鲁科版高中化学必修第一册第2章元素与物质世界第2节第2课时离子反应练习含答案

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第2章　元素与物质世界第2节　电解质的电离　离子反应第2课时　离子反应基础过关练题组一　离子反应发生的条件1.(2024重庆西南大学附属中学检测)下列两种溶液混合后,能发生离子反应,且溶液的总质量不会发生改变的是(　　)A.澄清石灰水和稀盐酸混合B.小苏打溶液和柠檬水混合制汽水C.人工盐(含有Na2SO4、NaHCO3、NaCl、K2SO4)溶液与BaCl2溶液混合D.氯化钠溶液和蔗糖水混合2.(经典题)(2024山东临沂四中检测)某同学在实验室中进行如下实验,以下结论不正确的是(　　)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BaSO4C.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3.(2024北京一零一中学期中)某学习小组以Ba(OH)2、水、H2SO4为实验对象探究离子反应发生的条件。 (1)Ba(OH)2粉末加水后灯泡变亮的原因是Ba(OH)2发生了电离,写出Ba(OH)2的电离方程式:　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)用离子方程式解释过程Ⅰ中灯泡变暗的原因:　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)实验2:用Na2SO4溶液替代稀硫酸,重复实验进行对照。①Na2SO4溶液的浓度是　　　　　。 ②加入Na2SO4溶液过程中灯泡不熄灭,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 题组二　离子方程式的书写与正误判断4.(经典题)(2024山东省实验中学期中)下列有关离子方程式正确的是(　　)A.Na投到水中:Na+H2O Na++OH-+H2↑B.CuSO4溶液中滴加Ba(OH)2溶液:Ba2++SO42- BaSO4↓C.Fe与稀盐酸混合:2Fe+6H+ 2Fe3++3H2↑D.用NaOH溶液吸收多余氯气:Cl2+2OH- Cl-+ClO-+H2O5.(教材习题改编)下列反应能用离子方程式H++OH- H2O表示的是(　　)A.氢氧化钡溶液与稀硫酸的反应B.氨水与盐酸的反应C.烧碱溶液与硫酸氢钠溶液的反应D.醋酸与澄清石灰水的反应6.(2024北京育才中学月考)按要求写出下列反应的离子方程式。(1)BaCO3与稀盐酸反应:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)将少量三氧化二铁加入稀盐酸中,反应的离子方程式是　　　　　　　　　　　　;取少量反应后的棕黄色溶液于试管中,加少量NaOH溶液,可观察到红褐色沉淀,反应的离子方程式是　　　　　　;再加入足量盐酸,反应的离子方程式是　　　　　　　　　　。 (3)写出CO2+2OH- CO32-+H2O所对应的一个化学方程式:　　　　　　　　　　　。 (4)写出过量CO2通入NaOH溶液中反应的离子方程式:　　　　　　　　　　　。 7.(2024北京汇文中学教育集团期中)向硝酸银溶液中通入少量氯化氢气体,溶液导电能力变化如图所示:用离子方程式和文字解释原因:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 题组三　离子共存8.(2024北京十中月考)某矿物质饮用水的部分标签如图所示,则该饮用水中还可能较大量存在的离子是(　　)主要成分钾离子(K+):20~27.8 mg·L-1氯离子(Cl-):30~34.2 mg·L-1镁离子(Mg2+):20.2~24.9 mg·L-1硫酸根离子(SO42-):24~27.5 mg·L-1A.OH-　　　B.Ag+　　　C.Na+　　　D.Ba2+9.(经典题)(2024湖南邵阳武冈期中)下列各组离子在指定的溶液中能大量共存的是(　　)A.无色透明的溶液中:K+、MnO4-、NO3-B.滴加酚酞显红色的溶液中:HCO3-、Na+、Cl-C.加入Zn粒有H2产生的溶液中:Na+、Cl-、NH4+D.1 mol·L-1 CuCl2溶液中:SO42-、OH-、NH4+10.(不定项)(2023河北定州期中)向含Na2CO3、NaHCO3的混合溶液中逐滴加入稀盐酸,生成气体的物质的量随加入盐酸体积的变化关系如图所示。则下列离子组在对应的溶液中,一定能大量共存的是(　　)A.a点对应的溶液中:Cu2+、Cl-、SO42-、NO3-B.b点对应的溶液中:Na+、Ba2+、NO3-、OH-C.c点对应的溶液中:Na+、Ca2+、NO3-、Cl-D.d点对应的溶液中:Fe3+、Mg2+、SO42-、NO3-题组四　离子检验与推断11.(2024山东临沂期中)某无色强碱性溶液中仅含有Na+、Mg2+、Cl-、OH-、CO32-、SO42-中的若干种,为了确定该溶液的组成,某同学进行如下实验:①取少量溶液,加入过量BaCl2溶液,有白色沉淀产生;②向①所得白色沉淀中加入足量盐酸,沉淀部分溶解,并有无色气体生成;③将②所得混合物过滤,向滤液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成。分析上述实验,下列说法正确的是(　　)A.一定不含有Cl-B.一定含有OH-、SO42-、Cl-C.可能含有Mg2+D.一定含有Na+、OH-、CO32-、SO42-12.(经典题)(2024北京四中月考)某无色透明溶液中可能大量存在Ag+、Mg2+、Cu2+、Fe3+、Na+中的几种。请回答下列问题:(1)不做任何实验就可以肯定原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,沉淀不溶解。说明原溶液中肯定存在的离子是　　　　。 (3)取(2)中的滤液,加入过量的氢氧化钠溶液,出现白色沉淀,说明原溶液中肯定有　　　　,有关的离子方程式为　　　　　　　　　　。 (4)原溶液可能大量存在的阴离子是　　　(填字母)。 A.Cl-　　　B.NO3-　　　C.CO32-　　　D.OH-能力提升练题组一　与量有关的离子方程式的书写及正误判断1.(2024山东济宁邹城二中质检)下列离子方程式中正确的是(　　)A.将CO2通入CaCl2溶液中:CO2+H2O+Ca2+ CaCO3↓+2H+B.向NaOH溶液中加入过量Ca(HCO3)2溶液,有白色沉淀生成:Ca2++2HCO3-+2OH- CaCO3↓+2H2O+CO32-C.Ca(HCO3)2溶液与过量Ca(OH)2溶液反应:Ca2++HCO3-+OH- CaCO3↓+H2OD.向NaHSO4溶液中滴加Ba(OH)2溶液至溶液呈中性:Ba2++OH-+H++SO42- BaSO4↓+H2O2.(2024河北唐山一中月考)在两份相同的Ba(OH)2溶液中,分别逐滴滴入含有溶质的物质的量相同、溶液体积相同的稀H2SO4和NaHSO4溶液,其导电能力随滴入溶液体积变化的曲线如图所示。 请回答下列问题:(1)图中①代表滴加　　　　溶液的变化曲线。 (2)曲线② b点之前发生反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　;bd段发生反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　。 (3)a点对应的溶液显　　　　(填“酸性”“中性”或“碱性”,下同),b点对应的溶液显　　　　。 题组二　离子反应在物质除杂和提纯中的应用3.(不定项)(2024北京八一中学月考)某KCl样品中含有少量K2CO3、K2SO4和不溶于水的杂质。为了提纯KCl,先将样品溶于适量水中,搅拌、过滤,再将滤液按如图所示步骤进行提纯。下列说法正确的是(　　)A.操作a、b均是过滤B.试剂Ⅰ为BaCl2溶液C.试剂Ⅱ为Na2CO3溶液D.步骤③中发生反应的离子方程式为CO32-+2H+ H2O+CO2↑4.(2024河北保定一中月考)化学不仅能创造新物质,还能分离、提纯物质。Ⅰ.用一种试剂除去下列各物质中的杂质(括号内为杂质),并写出离子方程式。(1)NaOH 溶液[Ca(OH)2],试剂:　　　　　　　　,离子方程式:　　　　　　　　　　。 (2)Ba(NO3)2溶液(BaCl2),试剂:　　　　　　　,离子方程式:　　　　　　　　　　。 Ⅱ.现要将含有少量Zn2+、Fe3+、Cu2+等重金属离子的污水(其阴离子主要为Cl-)进行处理,得到可排放的水,实验流程如图所示。已知:3Zn(足量)+2Fe3+ 2Fe+3Zn2+(3)操作Ⅰ的名称为　　　　,需要用到的玻璃仪器有　　　　　　　　　。 (4)写出生成Zn(OH)2沉淀的离子方程式:　　　　　　　　　。 (5)若加入的稀硫酸过量,则红色固体属于　　　　(填“纯净物”或“混合物”),浅绿色溶液中的溶质除过量的H2SO4外,还有　　　　　　(填化学式)。 答案与分层梯度式解析第2章　元素与物质世界第2节　电解质的电离　离子反应第2课时　离子反应基础过关练1.A　发生了离子反应:H++OH- H2O,溶液总质量不变,A正确;HCO3-与酸反应产生CO2气体,发生了离子反应,有CO2逸出,溶液总质量变小,B错误;SO42-与Ba2+反应生成BaSO4沉淀,发生了离子反应,溶液总质量变小,C错误;NaCl与蔗糖不发生反应,D错误。名师点睛　复分解型离子反应满足下列条件之一即可发生:反应生成难溶物质(如BaSO4、AgCl等)、生成挥发性物质(如SO2、CO2等)、生成难电离物质(如弱酸、弱碱、水)。2.A　酸和碱发生中和反应生成可溶性盐和水,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与稀盐酸发生置换反应,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。3.答案　(1)Ba(OH)2 Ba2++2OH-　(2)Ba2++2OH-+2H++SO42- BaSO4↓+2H2O　(3)①0.1 mol·L-1　②Ba(OH)2和Na2SO4反应生成BaSO4沉淀和NaOH,NaOH在溶液中电离出Na+、OH-,溶液导电解析　(1)Ba(OH)2为强电解质,其电离方程式为Ba(OH)2 Ba2++2OH-。(2)Ba(OH)2和稀硫酸反应生成BaSO4沉淀和水,溶液中自由移动离子的浓度减小,溶液导电能力减弱,灯泡变暗,反应的离子方程式为Ba2++2OH-+2H++SO42- BaSO4↓+2H2O。(3)①用Na2SO4溶液替代稀硫酸,Na2SO4溶液的浓度应该和稀硫酸的浓度相同,所以Na2SO4溶液的浓度为0.1 mol·L-1;②Ba(OH)2和Na2SO4反应生成BaSO4沉淀和NaOH,NaOH在溶液中电离出Na+、OH-,溶液导电,所以加入Na2SO4溶液过程中灯泡不熄灭。4.D　该离子方程式不满足原子守恒,故A错误;CuSO4与Ba(OH)2反应生成的BaSO4和Cu(OH)2均为沉淀,该离子方程式缺少部分离子反应,故B错误;不符合客观事实,Fe与稀盐酸反应的离子方程式为Fe+2H+ Fe2++H2↑,故C错误;用NaOH溶液吸收多余氯气,发生反应的离子方程式为Cl2+2OH- Cl-+ClO-+H2O,故D正确。5.C　氢氧化钡溶液与稀硫酸反应的离子方程式为Ba2++SO42-+2OH-+2H+ 2H2O+BaSO4↓,A项不符合题意;NH3·H2O为弱碱,在书写离子方程式时不拆,B项不符合题意;NaOH与NaHSO4反应的离子方程式为H++OH- H2O,C项符合题意;醋酸为弱酸,在书写离子方程式时不拆,D项不符合题意。名师点睛　离子方程式不仅可以表示某个具体反应,还可以表示一类反应,因此解答该类型的试题需要逐一分析才能得出正确的结论。6.答案　(1)2H++BaCO3 Ba2++H2O+CO2↑(2)Fe2O3+6H+ 2Fe3++3H2O　Fe3++3OH- Fe(OH)3↓　Fe(OH)3+3H+ Fe3++3H2O(3)2NaOH+CO2 Na2CO3+H2O(答案合理即可)(4)CO2+OH- HCO3-解析　(1)BaCO3与稀盐酸反应生成氯化钡、二氧化碳和水,离子方程式为2H++BaCO3 Ba2++H2O+CO2↑。(2)将少量三氧化二铁加入稀盐酸中,反应生成氯化铁和水,反应的离子方程式为Fe2O3+6H+ 2Fe3++3H2O;取少量反应后的棕黄色溶液于试管中,加少量NaOH溶液,可观察到红褐色沉淀,反应的离子方程式为Fe3++3OH- Fe(OH)3↓;再加入足量盐酸,反应的离子方程式为Fe(OH)3+3H+ Fe3++3H2O。(3)离子方程式CO2+2OH- CO32-+H2O表示二氧化碳与强碱反应生成可溶性碳酸盐和水,所对应的化学方程式有2NaOH+CO2 Na2CO3+H2O、2KOH+CO2 K2CO3+H2O等。(4)过量CO2与NaOH溶液反应生成NaHCO3,离子方程式为CO2+OH- HCO3-。7.答案　Ag++Cl- AgCl↓,消耗的Ag+的物质的量与引入的H+的物质的量相等,溶液中离子浓度不变,溶液的导电能力不变解析　向硝酸银溶液中通入少量氯化氢气体,发生反应Ag++Cl- AgCl↓,消耗的Ag+的物质的量与引入的H+的物质的量相等,溶液中离子浓度不变,溶液的导电能力不变。8.C　离子之间不发生反应,则能大量共存。OH-与Mg2+反应生成Mg(OH)2沉淀,Ag+与Cl-反应生成AgCl沉淀,Ba2+与SO42-反应生成BaSO4沉淀;Na+与K+、Cl-、Mg2+、SO42-均不反应,故选C。9.C　含MnO4-的溶液呈紫色,A项不符合题意;滴加酚酞显红色的溶液呈碱性,HCO3-在碱性条件下不能大量存在,B项不符合题意;加入Zn粒有H2产生的溶液显酸性,各离子之间互不反应,能大量共存,C项符合题意;Cu2+与OH-不能大量共存,OH-与NH4+反应生成NH3·H2O,也不能大量共存,D项不符合题意。名师点睛　(1)无色溶液中,不能存在Cu2+(蓝色)、Fe3+(棕黄色)、Fe2+(浅绿色)、MnO4-(紫色)等。(2)使紫色石蕊溶液变红、常温下pH<7的溶液均呈酸性,即溶液中有较多H+,能与H+反应的OH-、CO32-等均不能大量存在。(3)使紫色石蕊溶液变蓝、无色酚酞溶液变红、常温下pH>7的溶液均呈碱性,即溶液中有较多OH-,能与OH-反应的H+、Fe3+等均不能大量存在。10.CD　向Na2CO3、NaHCO3的混合溶液中逐滴加入稀盐酸,首先发生反应:Na2CO3+HCl NaHCO3+NaCl,然后发生反应:NaHCO3+HCl NaCl+H2O+CO2↑。A项,a点溶液中溶质为NaHCO3、Na2CO3、NaCl,Cu2+与CO32-反应生成沉淀而不能大量存在;B项,b点溶液中溶质为NaHCO3、NaCl,OH-与HCO3-反应而不能大量存在;C项,c点恰好完全反应,溶液中溶质为NaCl,Na+、Ca2+、NO3-、Cl-之间相互不反应,可以大量共存;D项,d点盐酸过量,溶液中溶质为NaCl、HCl,Fe3+、Mg2+、SO42-、NO3-之间相互不反应,也不与溶质反应,可以大量共存。11.D　12.答案　(1)Cu2+、Fe3+　(2)Ag+　(3)Mg2+　Mg2++2OH- Mg(OH)2↓　(4)B解析　(1)含Cu2+的溶液呈蓝色,含Fe3+的溶液呈棕黄色,所以在无色溶液中肯定不存在的离子是Cu2+、Fe3+。(2)向少量原溶液中加入过量稀盐酸,有白色沉淀生成;再加入过量稀硝酸,沉淀不溶解,该沉淀为AgCl,说明原溶液中肯定存在的离子是Ag+。(3)因Ag+与过量氯离子完全反应,取(2)中的滤液,加入过量氢氧化钠溶液,出现白色沉淀,该沉淀为Mg(OH)2,说明原溶液中肯定有Mg2+,反应的离子方程式为Mg2++2OH- Mg(OH)2↓。(4)由上述分析可知,该溶液中肯定不存在的离子是Cu2+、Fe3+,肯定存在的离子为Ag+、Mg2+,不能确定的离子为Na+;Cl-与Ag+反应产生AgCl沉淀,不可能大量存在;NO3-与Ag+、Mg2+、Na+不反应,可能大量存在;CO32-与Ag+、Mg2+均能形成沉淀,不能大量存在;OH-与Ag+、Mg2+均能形成沉淀,不能大量存在;故选B。能力提升练1.C　CO2通入CaCl2溶液不产生白色沉淀,故A错误;向NaOH溶液中加入过量Ca(HCO3)2溶液,根据“少定多变”,离子方程式为Ca2++HCO3-+OH- CaCO3↓+H2O,故B错误;Ca(HCO3)2与过量Ca(OH)2溶液反应的离子方程式为Ca2++HCO3-+OH- CaCO3↓+H2O,故C正确;向NaHSO4溶液中滴加Ba(OH)2溶液至溶液呈中性,反应的离子方程式为Ba2++2OH-+2H++SO42- BaSO4↓+2H2O,故D错误。方法点津　书写与“量”有关的离子方程式时,要注意题目要求,如“过量”“适量”“少量”等条件,一般把少量物质的化学计量数定为1,同时也要注意滴加顺序。2.答案　(1)H2SO4　(2)Ba2++OH-+H++SO42- BaSO4↓+H2O　OH-+H+ H2O　(3)中性　碱性解析　(1)向Ba(OH)2溶液中滴加稀H2SO4,发生反应:Ba(OH)2+H2SO4 BaSO4↓+2H2O,溶液中离子浓度减小,导电能力减弱,当二者恰好完全反应时,溶液导电能力几乎为0,H2SO4过量时,随稀硫酸的加入溶液导电能力增强;向Ba(OH)2溶液中滴加NaHSO4溶液时,开始时发生反应Ba(OH)2+NaHSO4 BaSO4↓+H2O+NaOH,溶液中离子浓度减小,导电能力减弱,后发生反应NaOH+NaHSO4 H2O+Na2SO4,溶液中离子浓度继续减小,导电能力减弱,当NaHSO4过量时,溶液导电能力增强。故①代表滴加稀H2SO4的变化曲线,②代表滴加NaHSO4溶液的变化曲线。(2)由(1)中分析可知,b点之前发生反应的离子方程式为Ba2++OH-+H++SO42- BaSO4↓+H2O;bd段发生反应的离子方程式为OH-+H+ H2O。(3)由(1)中分析可知,a点时Ba(OH)2与H2SO4恰好完全反应,溶液显中性;b点时Ba(OH)2与NaHSO4按物质的量之比为1∶1反应,溶液中溶质为NaOH,溶液显碱性。3.BD　KCl样品中含有少量K2CO3、K2SO4和不溶于水的杂质,加水溶解、过滤,除去不溶性杂质,滤液中含杂质离子CO32-、SO42-,先加过量氯化钡溶液(试剂Ⅰ),反应生成硫酸钡、碳酸钡沉淀,再加过量K2CO3溶液(试剂Ⅱ),除过量氯化钡,过滤(操作a),滤液中含有氯化钾、碳酸钾,加适量盐酸(试剂Ⅲ)除碳酸钾,蒸发结晶(操作b)得氯化钾晶体。操作a是过滤,操作b是蒸发结晶,A错误;由上述分析可知,B正确;除杂时不能引入新杂质,如果加入Na2CO3溶液,会引入杂质离子Na+,C错误;步骤③的目的是除去碳酸钾,反应的离子方程式为CO32-+2H+ H2O+CO2↑,D正确。名师点睛　除杂过程中,加入的除杂试剂要稍过量,确保杂质被完全除去,且不能引入新的杂质。此类题目还常考查实验操作,如过滤、蒸发结晶等。4.答案　Ⅰ.(1)碳酸钠溶液　CO32-+Ca2+ CaCO3↓　(2)硝酸银溶液　Cl-+Ag+ AgCl↓　Ⅱ.(3)过滤　漏斗、玻璃棒、烧杯　(4)Zn2++2OH- Zn(OH)2↓　(5)纯净物　FeSO4、ZnSO4解析　Ⅰ.(1)除去NaOH溶液中的Ca(OH)2,即除去Ca2+,可考虑将Ca2+转化为CaCO3沉淀。为了不引入杂质阳离子,则除杂试剂为碳酸钠溶液,离子方程式为CO32-+Ca2+ CaCO3↓。(2)除去Ba(NO3)2溶液中的BaCl2,即除去Cl-,可考虑将Cl-转化为AgCl沉淀。为了不引入杂质阴离子,除杂试剂为硝酸银溶液,离子方程式为Cl-+Ag+ AgCl↓。Ⅱ.污水静置后难溶物沉降,过滤分离溶液与难溶物;向澄清溶液中加入过量锌粉,将铜离子、铁离子转化为铜、铁单质,过滤,所得滤渣A中含Fe、Cu及过量的Zn;向A中加入稀硫酸,红色固体铜不反应,铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,过量的锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气;向滤液中加入适量氢氧化钠,OH-与锌离子反应生成氢氧化锌沉淀。(3)操作Ⅰ是分离固液的操作,为过滤,需要用到的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯。(4)OH-和锌离子反应生成氢氧化锌沉淀:Zn2++2OH- Zn(OH)2↓。(5)若加入的稀硫酸过量,铁、锌完全反应,则红色固体中只含有铜,属于纯净物;浅绿色溶液中的溶质除过量的硫酸外,还有铁和硫酸反应生成的硫酸亚铁(FeSO4)、过量的锌与硫酸反应生成的硫酸锌(ZnSO4)。编号ⅠⅡⅢ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实验1:向烧杯中依次加入下列试剂,记录灯泡变化①Ba(OH)2粉末:灯泡不亮②加入蒸馏水:灯泡变亮③逐滴滴加0.1 mol·L-1硫酸,灯泡变化如下:亮暗熄灭亮