2011届高三化学三轮总复习重点专题突破：第４讲　离子反应

第4讲　离子反应
1．下列关于物质的分类中依次按照强电解质、弱电解质和非电解质排列全部正确的组合是(　　)
A．NaCl　 HF　 Cl2
B．NaHCO3　 NH3·H2O　 CCl4
C．Ba(OH)2　 HCl　 Cu
D．AgCl　 H2SO4　 C2H5OH
解析：题中物质属于强电解质的有：NaCl、H2SO4、AgCl、Ba(OH)2、HCl、NaHCO3；属于非电解质的有CCl4和C2H5OH；Cu和Cl2既不是电解质也不是非电解质。
答案：B
2．(2010·四川省摸底考试)在同一溶液中，含有NH、I－、Ba2＋、Cl－等离子，则该溶液的pH和介质是(　　)
A．pH＝1，稀硝酸为介质
B．pH＝3，H2SO4溶液为介质
C．pH＝8，次氯酸钠溶液为介质
D．pH＝12，氨水为介质
解析：硝酸、次氯酸根离子能氧化I－，A、C错；硫酸遇钡离子能生成沉淀，B错。
答案：D
3．(2010·唐山市2月联考)Fe3＋、SO、Mg2＋和X四种离子以物质的量之比1:2:1:1大量共存于同一溶液中，X可能是(　　)
A．NH　　　 B．OH－
C．CO D．Cl－
解析：由于Fe3＋、Mg2＋的存在，可先排除选项B、C中的离子；设X所带的电荷为x，则根据溶液呈电中性原则可得关系式：3×1－2×2＋2×1＋x×1＝0，解得x＝－1，故只有选项D中的Cl－符合题意。
答案：D
4．(2010·襄樊市调研)下列各溶液中一定能大量共存的离子组是(　　)
A．加入铝粉有氢气生成的溶液中：Mg2＋、Cu2＋、SO、K＋
B．使pH试纸呈红色的溶液中：Fe2＋、I－、NO、Cl－
C．常温下，c(H＋)＝10－14mol/L的溶液中：Na＋、AlO、S2－、SO
D．常温下，水电离出的c(H＋)与c(OH－)乘积为10－28的溶液中：K＋、Na＋、HCO、Ca2＋
解析：加入铝粉有氢气生成的溶液既可能为强酸性溶液也可能为强碱性溶液，而Mg2＋、Cu2＋不能在强碱性溶液中大量存在，A错；使pH试纸呈红色的溶液为酸性溶液，Fe2＋、I－与NO不能大量共存，B错；常温下，c(H＋)＝10－14mol/L的溶液为强碱性溶液，Na＋、AlO、S2－和SO能大量共存；常温下，水电离出的c(H＋)与c(OH－)乘积为10－28的溶液中，水的电离受到抑制，可能为强酸性溶液也可能为强碱性溶液，HCO在强酸性和强碱性溶液中均不能大量存在，D错。
答案：C
5．(2010·赣州市质检)某无色溶液中，若加入溴水，溴水褪色，若加入NH4HCO3，固体溶解并产生刺激性气味的气体，则该溶液中可能大量存在的离子组是(　　)
A．Na＋、Mg2＋、S2－、ClO－ B．H＋、Na＋、SO、NO
C．K＋、Ca2＋、OH－、SO D．Na＋、K＋、Cl－、OH－
解析：根据溴的化学性质，能使溴水褪色，则可能为碱性溶液或还原性溶液；根据NH4HCO3的化学性质，只有碱性溶液能与之反应产生刺激性气味的气体。因此该溶液为碱性溶液。A项中Mg2＋在碱性溶液中不能大量共存；B项中H＋在碱性溶液中不能大量共存；C项中虽然为碱性溶液，但Ca2＋和SO不能大量共存。
答案：D
6．(2010·江西省联考)下列各种溶液中，能大量共存的离子组是(　　)
A．pH＝0的溶液中：Fe2＋、NO、SO、I－
B．c(H＋)＝10－14mol·L－1的溶液中：Na＋、AlO、S2－、SO
C．酸性环境下的无色透明溶液中：Na＋、Cu2＋、NO、SO
D．含有0.1 mol·L－1Fe3＋的溶液中：K＋、Mg2＋、I－、NO
解析：pH＝0的溶液为强酸性溶液，酸性溶液中Fe2＋、I－和NO发生氧化还原反应不能大量共存，A错；c(H＋)＝10－14mol/L的溶液为强碱性溶液，提供的四种离子均能大量共存，B对；Cu2＋为蓝色，在无色溶液中不能大量存在，C错；Fe3＋与I－发生氧化还原反应：2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2，不能大量共存，D错。
答案：B
7．(2010·江西省联考)下列反应的离子方程式正确的是(　　)
A．碳酸钙跟醋酸反应：CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋H2O＋CO2↑
B．硫酸铝溶液中加过量氨水：Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH
C．向足量的溴化亚铁溶液中通入少量的氯气：2Fe2＋＋4Br－＋3Cl2===2Fe3＋＋2Br2＋6Cl－
D．碳酸氢钠溶液与足量的氢氧化钡溶液混合：Ba2＋＋2OH－＋2HCO===BaCO3↓＋CO＋2H2O
解析：A项中醋酸为弱电解质，应写化学式，应为：CaCO3＋2CH3COOH===Ca2＋＋2CH3COO－＋H2O＋CO2↑；C项中还原性：Fe2＋强于Br－，通入少量Cl2只有Fe2＋被氧化，应为：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－；D项中氢氧化钡足量时，应为：Ba2＋＋OH－＋HCO===BaCO3↓＋H2O。
答案：B
8．(2010·江西省联考)下列用来表示物质变化的离子方程式中，正确的是(　　)
A．明矾加入到氢氧化钡溶液中使硫酸根离子完全沉淀：
Al3＋＋SO＋Ba2＋＋4OH－===AlO＋BaSO4↓＋2H2O
B．过量的二氧化硫通入到澄清石灰水中：SO2＋OH－===HSO
C．向磷酸氢二钠溶液中加入过量澄清石灰水：2H2PO＋3Ca2＋＋4OH－===2Ca3(PO4)2↓＋4H2O
D．常温下，NaHCO3溶液显碱性：HCO＋H2O??CO＋H3O＋
解析：A项中离子方程式应为：Al3＋＋2SO＋2Ba2＋＋4OH－===AlO＋2BaSO4↓＋2H2O；C项中磷酸氢二钠应为Na2HPO4；D项中离子方程式应为：HCO＋H2O??H2CO3＋OH－。
答案：B
9．(2010·四川省高三检测)下列离子方程式不正确的是(　　)
A．在30 mL 1 mol/L Na2SO3溶液中通入标准状况下的Cl2 224 mL：H2O＋SO＋Cl2===SO＋2Cl－＋2H＋
B．硝酸银溶液中滴加过量氨水：Ag＋＋2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]＋＋2H2O
C．饱和碳酸钠溶液中通入二氧化碳后溶液变浑浊：
D．碳酸氢镁溶液中加入足量的澄清石灰水:
解析：n(Na2SO3)＝0.03 mol，n(Cl2)＝0.01 mol，SO＋Cl2＋H2O===SO＋2H＋＋2Cl－，SO＋H＋===HSO，0.01 mol Cl2只氧化0.01 mol SO，且生成0.02 mol H＋，而0.02 mol H＋与剩余的0.02 mol SO恰好完全反应生成0.02 mol HSO，离子方程式应为：3SO＋Cl2＋H2O===SO＋2Cl－＋2HSO。
答案：A
10．(2009·大连模拟)下列是某同学对相应反应的离子方程式所作的评价，其中评价合理的是(　　)
编号 化学反应 离子方程式 评价
A 碳酸钙与醋酸反应 CO＋2CH3COOH===CO2↑＋H2O＋2CH3COO－ 错误，碳酸钙是弱电解质，不应写成离子形式
B 苯酚钠溶液中通入少量CO2 C6H5O－＋CO2＋H2O―→C6H5OH＋HCO 错误，通入少量CO2应生成CO
C NaHCO3的水解 HCO＋H2OCO＋H3O＋ 正确
D 等物质的量的FeBr2和Cl2反应 2Fe2＋＋2Br－＋2Cl2===2Fe3＋＋Br2＋4Cl－ 正确
解析：A项中CaCO3是难溶的强电解质，不是弱电解质；B项通入的CO2无论多少都生成HCO；C项中的离子方程式不是HCO的水解方程式，而是电离方程式；D项，在等物质的量的情况下Fe2＋完全反应，Br－部分反应。
答案：D
11．(2010·武汉市武昌区调研)类推思维是化学解题中常用的一种思维方法，下列有关反应方程式的类推正确的是(　　)
已知 类推
A 将Fe加入CuSO4溶液中Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋ 将Na加入到CuSO4溶液中2Na＋Cu2＋===Cu＋2Na＋
B 稀硫酸与Ba(OH)2溶液反应至中性2H＋＋SO＋Ba2＋＋2OH－===BaSO4↓＋2H2O NaHSO4溶液与Ba(OH)2溶液反应至中性2H＋＋SO＋Ba2＋＋2OH－===BaSO4↓＋2H2O
C 铁和氯气反应2Fe＋3Cl22FeCl3 铁和碘单质反应2Fe＋3I22FeI3
D 向Ca(ClO)2溶液中通入少量CO2 Ca2＋＋2ClO－＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO 向Ca(ClO)2溶液中通入少量SO2 Ca2＋＋2ClO－＋SO2＋H2O===CaSO3↓＋2HClO
解析：钠加入到CuSO4溶液中，钠先与水反应生成NaOH和H2，随后NaOH与CuSO4反应生成Cu(OH)2和Na2SO4，A错；NaHSO4溶于水电离出Na＋、H＋和SO，与Ba(OH)2溶液反应至中性时的离子方程式为：2H＋＋SO＋Ba2＋＋2OH－===BaSO4↓＋2H2O，B对；碘的氧化性较弱，与铁反应时生成FeI2，C错；向Ca(ClO)2溶液中通入少量SO2发生氧化还原反应，离子方程式为：Ca2＋＋2ClO－＋SO2＋H2O===CaSO4↓＋H＋＋Cl－＋HClO，D错。
答案：B
12．(2010·邯郸高三摸底考试)某溶液中只可能含有下列离子中的几种(不考虑溶液中含的较少的H＋和OH－)：Na＋、NH、SO、CO、NO。取200 mL该溶液，分为等体积的两份分别做下列实验。实验1：第一份加入足量的烧碱并加热，产生的气体在标准状况下为224 mL。实验2：第二份先加入足量的盐酸，无现象，再加入足量的BaCl2溶液，得固体2.33 g。下列说法正确的是(　　)
A．该溶液中可能含有Na＋
B．该溶液中肯定含有NH、SO、CO、NO
C．该溶液中一定不含NO
D．该溶液中一定含有Na＋，且c(Na＋)≥0.1 mol·L－1
解析：根据实验1可知原溶液中含有0.01 mol NH；根据实验2可知，原溶液中不存在CO，但含有0.01 mol SO；无法确定原溶液中是否含有NO。根据电荷守恒关系可知原溶液中一定含有Na＋，则有：c(Na＋)＋c(NH)＝2c(SO)＋c(NO)，c(Na＋)＝0.2 mol·L－1－0.1 mol·L－1＋c(NO)；若原溶液中不存在NO，则c(Na＋)＝0.1 mol·L－1；若原溶液中存在NO，则c(Na＋)>0.1 mol·L－1。综合上述，选项D正确。
答案：D
13．(2010·南昌市调研)现有A、B、C、D、E、F六种常见化合物，已知它们：阳离子分别有K＋、Ag＋、Na＋、Ba2＋、Fe2＋、Al3＋；阴离子分别有Cl－、OH－、AlO、NO、SO、CO。将它们分别配成0.1 mol/L的溶液进行如下实验：
①测得溶液A、C、E均呈碱性，且碱性：A>E>C，E的焰色呈浅紫色(透过蓝色钴玻璃观察)；
②向B溶液中滴加稀氨水至过量，先生成沉淀，后沉淀全部溶解；
③向F溶液中滴加稀硝酸，溶液变成棕黄色，且有无色气体生成；
④向D溶液中滴加Ba(NO3)2溶液无明显现象。
(1)写出A、D、E、F的化学式：
A__________________；
D__________________；
E__________________；
F__________________。
(2)用离子方程式解释C溶液的碱性：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)写出实验③中反应的离子方程式：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：溶液呈碱性的阴离子为OH－、CO、AlO；根据实验②可以确定B为AgNO3，根据实验③可以确定F可能为FeCl2或者FeSO4，根据实验④可以确定D不可能含有SO，所以F为FeSO4，D为AlCl3。由于氢氧化铝的酸性小于碳酸氢根，故偏铝酸盐的碱性强于碳酸盐，结合碱性：A>E>C，可以确定A为Ba(OH)2，E为KAlO2，C为Na2CO3。C溶液呈碱性的原因：CO＋H2O??HCO＋OH－，实验③中反应的离子方程式：3Fe2＋＋NO＋4H＋===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O。
答案：(1)Ba(OH)2　AlCl3　KAlO2　FeSO4　(2)CO＋H2O??HCO＋OH－　(3)3Fe2＋＋NO＋4H＋===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O
14．(2010·赣州市质检)在某化工生产中要用到一种无色、可溶于水的晶体——铝铵矾。该晶体是一种复盐，其主要成分为十二水合硫酸铝铵。向该复盐的浓溶液中逐滴加入浓NaOH溶液，将发生一系列变化。已知NH与AlO在水溶液中不能大量共存，会发生如下反应：NH＋AlO＋H2O===Al(OH)3↓＋NH3↑。
试回答：
(1)在硫酸铝铵水溶液中滴入石蕊试液，观察到的现象是________，其原因是______________________。
(2)在逐滴加入浓NaOH溶液的过程中，产生的现象有：
①溶液中出现白色沉淀；②有刺激性气味的气体逸出；③白色沉淀量逐渐增多；④白色沉淀完全消失；⑤白色沉淀量逐渐减少。请回答出现各种现象由先到后的顺序________。
解析：(1)硫酸铝铵溶液中由于NH和Al3＋水解溶液显酸性，加入石蕊试液，溶液变红。(2)由于Al(OH)3碱性比NH3·H2O弱，逐滴加入浓NaOH溶液，先是Al3＋与OH－反应，后是NH与OH－反应。
答案：(1)变红　NH和Al3＋水解显酸性　(2)①③②⑤④
15．(2009·临沂)今有一混合物的水溶液，只可能含有以下离子中的若干种：K＋、Al3＋、Fe3＋、Mg2＋、Ba2＋、NH、Cl－、CO、SO，现取三份100 mL溶液进行如下实验：
①第一份加入AgNO3溶液有沉淀产生。
②第二份加过量NaOH溶液加热后，只收集到气体0.02 mol，无沉淀生成，同时得到溶液甲。
③在甲溶液中通入过量CO2，生成白色沉淀，沉淀经过滤、洗涤、灼烧，质量为1.02 g。
④第三份加足量BaCl2溶液后，得白色沉淀，沉淀经足量盐酸洗涤、干燥后，质量为11.65 g。
根据上述实验回答：
(1)一定不存在的离子是________，不能确定是否存在的离子是________。
(2)试确定溶液中肯定存在的阴离子及其浓度(可不填满)：
离子符号________，浓度________________________________________________________________________；
离子符号________，浓度________________________________________________________________________；
离子符号________，浓度________________________________________________________________________。
(3)试确定K＋是否存在________(填“是”或“否”)，判断的理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：由实验②可知溶液中含有0.02 mol NH，一定不存在Fe3＋和Mg2＋；由实验③推出溶液中含有0.02 mol Al3＋(1.02 g固体为Al2O3)，一定无CO(CO与Al3＋因发生双水解而不能大量共存)；结合实验④知溶液中含有0.05 mol SO(11.65 g沉淀为BaSO4)，则一定不存在Ba2＋；结合SO、Al3＋、NH的物质的量，由电荷守恒可推知溶液中一定含有K＋，因K＋的物质的量不确定，故溶液中是否含有Cl－无法确定。
答案：(1)Fe3＋、Mg2＋、CO、Ba2＋　Cl－　(2)SO　0.5 mol/L　(3)是　溶液中肯定存在的离子是NH、Al3＋、SO，经计算，NH、Al3＋物质的量都是0.02 mol，SO物质的量是0.05 mol。根据电荷守恒，K＋一定存在
16．(2009·绍兴)今有一澄清溶液，只可能含有下表中的若干种离子(存在的离子均大量)：
阳离子 K＋、NH、H＋、Ba2＋
阴离子 Cl－、CO、SO、OH－
现取三份上述澄清溶液各100 mL，分别进行以下实验：
①第一份加入AgNO3溶液有沉淀产生。
②第二份加入足量NaOH溶液加热后，收集到气体0.04 mol。
③第三份加入足量BaCl2溶液后，得干燥沉淀6.27 g，经足量盐酸洗涤，干燥后，沉淀质量为2.33 g。
请回答下列问题：
(1)100 mL溶液中c(SO)＝________。
(2)第③个实验中沉淀减少的原因是(用离子方程式表示)________。
(3)上述澄清溶液中除SO以外，一定大量存在的离子是________。
解析：由实验①可以推测溶液中可能存在Cl－、CO、OH－；由实验②可以断定溶液中含有NH，其浓度为0.04 mol÷0.1 L＝0.4 mol/L；由实验③可以断定溶液含有SO、CO，SO的浓度为：2.33 g÷233 g/mol÷0.1 L＝0.1 mol/L，CO的浓度为：(6.27 g－2.33 g)÷197 g/mol÷0.1 L＝0.2 mol/L；溶液中存在CO，则H＋一定不能大量存在，根据溶液中电荷守恒，则一定存在阳离子K＋。
答案：(1)0.1 mol·L－1
(2)BaCO3＋2H＋===Ba2＋＋CO2↑＋H2O
(3)NH、K＋、CO