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1、第4讲 离子反应一、选择题(每小题只有一项符合题目要求)1.在含有Na、Fe2、Fe3、Al3、NH、Mg2等的溶液中加入足量的Na2O2固体，再加入过量的稀盐酸，完全反应后，上述离子的离子数目几乎没有改变的有( B )A.1种 B.2种 C.3种 D.4种解析：Na2O2溶于水会有NaOH生成并放热，而Fe2 、Fe3、Al3、Mg2均会与NaOH反应生成沉淀，Fe(OH)2会迅速氧化成Fe(OH)3，所以再加入过量的盐酸后，Fe2 、Fe3、Al3、Mg2离子数目变化分别为减少、增加、不变、不变，而NH与NaOH反应会生成氨气，所以NH离子数目减少，由于加入Na2O2，引入Na，故Na也会
2、增加，故6种阳离子只有Al3和Mg2几乎不变。2.(2021天津高三三模)下列化学用语表述不正确的是( A )A.电解MgCl2溶液：Mg22ClMgCl2B.使用K3检验Fe2：23Fe2=Fe3C.泡沫灭火器工作原理：Al33HCO=Al(OH)33CO2D.NH4Cl在水中发生水解：NHH2ONH3H2OH解析：用惰性电极电解MgCl2溶液的离子反应为Mg22Cl2H2OMg(OH)2H2Cl2，故A错误；K3Fe(CN)6检验Fe2生成蓝色沉淀，离子反应为23Fe2=Fe3，故B正确；Al3与HCO发生相互促进水解反应生成沉淀和气体，离子反应为Al33HCO=Al(OH)33CO2，故
3、C正确；NH4Cl是强酸弱碱盐，铵根在水中能发生水解，存在平衡，用“”，溶液显酸性：NHH2ONH3H2OH，故D正确。3.制备(NH4)2Fe(SO4)26H2O的实验中，需对过滤出产品的母液(pH1)进行处理。常温下，分别取母液并向其中加入指定物质，反应后的溶液中主要存在的一组离子正确的是( D )A.通入过量Cl2：Fe2、H、NH、Cl、SOB.加入少量NaClO溶液：NH、Fe2、H、SO、ClOC.加入过量NaOH溶液：Na、Fe2、NH、SO、OHD.加入过量NaClO和NaOH的混合溶液：Na、SO、Cl、ClO、OH解析：制备(NH4)2Fe(SO4)26H2O实验中，过滤出
4、产品的母液(pHC6H5OHHCO，所以即使通入过量的CO2也不会有CO生成，C6H5OCO2H2OC6H5OHHCO，A项错误；发生氧化还原反应，正确的反应方程式为5NO2MnO6H=5NO2Mn23H2O，B项错误；Al(OH)3不能与氨水反应，所以该离子方程式是正确的，C项正确；离子方程式不符合物质Ba(OH)2的组成，正确的离子方程式为2HSOBa22OH=BaSO4 2H2O，D项错误。5.解释下列反应原理的离子方程式正确的是( A )A.用加热的方法降低自来水中钙离子浓度：Ca22HCOCaCO3H2OCO2B. 向CH2BrCOOH中加入足量的NaOH溶液并加热：CH2BrCOO
5、HOHCH2BrCOOH2OC.向Mg(HCO3)2溶液中加入足量的NaOH溶液：Mg22HCO2OH=MgCO3COH2OD.在强碱溶液中NaClO与Fe(OH)3反应生成Na2FeO4：3ClO2Fe(OH)3=2FeO3ClH2O4H解析：用加热的方法降低自来水中钙离子浓度，Ca22HCOCaCO3H2OCO2，A正确；向CH2BrCOOH中加入足量的NaOH溶液并加热的离子反应为CH2BrCOOH2OHCH2OHCOOBrH2O，B错误；向Mg(HCO3)2溶液中加入足量的NaOH溶液，Mg22HCO4OH=Mg(OH)22CO2H2O，C错误；在强碱溶液中不可能大量存在H，D错误。6
6、.常温下，下列各组离子在指定溶液中可能大量共存的是( A )A.无色透明的溶液中：Ba2、K、HCO、NOB.由水电离出的c(H) 1 1013 molL1的溶液中：Ca2、Ba2、Cl、HCOC.加入铝粉能放出氢气的溶液中：Ba2、Cl、Fe3、NOD.无色透明的溶液中：Al3、Cu2、SiO、CH3COO解析：A项，无色透明的溶液中，Ba2、K、HCO、NO等4种离子之间不能发生离子反应，可以大量共存；B项，由水电离出的c( H) 1 1013 molL1的溶液，水的电离受到酸或碱的抑制，可能是酸性溶液，也可能显碱性，HCO既不能存在于酸性溶液，也不能存在于碱性溶液，B不正确；C项，加入铝
7、粉能放出氢气的溶液，可能显酸性，也可能显碱性，在酸性条件下NO具有强氧化性，与铝反应不生成氢气，在碱性条件下Fe3不能大量存在，C不正确；D项，Cu2呈蓝色，Al3与SiO不能大量共存，D不正确。本题选A。7.(2021广东高三二模)下列实验对应反应离子方程式书写正确的是( A )实验编号试剂a含氯物质现象NaHS溶液新制氯水出现黄色沉淀NaHCO3溶液新制氯水产生无色气体KClO3溶液浓盐酸产生黄绿色有刺激性气味气体NaHSO3溶液浓盐酸产生刺激性气味气体A.实验：HSCl2=SH2C1B.实验：HCOCl2=CO2HClOClC.实验：ClO6HCl=Cl23H2OD.实验：SO2H=SO
8、2H2O解析：Cl2具有强氧化性，能把HS氧化为S，S为黄色沉淀，离子方程式为HSCl2=SH2C1，故A正确；产生无色气体为CO2，且方程式中HClO为弱酸不能拆，所以正确的离子方程式为HCOCl2=CO2HClOCl，故B错误；离子方程式书写错误，电荷不守恒，应该为ClO6H5Cl=3Cl23H2O，故C错误；HSO为弱酸根，在离子方程式中不能拆解，正确的离子方程式为HSOH=SO2H2O，故D错误。8.(2020河南郑州二模)某兴趣小组探究Ba(OH)2溶液和H2SO4溶液发生的是离子反应，设计的实验装置和实验测定的导电性曲线分别如图所示。下列有关说法错误的是( D )图1实验装置 图2
9、导电性曲线图A.该反应的离子方程式是Ba22OHSO2H=BaSO42H2OB.实验过程中灯泡的亮度发生变化可以说明该反应为离子反应C.导电能力最低点表示Ba(OH)2溶液和H2SO4溶液恰好完全反应D.用盐酸代替H2SO4溶液，测得的导电性曲线和上述曲线相同解析：Ba(OH)2溶液和H2SO4溶液发生的是离子反应，离子方程式是Ba22OHSO2H=BaSO42H2O，故A正确；由离子浓度越大，导电性越强以及导电曲线图可知，溶液的导电性先减小后增大，可以说明该反应为离子反应，故B正确；由离子浓度越大，导电性越强可知，导电能力最低点表示Ba(OH)2溶液和H2SO4溶液恰好完全反应，故C正确；用
10、盐酸代替H2SO4溶液，发生的离子反应为OHH=H2O，其导电能力不会降为0，所以导电性曲线和上述曲线不同，故D错误。二、不定项选择题(每小题有一个或者两个选项符合题目要求)9.室温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( D )A.0.1 molL1KHSO3溶液：Na、NH、MnO、ClOB.0.1 molL1KOH溶液：Mg2、SO、Br、AlOC.0.1 molL1H2SO4溶液：Na、Fe2、CH3COO、NOD.0.1 molL1FeSO4溶液：K、NH、Cl、NO解析：A项，KHSO3溶液中4价硫有较强的还原性，能被MnO、ClO还原，A项不能大量共存；B项，KOH溶液中，M
11、g2会生成氢氧化镁沉淀，B项不能大量共存；C项，H2SO4溶液中，CH3COO转化为CH3COOH，酸性条件下NO将Fe2氧化为Fe3，C项不能大量共存；D项，FeSO4溶液中，K、NH、Cl、NO之间不发生离子反应，能大量共存。10.(2021湖北高三模拟)练江整治已刻不容缓，其中以印染工业造成的污染最为严重。某工厂拟综合处理含NH废水和工业废气(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO)，设计了如下工业流程：下列说法正确的是( AC )A.气体中主要含有的气体有N2、NO、COB.X在反应中做氧化剂，可通入过量的空气C.处理含NH废水时，发生离子方程式为NHNO=N22H2OD.捕获剂所捕获
12、的气体主要是CO2解析：经分析可知气体中主要含有的气体有N2、NO、CO，它们与石灰乳不反应，不能被吸收，故A正确；X可为空气，但不能过量，否则得到硝酸钠，故B错误；处理含NH废水时，反应生成氮气，发生反应的离子方程式为NHNO=N22H2O，故C正确；气体含有CO、N2，捕获剂所捕获的气体主要是CO，故D错误。 11.(2021江苏模拟)由制铝工业废渣(主要含Fe、Ca、Si、Al等的氧化物)制取聚合硫酸铁铝净水剂的流程如下。下列有关说法不正确的是( C )A.控制适当反应温度并不断搅拌，有利于提高铁、铝浸取率B.Al2O3与稀硫酸反应的离子方程式：Al2O36H=2Al33H2OC.滤液中
13、主要存在的阳离子：H、Fe2、Ca2、Al3D.聚合硫酸铁铝水解形成的胶体具有吸附作用解析：控制适当反应温度并不断搅拌，可以增大反应速率，充分反应，有利于提高铁、铝浸取率，故A正确；Al2O3与稀硫酸反应生成硫酸铝和水，离子方程式为Al2O36H=2Al33H2O，故B正确；过氧化氢会将亚铁离子氧化，所以滤液中主要存在的阳离子没有Fe2，故C错误；聚合硫酸铁铝水解可以生成氢氧化铝和氢氧化铁胶体，胶体表面积较大，具有吸附作用，故D正确。12.向FeCl3、Al2(SO4)3的混合溶液中逐滴加入Ba(OH)2(aq)，形成沉淀的情况如图所示。沉淀的生成与溶液溶解的pH列于下表(已知：偏铝酸钡易溶于
14、水)。下列推断正确的是( B )氢氧化物溶液pH开始沉淀沉淀完全沉淀开始溶解沉淀完全溶解Fe(OH)32.33.4Al(OH)33.35.27.812.8A.OE段产生的沉淀为BaSO4和Fe(OH)3B.据图计算原溶液中c(Cl)c(SO)C.EF段可能发生的反应是2SO 2Ba2Al33OH=2BaSO4Al(OH)3D.G点溶液呈碱性的原因是AlO水解，其离子方程式为 AlO2H2O=Al(OH)3 OH解析：Al2(SO4)3和 FeCl3的混合溶液与Ba(OH)2溶液反应的实质是Fe3，Al3与OH、Ba2与SO之间的反应，离子方程式如下：Ba2SO=BaSO4，Fe33OH=Fe(
15、OH)3，Al33OH=Al(OH)3，Al(OH)3OH=AlO2H2O。假设1 mol Al2(SO4)3中SO完全被沉淀所需Ba(OH)2量为3 mol，提供6 mol OH，图表分析Fe3先沉淀，由图像分析，OE段为加入3 mol Ba(OH)2，发生反应Ba2SO=BaSO4，得到3 mol BaSO4沉淀，G点为氢氧化铝溶解后的沉淀的物质的量，为氢氧化铁和硫酸钡沉淀共4 mol，所以氢氧化铁沉淀为1 mol，氢氧化铝沉淀为2 mol；分析判断OE段沉淀了3 mol Ba2、1 mol Fe3和1 mol Al3，此段对应的沉淀为BaSO4、Fe(OH)3、Al(OH)3，A错误。E
16、F段为沉淀1 mol Al3；EG段为溶解氢氧化铝，消耗氢氧化钡1 mol；FeCl3、Al2(SO4)3的混合溶液中含FeCl31 mol、Al2(SO4)31 mol，c(Cl)c(SO)，B正确。由上述分析可知，EF段发生的反应是Al33OH=Al(OH)3，C错误。G点溶液呈碱性的原因是AlO水解，其离子方程式为AlO2H2OAl(OH)3OH，D错误。三、非选择题13.按照题目要求完成下列离子方程式：(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)含氯消毒剂可防新型冠状病毒。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
17、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)化学反应多姿多彩，把SO2通入硝酸铁溶液中，溶液由棕黄色变为浅绿色，但立即又变为棕黄色，此时向溶液中滴加氯化钡溶液，有白色沉淀产生。请写出上述变化中溶液由棕黄色变为浅绿色，但立即又变为棕黄色所涉及的两个离子方程式：_、_。答案：(1)AgClBrAgBrCl(2)2ClOSO2H=2ClO2SOH2O(3)2Fe3Fe=3Fe2(4)SO22Fe32H2O=SO2Fe24H3Fe2NO4H=3Fe3NO2H2O解析：(1)白色
18、沉淀转化为淡黄色沉淀，发生沉淀的转化，AgCl转化为AgBr，离子反应为AgClBrAgBrCl。(2) KClO3在H2SO4存在下与Na2SO3反应，SO被氧化成SO，由得失电子守恒、电荷守恒可知该离子反应为2ClOSO2H=2ClO2SOH2O。(3)铁离子具有氧化性，钢铁设备中的Fe会与铁离子反应生成亚铁离子，离子方程式是2Fe3Fe=3Fe2。(4)由滴入BaCl2溶液，则会产生白色沉淀，可知SO2通入Fe(NO3)3溶液中发生的氧化反应为SO2SO，溶液由黄色变为浅绿色，但立即又变为黄色，即：铁离子变为亚铁离子，后又被氧化为铁离子。可知还原反应为HNONOH2O，涉及的两个离子方程
19、式为SO22Fe32H2O=SO2Fe24H、3Fe2NO4H=3Fe3NO2H2O。14.化合物A、B是中学常见的物质，其阴、阳离子只能从下表中选择。阳离子K、Na、Fe2、Ba2、NH、Ca2阴离子OH、NO、I、HCO、AlO、HSO(1)若A、B的水溶液均为无色，且A的水溶液呈强酸性，B的水溶液呈强碱性。混合后加热产生不溶于稀硝酸的白色沉淀及能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体。B的化学式为_，生成的气体电子式为_。A、B溶液混合加热反应的离子方程式：_。(2)若A的水溶液呈浅绿色，B的水溶液无色且其焰色反应为黄色。向A的水溶液中加入稀盐酸无明显现象，再加入B后溶液变黄，但A、B的水溶液
20、混合亦无明显变化。A的化学式为_。经分析上述过程中溶液变黄的原因可能有两种：._；._(用离子方程式表示)。请用一简易方法证明上述溶液变黄的原因：_。答案：(1)HSONHBa22OHBaSO4NH32H2O(2)FeI26I2NO8H=3I22NO4H2O2IFe2NO4H=I2NO2H2OFe3或3Fe2NO4H=NO2H2O3Fe3可以检验反应后的溶液中是否含有铁离子，用硫氰化钾检验，若出现红色，则说明生成铁离子，若无红色，则是因为生成碘单质使溶液变黄解析：(1)A、B的水溶液均为无色，B的水溶液呈强碱性，且混合后加热产生不溶于稀硝酸的白色沉淀及能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，沉淀为硫
21、酸钡，气体为氨气，说明A、B中含有硫酸根离子、钡离子、铵离子和氢氧根离子，B的水溶液显示强碱性，B中含有氢氧根离子，根据离子共存，B为Ba(OH)2，则A为硫酸氢铵；氨气的电子式为；硫酸氢铵与氢氧化钡按照物质的量为11反应，反应的离子方程式为HSONHBa22OHBaSO4NH32H2O。(2)A的水溶液呈浅绿色，则A溶液中含有Fe2；B的水溶液无色且其焰色反应为黄色，则B溶液中含有Na；向A的水溶液中加入稀盐酸无明显现象，再加入B后溶液变黄，B中一定存在硝酸根离子，即B为NaNO3；能够与亚铁离子形成可溶性的物质有I、HSO，由于“A、B的水溶液混合亦无明显变化”说明A中一定不含氢离子，所以
22、A为FeI2。A溶液中的亚铁离子和碘离子都具有还原性，溶液变黄的原因可能是碘离子被氧化成碘单质使溶液呈黄色，发生的离子反应为8H2NO6I=2NO3I24H2O；也可能是碘离子和亚铁离子均被氧化或只氧化了亚铁离子而使溶液呈黄色，发生的离子反应为4HFe2NO2I=NOI22H2OFe3或4HNO3Fe2=NO3Fe32H2O。检验反应后的溶液中存在铁离子，操作方法为：取少量变黄溶液于试管中，滴加几滴KSCN溶液。15.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)。阳离子K、Al3、Fe3、Ba2、NH阴离子Cl、CO、HCO、SO取100 mL溶液甲并分成两等份进行如下
23、实验(假设每步完全反应)：(1)由可知，原溶液中存在的离子有_，浓度为_molL1。(2)写出实验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)NH0.4(2)AlOCO22H2O=Al(OH)3HCO(3)防止生成氢氧化铝胶体，有利于沉淀的生成，容易分离(4)依据已知条件计算可得NH、Al3的正电荷总量小于SO的负电荷总量，依据电荷守恒定律，一定有K存在解析：(1)由可知，在氢氧化钠溶液、加热条件下产生的气体是氨气，标准状况下448 mL氨气的物质的量为0.02 mo
24、l，则原溶液中存在的离子有NH，浓度为 molL10.4 molL1。(2)实验中过量二氧化碳通入溶液乙得到氢氧化铝沉淀，同时生成碳酸氢钠，生成沉淀的离子方程式为AlOCO22H2O=Al(OH)3HCO。(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，容易分离。16.(2021广东新高考适应性考试)试剂级NaCl可用海盐(含泥沙、海藻、K、 Ca2、 Mg2、Fe3、SO等杂质)为原料制备。制备流程简图如下：海盐滤液饱和溶液NaCl(1)焙炒海盐的目的是_试剂及其预期沉淀的离子。实验步骤试剂预期沉淀的离子步骤1BaCl2溶液SO
25、步骤2_步骤3_(3)操作X为_。(4)用如图所示装置，以焙炒后的海盐为原料制备HCl气体，并通入NaCl饱和溶液中使NaCl结晶析出。试剂a为_。 相比分液漏斗，选用仪器1的优点是_。对比实验发现，将烧瓶中的海盐磨细可加快NaCl晶体的析出，其原因是_。(5)已知：CrO Ba2=BaCrO4(黄色)CrO3Fe28H=Cr33Fe34H2O设计如下实验测定NaCl产品中SO的含量，填写下列表格。步骤操作现象目的/结论称取样品m1g，加水溶解，加盐酸调至弱酸性，滴加过量c1molL1 BaCl2溶液V1mL稍显浑浊目的：_继续滴加过量c2mol L1 K2CrO4溶液V2 mL产生黄色沉淀目
26、的：沉淀过量的Ba2过滤洗涤，滴加少许指示剂于滤液中，用c3 molL1 FeSO4溶液滴定至终点，消耗FeSO4溶液V3 mL结论：SO的质量分数为_(列算式)答案：(1)除去海藻等有机杂质，并使其颗粒变小(2)NaOH溶液Mg2和Fe3Na2CO3溶液Ba2和Ca2(3)蒸发浓缩(4)浓硫酸可平衡压强，使液体顺利滴下增大海盐与浓硫酸的接触面积，使产生HCl气体的速率加快(5)使SO完全沉淀%解析：(1)焙炒海盐可以除去海藻等有机杂质，并使其颗粒变小，加速溶解。(2)根据分析可知步骤2可以加入NaOH溶液除去Mg2和Fe3，步骤3加入Na2CO3除去Ba2和Ca2(或步骤2加入Na2CO3除
27、去Ba2和Ca2，步骤3可以加入NaOH溶液除去Mg2和Fe3)。(3)根据分析可知操作X为蒸发浓缩。(4)实验室可以利用浓硫酸与氯化钠固体共热制取HCl气体，所以试剂a为浓硫酸；仪器1侧面导管可以平衡压强，使液体顺利滴下。将烧瓶中的海盐磨细可以增大与浓硫酸的接触面积，使产生HCl气体的速率加快，从而加快NaCl晶体的析出。(5)步骤中加入过量的氯化钡溶液，目的是使SO完全沉淀，之后再加入过量的K2CrO4溶液沉淀过量的Ba2，然后用FeSO4溶液滴定剩余的CrO，根据方程式可知n剩(CrO)c3V3103 mol，则n剩(Ba2)n总(CrO)n剩(CrO)(c2V2103c3V3103)mol，所以n(SO)c1V1103mol(c2V2103c3V3103)mol(c1V1c2V2c3V3)103 mol，SO的质量分数为100%。