2025版高考化学一轮总复习第1章化学物质及其变化第2讲离子反应和离子方程式提能训练
展开1.(2024·湖北荆州中学阶段考)某兴趣小组为探究NaCl在不同状态下的导电情况,进行如下实验(X、Y为石墨电极)。下图为不同实验中的微观示意图。以下分析正确的是( B )
A.图中代表Cl-
B.X与电源正极相连
C.图b说明通电后发生了电离:NaCl===Na++Cl-
D.图b和图c中Y电极上的产物相同
[解析] 分析图c水合离子中水分子中氢、氧原子的方向可知,灰球为氯离子,白球为钠离子,A错误;根据电解池中阴阳离子的迁移方向可知,X为阳极,与电源正极相连,B正确;NaCl的电离与是否通电无关,C错误;图b的Y电极产生钠单质,图c的Y电极产生H2,D错误。
2.(2024·山东泰安模拟)向一定浓度的NH3·H2O与NaOH的混合液中滴加稀醋酸,溶液导电能力随加入CH3COOH溶液的体积变化如图所示,下列说法正确的是( A )
A.ab段,溶液导电能力减弱是由于溶液体积增大,离子浓度减小
B.bc段,发生反应的离子方程式为CH3COOH+OH-===CH3COO-+H2O
C.cd段,溶液导电能力下降是由于溶液中离子个数减少
D.d点以后,随着CH3COOH溶液的滴加,溶液导电能力可能增强
[解析] ab段反应为CH3COOH+OH-===CH3COO-+H2O,溶液中离子的总物质的量几乎不变,但溶液体积增大,离子浓度减小,故溶液导电能力减弱,A正确;bc段为CH3COOH与NH3·H2O反应,所得产物为醋酸铵和水,书写离子方程式时NH3·H2O应写成化学式,B错误;cd段继续滴加CH3COOH溶液,由于NH3·H2O和NaOH已反应完,CH3COOH电离程度很小,溶液中离子个数增多,但溶液体积增大,离子浓度减小,导致溶液导电能力减弱,C错误;d点以后随着稀醋酸的滴加,溶液体积不断增大,离子浓度持续减小,溶液导电能力不会增强,D错误。
3.(2024·海南三亚模拟)某同学在实验室中进行如下实验,以下结论不正确的是( A )
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BaSO4
C.Ⅲ中发生的反应是离子反应
D.Ⅱ中发生反应的实质是钡离子与硫酸根离子反应
[解析] H2SO4和NaOH发生中和反应生成Na2SO4和水,无明显现象,A错误;Ⅱ中发生复分解反应生成硫酸钡白色沉淀,B正确;Ⅲ中Zn与盐酸发生置换反应,有离子参加,为离子反应,C正确;Ⅱ中发生反应的实质是钡离子与硫酸根离子反应,铜离子和氯离子未参与反应,D正确。
4.(2024·福建泉州模拟)为探究氯气的某些性质,设计如下装置。下列有关反应的离子方程式不正确的是( B )
A.甲中产生黄绿色气体:2MnOeq \\al(-,4)+10Cl-+16H+===2Mn2++5Cl2↑+8H2O
B.乙可制得饱和氯水:Cl2+H2O===2H++Cl-+ClO-
C.丙中溶液显棕黄色:Cl2+2Fe2+===2Cl-+2Fe3+
D.丁可用于处理尾气:Cl2+2OH-===H2O+Cl-+ClO-
[解析] KMnO4与浓盐酸在常温下发生氧化还原反应产生KCl、MnCl2、Cl2、H2O,根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒,结合物质的拆分原则,可知该反应的离子方程式为2MnOeq \\al(-,4)+10Cl-+16H+===2Mn2++5Cl2↑+8H2O,A正确;HClO是弱酸,应该写化学式,反应的离子方程式应该为Cl2+H2O===H++Cl-+HClO,B错误;Cl2具有强氧化性,与FeCl2反应产生FeCl3,该反应的离子方程式为Cl2+2Fe2+===2Cl-+2Fe3+,C正确;Cl2能够与NaOH溶液反应产生NaCl、NaClO、H2O的性质,可以用NaOH溶液进行尾气处理,反应的离子方程式为Cl2+2OH-===H2O+Cl-+ClO-,D正确。
5.(2024·河北衡水高三检测)利用传感器探究澄清石灰水和Na2CO3、NaHCO3溶液的反应,下列说法正确的是( A )
A.可省略实验①
B.①和②pH变化基本重合,说明Na2CO3和澄清石灰水不反应
C.③中滴入约4 mL NaHCO3溶液时,烧杯中主要含Na+和COeq \\al(2-,3)
D.a点处反应的离子方程式:HCOeq \\al(-,3)+OH-===COeq \\al(2-,3)+H2O
[解析] 由题给信息可知,本实验为探究澄清石灰水和碳酸钠、碳酸氢钠溶液的反应,不需要空白实验,①是空白实验,可省略实验①,故A正确;①和②的pH变化曲线基本重合,即溶液中OH-浓度变化基本一致,因此可以说明Na2CO3溶液和澄清石灰水反应时OH-未参与反应,并不是Na2CO3和澄清石灰水不反应,故B错误;③中滴入约4 mL NaHCO3溶液时,发生反应Ca(OH)2+NaHCO3===CaCO3↓+H2O+NaOH,烧杯中主要含Na+和OH-,故C错误;a点处澄清石灰水中滴加碳酸氢钠溶液发生Ca(OH)2+NaHCO3===CaCO3↓+H2O+NaOH,因此反应的离子方程式为Ca2++HCOeq \\al(-,3)+OH-===CaCO3↓+H2O,故D错误。
6.(2023·广东茂名一模)下列过程中的化学反应,相应的离子方程式正确的是( C )
A.硫化亚铁加入稀硝酸中:FeS+2H+===Fe2++H2S↑
B.向胆矾溶液中加入绿豆大小的钠:Cu2++2Na===Cu↓+2Na+
C.向偏铝酸钠溶液中加入小苏打溶液:AlOeq \\al(-,2)+HCOeq \\al(-,3)+H2O===Al(OH)3↓+COeq \\al(2-,3)
D.将过量二氧化硫通入漂白粉溶液中:ClO-+SO2+H2O===HSOeq \\al(-,3)+HClO
[解析] FeS具有还原性,而硝酸具有氧化性,二者发生氧化还原反应:FeS+4H++NOeq \\al(-,3)===Fe3++S↓+NO↑+2H2O,A错误;钠进入盐溶液先与水反应生成NaOH和氢气,NaOH再与CuSO4反应生成Cu(OH)2沉淀,不能置换出胆矾溶液中的铜,B错误;向NaAlO2溶液中加入NaHCO3溶液,二者反应生成Al(OH)3沉淀和Na2CO3,反应的离子方程式为AlOeq \\al(-,2)+HCOeq \\al(-,3)+H2O===Al(OH)3↓+COeq \\al(2-,3),C正确;将过量SO2通入漂白粉溶液中,SO2被ClO-氧化成SOeq \\al(2-,4):Ca2++2ClO-+2H2O+2SO2===CaSO4↓+SOeq \\al(2-,4)+4H++2Cl-,D错误。
7.下列离子方程式正确的是( B )
A.用过量NaOH溶液脱除烟气中的SO2:OH-+SO2===HSOeq \\al(-,3)
B.在铁器具上电镀铜,阴极的电极反应:Cu2++2e-===Cu
C.向含0.5 ml溴化亚铁的溶液中通入0.5 ml氯气:2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
D.将少量SO2气体通入Ca(ClO)2溶液中:SO2+ClO-+H2O===SOeq \\al(2-,4)+Cl-+2H+
[解析] SO2与过量NaOH溶液反应生成Na2SO3和水:2OH-+SO2===SOeq \\al(2-,3)+H2O,A错误;在铁器具上电镀铜,铁器具应为阴极,含Cu2+的可溶性盐作电解质,则阴极的电极反应为Cu2++2e-===Cu,B正确;0.5 ml溴化亚铁中通入0.5 ml氯气,先发生反应:2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-,当Fe2+完全氧化后,Br-与剩余Cl2再发生反应:2Br-+Cl2===Br2+2Cl-,C错误;将少量SO2气体通入Ca(ClO)2溶液中,生成的SOeq \\al(2-,4)与溶液中的Ca2+结合为CaSO4沉淀:Ca2++SO2+3ClO-+H2O===CaSO4↓+Cl-+2HClO,D错误。
8.(2023·北京顺义区二模)下列方程式与所述事实不相符的是( D )
A.硫酸酸化的KI-淀粉溶液久置后变蓝:4I-+O2+4H+===2I2+2H2O
B.SO2通入溴水中,溴水褪色:SO2+Br2+2H2O===2HBr+H2SO4
C.CuSO4溶液与闪锌矿(ZnS)反应生成铜蓝(CuS):Cu2+(aq)+ZnS(s)Zn2+(aq)+CuS(s)
D.工人将模具干燥后再注入熔融钢水,防止发生反应:2Fe+3H2Oeq \(=====,\s\up7(高温))Fe2O3+3H2
[解析] 酸性条件下碘离子能被氧气氧化,该反应的离子方程式为4I-+O2+4H+===2I2+2H2O,A正确;二氧化硫和Br2反应生成溴化氢和硫酸,溴水褪色,化学方程式为SO2+Br2+2H2O===2HBr+H2SO4,B正确;硫化铜的溶度积小于硫化锌,故CuSO4溶液与闪锌矿(ZnS)反应生成铜蓝(CuS),反应的离子方程式为Cu2+(aq)+ZnS(s)Zn2+(aq)+CuS(s),C正确;铁和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气:3Fe+4H2O(g)eq \(=====,\s\up7(高温))Fe3O4+4H2,D错误。
9.(2024·浙江强基联盟联考)下列离子方程式书写正确的是( C )
A.石灰乳吸收废气中的二氧化氮:2NO2+2OH-===NOeq \\al(-,3)+NOeq \\al(-,2)+H2O
B.亚硫酸氢钠溶液中滴加少量碘酸钾溶液:5HSOeq \\al(-,3)+2IOeq \\al(-,3)===5SOeq \\al(2-,4)+I2+3H++H2O
C.氧化银(Ag2O)溶于浓氨水:Ag2O+4NH3·H2O===2[Ag(NH3)2]++2OH-+3H2O
D.乙二酸使酸性高锰酸钾溶液褪色:2MnOeq \\al(-,4)+5C2Oeq \\al(2-,4)+16H+===2Mn2++10CO2↑+8H2O
[解析]
10.(2023·福建莆田二模)现有下列实验探究摩尔盐[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]的化学性质。
下列离子方程式不能准确解释相应实验现象的是( C )
A.①中溶液变红:NHeq \\al(+,4)+H2ONH3·H2O+H+、Fe2++2H2OFe(OH)2+2H+
B.②中产生白色沉淀:Ba2++SOeq \\al(2-,4)===BaSO4↓
C.③中溶液变黄:Fe2++NOeq \\al(-,3)+2H+===Fe3++NO2↑+H2O
D.④中产生有刺激性气体:NHeq \\al(+,4)+OH-===NH3↑+H2O
[解析] 铵根离子、亚铁离子水解使得溶液显酸性,加入紫色石蕊溶液后变红色,能准确解释相应实验现象,A不符合题意;硫酸根离子和钡离子生成硫酸钡白色沉淀,能准确解释相应实验现象,B不符合题意;稀HNO3对应还原产物为NO,反应的离子方程式为3Fe2++NOeq \\al(-,3)+4H+===3Fe3++2H2O+NO↑,不能准确解释相应实验现象,C符合题意;铵根离子和氢氧根离子反应生成刺激性气味气体氨气,能准确解释相应实验现象,D不符合题意。
二、非选择题:本题共4小题。
11.按要求写出下列电离方程式。
(1)水是一种电解质,发生电离会产生电子总数相同的两种微粒,其电离方程式为 H2O+H2OOH-+H3O+ 。
(2)NaHSO3在水中的电离方程式为 NaHSO3===Na++HSOeq \\al(-,3),HSOeq \\al(-,3)H++SOeq \\al(2-,3) 。
(3)NaHSO4在熔融状态下的电离方程式为 NaHSO4===Na++HSOeq \\al(-,4) 。
(4)液态NH3和H2O的电离相似,都可电离出电子数相同的两种离子,液态NH3的电离方程式为 2NH3(l)NHeq \\al(-,2)+NHeq \\al(+,4) 。
(5)已知:硼酸(H3BO3)是一元弱酸,其钠盐化学式为Na[B(OH)4],则硼酸在水中的电离方程式是 H3BO3+H2O[B(OH)4]-+H+ 。
(6)Cr(OH)3与NaOH溶液反应产生[Cr(OH)4]-,与稀盐酸反应产生Cr3+,写出Cr(OH)3在水中的电离方程式 Cr(OH)3Cr3++3OH-,Cr(OH)3+H2O[Cr(OH)4]-+H+ 。
[解析] (1)水电离出OH-和H3O+,二者的电子总数相等,水是弱电解质,故水的电离方程式为H2O+H2OOH-+H3O+。
(2)NaHSO3属于弱酸的酸式盐,在水溶液中分步电离,第一步电离完全电离,HSOeq \\al(-,3)部分电离,NaHSO3===Na++HSOeq \\al(-,3),HSOeq \\al(-,3)H++SOeq \\al(2-,3)。
(3)NaHSO4在熔融状态下,只发生一步完全电离,NaHSO4===Na++HSOeq \\al(-,4)。
(4)液态NH3和H2O的电离相似,都可电离出电子数相同的两种离子,H2O电离得到OH-和H3O+,则液态NH3电离得到NHeq \\al(-,2)和NHeq \\al(+,4),液态NH3的电离方程式是2NH3(l)NHeq \\al(-,2)+NHeq \\al(+,4)。
(5)“硼酸(H3BO3)是一元弱酸”,表示其在水溶液中能电离出一个H+,“其钠盐化学式为Na[B(OH)4]”,表示H3BO3电离出一个H+的同时产生一个[B(OH)4]-,所以H3BO3的电离方程式为H3BO3+H2O[B(OH)4]-+H+。
(6)根据题干信息,可知Cr(OH)3为两性氢氧化物,碱式电离产生Cr3+和OH-,酸式电离产生[Cr(OH)4]-和H+,故Cr(OH)3在水中的电离方程式为Cr(OH)3Cr3++3OH-,Cr(OH)3+H2O[Cr(OH)4]-+H+。
12.溶液中进行的离子反应可以用离子方程式进行表征,按要求写出下列反应的离子方程式。
(1)向Ba(OH)2溶液中加入过量NaHCO3溶液: Ba2++2OH-+2HCOeq \\al(-,3)===BaCO3↓+COeq \\al(2-,3)+2H2O 。
(2)将稀硫酸加入NaIO3和NaI的混合溶液中: 5I-+IOeq \\al(-,3)+6H+===3I2+3H2O 。
(3)将Na2O2加入CuSO4溶液中: 2Na2O2+2Cu2++2H2O===4Na++2Cu(OH)2↓+O2↑ 。
(4)向含1 ml FeI2和1 ml FeBr2的混合溶液中通入1 ml氯气: 2I-+Cl2===I2+2Cl- 。
(5)苯酚钠溶液中通入少量CO2气体: CO2+H2O+C6H5O-―→C6H5OH+HCOeq \\al(-,3) 。
(6)向Na2SO3溶液中滴加稀硝酸: 2NOeq \\al(-,3)+3SOeq \\al(2-,3)+2H+===3SOeq \\al(2-,4)+2NO↑+H2O 。
13.(2024·湖北宜昌阶段练)根据要求回答下列问题。
(1)自然界中Cr主要以+3价和+6价形式存在。Cr2Oeq \\al(2-,7)中的Cr能引起细胞的突变,可以用亚硫酸钠在酸性条件下将Cr2Oeq \\al(2-,7)还原。写出该反应的离子方程式: 3SOeq \\al(2-,3)+Cr2Oeq \\al(2-,7)+8H+===3SOeq \\al(2-,4)+2Cr3++4H2O 。
(2)常温下,氰化钠(NaCN)能与过氧化氢溶液反应,生成一种酸式盐和一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,大大降低其毒性。写出该反应的离子方程式: CN-+H2O2+H2O===NH3↑+HCOeq \\al(-,3) 。
(3)连二亚硫酸钠(Na2S2O4)常作木浆造纸的漂白剂。向甲酸钠(HCOONa)与Na2CO3的混合溶液中通入SO2气体,可得到连二亚硫酸钠及一种可用作灭火剂的气体,反应的化学方程式为
2HCOONa+4SO2+Na2CO3===2Na2S2O4+3CO2+H2O ,碱性条件下连二亚硫酸钠溶液与AgNO3溶液反应可得到单质银,相应的离子方程式为 6Ag++S2Oeq \\al(2-,4)+8OH-===6Ag↓+2SOeq \\al(2-,4)+4H2O 。
(4)煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx,形成酸雨,污染大气,采用NaClO2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝。在鼓泡反应器中通入含有SO2和NO的烟气,写出NaClO2溶液脱硝(主要转化为NOeq \\al(-,3))过程中主要反应的离子方程式: 4NO+3ClOeq \\al(-,2)+4OH-===4NOeq \\al(-,3)+3Cl-+2H2O 。
[解析] (1)亚硫酸钠在酸性条件下将Cr2Oeq \\al(2-,7)还原为Cr3+,自身被氧化为SOeq \\al(2-,4),离子方程式为3SOeq \\al(2-,3)+Cr2Oeq \\al(2-,7)+8H+===3SOeq \\al(2-,4)+2Cr3++4H2O。
(2)氰化钠与过氧化氢溶液反应生成一种酸式盐和一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,该气体为氨,酸式盐为碳酸氢钠,离子方程式为CN-+H2O2+H2O===NH3↑+HCOeq \\al(-,3)。
(3)可用作灭火剂的气体为CO2,根据原子守恒可知还有水生成,发生反应的化学方程式为2HCOONa+4SO2+Na2CO3===2Na2S2O4+3CO2+H2O,碱性条件下连二亚硫酸钠溶液与AgNO3溶液反应可得到单质银,连二亚硫酸根离子被氧化为硫酸根离子,相应的离子方程式为6Ag++S2Oeq \\al(2-,4)+8OH-===6Ag↓+2SOeq \\al(2-,4)+4H2O。
(4)脱硝反应中NO转化为NOeq \\al(-,3),ClOeq \\al(-,2)被还原得到氯离子,故离子方程式为4NO+3ClOeq \\al(-,2)+4OH-===4NOeq \\al(-,3)+3Cl-+2H2O。
14.已知:25 ℃时,①亚硫酸(H2SO3)的电离平衡常数为Ka1=1.6×10-2,Ka2=1.0×10-7;②次氯酸(HClO)的电离平衡常数为Ka1=4.0×10-8;③碳酸(H2CO3)的电离平衡常数为Ka1=4.0×10-7,Ka2=4.0×10-11。回答下列问题:
(1)HClO的电离方程式为 HClOH++ClO- 。
(2)上述三种酸由强到弱的顺序为(填分子式) H2SO3>H2CO3>HClO 。
(3)向H2SO3溶液中加入Ba(OH)2溶液时,溶液中c(H+) 减小 (填“增大”“减小”或“不变”,下同),c(SOeq \\al(2-,3)) 减小 。
(4)足量的H2SO3溶液和NaHCO3溶液发生反应的主要离子方程式为 H2SO3+HCOeq \\al(-,3)===HSOeq \\al(-,3)+CO2↑+H2O 。
(5)向0.1 ml·L-1的HClO溶液中滴加等体积的一定浓度的稀硫酸,此时测得溶液中的c(H+)=0.05 ml·L-1,则溶液中c(ClO-)= 4×10-8 ml·L-1。
[解析] 亚硫酸、次氯酸和碳酸都属于弱电解质,其电离程度与电离平衡常数相关,电离平衡常数越大,电离程度越大,产生的氢离子越多,酸性越强,pH越小。
(1)HClO的电离方程式为HClOH++ClO-。
(2)电离平衡常数越大,电离程度越大,产生的氢离子越多,酸性越强,H2SO3>H2CO3>HClO。
(3)向H2SO3溶液中加入Ba(OH)2溶液时,Ba2+与SOeq \\al(2-,3)生成沉淀,OH-与H+反应生成水,所以c(H+)和c(SOeq \\al(2-,3))都减小。
(4)H2SO3溶液和NaHCO3溶液反应生成CO2,主要离子方程式为H2SO3+HCOeq \\al(-,3)===HSOeq \\al(-,3)+CO2↑+H2O。
(5)向0.1 ml·L-1的HClO溶液中滴加等体积的一定浓度的稀硫酸,此时测得溶液中的c(H+)=0.05 ml·L-1,设溶液中c(ClO-)=x ml·L-1,根据HClO的电离常数有eq \f(0.05x,0.05-x)=4.0×10-8,得x≈4×10-8。编号
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
实验
现象
没有明显变化,溶液仍为无色
有白色沉淀生成,溶液为蓝绿色
有无色气体放出
选项
错误点
正确的离子方程式
A
石灰乳不能拆分成离子形式
2NO2+Ca(OH)2===NOeq \\al(-,3)+NOeq \\al(-,2)+H2O+Ca2+
B
还原性:HSOeq \\al(-,3)>I-,反应应生成SOeq \\al(2-,4)和I-,且H+和HSOeq \\al(-,3)不共存
6HSOeq \\al(-,3)+IOeq \\al(-,3)===3SOeq \\al(2-,4)+I-+3H2O+3SO2↑
D
H2C2O4不能拆分成离子形式
2MnOeq \\al(-,4)+5H2C2O4+6H+===2Mn2++10CO2↑+8H2O
装置
实验
试剂a
现象
①
紫色石蕊溶液
溶液变红色
②
BaCl2溶液
产生白色沉淀
③
稀硝酸
溶液变黄色
④
浓NaOH溶液
产生具有刺激性气味的气体
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