高中化学鲁科版 (2019)选择性必修1第4节 离子反应精品课时作业

第4节　离子反应

第1课时　离子反应发生的条件

基础过关练

题组一　复分解类型的离子反应(生成沉淀、弱电解质或气体)

1.下列反应中不属于离子反应的是(　　)

A.2H2+O2 2H2O

B.NaOH+HCl NaCl+H2O

C.Fe+CuSO4 Cu+FeSO4

D.Cl2+Na2SO3+H2O 2HCl+Na2SO4

2.某同学在实验室中进行如下实验:

以下结论正确的是(　　)

A.Ⅰ中无明显变化,说明两溶液不反应

B.Ⅱ中的白色沉淀为CuCl2

C.Ⅲ中反应的离子方程式为2H++Zn Zn2++H2↑

D.Ⅲ中发生的反应不是离子反应

3.下列方程式书写正确的是(　　)

A.NaHCO3在水溶液中的电离方程式:NaHCO3 Na++H++C

B.H2SO3的电离方程式:H2SO3 2H++S

C.P的水解方程式:P+H2O HP+OH-

D.CaCO3沉淀溶解平衡方程式:CaCO3(s) Ca2+(aq)+C(aq)

4.(2020黑龙江哈尔滨期末)在溶液中能大量共存的离子组是(　　)

A.Na+、OH-、HC、S

B.Cl-、Ba2+、N、K+

C.Al3+、S、HC、I-

D.OH-、N、N、Fe2+

5.[2020福建福州八县(市)期末联考]常温下,某溶液中由水电离产生的c(H+)与c(OH-)的乘积为10-24 mol2·L-2,下列各组离子在该溶液中可能大量共存的是(　　)

A.Al3+、Cl-、N、S B.K+、Fe2+、Cl-、N

C.K+、Ba2+、N、S D.K+、N、ClO-、I-

题组二　氧化还原反应类型的离子反应

6.下列有关离子反应和氧化还原反应的说法正确的是(深度解析)

A.在溶液中进行的氧化还原反应不可能有分子参加

B.离子反应发生的条件一定是复分解反应发生的条件

C.溶液中离子的浓度减小,一定发生了离子反应

D.溶液中的置换反应一定既是离子反应,也是氧化还原反应

7.下列实验设计及其对应的离子方程式均正确的是(　　)

A.用FeCl3溶液腐蚀铜线路板:Cu+2Fe3+ Cu2++2Fe2+

B.Na2O2与H2O反应制备O2:Na2O2+H2O 2Na++2OH-+O2↑

C.将氯气溶于水制备次氯酸:Cl2+H2O 2H++Cl-+ClO-

D.用浓盐酸酸化的KMnO4溶液与H2O2反应,证明H2O2具有还原性:2Mn+6H++5H2O2 2Mn2++5O2↑+8H2O

8.(2020湖北荆门期末)室温下,若溶液中由水电离产生的c(OH-)=1×10-13 mol·

L-1,满足此条件的溶液中一定可以大量共存的离子组是(　　)

A.ClO-　Na+　N　Cl-

B.K+　I-　S　N

C.K+　Na+　Cl-　HS

D.K+　Na+　Cl-　N

9.(2020广东汕头金山中学期末)下列离子方程式正确的是(　　)

A.硫酸铝溶液中加入过量氨水:Al3++4OH- [Al(OH)4]-

B.二氧化硫与酸性高锰酸钾溶液反应:5SO2+2H2O+2Mn 2Mn2++5S+4H+

C.Na2S2O3溶液与稀H2SO4反应的离子方程式:S2+6H+ 2S↓+3H2O

D.硫酸铜溶液中加少量的铁粉:3Cu2++2Fe 2Fe3++3Cu

能力提升练

题组一　复分解类型的离子反应(生成沉淀、弱电解质或气体)

1.(2020江苏南京期末,)在含有大量的H+、Ba2+、Cl-的溶液中,还可能大量存在的离子是(　　)

A.OH-　　　B.Mg2+　　　C.Ag+　　　D.C

2.(2020山东潍坊期末,)下列离子方程式的书写正确的是(　　)

A.Cl2与H2O反应:Cl2+H2O 2H++Cl-+ClO-

B.用稀盐酸与碳酸钙反应制取CO2:C+2H+ CO2↑+H2O

C.过氧化钠与水反应:2Na2O2+2H2O 4Na++4OH-+O2↑

D.铜和浓硝酸反应:Cu+4H++2N Cu2++2NO↑+2H2O

3.(2020湖北十堰期末,)下列应用或现象对应的离子方程式不正确的是(深度解析)

A.用FeCl3溶液腐蚀电路板上的铜:2Fe3++Cu Cu2++2Fe2+

B.钠浮于水面且能与水剧烈反应:Na+2H2O Na++2OH-+H2↑

C.将FeCl3溶液加入滴有淀粉的KI溶液中,溶液变为蓝色:2Fe3++2I- 2Fe2++I2

D.将KOH溶液加入FeCl3溶液中产生红褐色沉淀:Fe3++3OH- Fe(OH)3↓

4.(2020广东惠州期末,)下列各组离子一定能够大量共存的是(　　)

A.Na+、OH-、S、Fe3+ B.K+、S、C、H+

C.Na+、Ca2+、Cl-、C D.Ba2+、Na+、N、Cl-

5.(双选)(2020河北唐山期末,)下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是(　　)

A.无色溶液中:Ca2+、N、Br-、CH3COO-

B.室温下=1012的溶液中:Fe2+、Al3+、N、S

C.室温下由水电离出的c(H+)=10-12 mol·L-1的溶液中:K+、HC、Cl-、Ca2+

D.室温下pH=13的溶液中:C、Na+、Cl-、[Al(OH)4]-

题组二　氧化还原反应类型的离子反应

6.(2020广东惠州期末,)根据下列反应的方程式:①2Fe3++2I- 2Fe2++I2;②Br2+2Fe2+ 2Br-+2Fe3+,可判断各物质的氧化性由强到弱的顺序是(　　)

A.Fe3+、Br2、I2 B.Fe3+、I2、Br2

C.Br2、Fe3+、I2 D.Br2、I2、Fe3+

7.(2020湖北荆州中学、宜昌一中期末,)下列指定反应的离子方程式不正确的是(　　)

A.Ca(ClO)2溶液中通入少量SO2:Ca2++3ClO-+SO2+H2O CaSO4↓+Cl-+2HClO

B.向FeCl2溶液中加入足量NaClO溶液:6Fe2++3ClO-+3H2O 2Fe(OH)3↓+4Fe3++3Cl-

C.NH4HCO3溶液和少量的NaOH溶液混合:HC+OH- C+H2O

D.向FeCl3溶液中加入足量的Na2S溶液:2Fe3++3S2- 2FeS↓+S↓

8.(2020湖北十堰期末,)已知还原性:H2SO3(SO2)>I->Fe2+>NO,据此判断下列反应不能发生的是(　　)

A.H2SO3+I2+H2O 2HI+H2SO4

B.NO+SO3 NO2+SO2

C.2FeCl3+2HI 2FeCl2+2HCl+I2

D.3FeCl2+4HNO3(稀) 2FeCl3+NO↑+2H2O+Fe(NO3)3

9.(2020山东潍坊期末,)亚硝酸(HNO2)是一种不稳定酸,易分解为NO2和NO;亚硝酸钠是一种重要的化工原料,酸性条件下能氧化碘离子等还原性物质,常用作漂白剂、媒染剂。回答下列问题:

(1)亚硝酸钠会与人体中的血红蛋白作用,将二价铁氧化为三价铁,从而使血红蛋白丧失输送氧气的功能而使人体中毒。一旦发生亚硝酸盐中毒,立即注射美蓝溶液进行治疗,推断美蓝溶液具有　　　　　　　　(填“氧化”或“还原”)性。 

(2)亚硝酸钠外观极像食盐,和食盐一样有咸味。工业上常用下列两种方法检验食盐中是否混有亚硝酸钠。

①取样品,加稀硫酸,若观察到　　　　　　　　(填现象),说明样品中含有亚硝酸钠。 

②取样品,加　　　　　　　　(填试剂名称),酸化后溶液变蓝,说明样品中含有亚硝酸钠。 

(3)研究不同条件下萝卜中NaNO2的含量,发现亚硝酸钠含量随时间的变化如图所示,若要保证在亚硝酸钠含量低于1 mg·kg-1时食用,则三种条件下保存时间由长到短的顺序是　　　　　　　　(填序号)。 

(4)鱼塘中亚硝酸钠浓度过高,鱼会不吃食甚至死亡。可用适量二氧化氯(ClO2)处理亚硝酸钠,ClO2被还原为Cl-,反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;若有3 mol ClO2参与反应,则转移电子的物质的量是　　　　　　。 

答案全解全析

基础过关练

1.A　A项,反应不在溶液中进行,无离子参加或生成。

2.C　Ⅰ中虽无明显现象,但发生了离子反应:H++OH- H2O,A项错误;Ⅱ中发生的离子反应为Ba2++S BaSO4↓,白色沉淀为BaSO4,B项错误;Ⅲ中发生的反应是离子反应,离子方程式为Zn+2H+ Zn2++H2↑,C项正确、D项错误。

3.C　碳酸是弱酸,NaHCO3在水溶液中的电离方程式为NaHCO3 Na++HC,A项错误;亚硫酸是二元弱酸,分步电离,H2SO3的电离方程式为H2SO3 H++HS,B项错误;多元弱酸根离子分步水解,P的水解方程式为P+H2O HP+OH-,C项正确;CaCO3沉淀溶解平衡方程式为CaCO3(s) Ca2+(aq)+C(aq),D项错误。

4.B　OH-、HC在溶液中不能大量共存,A项错误;Cl-、Ba2+、N、K+在溶液中能大量共存,B项正确;Al3+、HC在溶液中不能大量共存,C项错误;OH-与N、Fe2+在溶液中不能大量共存,D项错误。

5.A　由题意可知,该溶液可能呈酸性,也可能呈碱性。Al3+、Cl-、N、S四种离子在碱性溶液中不能大量共存,在酸性溶液中可以大量共存,A项正确;酸性溶液中Fe2+、N因发生氧化还原反应而不能大量共存,在碱性溶液中Fe2+、OH-结合生成沉淀,B项错误;Ba2+、S生成BaSO4沉淀,C项错误;ClO-具有氧化性,I-具有还原性,二者不能大量共存,D项错误。

6.D　A项,Cl2+2I- I2+2Cl-中有分子参加,错误;B项,离子反应发生的条件还包括发生氧化还原反应,错误;C项,如稀释NaCl溶液,Na+、Cl-的浓度减小,发生的是物理变化,并没有发生离子反应,错误;D项,置换反应一定是氧化还原反应,在溶液中进行的置换反应一定为离子反应,正确。

特别提醒

(1)某些物质在熔融状态时也可以发生离子反应。(2)离子反应发生的实质是溶液中某种或某些离子的浓度降低,并不是所有的离子浓度都降低。

7.A　B项,原子不守恒,正确的离子方程式为2Na2O2+2H2O 4Na++4OH-+O2↑;C项,HClO是弱酸,不能拆成离子形式;D项,KMnO4能将浓盐酸氧化,不能达到证明H2O2具有还原性的目的,错误。

8.D　满足题述条件的溶液呈碱性或呈酸性。ClO-在酸性溶液中不能大量存在,A项错误;在酸性溶液中I-和N会发生氧化还原反应,所以不能大量共存,B项错误;HS既能与酸反应,又能与碱反应,所以在酸性或碱性溶液中HS均不能大量存在,C项错误;在酸性或碱性溶液中,K+、Na+、Cl-、N之间都不发生反应,所以能大量共存,D项正确。

9.B　硫酸铝溶液中加入过量氨水生成氢氧化铝沉淀,离子方程式为Al3++3NH3·H2O Al(OH)3↓+3N,A项错误;Na2S2O3溶液与稀H2SO4反应生成硫单质和二氧化硫气体,离子方程式为S2+2H+ S↓+SO2↑+H2O,C项错误;硫酸铜溶液中加少量的铁粉,反应的离子方程式为Cu2++Fe Fe2++Cu,D项错误。

能力提升练

1.B　H+和OH-结合生成水,OH-不能大量存在,A项错误;H+、Ba2+、Cl-、Mg2+之间不反应,Mg2+可大量存在,B项正确;Ag+和Cl-结合生成氯化银沉淀,Ag+不能大量存在,C项错误;Ba2+和C结合生成碳酸钡沉淀,H+和C结合生成水和二氧化碳或HC,C不能大量存在,D项错误。

2.C　次氯酸是弱酸,不能拆成离子形成,A项错误;碳酸钙不溶于水,不能拆成离子形成,B项错误;过氧化钠和水反应得到氢氧化钠和氧气,C项正确;浓硝酸的氧化性较强,反应的还原产物应为NO2而不是NO,D项错误。

3.B　用FeCl3溶液腐蚀电路板上的铜,反应生成氯化亚铁和氯化铜,反应的离子方程式为2Fe3++Cu Cu2++2Fe2+,A项正确;钠浮于水面且能与水剧烈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↑,B项不正确;将FeCl3溶液加入滴有淀粉的KI溶液中,反应生成氯化亚铁和碘单质,淀粉遇碘变蓝色,反应的离子方程式为2Fe3++2I- 2Fe2++I2,C项正确;将KOH溶液加入FeCl3溶液中,产生红褐色沉淀氢氧化铁,同时生成氯化钾,反应的离子方程式为Fe3++3OH- Fe(OH)3↓,D项正确。

特别提醒

溶液中离子反应的类型

(1)复分解反应型

①生成气体,如H+与C、S、S2-、HC、HS、HS-等;②生成沉淀;③生成弱电解质。

(2)氧化还原型

如①Mn与Cl-、Br-、I-、S2-、HS-、F、S、HS等;

②N(H+)与Br-、I-、S2-、HS-、F、S、HS等;

③ClO-与Br-、I-、S2-、HS-、F、S、HS等;

④Fe3+与I-、S2-、HS-、S、HS等。

(3)水解相互促进型

如①Fe3+与C、HC、ClO-、[Al(OH)4]-、Si等;

②Al3+与S2-、HS-、C、HC、ClO-、[Al(OH)4]-、Si等;

③N与ClO-、[Al(OH)4]-、Si等;

④M与S2-、HS-、[Al(OH)4]-、Si等。

(4)配合型:如Fe3+与SCN-等。

4.D　OH-和Fe3+会反应生成Fe(OH)3沉淀,不能大量共存,A项错误;C和H+不能大量共存,B项错误;Ca2+和C会反应生成CaCO3沉淀,不能大量共存,C项错误;Ba2+、Na+、N、Cl-之间互不反应,离子能大量共存,D项正确。

5.AD　Ca2+、N、Br-、CH3COO-之间互不反应,能大量共存,A项正确;室温下=1012的溶液呈酸性,酸性溶液中Fe2+、N不能大量共存,B项错误;室温下由水电离出的c(H+)=10-12 mol·L-1的溶液,可能为酸性溶液,也可能为碱性溶液,HC在酸性、碱性溶液中均不能大量存在,C项错误;室温下,在pH=13的溶液中存在大量的OH-,C、Na+、Cl-、[Al(OH)4]-、OH-之间均不反应,能大量共存,D项正确。

6.C　对于同一氧化还原反应,氧化性:氧化剂>氧化产物。①2Fe3++2I- 2Fe2++I2,Fe3+是氧化剂,I2是氧化产物,氧化性:Fe3+>I2;②Br2+2Fe2+ 2Br-+2Fe3+,Br2是氧化剂,Fe3+是氧化产物,氧化性:Br2>Fe3+。可得出氧化性:Br2>Fe3+>I2。

7.B　向FeCl2溶液中加入足量NaClO溶液,发生的离子反应为2Fe2++5ClO-+5H2O 2Fe(OH)3↓+Cl-+4HClO,B项错误。

8.B　A项,因该反应中S元素的化合价升高,I元素的化合价降低,则H2SO3为还原剂,还原性:H2SO3>I-,与已知的还原性强弱一致,该反应能发生,正确;B项,因该反应中N元素的化合价升高,S元素的化合价降低,则NO为还原剂,SO2为还原产物,则还原性:NO>SO2,与已知的还原性强弱不一致,该反应不能发生,错误;C项,因该反应中I元素的化合价升高,Fe元素的化合价降低,则I-为还原剂,还原性:I->Fe2+,与已知的还原性强弱一致,该反应能发生,正确;D项,因该反应中N元素的化合价降低,Fe元素的化合价升高,则Fe2+为还原剂,还原性:Fe2+>NO,与已知的还原性强弱一致,该反应能发生,正确。

9.答案　(1)还原

(2)①溶液产生气泡　②淀粉碘化钾溶液

(3)③①②

(4)2ClO2+5N+2OH- 2Cl-+5N+H2O　15 mol

解析　(1)若要解毒可将血红蛋白中的Fe3+重新还原为Fe2+,因此美蓝溶液应具有还原性。

(2)①亚硝酸是弱酸,亚硝酸钠与硫酸反应可以得到HNO2,HNO2不稳定又分解产生NO和NO2,因此若混有NaNO2可以观察到溶液中有气泡产生。

②加入淀粉碘化钾溶液,亚硝酸盐可将碘离子氧化为单质碘,淀粉遇单质碘变蓝。

(3)据题图可以看出若要达到1 mg·kg-1的量,冷藏不密封用时最长,冷藏密封用时最短,因此保存时间由长到短的顺序为③①②。

(4)二氧化氯作氧化剂,亚硝酸钠作还原剂,反应的离子方程式为2ClO2+5N+2OH- 2Cl-+5N+H2O;Cl在反应中由+4价降低到-1价,因此每个ClO2得5个电子,3 mol ClO2参与反应,转移15 mol电子。