考点规范练2　离子反应

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考点规范练2　离子反应一、选择题1.将NaCl溶于水配成1 mol·L-1的溶液,溶解过程如图所示。下列说法正确的是 (　　)。A.a离子为Cl-,b离子为Na+B.溶液中含有NA个水合Na+C.溶液中存在NaClNa++Cl-D.NaCl溶解过程需要在容量瓶中进行2.(2021广东肇庆高三二模)下列溶液中能大量共存的离子组是(　　)。A.pH =13的溶液:Na+、K+、S、HCB.无色溶液:Na+、Fe2+、S、SCN-C.水电离的c(H+)=10-13mol·L-1的溶液:N、K+、C、Cl-D.能使紫色石蕊溶液变红的溶液:Mg2+、Na+、Cl-、S3.(2021河北邯郸高三模拟)下列反应的离子方程式书写正确的是(　　)。A.1 mol NH4Al(SO4)2的溶液与4 mol NaOH的溶液混合:Al3++4OH-Al+2H2OB.将硫酸酸化的FeSO4溶液放置在空气中:4Fe2++O2+4H+4Fe3++2H2OC.苯甲酸与过量Na2CO3溶液反应:2+C2+CO2↑+H2OD.向Fe(NO3)3溶液中通入少量SO2气体:2Fe3++SO2+H2O2Fe2++2H++S4.(2021湖南选择性考试)对下列粒子组在溶液中能否大量共存的判断和分析均正确的是(　　)。选项粒子组判断和分析ANa+、Al3+、Cl-、NH3·H2O不能大量共存,因发生反应:Al3++4NH3·H2OAl+4N+2H2OBH+、K+、S2、S不能大量共存,因发生反应:2H++S2S↓+SO2↑+H2OCNa+、Fe3+、S、H2O2能大量共存,粒子间不反应DH+、Na+、Cl-、Mn能大量共存,粒子间不反应 5.下列有关溶液中离子存在和转化的表达合理的是(　　)。A.中性溶液中可能大量存在Fe3+、K+、Cl-、SB.离子方程式2Ca2++3HC+3OH-2CaCO3↓+C+3H2O可以表示NH4HCO3与澄清石灰水反应C.由水电离出的c(H+)=1×10-12 mol·L-1的溶液中可能大量存在K+、I-、Mg2+、ND.n[NH4Al(SO4)2]∶n[Ba(OH)2]=2∶5时发生的反应为N+Al3++2S+2Ba2++5OH-NH3·H2O+Al+2H2O+2BaSO4↓6.(2021西南名校高三联考)下列有关离子方程式的书写错误的是(　　)。A.向饱和NaCl溶液中依次通入足量NH3与CO2:Na++NH3+CO2+H2ONaHCO3↓+ NB.向NaClO溶液中通入少量SO2:3ClO-+SO2+H2OCl-+ S+2HClOC.碳酸氢镁溶液与足量氢氧化钠溶液反应:Mg2++2HC+4OH-Mg(OH)2↓+2C+2H2OD.乙二醇与足量酸性高锰酸钾溶液反应:5+8Mn+24H+5+8Mn2++22H2O7.(2021广西高三模拟)常温下,关于离子反应,下列说法正确的是(　　)。A.在c(H+)∶c(OH-)=10-10的溶液中,Al3+、N、Fe3+不能大量共存B.在1 mol·L-1 NaNO3溶液中,H+ 、Fe2+ 、SCN-能大量共存C.向NH4HCO3溶液中加入过量NaOH溶液,并加热:N+OH-NH3+H2OD.向1 L 0.5 mol·L-1 FeBr2溶液中通入0.1 mol Cl2 :2Fe2++4Br-+3Cl22Fe3++2Br2+6Cl-8.常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是(　　)。①pH=0的溶液:Na+、C2、Mn、S②pH=11的溶液中:C、Na+、Al、N、S2-③水电离的H+浓度为10-12 mol·L-1的溶液中:Cl-、C、N、S④加入Mg能放出H2的溶液中:Mg2+、N、Cl-、K+、S⑤使甲基橙变黄的溶液中:Fe2+、Mn、N、Na+、S⑥中性溶液中:Fe3+、Al3+、N、Cl-、S2-A.①③⑤ B.②④C.②⑤⑥ D.①④⑤二、非选择题9.在Cl-浓度为0.5 mol·L-1的某无色澄清溶液中,还可能含有下表中的若干种离子。阳离子K+　Al3+　Mg2+　Ba2+　Fe3+阴离子N　C　Si　S 　OH- 现取该溶液100 mL进行如下实验(气体体积均在标准状况下测定)。序号实验内容实验结果Ⅰ向该溶液中加入足量稀盐酸产生白色沉淀并放出标准状况下0.56 L气体Ⅱ将Ⅰ中的反应混合液过滤,对沉淀洗涤、灼烧至恒重,称量所得固体质量固体质量为2.4 gⅢ向Ⅱ得到的滤液中滴加BaCl2溶液无明显现象 请回答下列问题。(1)通过以上实验能确定一定不存在的离子是 　　　　　　　　　　　　。 (2)实验Ⅰ中生成沉淀的离子方程式为　　　　　　　　　　　　。 (3)通过实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和必要计算,请写出一定存在的阴离子及其浓度(不一定要填满)。序号阴离子c/(mol·L-1)①  ②  ③  ④   (4)判断K+是否存在,若存在,求出其最小浓度,若不存在说明理由:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 10.高铁酸钾(K2FeO4)是新型多功能水处理剂。其生产工艺如下:回答下列问题:(1)反应①应在温度较低的情况下进行,因温度较高时NaOH与Cl2反应生成NaClO3,写出温度较高时反应的离子方程式:　　　　　　　　　　　　。 (2)在溶液Ⅰ中加入NaOH固体的目的是　　　　(填字母)。 A.与溶液Ⅰ中过量的Cl2继续反应,生成更多的NaClOB.NaOH固体溶解时会放出较多的热量,有利于提高反应速率C.为下一步反应提供碱性环境D.使NaClO3转化为NaClO(3)反应的温度、原料的浓度和配比对高铁酸钾的产率都有影响。图甲为不同的温度下,不同质量浓度的Fe(NO3)3对K2FeO4生成率的影响;图乙为一定温度下,Fe(NO3)3质量浓度最佳时,NaClO浓度对K2FeO4的生成率的影响。甲乙工业生产中最佳温度为　　　　,此时Fe(NO3)3与NaClO两种溶液的最佳质量浓度之比为　　　　　　　。 (4)反应③的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;向溶液Ⅱ中加入饱和KOH溶液得到湿产品的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　。 (5)高铁酸钾与水反应的离子方程式是4Fe+10H2O4Fe(OH)3(胶体)+3O2↑+8OH-。则其作为水处理剂的原理是①　　　　　　　　　　　　　　　　;②　　　　　　　　　　　　　　　　。 
考点规范练2　离子反应1.A　钠离子核外有2个电子层,氯离子有3个电子层,即氯离子半径大于钠离子半径,a离子为Cl-,b离子为Na+,A项正确。题目中没有说明溶液的体积,无法计算溶质的物质的量,即无法判断溶液中水合Na+的个数,B项错误。氯化钠是强电解质,全部电离,电离方程式为NaClNa++Cl-,C项错误。容量瓶不能用于溶解,NaCl溶解需要在烧杯中进行,D项错误。2.D　pH=13的溶液中HC不能大量存在,A项错误;溶液中存在显绿色的Fe2+,B项错误;水电离的c(H+)=10-13 mol·L-1的溶液pH为1或13,碱性溶液中N不能大量存在,酸性溶液中C不能大量存在,C项错误;能使紫色石蕊溶液变红的是酸性溶液,其中Mg2+、Na+、Cl-、S可以大量共存,D项正确。3.B　1 mol NH4Al(SO4)2的溶液中含有1 mol Al3+和1 mol N,当加入4 mol OH-时,OH-先与Al3+反应生成Al(OH)3,消耗3 mol OH-,剩余的1 mol OH-会继续与1 mol N反应生成1 mol NH3·H2O,A项错误;FeSO4酸性溶液放置在空气中,Fe2+容易被氧化成Fe3+,反应的离子方程式为4Fe2++O2+4H+4Fe3++2H2O,B项正确;由于苯甲酸是少量的,所以应生成HC,不生成CO2,C项错误;由于HNO3的氧化性比Fe3+强,所以当通入少量SO2气体时,发生反应:2N+3SO2+2H2O2NO+3S+4H+,D项错误。4.B　A项,Al3+和NH3·H2O不能大量共存,因为发生反应Al3++3NH3·H2OAl(OH)3↓+3N,A项错误;H+和S2不能大量共存,因发生反应:2H++S2S↓+SO2↑+H2O,B项正确;Fe3+和H2O2不能大量共存,Fe3+可以作为H2O2分解的催化剂,C项错误;酸性条件下,Mn具有强氧化性,可以氧化Cl-,D项错误。5.D　Fe3+发生水解,使得溶液呈酸性,因此只能存在于酸性溶液中,故A项错误。若氢氧化钙不足时发生反应:Ca2++2HC+2OH-CaCO3↓+C+2H2O,若氢氧化钙过量时发生反应:N+Ca2++HC+2OH-CaCO3↓+NH3·H2O+H2O,故B项错误。由水电离出的c(H+)=1×10-12 mol·L-1,说明水的电离受到抑制,为酸溶液或碱溶液,为碱溶液时,Mg2+与氢氧根离子反应;为酸溶液时,I-、N发生氧化还原反应,在溶液中一定不能大量共存,故C项错误。n[NH4Al(SO4)2]∶n[Ba(OH)2]=2∶5时,N恰好全部转化为一水合氨,铝离子恰好完全转化为偏铝酸根离子,硫酸根恰好完全转化为硫酸钡沉淀,氢氧根恰好完全反应,钡离子过量,故D项正确。6.D　乙二醇与足量酸性高锰酸钾溶液反应会放出二氧化碳,得不到,故D项错误。7.A　c(H+)∶c(OH-)=10-10的溶液中,c(H+)<c(OH-),溶液呈碱性,存在较多的OH-,三种离子均不能大量共存,A项正确;N 与H+共存时具有强氧化性,能氧化Fe2+形成Fe3+,Fe3+与SCN-会发生络合反应,不能大量共存,B项错误;NaOH溶液过量,碳酸氢根与氢氧根也会反应,反应为N+HC+2OH-NH3↑+CO2↑+2H2O,C项错误;FeBr2的物质的量为1 L×0.5 mol·L-1=0.5 mol,溶液中存在0.5 mol Fe2+ 和1 mol Br-, Cl2的物质的量为0.1 mol,氯气不足,因为亚铁离子还原性大于溴离子,只发生2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-,D项错误。8.B　①pH=0的溶液中H+、C2、Mn发生氧化还原反应,不能大量共存,故错误;②pH=11的溶液显碱性,该组离子之间不反应,可大量共存,故正确;③水电离的H+浓度c(H+)=10-12 mol·L-1是由于水的电离受到抑制,可能是酸或碱溶液。酸溶液中不能大量存在C、S,故错误;④加入Mg能放出H2的溶液,溶液显酸性,该组离子之间不反应,可大量共存,故正确;⑤甲基橙变黄色的溶液,pH>4.4,Fe2+、Mn、N可能发生氧化还原反应,不能大量共存,故错误;⑥中性溶液不能大量存在Fe3+,且Fe3+与S2-发生氧化还原反应,Al3+与S2-相互促进水解,不能大量共存,故错误。9.答案 (1)Al3+、Mg2+、Ba2+ 、Fe3+、S(2)Si+2H+H2SiO3↓(3)序号阴离子c/( mol·L-1)①Si0.4②C0.25 (4)存在,最小浓度为1.8 mol·L-1解析 由题意知溶液为无色澄清溶液,一定不含Fe3+,且溶液中含有的离子必须能大量共存。由实验Ⅰ生成标准状况下0.56 L气体可知,该溶液中一定含有C,物质的量为0.56 L÷22.4 L·mol-1=0.025 mol,其浓度为0.025 mol÷0.1 L=0.25 mol·L-1,则一定没有Al3+、Mg2+、Ba2+;由实验Ⅰ生成白色沉淀判断溶液中一定含有Si,发生反应的离子方程式为Si+2H+H2SiO3↓,Si的物质的量是2.4 g÷60 g·mol-1=0.04 mol,其浓度为0.04 mol÷0.1 L=0.4 mol·L-1。由实验Ⅲ可知溶液中不含S,根据电荷守恒2c(C)+2c(Si)+c(Cl-)=2×0.25 mol·L-1+2×0.4 mol·L-1+0.5 mol·L-1=1.8 mol·L-1,根据溶液呈电中性可知溶液中一定含有K+,由于不能确定是否存在N,则K+浓度至少为1.8 mol·L-1。10.答案 (1)6OH-+3Cl2Cl+5Cl-+3H2O(2)AC(3)26 ℃　6∶5(或1.2∶1)(4)2Fe3++3ClO-+10OH-2Fe+3Cl-+5H2O　高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠小(5)高铁酸钾中的铁元素显+6价,具有强氧化性,能杀菌消毒　水解生成的氢氧化铁胶体具有吸附作用解析 由题意及流程图可知,先制备次氯酸钠,除去杂质氯化钠,在碱性条件下次氯酸钠与硝酸铁发生反应生成高铁酸钠,高铁酸钠与氢氧化钾发生复分解反应得到高铁酸钾,经分离提纯后得到高铁酸钾晶体。(1)温度较高时,NaOH与Cl2发生歧化反应生成NaClO3,反应的离子方程式为6OH-+3Cl2Cl+5Cl-+3H2O。(2)在溶液Ⅰ中加入NaOH固体,NaOH与溶液Ⅰ中过量的Cl2继续反应,生成更多的NaClO,并且为下一步反应提供碱性环境,故A项和C项正确。(3)由图甲可知,在26 ℃、Fe(NO3)3与NaClO的质量浓度分别为330 g·L-1和275 g·L-1时,高铁酸钾的生成率最高。所以,工业生产中最佳温度为26 ℃,Fe(NO3)3与NaClO的最佳质量浓度之比为6∶5(或1.2∶1)。(4)反应③的离子方程式为2Fe3++3ClO-+10OH-2Fe+3Cl-+5H2O;溶液Ⅱ中加入饱和KOH溶液得到湿产品的原因是高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠小,从溶液中析出。(5)由高铁酸钾与水反应的离子方程式可知,其能作水处理剂是因为①高铁酸钾中的铁元素呈+6价,具有强氧化性,能杀菌消毒;②水解产生的氢氧化铁胶体具有吸附作用,能够吸附水中的杂质而达到净水目的。