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2025届人教新高考高三化学一轮复习考点规范练6离子反应Word版附解析
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这是一份2025届人教新高考高三化学一轮复习考点规范练6离子反应Word版附解析，共9页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
1.下列有关电解质的叙述中错误的是( )。
A.强电解质在水溶液里或熔融状态时的电离方式是一样的
B.弱电解质溶液可能比强电解质溶液的导电性强
C.HCl是强电解质,它在水溶液里才能电离
D.电解质溶液导电过程中必然伴随化学变化
答案:A
解析:强电解质如NaHSO4中H与O形成的共价键在水溶液里可断开,但在熔融状态时不会断开,A项错误。电解质溶液的导电性取决于溶液中阴阳离子的浓度及离子所带电荷数,与电解质的强弱无必然的联系,B项正确。HCl是共价化合物,只有溶于水后才能电离,C项正确。电解质溶液的导电过程中离子发生定向移动,在电极表面一定会发生氧化还原反应,D项正确。
2.用如图所示的装置分别进行如下导电性实验,小灯泡的亮度比反应前明显减弱的是( )。
A.向亚硫酸钠溶液中通入氯气
B.向硝酸银溶液中通入少量氯化氢
C.向氢碘酸饱和溶液中通入少量氧气
D.向氢氧化钠溶液中通入少量氯气
答案:C
解析:首先依据信息书写化学方程式:Na2SO3+Cl2+H2ONa2SO4+2HCl,AgNO3+HClAgCl↓+HNO3,4HI+O22H2O+2I2,2NaOH+Cl2NaClO+NaCl+H2O,分析各反应发生后溶液中各离子浓度的变化情况,由此可知导电性明显减弱的是C项实验。
3.(双选)下列离子方程式的书写正确的是( )。
A.用食醋除去热水瓶中的水垢:CaCO3+2H+Ca2++CO2↑+H2O
B.漂白粉溶液中通入少量SO2:Ca2++2ClO-+SO2+H2OCaSO3↓+2HClO
C.用氢氧化钠溶液吸收工业废气中的NO2:2NO2+2OH-NO3-+NO2-+H2O
D.用惰性电极电解硫酸铜溶液:2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+
答案:CD
解析:CH3COOH为弱电解质,不能拆分,A项错误。ClO-具有强氧化性,SO2具有还原性,SO2与Ca(ClO)2溶液发生氧化还原反应,该离子方程式不符合化学反应事实,B项错误。
4.下列离子方程式正确的是( )。
A.NaHCO3的水解方程式:HCO3-+H2OH3O++CO32-
B.Fe2O3与HI充分反应:Fe2O3+6H+2Fe3++3H2O
C.铜插入稀硝酸中:Cu+4H++2NO3-Cu2++2NO↑+H2O
D.NaClO溶液中通入少量的CO2:ClO-+CO2+H2OHClO+HCO3-
答案:D
解析:HCO3-在水溶液中结合水电离出的H+,生成H2CO3,其水解方程式为HCO3-+H2OH2CO3+OH-,A项错误。Fe3+具有氧化性,能够将I-氧化成I2,离子方程式为Fe2O3+2I-+6H+2Fe2++I2+3H2O,B项错误。选项中的离子方程式中氢、氧原子不守恒,应该为3Cu+8H++2NO3-3Cu2++2NO↑+4H2O,C项错误。由于HClO的酸性强于HCO3-,而弱于H2CO3,因此向NaClO溶液中通入CO2得到NaHCO3和HClO,离子方程式为ClO-+CO2+H2OHCO3-+HClO,D项正确。
5.常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )。
A.无色透明的溶液中:OH-、Na+、CrO42-、SO42-
B.c(S2O32-)=0.1 ml·L-1的溶液中:Na+、K+、CO32-、SO42-
C.水电离出的c(H+)=1.0×10-13 ml·L-1的溶液中:Na+、Mg2+、HSO3-、NO3-
D.能使蓝色石蕊试纸变红的溶液中:Na+、NH4+、、Cl-
答案:B
解析:含有CrO42-的溶液呈黄色,A项错误。S2O32-、Na+、K+、CO32-、SO42-不反应,能大量共存,B项正确。水电离出的c(H+)=1.0×10-13 ml·L-1的溶液呈酸性或碱性,酸性条件下HSO3-、NO3-发生氧化还原反应,碱性条件下Mg2+、HSO3-与OH-反应生成氢氧化镁沉淀和SO32-,C项错误。能使蓝色石蕊试纸变红的溶液呈酸性,、H+反应生成苯酚,D项错误。
6.(双选)下列离子方程式与所述事实相符且正确的是( )。
A.用H2O2从酸化的海带灰浸出液中提取碘:2I-+H2O2+2H+I2+2H2O
B.向碳酸氢铵溶液中加入过量的NaOH溶液:NH4++OH-NH3·H2O
C.向明矾溶液中加入Ba(OH)2溶液至生成沉淀的物质的量最多:Al3++2SO42-+2Ba2++4OH-[Al(OH)4]-+2BaSO4↓
D.等体积、等物质的量浓度的NaHCO3溶液与Ba(OH)2溶液混合:HCO3-+Ba2++OH-BaCO3↓+H2O
答案:AD
解析:向碳酸氢铵溶液中加入过量的NaOH溶液:HCO3-+NH4++2OH-NH3·H2O+CO32-+H2O,B项错误。向明矾溶液中加入Ba(OH)2溶液至生成沉淀的物质的量最多:2Al3++3SO42-+3Ba2++6OH-2Al(OH)3↓+3BaSO4↓,C项错误。
7.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.pH=1的溶液中:HCO3-、SO42-、K+、Cl-
B.遇酚酞变红的溶液中:NO3-、Na+、CO32-、K+
C.c(NO3-)=1 ml·L-1的溶液中:H+、Fe2+、Cl-、NH4+
D.无色透明溶液中:K+、SO42-、Na+、MnO4-
答案:B
解析:A项,pH=1的溶液显酸性,在酸性溶液中HCO3-不能大量存在,错误。B项,遇酚酞变红的溶液显碱性,在碱性溶液中,NO3-、Na+、CO32-、K+之间不发生反应,能够大量共存,正确。C项,在酸性溶液中,NO3-、H+、Fe2+能够发生氧化还原反应,不能大量共存,错误。D项,含MnO4-的溶液呈紫红色,与溶液无色不符,错误。
8.向Na2CO3、NaHCO3混合溶液中逐滴加入稀盐酸,生成气体的量随盐酸加入量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.X点对应的溶液中:Na+、OH-、SO42-、NO3-
B.Y点对应的溶液中:K+、Fe3+、MnO4-、Cl-
C.M点对应的溶液中:Na+、Ca2+、NO3-、Cl-
D.N点对应的溶液中:F-、NO3-、Fe3+、Ag+
答案:C
解析:X点对应的溶液中,HCO3-与OH-不能大量共存,A项错误。Y点对应的溶液中存在大量HCO3-,Fe3+与HCO3-发生相互促进的水解反应,B项错误。M点对应的是NaCl溶液,C项正确。N点为NaCl与HCl的混合溶液,Ag+与Cl-、F-与H+均发生反应,不能大量共存,D项错误。
9.废旧磷酸铁锂电池中电极片主要由LiFePO4、铝箔、少量铜及炭黑组成,回收Fe、Li的具体流程如下:
已知:LiFePO4溶于酸,不溶于碱;Li2SO4、Li2CO3在常温下的溶解度分别为34.2 g、1.3 g。
上述流程中各步反应的离子方程式正确的是( )。
A.铝箔溶于过量碱液:2Al+2OH-+4H2O2[Al(OH)4]-+H2↑
B.酸浸液中PO43-水解:PO43-+3H2OH3PO4+3OH-
C.滤渣1中加入H2SO4和H2O2可发生反应:Cu+2H++H2O2Cu2++2H2O
D.滤液中加入试剂X时发生的主要反应:2Li++SO42-Li2SO4↓
答案:C
解析:该反应的反应物除Al、OH-外,还有水,离子方程式应该为2Al+2OH-+6H2O2[Al(OH)4]-+3H2↑,A项错误。H3PO4是三元中强酸,电离分步进行,则在酸浸液中PO43-的水解也逐步进行,首先水解产生HPO42-,B项错误。废旧电池中的Cu与NaOH溶液不反应,进入滤渣1中,向其中加入H2SO4和H2O2,在酸性条件下可发生氧化还原反应,产生Cu2+、H2O,该反应的离子方程式为Cu+2H++H2O2Cu2++2H2O,C项正确。根据Li2SO4、Li2CO3在常温下的溶解度分别为34.2 g、1.3 g,可知Li2CO3的溶解度较小,则沉锂时可加入碳酸钠形成沉淀Li2CO3,反应的离子方程式为2Li++CO32-Li2CO3↓,D项错误。
10.(2022浙江卷)下列反应的离子方程式不正确的是( )。
A.盐酸中滴加Na2SiO3溶液:SiO32-+2H+H2SiO3↓
B.Na2CO3溶液中通入过量SO2:CO32-+2SO2+H2O2HSO3-+CO2
C.乙醇与K2Cr2O7酸性溶液反应:3CH3CH2OH+2Cr2O72-+16H+3CH3COOH+4Cr3++11H2O
D.溴与冷的NaOH溶液反应:Br2+OH-Br-+BrO-+H+
答案:D
解析:本题考查了离子方程式的书写,熟悉离子方程式的书写方法,明确氧化还原反应原理是解题关键,侧重考查学生的分析能力及灵活应用能力,题目难度不大。溴与冷的NaOH溶液反应的离子方程式为Br2+2OH-Br-+BrO-+H2O,D项错误。
二、非选择题
11.某无色溶液甲中仅含有下列离子中的几种(不考虑水的电离以及离子的水解)。
取100 mL溶液甲并分成两等份进行如下实验(假设每步完全反应):
(1)由①可知,原溶液中存在的离子有 ,浓度为 ml·L-1。
(2)写出实验②中生成沉淀的离子方程式: 。
(3)通入过量CO2充分反应后,需将反应后的混合溶液加热再过滤,其目的是 。
(4)某同学通过分析认为该溶液中一定存在K+,其理由是 。
答案:(1)NH4+ 0.4
(2)[Al(OH)4]-+CO2Al(OH)3↓+HCO3-
(3)防止生成氢氧化铝胶体,有利于沉淀的生成,使沉淀容易分离
(4)已知的NH4+、Al3+所带的正电荷总量小于SO42-所带的负电荷总量,依据电荷守恒,一定有K+存在
解析:(1)由①可知,在氢氧化钠溶液、加热条件下产生的气体是氨,标准状况下448 mL氨的物质的量为0.02 ml,则原溶液中存在的离子有NH4+,浓度为0.02ml×20.1 L=0.4 ml·L-1。
(2)实验②中过量二氧化碳通入溶液乙得到1.56 g氢氧化铝沉淀,同时生成碳酸氢钠,生成沉淀的离子方程式为[Al(OH)4]-+CO2Al(OH)3↓+HCO3-。
(3)通入过量CO2充分反应后,需将反应后的混合溶液加热再过滤,其目的是防止生成氢氧化铝胶体,有利于沉淀的生成,使沉淀容易分离。
(4)根据题目中的数据,可计算出每50 mL溶液中含有0.02 ml NH4+、0.02 ml Al3+、0.05 ml SO42-,根据溶液呈电中性原则,因为n(NH4+)+3×n(Al3+)<2×n(SO42-),可知溶液中一定含有K+。
12.请按要求书写下列离子方程式。
(1)复分解离子反应中,量变引起的变化。
①将NaHSO4溶液滴入Ba(OH)2溶液中,当溶液恰好呈中性时,反应的离子方程式为 。
②向Ba(HCO3)2溶液中滴入NaHSO4溶液,至沉淀完全,写出反应的离子方程式: 。
在上述溶液中继续滴入NaHSO4溶液,此时离子方程式为 。
③0.2 ml·L-1的NH4Al(SO4)2溶液与0.3 ml·L-1的Ba(OH)2溶液等体积混合: 。
(2)氧化还原反应中,反应物及量的变化。
向含有a ml FeBr2的溶液中通入x ml Cl2。
若x=a时,FeBr2与Cl2反应: ;
若x=4a时,FeBr2与Cl2反应: 。
(3)特殊条件下离子方程式的书写。
①在碱性条件下,Cl2可将废水中的CN-氧化为无毒的CO2、N2,该过程发生反应的离子方程式为 。
②在酸性条件下,向含铬废水中加入FeSO4,可将Cr2O72-还原为Cr3+,该过程发生反应的离子方程式为 。
③在碘化钾淀粉溶液中,滴加少量次氯酸钠碱性溶液,立即会看到溶液变蓝色,离子方程式为 。
答案:(1)①2H++SO42-+Ba2++2OH-BaSO4↓+2H2O
②Ba2++SO42-+H++HCO3-BaSO4↓+H2O+CO2↑ HCO3-+H+CO2↑+H2O
③2Al3++3SO42-+3Ba2++6OH-2Al(OH)3↓+3BaSO4↓
(2)2Fe2++2Br-+2Cl2Br2+2Fe3++4Cl- 2Fe2++4Br-+3Cl22Br2+2Fe3++6Cl-
(3)①5Cl2+2CN-+8OH-2CO2+N2+10Cl-+4H2O
②Cr2O72-+6Fe2++14H+2Cr3++6Fe3++7H2O
③ClO-+2I-+H2OI2+Cl-+2OH-
解析:(1)①当溶液呈中性时,n(H+)=n(OH-),可假设Ba(OH)2为1 ml,即Ba2+为1 ml,OH-为2 ml,需要2 ml NaHSO4,反应的离子方程式为2H++SO42-+Ba2++2OH-BaSO4↓+2H2O。②向Ba(HCO3)2溶液中滴入NaHSO4溶液,至沉淀完全,n(Ba2+)=n(SO42-),发生反应的离子方程式为Ba2++SO42-+H++HCO3-BaSO4↓+H2O+CO2↑,此时HCO3-过量,继续加入NaHSO4溶液,HCO3-与H+反应,反应的离子方程式为HCO3-+H+CO2↑+H2O。③NH4Al(SO4)2与Ba(OH)2按照2∶3的物质的量之比反应生成氢氧化铝、硫酸钡和硫酸铵,离子方程式为2Al3++3SO42-+3Ba2++6OH-2Al(OH)3↓+3BaSO4↓。
(2)向含有a ml FeBr2的溶液中通入x ml Cl2,若x=a,亚铁离子全部被氧化,溴离子一半被氧化,则反应的离子方程式为2Fe2++2Br-+2Cl2Br2+2Fe3++4Cl-;若x=4a,亚铁离子和溴离子全部被氧化,反应的离子方程式为2Fe2++4Br-+3Cl22Br2+2Fe3++6Cl-。
(3)①根据电子守恒、电荷守恒及元素守恒可知发生反应的离子方程式为5Cl2+2CN-+8OH-2CO2+N2+10Cl-+4H2O。②Fe2+有还原性,Cr2O72-有强氧化性,两者能发生氧化还原反应,Fe2+被氧化为Fe3+,Cr2O72-被还原为Cr3+,反应的离子方程式为Cr2O72-+6Fe2++14H+2Cr3++6Fe3++7H2O。③次氯酸钠具有强氧化性,可氧化I-生成单质I2,淀粉遇I2变蓝,反应的离子方程式为ClO-+2I-+H2OI2+Cl-+2OH-。
13.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NaClO
B.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的质量浓度对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4FeO42-+10H2O4Fe(OH)3(胶体)+3O2↑+8OH-。则其作为水处理剂的原理是① ;② 。
答案:(1)6OH-+3Cl2ClO3-+5Cl-+3H2O
(2)AC
(3)26 ℃ 6∶5(或1.2∶1)
(4)2Fe3++3ClO-+10OH-2FeO42-+3Cl-+5H2O 高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠的小
(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-+3Cl2ClO3-+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,A、C两项正确。
(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-2FeO42-+3Cl-+5H2O;向溶液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的小,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。阳离子
K+、Al3+、Fe3+、Ba2+、NH4+
阴离子
Cl-、CO32-、HCO3-、SO42-
1.下列有关电解质的叙述中错误的是( )。
A.强电解质在水溶液里或熔融状态时的电离方式是一样的
B.弱电解质溶液可能比强电解质溶液的导电性强
C.HCl是强电解质,它在水溶液里才能电离
D.电解质溶液导电过程中必然伴随化学变化
答案:A
解析:强电解质如NaHSO4中H与O形成的共价键在水溶液里可断开,但在熔融状态时不会断开,A项错误。电解质溶液的导电性取决于溶液中阴阳离子的浓度及离子所带电荷数,与电解质的强弱无必然的联系,B项正确。HCl是共价化合物,只有溶于水后才能电离,C项正确。电解质溶液的导电过程中离子发生定向移动,在电极表面一定会发生氧化还原反应,D项正确。
2.用如图所示的装置分别进行如下导电性实验,小灯泡的亮度比反应前明显减弱的是( )。
A.向亚硫酸钠溶液中通入氯气
B.向硝酸银溶液中通入少量氯化氢
C.向氢碘酸饱和溶液中通入少量氧气
D.向氢氧化钠溶液中通入少量氯气
答案:C
解析:首先依据信息书写化学方程式:Na2SO3+Cl2+H2ONa2SO4+2HCl,AgNO3+HClAgCl↓+HNO3,4HI+O22H2O+2I2,2NaOH+Cl2NaClO+NaCl+H2O,分析各反应发生后溶液中各离子浓度的变化情况,由此可知导电性明显减弱的是C项实验。
3.(双选)下列离子方程式的书写正确的是( )。
A.用食醋除去热水瓶中的水垢:CaCO3+2H+Ca2++CO2↑+H2O
B.漂白粉溶液中通入少量SO2:Ca2++2ClO-+SO2+H2OCaSO3↓+2HClO
C.用氢氧化钠溶液吸收工业废气中的NO2:2NO2+2OH-NO3-+NO2-+H2O
D.用惰性电极电解硫酸铜溶液:2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+
答案:CD
解析:CH3COOH为弱电解质,不能拆分,A项错误。ClO-具有强氧化性,SO2具有还原性,SO2与Ca(ClO)2溶液发生氧化还原反应,该离子方程式不符合化学反应事实,B项错误。
4.下列离子方程式正确的是( )。
A.NaHCO3的水解方程式:HCO3-+H2OH3O++CO32-
B.Fe2O3与HI充分反应:Fe2O3+6H+2Fe3++3H2O
C.铜插入稀硝酸中:Cu+4H++2NO3-Cu2++2NO↑+H2O
D.NaClO溶液中通入少量的CO2:ClO-+CO2+H2OHClO+HCO3-
答案:D
解析:HCO3-在水溶液中结合水电离出的H+,生成H2CO3,其水解方程式为HCO3-+H2OH2CO3+OH-,A项错误。Fe3+具有氧化性,能够将I-氧化成I2,离子方程式为Fe2O3+2I-+6H+2Fe2++I2+3H2O,B项错误。选项中的离子方程式中氢、氧原子不守恒,应该为3Cu+8H++2NO3-3Cu2++2NO↑+4H2O,C项错误。由于HClO的酸性强于HCO3-,而弱于H2CO3,因此向NaClO溶液中通入CO2得到NaHCO3和HClO,离子方程式为ClO-+CO2+H2OHCO3-+HClO,D项正确。
5.常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )。
A.无色透明的溶液中:OH-、Na+、CrO42-、SO42-
B.c(S2O32-)=0.1 ml·L-1的溶液中:Na+、K+、CO32-、SO42-
C.水电离出的c(H+)=1.0×10-13 ml·L-1的溶液中:Na+、Mg2+、HSO3-、NO3-
D.能使蓝色石蕊试纸变红的溶液中:Na+、NH4+、、Cl-
答案:B
解析:含有CrO42-的溶液呈黄色,A项错误。S2O32-、Na+、K+、CO32-、SO42-不反应,能大量共存,B项正确。水电离出的c(H+)=1.0×10-13 ml·L-1的溶液呈酸性或碱性,酸性条件下HSO3-、NO3-发生氧化还原反应,碱性条件下Mg2+、HSO3-与OH-反应生成氢氧化镁沉淀和SO32-,C项错误。能使蓝色石蕊试纸变红的溶液呈酸性,、H+反应生成苯酚,D项错误。
6.(双选)下列离子方程式与所述事实相符且正确的是( )。
A.用H2O2从酸化的海带灰浸出液中提取碘:2I-+H2O2+2H+I2+2H2O
B.向碳酸氢铵溶液中加入过量的NaOH溶液:NH4++OH-NH3·H2O
C.向明矾溶液中加入Ba(OH)2溶液至生成沉淀的物质的量最多:Al3++2SO42-+2Ba2++4OH-[Al(OH)4]-+2BaSO4↓
D.等体积、等物质的量浓度的NaHCO3溶液与Ba(OH)2溶液混合:HCO3-+Ba2++OH-BaCO3↓+H2O
答案:AD
解析:向碳酸氢铵溶液中加入过量的NaOH溶液:HCO3-+NH4++2OH-NH3·H2O+CO32-+H2O,B项错误。向明矾溶液中加入Ba(OH)2溶液至生成沉淀的物质的量最多:2Al3++3SO42-+3Ba2++6OH-2Al(OH)3↓+3BaSO4↓,C项错误。
7.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.pH=1的溶液中:HCO3-、SO42-、K+、Cl-
B.遇酚酞变红的溶液中:NO3-、Na+、CO32-、K+
C.c(NO3-)=1 ml·L-1的溶液中:H+、Fe2+、Cl-、NH4+
D.无色透明溶液中:K+、SO42-、Na+、MnO4-
答案:B
解析:A项,pH=1的溶液显酸性,在酸性溶液中HCO3-不能大量存在,错误。B项,遇酚酞变红的溶液显碱性,在碱性溶液中,NO3-、Na+、CO32-、K+之间不发生反应,能够大量共存,正确。C项,在酸性溶液中,NO3-、H+、Fe2+能够发生氧化还原反应,不能大量共存,错误。D项,含MnO4-的溶液呈紫红色,与溶液无色不符,错误。
8.向Na2CO3、NaHCO3混合溶液中逐滴加入稀盐酸,生成气体的量随盐酸加入量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.X点对应的溶液中:Na+、OH-、SO42-、NO3-
B.Y点对应的溶液中:K+、Fe3+、MnO4-、Cl-
C.M点对应的溶液中:Na+、Ca2+、NO3-、Cl-
D.N点对应的溶液中:F-、NO3-、Fe3+、Ag+
答案:C
解析:X点对应的溶液中,HCO3-与OH-不能大量共存,A项错误。Y点对应的溶液中存在大量HCO3-,Fe3+与HCO3-发生相互促进的水解反应,B项错误。M点对应的是NaCl溶液,C项正确。N点为NaCl与HCl的混合溶液,Ag+与Cl-、F-与H+均发生反应,不能大量共存,D项错误。
9.废旧磷酸铁锂电池中电极片主要由LiFePO4、铝箔、少量铜及炭黑组成,回收Fe、Li的具体流程如下:
已知:LiFePO4溶于酸,不溶于碱;Li2SO4、Li2CO3在常温下的溶解度分别为34.2 g、1.3 g。
上述流程中各步反应的离子方程式正确的是( )。
A.铝箔溶于过量碱液:2Al+2OH-+4H2O2[Al(OH)4]-+H2↑
B.酸浸液中PO43-水解:PO43-+3H2OH3PO4+3OH-
C.滤渣1中加入H2SO4和H2O2可发生反应:Cu+2H++H2O2Cu2++2H2O
D.滤液中加入试剂X时发生的主要反应:2Li++SO42-Li2SO4↓
答案:C
解析:该反应的反应物除Al、OH-外,还有水,离子方程式应该为2Al+2OH-+6H2O2[Al(OH)4]-+3H2↑,A项错误。H3PO4是三元中强酸,电离分步进行,则在酸浸液中PO43-的水解也逐步进行,首先水解产生HPO42-,B项错误。废旧电池中的Cu与NaOH溶液不反应,进入滤渣1中,向其中加入H2SO4和H2O2,在酸性条件下可发生氧化还原反应,产生Cu2+、H2O,该反应的离子方程式为Cu+2H++H2O2Cu2++2H2O,C项正确。根据Li2SO4、Li2CO3在常温下的溶解度分别为34.2 g、1.3 g,可知Li2CO3的溶解度较小,则沉锂时可加入碳酸钠形成沉淀Li2CO3,反应的离子方程式为2Li++CO32-Li2CO3↓,D项错误。
10.(2022浙江卷)下列反应的离子方程式不正确的是( )。
A.盐酸中滴加Na2SiO3溶液:SiO32-+2H+H2SiO3↓
B.Na2CO3溶液中通入过量SO2:CO32-+2SO2+H2O2HSO3-+CO2
C.乙醇与K2Cr2O7酸性溶液反应:3CH3CH2OH+2Cr2O72-+16H+3CH3COOH+4Cr3++11H2O
D.溴与冷的NaOH溶液反应:Br2+OH-Br-+BrO-+H+
答案:D
解析:本题考查了离子方程式的书写,熟悉离子方程式的书写方法,明确氧化还原反应原理是解题关键,侧重考查学生的分析能力及灵活应用能力,题目难度不大。溴与冷的NaOH溶液反应的离子方程式为Br2+2OH-Br-+BrO-+H2O,D项错误。
二、非选择题
11.某无色溶液甲中仅含有下列离子中的几种(不考虑水的电离以及离子的水解)。
取100 mL溶液甲并分成两等份进行如下实验(假设每步完全反应):
(1)由①可知,原溶液中存在的离子有 ,浓度为 ml·L-1。
(2)写出实验②中生成沉淀的离子方程式: 。
(3)通入过量CO2充分反应后,需将反应后的混合溶液加热再过滤,其目的是 。
(4)某同学通过分析认为该溶液中一定存在K+,其理由是 。
答案:(1)NH4+ 0.4
(2)[Al(OH)4]-+CO2Al(OH)3↓+HCO3-
(3)防止生成氢氧化铝胶体,有利于沉淀的生成,使沉淀容易分离
(4)已知的NH4+、Al3+所带的正电荷总量小于SO42-所带的负电荷总量,依据电荷守恒,一定有K+存在
解析:(1)由①可知,在氢氧化钠溶液、加热条件下产生的气体是氨,标准状况下448 mL氨的物质的量为0.02 ml,则原溶液中存在的离子有NH4+,浓度为0.02ml×20.1 L=0.4 ml·L-1。
(2)实验②中过量二氧化碳通入溶液乙得到1.56 g氢氧化铝沉淀,同时生成碳酸氢钠,生成沉淀的离子方程式为[Al(OH)4]-+CO2Al(OH)3↓+HCO3-。
(3)通入过量CO2充分反应后,需将反应后的混合溶液加热再过滤,其目的是防止生成氢氧化铝胶体,有利于沉淀的生成,使沉淀容易分离。
(4)根据题目中的数据,可计算出每50 mL溶液中含有0.02 ml NH4+、0.02 ml Al3+、0.05 ml SO42-,根据溶液呈电中性原则,因为n(NH4+)+3×n(Al3+)<2×n(SO42-),可知溶液中一定含有K+。
12.请按要求书写下列离子方程式。
(1)复分解离子反应中,量变引起的变化。
①将NaHSO4溶液滴入Ba(OH)2溶液中,当溶液恰好呈中性时,反应的离子方程式为 。
②向Ba(HCO3)2溶液中滴入NaHSO4溶液,至沉淀完全,写出反应的离子方程式: 。
在上述溶液中继续滴入NaHSO4溶液,此时离子方程式为 。
③0.2 ml·L-1的NH4Al(SO4)2溶液与0.3 ml·L-1的Ba(OH)2溶液等体积混合: 。
(2)氧化还原反应中,反应物及量的变化。
向含有a ml FeBr2的溶液中通入x ml Cl2。
若x=a时,FeBr2与Cl2反应: ;
若x=4a时,FeBr2与Cl2反应: 。
(3)特殊条件下离子方程式的书写。
①在碱性条件下,Cl2可将废水中的CN-氧化为无毒的CO2、N2,该过程发生反应的离子方程式为 。
②在酸性条件下,向含铬废水中加入FeSO4,可将Cr2O72-还原为Cr3+,该过程发生反应的离子方程式为 。
③在碘化钾淀粉溶液中,滴加少量次氯酸钠碱性溶液,立即会看到溶液变蓝色,离子方程式为 。
答案:(1)①2H++SO42-+Ba2++2OH-BaSO4↓+2H2O
②Ba2++SO42-+H++HCO3-BaSO4↓+H2O+CO2↑ HCO3-+H+CO2↑+H2O
③2Al3++3SO42-+3Ba2++6OH-2Al(OH)3↓+3BaSO4↓
(2)2Fe2++2Br-+2Cl2Br2+2Fe3++4Cl- 2Fe2++4Br-+3Cl22Br2+2Fe3++6Cl-
(3)①5Cl2+2CN-+8OH-2CO2+N2+10Cl-+4H2O
②Cr2O72-+6Fe2++14H+2Cr3++6Fe3++7H2O
③ClO-+2I-+H2OI2+Cl-+2OH-
解析:(1)①当溶液呈中性时,n(H+)=n(OH-),可假设Ba(OH)2为1 ml,即Ba2+为1 ml,OH-为2 ml,需要2 ml NaHSO4,反应的离子方程式为2H++SO42-+Ba2++2OH-BaSO4↓+2H2O。②向Ba(HCO3)2溶液中滴入NaHSO4溶液,至沉淀完全,n(Ba2+)=n(SO42-),发生反应的离子方程式为Ba2++SO42-+H++HCO3-BaSO4↓+H2O+CO2↑,此时HCO3-过量,继续加入NaHSO4溶液,HCO3-与H+反应,反应的离子方程式为HCO3-+H+CO2↑+H2O。③NH4Al(SO4)2与Ba(OH)2按照2∶3的物质的量之比反应生成氢氧化铝、硫酸钡和硫酸铵,离子方程式为2Al3++3SO42-+3Ba2++6OH-2Al(OH)3↓+3BaSO4↓。
(2)向含有a ml FeBr2的溶液中通入x ml Cl2,若x=a,亚铁离子全部被氧化,溴离子一半被氧化,则反应的离子方程式为2Fe2++2Br-+2Cl2Br2+2Fe3++4Cl-;若x=4a,亚铁离子和溴离子全部被氧化,反应的离子方程式为2Fe2++4Br-+3Cl22Br2+2Fe3++6Cl-。
(3)①根据电子守恒、电荷守恒及元素守恒可知发生反应的离子方程式为5Cl2+2CN-+8OH-2CO2+N2+10Cl-+4H2O。②Fe2+有还原性,Cr2O72-有强氧化性,两者能发生氧化还原反应,Fe2+被氧化为Fe3+,Cr2O72-被还原为Cr3+,反应的离子方程式为Cr2O72-+6Fe2++14H+2Cr3++6Fe3++7H2O。③次氯酸钠具有强氧化性,可氧化I-生成单质I2,淀粉遇I2变蓝,反应的离子方程式为ClO-+2I-+H2OI2+Cl-+2OH-。
13.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NaClO
B.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的质量浓度对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4FeO42-+10H2O4Fe(OH)3(胶体)+3O2↑+8OH-。则其作为水处理剂的原理是① ;② 。
答案:(1)6OH-+3Cl2ClO3-+5Cl-+3H2O
(2)AC
(3)26 ℃ 6∶5(或1.2∶1)
(4)2Fe3++3ClO-+10OH-2FeO42-+3Cl-+5H2O 高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠的小
(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-+3Cl2ClO3-+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,A、C两项正确。
(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-2FeO42-+3Cl-+5H2O;向溶液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的小,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。阳离子
K+、Al3+、Fe3+、Ba2+、NH4+
阴离子
Cl-、CO32-、HCO3-、SO42-
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