2022届高考化学一轮复习作业4离子反应含解析

离子反应

1．下表中物质的分类组合完全正确的是(　　)

解析　CaCO3属于强电解质，Al为单质，既不是电解质，也不是非电解质，B项错误；H2O为弱电解质，C项错误；CH3COONH4为强电解质，D项错误。

答案　A

2．离子方程式2Ca2＋＋3HCO＋3OH－===2CaCO3↓＋CO＋3H2O可以表示(　　)

A．Ca(HCO3)2与NaOH溶液反应

B．Ca(HCO3)2与Ba(OH)2溶液反应

C．Ca(HCO3)2与澄清石灰水反应

D．NH4HCO3与澄清石灰水反应

解析　A项，Ca(HCO3)2与NaOH溶液按照2∶3混合，发生反应的离子方程式是2Ca2＋＋3HCO＋3OH－===2CaCO3↓＋CO＋3H2O，正确；B项，反应的离子方程式为Ca2＋＋2HCO＋Ba2＋＋2OH－===CaCO3↓＋BaCO3↓＋2H2O，错误；C项，反应的离子方程式是Ca2＋＋HCO＋OH－===CaCO3↓＋H2O，错误；D项，反应的离子方程式是Ca2＋＋HCO＋NH＋2OH－===CaCO3↓＋NH3·H2O＋H2O，错误。

答案　A

3．在下图点滴板上有四个溶液间反应的小实验，其对应反应的离子方程式书写正确的是(　　)

A．a反应：Fe2＋＋2H＋＋H2O2===Fe3＋＋2H2O

B．b反应：HCO＋OH－===CO＋H2O

C．c反应：H＋＋OH－===H2O

D．d反应：Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH

解析　电荷不守恒，A项错误；离子方程式书写不完整，NH也与OH－反应，B项错误；忽视醋酸为弱电解质，应写分子式，C项错误。

答案　D

4．常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是(　　)

A．滴入酚酞溶液显红色的溶液中：K＋、Na＋、Cu2＋、SO

B．能使红色石蕊试纸变蓝的溶液中：K＋、CO、NO、AlO

C．由水电离产生的c(H＋)＝10－13 mol/L的溶液中：Na＋、Cl－、NO、CH3COO－

D．pH＝1的溶液中：Na＋、Fe2＋、NO、Cl－

【解题导引】

解析　A项，溶液呈碱性，Cu2＋不能大量存在；C项，溶液可能为酸溶液、碱溶液或含HSO的盐溶液，当溶液为酸溶液或含HSO的盐溶液时，CH3COO－生成CH3COOH而不能大量存在，NO(H＋)可氧化Cl－，二者不能大量共存；D项，溶液呈酸性，Fe2＋、NO、H＋会发生氧化还原反应，不能共存。

答案　B

5．下列说法中正确的是(　　)

A．氯化钠水溶液在电流的作用下电离出Na＋和Cl－

B．二氧化碳的水溶液能够导电，故二氧化碳属于弱电解质

C．硫酸钡难溶于水，但硫酸钡属于强电解质

D．氧化钠在水中反应的离子方程式为4Na＋＋2O2－＋2H2O===4Na＋＋4OH－

解析　电解质电离的条件是溶于水或熔融，A项错误；二氧化碳不能发生电离，其溶液导电是因为二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸电离产生了自由移动的离子，二氧化碳属于非电解质，B项错误；硫酸钡在水中溶解的部分能够完全电离，属于强电解质，C项正确；Na2O是固体，不能拆分，D项错误。

答案　C

6．室温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是(　　)

A．饱和氯水中：Cl－、NO、Na＋、SO

B．Na2S溶液中：SO、K＋、Cl－、Cu2＋

C．由水电离出的c(OH－)＝1×10－12 mol·L－1的溶液中：Ba2＋、K＋、NO、Cl－

D．c(OH－)＝Kw的溶液中：NO、I－、Na＋、Al3＋

解析　饱和氯水具有强氧化性，SO不能大量存在，A项错误；Na2S溶液中，Cu2＋与S2－反应生成CuS黑色沉淀而不能大量存在，B项错误；该溶液可能是酸溶液，也可能是碱溶液，无论是酸溶液中还是碱溶液中Ba2＋、K＋、NO、Cl－均能大量共存，C项正确；c(OH－)＝Kw，则c(H＋)＝1 mol·L－1，酸性条件下，NO、I－发生氧化还原反应而不能大量共存，D项错误。

答案　C

7．能正确表示下列反应的离子方程式是(　　)

A．浓烧碱溶液中加入铝片：Al＋2OH－===AlO＋H2↑

B．少量钠投入CuSO4溶液中：2Na＋Cu2＋＋2H2O===2Na＋＋Cu(OH)2↓＋H2↑

C．碳酸钙与盐酸反应：CO＋2H＋===H2O＋CO2↑

D．稀硫酸中加入铁粉：2Fe＋6H＋===2Fe3＋＋3H2↑

解析　浓烧碱溶液中加入铝片，离子方程式为2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑，A项错误；碳酸钙难溶于水，书写离子方程式时应写化学式，C项错误；铁粉与稀硫酸反应生成亚铁离子，D项错误。

答案　B

8．下列反应的离子方程式书写正确的是(　　)

A．向硫酸铝溶液中加入过量氨水：

Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH

B．将Fe(OH)2溶于过量的稀硝酸：

Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O

C．用次氯酸钠溶液吸收过量的SO2：

ClO－＋SO2＋H2O===HSO＋HClO

D．向(CH3COO)2Ba溶液中加入硫酸：

Ba2＋＋SO===BaSO4↓

解析　B选项中Fe(OH)2与过量稀HNO3要发生氧化还原反应；C选项中在酸性条件ClO－与SO2发生氧化还原反应；D选项中除了Ba2＋与SO发生反应外，CH3COO－与H＋也要反应生成难电离的物质CH3COOH。

答案　A

9．下列各反应所对应的方程式不正确的是(　　)

A．Cl2与H2O反应：Cl2＋H2O===Cl－＋H＋＋HClO

B．向NaNO2溶液中滴加酸性KMnO4溶液：5NO＋2MnO＋3H2O===5NO＋2Mn2＋＋6OH－

C．向NaHSO4溶液中加入Ba(OH)2溶液至SO刚好沉淀：H＋＋SO＋Ba2＋＋OH－===BaSO4↓＋H2O

D．在水溶液中，硫酸银与单质硫作用，沉淀变为硫化银，分离，所得溶液中加碘水不褪色：3Ag2SO4＋4S＋4H2O===3Ag2S＋4H2SO4

解析　Cl2与水反应生成HCl和HClO，其中HCl是强酸应该拆为氢离子和氯离子，HClO是一种弱酸，在离子方程式中不能拆分，所以选项A正确；向NaNO2溶液中滴加酸性KMnO4溶液，因为加入的是酸性溶液，所以不会生成氢氧根离子，而是应该在反应物中补充H＋，生成物中补充H2O，反应方程式为5NO＋2MnO＋6H＋===5NO＋2Mn2＋＋3H2O，选项B错误；NaHSO4溶液中加入等物质的量的Ba(OH)2，使硫酸根和钡离子等物质的量，就可以使SO刚好沉淀，两者1∶1反应的方程式为NaHSO4＋Ba(OH)2===BaSO4↓＋H2O＋NaOH，对应的离子方程式为H＋＋SO＋Ba2＋＋OH－===BaSO4↓＋H2O，选项C正确；硫酸银与单质硫作用，沉淀变为硫化银，可以得到部分反应方程式：Ag2SO4＋S…―→Ag2S…，Ag2S中－2价的S由单质S得电子化合价降低得到，所以化合价的升高只能还是单质硫的升高。题目中说“所得溶液中加碘水不褪色”，说明单质硫化合价升高得到的不是亚硫酸(单质碘可以被＋4价硫还原而褪色)，那就只能是硫酸，所以得到部分反应方程式：Ag2SO4＋S…―→Ag2S＋H2SO4…再根据原子守恒和化合价升降相等，补齐并配平方程式得到：3Ag2SO4＋4S＋4H2O===3Ag2S＋4H2SO4，选项D正确。

答案　B

10．某未知溶液X可能含有Al3＋、Na＋、NH、Cl－、CO、SO中的若干种，取该溶液进行如下实验，若实验过程中所加试剂均过量，产生的气体全部逸出。则下列说法正确的是(　　)

A．原溶液中一定存在Na＋，可能存在Cl－

B．原溶液中一定存在CO、SO、NH，且均为0.01 mol

C．原溶液中可能存在Na＋，n(Cl－)≥0.01 mol

D．原溶液中一定不存在Al3＋、Cl－

解析　滤液中加入了烧碱溶液，通过焰色反应不能确定原溶液中是否存在Na＋；加入BaCl2溶液生成沉淀1，说明原溶液中至少含有CO、SO中的一种，沉淀1部分溶于盐酸，所以沉淀1一定是BaSO4、BaCO3的混合物，故原溶液中一定存在CO、SO，CO和Al3＋不能大量共存，所以原溶液中一定不存在Al3＋；沉淀2为硫酸钡沉淀，其物质的量为＝0.01 mol，CO的物质的量为＝0.01 mol；向所得滤液中加入氢氧化钠溶液，生成了气体，则该气体应为氨气，证明原溶液中一定含有NH，其物质的量为＝0.05 mol，CO、SO所带负电荷的物质的量之和为0.01 mol×2＋0.01 mol×2＝0.04 mol，根据电荷守恒，原溶液中一定存在Cl－，不能确定是否存在Na＋，所以n(Cl－)≥0.01 mol。

答案　C

11．写出下列对应的离子方程式。

(1)在AgCl沉淀中加入KBr溶液，白色沉淀转化为淡黄色沉淀，写出反应的离子方程式：

__________________________________________________

__________________________________________________。

(2)含氯消毒剂可防甲型H1N1流感。二氧化氯是目前国际上公认的第四代高效、无毒的广谱消毒剂，它可由KClO3在H2SO4存在下与Na2SO3反应制得。请写出反应的离子方程式：__________________________________________________。

(3)FeCl3溶液腐蚀钢铁设备，除H＋作用外，另一主要原因是(用离子方程式表示)__________________________ _______。

(4)KIO3和KI在酸性条件下反应的离子方程式为

__________________________________________________。

(5)氢氧化铝与NaOH溶液反应的离子方程式为

__________________________________________________。

(6)氯气氧化Fe2＋的离子方程式：

__________________________________________________。

(7)Na2S溶液长期放置有硫析出，用离子方程式表示为

__________________________________________________。

答案　(1)AgCl(s)＋Br－(aq)AgBr(s)＋Cl－(aq)

(2)2ClO＋SO＋2H＋===2ClO2↑＋SO＋H2O

(3)2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋

(4)IO＋5I－＋6H＋===3I2＋6H2O

(5)Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O

(6)Cl2＋2Fe2＋===2Fe3＋＋2Cl－

(7)2S2－＋O2＋2H2O===2S↓＋4OH－

12．某无色溶液中含有下列8种离子中的某几种：Na＋、H＋、Mg2＋、Ag＋、Cl－、OH－、HCO、NO。已知该溶液可与Al2O3反应，则：

(1)该溶液与Al2O3反应后有Al3＋生成，则原溶液中一定含有______________，一定不会含有大量的________________。

(2)该溶液与Al2O3反应后有AlO生成，则原溶液中一定含有______，可能含有大量的________。

(3)写出该溶液与Al2O3反应生成AlO的离子方程式：

______________________________。

解析　(1)溶液与Al2O3反应后有Al3＋生成，说明该溶液显酸性，一定含有H＋，OH－、HCO一定不会大量存在。

(2)该溶液与Al2O3反应后有AlO生成说明该溶液显碱性，H＋、Mg2＋、Ag＋与OH－不能大量共存，必定要含有一种阳离子：Na＋，故溶液中一定含有OH－、Na＋，可能含有Cl－、NO。

答案　(1)H＋　OH－、HCO

(2)OH－、Na＋　Cl－、NO

(3)Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O

13．现有A、B、C、D、E五种钠盐，它们分别是NaClO、Na2SO3、NaCl、NaHCO3、NaHSO4中的某一种。为验证各种物质的具体成分，将固体样品分别配成溶液后进行实验(整个实验不允许使用其他试剂)。

(1)某同学进行了如下实验，请完成实验内容。

(2)写出B、C两种溶液混合时反应的离子方程式：

__________________________________________________。

解析　NaHSO4充当一元强酸的作用，将D滴到B、E中有气体产生，则D为NaHSO4，B、E为Na2SO3、NaHCO3中的一种。将B溶液和C溶液混合后，再滴NaHSO4无现象，故B、C已发生反应，NaHCO3除NaHSO4外与其他几种钠盐不反应，而Na2SO3与NaClO发生氧化还原反应，便知B为Na2SO3，E为NaHCO3，C为NaClO，A为NaCl。

答案　(1)NaHSO4　NaClO　NaHCO3

(2)ClO－＋SO===SO＋Cl－

14．利用硫酸渣(主要含Fe2O3、FeO，杂质为Al2O3和SiO2等)生产铁基颜料铁黄(FeOOH)的制备流程如下：

(1)“酸溶”时，Fe2O3与硫酸反应的化学方程式为

__________________________________________________

__________________________________________________。

(2)滤渣Ⅰ的主要成分是FeS2、S和________(填化学式)；Fe3＋被FeS2还原的离子方程式为

__________________________________________________

__________________________________________________。

(3)“氧化”中，生成FeOOH的离子方程式为

__________________________________________________

__________________________________________________。

(4)滤液Ⅱ中溶质是Al2(SO4)3和__________(填化学式)；“洗涤”时，检验铁黄表面已洗涤干净的操作是________________。

解析　(2)硫酸渣加硫酸酸溶，得Fe3＋、Fe2＋、Al3＋的溶液，加FeS2还原Fe3＋，SiO2不溶于酸，滤渣Ⅰ中还有SiO2。反应物为Fe3＋、FeS2(硫显－1价，铁显＋2价)，生成物有Fe2＋(Fe3＋被还原为Fe2＋)、S(滤渣Ⅰ成分之一)，根据得失电子守恒配平。(3)滤液Ⅰ中主要含Fe2＋、Al3＋，加空气氧化Fe2＋为Fe3＋，加氨水调节pH＝3～4，沉淀Fe3＋。反应物为Fe2＋、O2、NH3·H2O，生成物有FeOOH、NH，根据电子守恒有4Fe2＋＋NH3·H2O＋O2―→4FeOOH↓＋NH，根据电荷守恒配NH：4Fe2＋＋8NH3·H2O＋O2―→4FeOOH↓＋8NH，根据原子守恒补水。(4)由(3)中反应可判断滤液Ⅱ中溶质为Al2(SO4)3、(NH4)2SO4。由滤液Ⅱ成分可知铁黄表面可溶性杂质是Al2(SO4)3、(NH4)2SO4，若洗涤干净，则洗涤液中无SO。

答案　(1)Fe2O3＋3H2SO4===Fe2(SO4)3＋3H2O

(2)SiO2　2Fe3＋＋FeS2===3Fe2＋＋2S

(3)4Fe2＋＋8NH3·H2O＋O2===4FeOOH↓＋8NH＋2H2O

(4)(NH4)2SO4　取最后一次洗涤液，先加入稀盐酸酸化，再加入BaCl2溶液，若无白色沉淀，说明已洗干净

15．某工厂排出的污水中含有大量的Fe2＋、Zn2＋、Hg2＋三种金属离子。以下是某化学研究性学习小组的同学设计除去污水中的金属离子，并回收绿矾、皓矾(ZnSO4·7H2O)和汞的方案。

[药品]NaOH溶液、硫化钠溶液、硫化亚铁、稀硫酸、铁粉

[实验方案]

(1)步骤Ⅱ所发生反应的离子方程式为

__________________________________________________

__________________________________________________。

(2)步骤Ⅲ中抽滤的目的是

__________________________________________________

__________________________________________________，

该步骤产生Fe(OH)3的离子方程式为

__________________________________________________

__________________________________________________。

(3)步骤Ⅵ中得到硫酸锌溶液的离子方程式为

__________________________________________________

__________________________________________________。

(4)欲实现步骤Ⅴ，需加入的试剂有__________、____________，所涉及的主要操作依次为______________________________。

(5)步骤Ⅳ常用的方法是______________，该步骤是否对环境有影响？________(填“是”或“否”)，如有影响，请你设计一个绿色环保方案来实现步骤Ⅳ的反应：_________________________。

(6)该研究小组的同学在强碱溶液中，用次氯酸钠与Fe(OH)3反应获得了高效净水剂Na2FeO4，该反应的离子方程式为

__________________________________________________

__________________________________________________。

解析　(1)步骤Ⅱ中，FeS、ZnS固体溶解在稀硫酸中生成FeSO4、ZnSO4，反应的离子方程式为FeS＋2H＋===Fe2＋＋H2S↑、ZnS＋2H＋===Zn2＋＋H2S↑。(2)抽滤时产生负压，能加快过滤。向FeSO4和ZnSO4的混合溶液中加入过量NaOH溶液时，Fe2＋与OH－反应生成Fe(OH)2，Fe(OH)2迅速被空气中的O2氧化成Fe(OH)3，其反应的离子方程式为4Fe2＋＋O2＋8OH－＋2H2O===4Fe(OH)3↓。(3)根据框图转化关系，不难发现Zn(OH)2的性质类似于Al(OH)3的性质，Na2ZnO2的性质类似于NaAlO2的性质，所以向Na2ZnO2的溶液中加入过量硫酸生成ZnSO4溶液，其反应的离子方程式为ZnO＋4H＋===Zn2＋＋2H2O。(4)Fe(OH)3首先与稀硫酸反应生成Fe2(SO4)3，Fe2(SO4)3再与过量的Fe粉反应得到FeSO4。经过滤除去剩余的Fe粉，将滤液经过浓缩结晶可得FeSO4·7H2O。(5)HgS在空气中加热可得Hg、SO2，由于Hg蒸气和SO2都会对环境造成污染，故在密闭容器中加热HgS可有效防止Hg蒸气和SO2释放到大气中，从而保护了环境。(6)反应物有ClO－、Fe(OH)3、OH－，生成物有Cl－、FeO、H2O，则有ClO－＋Fe(OH)3＋OH－―→FeO＋Cl－＋H2O，再将该离子方程式配平即可。

答案　(1)FeS＋2H＋===Fe2＋＋H2S↑，ZnS＋2H＋===Zn2＋＋H2S↑

(2)加快过滤　4Fe2＋＋O2＋8OH－＋2H2O===4Fe(OH)3↓(分步书写也可)

(3)ZnO＋4H＋===Zn2＋＋2H2O

(4)稀硫酸　铁粉(过量)　过滤、浓缩结晶

(5)加热　是　在密闭容器中加热HgS

(6)3ClO－＋2Fe(OH)3＋4OH－===2FeO＋3Cl－＋5H2O