第4讲离子方程式与离子共存.docx
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第4讲离子方程式与离子共存
第4讲:
离子方程式与离子共存
一、单选题(共18题;共36分)
1.向明矾[KAl(SO4)2]溶液中滴入氢氧化钡溶液,当硫酸根离子恰好完全沉淀时,铝元素的存在形式是( )
A. 一部分为Al(OH)3,一部分为Al3+ B. 一部分为Al(OH)3,一部分为Al(OH)4﹣
C. 全部是Al(OH)3
D. 全部为Al(OH)4﹣
2.以下化学反应的产物种类与反应物的浓度、用量和反应条件均无关的是( )
A. NH3通入AlCl3溶液中 B. Cu与硝酸反应 C. CO2通入NaOH溶液中 D. Na与O2反应
3.分析离子反应xR2++yH++O2═mR3++nH2O,下列说法中正确的是( )
A. n=2,H2O是氧化产物
B. x=y=m=4
C. 该反应中R2+得到电子,被氧化为R3+
D. 任何氧化还原反应中氧化剂失电子总数都等于还原剂得电子总数
4.在以下各种情形下,下列电离方程式的书写正确的是( )
A. 熔融状态下的NaHSO4电离:
NaHSO4═Na++H++SO
B. Fe(OH)3的电离:
Fe(OH)3⇌Fe3++3OH﹣
C. H2CO3的电离:
H2CO3⇌2H++CO
D. 水溶液中的NaHSO4电离:
NaHSO4═Na++HSO
5.NaHCO3和NaHSO4的溶液混合后,实际参加反应的离子是( )
A. H+和CO32﹣ B. HCO3﹣和HSO4﹣ C. Na+、HCO3﹣和H+ D. HCO3﹣和H+
6.下列事实一定能说明HF是弱酸的是( )
①用HF溶液做导电性实验,灯泡很暗; ②HF与NaCl不能发生反应;
③常温下0.1mol/L的HF溶液pH为2.3 ④HF能与Na2CO3溶液反应,产生CO2
⑤HF与水能以任意比混溶 ⑥1mol/L的HF水溶液能使紫色石蕊试液变红
A. ①② B. ②③⑤ C. ③④⑥ D. ③
7.下列关于电解质电离的叙述中正确的是( )
A. CaCO3在水中溶解度很小,其导电能力很弱,所以CaCO3是弱电解质 B. CaCO3在水中溶解度很小,但溶解的CaCO3全部电离,所以CaCO3是强电解质
C. 氯气和氨气的水溶液导电性都很好,所以它们是强电解质 D. 水难电离,纯水几乎不导电,水是非电解质
8.下列各组物质中,都是强电解质的是( )
A. HBr、HF、BaSO4
B. NH4Cl、CH3COONa、Na2S
C. NaOH、Ca(OH)2、NH3·H2O
D. HClO、NaF、Ba(OH)2
9.某绿色溶液A含有H+、Na+、Mg2+、Fe2+、Cu2+、SO4-、Clˉ、CO32-和HCO离子中的若干种。
取该溶液进行如下实验(已知Ag2SO4微溶于水,可溶于酸):
①向溶液中滴加Ba(OH)2溶液,过滤,得到不溶于酸的白色沉淀和绿色滤液B;
②取滤液B,先用HNO3酸化,再滴加0.001mol·Lˉ1AgNO3溶液,有白色沉淀生成。
下列说法不正确的是( )
A. 溶液A中一定存在H+、SO和Clˉ
B. 溶液A中不存在Mg2+、CO和HCO,不能确定Na+的存在
C. 第②步生成的白色沉淀中只有AgCl,没有Ag2CO3
D. 溶液A中存在Fe2+与Cu2+中的一种或两种,且可以用NaOH溶液判断
10.下列有关水处理的离子方程式错误的是( )
A. 沉淀法:
加入Na2S处理含Hg2+废水,Hg2++S2-=HgS
B. 中和法:
加入生石灰处理酸性废水,H++OH-=H2O
C. 氧化法:
加入次氯酸处理氨氮废水,2NH4++3HClO=N2↑+3H2O+5H++3Cl-
D. 混凝法:
加入明矾[K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O]使水中的悬浮颗粒发生凝聚,Al3++3H2O=Al(OH)3+3H+
11.解释下列事实的方程式正确的是( )
A. 纯碱溶液显碱性:
CO32-+2H2O
H2CO3+2OH- B. 用稀硝酸清洗试管内壁附着的银:
Ag+2H++NO3-=Ag++NO2↑+H2O
C. 向煤中加入石灰石可减少煤燃烧时SO2的排放:
CaCO3+O2+SO2=CO2+CaSO4 D. 碳酸氢钠溶液与过量澄清石灰水混合出现白色沉淀:
HCO3-+Ca2++OH-=CaCO3↓+H2O
12.常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
A. 澄清透明溶液中
B. 0.1mol/L(NH4)2CO3溶液中:
C. pH=l的溶液中
D.
的溶液中
13.某溶液含有①NO3-、②HCO3-、③SO32-、④CO32-、⑤SO42-等五种阴离子。
向其中加入少量的Na2O2固体后,溶液中的离子浓度基本保持不变的是(忽略溶液体积变化)( )
A. ①
B. ①⑤
C. ①④⑤
D. ①③④⑤
14.下列物质之间进行反应时,可用离子方程式2H++CO32-→H2O+CO2↑表示的是( )
A. 碳酸钠溶液中加入足量醋酸溶液
B. 碳酸钡和稀硝酸反应
C. 碳酸氢钠溶液中加入少量稀硫酸
D. 在盐酸溶液中滴入少量碳酸钾溶液
15.能用离子方程式H++OH-→H2O表示的反应是( )
A. 氨水和盐酸
B. 氢氧化钠溶液和醋酸
C. 硫酸和氢氧化钡溶液
D. 硝酸和澄清石灰水
16.(2018•江苏卷)室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
A. 0.1mol·L−1KI溶液:
Na+、K+、ClO−、OH−
B. 0.1mol·L−1Fe2(SO4)3溶液:
Cu2+、NH4+、NO3−、SO42−
C. 0.1mol·L−1HCl溶液:
Ba2+、K+、CH3COO−、NO3−
D. 0.1mol·L−1NaOH溶液:
Mg2+、Na+、SO42−、HCO3−
17.(2018•江苏卷)下列指定反应的离子方程式正确的是( )
A. 饱和Na2CO3溶液与CaSO4固体反应:
CO32−+CaSO4
CaCO3+SO42−
B. 酸化NaIO3和NaI的混合溶液:
I−+IO3−+6H+=I2+3H2O
C. KClO碱性溶液与Fe(OH)3反应:
3ClO−+2Fe(OH)3=2FeO42−+3Cl−+4H++H2O
D. 电解饱和食盐水:
2Cl−+2H+
Cl2↑+H2↑
18.下列各组离子能大量共存,且当加入试剂后反应的离子方程式书写正确的是( )
选项
离子组
加入试剂
发生反应的离子方程式
A
Fe3+、I-、Cl-
NaOH溶液
Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓
B
K+、ClO-、SO42-
盐酸
H++ClO-=HClO
C
K+、OH-、Cl-
过量SO2
SO2+OH-=HSO3-
D
H+、Fe2+、SO42-
Ba(NO3)2溶液
SO42-+Ba2+=BaSO4↓
A. A
B. B
C. C
D. D
二、解答题(共1题;共5分)
19.某溶液有Cl-、
、
,要求依次检验出这三种离子,请完成下列实验设计:
检验离子
所加试剂
实验现象
离子方程式
①
稀硝酸
②
产生白色沉淀
③Cl-
产生白色沉淀
三、填空题(共4题;共23分)
20.①向CuCl2溶液中滴加NaOH溶液,现象:
________ ,离子方程式:
________ ,
②向NaHCO3溶液中滴加稀硫酸,现象:
________ ,离子方程式:
________ ;
③稀硝酸和KOH溶液混合,现象:
________ ,离子方程式:
________ 。
④上述三个反应均属于________ 反应(填基本反应类型),反应发生的条件的不同点是第一个生成________ ,第二个生成________ ,第三个生成________ ;相同点是________ 。
21.现有A、B、C、D、E五种强电解质,它们在水中可电离产生下列离子(各种离子不重复).
阳离子
H+、Na+、Al3+、Ag+、Ba2+
阴离子
OH﹣、Cl﹣、CO32﹣、NO3﹣、SO42﹣
请根据以下实验事实逐步推出它们的名称并回答问题:
(1)
物质鉴定实验
推导结论
①用pH试纸测出A、B溶液呈碱性,C、D、E溶液呈酸性
A、B中含有的阴离子为________ ,C、D、E中含有的阳离子为________
②A溶液与E溶液反应既有气体又有沉淀产生;A与C反应只有气体产生
A为________ ,C含有的阳离子为________
③D溶液与另外四种溶液反应都能产生沉淀;C只能与D反应产生沉淀
D为 ________
(2)写出E溶液与过量的B溶液反应的离子方程式:
________ .
(3)在100mL0.1mol/L的E溶液中,逐滴加入35mL2mol/LNaOH溶液,最终得到沉淀的物质的量为 ________ .
22.写出下列物质在水中电离的方程式:
(1)NaHSO4在水中电离的方程式 ________
(2)H2CO3电离方程式 ________ (只写第一级电离).
23.按要求写出下列反应的离子方程式:
①少量二氧化碳通入澄清石灰水________;
②硫酸氢钠与过量氢氧化钡溶液混合________ ;
③熔融状态下NaHSO4电离方程式________ .
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】D
【解析】【解答】向明矾溶液里滴加氢氧化钡溶液,当硫酸根离子恰好沉淀完全时,
1molKAl(SO4)2需要消耗2molBa(OH)2,
则发生KAl(SO4)2+2Ba(OH)2═2BaSO4↓+KAl(OH)4,
显然铝元素几乎全部以Al(OH)4﹣形式存在于溶液中,
故选D.
【分析】向明矾溶液里滴加氢氧化钡溶液,当硫酸根离子恰好沉淀完全时,发生KAl(SO4)2+2Ba(OH)2═2BaSO4↓+KAlO2+2H2O,以此来解答.
2.【答案】A
【解析】【解答】解:
A.氯化铝和氨水反应生成氢氧化铝沉淀和氯化铵,氢氧化铝不溶于弱碱,所以反应与浓度、量无关,故A正确;
B.铜和硝酸反应,硝酸浓度不同,反应产物不同,浓硝酸和铜反应生成二氧化氮,铜与稀硝酸反应生成一氧化氮,与浓度有关,故B错误;
C.二氧化碳通入氢氧化钠溶液生成碳酸钠,二氧化碳过量会生成碳酸氢钠;反应和二氧化碳的量有关,故C错误;
D.钠与氧气常温下反应生成氧化钠,点燃条件反应生成过氧化钠;反应和反应条件有关,故D错误.
故选A.
【分析】A.氯化铝和氨水反应生成氢氧化铝沉淀和氯化铵,氢氧化铝不溶于弱碱分析;
B.铜和硝酸反应,硝酸浓度不同,反应产物不同;
C.二氧化碳通入氢氧化钠溶液生成碳酸钠,二氧化碳过量会生成碳酸氢钠;
D.钠与氧气常温下反应生成氧化钠,点燃条件反应生成过氧化钠.
3.【答案】B
【解析】【解答】解:
由质量守恒可知n=2,y=4,由电荷守恒可知x=m=4,则配平后的离子方程式为4R2++4H++O2═4R3++2H2O,
反应中R化合价由+2价升高到+3价,R2+失去电子,被氧化为R3+,R3+是氧化产物,
由此可知A、C错误,B正确,
在氧化还原反应中,氧化剂得电子,还原剂失电子,D错误,
故选B.
【分析】对离子反应:
xR2++yH++O2═mR3++nH2O,由质量守恒可知n=2,y=4,由电荷守恒可知x=m=4,则配平后的离子方程式为4R2++4H++O2═4R3++2H2O,结合元素的化合价的变化解答该题.
4.【答案】B
【解析】【解答】解:
A.熔融状态下的NaHSO4电离,电离方程式:
NaHSO4═Na++HSO42﹣,故A错误;
B.Fe(OH)3的电离,电离方程式:
Fe(OH)3⇌Fe3++3OH﹣,故B正确;
C.H2CO3的电离,电离方程式:
H2CO3⇌H++HCO32﹣,故C错误;
D.水溶液中的NaHSO4电离,电离方程式:
NaHSO4═Na++H++SO42﹣,故D错误;
故选:
B.
【分析】A.硫酸氢根离子在熔融状态下不能拆;
B.氢氧化铁为弱电解质,部分电离;
C.碳酸为多元弱酸分步电离,以第一步为主;
D.硫酸氢根离子在水溶液中完全电离.
5.【答案】D
【解析】【解答】碳酸氢钠为强电解质,在水中电离产生钠离子和碳酸氢根离子,电离方程式为:
NaHCO3=Na++HCO3﹣,
硫酸氢钠为强电解质,在水中完全电离生成钠离子、氢离子、硫酸根离子,电离方程式为:
NaHSO4=Na++H++SO42﹣,
两者混合实际参加反应的离子为:
HCO3﹣和H+生成二氧化碳气体和水,
故答案为:
D.
【分析】碳酸氢钠为强电解质,在水中电离产生钠离子和碳酸氢根离子,硫酸氢钠为强电解质,在水中完全电离生成钠离子、氢离子、硫酸根离子,氢离子与碳酸氢根离子反应,据此解答即可
6.【答案】D
【解析】【解答】①导电性强弱主要与离子浓度有关,离子浓度大,导电能力强,离子浓度小,导电能力弱,用HF溶液做导电性实验,灯泡很暗,不能说明HF是弱酸,故①错误;②HF与NaCl不能发生反应是由于两者不符合复分解反应的条件,与HF是弱酸无关,故②错误;③如果HF为强酸,常温下0.1mol·L-1的HF溶液的pH应为1,而该溶液的PH为2.3,说明HF部分电离是弱酸,故③正确;④HF能与Na2CO3溶液反应,产生CO2气体说明HF的酸性比碳酸的强,不能说明HF是弱酸,故④错误;⑤不能利用物质的溶解性来判断是否为弱电解质,HF与水能以任意比混溶与HF的酸性无关,故⑤错误;⑥酸溶液都能使紫色石蕊试液变红,1mol·L-1的HF水溶液能使紫色石蕊试液变红说明HF水溶液显酸性,不能说明HF是弱酸,故⑥错误。
故答案为:
D。
【分析】本题考查了弱电解质的判断。
解此题的关键是要理解弱电解质的定义。
7.【答案】B
【解析】【解答】CaCO3在水中溶解的部分全部电离,是强电解质,因为氯气和氨气在水中均不能电离出离子,它们不是电解质,之所以能够导电是因为生成了电解质HCl、HClO和NH3·H2O。
水是极弱的电解质。
故答案为:
B
【分析】电解质的强弱是根据电解质电离时能否完全电离进行判断,而与物理性质无关.
8.【答案】B
【解析】【解答】A.HF是弱电解质,不符合题意;
B.三种物质都属于盐类,属于强电解质,符合题意;
C.一水合氨是弱电解质,不符合题意;
D.HClO属于弱电解质,不符合题意;
故答案为:
B。
【分析】根据强电解质和若电解质的概念进行判断是否属于强电解质即可。
9.【答案】B
【解析】【解答】绿色溶液中可能含有Fe2+、Cu2+中的一种或两种;向溶液中滴加Ba(OH)2溶液,过滤,得到不溶于酸的白色沉淀和绿色滤液B,该白色沉淀是BaSO4,一定不存在CO32-、HCO3-,一定存在H+;取滤液B,先用HNO3酸化,再滴加0.001mol·Lˉ1 AgNO3溶液,有白色沉淀生成,该白色沉淀是AgCl,则一定含有Cl-;不能确定Na+、Mg2+是否存在。
A.由以上分析可知溶液A中一定存在H+、SO42-和Clˉ,不符合题意;
B.Mg2+、Na+不能确定是否存在,符合题意;
C.Ag2CO3能溶于酸,所以不存在,不符合题意;
D.Fe2+与Cu2+的水溶液都可能显示为绿色,但Fe(OH)2是白色沉淀,随后变灰色、最后变为红褐色,Cu(OH)2为蓝色沉淀,可用NaOH溶液鉴别,不符合题意。
故答案为:
B。
【分析】根据离子反应发生的条件分析离子的存在情况,结合常见离子的鉴别方法进行解答即可。
10.【答案】B
【解析】【解答】A.用Na2S处理含Hg2+的废水是利用Hg2+与S2-生成沉淀HgS的原理,其离子方程式为Hg2++S2-=HgS,故A项不符合题意;
B.生石灰为CaO,不能拆成离子形式,加入到酸性的废水中发生反应的离子方程式应该是CaO+2H+=Ca2++H2O,故B项符合题意;
C.次氯酸具有强氧化性,氨气具有还原性可以被次氯酸氧化2NH4++3HClO=N2↑+3H2O+5H++3Cl-,离子、电荷、原子均守恒,故C项不符合题意;
D.明矾做混凝剂是利用Al3+水解生成的Al(OH)3胶体的吸附性使悬浮颗粒发生聚沉,其离子方程式为Al3++3H2O=Al(OH)3(胶体)+3H+,故D项不符合题意。
故答案为:
B
【分析】本题考查离子反应方程式的应用。
正确写出化学反应方程式,是书写离子方程式的前提和保证,化学方程式写错,其离子方程式也就不言而喻了。
“拆”是关键。
难溶物质[BaSO4、CaCO3、CaSO3、AgCl、Mg(OH)2、Al(OH)3、Fe(OH)3、Cu(OH)2、CuO、MnO2]、弱酸(CH3COOH、HClO、H2SO3、H3PO4、H2S、HF)、弱碱(NH3·H2O)氧化物(Na2O、CaO、Na2O3)、挥发性气体(CO2、SO2、NO、NO2)等物质,在书写离子方程式时都不能拆写,必须写化学式。
11.【答案】D
【解析】【解答】A.纯碱溶液显碱性:
CO32-+H2O
HCO3-+OH-,故A错;
B.用稀硝酸清洗试管内壁附着的银:
3Ag+4H++NO3-=3Ag++NO↑+2H2O,故B错;
C.向煤中加入石灰石可减少煤燃烧时SO2的排放:
:
所以C选项是不符合题意的;
D.溶液与过量澄清石灰水混合出现白色沉淀,符合题意的离子方程式为HCO3-+Ca2++OH-=CaCO3↓+H2O,故D符合题意;所以D选项是符合题意的。
故答案为:
D
【分析】
A、纯碱溶液显碱性是由于CO32-的水解;
B、用稀硝酸清洗试管内壁附着的银:
发生氧化还原反应;
C、SO2表现还原性;
D、要注意量的问题,用定1法书写离子方程式。
12.【答案】D
【解析】【解答】A、铜离子与硫离子反应生成硫化铜沉淀而不能大量共存,选项A不符合题意;
B、铵根离子与氢氧根离子反应产生弱碱一水合氨而不能大量共存,选项B不符合题意;
C、酸性条件下弱酸根离子AlO2-不能大量存在,选项C不符合题意;
D、
,溶液呈碱性,
、OH-相互之间不反应,能大量共存,选项D符合题意。
故答案为:
D。
【分析】根据指定溶液的特殊性,结合离子反应发生的条件进行分析是否可以发生离子反应即可。
13.【答案】A
【解析】【解答】Na2O2与水反应生成氢氧化钠,溶液呈碱性,HCO3-与OH-反应生成CO32-,则HCO3-离子浓度减小,CO32-离子浓度增大;Na2O2具有强氧化性,将SO32-氧化为SO42-,则SO32-离子浓度减小,SO42-浓度增大;NO3-浓度基本不变,
故答案为:
A。
【分析】根据Na2O2与水反应生成氢氧化钠,溶液呈碱性分析;
14.【答案】D
【解析】【解答】A.醋酸是弱酸,不能拆写成H+,故A不符合题意;
B.碳酸钡难溶于水,不能拆写成CO32-,故B不符合题意;
C.碳酸氢钠溶液中加入少量稀硫酸,离子方程式是H++HCO3-→H2O+CO2↑,故C不符合题意;
D.在盐酸溶液中滴入少量碳酸钾溶液,盐酸拆写成H+,碳酸钾拆写成CO32-,故D符合题意。
故答案为:
D
【分析】本题考查离子反应的书写。
书写后根据以下原则检查。
(1)看:
反应条件是否是自由离子间的反应.
非溶液中进行的离子反应不能用离子方程式表示.
(2)看:
反应能否发生.
如AgCl+HNO3≠,因AgCl不溶于酸.
(3)看:
是否符合反应规律.
(4)看:
是否符合离子方程式的书写规则.
可溶性强电解质写成离子符号,难溶物、气体、弱电解质写成分子式.
(5)看:
反应物、生成物中有无微溶物.
(6)看:
是否达到离子方程式的两守恒即质量守恒,电荷守恒.
(7)看:
离子配比数是否正确
15.【答案】D
【解析】【解答】A、氨水是弱碱,A不符合题意;
B、醋酸是弱酸,B不符合题意;
C、硫酸和氢氧化钡溶液生成硫酸钡沉淀,C不符合题意;
D、硝酸和石灰水生成硝酸钙和水,可用H++OH-→H2O表示,D符合题意,
故答案为:
D
【分析】能用离子方程式H++OH-→H2O表示的反应应该满足强酸和强碱反应生成可溶性盐和水的反应;
16.【答案】B
【解析】【解答】解:
A.I-具有强还原性,ClO-具有强氧化性,I-与ClO-发生氧化还原反应,I-与ClO-不能大量共存,不符合题意;
B.在Fe2(SO4)3溶液中离子相互间不反应,能大量共存,符合题意;
C.CH3COO-能与H+反应生成CH3COOH,在HCl溶液中CH3COO-不能大量存在,不符合题意;
D.Mg2+、HCO3-都能与OH-反应,Mg2+、HCO3-与OH-不能大量共存,不符合题意;
故答案为:
B。
【分析】离子不能大量共存说明溶液中的某些离子间能发生反应,而发生反应的条件有生成沉淀、弱电解质、气体、氧化还原反应、生成配合离子,其实质都是使离子浓度减小。
17.【答案】A
【解析】【解答】
解:
A.饱和Na2CO3溶液与CaSO4发生复分解反应生成更难溶于水的CaCO3,反应的离子方程式为CO32-+CaSO4
CaCO3+SO42-,A项符合题意;
B.电荷不守恒,得失电子不守恒,符合题意的离子方程式为5I-+IO3-+6H+=3I2+3H2O,B项不符合题意;
C.在碱性溶液中不可能生成H+,