1、专项提能特训1离子反应的实际应用一、选择题：每小题有一个或两个选项符合题意。1(2020延安统考)某试液中只能含有K、NH、Fe2、Al3、Cl、SO、CO、Al(OH)4中的若干种离子，离子浓度均为0.1 molL1，某同学进行了如下实验：下列说法正确的是()A原试液中存在NH、Fe2、Cl、SOB滤液X中大量存在的阳离子有NH、Fe2和Ba2C沉淀C为BaCO3D无法确定原试液中是否含有Al3、Cl答案AC解析加入过量稀硫酸无明显变化，说明不含CO，不含Al(OH)4；加入硝酸钡有气体生成，由于已经加入了硫酸，NO在酸性条件下具有强氧化性，说明有Fe2存在且被氧化，沉淀A为BaSO4；加入
2、NaOH有气体，说明存在NH，沉淀B为氢氧化铁沉淀；通入少量CO2产生沉淀，溶液呈碱性，且存在Ba2，沉淀C为BaCO3。因为存在的离子浓度均为0.1 molL1，则原试液中只能含有NH、Fe2、Cl、SO才能保证电荷守恒，K必然不能存在。由上述分析可知，A项正确；滤液X中大量存在的阳离子有NH、Fe3和Ba2，B项错误；原试液中不含Al3，D项错误。2(2019原创冲刺卷二)A、B两种溶液分别含有下列十种离子中的各不相同的五种：H、Al3、Na、Cu2、NO、OH、SO、CO、SO、Cl。下列判断正确的是()A若A溶液为无色溶液，则A溶液中可能含有：H、Al3、Cl、SO、NOB若A溶液有强
3、还原性，则B溶液中可能含有：H、Cu2、Al3、Cl、NOC若B溶液呈强碱性，则A溶液中可能含有：H、Al3、Na、Cu2、NOD若B溶液有强氧化性且各离子浓度相同，则B溶液可能含有：H、Al3、Cu2、NO、SO答案B解析若A溶液为无色溶液且含有H、Al3、Cl、SO、NO，则B溶液一定含有Cu2、OH、CO等，Cu2与OH、CO等反应不能大量共存，A错误；若A溶液有强还原性，则A溶液中含有SO，SO与H、Cu2、Al3、NO(H)不共存，这些离子都存在于B溶液中，B正确；若A溶液中含有H、Al3、Na、Cu2、NO五种离子，由于A、B含有各不相同的五种离子，则B溶液中没有阳离子，C错误；B
4、溶液有强氧化性且各离子浓度相同，则B溶液中含有H、NO(显强氧化性)，若B溶液中含有H、Al3、Cu2、NO、SO(浓度相等)，则B溶液中正电荷数目比负电荷数目多，溶液不显电中性，D错误。3某溶液中可能存在Br、CO、SO、Al3、I、Mg2、Na七种离子中的某几种。现取该溶液进行实验，得到如下现象：向溶液中滴加足量氯水后，溶液变橙色，且有无色气泡冒出；向所得橙色溶液中加入足量BaCl2溶液，无沉淀生成；向所得溶液中继续滴加淀粉溶液，溶液不变蓝色。已知：5Cl2I26H2O=10HCl2HIO3据此可以判断：该溶液肯定不存在的离子组是()AAl3、Mg2、SO BMg2、CO、ICAl3、SO
5、、I DAl3、Br、SO答案A解析根据可判断溶液中有Br和CO，根据离子共存原则，不存在Al3、Mg2；根据可判断溶液中无SO；根据不能确定是否含有I，因为在中氯水可能把I氧化成IO，致使溶液不变蓝色。二、非选择题4(2020宿州高三上学期调研)5种固体物质A、B、C、D、E由表中不同的阴阳离子组成，它们均易溶于水。阳离子NaAl3Fe3Cu2Ba2阴离子OHClCONOSO分别取它们的水溶液进行实验，结果如下： A溶液与C溶液混合后产生蓝色沉淀，向该沉淀中加入足量稀HNO3沉淀部分溶解，剩余白色固体；B溶液与E溶液混合后产生红褐色沉淀，同时产生大量气体；少量C溶液与D溶液混合后产生白色沉淀
6、，过量C溶液与D溶液混合后无现象；B溶液与D溶液混合后无现象；将38.4 g Cu片投入装有足量D溶液的试管中，Cu片不溶解，再滴加1.6 molL1 H2SO4，Cu片逐渐溶解，管口附近有红棕色气体出现。(1)据此推断A、B、C、D、E的化学式：A_；B_；C_；D_；E_。(2)写出步骤中发生反应的离子方程式：_。(3)写出步骤中发生反应的离子方程式：_。若要将Cu片完全溶解，至少加入稀H2SO4的体积是_mL。答案(1)CuSO4FeCl3Ba(OH)2Al(NO3)3Na2CO3(2)2Fe33CO3H2O=2Fe(OH)33CO2(3)3Cu8H2NO=3Cu22NO4H2O500解
7、析本题主要考查离子反应。蓝色沉淀是氢氧化铜，白色固体是硫酸钡，据此判断A和C是硫酸铜和氢氧化钡；在剩余阳离子中只有Na可以与CO结合，红褐色沉淀是氢氧化铁，气体是二氧化碳，B和E中一种是碳酸钠，另一种物质是铁盐；说明C是氢氧化钡，D是铝盐，相应地A是硫酸铜；说明B是铁盐，E是碳酸钠；说明D是硝酸铝，相应地B是氯化铁。(1)A、B、C、D、E的化学式分别为CuSO4、FeCl3、Ba(OH)2、Al(NO3)3、Na2CO3。(2)步骤中Fe3与CO的水解相互促进，发生反应的离子方程式：2Fe33CO3H2O=2Fe(OH)33CO2。(3)步骤中稀硝酸与铜发生反应，反应的离子方程式：3Cu8H
8、2NO=3Cu22NO4H2O。38.4 g Cu的物质的量为0.6 mol，消耗1.6 mol H，需要0.8 mol H2SO4，因此，若要将Cu片完全溶解，至少加入稀H2SO4的体积是0.5 L500 mL。5为了充分利用铜资源，某工厂利用废旧黄铜灰(含有Cu、Zn、CuO、ZnO及少量的FeO、Fe2O3、SiO2等)制取金属铜并得到副产物锌盐，其生产流程如下：(1)滤渣1的主要成分为_。稀硫酸溶解黄铜灰的过程中，Cu是否参与了反应？如果参与了，请写出该反应的离子方程式；如果没有参与反应，请写出理由：_。(2)滤渣1及滤渣2与浓硫酸反应的步骤中存在缺陷，可将实验改进为先让滤渣与_反应，
9、产物再溶于稀硫酸。这样改进的优点是_。(3)写出滤液3与H2O2反应的离子方程式：_。答案(1)Cu和SiO2Cu2Fe3=2Fe2Cu2(2)O2避免产生有毒气体SO2污染环境，同时减少了硫酸的用量(其他合理答案均可)(3)2Fe2H2O22H=2Fe32H2O解析(1)黄铜灰中不与稀硫酸反应的物质是Cu和二氧化硅，所以加入稀硫酸过滤后的滤渣1的主要成分是单质铜和二氧化硅。黄铜灰中有氧化铁，与稀硫酸反应得到Fe3，单质铜可以与其反应，离子方程式为Cu2Fe3=2Fe2Cu2(因为氧化铁少量，所以最后一定剩余单质铜，滤渣1中应该有单质铜)。(2)滤渣2主要含单质铜和铁，滤渣1主要含单质铜和二氧
10、化硅，加入浓硫酸发生反应，将单质铁和铜转化为盐溶液，滤渣3为二氧化硅。此步反应中最大的问题是生成了污染性气体二氧化硫，所以应该先通入氧气氧化，将金属单质氧化为金属氧化物，再与稀硫酸反应。同时这样操作可以减少硫酸的用量(因为用浓硫酸时，一部分硫酸转化为二氧化硫，而使用稀硫酸时，所有的硫酸都转化为硫酸盐)。(3)在滤液3中加入稀硫酸和过氧化氢的目的是将Fe2氧化为Fe3，所以该反应的离子方程式为2Fe2H2O22H=2Fe32H2O。6碳酸钠在轻工、建材、纺织、国防、医药等工业中有重要的应用。工业碳酸钠(纯度约为98%)中含有Ca2、Mg2、Fe3、Cl和SO等杂质，提纯工艺线路如下：碳酸钠的饱和
11、溶液在不同温度下析出的溶质如图所示：请回答下列问题：(1)试剂A是_，“母液”中除了含有Na、CO、OH外，还含有_等离子，过滤要“趁热”的目的是_。(2)检验试剂级Na2CO3中Cl和SO是否除尽，选用的试剂及加入的先后次序是_(填字母)。aHCl、BaCl2、AgNO3bAgNO3、HNO3、Ba(NO3)2cHNO3、Ba(NO3)2、AgNO3dAgNO3、HCl、BaCl2答案(1)氢氧化钠溶液(或NaOH溶液)Cl、SO(H)提高Na2CO3H2O的含量(2)c解析(1)试剂A是氢氧化钠溶液，“母液”中除了含有Na、CO、OH外，还含有Cl、SO等离子，过滤要“趁热”的目的是提高Na2CO3H2O的含量。(2)检验试剂级Na2CO3中Cl和SO是否除尽，需要用硝酸除去CO，防止生成Ag2CO3和BaCO3带来干扰，再加入过量Ba(NO3)2检验并除尽SO，最后加入AgNO3检验Cl，所以选用的试剂及加入的先后次序是c。