1、第 3 讲 离子反应一、小题对点练一、离子方程式的正误判断1下列离子方程式书写正确的是()。A向澄清石灰水中滴入少量 Ca(HCO3)2：Ca22HCO3 2OH=CaCO3CO23 2H2OB已知 Ka(HClO)Ka2(H2CO3)：则有 2ClOCO2(少量)H2O=CO23 2HClOC金溶于王水生成 AuCl4 离子和 NO：Au4H4ClNO3=AuCl4 NO2H2OD向硫酸铝铵溶液中滴加少量 Ba(OH)2 溶液：NH4 Al32SO24 2Ba25OH=AlO2 2BaSO4NH3H2O2H2O解析 选项 A 中不论谁的量不足，溶液中的 Ca2始终是足量的，因此产物中不可能有
2、 CO23，A 错。由于 HClO 的电离常数大于 H2CO3 的二级电离常数，因此 HCO3 和 ClO不能发生反应，即不管 CO2 是少量还是足量，离子方程式都应为 ClOCO2H2O=HCO3 HClO，B 错。根据反应信息三大守恒可推知 C正确。选项 D 中明确指出 Ba(OH)2 溶液少量，则离子方程式中不可能出现 AlO2，而应生成 Al(OH)3，D 错。答案 C2(2014黄石模拟)下列离子方程式正确的是()。选项实验操作离子方程式A在铁和铝混合物中加入足量氢氧化钠溶液，过滤除去铝2Al2OHH2O=2AlO22H2B用盐酸洗涤试管中的氢氧化铜OHH=H2OC在氯化铝溶液中滴加
3、偏铝酸钾溶液Al33AlO2 6H2O=4Al(OH)3D用石灰乳与碳酸钠溶液反应制少量氢氧化钠Ca2CO23=CaCO3解析 A 项，离子方程式未配平，错误；B 项，氢氧化铜难溶于水，不可拆成离子形式，错误；D 项，石灰乳中氢氧化钙为微溶物质，应写化学式，正确的离子方程式为 Ca(OH)2CO23=CaCO32OH，错误。答案 C3(2014太原调研)实验室制备下列气体的离子方程式正确的是()。A用氯化铵与熟石灰混合加热制氨气：NH4 OH=NH3H2OB铜与浓硝酸反应制二氧化氮：Cu4H2NO3=Cu22NO22H2OC软锰矿与浓盐酸反应制氯气：MnO24H2Cl=Mn2Cl22H2OD用
4、硫化亚铁与稀硫酸反应制硫化氢：S22H=H2S解析 固体氯化铵与熟石灰的反应，不能写离子方程式，A 错误；二氧化锰与浓盐酸反应需要加热，C 错误；硫化亚铁为难溶物不能拆写成的离子形式，正确的离子方程式为 FeS2H=Fe2H2S，D 错误。答案 B4下列反应的离子方程式书写正确的是()。A向 Al2(SO4)3 溶液中加入过量氨水：Al33NH3H2O=Al(OH)33NH4B将 Fe(OH)2 溶于过量的稀硝酸：Fe(OH)22H=Fe22H2OC用 NaClO 溶液吸收过量的 SO2：ClOSO2H2O=HSO3 HClOD向(CH3COO)2Ba 溶液中加入硫酸：Ba2SO24=BaSO
5、4解析 氢氧化铝不能溶于过量的氨水，A 正确；硝酸具有强氧化性可将 Fe2氧化为 Fe3，B 错误；次氯酸根可将4 价的硫元素氧化为6 价，C 错误；醋酸根离子与氢离子可生成弱电解质醋酸，D 错误。答案 A二、离子共存5(2014泉州四校二模)常温下，下列溶液中可能大量共存的离子组是()。Ac(H)11012 molL1 的溶液中：AlO2、S2、PO34、NaB加入金属镁能产生 H2 的溶液中：Na、HCO3、SO24、Al3C能使 Al 溶解产生 H2 的溶液中：NH4、Na、SiO23、CO23D含有大量 Fe2的溶液中：K、Mg2、ClO、SO24解析 c(H)11012molL1 时
6、溶液为碱性，四种离子能够大量共存，A 项正确；加入金属镁能产生 H2 的溶液为酸性溶液，H与 HCO3 生成弱电解质H2CO3，且 Al3与 HCO3 因发生水解相互促进反应不能大量共存，B 项错误；能够使 Al 溶解产生氢气的溶液可能为酸性溶液(SiO23、CO23 不能大量共存)，也可能是碱性溶液(NH4 不能大量共存)，C 项错误；Fe2与 ClO因发生氧化还原反应而不能大量共存，D 项错误。答案 A6(2014太原统考)向含有下列各组离子的溶液中通入相应气体后，能大量共存的是()。A通入 NO2：Na、Fe2、Cl、SO24B通入 NH3：AlO2、NH4、Na、NO3C通入 Cl2：
7、K、NH4、I、ClD通入 CO2：Na、K、NO3、SiO23解析 本题考查有限制条件下的离子共存问题。A 项通入 NO2 生成硝酸，Fe2被氧化；C 项通入 Cl2，I被氧化；D 项通入 CO2，生成的 H2CO3 会与 SiO23反应生成硅酸沉淀。答案 B7(2014郑州质检)某溶液中加入铝片有氢气产生，则在该溶液中一定能大量共存的离子组是()。ACl、NO3、Ba2、Ca2BSO24、CH3COO、Al3、Mg2CNa、K、SO24、ClDNH4、Ba2、Cl、HCO3解析 加入铝片有氢气产生，原溶液可能是强碱性溶液，也可能是酸性溶液。A 项，在有 NO3 存在的酸性溶液中，加入 Al
8、 反应不能生成 H2；B、D 项中离子在酸性或强碱性条件下均不能大量共存；C 项中四种离子无论在强碱性还是酸性溶液中均能大量共存。答案 C8下列离子在指定溶液中一定能大量共存的一组是()。A使甲基橙显红色的溶液中：I、Cl、NO3、NaB含大量 Fe3的溶液中：Cl、Na、SO24、AlO2C常温下，KWcOH0.1 molL1 的溶液中：Na、K、SiO23、NO3D在饱和(NH4)2SO4 溶液中：K、HCO3、Na、Cl解析 选项 A 中，能使甲基橙显红色的溶液呈酸性，因在酸性溶液中 I和 NO3将发生氧化还原反应而不能大量共存。选项 B 中，Fe3和 AlO2 发生水解相互促进反应而不
9、能大量共存。选项 C 中，KWcOHc(H)0.1 molL1 的溶液显强酸性，SiO23 不能大量存在。选项 D 中，NH4 和 HCO3 虽然能相互促进水解，但不能完全水解，在溶液中四种离子是可以大量共存的。答案 D三、离子推断9水溶液 X 中只可能溶有 K、Mg2、Al3、AlO2、SiO23、SO23、CO23、SO24 中的若干种离子。某同学对该溶液进行了如下实验：下列判断正确的是()。A气体甲一定是纯净物B沉淀甲是硅酸和硅酸镁的混合物CK、AlO2 和 SiO23 一定存在于溶液 X 中DCO23 和 SO24 一定不存在于溶液 X 中解析 加入过量盐酸有气体生成，则 X 中至少含
10、有 SO23、CO23 中的一种，有沉淀甲生成则溶液 X 中一定含有 SiO23，有 SiO23 则一定不含 Mg2、Al3；无色溶液甲加入过量氨水有白色沉淀乙生成，白色沉淀乙一定是 Al(OH)3，则溶液 X 中一定含有 AlO2，根据电荷守恒，溶液中一定含有阳离子，则只能为 K，SO24 不能确定是否含有，故 C 项正确。答案 C10某溶液中可能含有 H、NH4、Mg2、Al3、Fe3、CO23、SO24、NO3 中的几种。若加入锌粒，产生无色无味的气体；若加入 NaOH 溶液，产生白色沉淀，且产生的沉淀量与加入 NaOH 的物质的量之间的关系如图所示。则下列说法正确的是()。A溶液中的阳
11、离子只有 H、Mg2、Al3B溶液中 n(NH4)0.2 molC溶液中一定不含 CO23，可能含有 SO24 和 NO3Dn(H)n(Al3)n(Mg2)111解析 由知溶液中一定含有 H，一定没有 CO23、NO3，由知溶液中一定含有 Mg2、Al3，由图像可知溶液中还一定含有 NH4，且 n(NH4)0.7 mol0.5 mol0.2 mol，n(H)0.1 mol，n(Al3)0.8 mol0.7 mol0.1 mol，沉淀Al3、Mg2共消耗 0.4 mol OH，其中沉淀 Al3消耗 0.3 mol OH，沉淀 Mg2消耗 0.1 mol OH，根据 Mg22OH，可得 n(Mg2
12、)0.05 mol，故只有选项 B正确。答案 B11某无色溶液中可能含有：Na、Ba2、Cl、Br、SO23、SO24 中的一种或几种，依次进行下列实验，且每步所加试剂均过量，观察到的现象如下：步骤操作现象(1)用 pH 试纸检验溶液的 pH 大于 7(2)向溶液中滴加氯水，再加入 CCl4 振荡，静置CCl4 层呈橙色(3)向(2)所得的溶液中加入 Ba(NO3)2 溶液和稀 HNO3有白色沉淀产生(4)将(3)中的溶液过滤，向滤液中加入AgNO3 溶液和稀 HNO3有白色沉淀产生下列结论正确的是()。A肯定含有的离子是B肯定没有的离子是C可能含有的离子是D不能确定的离子是解析 由(1)可知
13、溶液显碱性，肯定有 SO23(水解使溶液显碱性)，故肯定没有Ba2，则肯定有 Na；由(2)可知一定有 Br；由(3)可确定有 SO24，但无法确定原溶液中是否有 SO24，因为(2)加入了氯水，可将 SO23 氧化成 SO24，同时生成了 Cl，所以通过(4)无法确定是否有 Cl。答案 A二、大题冲关练12小军同学对 SO2 分别与 BaCl2 溶液、Ba(OH)2 溶液的反应进行实验探究。(1)少量的 SO2 通入 Ba(OH)2 溶液中反应的离子方程式为_，过量的 SO2通入 Ba(OH)2 溶液中反应的离子方程式为_。(2)在 BaSO3 中加入盐酸后反应的离子方程式为_，加入稀硝酸后
14、反应的离子方程式为_。(3)小军同学将 SO2 通入 BaCl2 溶液中，出现了异常现象，看到了少量的白色沉淀，为探究该白色沉淀的成分，他设计了如下实验流程：所得悬浊液 操作白色沉淀 加试剂A观察现象并判断则操作的名称为_，试剂 A 的化学式为_。(4)实验表明，小军加入试剂 A 后，白色沉淀未见溶解，则该白色沉淀的成分是_(填化学式)，则产生该白色沉淀的离子方程式是_。解析(1)少量的 SO2 通入 Ba(OH)2 溶液中，发生反应：SO2Ba22OH=BaSO3H2O，过量的 SO2 通入 Ba(OH)2 溶液中可以理解为生成的 BaSO3与 SO2、H2O 继续反应：BaSO3SO2H2
15、O=Ba22HSO3，将两个离子方程式叠加得到的总离子方程式为 SO2OH=HSO3。(2)盐酸的酸性比亚硫酸的酸性强，BaSO3 与盐酸反应能生成亚硫酸(分解放出 SO2)；硝酸有强氧化性，能将 SO23 氧化为 SO24。(3)加入试剂 A 的目的是排除 BaSO3 的干扰，所以不能是 HNO3、H2SO4，可以是稀盐酸。(4)白色沉淀不溶解，说明白色沉淀是 BaSO4，原因是 2SO22Ba2O22H2O=2BaSO44H。答 案 (1)SO2 Ba2 2OH=BaSO3 H2O SO2 OH=HSO3 (2)BaSO32H=Ba2H2OSO2 3BaSO32H2NO3=3BaSO4H2
16、O 2NO (3)过 滤 HCl (4)BaSO4 2SO2 2Ba2 O2 2H2O=2BaSO44H13A、B、C、D 四种可溶的化合物(所含离子各不相同)，分别由阳离子Na、Mg2、Al3、Ba2和阴离子 OH、Cl、SO24、CO23 两两组合而成。为了确定这四种化合物的成分，某同学进行了如下实验操作：将四种化合物各取适量配成溶液，分别装入四支试管。把 A 溶液分别滴入另外三种溶液中，记录实验现象如下：B 溶液滴入A溶液白色沉淀再加A溶液沉淀不溶解C 溶液滴入A溶液白色沉淀再加A溶液沉淀不溶解D 溶液滴入A溶液白色沉淀再加A溶液沉淀部分溶解向 B 溶液中滴入 D 溶液，无明显实验现象。
17、请回答下列问题：(1)写出它们的化学式：A_；B_；C_；D_；(2)上述的第三次实验，再加入 A，沉淀部分溶解的离子方程式为_。(3)若向 C 溶液中滴入 D 溶液，可能出现的实验现象是_。用离子方程式表示其原因：_。解析 分析 4 种阳离子和 4 种阴离子之间的关系可知：CO23 只能与 Na结合成Na2CO3，则 OH只能与 Ba2结合成 Ba(OH)2。对照实验可知 A 为 Ba(OH)2，D 溶液中生成的白色沉淀再加 Ba(OH)2 溶液后沉淀部分溶解，说明 D 是Al2(SO4)3。根据实验可确定 B 是 MgCl2，则 C 是 Na2CO3。(3)中 CO23 与 Al3发生水解
18、相互促进反应生成气体和沉淀。答案(1)Ba(OH)2 MgCl2 Na2CO3 Al2(SO4)3(2)Al(OH)3OH=AlO2 2H2O(3)冒出大量气泡，同时生成白色沉淀2Al33CO23 3H2O=2Al(OH)33CO214有 A、B、C、D、E 五种常见化合物，都是由下表中的离子形成：阳离子KNaCu2Al3阴离子SO24HCO3NO3OH为了鉴别上述化合物，分别完成以下实验，其结果是：将它们溶于水后，D 为蓝色溶液，其他均为无色溶液；将 E 溶液滴入 C 溶液中出现白色沉淀，继续滴加，沉淀溶解；进行焰色反应，仅有 B、C 为紫色(透过蓝色钴玻璃)；在各溶液中加入硝酸钡溶液，再加
19、过量稀硝酸，只有 A 中放出无色气体，只有 C、D 中产生白色沉淀；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：(1)写出 B、D 的化学式：B：_、D：_。(2)写出 A 溶液与 E 溶液反应的离子方程式：_。(3)C 常用作净水剂，用离子方程式表示其净水原理：_。(4)在 A 溶液中加入少量澄清石灰水，其离子方程式为_。(5)向 C 溶液中加入过量 E 溶液，反应的离子方程式为_。(6)向 100 mL 1.0 molL1 C 溶液中加入 1.0 molL1 E 溶液，若要使生成沉淀质量最大，则加入 E 的体积为_mL。解析 实验说明 D 中含有 Cu2；实验说明 C 中
20、含有 Al3，E 中含有OH；实验说明 B、C 中含有 K；实验说明 A 中含有 HCO3，C、D 中含有 SO24；实验说明 B、D 之间不发生反应。综合上述分析可知，A 是 NaHCO3，B 是 KNO3，C 是 KAl(SO4)2，D 是 CuSO4，E 是 NaOH。(6)KAl(SO4)2 与 NaOH的物质的量之比为 13 时，生成 Al(OH)3 沉淀的质量最大，KAl(SO4)2 的物质的量是 0.1 mol，则 NaOH 的物质的量是 0.3 mol，所以其体积是 300 mL。答案(1)KNO3 CuSO4(2)HCO3 OH=CO23 H2O(3)Al33H2OAl(OH
21、)3(胶体)3H(4)2HCO3 Ca22OH=CaCO32H2OCO23(5)Al34OH=AlO2 2H2O(6)30015(2014成都诊断)某化学研究性学习小组对某无色水样的成分进行检验，已知该水样中只可能含有 K、Mg2、Fe3、Cu2、Al3、Ag、Ca2、CO23、SO24、Cl中的若干种离子。该小组同学取 100 mL 水样进行实验，向水样中先滴加硝酸钡溶液，再滴加 1 molL1 的硝酸，实验过程中沉淀质量的变化情况如图所示：(1)水样中一定含有的阴离子是_，其物质的量浓度之比为_。(2)写出 BC 段所表示反应的离子方程式：_。(3)由 B 点到 C 点变化过程中消耗硝酸的
22、体积为_。(4)试根据实验结果推断 K是否存在？_(填“是”或“否”)；若存在，K的物质的量浓度 c(K)的范围是_。(若 K不存在，则不必回答该问)(5)设计简单实验验证原水样中可能存在的离子：_。(写出实验步骤、现象和结论)解析 该水样为无色溶液，所以 Fe3、Cu2不存在；根据图像知，加入硝酸钡溶液产生沉淀，加入稀硝酸，沉淀部分溶解，所以，原水样中一定含有 SO24、CO23。又因为 Al3与 CO23 发生水解相互促进反应，CO23 与 Ag、Ca2、Mg2发生反应生成沉淀不能大量共存，所以，Al3、Ag、Ca2、Mg2不存在。n(SO 24)n(BaSO4)2.33 g233 gmo
23、l1 0.01 mol；n(CO 23)n(BaCO3)6.27 g2.33 g197 gmol1 0.02 mol，cSO24 cCO23 12。原溶液中可能含有 Cl，根据电解质溶液呈电中性原则，阳离子 K肯定存在。根据电荷守恒有 0.01 mol20.02 mol2n(Cl)n(K)，推知：n(K)0.06 mol，则 c(K)0.06 mol0.1 L 0.6 molL1。答案(1)SO24、CO23 12(2)BaCO32H=Ba2CO2H2O(3)40 mL(4)是 c(K)0.6 molL1(5)取少量水样于试管中，向试管中加入过量的硝酸钡溶液和稀硝酸，待沉淀完全和没有气泡生成后，向上层清液中滴加适量硝酸银溶液，若产生白色沉淀，则原水样中含 Cl，若没有白色沉淀，则原水样中不含 Cl