,检验溶液中是否含有Fe3+试剂是(_______);
A.铁氰化钾 B.硫氰化钾 C.酸性高锰酸钾溶液
制备中除发生反应Fe+2H+ Fe2++H2↑外,其他可能反应的离子方程式为___________;
乙同学方案:
把一块纯净的铁片插入装有稀硫酸的烧杯里,可观察到铁片上有气泡,在平行插入一块铜片,可观察到铜片上______(填“有”或“没有”)气泡产生,再用导线把铁片和铜片连接起来,组成一个原电池,正极的电极反应式为______________________;
(2)工艺流程中第①步存在平衡:2CrO42-(黄色)+2H+Cr2O72-(橙色)+H2O,若平衡体系的pH=2,则溶液显________色;
(3)工艺流程中第②步中,还原1mol Cr2O72-离子,需要_______mol的FeSO4·7H2O;
(4)工艺流程中第③步生成的Cr(OH)3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡:
Cr(OH)3(s)Cr3+(aq)+3OH-(aq)
常温下,Cr(OH)3的溶度积Ksp=10-32,要使c(Cr3+)降至10-5mol/L,溶液的pH应调至__________;
(5)已知AgCl、Ag2CrO4(砖红色)的Ksp分别为2×10-10和2.0×10?12。分析化学中,测定含氯的中性溶液中Cl-的含量,以K2CrO4作指示剂,用AgNO3溶液滴定。滴定过程中首先析出沉淀_____,当溶液中Cl?恰好完全沉淀(浓度等于1.0×10?5 mol·L?1)时,此时溶液中c(CrO42?)等于______ mol·L?1。
参考答案
1.【答案】D
【解析】A.0~a段加入的NaOH溶液与HCl的反应,A错误;B.b~c段加入的NaOH发生反应Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓,B错误;C.d~e段加入的NaOH溶液发生的反应为Al(OH)3+OH-=AlO2-+H2O,C错误;D.对应的电解质越难电离,越易与OH-反应,五种微粒中,能与OH-反应的有H+,Al3+,Mg2+,NH4+,Al(OH)3其中H+最易与OH-反应,其次为Al3+,Mg2+,反应后生成水、氢氧化铝和氢氧化镁,接着是NH4+,最后溶解Al(OH)3,D正确;答案选D。
2.【答案】D
【解析】A.钠和水反应生成氢氧化钠和氢气,正确的离子方程式为:2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑,故A错误;B.NaHCO3溶液中加过量Ca(OH)2溶液,离子方程式:Ca2++OH-+HCO3-═CaCO3+H2O,故B错误;C.向氢氧化钡溶液中加入稀硫酸发生的离子反应方程式为Ba2++2OH-+2H++SO42-=BaSO4↓+2H20,故C错误;D.NaAlO2溶液中通入过量CO2制Al(OH)3,反应的离子方程式为:AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-,故D正确;故选D。
点睛:离子方程式正误判断是高考高频知识点,解这类题主要是从以下几个方面考虑:①反应原理,如:铁与盐酸或稀硫酸反应只生成二价铁;三氯化铝溶液与碳酸钠溶液混合发生的是双水解反应,而不是复分解反应;Mg2+遇OH-和CO32-时更宜生成的是Mg(OH)2沉淀等。②电解质的拆分,化学反应方程式改写为离子方程式时只有强酸、强碱及可溶性盐可以改写成完全电离形式,如NaHCO3只能改写成Na+和HCO3-。③配平,离子方程式的配平不能简单的满足原子守恒,而应该优先满足电子守恒、电荷守恒及原子守恒。④注意反应物的用量对离子反应的影响。
3.【答案】C
【解析】A、设NaOH和Na2CO3的物质的量都为1mol,则加入盐酸少量,先发生反应:OH-+H+→H2O,1mol氢氧化钠消耗1mol盐酸,再发生反应CO32-+H+→HCO3-,将两个方程式相加得:OH-+CO32-+2H+=HCO3-+H2O,故A正确;B、设NaOH和Na2CO3的物质的量都为2mol,则加入盐酸少量,先发生反应:2OH-+2H+→2H2O,2mol氢氧化钠消耗2mol盐酸,再发生反应CO32-+H+→HCO3-,盐酸不足之消耗1mol碳酸钠,将两个方程式相加得:2OH-+CO32-+3H+=HCO3-+2H2O,故B正确;C、设NaOH和Na2CO3的物质的量都为2mol,2mol氢氧化钠消耗2mol氢离子,2mol氢离子与2mol碳酸钠反应生成2mol碳酸氢根离子,离子方程式应为2OH-+2CO32-+4H+=2HCO3-+2H2O,故C错误;D、设NaOH和Na2CO3的物质的量都为1mol,则加入盐酸过量,先发生反应:OH-+H+→H2O,1mol氢氧化钠消耗1mol盐酸,再发生反应CO32-+2H+→CO2↑+H2O,将两个方程式相加得:OH-+CO32-+3H+=CO2↑+2H2O,故D正确;故选C。
本题考查离子反应方程式的书写,为高频考点,把握与量有关的离子反应、反应的先后顺序为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意物质的量关系,题目难度中等。
4.【答案】D
【解析】A. 过量石灰水与碳酸氢钠溶液反应生成碳酸钙、氢氧化钠和水:Ca2++HCO3-+OH-=CaCO3↓+CO32-+H2O,A错误;B. 次氯酸钙溶液中通入过量SO2发生氧化还原反应生成氯化钙、硫酸钙等,B错误;C. 向氯化铝溶液中滴加过量氨水:A13++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+,C错误;D. FeSO4酸性溶液暴露在空气中发生氧化还原反应:4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O,D错误,答案选D。
点 离子方程式错误的原因有:离子方程式不符合客观事实:质量不守恒、电荷不守恒、电子得失总数不守恒、难溶物质和难电离物质写成离子形式、没有注意反应物的量的问题,在离子方程式正误判断中,学生往往忽略相对量的影响,命题者往往设置“离子方程式正确,但不符合相对量”的陷阱。突破“陷阱”的方法一是审准“相对量”的多少,二是看离子反应是否符合该量,没有注意物质之间是否会发生氧化还原反应等,注意离子配比,注意试剂的加入顺序,难溶物溶解度的大小,注意隐含因素等。
5.【答案】D
【解析】A项,铁溶于稀盐酸反应的离子方程式为Fe+2H+=Fe2++H2↑,故A错误;B项,用小苏打治疗胃酸过多的的离子方程式为:HCO3-+H+=CO2↑+H2O,故B错误;C项,用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板上铜的离子方程式为:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,故C错误;D项,铝具有两性,与强碱溶液反应,D正确。
6.【答案】A
【解析】钠与水的反应,生成NaOH和H2,有化合价变化,属于氧化还原反应;有Na+和OH-生成,属于离子反应;反应过程中,金属钠熔化成小球,说明是放热反应。故选A。
7.【答案】A
【解析】A. K+、Na+、Cl-、CO32-在碱性溶液中能大量共存且溶液为无色透明,A正确;B. NH4+在碱性溶液中不能大量共存,B错误;C. HCO3-在碱性溶液中不能大量共存,C错误;D. MnO4-在溶液中不显无色,D错误,答案选A。
点睛:掌握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。
8.【答案】B
【解析】A、HCO不能完全电离,不能拆成离子,选项A错误;B、碳酸钠溶液显碱性:CO+H2OHCO+OH-,选项B正确;C、氧原子不守恒,选项C错误;D、忽视了CO与Ca2+生成CaCO3沉淀,选项D正确。答案选B。
9.【答案】A
【解析】A、CH3COOH是弱电解质,常温下,0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液中c(H+)<0.1 mol·L-1,故由水电离出的c(H+)>1.0×10-13 mol·L-1,选项A错误;B、pH=2的CH3COOH溶液中c(H+)=1.0×10-2 mol·L-1,pH=1的CH3COOH溶液中c(H+)=1.0×10-1 mol·L-1,选项B正确;C、等体积pH=12的NaOH溶液和pH=2的CH3COOH溶液混合,醋酸过量,溶液呈酸性,pH<7,选项C正确;D、H2SO4溶液中n(H+)=50×10-3 L×10-3 mol·L-1=5×10-5 mol,NaOH溶液中n(OH-)=50×10-3 L×10-3 mol·L-1=5×10-5 mol,完全反应后溶液呈中性,选项D正确。答案选项A。
10.【答案】A
【解析】pH=1的溶液:Na+、K+、MnO4-、SO42-不反应,故A正确;Fe3+与I-发生氧化还原反应、Fe3+与SCN-生成Fe(SCN)3,故B错误;使酚酞变红色的溶液呈碱性, Al3+生成氢氧化铝沉淀,故C错误;由水电离的c(H+)=1×10-13mol·L-1的溶液呈酸性或碱性,酸性条件下AlO2-变为铝离子、CO32-变为二氧化碳气体,故D错误。
11.【答案】C
【解析】试题分析:向等物质的量浓度的NaOH和Na2CO3的混合液中加入稀盐酸,首先发生①OH-+H+→H2O,然后是②CO32-+H+→HCO3-,最后是③HCO3-+H+→CO2↑+H2O;则①+②即得到OH-+CO32-+2H+→HCO3-+H2O,选项A正确;①×2+②即得到2OH-+CO32-+3H+→HCO3-+2H2O,选项B正确;①+②+③即得到OH-+CO32-+3H+→CO2↑+2H2O,选项D正确;故选项C符合题意。
12.【答案】C
【解析】A.碳酸钠溶液显碱性,水解离子反应为CO32-+H2O?HCO3-+OH-,故A正确;B.0.1?mol?L-1氨水的pH为11,电离方程式为NH3?H2O?NH4++OH-,故B正确;C.“84消毒液”和“洁厕灵”(主要成分为盐酸)混合使用会产生有毒气体的离子反应为ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+H2O,故C错误;D.由N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92?kJ?mol-1可知,一定条件下,0.1?mol?N2和0.3?mol?H2充分反应放出热量小于9.2?kJ,故D正确;故选C。
13.【答案】B
【解析】A、钙离子与碳酸离子结合形成难溶的碳酸钙,所以碳酸根离子不能大量共存,故A错误;B、使甲基橙变红的溶液为酸性溶液,K+、Na+、NO3-、Cl-离子之间不发生反应,也不氢离子反应,故B正确;C、亚铁离子具有还原性,而过氧化氢具有氧化性,两者要发生氧化还原,所以亚铁离子不能共存,故C错误;D、KSCN溶液与铁离子形成络合物,所以铁离子不能存在体系中,故D错误;故选B。
本题考查离子共存的正误判断。注意明确离子不能大量共存的一般情况:能发生复分解反应的离子之间; 能发生氧化还原反应的离子之间等;解决离子共存问题时还应该注意题目所隐含的条件,如:加入铝粉产生氢气等。
14.【答案】B
【解析】A.常温pH>7的溶液,显碱性,不能大量存在Mg2+,故A不选;B.使甲基橙试液变红的溶液,显酸性,该组离子之间不反应,可大量共存,故B选; C.由水电离出的c(H+)=l.0×10-13?mol?L-1的溶液,为酸或碱溶液,酸溶液中不能大量存在CO32-,故C不选;D.加铝粉能产生大量H2的溶液,为非氧化性酸或强碱溶液,碱溶液中不能大量存在NH4+,酸溶液中Al、NO3-发生氧化还原反应不生成氢气,故D不选;故选B。
本题考查离子共存,为高频考点,把握习题中的信息及常见离子之间的反应为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意复分解反应、氧化还原反应的判断。本题的易错点为D,加铝粉能产生大量H2的溶液,为非氧化性酸或强碱溶液。
15.【答案】 NaClO将KI氧化生成了I2 ClO-+2I-+H2O===I2+Cl-+2OH- I2被Na2SO3还原生成I- SO32-+I2+2OH-===SO42-+2I-+H2O ClO->I2>SO42- Cu与浓H2SO4在加热时反应而与稀H2SO4在加热时不反应,Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O Cu与FeCl3溶液能反应,2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl2 Fe能与CuSO4溶液反应置换出Cu,Fe+CuSO4===FeSO4+Cu
【解析】(1)①次氯酸钠具有强氧化性,可氧化I-生成单质I2,I2遇淀粉变蓝,反应的离子方程式为ClO-+2I-+H2O═I2+Cl-+2OH-,故答案为:NaClO将KI氧化生成了I2;ClO-+2I-+H2O═I2+Cl-+2OH-。
②Na2SO3具有还原性,可还原I2生成I-,使蓝色消失,反应的离子方程式为SO32-+I2+2OH-═SO42-+2I-+H2O,故答案为:I2被Na2SO3还原生成了I-;SO32-+I2+2OH-═SO42-+2I-+H2O 。
③氧化还原反应中,氧化剂氧化性大于氧化产物的氧化性,由①可知ClO->I2,由②可知I2>SO42-,故答案为:ClO->I2>SO42- 。
(2)①Cu和浓H2SO4加热反应,而Cu和稀H2SO4加热也不反应,则可说明浓硫酸氧化性大于稀硫酸,反应的化学方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O 。
②Cu与FeCl3溶液能反应:2FeCl3+Cu═2FeCl2+CuCl2,氧化剂氧化性大于氧化产物的氧化性,则可证明氯化铁溶液中Fe3+的氧化性比硫酸铜溶液中的Cu2+强,故答案为:Cu与FeCl3溶液能反应;2FeCl3+Cu═2FeCl2+CuCl2 。
③Fe能与CuSO4溶液反应置换出Cu,符合活泼金属置换出不活泼金属的原则,Fe+CuSO4═FeSO4+Cu,可证明铁的还原性比铜强,故答案为:Fe能与CuSO4溶液反应置换出Cu;Fe+CuSO4═FeSO4+Cu 。
16.【答案】 ①②③④ ⑧ ②④⑥ NH+HCO+2OH-NH3↑+CO+2H2O 2Al+2OH-+2H2O===2AlO+3H2↑
【解析】(1)溶于水完全电离的电解质是强电解质,碳酸钠、碳酸氢钠、氯化氢、碳酸氢铵、均是强电解质,乙醇是非电解质,醋酸是弱电解质,铝和食盐水既不是电解质,也不是非电解质;既能跟盐酸反应又能跟NaOH溶液反应的是碳酸氢钠、碳酸氢铵、金属铝。(3)碳酸氢铵与足量的NaOH浓溶液在加热条件下反应的离子方程式为NH4++HCO3-+2OH-CO32-+NH3↑+2H2O。(3)铝与NaOH溶液反应的离子方程式为 2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑。
17.【答案】 OH- K+ Cl- Ag+ Fe2+ NO3-
【解析】甲厂的废水呈明显碱性,说明有OH― ,无Fe3+ (Fe(OH)3 沉淀),所以银离子在乙中(AgOH不存在), 则乙中没有Cl― 所以乙中有硝酸根(阴离子只剩他了),故甲厂废水含有的三种离子是 OH- 、K+ 、Cl- ,乙厂的废水含有的三种离子是 Ag+、Fe2+、NO3-
本题考查离子共存问题,题目难度不大,注意判断甲、乙厂废水成分的分析以及离子的性质即可解答。解题关键:(1)甲厂的废水呈碱性,则甲厂中一定含有氢氧根离子,结合离子的共存分析;(2)乙中含有Ag+、Fe3+ ,阴离子只有NO3―。
18. 【答案】 5×10-14 c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+) 0.1 > 9∶2
【解析】(1)0.1mol·L-1的硫酸中c(H+)=0.2mol/L,则水电离出的c(H+)= c(OH-)===5×10-14 mol/L,故答案为:5×10-14;
(2)醋酸钠属于强碱弱酸盐,要水解,离子浓度由大到小的顺序为c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+),故答案为:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+);
(3)醋酸和醋酸钠等体积混合所得溶液中存在物料守恒:2c(Na+) = c(CH3COOH) + c(CH3COO-)=×2=0.1mol/L,故答案为:0.1;
(4)水的电离是吸热反应,升高温度促进水电离,则水的离子积常数增大,t℃时,Kw=1×10-13>10-14,所以t℃>25℃;t℃,KW=1×10-13,在t℃时将pH=11的NaOH溶液aL与pH=1的H2SO4的溶液bL混合(忽略混合后溶液体积的变化),若所得混合溶液的pH=2,则有: =0.01mol/L,则a:b=9:2,故答案为:>;9:2。
19. 【答案】 B Fe2O3+6H+2Fe3++3H2O、Fe+2Fe3+3Fe2+ 没有 2H++2e-═H2↑ 橙 6 5 AgCl 5×10?3
【解析】(1)Fe3+遇到硫氰化钾会变红色,故用硫氰化钾溶液。部分生锈的废铁屑除有Fe外,还有Fe2O3 ,给你个稀硫酸会发生反应Fe2O3+6H+2Fe3++3H2O ,生成的Fe3+也会和Fe反应: Fe+2Fe3+3Fe2+ ;把一块纯净的铁片插入装有稀硫酸的烧杯里,可观察到铁片上有气泡,在平行插入一块铜片,因为钢片与稀硫酸不反应,故铜片上没有气泡产生,再用导线把铁片和铜片连接起来,组成一个原电池,电解质稀硫酸中的阳离子得电子,正极的电极反应式为:2H++2e-═H2↑。
(2)若平衡体系的pH=2,在酸性环境下,化学平衡2CrO42-(黄色)+2H+Cr2O72-(橙色)+H2O,正向移动,溶液显示橙色。
(3)第②步中,还原1mol?Cr2O72-离子,即得到了6mol的电子,根据氧化还原反应中的电子守恒,硫酸亚铁中的亚铁离子要变为三价铁离子,即需要6mol的FeSO4·7H2O。
(4)当c(Cr3+)=10-5mol/L时,溶液的c(OH-)= = 10-9?mol/L,c(H+)═= 10-5mol/L,pH=5,即要使c(Cr3+)降至10-5mol/L,溶液的pH应调至5 。
(5)根据溶度积规则知,当溶液中Cl?恰好完全沉淀(浓度等于1.0×10?5 mol·L?1)时
析出AgCl沉淀时溶液中c(Ag+)= Ksp(AgCl)/ c(Cl?)=2×10?10/1.0×10?5 mol·L?1 =2×10-5mol/L;析出Ag2CrO4沉淀时溶液中c(CrO42?)=Ksp(Ag2CrO4)/ c2(Ag+)=(1/2)×10-2?mol/L,c(Ag+)越小,则越先生成沉淀,所以先析出AgCl沉淀。
当溶液中Cl-完全沉淀时,即c(Cl-)=1.0×10?5?mol·L?1,根据溶度积常数Ksp(AgCl)=2.0×10?10,可得溶液中c(Ag+)=Ksp(AgCl)÷c(Cl-)=2.0×10?10÷(1.0×10?5?mol·L?1)=2.0×10-5?mol·L?1;则此时溶液中c(CrO42?)=Ksp(Ag2CrO4)/c2(Ag+)=2.0×10?12÷(2.0×10-5?mol·L?1)=5×10-3mol·L?1。
【考点定位】考查化工流程,化学平衡移动原理的应用、化学平衡常数、溶度积常数的应用的知识。
【点睛】Fe2+ 、Fe3+ 、Fe三者的转化关系。化学平衡原理适用于任何化学平衡,如果改变影响平衡的一个条件,化学平衡会向能够减弱这种改变的方向移动。会应用沉淀溶解平衡常数计算溶液中离子浓度大小,并根据平衡移动原理分析物质的平衡转化率的变化及移动方向,并根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒进行计算。该题是重要的化学平衡移动原理的应用,考查了学生对化学平衡移动原理、化学平衡常数、溶度积常数的含义的理解与计算、应用,是一个综合性试题。难度较大。
第三章物质在水溶液中的行为第4节 离子反应第1课时
一、选择题
1. 下列指定反应的离子方程式正确的是( )
A. Na2CO3溶液中CO32-水解:CO32-+2H2OH2CO3+2OH-
B. Fe3O4溶于稀HNO3:3Fe3O4+28H++NO3- = 9Fe3++NO↑+14H2O
C. 少量的SO2通入NaClO溶液:SO2+ClO-+H2O=SO42-+Cl-+2H+
D. 向含Ba(OH)2和KOH均为0.1mol的混合溶液中通入标准状况下4.48LCO2气体:Ba2++3OH-+2CO2=BaCO3↓+HCO3-+H2O
2.下列指定反应的离子方程式正确的是( )
A. 稀硫酸与氢氧化钡溶液混合:Ba2++OH-+H++SO42-=BaSO4↓+H2O
B. 小苏打与稀盐酸反应:CO32-+2H+=CO2↑+H2O
C. 工业上电解熔融状态的氯化镁:MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑
D. 向碳酸氢铵溶液中加入足量澄清石灰水:NH4++HCO3-+Ca2++2OH-=CaCO3↓+NH3·H2O+H2O
3.下列各组离子在指定条件下一定能大量共存的是( )
A. 加入苯酚显紫色的溶液:K+、NH4+、Cl-、I-
B. 常温下,的溶液:Na+、CO32-、NO3-、A1O2-
C. 无色溶液中:K+、A1O2-、HCO3-、Cr2O72-
D. pH=1的溶液中: Na+、A13+、NO3-、S2O32-
4.下列各组离子在指定溶液中可以大量共存的是( )
A. pH=11的溶液中:CO32-、Na+、AlO2+、NO3-
B. 加入Al放出H2的溶液中:SO42-、NH4+、Na+、I-
C. .pH=7溶液中:SO42-、Na+、K+、ClO-
D. 无色溶液中:K+、SO42-、Cu2+、Cl-
5.常温下,向20.00 mL 0.100 0 mol·L-1的醋酸溶液中逐滴加入0.100 0 mol·L-1的NaOH溶液,pH随NaOH溶液体积的变化如图所示。下列说法不正确的是(  )
A. 在反应过程中始终,c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)
B. pH=4时,c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
C. pH=6时,c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=0.100 0 mol·L-1
D. pH=7时,消耗NaOH溶液的体积小于20.00 mL
6.下列离子方程式不正确的是(  )
A. MgO溶于硫酸溶液中:MgO+2H+===Mg2++H2O
B. Cl2与NaOH溶液反应:Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O
C. Ca(HCO3)2溶液与足量的NaOH溶液加热反应:Ca2++CO+H++OH-CaCO3↓+H2O
D. FeBr2溶液中通入少量氯气:2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
7.25℃时,下列各组离子在指定溶液中可能大量共存的是( )
A. pH=l的溶液中:Na+、K+、MnO4-、I-
B. 无色溶液中:Al3+、NH4+、Cl一、S2-
C. 由水电离出的c(H+)=1×10-3mol·L-1的溶液中:Mg2+、Cu2+、SO42-、NO3-
D. 0.lmol·L-1FeC13溶液中:Fe2+、NH4+、SCN-、SO42-
8.某工业废水中仅含下表离子中的5种:
阳离子
K+ Cu2+ Fe3+ Ca2+ Fe2+
阴离子
Cl- CO NO SO SiO
某同学欲探究废水的组成,进行了如下实验:
Ⅰ.取废水少许加入少量盐酸,无白色沉淀析出,但生成能使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体
Ⅱ.向Ⅰ中所得的溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成
下列推断不正确的是(  )
A. 溶液中一定含有的离子是K+、 Cl-、CO、NO 、 SO
B. Ⅰ中加入盐酸生成无色气体的离子方程式是CO+2H+===CO2↑+H2O
C. 原溶液中的K+、 Cl-、NO 存在与否无法确定
D. Ⅱ中产生白色沉淀的离子方程式是Ba2++SO===BaSO4↓
9.下列指定反应的离子方程式正确的是(  )
A. 用氨水吸收足量的SO2气体:2OH-+SO2===SO+H2O
B. 醋酸溶液与Mg(OH)2反应:Mg(OH)2+2H+===Mg2++2H2O
C. 用双氧水和稀硫酸处理印刷电路板:Cu +H2O2+2H+===Cu2++2H2O
D. NaHCO3溶液中加少量Ba(OH)2溶液:HCO+Ba2++OH-===BaCO3↓+H2O
10.下列离子方程式正确的是(  )
A. 碳酸氢钠溶液与少量石灰水反应:HCO+Ca2++OH-===CaCO3↓+H2O
B. 氯化铵与氢氧化钠两种浓溶液混合加热:NH+OH-H2O+NH3↑
C. 氢氧化镁与稀硫酸反应:H+ +OH- ===H2O
D. 单质铜与稀硝酸反应:Cu+2H+ +2NO===Cu2+ +2NO↑+H2O
11.下列离子方程式正确的是(  )
A. 向饱和碳酸钠溶液中通入二氧化碳:CO+CO2+H2O===2HCO
B. 二氧化锰与浓盐酸反应:MnO2+4HCl(浓)Mn2++2Cl2↑+2H2O
C. 亚硫酸氢钠溶液中加过量澄清石灰水:2HSO+Ca2++2OH-===CaSO3↓+2H2O+SO
D. 金属钠与硫酸铜溶液反应:2Na+2H2O+Cu2+===2Na++Cu(OH)2↓+H2↑
12.下列叙述不正确的是( )
A. c(NH4+)相等的(NH4)2SO4溶液、NH4HSO4和NH4Cl溶液中,溶质浓度大小关系是:c[(NH4)2 (SO4)]<c(NH4HSO4)<c(NH4Cl)
B. 欲除去CuCl2溶液中混有少量的FeCl3,可加入CuO
C. 0.2mol/LHCl溶液与等体积0.05 mol/L Ba(OH)2溶液混合后,溶液的pH=1
D. 0.2mol/L的NaHCO3溶液中:c(H+) + c(H2CO3)=c(CO32-) + c(OH-)
13.下列反应的离子方程式正确的是( )
A. 碳酸氢钙溶液跟稀硝酸反应HCO3- +H+= H2O+CO2↑
B. 饱和石灰水跟稀硝酸反应 Ca(OH)2+2H+=Ca2++2H2O
C. 向稀氨水中加入稀盐酸 OH-+H+=H2O
D. 碳酸钙溶于醋酸中 CaCO3+2H+= Ca2++H2O+CO2↑
14.下列离子方程式书写正确的是(  )
A. NaHSO4溶液中加Ba(OH)2溶液至中性:Ba2++OH-+H++SO===BaSO4↓+H2O
B. 往NH4HCO3溶液中加过量的NaOH溶液并加热:NH+OH-===NH3↑+H2O
C. 往酸性碘化钾溶液中滴加适量的双氧水:2I-+2H++H2O2===I2+2H2O
D. 金属钠和水反应:Na+2H2O===Na++2OH-+H2↑
二、非选择题
15. 写出下列离子反应方程式所对应的化学方程式
①CO2+2OH-==CO32-+H2O:________________;
②H++OH-==H2O:_____________________。
16. 某高二化学学习小组设计了如图所示的实验方案来制取次氯酸钠和探究氯水的性质。
图中:①为实验室制氯气发生装置;②试管里盛有15 mL 8% 的NaOH溶液,并置于冰水浴中;③试管里是滴有酚酞的NaOH溶液④为尾气吸收装置。请填写下列空白:
(1)实验前首先必须对整套装置进行的操作是__________;
①装置中所进行反应氧化剂与还原剂的物质的量之比为___________;
(2)制取氯气时,在烧瓶里加入一定量的二氧化锰,通过____(填写仪器名称)向烧瓶中加入适量的浓盐酸。实验时为了除去氯气中的氯化氢气体,可在①与②之间安装盛有_____(填写下列编号字母)的净化装置;
A.碱石灰 B.饱和食盐水 C.浓硫酸 D.饱和碳酸氢钠溶液
(3)写出②装置中发生的离子反应方程式________________________________;
(4)实验中可观察到③试管的实验现象是溶液褪色。某同学提出两种猜想:
猜想一:氯气与NaOH溶液发生反应使溶液褪色 猜想二:__________________;
(5)实验所用NaOH工业上的制备,以电解精制饱和食盐水的方法制取氯气、氢气、烧碱。下图是离子交换膜法电解食盐水的示意图,图中的离子交换膜只允许阳离子通过。
写出电解饱和食盐水的离子方程式________________________________;
精制饱和食盐水从图中________位置补充(选填“a”、“b”、“c”或“d”)。
(6)含NaCN的污水危害很大,0.01mol/L的NaCN溶液pH=9,请判断该溶液中:c(CN-)_____c(OH-)(填“>”、“<”或“=”),处理含NaCN污水时,可用制取的次氯酸钠溶液将CN-在酸性条件下氧化生成N2与CO2,该反应的离子方程式为________。
17. 写出下列反应的离子方程式或按要求填空:
(1)泡沫灭火器原理:_______;
(2)Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液的反应
溶液呈中性:____________,
溶液呈碱性:___________;
(3)将FeS固体投入到含Hg2+的废水中:_________;
(4)写出NaHSO3溶液中各离子浓度的大小:________;
(5)在NaH2PO4溶液中:
物料守恒:_________,
质子守恒:_________。
18. 硫酸亚锡(SnSO4)是一种重要的能溶于水的硫酸盐,广泛应用于镀锡工业。某研究小组设计SnSO4 制备路线如下:
查阅资料:
I.酸性条件下,锡在水溶液中有Sn2+、Sn4+两种主要存在形式,Sn2+易被氧化。
Ⅱ.SnCl2易水解生成碱式氯化亚锡[Sn(OH)C1]。
回答下列问题:
(1)操作I的步骤为_____________________、过滤、洗涤、干燥。过滤后滤液仍混浊的原因是(除滤纸破损,所有仪器均洗涤干净)__________________________、__________________________;
(2)SnCl2粉末需加浓盐酸进行溶解,请结合必要的化学方程式及化学反应原理解释原因:
_________________________________________________;
(3)加入锡粉的作用有两个:①调节溶液pH;②_____________________;
(4)SnS04还可在酸性条件下用作双氧水的去除剂,发生反应的离子方程式是______________________________________;
(5)该小组通过下列方法测定所用锡粉的纯度(杂质不参与反应):取质量为m g的锡粉溶于稀硫酸中,向生成的SnSO4中加入过量的Fe2(SO4)3溶液,用物质的量浓度为c mol/L的K2Cr207标准溶液滴定生成的Fe2+,共用去K2Cr207溶液的体积为V L。 则锡粉中锡的质量分数是_______________。(Sn的摩尔质量为M g/mol,用含m、c、V、M的代数式表示)
19. 在t℃时,某NaOH稀溶液中,c(H+)=10-amol/L,c(OH-)=10-bmol/L,已知a+b=12,则:
(1)该温度下,水的离子积常数kw=_______;
(2)该NaOH溶液的物质的量浓度的精确值是________mol/L;
(3)在该温度下,将100mL0.1mol/L的稀硫酸与100mL0.4mol/L的NaOH溶液混合后,溶液的pH=______。
参考答案
1.【答案】BD
【解析】A.Na2CO3溶液中CO32-的水解分步进行,离子反应为CO32-+H2O?HCO3-+OH-,故A错误;B.Fe3O4溶于稀HNO3,溶解生成的亚铁离子能够被硝酸氧化,离子反应为3Fe3O4+28H++NO3-═9Fe3++NO↑+14H2O,故B正确;C.NaClO溶液显碱性,通入少量的SO2的离子反应为ClO-+2OH-+SO2═Cl-+SO42-+H2O,故C错误;D. 标准状况下4.48LCO2气体的物质的量为0.2mol;当将0.2mol二氧化碳通入氢氧化钡、氢氧化钠各0.1mol的混合溶液中时,二氧化碳先与氢氧化钡反应,只有将溶液中的氢氧化钡反应完全后,消耗0.1mol CO2,剩余的0.1mol CO2与0.1mol氢氧化钠反应生成碳酸氢钠,反应的离子方程式为Ba2++3OH-+2CO2=BaCO3↓+HCO3-+H2O,故D正确;故选BD。
本题考查离子反应方程式的书写,为高频考点,把握发生的反应及离子反应的书写方法为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意离子反应中保留化学式的物质及电荷守恒。本题的易错点为D,二氧化碳先与氢氧化钡,再与氢氧化钠反应。
2.【答案】D
【解析】A. 稀硫酸与氢氧化钡溶液混合:Ba2++2OH-+2H++SO42-=BaSO4↓+2H2O,A错误;B. 小苏打与稀盐酸反应:HCO3-+H+=CO2↑+H2O,B错误;C. 工业上电解熔融状态的氯化镁:Mg2++2Cl-Mg+Cl2↑,C错误;D. 向碳酸氢铵溶液中加入足量澄清石灰水:NH4++HCO3-+Ca2++2OH-=CaCO3↓+NH3·H2O+H2O,D正确,答案选D。
离子方程式错误的原因有:离子方程式不符合客观事实:质量不守恒、电荷不守恒、电子得失总数不守恒、难溶物质和难电离物质写成离子形式、没有注意反应物的量的问题,在离子方程式正误判断中,学生往往忽略相对量的影响,命题者往往设置“离子方程式正确,但不符合相对量”的陷阱。突破“陷阱”的方法一是审准“相对量”的多少,二是看离子反应是否符合该量,没有注意物质之间是否会发生氧化还原反应等,注意离子配比,注意试剂的加入顺序,难溶物溶解度的大小,注意隐含因素等。应熟练掌握化学反应规律和重要物质的性质,认真审题,才能正确写出离子方程式。
3【答案】.B
【解析】A.加入苯酚显紫色的溶液中存在Fe3+,Fe3+能够氧化I-,在溶液中不能大量共存,A错误;B.常温下,=1×10-12的溶液中存在大量氢氧根离子,Na+、CO32-、NO3-、AlO2-之间不反应,都不与氢氧根离子反应,在溶液中能够大量共存,B正确;C.Cr2O72-为有色离子,HCO3-的酸性大于氢氧化铝,HCO3-与AlO2-反应生成氢氧化铝,在溶液中不能大量共存,C错误;D.该溶液为酸性溶液,NO3-、S2O32-在酸性溶液中发生氧化还原反应,S2O32-与氢离子反应,在溶液中不能大量共存,D错误;答案选B。
注意明确离子不能大量共存的一般情况:能发生复分解反应的离子之间,能发生氧化还原反应的离子之间等;还应该注意题目所隐含的条件,如:溶液的酸碱性,据此来判断溶液中是否有大量的 H+或OH-;溶液的颜色,如无色时可排除 Cu2+、Fe2+、Fe3+、MnO4-等有色离子的存在;溶液的具体反应条件,如“氧化还原反应”、“加入铝粉产生氢气”;是“可能”共存,还是“一定”共存等。
4.【答案】A
【解析】A. pH=11的溶液显碱性,CO32-、Na+、AlO2+、NO3-之间不反应,可以大量共存,A正确;B. 加入Al放出H2的溶液如果显碱性,NH4+不能大量共存,B错误;C. pH=7溶液中ClO-不能大量共存,C错误;D. 无色溶液中Cu2+不能大量共存,D错误,答案选A。
点睛:明确相关离子的性质是解答的关键,选项C是解答的易错点,注意次氯酸根离子水解溶液显碱性。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。
5.【答案】C
【解析】A.在反应过程中,一定满足电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),A正确;B.pH=4的溶液呈酸性,则c(H+)>c(OH-),根据电荷守恒可知:c(CH3COO-)>c(Na+),则溶液中离子浓度的大小为:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),B正确;C.pH=6时,溶液体积大于20mL,则此时的溶液中c(CH3COO-)+c(CH3COOH)<0.1000 mol?L-1,C错误;D.如果消耗NaOH溶液的体积20.00mL,两者恰好完全反应生成醋酸钠,溶液水解呈碱性,若使溶液呈中性,则消耗NaOH溶液的体积小于20.00mL,D正确;答案选C。
本题考查酸碱混合的定性判断及溶液pH的计算,明确各点对应溶质组成为解答关键,注意掌握电荷守恒、物料守恒及盐的水解原理在判断离子浓度大小中的应用。
6.【答案】C
【解析】A. MgO溶于硫酸溶液中:MgO+2H+=Mg2++H2O,A正确;B. Cl2与NaOH溶液反应:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O,B正确;C. Ca(HCO3)2溶液与足量的NaOH溶液加热反应:Ca2++2HCO3-+2OH-CaCO3↓+CO32-+2H2O,C错误;D. 亚铁离子还原性强于溴离子,FeBr2溶液中通入少量氯气:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,D正确,答案选C。
明确相关物质的性质是解答的关键,注意判断离子方程式正确与否的方法一般是:(1)检查反应能否发生。(2)检查反应物、生成物是否正确。(3)检查各物质拆分是否正确。(4)检查是否符合守恒关系(如:质量守恒和电荷守恒等)。(5)检查是否符合原化学方程式。选项C、D是解答的难点。
7.【答案】C
【解析】A. pH=l的溶液显酸性,MnO4-、I-之间发生氧化还原反应,不能大量共存,A错误;B. 在溶液中Al3+与S2-水解相互促进,不能大量共存,B错误;C. 由水电离出的c(H+)=1×10-3mol·L-1的溶液中水的电离被抑制,如果溶液显酸性,则Mg2+、Cu2+、SO42-、NO3-之间可以大量共存,C正确;D. 0.lmol·L-1FeC13溶液中SCN-不能大量共存,D错误,答案选C。
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。
8.【答案】C
【解析】Ⅰ.取废水少许加入足量盐酸,无白色沉淀析出,但生成能使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体,气体为二氧化碳,则一定含CO32-,阴离子一定不含SiO32-,阳离子一定不含Cu2+、Fe3+、Ca2+、Fe2+;Ⅱ.向Ⅰ中所得的溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成,因I中盐酸足量,白色沉淀可能为硫酸钡,则原溶液中一定含SO42-,由上述分析可知,一定含CO32-、SO42-,由电荷守恒可知,阳离子一定含K+,溶液中不含Cu2+、Fe3+、Ca2+、Fe2+、SiO32-,不能确定是否含Cl-、NO3-,A.因溶液含5种离子,则含有的离子是K+、Cl-、CO32-、NO3-、SO42-,A正确;B.Ⅰ中加入盐酸生成无色气体为二氧化碳,离子方程式是CO32-+2H+=CO2↑+H2O,B正确;C.由选项A可知,一定含K+、Cl-、NO3-,C错误;D.Ⅱ中产生白色沉淀为硫酸钡,离子方程式是Ba2++SO42-=BaSO4↓,D正确;答案选C。
本题考查常见离子的检验,为高频考点,把握离子之间的反应、离子共存、电荷守恒为解答的关键,侧重分析与推断能力的考查,注意含5种离子的限制条件。
9.【答案】C
【解析】A项,用氨水吸收足量的SO2气体发生的离子反应为OH-+SO2===HSO,错误;B项,醋酸是弱酸,书写离子方程式时不可拆分,错误;C项,用双氧水和稀硫酸处理印刷电路板发生的离子反应为Cu +H2O2+2H+===Cu2++2H2O,正确;D项,NaHCO3溶液中加少量Ba(OH)2溶液发生的离子反应为2HCO+Ba2++2OH-===BaCO3↓+2H2O+CO,错误。
10.【答案】B
【解析】碳酸氢钠溶液与少量石灰水反应:2HCO+Ca2++2OH-===CaCO3↓+2H2O+ CO32-,A项错误;氯化铵与氢氧化钠两种浓溶液混合加热生成氨气:NH+OH-H2O+NH3↑,B项正确;氢氧化镁与稀硫酸反应:2H+ +Mg(OH)2===2H2O+ Mg2+,C项错误;单质铜与稀硝酸反应:3Cu+8H+ +2NO===3Cu2+ +2NO↑+4H2O,D项错误。
11.【答案】D
【解析】向饱和碳酸钠溶液中通入二氧化碳,溶液变浑浊,离子方程式为2Na++CO+CO2+H2O===2NaHCO3↓,A错误;盐酸是强酸,在离子方程式中拆开,离子方程式为MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O,B错误;根据“以少定多”的原则,亚硫酸氢钠溶液中加过量澄清石灰水反应的离子方程式为HSO+Ca2++OH-===CaSO3↓+H2O,C错误;金属钠与硫酸铜溶液反应的离子方程式为2Na+2H2O+Cu2+===2Na++Cu(OH)2↓+H2↑,D正确。
应在分析反应实质的前提下,遵循离子方程式的基本原则,运用所学离子方程式书写的方法,判断各选项中离子方程式的正误,各选项中的离子方程式涉及了氧化还原反应、反应物量的多少对反应产物的影响,正确判断化学反应实质,考生应熟练掌握化学反应规律和重要物质的性质,认真审题,才能正确写出离子方程式。
12.【答案】C
【解析】A、三者浓度相同时,因为水解的程度微弱,因此(NH4)2SO4溶液中c(NH4+)最多, NH4+水解的方程式为:NH4++H2ONH3·H2O+H+, NH4HSO4相当于在NH4Cl溶液中加入H+,抑制NH4+水解,因此NH4HSO4中c(NH4+)大于NH4Cl溶液中c(NH4+),c(NH4+)相等时,需要继续加入NH4HSO4和NH4Cl,即浓度大小顺序是c[(NH4)2 (SO4)]<c(NH4HSO4)<c(NH4Cl),故A说法正确;B、 加入CuO,调节pH,使Fe3+以Fe(OH)3的形式沉淀出来,故B说法正确;C、假设两者的体积为1L,反应后溶液中c(H+)=(1×0.2-1×0.05×2)/2mol·L-1=0.05mol·L-1,因此混合后溶液的pH不等于1,故C说法错误;D、根据电荷守恒:c(Na)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO32-),根据物料守恒:c(Na+)=c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3) ,将两式代入整理得到质子守恒:c(H+) + c(H2CO3)=c(CO32-) + c(OH-),故D说法正确。
13.【答案】A
【解析】A、碳酸氢钙是可溶性盐,硝酸是强酸,因此离子反应方程式为HCO3-+H+=CO2↑+H2O,故A正确;B、饱和石灰水应拆写成离子,即OH-+H+=H2O,故B错误;C、NH3·H2O是弱碱,不能拆写成离子,即NH3·H2O+H+=NH4++H2O,故C错误;D、醋酸是弱酸,不能拆写成离子,应是分子形式存在,故D错误。
14.【答案】C
【解析】NaHSO4溶液中加Ba(OH)2溶液至中性:Ba2++2OH-+2H++SO===BaSO4↓+2H2O,A项错误;往NH4HCO3溶液中加过量的NaOH溶液并加热:HCO3-+NH+2OH-NH3↑+2H2O+ CO32-,B项错误;往酸性碘化钾溶液中滴加适量的双氧水:2I-+2H++H2O2===I2+2H2O,C项正确;金属钠和水反应:2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑,D项错误。
15.【答案】 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O HCl+NaOH= NaCl+ H2O
【解析】①该离子反应表示CO2和强碱反应生成可溶性碳酸盐和水,例如2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O;②该离子反应表示强酸和强碱反应生成可溶性盐和水的反应,例如HCl+NaOH=NaCl+ H2O。
16.【答案】 检查装置的气密性 1:2 分液漏斗 B 2OH-+Cl2 = Cl-+ClO-+H2O 氯水中含有的HClO起漂白作用 2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH- a > 2 CN-+5ClO-+2H+=N2↑+2CO2↑+H2O+5Cl-
【解析】(1)该装置是制取氯气并检验氯水等,有气体参加,所以实验前必须对整套装置进行的操作是检查装置的气密性。 制取氯气时,在烧瓶里加入一定量的二氧化锰,通过分液漏斗向烧瓶中加入浓盐酸,这时在烧瓶中发生反应:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,1mol MnO2作氧化剂,4molHCl中有2mol化合价升高到0价,被氧化,作还原剂,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2。
(2)制取氯气时,在烧瓶里加入一定量的二氧化锰,通过分液漏斗向烧瓶中加入浓盐酸;由于浓盐酸有挥发性,所以在制取的氯气中含有杂质HCl,实验时为了除去氯气中的氯化氢气体,可在①与②之间安装盛有饱和食盐水的装置,既可以除去杂质HCl,又可以减少Cl2的消耗;
(3)在②装置中Cl2与NaOH溶液发生反应产生次氯酸钠,发生的离子反应方程式是2OH-+Cl2 = Cl-+ClO-+H2O;
(4)实验中可观察到③试管的实验现象是溶液褪色。某同学提出两种猜想:猜想一:氯气与NaOH溶液发生反应使溶液褪色;猜想二:氯水中含有的HClO起漂白作用,将红色物质氧化漂白,是物质褪色。
(5)根据题意,电解饱和食盐水可生成烧碱、氯气(Cl2)和氢气,因此反应的离子方程式:
2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-,因为离子交换膜只允许阳离子通过,故应从a处位置补充饱和食盐水。
(6)0.01mol/L的NaCN溶液pH=9,说明CN-发生了水解,由水电离的c(OH-)=10-5mol/L,而c(CN-)只是少部分水解,浓度略小于0.01mol/L,故 c(CN-) >c(OH-)。次氯酸钠具有强氧化性,能够将NaCN中的C(+2)、N(-3)元素氧化成碳酸根离子、氮气,同时被还原成氯离子,CN-中碳元素化合价升高了2价、氮元素化合价升高3价,总共升高了5价,氮气中含有两个N原子,至少升高10价,ClO-离子变成氯离子,化合价降低了2价,次氯酸根离子的系数为5,配平后的离子方程式为:2CN-+5ClO-+2H+=N2↑+2CO2↑+H2O+5Cl-。
考点1:物质的制备 ;考点2:综合性实验 ;考点3:卤素性质的考查;考点4:考查电解原理的应用,分析清楚物质放电便可解答;考点5:考查氧化还原的方程式的书写与配平,掌握得失电子守恒是解题关键,此问题较难。
17.【答案】
3HCO3-+Al3+=3CO2↑+Al(OH)3↓
Ba2++2OH-+2H++SO42-=BaSO4↓+2H2O
H++SO42-+Ba2++OH-=BaSO4↓+H2O
FeS+Hg2+=HgS+Fe2+ c(Na+)>c(HSO3-)>c(H+)>c(SO32-)>c(OH-)
[Na+]=[H2PO4-]+[HPO42-]+[PO43-]+[H3PO4]
[H+]+[H3PO4]= [HPO42-]+2[PO43-]+[OH-]
【解析】(1)碳酸氢钠和硫酸铝水解相互促进生成CO2可灭火,反应的方程式为3HCO3-+Al3+=3CO2↑+Al(OH)3↓。(2)Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液的反应后呈中性,说明生成物是硫酸钡、硫酸钠和水,方程式为Ba2++2OH-+2H++SO42-=BaSO4↓+2H2O。反应后溶液呈碱性说明生成物是硫酸钡、氢氧化钠和水,方程式为H++SO42-+Ba2++OH-=BaSO4↓+H2O。(3)将FeS固体投入到含Hg2+的废水中生成更难溶的HgS,方程式为FeS+Hg2+=HgS+Fe2+。(4)HSO3-的电离常数大于水解程度,溶液显酸性,则NaHSO3溶液中各离子浓度的大小顺序为c(Na+)>c(HSO3-)>c(H+)>c(SO32-)>c(OH-)。(5)在NaH2PO4溶液中根据Na和P可知物料守恒为[Na+]=[H2PO4-]+[HPO42-]+[PO43-]+[H3PO4]。根据电荷守恒和物料守恒可得质子守恒为[H+]+[H3PO4]=[HPO42-]+2[PO43-]+[OH-]。
18. 【答案】 蒸发浓缩 冷却结晶 玻璃棒抵在单层滤纸一侧,滤液的液面高于滤纸边缘 SnCl2易水解,发生SnCl2+H2OSn(OH)Cl+HCl,加入盐酸,使该平衡向左移动,抑制Sn2+水解 防止Sn2+被氧化 Sn2++H2O2+2H+═Sn4++2H2O ?
【解析】(1)由流程图可知,操作Ⅰ是从溶液中得到含结晶水的晶体,只能采取蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤得到,沉淀的洗涤方法:将沉淀置于漏斗中,让蒸馏水浸没沉淀,使水自然流下,重复操作2-3次;故答案为:蒸发浓缩、冷却结晶;将沉淀置于漏斗中,让蒸馏水浸没沉淀,使水自然流下,重复操作2-3次;
(2)由信息可知,SnCl2易水解生成碱式氯化亚锡,存在平衡Sn?Cl2+H2O?Sn(OH)Cl+HCl,加入盐酸,使该平衡向左移动,抑制Sn2+水解,故答案为:SnCl2水解,发生SnCl2+H2O?Sn(OH)Cl+HCl,加入盐酸,使该平衡向左移动,抑制Sn2+水解;
(3)由信息可知,Sn2+易被氧化,加入Sn粉除调节溶液pH外,还防止Sn2+被氧化;故答案为:防止Sn2+被氧化;
(4)酸性条件下,SnSO4还可以用作双氧水去除剂,双氧水有强氧化性,将Sn2+易被氧化为Sn4+,自身被还原为水,离子方程式为:Sn2++H2O2+2H+═Sn4++2H2O,故答案为:Sn2++H2O2+2H+═Sn4++2H2O;
(5)令锡粉中锡的质量分数为x,则:
?Sn~Sn2+~2Fe3+~2Fe2+~K2Cr2O7
?Mg??????? ???mol???????
? m×x??????? ?cmol/L×VL
解得x=,故答案为: 。
本题以SnSO4制备为载体,考查学生对工艺流程的理解、物质的分离提纯、阅读题目获取信息的能力、常用化学用语书写、滴定应用及利用关系式进行的计算等,对学生的基础知识及逻辑推理有较高的要求。本题的易错点和难点是(5)的计算。
19. 【答案】 10-12mol2/L2 10-b-10-a pH=11
【解析】(1)溶液中的离子积Kw=c(H+)×c(OH-)=10-a×10-b=10-(a+b)=10-12;故答案为:10-12;
(2)该NaOH溶液中由水电离出的c(OH-)为10-a;则NaOH溶液中NaOH的物质的量浓度为c(NaOH)=c(OH-)=10-bmol/L-10-amol/L=(10-b-10-a)mol/L;故答案为:(10-b-10-a)mol/L;
(3)混合溶液中c(OH-)=mol/L=0.1mol/L,溶液中c(H+)=mol/L=10-11mol/L,则溶液的pH=11,故答案为:11。
本题以离子积常数为载体考查酸碱混合溶液定性判断,为高频考点,水的离子积常数与温度有关,注意酸或碱中水电离出的氢离子或氢氧根离子计算方法,为易错点。
第三章物质在水溶液中的行为第4节 离子反应第1课时
一、选择题
1. 下列各组微粒在水溶液中能大量共存的是(  )
A. Na+、I-、K+、Br2
B. Mg2+、Cu2+、SO、NO
C. Fe2+、Cl2、K+、SO
D. ClO-、Cl-、SO2、Na+
2.常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是(  )
A. pH=1的溶液中:Fe2+、NO、Na+、SO
B. 水电离出的c(H+)=10-12 mol·L-1的溶液中:Ca2+、K+、Cl-、HCO
C. =1012的水溶液中:NH、Al3+、NO、Cl-
D. c(Fe3+)=0.1 mol·L-1的溶液中:K+、ClO-、SO、SCN-
3.下列离子方程式不正确的是(  )
A. 向Mg(HCO3)2溶液中加入过量的NaOH溶液:Mg2++2HCO+4OH-===Mg(OH)2↓+2CO+2H2O
B. 金属铁与稀硫酸反应:2Fe+6H+===2Fe3++3H2↑
C. 钠与水反应:2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑
D. FeCl2溶液和Cl2反应:2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
4.下列离子方程式书写正确的是(  )
A. 次氯酸钠溶液中通入过量的二氧化硫:ClO-+SO2+H2O===HSO+HClO
B. 等物质的量浓度、等体积的硫酸氢钠溶液和氢氧化钡溶液反应:H++SO+Ba2++OH-===BaSO4↓+H2O
C. 氯气和水的反应:Cl2+H2O===2H++Cl-+ClO-
D. 向碳酸氢钾溶液中滴入过量澄清石灰水:2HCO+Ca2++2OH-===CO+2H2O+CaCO3↓
5.下列离子方程式正确的是(  )
A. 钠与水反应:Na+2H2O===Na++2OH-+H2↑
B. 硫酸铜溶液与氢氧化钡溶液反应:SO+Ba2+===BaSO4↓
C. 碳酸钙与稀盐酸反应:CO+2H+===H2O+CO2↑
D. 向FeCl3溶液中加入氨水:Fe3++3NH3·H2O===Fe(OH)3↓+3NH
6.下列反应的离子方程式书写不正确的是(  )
A. 向Ba(OH)2溶液中逐滴加入NH4HSO4溶液至刚好沉淀完全:Ba2++2OH-+H++SO+NH===BaSO4↓+NH3·H2O+H2O
B. 将少量SO2气体通入NaClO溶液中:SO2+H2O+ClO-===SO+Cl-+2H+
C. 向Fe(NO3)3溶液中加入过量的HI溶液:Fe3++3NO+10I-+12H+===5I2+Fe2++3NO↑+6H2O
D. NaHCO3溶液中滴加少量澄清石灰水:2HCO+Ca2++2OH-===CaCO3↓+2H2O+CO
7.下列离子方程式书写正确的是(  )
A. 铁与氯化铁溶液反应:Fe+Fe3+===2Fe2+
B. 向次氯酸钙溶液中通入少量CO2:Ca2++2ClO-+CO2+H2O===CaCO3↓+2HClO
C. 实验室用MnO2和浓盐酸制取Cl2: MnO2+4HCl(浓)Mn2++2Cl-+Cl2↑+2H2O
D. 向NH4HCO3溶液中加过量的NaOH溶液:NH+OH-===NH3↑+H2O
8.下列实验设计及其对应的离子方程式均正确的是(  )
A. 工业制漂白粉:Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O
B. 将氯气溶于水制备次氯酸:Cl2+H2O===2H++Cl-+ClO-
C. 用FeCl3溶液腐蚀铜线路板:Cu+2Fe3+===Cu2++2Fe2+
D. 用浓盐酸酸化的KMnO4溶液与H2O2反应,证明H2O2具有还原性:2MnO+6H++5H2O2===2Mn2++5O2↑+8H2O
9.下列离子方程式正确的是(  )
A. 氯化铁腐蚀铜板:Fe3++Cu===Fe2++Cu2+
B. 实验室制氯气:MnO2+4HCl(浓)Mn2++2Cl2↑+2H2O
C. 稀硫酸中加氢氧化钡溶液至溶液呈中性:Ba2++H++OH-+SO===BaSO4↓+H2O
D. 用氢氧化钠溶液吸收少量二氧化硫:2OH-+SO2 ===SO+H2O
10.下列离子方程式正确的是(  )
A. 氯气与水反应:Cl2+H2O2H++Cl-+ClO-
B. 碳酸钡溶于醋酸:BaCO3+2H+===Ba2++H2O+CO2↑
C. 金属钠跟水反应:2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑
D. 澄清石灰水中通入过量二氧化碳:Ca2++2OH-+CO2===CaCO3↓+H2O
11.下列离子方程式不正确的是(  )
A. NaHCO3与NaOH溶液反应:HCO+OH-===CO+H2O
B. 氢氧化铜溶液与硫酸反应:OH-+H+===H2O
C. 氯化铁溶液中加入足量的氨水:Fe3++3NH3·H2O===Fe(OH)3 ↓+3NH
D. 盛放碱性试剂的溶液不能用玻璃塞的原因:SiO2+2OH-===SiO+H2O
12.下列离子方程式正确的是(  )
A. 氧化钠和盐酸反应:O2-+2H+===H2O
B. 氯气和FeCl2溶液反应:Fe2++Cl2===Fe3++2Cl-
C. 硫酸氢铵溶液和少量氢氧化钠溶液反应:OH-+NH===NH3·H2O
D. 碳酸氢钡溶液和足量氢氧化钠溶液反应:Ba2++2HCO+2OH-===BaCO3↓+CO+2H2O
13.下列离子方程式不正确的是(  )
A. 硫酸铁溶液中滴入硫氰化钾溶液:Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3
B. 少量SO2气体通入足量的NaClO溶液中:SO2+H2O+ClO-===Cl-+SO+2H+
C. 硫酸氢钠溶液中滴加氢氧化钡溶液至中性:Ba2++2OH-+2H++SO===BaSO4↓+2H2O
D. 含0.03 mol NaHCO3的溶液和0.02 mol Ca(OH)2的溶液混合:3HCO+2Ca2++3OH-===CO+2CaCO3↓+3H2O
14.下列离子方程式正确的是(  )
A. 澄清石灰水中加盐酸:2H++Ca(OH)2===Ca2++2H2O
B. 向NaHCO3溶液中加入NaOH溶液:HCO+OH-===CO+H2O
C. 氯气溶于水:Cl2+H2O2H++ClO-+Cl-
D. 向Ba(OH)2溶液中滴加稀硫酸:Ba2++OH-+H++SO===BaSO4↓+H2O
二、非选择题
15. 根据下列变化或现象回答相应的问题。
①木炭完全燃烧
②打开汽水瓶盖,有气泡产生
③盐酸洒落在大理石地板上,有气泡产生
④铁钉置于硫酸铜溶液中,铁钉表面上附上一层铜
⑤久置的石灰水出现“白膜”
⑥铁器生锈
⑦用硫酸可以清洗铁锈
⑧二氧化碳通入澄清的石灰水中先浑浊后澄清
⑨金属钠在空气中燃烧
(1)属于氧化还原反应的是______(填序号,下同),属于置换反应的是_______;
(2)写出变化④⑦的离子方程式
④_______________________;
⑦_______________________;
(3)写出和澄清石灰水反应产生沉淀的离子方程式_____________________。
16. A、B、C、D为四种可溶性的盐,它们的阳离子分别可能是Ba2+、Ag+、Na+、Cu2+中的某一种,阴离子分别可能是NO3―、SO42―、Cl―、CO32―中的一种。(离子在物质中不重复出现)
①若把四种盐分别溶于盛有蒸馏水的四支试管中,只有C盐的溶液呈蓝色;
②若向①的四支试管中分别加入盐酸,B盐的溶液有沉淀生成,D盐的溶液有无色无味的气体逸出。
根据①②实验事实可推断:
(1)A的化学式____________,B的化学式____________;
(2) 写出少量盐酸与D反应的离子方程式:____________;
(3) 写出C与Ba(OH)2溶液反应的离子方程式:____________;
(4)C溶液中阴离子的检验方法:____________。
17. 某无色溶液由Na+、Ag+、Ba2+、Al3+、 [Al(OH)4]-、CO32-、SO32-、SO42-、MnO4-中的若干种组成,取该溶液进行如下实验:
(已知:Al3++3HCO3- =Al(OH)3↓ + 3CO2↑)
①取适量试液,加入过量盐酸,有无色无味气体生成,并得到溶液;
②在①所得溶液中再加入过量碳酸氢铵溶液,有气体生成,同时析出白色沉淀甲;
③在②所得溶液中加入过量氢氧化钡溶液,也有气体生成,并有白色沉淀乙析出。
根据上述现象,回答下列问题:
(1)溶液中一定存在的离子是_____________________________________________;
(2)溶液中一定不存在的离子是______________________________________________;
(3)证明白色沉淀甲是两性氢氧化物的有关离子方程式是________________________,
______________________________________________________________;
(4)判断沉淀乙组成的实验方法是____________________________________________。
18. (1)除去铁粉中混有的铝粉选用试剂:___________,离子方程式:___________。
(2)盛放烧碱等碱性溶液不宜用磨口玻璃塞,相应的离子方程式为:___________;
(3)用稀盐酸清洗铜器皿表面上的铜锈的方程式为__________;
(4)实验室配制好的硅酸钠溶液保存过程中变质相应化学方程式是___________。
19. (1) 已知二氧化氯溶于水:2ClO2+H2OHClO3+HClO2,请用单线桥标明电子转移方向和数目____;
(2) 写出下列物质熔融态的电离方程式:NaHSO4____________________;
(3) 将粗盐溶解过滤除去不溶性杂质后,在滤液中依次滴加过量NaOH溶液、BaCl2溶液和Na2CO3溶液,直至不再产生沉淀。滴加Na2CO3溶液时发生反应的离子方程式为___________________;
(4) 写出制备Fe(OH)3胶体的化学方程式:__________________。取乙烧杯中少量Fe(OH)3胶体置于试管中,向试管中逐渐滴加稀盐酸至过量,发生此变化的离子方程式为________________;
(5) 在反应8NH3 + 3Cl2 = 6NH4Cl + N2中,氧化剂是:__________,还原剂是:_____________,当生成28N2时,被氧化的物质的质量是:_________g。
参考答案
1.【答案】B
【解析】A.I-、Br2发生氧化还原反应而不能大量共存,故A错误;B.该组离子之间不反应,能大量共存,故B正确;C.Fe2+、Cl2发生氧化还原反应而不能大量共存,故C错误;D.ClO-有强氧化性,能氧化SO2,不能电大量共存,故D错误;故选B。
点睛:审题时还应特别注意以下几点:①注意溶液的酸性对离子间发生氧化还原反应的影响.如:Fe2+与NO3-能共存,但在强酸性条件下(即Fe2+、NO3-、H+相遇)不能共存;MnO4-与Cl-在强酸性条件下也不能共存;S2-与SO32-在钠、钾盐时可共存,但在酸性条件下则不能共存;②酸式盐的含氢弱酸根离子不能与强碱(OH-)、强酸(H+)共存,?如HCO3-+OH-=CO32-+H2O(HCO3-遇碱时进一步电离);HCO3-+H+=CO2↑+H2O。
2.【答案】C
【解析】A.pH=1的溶液,显酸性,Fe2+、NO3-、H+发生氧化还原反应,不能共存,故A不选;B.水电离出的c(H+)=10-12mol/L的溶液,为酸或碱溶液,酸碱溶液中均不能大量存在HCO3-,故B不选;C.c(H+)/c(OH-)=1012的水溶液,显酸性,该组离子之间不反应,可大量共存,故C选;D.Fe3+、SCN-结合生成络离子,不能共存,故D不选;故选C。
3.【答案】B
【解析】A.过量NaOH溶液,反应生成氢氧化镁、碳酸钠和水,离子反应为Mg2++2HCO3-+4OH-═Mg(OH)2↓+2CO32-+2H2O,故A正确;B.金属铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,离子方程式为Fe+2H+═Fe2++H2↑,故B错误;C.钠和水反应 生成氢氧化钠和氢气,反应的离子方程式为2Na+2H2O═2Na++2OH-+H2↑,故C正确;D.FeCl2溶液和Cl2反应生成氯化铁,离子方程式为2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl-,故D正确;故选B。
4.【答案】B
【解析】A.次氯酸钠溶液中通入过量的二氧化硫,离子方程式:ClO-+SO2+H2O=2H++SO42-+Cl-,故A错误;B.等物质的量浓度,等体积的硫酸氢钠溶液和氢氧化钡溶液反应:H++SO42-+Ba2++OH-=BaSO4↓+H2O,故B正确;C.氯气与水反应生成次氯酸和氯化氢,离子方程式:Cl2+H2O=H++Cl-+HClO,故C错误;D.向碳酸氢钾溶液中滴入过量澄清石灰水,离子方程式:HCO3-+Ca2++OH-=H2O+CaCO3↓,故D错误;故选B。
5.【答案】D
【解析】A.钠与水反应的离子反应为2Na+2H2O═2Na++2OH-+H2↑,故A错误;B.硫酸铜溶液与氢氧化钡溶液反应的离子反应为2OH-+Cu2++SO42-+Ba2+═BaSO4↓+Cu(OH)2↓,故B错误;C.碳酸钙与稀盐酸反应的离子反应为CaCO3+2H+═H2O+CO2↑+Ca2+,故C错误;D.向FeCl3溶液中加入氨水的离子反应为Fe3++3NH3?H2O═Fe(OH)3↓+3NH4+,故D正确;故选D。
6.【答案】B
【解析】A.向Ba(OH)2溶液中逐滴加入NH4HSO4溶液至刚好沉淀完全,则二者以1:1反应,离子反应方程式为:Ba2++2OH-+H++SO42-+NH4+=BaSO4↓+NH3?H2O+H2O,故A正确;B.NaClO溶液中通入少量的SO2的离子反应为ClO-+2OH-+SO2═Cl-+SO42-+H2O,评价合理,故B错误;C.向Fe(NO3)3溶液中加入过量的HI溶液,离子方程式:Fe3++3NO3-+10I-+12H+═5I2+Fe2++3NO↑+6H2O,故C正确;D.NaHCO3溶液中滴加少量澄清石灰水,离子方程式:2HCO3-+Ca2++2OH-═CaCO3↓+2H2O+CO32-,故D正确;故选B。
7.【答案】B
【解析】A.铁与氯化铁溶液反应,离子方程式:Fe+2Fe3+==3Fe2+,故A错误;B.向次氯酸钙溶液通入少量CO2,离子方程式:Ca2++2ClO-+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO,故B正确;C.实验室用MnO2和浓盐酸制取Cl2,离子方程式:MnO2+4H++2Cl-Mn2++2Cl-+Cl2↑+2H2O,故C错误;D.向NH4HCO3溶液中加过量的NaOH溶液,离子方程式:HCO3-+NH4++2OH-=NH3?H2O+H2O+CO32-,故D错误;故选B。
8.【答案】C
【解析】A.工业上用石灰乳与氯气反应制取漂白粉,石灰乳的中氢氧化钙不能拆开,正确的离子方程式为:Cl2+Ca(OH)2=Cl-+ClO-+H2O+Ca2+,故A错误;B.将氯气溶于水制备次氯酸,次氯酸不能拆开,正确的离子方程式为:C12+H2O═H++Cl-+HClO,故B错误;C.用FeCl3溶液腐蚀铜线路板,铁离子与铜反应生成亚铁离子和铜离子,反应的离子方程式为:Cu+2Fe3+═Cu2++2Fe2+,故C正确;D.用浓盐酸酸化的KMnO4溶液与H2O2反应,酸性高锰酸钾溶液能够氧化氯离子,导致溶液褪色,无法据此证明H2O2具有还原性,故D错误;故选C。
离子方程式的书写判断,为高考的高频题,属于中等难度的试题,注意明确离子方程式正误判断常用方法:检查反应物、生成物是否正确,检查各物质拆分是否正确,如难溶物、弱电解质等需要保留化学式,检查是否符合原化学方程式等。
9.【答案】D
【解析】A.氯化铁腐蚀铜板的离子反应为2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+,故A错误;B.实验室制氯气的离子反应为MnO2+4H++2Cl-Mn2++2Cl2↑+2H2O,故B错误;C.稀硫酸中加氢氧化钡到溶液呈中性的离子反应为Ba2++2H++2OH-+SO42-═BaSO4↓+2H2O,故C错误;D.氢氧化钠溶液中吸收少量二氧化硫的离子反应为2OH-+SO2═SO32-+H2O,故D正确;故选D。
10.【答案】C
【解析】A.氯气与水反应的离子反应为Cl2+H2O?H++Cl-+HClO,故A错误;B.碳酸钡溶于醋酸:BaCO3+2CH3COOH═2CH3COO-+Ba2++H2O+CO2↑,故B错误;C.金属钠跟水反应的离子反应为2Na+2H2O═2Na++2OH-+H2↑,故C正确;D.澄清石灰中通入过量二氧化碳的离子反应为OH-+CO2═HCO3-,故D错误;故选C。
11.【答案】B
【解析】A.NaHCO3与NaOH溶液反应,离子方程式:HCO3-+OH-═CO32-+H2O,故A正确;B.氢氧化铜溶液与硫酸反应时,氢氧化铜不溶于水,书写离子方程式时不可改写,故B错误;C.氯化铁溶液中加入足量的氨水,离子方程式:Fe3++3NH3?H2O=Fe(OH)3↓+3NH4+,故C正确;D.二氧化硅与氢氧化钠反应生成硅酸钠和水,离子方程式:SiO2+2OH-═SiO32-+H2O,故D正确;故选B。
12.【答案】D
【解析】A.氧化钠和盐酸反应时发生的离子反应为Na2O+2H+===2Na++H2O,故A错误;B.氯气和FeCl2溶液反应时发生的离子反应为2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-,故B错误;C.硫酸氢铵溶液和少量氢氧化钠溶液反应时发生的离子反应为OH-+HCO3- = CO32-+H2O,故C错误;D.碳酸氢钡溶液和足量氢氧化钠溶液反应时发生的离子反应为Ba2++2HCO+2OH-===BaCO3↓+CO+2H2O,故D正确;答案为D。
13.【答案】B
【解析】A.硫酸铁溶液中滴入硫氰化钾溶液时发生的离子反应为Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3,故A正确;B.少量SO2气体通入足量的NaClO溶液中发生的离子反应为SO2+3ClO-+2OH-=SO42-+Cl-+2HClO,故A错误;C.硫酸氢钠溶液中滴加氢氧化钡溶液至中性时发生的离子反应为Ba2++2OH-+2H++SO===BaSO4↓+2H2O,故C正确;D.含0.03 mol NaHCO3的溶液和0.02 mol Ca(OH)2的溶液混合时发生的离子反应为3HCO+2Ca2++3OH-===CO+2CaCO3↓+3H2O,故D正确;答案为B。
14.【答案】B
【解析】A.澄清石灰水中加盐酸,氢氧化钙应该拆开,正确的离子方程式为:H++OH-═H2O,故A错误;B.向NaHCO3溶液中加入NaOH溶液,反应的离子方程式为:HCO3-+OH-═CO32-+H2O,故B正确;C.氯气溶于水生成氯化氢和次氯酸,次氯酸不能拆开,正确的离子方程式为:Cl2+H2O?H++HClO+Cl-,故B错误;D.向Ba(OH)2溶液中滴加稀硫酸,反应生成硫酸钡沉淀和水,正确的离子方程式为:Ba2++2OH-+2H++SO42-═BaSO4↓+2H2O,故D错误;故选B。
解离子方程式的书写判断,要注意明确离子方程式正误判断常用方法:检查反应物、生成物是否正确,检查各物质拆分是否正确,如难溶物、弱电解质等需要保留化学式,检查是否符合原化学方程式等。
15.【答案】 ①④⑥⑨ ④
【解析】(1)氧化还原反应反应中,应有元素化合价的升降,题中①④⑥⑨为氧化还原反应,②③⑤⑦⑧为非氧化还原反应,其中④为置换反应;(2)铁钉置于硫酸铜溶液中,铁钉表面上附上一层铜,则发生Fe+Cu2+=Fe2++Cu;硫酸可以清洗铁锈,为氢离子和氧化铁的反应,生成铁离子和水,反应的离子方程式为Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O;(3)CO2和澄清石灰水反应,生成碳酸钙沉淀,反应的离子方程式为Ca2++CO2+2OH-=CaCO3↓+H2O。
16.【答案】 BaCl2 AgNO3 CO32-+H+=HCO3- Cu2++SO42-+Ba2++2OH-=BaSO4↓+Cu(OH)2↓ 取适量溶液于试管中,滴加足量盐酸无明显现象(此处必须答出才给分),再滴加几滴BaCl2溶液,有白色沉淀生成,说明溶液中含有SO42-
【解析】本题分析:本题主要考查离子反应。①C盐的溶液呈蓝色,说明C盐是铜盐;②若向①的四支试管中分别加入盐酸,B盐的溶液有沉淀生成,说明B是硝酸银;D盐的溶液有无色无味的气体逸出,说明D是碳酸钠。相应地,A是氯化钡,C是硫酸铜。
(1) A的化学式BaCl2 ,B的化学式AgNO3。
(2) 少量盐酸与D反应的离子方程式:CO32-+H+=HCO3-。
(3) C与Ba(OH)2溶液反应的离子方程式:Cu2++SO42-+Ba2++2OH-=BaSO4↓+Cu(OH)2↓。
(4) C溶液中阴离子SO42-的检验方法:取适量溶液于试管中,滴加足量盐酸无明显现象,再滴加几滴BaCl2溶液,有白色沉淀生成,说明溶液中含有SO42-。
17.【答案】 Na+、[Al(OH)4]-、CO Ag+、Ba2+、Al3+、SO、MnO Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O Al(OH)3+OH-===[Al(OH)4]-+2H2O 取少量沉淀乙置于试管中,加入足量盐酸,若沉淀全部溶解,则沉淀乙为BaCO3;若沉淀不完全溶解,则沉淀乙为BaCO3和BaSO4
【解析】某无色溶液,说明溶液中一定不会存在高锰酸根离子;①加入过量盐酸,有无色无味气体生成,并得到无色溶液,生成的气体甲为二氧化碳,所以溶液中一定存在CO32-,一定不存在Ag+、Ba2+、Al3+、SO,阳离子只剩下了钠离子,根据溶液一定呈电中性可知溶液中一定存在Na+;②在①所得溶液中加入过量NH4HCO3溶液,有气体生成,气体为过量的盐酸与碳酸氢铵反应生成的二氧化碳,同时析出白色沉淀甲,白色沉淀甲为氢氧化铝,原溶液中一定存在AlO2-,③在②所得溶液中加入过量Ba(OH)2溶液,也有气体生成,气体为氨气,同时析出白色沉淀乙,白色沉淀一定含有碳酸钡,可能含有硫酸钡。
(1)由以上分析可知溶液中一定存在的离子有:CO32-、Na+、AlO2-,故答案为:CO32-、Na+、AlO2-;
(2)一定不存在SO、MnO4-、Ag+、Ba2+、Al3+,故答案为:SO、MnO4-、Ag+、Ba2+、Al3+;
(3)证明氢氧化铝是两性氢氧化物,主要证明氢氧化铝既能与盐酸反应,又能与氢氧化钠反应即可,有关离子方程式为Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O、 Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]-+2H2O,故答案为:Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O、Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]-+2H2O;
(4)白色沉淀乙一定含有碳酸钡,可能含有硫酸钡,可加入盐酸检验,如沉淀部分溶解,则含有碳酸钡和硫酸钡,如沉淀全部溶解,则只含碳酸钡,故答案为:取少量沉淀乙置于试管中,加入足量盐酸,若沉淀全部溶解,则沉淀乙为BaCO3;若沉淀不完全溶解,则沉淀乙为BaCO3和BaSO4。
本题考查了常见离子的检验方法,注意根据溶液呈电中性判断溶液中存在的离子方法,本题充分考查了学生的分析、理解能力,要求熟练掌握常见离子的检验方法。
18. 【答案】 NaOH溶液(或KOH、Ba(OH)2溶液) 2Al+2OH-+6H2O===2[Al(OH)4]-+3H2↑ 2OH-+SiO2===SiO+H2O Cu2(OH)2CO3+4HCl===2CuCl2+3H2O+CO2↑ Na2SiO3+H2O+CO2===Na2CO3+H2SiO3↓
【解析】(1)除去铁粉中混有的铝粉选用试剂为氢氧化钠溶液,发生反应的离子方程式为:2Al+2H2O+2OH-═2AlO2-+3H2↑;(2)玻璃中的二氧化硅能够与烧碱反应生成具有粘性的硅酸钠,反应的离子方程式为:2OH-+SiO2═SiO32-+H2O;(3)铜锈为碱式碳酸铜,与盐酸反应生成氯化铜、二氧化碳和水,反应的化学方程式为:Cu2(OH)2CO3+4HCl=2CuCl2+3H2O+CO2↑;(4)硅酸钠能够与空气中二氧化碳反应生成碳酸钠和硅酸,反应的化学方程式为:Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3↓+Na2CO3。
本题考查了物质的性质和化学方程式的书写,题目难度适中,明确反应的实质是解题关键,注意书写方程式时应遵循反应的客观事实、遵循质量守恒定律。
19. 【答案】 NaHSO4(熔融)===Na++HSO4- Ba2++CO32-=BaCO3↓、Ca2++CO32-=CaCO3↓ FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl Fe(OH)3+3H+===Fe3++3H2O Cl2 , NH3 34
【解析】(1)本题考查表示氧化还原反应电子转移的方向和数目,根据反应方程式,ClO2既作氧化剂又作还原剂,HClO3氧化产物,HClO2作还原产物,;(2)本题考查电离方程式的书写,熔融状态下,NaHSO4(熔融)=Na++HSO4-;(3)本题考查离子反应方程式的书写,碳酸钠的作用是除去Ca2+和过量的Ba2+,离子反应反应方程式为Ca2++CO32-=CaCO3↓、Ba2++CO32-=BaCO3↓;(4)本题考查胶体的制备和胶体的性质,氢氧化铁胶体的制备:向沸水中滴加几滴饱和FeCl3溶液,加热到溶液出现红褐色液体,停止加热,反应方程式为FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl,氢氧化铁胶体中加入盐酸,先发生胶体的聚成,出现红褐色沉淀,继续滴加盐酸,沉淀溶解,即Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O;(5)考查氧化剂、还原剂的概念,氧化剂是化合价降低的物质,还原剂是化合价升高的物质,根据反应方程式,NH3中N的化合价由-3价→0价,化合价升高,NH3为还原剂,Cl2中Cl的化合价由0价→-1价,化合价降低,因此Cl2是氧化剂。
本题的易错点是问题(2),学生常常忽略此条件是熔融状态,写成NaHSO4=Na++H++SO42-,NaHSO4物质中是由Na+和HSO4-组成的,熔融状态下,电离方程式为:NaHSO4(熔融)=Na++HSO4-;水溶液中是NaHSO4=Na++H++SO42-。