1、专题四离子反应时间：45分钟满分：100分一、选择题(本大题共10小题，每小题6分，共60分)1(2019年高考课标全国卷)离子交换法净化水过程如图所示。下列说法中错误的是()A经过阳离子交换树脂后，水中阳离子的总数不变B水中的NO3 、SO42、Cl通过阴离子树脂后被除去C通过净化处理后，水的导电性降低D阴离子树脂填充段存在反应HOH=H2O解析：离子交换树脂净化水的原理是：当含有Na、Ca2、Mg2等阳离子及SO42、Cl、NO3等阴离子的原水通过阳离子交换树脂时，水中的阳离子为树脂所吸附，而树脂上可交换的阳离子H则被交换到水中，并和水中的阴离子组成相应的无机酸；当含有无机酸的水再通过阴离
2、子交换树脂时，水中的阴离子也为树脂所吸附，树脂上可交换的阴离子OH也被交换到水中，同时与水中的H离子结合成水。A根据电荷守恒可知经过阳离子交换树脂后，水中阳离子总数增加，A错误；B.根据以上分析可知水中的SO42、Cl、NO3等阴离子通过阴离子交换树脂被除去，B正确；C.通过净化处理后，溶液中离子的浓度降低，导电性降低，C正确；D.根据以上分析可知阴离子交换树脂填充段存在反应HOH=H2O，D正确。答案：A2(2019年四川广安高三月考)已知：SO32I2H2O=SO422H2I，某溶液中可能含有I、NH4、Cu2、SO32，向该无色溶液中加入少量溴水，溶液仍呈无色，则下列判断正确的是()A肯
3、定不含I B肯定不含NH4C可能含有SO32 D可能含有I解析：据题给方程式确定还原性：SO32I。其溶液呈无色，则Cu2一定不存在，由于SO32还原性强，首先被Br2氧化成SO42，若Br2过量会继续氧化I生成I2，致使溶液呈黄色，则根据溶液颜色未变，确定SO32一定存在，I可能存在，根据电荷守恒，溶液中的阳离子只能为NH4，则NH4一定存在，故D正确。答案：D3(2019年江苏四市模拟)下列指定反应的离子方程式正确的是()A用过氧化氢从酸化的海带灰浸出液中提取碘：2IH2O2=I22OHB过量的铁粉溶于稀硝酸：Fe4HNO3=Fe3NO2H2OC用Na2S2O3溶液吸收水中的Cl24Cl2
4、S2O325H2O=10H2SO428ClD向NaAlO2溶液中通入过量CO22AlO2CO23H2O=2Al(OH)3CO32解析：A.用过氧化氢从酸化的海带灰浸出液中提取碘，反应的离子方程式为：2IH2O22H=I22H2O，选项A错误；B.过量的铁粉溶于稀硝酸，反应的离子方程式为：3Fe8H2NO3=3Fe22NO4H2O，选项B错误；C.用Na2S2O3溶液吸收水中的Cl2，反应的离子方程式为：4Cl2S2O325H2O=10H2SO428Cl，选项C正确；D.向NaAlO2溶液中通入过量CO2，反应的离子方程式为：AlO2CO22H2O=Al(OH)3HCO3，选项D错误。答案：C4
5、水溶液中可能存在Na、Al3、Fe2、NH4、NO3、CO32、SO42中的若干种离子，且存在的各离子具有相同的物质的量，某同学对该溶液进行如下实验：下列判断正确的是()A气体A一定是CO2，气体B一定是NH3B白色沉淀一定是Al(OH)3C溶液中一定存在Al3、Fe2、NO3、NH4D溶液中一定不存在大量Na解析：根据题给信息，反应生成有色沉淀，故一定有Fe2，则溶液中不含有CO32，加入盐酸反应放出气体，则一定含有NO3，气体A为NO，A错误。加入过量氢氧化钡，产生气体B，说明溶液中含有NH4；溶液中通入二氧化碳，产生了白色沉淀，沉淀中含有碳酸钡，故白色沉淀不一定是氢氧化铝，原溶液中不一定
6、含有Al3，B、C均错误。根据电荷守恒，且各离子的物质的量相同，溶液中含有SO42，一定不含Na，D正确。答案：D5(2019年河北武邑调研)工业上常利用反应Cr2O7nCH3OHHCr3CO2H2O(未配平)来测定工业甲醇中甲醇的含量，下列说法中正确的是()A溶液的颜色从灰绿色变为橙色BCr2O7n发生氧化反应C若配平后Cr3和CO2的化学计量数比为21，则Cr2O7n中的n2D若有3.2 g CH3OH参加反应，则转移的电子数为6.021022解析：A.根据反应方程式可知，Cr3为灰绿色，是生成物，溶液的颜色应该变成灰绿色，故A错误；B.反应中CH3OH中C元素的化合价由2价升高到4价，被
7、氧化，则Cr2O7n发生还原反应，故B错误；C.若配平后Cr3和CO2的化学计量数比为21，假设生成二氧化碳为1 mol，则转移6 mol电子，根据得失电子守恒，Cr2O7n中Cr元素的化合价为6价，因此n2，故C正确；D.3.2 g CH3OH的物质的量为0.1 mol，则转移的电子0.6 mol，数目为0.66.021023，故D错误。答案：C6(2019年江西新余一中高三二测)含有下列各组离子的溶液中，通入(或加入)过量的某种物质后仍能大量共存的是()AH、Ba2、Fe3、NO3，通入SO2气体BAlO2、Na、Br，、SO42，通入CO2气体CCa2、Cl，、K、H，通入CO2气体DH
8、CO3、Na、I，、HS，加入AlCl3溶液解析：SO2气体与硝酸发生氧化还原反应，故A错误；AlO2与CO2反应生成氢氧化铝沉淀，故B错误；含Ca2、Cl，、K、H的溶液中，通入过量CO2气体后仍能大量共存，故C正确；Al3与HCO3发生相互促进的水解反应生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳，故D错误。答案：C7(2019年安徽蚌埠高三质量监测)下列反应的离子方程式书写正确的是()A少量的CO2通入到“84”消毒液中：CO2H2O2ClO=HClOCO32B用酸化的硝酸铁溶液腐蚀铜箔：2Fe3Cu=2Fe2Cu2CFeO和稀硝酸反应：FeO2H=Fe22H2OD向0.5molL1KAl(SO4)2溶液
9、中滴入0.5molL1Ba(OH)2溶液使SO42恰好完全沉淀：2Ba24OHAl32SO42=2BaSO4AlO22H2O解析：A.酸性强弱的顺序是H2CO3HClOHCO3，所以少量的CO2通入到84消毒液中，生成的是HCO3，A项错误；B.酸化的硝酸铁溶液中，相当于有了HNO3，由于HNO3的氧化性强于Fe3，所以首先发生反应：3Cu8H2NO3=3Cu22NO4H2O，B项错误；C.生成的Fe2还会被稀硝酸氧化为Fe3，C项错误；D.设KAl(SO4)2为1 mol，则沉淀2 mol SO42需要Ba(OH)2 2 mol，同时带来4 mol OH，而4 mol OH与溶液中的1 mo
10、l Al3恰好完全反应生成AlO2，D项正确。答案：D8(2019年湖北荆门模拟)在混合体系中，确认化学反应先后顺序有利于问题的解决，下列反应先后顺序判断正确的是()A在含等物质的量的FeBr2、FeI2的溶液中缓慢通入Cl2I、Br、Fe2B在含等物质的量的Fe3、Cu2、H的溶液中加入ZnFe3、Cu2、H、Fe2C在含等物质的量的Ba(OH)2、KOH的溶液中通入CO2KOH、Ba(OH)2、BaCO3、K2CO3D在含等物质的量的AlO2、OH、CO32的溶液中，逐滴加入盐酸：AlO2、Al(OH)3、OH、CO32解析：考查学生化学反应的先后知识，注意离子的氧化性、还原性顺序是解题关
11、键。还原性：IFe2Br，氧化性顺序是：Fe3Cu2HFe2。多种离子均会发生反应时，先发生反应的反应产物与其他物质能大量共存。A在含等物质的量的FeBr2、FeI2的溶液中缓慢通入Cl2，氯气具有氧化性，先和还原性强的离子反应，离子的还原性顺序：IFe2Br，故A错误；B.在含等物质的量的Fe3、Cu2、H的溶液中加入Zn，金属锌先是和氧化性强的离子之间反应，离子的氧化性顺序是：Fe3Cu2HFe2，故B正确；C.在含等物质的量的Ba(OH)2、KOH的溶液中通入CO2，先是和Ba(OH)2之间反应，其次是氢氧化钾，再是和碳酸盐之间反应，故C错误；D.在含等物质的量的AlO2、OH、CO32
12、溶液中，逐滴加入盐酸，氢离子先是和氢氧根之间发生中和反应，故D错误。答案：B9(2019年北京市西城区高三模拟)下列化学用语对事实的表述正确的是()A醋酸电离：CH3COOH=CH3COOHBNa2O2与CO2反应提供O2Na2O2CO2=Na2CO3O2CNO2与水反应制硝酸：NO2H2O=HNO3DNaOH溶液除去铝表面的氧化膜：Al2O32OH=2AlO2H2O解析：A.醋酸为弱酸，应该用，电离方程式：CH3COOHCH3COOH，故A错误；B.方程式未配平，反应的化学方程式应该为2Na2O22CO2=2Na2CO3O2，故B错误；C.二氧化氮与水反应生成硝酸与NO，反应方程式为：3NO
13、2H2O=2HNO3NO，故C错误；D.用NaOH溶液除去铝表面的氧化膜，Al2O3与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和水，该反应的离子方程式为：Al2O32OH=2A1O2H2O，故D正确。答案：D10(2019年西安高三上学期大联考)某溶液中，若忽略水的电离，只含有下表中所示的四种离子，则表中X离子种类及其个数b为()离子种类NaAl3ClX个数2aaabA.NH4、4a BSO42、2aCOH、4a DCO32、2a解析：因为溶液中含Al3，根据离子共存的原则，溶液一定不存在OH、CO32。根据溶液中电荷守恒，另一种阴离子所带的电荷数为n(Na)3n(Al3)n(Cl)2a3aa4a，B项符
14、合题意。答案：B二、非选择题(共40分)11(13分)有一未知的无色溶液，可能含有以下离子中的若干种(忽略由水电离产生的H、OH)：H、NH4、K、Mg2、Al3、Fe3、Cu2、NO3、CO32、SO42，现取两份100 mL溶液进行如下实验：第一份加入足量的BaCl2溶液后，有白色沉淀产生，经洗涤、干燥后，称量沉淀质量为4.66 g；第二份逐滴滴加NaOH溶液，测得沉淀的物质的量与NaOH溶液的体积关系如图所示。根据上述实验事实，回答以下问题：(1)该溶液中一定不存在的阳离子有_和_。(2)在实验中，NaOH溶液滴至bc段过程中发生的离子反应方程式为_；NaOH溶液的浓度为_(用字母c、d
15、表示)；(3)原溶液确定含有Mg2、Al3、H，其物质的量之比n(Mg2)n(Al3)n(H)为_；(4)原溶液中NO3的浓度为c(NO3)，则c(NO3)的取值范围_。解析：溶液是无色溶液，因此不含有Fe3、Cu2，根据图像可知0a：没有沉淀产生，发生HOH=H2O，溶液中含有H，不存在CO32。cd：沉淀质量减少，发生Al(OH)3OH=AlO22H2O，说明原溶液中含有Al3，bc之间沉淀质量不变，说明原溶液中含有NH4，沉淀质量最终没有完全消失，说明原溶液中含有Mg2。根据图像可知氢氧化镁是0.01 mol，则氢氧化铝是0.02 mol0.01 mol0.01 mol。根据中产生白色沉
16、淀，说明含有SO42，根据硫原子守恒可知n(SO42)4.66 g233 g/mol0.02 mol，根据电荷守恒可知一定存在硝酸根离子，钾离子不能确定。(1)根据以上分析可知该溶液中一定不存在的阳离子有Fe3、Cu2。(2)在实验中，NaOH溶液滴至bc段过程中发生的离子反应方程式为NH4OH=NH3H2O；溶解氢氧化铝消耗氢氧化钠溶液的体积是(dc)mL，根据Al(OH)3OH=AlO22H2O可知消耗氢氧化钠是0.01mol，因此NaOH溶液的浓度为10/(dc) molL1；(3)根据图像可知中和离子消耗氢氧化钠溶液的体积与溶解氢氧化铝消耗氢氧化钠溶液的体积相等，所以氢离子的物质的量与
17、氢氧化铝的物质的量相等，则根据原子守恒可知原溶液中n(Mg2)：n(Al3)：n(H)111；(4)n(Mg2)0.01 mol，n(Al3)0.01 mol，n(H)0.01 mol，根据图像中铵根离子消耗氢氧化钠溶液的体积可知n(NH4)0.03 mol，n(SO42)4.66 g233 g/mol0.02 mol，阴阳离子电荷不守恒，阴离子的电荷数小于阳离子，说明含有NO3，浓度为c(NO3)0.5 molL1，溶液中可能含有K，因此c(NO3)0.5 molL1。答案：(1)Fe3Cu2(2)NH4OH=NH3H2O10/(dc)molL1(3)111(4)c(NO3)0.5 molL
18、112(13分)在Na浓度为0.5 molL1的某澄清溶液中，还可能含有下表中的若干种离子：阳离子K、Ag、Mg2、Ba2阴离子NO3、CO32、SiO32、SO42取该溶液100 mL进行如下实验(气体体积在标准状况下测定)：序号实验内容实验结果向该溶液中加入足量稀HCl产生白色沉淀并放出0.56 L气体将的反应混合液过滤，对沉淀洗涤、灼烧至恒重，称量所得固体质量固体质量为2.4 g在的滤液中滴加BaCl2溶液无明显现象试回答下列问题：(1)实验能确定一定不存在的阳离子是_。(2)实验中生成沉淀的离子方程式为_。(3)通过实验、和必要计算，填写下表中阴离子的浓度(能计算出的，填写计算结果，一
19、定不存在的离子填“0”，不能确定是否存在的离子填“？”)阴离子NO3CO32SiO32SO42molL1_(4)判断K是否存在_(填“是”或“否”)，若存在求其最小浓度，若不存在说明理由_。解析：(1)实验I：向该溶液中加入足量稀HCl，产生白色沉淀并放出0.56L气体，则溶液中一定有SiO32、CO32，Ag、Mg2、Ba2都不能与SiO32、CO32大量共存，所以该实验可确定一定不存在的阳离子是Ag、Mg2、Ba2。(2)由已知及上述分析，实验I得到的白色沉淀应该是H2SiO3或H4SiO4，故生成沉淀的离子方程式为SiO322H=H2SiO3(或SiO322HH2O=H4SiO4)。(3
20、)标准状况下0.56 L CO2的物质的量为0.025 mol，根据C原子守恒，则原溶液中CO32的物质的量浓度为0.025 mol0.1 L0.25 molL1；实验所得固体是SiO2，质量为2.4 g，物质的量是2.4 g60 gmol10.04 mol，根据Si原子守恒可知原溶液中SiO32的物质的量浓度为0.04 mol0.1 L0.4 molL1；由实验可得，溶液中一定不存在SO42；已确定存在的阴离子为：0.25 molL1CO32、0.4 molL1 SiO32，已知的阳离子为：0.5 molL1 Na，根据电荷守恒，一定存在K，不确定是否存在NO3。(4)由上述分析知，一定存在
21、K，若不存在NO3时K浓度最小，由电荷守恒可得c(K)c(Na)2c(CO32)2c(SiO32)，即c(K)0.5 molL120.25 molL120.4 molL1，解得c(K)0.8 molL1。答案：(1) Ag、Mg2、Ba2(2) SiO322H=H2SiO3(3) ？0.250.40(4) 是其最小浓度为0.8 mol/L13(14分)某强酸性溶液X中含有Ba2、Al3、NH4、Fe2、Fe3、CO32、SO32、SO42、Cl、NO3中的一种或几种，取该溶液进行连续实验，实验过程如下：(已知气体D在常温常压下呈红棕色) (1)上述离子中，溶液X中除H外肯定还含有的离子是_，一
22、定不含的离子是_，不能确定是否含有的离子是_，检验其中阳离子的方法是_。 (2)沉淀G的化学式为_。 (3)写出生成A的离子方程式：_。 (4)写出溶液H中通入过量CO2的离子方程式：_。解析：由于H会与 SO32、CO32反应，该强酸性溶液必无SO32、CO2；加入过量Ba(NO3)2后产生沉淀，则溶液中必有SO42，说明原溶液中不含Ba2；溶液中加入过量NaOH后产生气体，则含NH4；得到的溶液再通入过量CO2又得到沉淀，由Al的化合物间的转化关系可知溶液中必有Al3；气体D在常温常压下呈红棕色，可推知由于加入Ba(NO3)2后产生NO 气体，说明溶液中有还原性物质，即含有Fe2，原溶液中
23、不含有NO3；(1)综合以上分析可知，溶液X中除H外肯定还含有的离子是Al3、NH4、Fe2、SO42；一定不含的离子是CO32、SO32、NO3、Ba2 ；不能确定是否含有的离子是Fe3、Cl ；检验Fe3的方法为：取少量X溶液放在试管中，加入几滴KSCN，溶液不变红色说明无Fe3。(2)原溶液中含有H、Al3、NH4、Fe2、SO42，加入硝酸钡后，Fe2被硝酸氧化为铁离子，硫酸根离子与钡离子生成硫酸钡沉淀过滤除去；因此剩余的滤液中加入过量的氢氧化钠溶液，生成红褐色沉淀氢氧化铁，因此沉淀G的化学式为Fe(OH)3。(3)结合以上分析可知，Fe2被硝酸氧化为铁离子，离子方程式： 3Fe24HNO3=3Fe3NO2H2O。(4)溶液H中含有偏铝酸根离子，通入过量CO2，反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠，离子方程式：AlO22H2OCO2=Al(OH)3HCO3。答案：(1)Al3、NH4、Fe2、SO42；CO32、SO32、NO3、Ba2；Fe3 、Cl；取少量X溶液放在试管中，加入几滴KSCN，溶液不变红色说明无Fe3。(2)Fe(OH)3(3)3Fe24HNO3=3Fe3NO2H2O(4)AlO22H2OCO2=Al(OH)3HCO3