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第四、五讲 离子反应、离子共存、推断、检验
【基础巩固】
1.下列物质在指定条件下电离方程式正确的是 ( )
A.Na CO 溶于水:NaCO===Na+CO
2 3 2 3
B.Al(OH) 酸式电离:Al(OH) ===H++AlO+HO
3 3 2
C.NaHS溶液中HS-的电离:HS-+HOH S+OH-
2 2
D.NaHSO 加热熔化:NaHSO===Na++HSO
4 4
答案 D
解析 A项应为NaCO===2Na++CO;B项应用可逆号;C项是HS-的水解。
2 3
2.下列说法正确的是( )
A.CO 的水溶液能导电,所以CO 是电解质
2 2
B.BaSO 难溶于水,其水溶液的导电能力极弱,所以BaSO 的电离方程式为BaSOBa2++SO
4 4 4
C.液溴不导电,所以溴是非电解质
D.强电解质溶液的导电能力不一定比弱电解质溶液的导电能力强
答案 D
解析 因为CO
2
+H
2
O ⇌H
2
CO
3
,H
2
CO
3
电离出H+和HCO从而使溶液导电,而不是CO
2
自身电离,因
此HCO 是电解质,CO 是非电解质,A错误;电解质强弱的划分是根据其电离的程度,而不是根据其溶
2 3 2
解度的大小,BaSO
4
溶解度很小,但溶于水的BaSO
4
完全电离,所以BaSO
4
是强电解质,不能用“
⇌
”,
B错误;电解质和非电解质都是化合物,液溴是单质,C错误;电解质导电能力的强弱与溶液中自由移动
的离子的浓度大小以及所带的电荷多少有关,所以强电解质溶液的导电能力不一定比弱电解质溶液的导电
能力强,D正确。
3.在下列反应中,不属于离子反应的是( )
A.Ba(OH) 溶液和NaHCO 溶液反应 B.固体NaO 和CO 反应
2 3 2 2 2
C.电解饱和食盐水 D.Na单质与HO混合
2
答案 B
解析 A.Ba(OH) 溶液和NaHCO 溶液的反应实质上是氢氧根离子、碳酸氢根离子和钡离子的反应,生成
2 3
碳酸钡和水,属于离子反应,故A不符合题意;B.固体NaO 和CO 反应生成碳酸钠和氧气,该反应没有
2 2 2
自由离子参加或生成,不属于离子反应,故 B 符合题意;C.电解饱和食盐水的反应为 2Cl-+
2HO=====H↑+Cl↑+2OH-,属于离子反应,故C不符合题意;D.Na与HO混合得到氢氧化钠溶液,钠
2 2 2 2
与水电离产生的氢离子反应、有自由离子生成:2Na+2HO=2Na++2OH-+H↑,属于离子反应,故D不
2 2
符合题意。
4.滴有酚酞的Ba(OH) 溶液显红色,在上述溶液中分别滴加X溶液后有下列现象。下列说法不正确的是(
2
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】)
序号 装置 X溶液 现象
Ⅰ 盐酸 溶液红色褪去,无沉淀,灯泡亮度没有明显变化
溶液红色不变,有白色沉淀生成,灯泡亮度没有明显变
Ⅱ NaSO 溶液
2 4
化
Ⅲ HSO 溶液 溶液红色褪去,有白色沉淀生成,灯泡逐渐变暗
2 4
A.实验Ⅰ中溶液红色褪去,说明发生了反应:H++OH-===H O
2
B.实验Ⅱ中溶液红色不变,且灯泡亮度没有明显变化,即溶液中依然存在大量的Na+与OH-
C.实验Ⅲ中溶液红色褪去,有白色沉淀生成,灯泡逐渐变暗,说明发生了反应:Ba2++2OH-+2H++
SO===BaSO ↓+2HO
4 2
D.将实验Ⅱ中NaSO 溶液换成CuSO 溶液,现象与原实验Ⅱ中的现象相同
2 4 4
答案 D
解析 CuSO 与Ba(OH) 发生复分解反应:Ba(OH) +CuSO ===BaSO ↓+Cu(OH) ↓,溶液中离子浓度减小,
4 2 2 4 4 2
灯泡逐渐变暗,氢氧根离子浓度减小,红色褪去,而且有蓝色沉淀生成,与加入 NaSO 溶液的实验现象不
2 4
同,故D符合题意。
5.(2022·郑州一模)下列相关原理或化学用语错误的是( )
A.电解MgCl 水溶液制取Mg:MgCl =====Mg+Cl↑
2 2 2
B.海水提溴的过程中用Cl 氧化Br-:Cl+2Br-===Br +2Cl-
2 2 2
C.食盐水精制的过程中用NaCO 除去Ba2+:Ba2++CO===BaCO ↓
2 3 3
D.锅炉除垢的过程中把CaSO 转化为CaCO :CaSO(s)+CO(aq)===CaCO (s)+SO(aq)
4 3 4 3
答案 A
解析 A.电解MgCl 水溶液无法得到Mg单质,会得到Mg(OH) ,A错误;B.海水提溴的过程中用Cl 氧化
2 2 2
Br-得到溴单质,离子方程式为Cl +2Br-===Br +2Cl-,B正确;C.Na CO 可以除去Ba2+且不引入新的杂
2 2 2 3
质,离子方程式为Ba2++CO===BaCO ↓,C正确;D.CaSO 与浓度较大的可溶性碳酸盐反应可以得到碳酸
3 4
钙,再用酸可以将其除去,离子方程式为CaSO(s)+CO(aq)===CaCO (s)+SO(aq),D正确。
4 3
6.下列离子方程式正确的是( )
A.氯化铜溶液中加足量氨水:Cu2++2NH ·H O===2NH+Cu(OH) ↓
3 2 2
B.足量酸性KMnO 溶液与双氧水反应:2MnO+7HO+6H+===2Mn2++6O↑+10HO
4 2 2 2 2
C.向NaHSO 溶液中滴加Ba(OH) 溶液至中性:2H++SO+ Ba2++2OH-===BaSO ↓+ 2HO
4 2 4 2
D.实验室用NH Cl 和Ca(OH) 制NH :NH+OH-=====NH ↑+HO
4 2 3 3 2
答案 C
解析 A项,氯化铜溶液与足量氨水反应生成络合物,故反应离子方程式为:Cu2++4NH ·H O===Cu(NH)
3 2 3
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】+4HO,错误;B项,足量酸性KMnO 溶液与双氧水发生氧化还原反应,生成二价锰离子和氧气,离子
2 4
方程式为:2MnO+5HO +6H+===2Mn2++5O↑+8HO,错误;C项,向NaHSO 溶液中滴加Ba(OH) 溶
2 2 2 2 4 2
液呈中性,则H+和OH-按2∶2反应,离子方程式为:2H++SO+ Ba2++2OH-===BaSO ↓+ 2HO,正确;
4 2
D项,实验室用NH Cl和Ca(OH) 制NH ,不是在水溶液或熔融状态下进行,没有离子方程式,错误。
4 2 3
7.(2022·开封二模)下列过程中的化学反应,相应的离子方程式错误的是( )
A.将稀HSO 加入NaIO 和NaI的混合溶液中:5I-+IO+6H+===3I +3HO
2 4 3 2 2
B.向稀HNO 中滴加NaSO 溶液:3SO+2H++2NO===3SO+2NO↑+HO
3 2 3 2
C.将NaO 加入CuSO 溶液中:2NaO+2Cu2++2HO===4Na++2Cu(OH) ↓+O↑
2 2 4 2 2 2 2 2
D.向NaHCO 溶液中加入足量Ba(OH) 溶液:2HCO+Ba2++2OH-===BaCO ↓+2HO+CO
3 2 3 2
答案 D
解析 A.HSO 、NaIO 和NaI反应生成碘单质,NaIO 中I的化合价由+5价降低为0价,NaI中I的化合价
2 4 3 3
由-1价升高为0价,根据化合价升降守恒、原子守恒和电荷守恒,可得:5I-+IO+6H+===3I +3HO,
2 2
正确;B.稀HNO 和NaSO 反应生成一氧化氮和硫酸钠,N的化合价由+5价降低为+2价,S的化合价由
3 2 3
+4价升高为+6价,根据化合价升降守恒、原子守恒和电荷守恒,可得:3SO+2H++2NO===3SO+
2NO↑+HO,正确;C.Na O 和CuSO 溶液反应生成氧气和氢氧化铜,O的化合价既由-1价降低为-2价,
2 2 2 4
由-1价升高为0价,根据化合价升降守恒、原子守恒和电荷守恒,可得:2NaO +2Cu2++2HO===4Na+
2 2 2
+2Cu(OH) ↓+O↑,正确;D.假设量少的物质为1 mol,过量的物质用多少写多少,NaHCO 为1 mol,所
2 2 3
以需要1 mol Ba(OH) ,NaHCO +Ba(OH) ===BaCO ↓+NaOH+HO,所以反应的离子方程式为:HCO+
2 3 2 3 2
Ba2++OH-===BaCO ↓+HO,错误。
3 2
8.25 ℃时,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是( )
A.某无色溶液:Na+、SO、Cu2+
B.pH=1的溶液:Ba2+、NO、K+
C.能使酚酞变红的溶液:Fe3+、Al3+、I-
D.水电离的c(H+)=1×10-11 mol·L-1的溶液:K+、HCO、Cl-
答案 B
解析 含Cu2+的水溶液呈现蓝色,题目要求为无色溶液,则不能含有Cu2+,A项错误;pH=1的溶液显酸
性,Ba2+、NO、K+、H+之间不反应,能大量共存,B项正确;能使酚酞变红的溶液显碱性,碱性溶液中
不能大量存在Fe3+、Al3+,且Fe3+可以将I-氧化为I,C项错误;水电离的c(H+)=1×10-11 mol·L-1,说明
2
水的电离受到抑制,则溶液可能是酸性或者碱性溶液,HCO和H+、OH-均能反应,D项错误。
9.(2023·湖北新高考联考测试)常温时下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是( )
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】A.0.1 mol·L-1的硫酸溶液中:K+、Na+、Cl-、SO
2
B.中性溶液中:Fe3+、NH、SO、NO
C.水电离产生的c(OH-)=1×10-12 mol·L-1的溶液中:Na+、Al3+、NO、Br-
D.澄清透明溶液中:Cu2+、SO、H+、Cl-
答案 D
解析 A.H+和SO会反应生成硫、二氧化硫和水,不能大量共存,A错误;B.中性溶液中,Fe3+会发生水
2
解生成氢氧化铁沉淀,不能大量共存,B错误;C.水电离产生的c(OH-)=1×10-12 mol·L-1的溶液呈酸性或
碱性,Al3+和OH-会反应生成氢氧化铝沉淀,不能大量共存,C错误;D.澄清透明溶液中,四种离子相互
之间不反应,能大量共存,D正确。
10.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.中性溶液中:NO、Cl-、Ba2+、Fe3+
B.lg>0溶液:Cl-、Ba2+、NO、Br-
C.水电离出的c(H+)=1.0×10-12 mol·L-1的溶液中:Na+、NH、S2-、Br-
D.在澄清透明溶液中:Ba2+、SO、NO、Na+
答案 B
解析 A.Fe3+在中性条件下会水解转化成Fe(OH) ,不能大量存在,A错误;B.lg>0即是c(H+)>c(OH-),
3
该溶液为酸性,该离子组能大量共存,B正确;C.常温下,水电离出的c(H+)=1.0×10-12 mol/L的溶液既
可以为酸性溶液又可以为碱性溶液;酸性溶液中,S2-不能大量存在,碱性溶液中,NH不能大量存在,C
错误;D.该组离子中,Ba2+与SO结合生成BaSO 沉淀,故不能大量共存,D错误。
4
11.某白色粉末由两种物质组成,为鉴别其成分进行如下实验:
①取少量样品加入足量水仍有部分固体未溶解;再加入足量稀盐酸,有气泡产生,固体全部溶解;②取少
量样品加入足量稀硫酸有气泡产生,振荡后仍有固体存在。
该白色粉末可能为( )
A.NaHCO 、Al(OH) B.AgCl、NaHCO C.Na SO 、BaCO D.Na CO、CuSO
3 3 3 2 3 3 2 3 4
答案 C
解析 A项,NaHCO 、Al(OH) 中加入足量稀硫酸有气泡产生,生成NaSO 、硫酸铝、CO 和水,最终无
3 3 2 4 2
固体存在,错误;B项,AgCl不溶于酸,固体不能全部溶解,错误;C项,亚硫酸钠和碳酸钡加入水,碳
酸钡不溶于水使部分固体不溶解,加入稀盐酸,碳酸钡与盐酸反应生成氯化钡、CO 和水,固体全部溶解;
2
样品加入足量稀硫酸,稀硫酸和碳酸钡反应生成硫酸钡沉淀、CO 和水,正确;D项,NaCO 、CuSO 中
2 2 3 4
加入足量稀硫酸,振荡后无固体存在,错误。
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】12.根据下列实验内容得出的结论正确的是( )
选项 实验内容 结论
A 某物质的水溶液能使红色石蕊试纸变蓝 该物质中一定含有OH-,而且一定是碱
向废液中加入少量的葡萄糖溶液,无砖红色
B 废液中不含Cu2+
沉淀产生
向某物质的水溶液中加入盐酸能产生无色无
C 该溶液中一定含有CO
味气体
向某溶液中滴加NaOH溶液,先产生白色沉
D 该溶液中可能含有Al3+
淀,后沉淀溶解
答案 D
解析 显碱性的盐溶液也能使红色石蕊试纸变蓝,如NaCO 溶液,A项错误;若废液呈酸性,即使含Cu2
2 3
+,加入少量的葡萄糖溶液也无砖红色沉淀产生,B项错误;若该溶液中含有HCO,加入盐酸也能产生无
色无味气体,C项错误。
13.某强酸性无色溶液中可能含表中的若干种离子。
阳离子 Mg2+、NH、Ba2+、Al3+、Fe2+
阴离子 SiO、MnO、Cl-、NO、SO
实验Ⅰ:取少量该溶液进行如图实验。
实验Ⅱ:为了进一步确定该溶液的组成,取100 mL原溶液,向该溶液中滴加1 mol·L-1的NaOH溶液,产
生沉淀的质量与氢氧化钠溶液体积的关系如图所示。
回答下列问题:
(1)不进行实验就可以推断出表中的离子一定不存在的离子有________种。
(2)通过实验Ⅰ可以确定该溶液中一定存在的阴离子是________(填离子符号)。
(3)写出实验Ⅱ的图像中BC段对应的离子方程式:_________________________________。
(4)A点对应的固体质量为________ g。
(5)该溶液中阴离子的浓度为________ mol·L-1。
答案 (1)4 (2)NO (3)Al(OH) +OH-===AlO+2HO (4)0.136 (5)0.08
3 2
解析 (1)强酸性无色溶液中Fe2+、SiO、MnO、SO一定不存在,即一定不存在的离子有4种。(2)实验Ⅰ中
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】向溶液中加入硝酸银没有沉淀,说明不存在Cl-;加入稀硫酸后得到溶液说明没有Ba2+;加入过量的氢氧
化钠溶液后有气体,说明存在NH,有沉淀说明存在Mg2+、Al3+或二者都有,根据题目信息中强酸性判断
不存在硅酸根,因为会生成硅酸沉淀,也不存在亚硫酸根离子,因为会反应生成二氧化硫,而阴离子只剩
硝酸根离子,根据电荷守恒判断,肯定存在硝酸根离子。(3)实验Ⅱ的图像中BC段是Al(OH) 溶于过量
3
NaOH溶液的过程,对应的离子方程式为Al(OH) +OH-===AlO+2HO。(4)BC段沉淀溶解发生的反应是:
3 2
Al(OH) +OH-===AlO+2HO,根据氢氧根的物质的量 n=1×(9-8)×10-3 mol,计算得n(Al3+)=10-3
3 2
mol,根据在生成沉淀过程中发生的反应 Al3++ 3OH-===Al(OH) ↓,Mg2++2OH-===Mg(OH) ↓,总共消
3 2
耗氢氧化钠为(6-1)×10-3 mol,其中铝离子消耗氢氧根离子是3×10-3 mol,镁离子消耗氢氧根则是2×10-
3 mol,故镁离子的物质的量为 10-3 mol,A 点得到的固体是 1×10-3 mol Al(OH) 和 1×10-3 mol
3
Mg(OH) ,固体质量是1×10-3×58 g+1×10-3×78 g=0.136 g。(5)根据上述,溶液中存在的离子是 Mg2+、
2
NH、Al3+、NO、H+,根据图像开始阶段NaOH中和H+,则溶液中n(H+)=1×10-3 mol;AB段发生的反
应及消耗的氢氧根离子的物质的量为(8-6)×10-3 mol,计算得铵根离子是2×10-3 mol;根据电荷守恒:
n(NH)+n(H+)+2n(Mg2+)+3n(Al3+)=n(NO),解得:n(NO)=8×10-3 mol,则c(NO)===0.08 mol/L。
【拔高练习】
1.(2022·成都模拟)下列各组离子能大量共存的是( )
A.Fe3+、Na+、SCN-、SO B.K+、Na+、ClO-、I-
C.Al3+、Ca2+、HCO、NO D.NH、Cu2+、CHCOO-、NO
3
答案 D
解析 Fe3+和SCN-反应生成络合离子,不能大量共存,A错误;ClO-、I-两者会发生氧化还原反应,不
能大量共存,B错误;Al3+和HCO会发生相互促进的水解反应,不能大量共存,C错误;四种离子相互之
间不反应,能大量共存,D正确。
2、(2022·江西师大附中模拟)下列离子方程式的书写及评价均合理的是( )
选项 离子方程式 评价
将1 mol Cl 2 通入含1 mol FeI 2 溶液中: 正确;Cl 过量,可将Fe2+、I-均氧
A 2
2Fe2++2I-+2Cl===2Fe3++4Cl-+I 化
2 2
1 mol·L-1的NaAlO 溶液和2.5 mol·L-1的HCl溶液等体
2
正确;AlO与Al(OH) 消耗的H+的
B 积均匀混合: 3
物质的量之比为2∶3
2AlO+5H+===Al3++Al(OH) ↓+HO
3 2
过量SO 通入NaClO溶液中:
2
C 正确;说明酸性:HSO 强于HClO
2 3
SO +HO+ClO-===HClO+HSO
2 2
Mg(HCO ) 溶液与足量的NaOH溶液反应:
3 2 正确;酸式盐与碱反应生成正盐和
D
Mg2++HCO+OH-===MgCO↓+HO 水
3 2
答案 B
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】解析 A项,将1 mol Cl 通入含1 mol FeI 溶液中,Cl 不足,先氧化I-,离子方程式:2I-+Cl=2Cl-+
2 2 2 2
I,错误;B项,AlO与H+物质的量之比为1∶1反应时,生成Al(OH) 沉淀,1∶4反应时生成铝离子,所以1
2 3
mol·L-1 的NaAlO 溶液和2.5 mol·L-1的HCl溶液等体积均匀混合,离子方程式:2AlO+5H+=Al3++
2
Al(OH) ↓+HO,可理解为2 mol AlO消耗2 mol H+,生成2 mol Al(OH) ,其中1 mol Al(OH) 又消耗了3
3 2 3 3
mol H+,生成1 mol Al3+,所以AlO与Al(OH) 消耗的H+的物质的量之比为2∶3,正确;C项,过量SO 通
3 2
入NaClO溶液中,发生氧化还原反应:HO+SO +ClO-===SO +Cl- +2H+,无法比较HSO 和HClO
2 2 2 3
的酸性强弱,错误;D项,Mg(HCO ) 与足量NaOH溶液反应的离子方程式:Mg2++2HCO+4OH-=2H O
3 2 2
+Mg(OH) ↓+2CO,酸式盐与碱反应生成正盐和水的说法不全面,错误。
2
3.某无色溶液Y可能含有Na+、Fe3+、Ba2+、NH、Cl-、SO、HCO、HSO中的几种离子,溶液中阳离子浓
度相同。为了确定其组成,某同学进行了如下实验(假设气体均全部逸出,忽略HO 的分解)。下列说法不
2 2
正确的是( )
A.溶液Y中一定不存在Fe3+、SO
B.溶液Y中一定含有Cl-,且n(Cl-)=0.01 mol
C.溶液Y中肯定存在HCO、HSO、Ba2+、NH
D.溶液Y中可能存在Na+,为确定其是否存在,可取溶液1通过焰色反应验证
答案 B
解析 因为是无色溶液,所以溶液中不含有Fe3+,加入足量HO 溶液,出现沉淀,推出原溶液中含有Ba2
2 2
+,一定不含SO,一定含有HSO,其中n(Ba2+)=n(HSO)= mol =0.01 mol,加入盐酸酸化的HO 后,有
2 2
气体产生,推出原溶液中一定含有HCO,n(HCO)= mol =0.01 mol,加入Ba(OH) 溶液,产生气体,此
2
气体为NH ,n(NH)= mol =0.01 mol,根据溶液呈现电中性,原溶液中一定含有Cl-,因为无法确定是否
3
含有Na+,因此n(Cl-)≥0.01 mol。根据上述分析,A、C说法正确;B说法错误;检验Na+,需要进行焰色
反应,火焰呈黄色,说明含有Na+,D说法正确。
4.(2022·宁夏银川一中模拟)下列离子方程式与实验对应不正确的是( )
选项 实验 离子方程式
A 向橙色K
2
Cr
2
O
7
溶液中加入NaOH溶液,溶液变黄色 Cr
2
O+2OH- ⇌2CrO+H
2
O
B 向AgCl悬浊液中加入NaS溶液,有黑色难溶物生成 2AgCl+S2-===Ag S+2Cl-
2 2
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】向NH HCO 溶液中加入过量Ba(OH) 稀溶液,有白色 NH+HCO+Ba2++2OH-===BaCO ↓+
4 3 2 3
C
沉淀产生 NH ·H O+HO
3 2 2
向KMnO 溶液(墨绿色)中加入适量醋酸,溶液变为紫
2 4
D 3MnO+4H+===2MnO+MnO ↓+2HO
2 2
色且有黑色沉淀生成
答案 D
解析 Cr O溶液为橙色,CrO溶液为黄色,故橙色KCr O 溶液中加入NaOH溶液,溶液变黄色,发生的
2 2 2 7
离子方程式为Cr O+2OH-2CrO+HO,故A正确;硫化银比氯化银更难溶,因此氯化银可以转化成
2 2
硫化银沉淀,AgCl悬浊液中加入NaS溶液,沉淀逐渐变为黑色:2AgCl+S2-===Ag S+2Cl-,故B正确;
2 2
氢氧化钡过量,NH也会与OH-发生反应,反应的离子方程式为NH+HCO+Ba2++2OH-===BaCO ↓+
3
NH ·H O+HO,故 C 正确;醋酸为弱酸,不能写成离子,正确的离子方程式为 3MnO+
3 2 2
4CHCOOH===2MnO+MnO ↓+2HO+4CHCOO-,故D错误。
3 2 2 3
5.(2022·广东实验中学高三月考)孔雀石的主要成分是Cu (OH) CO(含Fe O 、FeCO 、Al O 、SiO 杂质),
2 2 3 2 3 3 2 3 2
工业上用孔雀石制备硫酸铜的第一步用过量硫酸溶解并过滤。常温下,分别取滤液并向其中加入指定物质,
反应后的溶液中大量存在的一组离子正确的是( )
A.加入过量氨水:NH、SO、OH-、Fe3+
B.加入过量稀HNO 溶液:Fe3+、H+、Cu2+、SO、NO、Al3+
3
C.加入过量NaOH溶液:Na+、Fe3+、SO、OH-、AlO
D.加入过量NaHCO 溶液:Na+、Al3+、SO、HCO
3
答案 B
解析 OH-与Fe3+、NH都反应,不能大量共存,故A不选;Fe3+、H+、Cu2+、SO、NO、Al3+相互不反应,
可以大量共存,故B选;OH-与三价铁离子反应,不能大量共存,故C不选;铝离子与碳酸氢根离子发生
相互促进的水解反应,二者不能大量共存,故D不选。
6、某中学化学兴趣小组为了调查当地某湖泊的水质污染情况, 在注入湖泊的3个主要水源的入口处采集
水样,并进行了分析,给出了如下实验信息:其中一处水源含有A、B两种物质,一处含有C、D两种物
质,一处含有E物质,A、B、C、D、E为五种常见化合物,均由下表中的离子形成:
阳离子 K+、Na+、Cu2+、Al3+
阴离子 SO、HCO、NO、OH-
为了鉴别上述化合物。分别完成以下实验,其结果是:
①将它们溶于水后,D为蓝色溶液,其他均为无色溶液;
②将E溶液滴入到C溶液中出现白色沉淀,继续滴加,沉淀溶解;
③进行焰色反应,只有B、 C为紫色(透过蓝色钴玻璃);
④在各溶液中加入硝酸钡溶液,再加过量稀硝酸,A中放出无色气体,C、D中都能产生白色沉淀;
⑤将B、D两溶液混合,未见沉淀或气体生成。
根据上述实验填空:
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】(1)写出C的化学式:_________________________________________。
(2)将含1 mol A的溶液与含1 mol E的溶液反应后蒸干,仅得到一种化合物,请写出 A与E反应的离子方
程式:__________________________________________________________________。
(3)在A溶液中加入少量澄清石灰水,其离子方程式为_____________________________。
(4)C常用作净水剂,用离子方程式和适当文字说明其净水原理:__________________________。
(5)若向含溶质0.5 mol 的C溶液中逐滴加入Ba(OH) 溶液,生成沉淀质量最大为__________ g。
2
(6)若向一定量溶质C中加入适量氢氧化钠至恰好完全沉淀。过滤,并对沉淀进行洗涤,请写出检验沉淀是
否洗涤干净的具体操作过程:_________________________________________。
答案 (1)KAl(SO ) 或KAl(SO )·12H O (2)HCO+OH-===CO+HO
4 2 4 2 2 2
(3)2HCO+Ca2++2OH-===CaCO ↓+CO+2HO
3 2
(4)Al3++3H
2
O ⇌Al(OH)
3
(胶体)+3H+,氢氧化铝胶体能吸附水中的悬浮物从而达到净水目的
(5)233
(6)取最后一次洗涤液,向其中加入适量的氯化钡溶液(先加盐酸,再加氯化钡也正确),若无沉淀,则证明
沉淀洗涤干净
解析 ①将它们溶于水后,D为蓝色溶液,其他均为无色溶液,则D中含有Cu2+;②将E溶液滴入到C溶
液中,出现白色沉淀,继续滴加沉淀溶解,则C中含有Al3+,E中含有OH-;③进行焰色反应实验,只有
B、C为紫色(透过蓝色钴玻璃),则B、C中含有K+,所以E是NaOH;④在各溶液中加入Ba(NO ) 溶液,
3 2
再加入过量稀硝酸,A中放出无色气体,则A中含有HCO,所以A是NaHCO ,C、D中产生白色沉淀,
3
则C、D中含有SO,所以D是CuSO ,C是KAl(SO ) 或KAl(SO )·12H O;⑤将B、D两溶液混合,未见
4 4 2 4 2 2
沉淀或气体生成,则B是KNO 。(4)KAl(SO ) 中铝离子为弱碱阳离子,容易水解生成氢氧化铝胶体,氢氧
3 4 2
化铝胶体具有吸附悬浮杂质的能力,故离子反应方程式为:Al3++3HOAl(OH) (胶体)+3H+;(5)若向
2 3
含0.5 mol KAl(SO ) 的溶液中逐滴加入Ba(OH) 溶液,生成沉淀质量最大时为硫酸根与钡离子恰好完全反
4 2 2
应,即生成硫酸钡为1 mol,质量为:1 mol×233 g/mol=233 g;(6)若向一定量溶质KAl(SO ) 中加入适量氢
4 2
氧化钠至恰好完全沉淀,过滤,沉淀表面可能吸附有硫酸根离子,检验沉淀是否洗涤干净的具体操作过程
为:取最后一次洗涤液,向其中加入适量的氯化钡溶液(先加盐酸,再加氯化钡也正确),若无沉淀,则证
明沉淀洗涤干净。
7.经检测,某化工厂排出的废水呈酸性,且其中含有大量 Na+、Cu2+、SO、Cl-、NO。回答下列问题:
(1)下列离子中,能大量存在于该废水中的是______________(填字母)。
A.Ag+ B.Mg2+ C.OH- D.HCO
(2)取100 mL该废水于烧杯中,逐滴加入NaOH溶液至呈碱性过程中,原废水中存在的离子的量会发生变
化的是Na+、________(用离子符号表示)。
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】(3)某化学社团小组成员欲除去废水样品中的Cu2+和SO,最终得到中性溶液,设计的方案流程如图:
①试剂 c 为________(填化 学式);溶液3所含溶质离
子有Cl-、________。
②“分离操作”的名称是________,需用到的玻璃仪器主要有_________________。
③向“白色沉淀2”中加入足量盐酸,发生反应的离子方程式为________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)B (2)H+、Cu2+ (3)①Na CO Na+、NO ②过滤 漏斗、烧杯、玻璃棒 ③ BaCO +2H+
2 3 3
===Ba2++HO+CO↑
2 2
解析 (3)废水呈酸性,且其中含有大量 Na+、Cu2+、SO、Cl-、NO,欲除去废水样品中的Cu2+和SO,最
终得到中性溶液,从流程知,a为氢氧化钠溶液,加入氢氧化钠溶液除了中和氢离子,还产生氢氧化铜沉
淀,过滤后,溶液1中含OH-、Na+、SO、Cl-和NO,试剂b为氯化钡或硝酸钡,过量的钡离子用
NaCO 除去,故试剂c为NaCO ;过滤后,白色沉淀2为硫酸钡和碳酸钡的混合物,溶液2含OH-、Na
2 3 2 3
+、Cl-、NO和CO,再加入适量盐酸即可得到中性溶液。
8.今有一混合物的水溶液,只可能含有以下离子中的若干种:K+、Al3+、Fe3+、Mg2+、Ba2+、NH、Cl-、
CO、SO,现取三份100 mL溶液进行如下实验:
第一份加入AgNO 溶液有沉淀产生;
3
第二份加入足量NaOH溶液加热后,只收集到气体0.02 mol,无沉淀生成,同时得到溶液甲;向溶液甲中
通入过量CO,生成白色沉淀,沉淀经过滤、洗涤、灼烧,质量为1.02 g;
2
第三份加入足量BaCl 溶液后,得白色沉淀,沉淀经足量盐酸洗涤、干燥后,质量为11.65 g。
2
已知:NaAlO +2HO+CO===NaHCO+Al(OH) ↓。根据上述实验回答:
2 2 2 3 3
(1)一定不存在的离子是______________,不能确定是否存在的离子是_____________。
(2)试确定溶液中肯定存在的离子及其浓度:
①离子符号________,浓度________________________________________________;
②离子符号________,浓度________________________________________________;
③离子符号________,浓度________________________________________________。
(3)试确定K+是否存在?____________(填“是”或“否”),判断的理由是
________________________________________________________________________。
答案 (1)Fe3+、Mg2+、CO、Ba2+ Cl- (2)①NH 0.2 mol·L-1 ②Al3+ 0.2 mol·L-1 ③SO 0.5 mol·L
-1 (3)是 根据电荷守恒,溶液中一定存在钾离子
解析 向第一份溶液中加入AgNO 溶液,有白色沉淀产生,白色沉淀为AgCl或碳酸银或硫酸银;向第二
3
份溶液中加入足量NaOH溶液加热后,收集到的气体为氨气,其物质的量为 0.02 mol,原溶液中一定含
NH,无沉淀产生,说明不存在Fe3+、Mg2+;向溶液甲中通入过量CO ,生成的白色沉淀为氢氧化铝,沉
2
淀经过滤、洗涤、灼烧,质量为1.02 g,即氧化铝的物质的量为=0.01 mol,原溶液含Al3+ 0.02 mol,则不
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】含CO;第三份加入足量BaCl 溶液后,得白色沉淀,沉淀经足量盐酸洗涤、干燥后,质量为11.65 g,沉淀
2
为硫酸钡,物质的量为=0.05 mol,原溶液中含SO 0.05 mol,则原溶液不含Ba2+,由电荷守恒可知,
0.02×1+0.02×3<0.05×2,可知一定含阳离子K+,不能确定是否含Cl-。(2)根据以上分析可知溶液中Al3
+、NH、SO的浓度分别是=0.2 mol·L-1、=0.2 mol·L-1、=0.5 mol·L-1。
9.有一未知的无色溶液,只可能含有以下离子中的若干种:H+、NH、K+、Mg2+、Cu2+、Al3+、NO、
CO、SO,现取三份100 mL溶液进行如下实验:
①第一份加入足量AgNO 溶液后,有白色沉淀产生。
3
②第二份加入足量BaCl 溶液后,有白色沉淀产生,经洗涤、干燥后,沉淀质量为6.99 g。
2
③第三份逐滴滴加NaOH溶液,测得沉淀与NaOH溶液的体积关系如图所示。
根据上述实验,完成下列问题:
(1)原溶液中一定不存在的离子是____________________________________________。
(2)图25~35段发生反应的离子方程式为___________________________________________。
(3)图35~40段发生反应的离子方程式为________________________________________。
(4)实验所加的NaOH溶液的浓度为_________________________________________。
(5)原溶液中 NO 的物质的量为 n(NO),根据提供的图像和数据,试计算 n(NO)的取值范围为
____________________。
答案 (1) Cu2+、CO、H+ (2) NH+OH-===NH·H O (3)Al(OH) +OH-===AlO+2HO (4)2 mol·L-1
3 2 3 2
(5)n(NO)≥0.01 mol
解析 根据无色溶液可知,一定不含Cu2+;①第一份加足量AgNO 溶液后,有白色沉淀产生,所以至少
3
有CO、SO两种离子中的一种;②第二份加足量BaCl 溶液后,有白色沉淀产生,经洗涤、干燥后,沉淀
2
质量为6.99 g,则推断至少有CO、SO两种离子中的一种;③第三份逐滴滴加NaOH溶液,由图可知,开
始加入氢氧化钠溶液时立即有沉淀生成,说明不含有H+;沉淀最大时,滴加氢氧化钠溶液,沉淀不溶解,
说明含有铵根离子,继续加入氢氧化钠时沉淀部分溶解,最后溶液中仍然有沉淀,推断一定含有 Mg2+、
Al3+,Mg2+、Al3+和碳酸根离子不共存,所以溶液中一定不含碳酸根离子,一定含有硫酸根离子,硫酸钡
的物质的量是=0.03 mol,则每一份溶液中硫酸根离子的物质的量是0.03 mol。根据图像可知与铵根离子反
应的氢氧化钠是10 mL,溶解氢氧化铝消耗氢氧化钠5 mL,则沉淀铝离子消耗氢氧化钠15 mL,所以沉淀
镁离子消耗氢氧化钠25 mL-15 mL=10 mL。最终得到氢氧化镁沉淀是0.01 mol,所以每一份溶液中镁离
子是0.01 mol,与镁离子反应的氢氧化钠是0.02 mol,则氢氧化钠溶液的浓度是=2 mol·L-1,所以每一份溶
液中铵根离子的物质的量是0.01 L×2 mol·L-1=0.02 mol,与氢氧化铝反应的氢氧化钠是2 mol·L-1×0.005 L=
0.01 mol,则每一份溶液中铝离子是0.01 mol。根据电荷守恒可知溶液中一定存在硝酸根离子,而钾离子不
能确定。(5)如果存在钾离子,则忽略水的电离,依据电荷守恒可知每一份溶液中 NO 的物质的量
n(NO)≥0.02 mol+0.01 mol×2+0.01 mol×3-0.03 mol×2=0.01 mol。
【真题演练】
1.(2022·浙江6月选考,2)下列物质属于强电解质的是( )
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】A.HCOOH B.Fe C.NaCO D.C H
2 3 2 2
答案 C
解析 HCOOH是弱酸,在水溶液中只能部分电离,属于弱电解质,A不符合题意;Fe是单质,既不是电
解质也不是非电解质,B不符合题意;NaCO 是盐,在水溶液中能够完全电离,故属于强电解质,C符合
2 3
题意;C H 是有机物,在水溶液中和熔融状态下均不导电,属于非电解质,D不符合。
2 2
2.(2022·全国甲卷,9)能正确表示下列反应的离子方程式为( )
A.硫化钠溶液和硝酸混合:S2-+2H+===H S↑
2
B.明矾溶液与过量氨水混合:Al3++4NH +2HO===AlO+4NH
3 2
C.硅酸钠溶液中通入二氧化碳:SiO+CO+HO===HSiO+HCO
2 2
D.将等物质的量浓度的Ba(OH) 和NH HSO 溶液以体积比1∶2混合:Ba2++2OH-+2H++SO===BaSO ↓
2 4 4 4
+2HO
2
答案 D
解析 硝酸具有强氧化性,可以将S2-氧化为S单质,自身根据其浓度大小还原为NO或NO ,反应的离子
2
方程式为4H++2NO+S2-===S↓+2NO ↑+2HO或8H++2NO+3S2-=== 3S↓+2NO↑+4HO,A错误;
2 2 2
明矾在水中可以电离出Al3+,可以与氨水中电离出的OH-发生反应生成Al(OH) ,但由于氨水的碱性较弱,
3
生成的Al(OH) 不能继续与氨水发生反应,故反应的离子方程式为 Al3++3NH ·H O===Al(OH) ↓+3NH,B
3 3 2 3
错误;硅酸的酸性弱于碳酸,向硅酸钠溶液中通入二氧化碳时,生成硅酸沉淀,二氧化碳则根据其通入的
量的多少反应生成碳酸根或碳酸氢根,反应的离子方程式为 SiO+HO+CO(少量)===H SiO↓+CO或SiO
2 2 2 3
+2HO+2CO(过量)===H SiO↓+2HCO,C错误;将等物质的量浓度的Ba(OH) 与NH HSO 溶液以体积
2 2 2 3 2 4 4
比1∶2混合,由于H+与OH-结合能力强于NH,H+恰好完全反应,反应的离子方程式为Ba2++2OH-+2H
++SO===BaSO ↓+2HO,D正确。
4 2
3.(2022·广东,14)下列关于Na的化合物之间转化反应的离子方程式书写正确的是( )
A.碱转化为酸式盐:OH-+2H++CO===HCO+2HO
2
B.碱转化为两种盐:2OH-+Cl===ClO-+Cl-+HO
2 2
C.过氧化物转化为碱:2O+2HO===4OH-+O↑
2 2
D.盐转化为另一种盐:NaSiO+2H+===H SiO↓+2Na+
2 3 2 3
答案 B
解析 向氢氧化钠溶液中通入足量的二氧化碳,碱可以转化成酸式盐,离子方程式为 CO +OH-
2
===HCO,故A错误;将氯气通入NaOH溶液中可以生成氯化钠和次氯酸钠两种盐,其离子方程式为 Cl+
2
2OH-===Cl-+ClO-+HO,故B正确;钠的过氧化物为NaO,可以和水反应生成氢氧化钠,但在离子方
2 2 2
程式中NaO 不能拆成离子,故C错误;硅酸钠溶于水,在离子方程式中要写成离子,故D错误。
2 2
4.(2022·浙江6月选考,13)下列反应的离子方程式不正确的是( )
A.盐酸中滴加NaSiO 溶液:SiO+2H+===H SiO↓
2 3 2 3
B.NaCO 溶液中通入过量SO :CO+2SO +HO===2HSO+CO
2 3 2 2 2 2
C.乙醇与KCr O 酸性溶液反应:3CHCHOH+2Cr O+16H+―→3CHCOOH+4Cr3++11HO
2 2 7 3 2 2 3 2
D.溴与冷的NaOH溶液反应:Br +OH-===Br-+BrO-+H+
2
答案 D
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】解析 盐酸中滴加 NaSiO 溶液,发生离子反应生成硅酸沉淀,该反应的离子方程式为 SiO+2H+
2 3
===H SiO↓,A正确;亚硫酸的酸性强于碳酸,因此,NaCO 溶液中通入过量SO 发生离子反应生成亚硫
2 3 2 3 2
酸氢钠和二氧化碳,该反应的离子方程式为CO+2SO +HO=== 2HSO+CO ,B正确;乙醇与KCr O
2 2 2 2 2 7
酸性溶液发生反应,乙醇被氧化为乙酸,Cr O 被还原为Cr3+,该反应的离子方程式为3CHCHOH+
2 3 2
2Cr O+16H+―→3CHCOOH+4Cr3++11HO,C正确;类比氯气与碱反应可知,溴与冷的NaOH溶液反
2 3 2
应生成溴化钠、次溴酸钠和水,该反应的离子方程式为Br +2OH-===Br-+BrO-+HO,D不正确。
2 2
5.(2020·全国卷Ⅲ,11)对于下列实验,能正确描述其反应的离子方程式是( )
A.用NaSO 溶液吸收少量Cl:3SO+Cl+HO===2HSO+2Cl-+SO
2 3 2 2 2
B.向CaCl 溶液中通入CO:Ca2++HO+CO===CaCO ↓+2H+
2 2 2 2 3
C.向HO 溶液中滴加少量FeCl :2Fe3+ +HO===O ↑+2H++2Fe2+
2 2 3 2 2 2
D.同浓度同体积NH HSO 溶液与NaOH溶液混合:NH+OH-===NH·H O
4 4 3 2
答案 A
解析 向 CaCl 溶液中通入 CO 不发生反应,B 错误;向 HO 溶液中滴加少量 FeCl ,发生反应
2 2 2 2 3
2HO=====2HO+O↑,FeCl 作催化剂,C错误;同浓度同体积NH HSO 溶液与NaOH溶液混合,只发
2 2 2 2 3 4 4
生中和反应:H++OH-===H O,D错误。
2
6.(2022·湖北卷)下列各组离子在给定溶液中能大量共存的是( )
A.在0.1 mol·L-1氨水中:Ag+、Cu2+、NO、SO
B.在0.1 mol·L-1氯化钠溶液中:Fe3+、I-、Ba2+、HCO
C.在0.1 mol·L-1醋酸溶液中:SO、NH、Br-、H+
D.在0.1 mol·L-1硝酸银溶液中:K+、Cl-、Na+、CO
答案 C
解析 A.氨水显碱性,会与Ag+、Cu2+反应,不能大量共存,A项错误;B.Fe3+、I-会发生氧化还原反应,
不能大量共存,B项错误;C.醋酸显酸性,在醋酸溶液中SO、NH、Br-、H+均不会发生反应,能大量共
存,C项正确;D.硝酸银中的银离子会与氯离子反应生成沉淀,不能大量共存,D项错误。
7.(2021·福建卷)室温下,下列各组离子一定能与指定溶液共存的是( )
A.0.2 mol·L-1的NH Cl溶液:Na+、K+、SO、SiO
4
B.0.1 mol·L-1的FeCl 溶液:NH、Ca2+、Br-、SCN-
3
C.0.2 mol·L-1的HSO 溶液:Mg2+、Fe2+、NO、Cl-
2 4
D.0.1 mol·L-1的Ba(OH) 溶液:Na+、K+、Cl-、ClO-
2
答案 D
解析 A.NH Cl是强酸弱碱盐,0.2 mol·L-1的NH Cl溶液显酸性,H+与SiO生成硅酸沉淀不能大量共存,
4 4
A不符合题意;B.0.1 mol·L-1的FeCl 溶液,Fe3+与SCN-生成Fe(SCN) 不能大量共存,B不符合题意;
3 3
C.0.2 mol·L-1的HSO 溶液,H+、Fe2+、NO共同作用发生氧化还原反应,不能大量共存,C不符合题意;
2 4
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】D.0.1 mol·L-1的Ba(OH) 溶液,Ba2+、OH-、Na+、K+、Cl-、ClO-能大量共存,D符合题意。
2
8.(2021·天津卷)常温下,下列各组离子在给定溶液中能大量共存的是( )
A.pH=1的溶液:Fe2+、Mg2+、SO、NO B.pH=12的溶液:K+、Na+、NO、CO
C.pH=7的溶液:Na+、Cu2+、S2-、Cl- D.pH=7的溶液:Al3+、K+、Cl-、HCO
答案 B
解析 pH=1的溶液显酸性,酸性条件下NO能氧化Fe2+,A项错误;pH=12的溶液显碱性,K+、Na+、
NO、CO、OH-能大量共存,B项正确;Cu2+和S2-因产生CuS沉淀而不能大量共存,C项错误;Al3+和
HCO因发生相互促进的水解反应而不能大量共存,D错误。
9.(2021·湖南卷)对下列粒子组在溶液中能否大量共存的判断和分析均正确的是( )
粒子组 判断和分析
不能大量共存,因发生反应:
A Na+、Al3+、Cl-、NH ·H O
3 2
Al3++4NH ·H O===AlO+4NH+2HO
3 2 2
不能大量共存,因发生反应:
B H+、K+、SO、SO
2
2H++SO===S↓+SO ↑+HO
2 2 2
C Na+、Fe3+、SO、HO 能大量共存,粒子间不反应
2 2
D H+、Na+、Cl-、MnO 能大量共存,粒子间不反应
答案 B
解析 Al3+与NH ·H O反应产生Al(OH) 沉淀,不产生AlO,A错误;H+与SO不能共存,发生反应的离
3 2 3 2
子方程式为2H++SO===S↓+SO ↑+HO,B正确;Fe3+可催化HO 分解,不能大量共存,C错误;酸性
2 2 2 2 2
条件下,MnO可将Cl-氧化为Cl,D错误。
2
10.(2022·全国乙卷)某白色粉末样品,可能含有NaSO 、NaSO 、NaSO 和NaCO 。取少量样品进行如下
2 4 2 3 2 2 3 2 3
实验:
①溶于水,得到无色透明溶液;②向①的溶液中滴加过量稀盐酸,溶液变浑浊,有刺激性气体逸出,离心
分离;③取②的上层清液,向其中滴加BaCl 溶液有沉淀生成。
2
该样品中确定存在的是( )
A.Na SO 、NaSO B.Na SO 、NaSO C.Na SO 、NaCO D.Na SO 、NaCO
2 4 2 2 3 2 3 2 2 3 2 4 2 3 2 3 2 3
答案 A
解析 向①的溶液中滴加过量稀盐酸,溶液变浑浊,有刺激性气体放出,说明固体中存在 NaSO ,发生
2 2 3
反应SO+2H+===S↓+HO+SO ↑,由于盐酸过量,向②的上层清液中滴加BaCl 溶液,有沉淀生成,则
2 2 2 2
沉淀为BaSO ,说明固体中存在NaSO ,不能确定是否有NaSO 和NaCO ,NaSO 、NaCO 与过量稀盐
4 2 4 2 3 2 3 2 3 2 3
酸反应现象可以被NaSO 与过量稀盐酸反应的现象覆盖。
2 2 3
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