高中化学人教版 (2019)必修 第一册第一章 物质及其变化第二节 离子反应第2课时巩固练习

课时素养检测  四

　离 子 反 应

(30分钟　50分)

一、选择题(本题包括4小题,每小题5分,共20分)

1.下列反应属于离子反应的是 (　　)

A.氢气还原氧化铜

B.胆矾失去结晶水

C.酸碱中和反应

D.二氧化硫与氧化钙的反应

【解析】选C。离子反应是有离子参加或有离子生成的反应,只有在熔融状态或在水溶液中才可能是离子反应,在中学阶段一般是指在水溶液中的反应。A、B、D不是在水溶液中的反应,故三者均不属于离子反应,C为水溶液中的反应,故C正确。

2.(2020·北师大附中高一检测)下列离子方程式改写成化学方程式正确的是 (　　)

A.Mg2++2OH-Mg(OH)2↓

MgCO3+Ba(OH)2Mg(OH)2↓+BaCO3

B.C+2H+CO2↑+H2O

NaHCO3+HClNaCl+CO2↑+H2O

C.Fe2O3+6H+2Fe3++3H2O

Fe2O3+2H2SO42FeSO4+2H2O

D.H++OH-H2O

2NaOH+H2SO4Na2SO4+2H2O

【解析】选D。Mg2++2OH-Mg(OH)2↓表示可溶性镁盐和可溶性强碱反应生成氢氧化镁沉淀,而MgCO3不溶于水,不能拆成离子,离子方程式改写成化学方程式不正确,A错误;C+2H+CO2↑+H2O表示可溶性碳酸盐和可溶性强酸反应,而NaHCO3属于弱酸的酸式盐,HC属于弱酸根,不能拆成C和 H+形式,离子方程式改写成化学方程式不正确,B错误;Fe2O3+6H+2Fe3++3H2O表示氧化铁与可溶性强酸反应生成铁盐和水,不能生成硫酸亚铁和水,离子方程式改写成化学方程式不正确,C错误;H++OH-H2O表示可溶性强酸和可溶性强碱反应生成水,而氢氧化钠属于可溶性强碱,硫酸属于可溶性强酸,二者均能拆成离子形式,离子方程式改写成化学方程式正确,D正确。

　【方法规律】离子反应方程式的正误判断中的常见错误

(1)一看是否符合反应的客观事实。

如铁与稀硫酸反应:

(2)二看物质是否符合拆写原则。

如碳酸钙与盐酸反应:

(3)三看是否符合质量守恒。

如钠与水的反应:

(4)四看是否符合电荷守恒。

如铝和盐酸反应:

(5)五看是否漏掉离子反应。

如CuSO4与Ba(OH)2在溶液中的反应:

(6)六看是否符合阴、阳离子配比。

如氢氧化钡溶液与稀硫酸反应:

3.(2020·济南高一检测)在给定的四种溶液中,加入以下各种离子,各离子能在原溶液中共存的是              (　　)

A.含溶质为NaHSO4 的溶液:加入K+、C、N、Na+

B.滴加酚酞变红的溶液: 加入S、Cu2+、K+、Cl-

C.含有大量S的溶液:加入K+、Cu2+、Cl-、N

D.常温下,加入铁粉能生成H2的溶液:加入Na+、Ca2+、Cl-、HC

【解析】选C。A项,所含溶质为NaHSO4的溶液中含有大量H+,H+与C反应生成二氧化碳和水而不能大量存在,错误;B项,滴加酚酞变红的溶液呈碱性,碱性条件下Cu2+不能大量存在,错误;C项,含有大量S的溶液中,S、K+、Cu2+、Cl-、N各离子之间不反应,能大量共存,正确;D项,常温下,加入铁粉能生成H2的溶液呈酸性,酸性条件下HC不能大量存在,错误。

4.(2020·济南高一检测)下列各组离子能在指定溶液中大量共存的是(　　)

A.无色溶液中:Cl-、Na+、Fe3+、S

B.含有S的溶液中:Ba2+、Na+、H+、N

C.含有Cl-的溶液中: S、N、Cu2+、K+

D.使石蕊变红的溶液中:Fe3+、HC、Na+、S

【解析】选C。无色溶液中不含有Fe3+,故A错误;S与Ba2+反应生成BaSO4沉淀,含有S的溶液中不能含有Ba2+,故B错误;Cl-、 S、N、Cu2+、K+不反应,所以能大量共存,故选C;使石蕊变红的溶液呈酸性,HC与H+反应放出二氧化碳,所以使石蕊变红的溶液中不含有HC,故D错误。

【补偿训练】

　　下列各组离子在给定条件下能大量共存的是 (　　)

A.使石蕊变红的溶液中:N、K+、C、Cl-

B.有S存在的溶液中:Na+、Mg2+、Ca2+、Br-

C.使酚酞溶液变红的溶液中:Na+、Cl-、S、Fe3+

D.无色透明的水溶液中:K+、Ba2+、Cl-、N

【解析】选D。使石蕊变红的溶液为酸性溶液,C在酸性溶液中不能大量共存,A错误;由于CaSO4微溶于水,因此有S存在的溶液中Ca2+不能大量共存,B错误;使酚酞溶液变红的溶液为碱性溶液,在碱性溶液中Fe3+不能大量共存,C错误。

二、非选择题(本题包括1小题,共10分)

5.(2020·南平高一检测)有一瓶溶液只含Cl-、C、S、Na+、Mg2+、Cu2+六种离子中的某几种,通过下列实验:

①原溶液加NaOH溶液有白色沉淀生成;

②原溶液中加BaCl2溶液不产生沉淀;

③原溶液中加AgNO3溶液产生白色沉淀,再加稀硝酸白色沉淀不溶解。

回答下列问题:

(1)试分析原溶液中一定含有的离子是　　               　　,一定不含有的离子是　　　　　,可能含有的离子是　　　　　　　。 

(2)有的同学认为实验③可以省略,你认为是否正确　　(填“是”或“否”),理由是　　　　　　　　　　。 

【解析】(1)实验①说明原溶液中肯定存在Mg2+,肯定不存在Cu2+;实验②说明原溶液中一定不存在C和S;实验③表明原溶液中一定存在Cl-;综上所述,原溶液中一定含有Mg2+、Cl-,一定不含有S、C与Cu2+,可能含有Na+。

(2)该同学的想法正确,因为任何溶液均呈电中性,而溶液呈电中性则必须含有阴、阳两种离子。

答案:(1)Mg2+、Cl-　C、S、Cu2+　Na+

(2)是　溶液呈电中性,必须同时含有阴、阳离子

　【补偿训练】

　　某无色透明溶液中可能存在大量Ag+、Mg2+、Fe3+、Cu2+中的一种或几种,请填写下列空白。

(1)不用做任何实验就可以肯定溶液中不存在的离子是　　　　。 

(2)取少量原溶液,加入过量稀盐酸,有白色沉淀生成,再加入过量稀硝酸,沉淀不消失,说明原溶液中肯定存在的离子是　　        　　,有关反应的离子方程式为　                 。 

(3)取(2)的滤液加过量的NaOH溶液,出现白色沉淀,说明原溶液中肯定有　　　　　　　　,有关反应的离子方程式为　            　。 

(4)原溶液中可能大量存在的阴离子是　　　　(填序号)。 

A.Cl-　　B.N　　C.C　　D.OH-

【解析】(1)有颜色的离子不用做实验就能判断是否存在,溶液无色说明不含Cu2+、Fe3+;(2)加入过量稀盐酸,有白色沉淀生成,再加入过量稀硝酸,沉淀不消失,说明含有Ag+,离子反应方程式为Ag++Cl-AgCl↓;(3)能和NaOH溶液反应的离子是Mg2+,离子反应方程式为Mg2++2OH-Mg(OH)2↓;(4)原溶液中存在Ag+,则Cl- 不能共存,原溶液中肯定有Mg2+,故C、OH-不能与其共存,硝酸根离子不与所给的任何离子反应,故溶液中可能大量存在的离子是硝酸根离子。

答案:(1)Cu2+、Fe3+

(2)Ag+　Ag++Cl-AgCl↓

(3)Mg2+　Mg2++2OH-Mg(OH)2↓

(4)B

1.(5分)(双选)(2020·郴州高一期末)下列化学反应的离子方程式正确的是

 (　　)

A.碳酸钡溶于稀盐酸中:C+2H+H2O+CO2↑

B.金属铁与稀硫酸反应:2Fe+6H+2Fe3++3H2↑

C.铜片插入硝酸银溶液中:Cu+2Ag+Cu2++2Ag

D.硫酸钠溶液与氯化钡溶液反应:S+Ba2+BaSO4↓

【解析】选C、D。碳酸钡难溶,应该用化学式表示,离子方程式为BaCO3+2H+

H2O+CO2↑+Ba2+;金属铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气:Fe+2H+Fe2++H2↑。

2.(5分)(2019·全国卷Ⅲ)离子交换法净化水过程如图所示。下列说法中错误的是              (　　)

A.经过阳离子交换树脂后,水中阳离子的总数不变

B.水中的N、S、Cl-通过阴离子树脂后被除去

C.通过净化处理后,水的导电性降低

D.阴离子树脂填充段存在反应H++OH-H2O

【解析】选A。本题为信息题,注意从题目信息中提取有用信息。根据示意图,水经过阳离子交换树脂后,Ca2+、Na+、 Mg2+均被H+交换,因为Ca2+、Mg2+是+2价阳离子,H+是+1价阳离子,根据电荷守恒与Ca2+、Mg2+交换的H+数目应为Ca2+、Mg2+总数的2倍,因此水中阳离子总数增加,A错误。根据示意图,N、S、Cl-经过阴离子交换树脂后被OH-替换,B正确。水经过净化后溶液中离子浓度减小,水的导电性降低,纯水几乎不导电,C正确。经过阳离子交换树脂后溶液中的阳离子全部是H+,经过阴离子交换树脂后溶液中的阴离子被OH-替换,所以在阴离子树脂填充段存在反应H++ OH-H2O,D正确。

3.(10分)(2020·南昌高一检测)某电解质溶液中,可能大量存在Ag+、H+、Cu2+、C、OH-、Cl-。你认为该溶液中肯定存在的离子是　　　　,肯定不存在的离子是　　　　,可能存在的离子是　　　　;如何判断可能存在的离子是否存在:　 　。 

【解析】假设溶液中有Ag+,因Ag++Cl-AgCl↓、2Ag++CAg2CO3↓、Ag++

OH-AgOH↓、2AgOHAg2O+H2O,所有的阴离子都不能存在,违背了电荷守恒原理,所以Ag+一定不存在;同理,C、OH-不可能存在,如有C、OH-,则溶液中所有的阳离子都不能存在,所以一定没有C、OH-,则一定存在Cl-;H+、Cu2+可能存在。对Cu2+可以根据颜色判断是否存在,只要用简单的方法检验H+是否存在即可。

答案:Cl-　Ag+、C、OH-　H+、Cu2+

如溶液呈蓝色,证明溶液中有Cu2+,再取少量溶液,向其中加入适量锌粒,若有无色气体产生,说明溶液中有H+(答案合理即可)

　　【方法规律】离子共存两原则

(1)电中性原则:溶液呈电中性,一定既有阳离子又存在阴离子,溶液中正负电荷总数相等;

(2)互斥性原则:在肯定某些离子存在时,结合离子共存否定某些离子不存在。

注意:溶液“透明”不等于“无色”

　【补偿训练】

　　1.某溶液中含有Ba2+、Cu2+、Ag+,现用NaOH溶液、盐酸和Na2SO4溶液将这三种离子逐一沉淀分离。其流程图如图。

根据图示回答:

(1)沉淀的化学式:

沉淀1　　　　　　　 ;沉淀2　　　　　　　 ; 

沉淀3　　　　　　　　。 

(2)写出下列反应的离子方程式:

混合液+A:　　　　　　　　　　　　　　　; 

溶液+B:　　　　　　　　　　　　　　　　。 

【解析】要使Ba2+、Cu2+、Ag+逐一沉淀分离,必须考虑除杂试剂的加入顺序。由于OH-、S均能同时与两种阳离子生成沉淀,故应先加入盐酸。除去Ag+,反应的离子方程式为Ag++Cl-AgCl↓,然后再加NaOH(或Na2SO4),除去Cu2+(或Ba2+)。

答案:(1)AgCl　BaSO4[或Cu(OH)2]

Cu(OH)2(或BaSO4)

(2)Ag++Cl-AgCl↓　Ba2++SBaSO4↓[或Cu2++2OH-Cu(OH)2↓]

2.某Y形河流上游两旁有甲、乙两个化工厂,其位置如图所示。经某化学课外活动小组检测,已知它们排放的工业废水中,共含K+、Ag+、Fe3+、Cl-、OH-、N六种离子。

(1)经该小组检测,甲厂的废水明显呈碱性,故甲厂废水中所含的三种离子是　　　　。 

(2)该小组认为,乙厂的废水中含有另外三种离子,如果加一定量的　　　　　　(填“活性炭”“硫酸亚铁”或“铁粉”),可以回收其中的金属　　　　(填金属元素符号),达到变废为宝的目的。 

(3)该小组有一个设想,建议甲厂和乙厂联合起来,把废水按适当比例混合,可以使废水中的　　　　　　(填离子符号)转化为沉淀。在丙地建立一个灌溉站,河水可用来直接浇灌农田。他们的理由是经过滤后的废水主要含　　　　,有利于农作物的生长,你认为他们的方案是否可行,并写出理由:　            　。 

【解析】(1)甲厂排放的工业废水明显呈碱性,一定含有OH-,与OH-可共存的离子有K+、Cl-、N,考虑到Ag+与Cl-、OH-不能共存,所以甲厂废水含OH-、K+、Cl-,乙厂废水中含Ag+、Fe3+、N。(2)在乙厂废水中加入一定量的铁粉可以回收银。(3)若将两厂废水按适当比例混合,可将Ag+与Cl-、Fe3+与OH-分别转化为AgCl、Fe(OH)3沉淀,经过滤后溶液中主要含有KNO3,KNO3是钾、氮的复合肥料。

答案:(1)OH-、Cl-、K+　(2)铁粉　Ag

(3)Ag+、Fe3+、Cl-、OH-　KNO3　可行,KNO3是钾、氮的复合肥料

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