1、考点规范练4离子反应一、选择题1.下列各组离子一定能大量共存的是()。A.在含有0.1 molL-1 Ca2+的溶液中:Na+、K+、ClO-、Cl-B.在pH=12的溶液中:NH4+、Na+、SO42-、Cl-C.在c(H+)=0.1 molL-1的溶液中:K+、I-、Cl-、NO3-D.在澄清透明的无色溶液中:Na+、Cu2+、MnO4-、NO3-2.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.水电离的c(H+)=110-13 molL-1的溶液中:K+、Na+、SiO32-、SO42-B.能使石蕊呈蓝色的溶液中:Na+、Fe3+、SO42-、Cl-C.KWc(OH-)=1
2、10-13 molL-1的溶液中:Ba2+、ClO-、Cl-、NO3-D.能与铝反应放出H2的溶液中:K+、Fe2+、SO42-、Cl-3.(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()。选项粒子组判断和分析ANa+、Al3+、Cl-、NH3H2O不能大量共存,因发生反应:Al3+4NH3H2OAlO2-+4NH4+2H2OBH+、K+、S2O32-、SO42-不能大量共存,因发生反应:2H+S2O32-S+SO2+H2OCNa+、Fe3+、SO42-、H2O2能大量共存,粒子间不反应DH+、Na+、Cl-、MnO4-能大量共存,粒子间不反应4.(2021山东日照
3、高三一模)下列指定反应的离子方程式正确的是()。A.Mg(OH)2固体溶于NH4Cl溶液:Mg(OH)2+2H+Mg2+2H2OB.向漂白粉溶液中通入过量CO2:CO2+H2O+ClO-HCO3-+HClOC.向Na2SO3溶液中通入少量Cl2:SO32-+Cl2+H2O2H+2Cl-+ SO42-D.向NH4HCO3溶液中滴加过量NaOH溶液:NH4+OH-NH3H2O5.(2021甘肃兰州一中质检)X溶液中可能含有下列6种离子中的几种:Fe3+、Fe2+、Na+、NH4+、Cl-、SO42-。某同学为确定其成分,设计并完成以下实验(所加试剂均足量):(1)(2)下列说法正确的是()。A.X
4、溶液中一定存在Na+、SO42-B.X溶液中一定存在NH4+、SO42-,至少含有Fe3+、Fe2+中的一种,可能含有Na+C.取少量X溶液,先加入适量氯水,再加少量KSCN溶液,若溶液呈红色,则含有Fe2+D.X溶液中一定含有Cl-,且c(Cl-)0.1 molL-16.常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是()。A.0.1 molL-1FeSO4溶液:Na+、K+、Cl-、Br-B.滴入酚酞溶液变红色的溶液:K+、Ca2+、HCO3-、CO32-C.加入铁粉放出氢气的溶液:NH4+、Fe3+、ClO-、SO42-D.水电离的c(H+)=110-13 molL-1的溶液:K+、Mg2
5、+、SO42-、F-二、非选择题7.(2021广西桂林质量调研)有一无色溶液,其中可能含有Al3+、Fe2+、Mg2+、Cu2+、Ba2+、K+、Cl-、SO42-、CO32-中的几种,为分析其成分,取此溶液分别进行了三个实验,其操作和有关现象如下。用洁净的铂丝蘸取少量溶液进行焰色反应,透过蓝色钴玻璃观察,火焰呈紫色。取少量原溶液,滴加足量Ba (NO3)2溶液,有白色沉淀产生,再滴加足量的稀硝酸,无气泡产生且沉淀不溶解,过滤得到滤液a。另取少量原溶液,逐滴滴加过量的NaOH溶液,白色沉淀先增多后减少,但不完全溶解。(1)原溶液中一定存在的离子有;一定不存在的离子有。(2)补齐检验溶液中不能确
6、定离子的操作:取少量滤液a,。(3)写出第个实验中白色沉淀减少过程中发生反应的离子方程式:。(4)结合实验,你认为实验室制备Al(OH)3,用可溶性铝盐与(填化学式)反应更佳。8.(2021山东菏泽一中模拟)在化学研究中,往往可以通过观察现象认识物质变化的情况。请分析下列一组有现象变化的化学反应。实验及操作现象装置试管中试剂滴管中试剂饱和Na2SiO3溶液(含2滴酚酞溶液)先滴加1.0 mL 0.5 molL-1 NaOH溶液;再滴加1.5 mL 1.0 molL-1 H2SO4溶液.红色溶液中出现胶状沉淀0.1 molL-1 AlCl3溶液.加碱时;加酸时产生白色沉淀,又逐渐溶解直至消失0.
7、1 molL-1 Fe(NO3)2溶液.加碱时;加酸后得到棕黄色溶液新制饱和氯水.加碱时溶液变为无色;加酸后(1)用离子方程式解释现象中出现胶状沉淀的原因:。(2)中加碱时出现的现象是,用离子方程式解释溶液中产生此现象的原因:。(3)中加碱时出现的现象是。(4)中加酸时出现的现象是,用离子方程式解释产生此现象的原因:。(5)滴加试剂顺序的变化会影响溶液中的现象和发生的反应。请继续分析以下实验。实验及操作现象装置试管中试剂滴管中试剂0.1 molL-1 Fe(NO3)2溶液先滴加1.5 mL 1.0 molL-1 H2SO4溶液;再滴加1.0 mL 0.5 molL-1 NaOH溶液.加酸时溶液
8、有明显现象;加碱后溶液依然没有明显变化探究加酸时Fe(NO3)2溶液中是否发生了反应:向1.0 mL 0.1 molL-1 Fe(NO3)2溶液中,如果溶液变红色,说明溶液中含有Fe3+,证明加酸时溶液中发生了反应。(请将上述操作补充完整)推测溶液中产生Fe3+的可能原因有两种:a.;b.。9.某工业废水中可能含有Na+、Mg2+、Al3+、Fe3+、NH4+、CO32-、SO42-、NO3-中的几种,为确定其成分,设计如下实验:a.取该废水进行焰色反应实验,火焰为黄色;b.另取10 mL该废水加入试管中,加入足量的Ba(NO3)2溶液和稀硝酸,充分反应后过滤得到4.66 g白色沉淀;c.另取
9、10 mL该废水加入试管中,滴加NaOH溶液,产生沉淀的质量随所加NaOH溶液体积的变化关系如下图所示(不考虑沉淀的溶解和损失)。根据上述实验和图表数据回答下列问题:(1)该工业废水中一定不存在的离子有(写离子符号)。(2)c(NaOH)=。(3)NO3-是否存在?(填“存在”“不存在”或“不确定”),理由是。考点规范练4离子反应1.ACa2+与Na+、K+、ClO-、Cl-不能形成沉淀、气体或水,能大量共存,A项正确;在pH=12的溶液中,NH4+与OH-生成NH3H2O,B项错误;H+、NO3-与I-能发生氧化还原反应,C项错误;无色溶液中不能大量存在Cu2+、MnO4-,D项错误。2.C
10、由水电离的c(H+)=110-13molL-1的溶液是酸性或碱性溶液,在酸性溶液中,H+与SiO32-反应生成白色胶状沉淀而不能大量共存,A项错误;能使石蕊呈蓝色的溶液是碱性溶液,OH-与Fe3+反应生成红褐色沉淀而不能大量共存,B项错误;KWc(OH-)=110-13molL-1的溶液是碱性溶液,Ba2+、ClO-、Cl-、NO3-能大量共存,C项正确;能与铝反应放出H2的溶液是酸性或碱性溶液,在碱性溶液中,Fe2+与OH-反应生成白色沉淀而不能大量共存,D项错误。3.BNH3H2O碱性较弱,与Al3+反应只能生成Al(OH)3沉淀,A项错误;酸性条件下,S2O32-能够发生歧化反应生成SO
11、2和S,B项正确;Fe3+对H2O2的分解具有催化作用,C项错误;酸性较强时,MnO4-会氧化Cl-生成Cl2,D项错误。4.BA项,氯化铵溶液溶解少量氢氧化镁固体,反应的离子方程式为2NH4+Mg(OH)2Mg2+2NH3H2O,A项错误;B项,漂白粉溶液中通入过量的CO2,反应的离子方程式为ClO-+CO2+H2OHClO+HCO3-,B项正确;C项,向Na2SO3溶液中通入少量Cl2,正确的离子方程式为3SO32-+Cl2+H2O2HSO3-+2Cl-+SO42-,C项错误;D项,向NH4HCO3溶液中滴加过量NaOH溶液,反应的离子方程式为NH4+HCO3-+2OH-CO32-+NH3
12、H2O+H2O,D项错误。5.B加入过量的盐酸和氯化钡溶液得到沉淀1,该沉淀应为硫酸钡,原溶液中含有硫酸根,且100mL溶液中n(SO42-)=4.66g233gmol-1=0.02mol;X溶液中加入NaOH溶液加热可以生成使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,则该气体为氨气,原溶液中存在铵根,且100mL溶液中n(NH4+)=0.224L22.4Lmol-1=0.01mol;得到的沉淀3在空气中灼烧得到红棕色固体,则该红棕色固体为Fe2O3,n(Fe2O3)=1.60g160gmol-1=0.01mol,说明原溶液中含有Fe3+或Fe2+或二者都有,且n(Fe)=0.02mol;综上所述已经确定1
13、00mL溶液中有0.02molSO42-、0.01molNH4+,还有0.02mol铁元素的离子,无论是Fe2+还是Fe3+,正电荷总数都会超过硫酸根所带负电荷总数,所以溶液中还一定存在氯离子,当只含有Fe2+且不含钠离子时,氯离子的物质的量最少,为0.01mol。A项,不能确定是否含有Na+,A项错误。B项,X溶液中一定存在NH4+、SO42-、Cl-,至少含有Fe3+、Fe2+中的一种,可能含有Na+,B项正确。C项,溶液呈红色,有两种可能,一是原溶液中含有Fe2+,被氯水氧化生成了Fe3+;另一种是原溶液中就存在Fe3+,因此不能判断是否含有Fe2+,C项错误。D项,由上述分析可知n(C
14、l-)至少为0.01mol,溶液体积为100mL,则c(Cl-)0.1molL-1,D项错误。6.A0.1molL-1FeSO4溶液中:Na+、K+、Cl-、Br-、Fe2+、SO42-各离子之间相互不反应,能大量共存,A项符合题意;滴入酚酞溶液变红色的溶液呈碱性,HCO3-不能大量存在,且Ca2+与CO32-反应生成碳酸钙沉淀而不能大量共存,B项不符合题意;加入铁粉放出氢气的溶液呈酸性,ClO-不能大量存在,C项不符合题意;水电离的c(H+)=110-13molL-1的溶液可能为酸性溶液也可能为碱性溶液,酸性条件下F-不能大量存在,碱性条件下Mg2+不能大量存在,D项不符合题意。7.答案(1
15、)K+、SO42-、Al3+、Mg2+Fe2+、Cu2+、Ba2+、CO32-(2)滴加稀硝酸酸化,再滴加几滴硝酸银溶液,若有白色沉淀,则含Cl-;若无白色沉淀产生,则不含Cl-(3)Al(OH)3+OH-AlO2-+2H2O(4)NH3H2O解析(1)有一无色溶液,说明一定没有Cu2+和Fe2+,用洁净的铂丝蘸取少量溶液进行焰色反应,透过蓝色钴玻璃观察,火焰呈紫色,说明有K+;取少量原溶液,滴加足量Ba(NO3)2溶液,有白色沉淀产生,再滴加足量的稀硝酸,无气泡产生且沉淀不溶解,说明有SO42-而没有CO32-,那么溶液中一定没有Ba2+;另取少量原溶液,逐滴滴加过量的NaOH溶液,白色沉淀
16、先增多后减少,但不完全溶解,说明有Al3+和Mg2+。(2)不能确定是否含有氯离子,可滴加稀硝酸酸化,再滴加几滴硝酸银溶液,若有白色沉淀,则含Cl-;若无白色沉淀产生,则不含Cl-。(3)白色沉淀减少是因为氢氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠,反应的离子方程式为Al(OH)3+OH-AlO2-+2H2O。(4)NH3H2O最为合适,因为过量NH3H2O也不会使氢氧化铝溶解。8.答案(1)2H+SiO32-H2SiO3(2)先出现白色沉淀,又逐渐溶解直至消失Al3+3OH-Al(OH)3,Al(OH)3+OH-AlO2-+2H2O(3)先生成白色沉淀,迅速变成灰绿色,最后变成红褐色(4)无色溶液变
17、为浅黄绿色ClO-+Cl-+2H+Cl2+H2O(5)滴加KSCN溶液,没有明显现象,再向其中滴加稀硫酸a.酸性条件下,溶液中的Fe2+被NO3-氧化b.溶液中的Fe2+被空气中的O2氧化解析(2)中加碱时生成白色沉淀氢氧化铝,在过量氢氧化钠作用下氢氧化铝溶解,出现的现象是先产生白色沉淀,又逐渐溶解直至消失,发生反应的离子方程式是Al3+3OH-Al(OH)3,Al(OH)3+OH-AlO2-+2H2O。(3)中加碱时生成氢氧化亚铁,氢氧化亚铁迅速被氧化为氢氧化铁,出现的现象是先生成白色沉淀,迅速变成灰绿色,最后变成红褐色。(4)中加酸时出现的现象是无色溶液变为浅黄绿色,这是因为ClO-+Cl
18、-+2H+Cl2+H2O。(5)探究加酸时Fe(NO3)2溶液中是否发生了反应:向1.0mL0.1molL-1Fe(NO3)2溶液中滴加KSCN溶液,没有明显现象,再向其中滴加稀硫酸,如果溶液变红色,说明溶液中含有Fe3+,证明加酸时溶液中发生了反应。推测溶液中产生Fe3+的可能原因有两种:a.酸性条件下,溶液中的Fe2+被NO3-氧化;b.溶液中的Fe2+被空气中的O2氧化。9.答案(1)Mg2+、Fe3+、CO32-(2)1.0 molL-1(3)存在由题意得,溶液中n(SO42-)=0.02 mol,n(Al3+)=0.01 mol,n(NH4+)=0.01 mol,且含有Na+,根据溶
19、液呈电中性可知,溶液中一定含有NO3-解析由a知一定含有Na+;由b知沉淀一定是硫酸钡,因此一定存在SO42-,SO42-的物质的量是4.66g233gmol-1=0.02mol;根据c对应的图像可知开始即产生沉淀,达到最大值后沉淀不变化,这说明还含有NH4+,最后沉淀完全消失,所以沉淀一定是氢氧化铝,即一定存在铝离子,不存在镁离子、铁离子和碳酸根离子。氢氧化铝沉淀的最大值是0.78g,其物质的量是0.01mol,则10mL废水中Al3+消耗氢氧化钠0.03mol,沉淀铝离子消耗氢氧化钠溶液30mL,则氢氧化钠的物质的量浓度是0.03mol0.03L=1.0molL-1;与NH4+反应消耗的氢氧化钠溶液为10mL,即消耗NaOH的物质的量是0.01mol,则NH4+是0.01mol。(1)根据以上分析可知该工业废水中一定不存在的离子有Mg2+、Fe3+、CO32-。(3)由题意得,溶液中n(SO42-)=0.02mol,n(Al3+)=0.01mol,n(NH4+)=0.01mol,且含有Na+,根据溶液呈电中性可知,溶液中一定含有NO3-。