1、专题三 离子反应 高考帮备考方向导航 考点 1 离子反应和离子方程式 1.2020 江苏,7,2 分下列指定反应的离子方程式正确的是()A.Cl2通入水中制氯水:Cl2+H2O2H+Cl-+ClO-B.NO2通入水中制硝酸:2NO2+H2O2H+NO3-+NO C.0.1 molL-1 NaAlO2溶液中通入过量 CO2:AlO2-+CO2+2H2OAl(OH)3+HCO3-D.0.1 molL-1 AgNO3溶液中加入过量浓氨水:Ag+NH3+H2OAgOH+NH4+2.2020 天津,4,3 分下列离子方程式书写正确的是()A.CaCO3与稀硝酸反应:CO32+2H+H2O+CO2 B.F
2、eSO4溶液与溴水反应:2Fe2+Br22Fe3+2Br-C.NaOH 溶液与过量 H2C2O4溶液反应:H2C2O4+2OH-C2O42+2H2O D.C6H5ONa 溶液中通入少量 CO2:2C6H5O-+CO2+H2O2C6H5OH+CO32 3.2019 全国卷,11,6 分下列化学方程式中,不能正确表达反应颜色变化的是()A.向 CuSO4溶液中加入足量 Zn 粉,溶液蓝色消失 Zn+CuSO4Cu+ZnSO4 B.澄清的石灰水久置后出现白色固体 Ca(OH)2+CO2CaCO3+H2O C.Na2O2在空气中放置后由淡黄色变为白色 2Na2O22Na2O+O2 D.向 Mg(OH)
3、2悬浊液中滴加足量 FeCl3溶液出现红褐色沉淀3Mg(OH)2+2FeCl32Fe(OH)3+3MgCl2 4.2019 江苏,7,2 分下列指定反应的离子方程式正确的是()A.室温下用稀 NaOH 溶液吸收 Cl2:Cl2+2OH-ClO-+Cl-+H2O B.用铝粉和 NaOH 溶液反应制取少量 H2:Al+2OH-AlO2-+H2 C.室温下用稀 HNO3溶解铜:Cu+2NO3-+2H+Cu2+2NO2+H2O D.向 Na2SiO3溶液中滴加稀盐酸:Na2SiO3+2H+H2SiO3+2Na+5.2018 全国卷,27(4),4 分Na2S2O5可用作食品的抗氧化剂。在测定某葡萄酒中
4、 Na2S2O5残留量时,取 50.00 mL 葡萄酒样品,用 0.010 00 molL-1的碘标准液滴定至终点,消耗 10.00 mL。滴定反应的离子方程式为 ,该样品中 Na2S2O5的残留量为 gL-1(以SO2计)。考点 2 离子共存 6.2020 江苏,4,2 分常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是()A.0.1 molL-1氨水溶液:Na+、K+、OH-、NO3-B.0.1 molL-1盐酸溶液:Na+、K+、SO42、SiO32 C.0.1 molL-1KMnO4溶液:NH4+、Na+、NO3-、I-D.0.1 molL-1AgNO3溶液:NH4+、Mg2+、Cl-、
5、SO42 7.2019 江苏,4,2 分室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是()A.0.1 molL-1 NaOH 溶液:Na+、K+、CO32、AlO2-B.0.1 molL-1 FeCl2溶液:K+、Mg2+、SO42、MnO4-C.0.1 molL-1 K2CO3溶液:Na+、Ba2+、Cl-、OH-D.0.1 molL-1 H2SO4溶液:K+、NH4+、NO3-、HSO3-8.向 Na2CO3、NaHCO3的混合溶液中逐滴加入稀盐酸,生成气体的量随稀盐酸加入量的变化关系如图所示,则下列离子组在对应的溶液中一定能大量共存的是()A.a 点对应的溶液中:Na+、OH-、SO42
6、、NO3-B.b 点对应的溶液中:K+、Ca2+、H+、Cl-C.c 点对应的溶液中:Na+、Ca2+、NO3-、Cl-D.d 点对应的溶液中:F-、NO3-、Fe2+、Ag+考点 3 离子的检验与推断 9.2020 河南焦作三模某无色稀溶液 W 含有 H+、NH4+、Fe3+、Ba2+、Mg2+、CO32、I-、OH-、NO3-离子中的若干种。向 W 中加入铝粉后有气体 Y、含铝元素的离子 X 等生成。若不考虑水的电离,则下列说法正确的是()A.X 一定是 Al3+B.Y 一定是 H2 C.W 中最多含有 6 种离子 D.溶液中不可能含 CO32 10.2018 浙江 4 月选考,25,2
7、分某绿色溶液 A 含有 H+、Na+、Mg2+、Fe2+、Cu2+、SO42、Cl-、CO32和HCO3-离子中的若干种。取该溶液进行如下实验(已知 Ag2SO4微溶于水,可溶于酸):向溶液中滴加 Ba(OH)2溶液,过滤,得到不溶于酸的白色沉淀和绿色滤液 B;取滤液 B,先用 HNO3酸化,再滴加 0.001 molL-1 AgNO3溶液,有白色沉淀生成。下列说法不正确的是()A.溶液 A 中一定存在 H+、SO42和 Cl-B.溶液 A 中不存在 Mg2+、CO32和 HCO3-,不能确定 Na+的存在 C.第步生成的白色沉淀中只有 AgCl,没有 Ag2CO3 D.溶液 A 中存在 Fe
8、2+与 Cu2+中的一种或两种,且可以用 NaOH 溶液判断 11.2020 山东潍坊模拟某黄色溶液中含有 Na+、NH4+、Fe2+、Fe3+、Cl-、SO42、CO32中的一种或几种(不考虑水的电离和离子的水解)。某同学为了确定其组分,设计并完成了如下实验:下列说法正确的是()A.c(Fe3+)一定为 0.2 molL-1 B.c(Cl-)至少为 0.2 molL-1 C.Na+、SO42一定存在,NH4+一定不存在 D.Na+、Fe2+可能存在,CO32一定不存在 12.实验小组研究酸性条件下 K2Cr2O7溶液和 H2O2溶液的反应。【实验】向盛有 H2O2溶液的试管中,加入过量的 K
9、2Cr2O7溶液和稀硫酸,振荡,溶液立即变为紫红色,此时 pH=1。溶液中持续产生气泡,最终溶液变为蓝紫色。资料:.Cr2(SO4)3溶液呈蓝紫色。.酸性条件下,K2Cr2O7溶液和 H2O2溶液反应可生成 CrO5,CrO5进一步反应生成 Cr3+和 O2。.CrO5是一种+6 价 Cr 的过氧化物,其结构为,易溶于乙醚得到蓝色溶液。.乙醚是一种无色、不溶于水、密度比水小的有机溶剂,化学性质稳定。(1)实验中产生的气体是 O2,检验的方法是 。(2)实验的紫红色溶液中含有 CrO5。验证紫红色溶液中含有 CrO5的操作及现象是 。生成 CrO5的反应不是氧化还原反应,反应的离子方程式是 。(
10、3)对实验中溶液变为蓝紫色和产生 O2的原因,作出如下假设:a.CrO5在酸性溶液中不稳定,发生自身的氧化还原反应生成 Cr3+和 O2。b.CrO5在酸性条件下氧化了溶液中的 H2O2,生成 Cr3+和 O2。为验证上述假设,用如图所示装置进行实验和实验(夹持及搅拌装置已略,B 中石蜡油用于吸收挥发出的乙醚)。实验操作及现象如下:【实验】.将 20 mL CrO5的乙醚溶液加入 A 中的 20 mL pH=1 的稀硫酸中,不断搅拌,乙醚层由蓝色变为无色,水层变为蓝紫色,O2体积为 V mL。.步骤结束后向 A 中加入少量 K2Cr2O7溶液,轻轻搅拌,静置,乙醚层又显出蓝色。【实验】仅将实验
11、中的 pH=1 的稀硫酸替换为等量的含 H2O2的 pH=1 的稀硫酸,重复实验。现象与实验相同,且 O2体积仍为 V mL。假设实验步骤中消耗的 CrO5与生成的 O2的物质的量之比为 23,补全离子方程式:2CrO5+2Cr3+3O2+。甲同学认为依据实验和中生成 O2的体积相同,无法说明假设 b 是否成立,其理由是 。(4)实验中总反应的离子方程式是 。拓展变式 1.2019 天津,2,6 分下列离子方程式能用来解释相应实验现象的是()实验现象 离子方程式 A 向氢氧化镁悬浊液中滴加氯化铵溶液,沉淀溶解 Mg(OH)2+2NH4+Mg2+2NH3H2O B 向沸水中滴加饱和氯化铁溶液得到
12、红褐色液体 Fe3+3H2OFe(OH)3+3H+C 二氧化硫使酸性高锰酸钾溶液褪色 3SO2+2MnO4-+4H+3SO42+2Mn2+2H2O D 氧化亚铁溶于稀硝酸 FeO+2H+Fe2+H2O 2.2017 全国卷,27(2)改编工业上常利用钛铁矿(主要成分为 FeTiO3,还含有少量 MgO、SiO2等杂质)来制备锂离子电池的电极材料。工艺流程第一步为盐酸“酸浸”,“酸浸”后,钛主要以 TiOCl42形式存在,写出相应反应的离子方程式:。3.2016上海,19,4分双选已知:SO32+I2+H2OSO42+2I-+2H+。某溶液中可能含有Na+、NH4+、Fe2+、K+、I-、SO3
13、2、SO42,且所有离子物质的量浓度相等。向该无色溶液中滴加少量溴水,溶液仍呈无色。下列关于该溶液的判断正确的是()A.肯定不含 I-B.肯定不含 SO42 C.肯定含有 SO32 D.肯定含有 NH4+4.2017 浙江 4 月选考,25,2 分某固体混合物中可能含有:K+、Na+、Cl-、CO32、SO42等离子,将该固体溶解所得到的溶液进行如下实验:下列说法正确的是()A.该混合物一定是 K2CO3和 NaCl B.该混合物可能是 Na2CO3和 KCl C.该混合物可能是 Na2SO4和 Na2CO3 D.该混合物一定是 Na2CO3和 NaCl 答案 专题三 离子反应 1.C HCl
14、O 为弱电解质,在离子方程式中不能拆开,A 项错误;NO2通入水中制硝酸的离子方程式为 3NO2+H2O2H+2NO3-+NO,B 项错误;CO2过量,生成 HCO3-,C 项正确;AgOH 不能稳定存在,正确的离子方程式为 Ag+2NH3Ag(NH3)2+,D 项错误。2.B 碳酸钙难溶于水,在离子方程式中应写成化学式,A 项错误;Br2能够氧化 Fe2+,B 项正确;NaOH 与过量 H2C2O4反应生成 NaHC2O4,C 项错误;由于 Ka1(H2CO3)Ka(C6H5OH)Ka2(H2CO3),苯酚钠溶液中通入少量 CO2或过量 CO2,均只生成 HCO3-,D 项错误。3.C Cu
15、SO4溶液呈蓝色,加入足量 Zn 粉后,Cu2+被还原为 Cu,溶液变成无色,A 项正确;澄清石灰水在空气中久置能吸收空气中的 CO2,生成 CaCO3白色固体,B 项正确;Na2O2呈淡黄色,在空气中放置后变为白色,是 Na2O2吸收空气中的 CO2和 H2O 转化成了 Na2CO3和 NaOH 的缘故,C 项错误;向Mg(OH)2悬浊液中加入足量 FeCl3溶液出现红褐色沉淀,是因为 Mg(OH)2与 FeCl3溶液发生复分解反应生成了更难溶的 Fe(OH)3,D 项正确。4.A A 项,Cl2与 NaOH 反应生成 NaCl、NaClO 和 H2O,正确;B 项,题给离子方程式不符合电荷
16、守恒与得失电子守恒,错误;C 项,稀 HNO3与 Cu 发生反应生成 NO,错误;D 项,Na2SiO3为可溶性的钠盐,应拆开,错误。5.S2O52+2I2+3H2O2SO42+4I-+6H+(2 分)0.128(2 分)【解析】Na2S2O5可用作食品的抗氧化剂,则 Na2S2O5具有强还原性,与 I2反应时,Na2S2O5中+4价的S被单质I2氧化为+6价,碘被还原为I-,先根据得失电子守恒写出S2O52+2I22SO42+4I-,再根据电荷守恒和原子守恒在左边补充 H2O、右边补充 H+并配平:S2O52+2I2+3H2O2SO42+4I-+6H+。根据上述离子方程式,n(S2O52)=
17、(I2)2=0.01000molL-110.00mL10-3LmL-12=510-5 mol,根据硫元素守恒,n(SO2)=2n(S2O52)=2510-5 mol=110-4 mol,以 SO2计算该样品中 Na2S2O5的残留量为110-4mol64gmol-10.05000L=0.128 gL-1。6.A 氨水中,Na+、K+、OH-、NO3-彼此不反应,能大量共存,A 项正确;盐酸中的 H+能与 SiO32结合生成 H2SiO3沉淀,B 项错误;KMnO4与 I-发生氧化还原反应而不能大量共存,C 项错误;Ag+能与Cl-反应生成 AgCl 沉淀,二者不能大量共存,D 项错误。7.A
18、A 项,题给四种离子在碱性条件下均能大量存在,正确;B 项,MnO4-可以氧化 Fe2+,错误;C项,CO32与 Ba2+会发生反应生成 BaCO3沉淀,错误;D 项,H+可以与 HSO3-反应生成 SO2,且酸性条件下 NO3-会氧化 HSO3-生成 SO42,错误。8.C 向 Na2CO3、NaHCO3的混合溶液中逐滴加入稀盐酸,先后发生反应:CO32+H+HCO3-、HCO3-+H+CO2+H2O。a 点对应的溶液中含有 CO32、HCO3-,HCO3-、OH-发生反应生成 CO32和 H2O,不能大量共存,A 错误;b 点对应的溶液中含有 HCO3-,HCO3-与 H+反应生成 CO2
19、和 H2O 而不能大量共存,B 错误;c 点对应的溶液中稀盐酸与 Na2CO3、NaHCO3恰好完全反应,溶液中含有 Na+、Cl-,Na+、Ca2+、NO3-、Cl-之间不反应,可以大量共存,C 正确;d 点对应的溶液中稀盐酸过量,呈酸性,溶液中含有 Na+、Cl-、H+,Ag+与 Cl-反应生成 AgCl 沉淀,Fe2+、NO3-、H+发生氧化还原反应,H+与 F-结合生成弱电解质 HF,不能大量共存,D 错误。9.D 由分析可知,X可能为Al3+或AlO2-,A项错误;Y可能是H2或NO,B项错误;W中最多含有5种离子,C项错误;溶液中不可能含 CO32,D 项正确。10.B 根据步骤得
20、到不溶于酸的白色沉淀和绿色滤液 B,可知原溶液中必然含有 SO42和 H+,存在 Fe2+与 Cu2+中的一种或两种,则一定不存在 CO32和 HCO3-;根据步骤得到不溶于硝酸的白色沉淀,可知原溶液中必然含有 Cl-,白色沉淀为 AgCl,故 A、C 项正确;不能确定原溶液中是否存在 Na+、Mg2+,故 B 项不正确;绿色溶液 A 中存在 Fe2+与 Cu2+中的一种或两种,且 Fe2+、Cu2+与 NaOH反应的现象不同,可用 NaOH 溶液判断,故 D 项正确。11.D 溶液呈黄色,证明存在 Fe3+,则不存在 CO32,向 100 mL 溶液中加入过量 NaOH 溶液加热产生红褐色
21、Fe(OH)3沉淀,沉淀经灼烧后得到 1.60 g(0.01 mol)Fe2O3固体,说明原溶液中铁元素的浓度为 0.2 molL-1,可能仅以 Fe3+形式存在,也可能同时含有 Fe3+和 Fe2+,则 0c(Fe3+)0.2 molL-1,A 项错误;向滤液中加入足量 BaCl2溶液,经过滤、洗涤、干燥后得到固体 4.66 g,该固体为 BaSO4,说明原溶液中 SO42的浓度为 0.2 molL-1,又与过量 NaOH 溶液在加热条件下反应时无气体生成,一定不存在 NH4+,再根据电荷守恒可知,溶液中一定存在 Cl-,可能存在 Na+,C项错误,D 项正确;当原溶液中不含 Fe2+、Na
22、+时,c(Cl-)=0.2 molL-1,当原溶液中含 Fe2+,不含Na+时,c(Cl-)0.2 molL-1,B 项错误。12.(1)将带火星的木条伸入试管中,木条复燃,说明生成的气体是 O2(2)取少量紫红色溶液于试管中,加入乙醚,振荡,静置,液体分为两层,上层呈蓝色 Cr2O72+4H2O2+2H+2CrO5+5H2O(3)6H+H2O2 2H2O 实验、中,O2来源于 CrO5、H2O2中的-1 价 O,且-1 价 O 过量,当 CrO5的量相同时,生成 O2的体积相同,因而由实验和中生成O2的体积相同无法说明假设 b 是否成立(4)Cr2O72+3H2O2+8H+2Cr3+3O2+
23、7H2O【解析】(1)可用带火星的木条检验氧气,方法是将带火星的木条伸入试管中,木条复燃,说明生成的气体是 O2。(2)CrO5易溶于乙醚得到蓝色溶液,检验方法是取少量紫红色溶液于试管中,加入乙醚,振荡,静置,液体分为两层,上层呈蓝色。酸性条件下,K2Cr2O7溶液和 H2O2溶液反应生成 CrO5,且生成 CrO5的反应不是氧化还原反应,根据原子守恒和电荷守恒得到的反应的离子方程式为 Cr2O72+4H2O2+2H+2CrO5+5H2O。(3)实验步聚中消耗的 CrO5与生成的 O2的物质的量之比为 23,反应中 Cr 由+6 价降低为+3 价,O 由-1 价升高到 0 价,可推出生成了过氧
24、化氢,则反应的离子方程式为 2CrO5+6H+2Cr3+3O2+H2O2+2H2O。O2来源于 CrO5、H2O2中的-1价 O,且-1 价 O 过量,当 CrO5的量相同时,生成 O2的体积相同,因而由实验和中生成 O2的体积相同无法说明假设 b 是否成立。(4)溶液中持续产生气泡,最终溶液变为蓝紫色,生成的气体为氧气,且生成 Cr3+,反应的离子方程式为 Cr2O72+3H2O2+8H+2Cr3+3O2+7H2O。1.A 氢氧化镁悬浊液中存在沉淀溶解平衡 Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq),滴加氯化铵溶液,NH4+与 OH-结合生成 NH3H2O,Mg(OH)2的沉淀溶
25、解平衡正向移动,离子方程式为Mg(OH)2+2NH4+Mg2+2NH3H2O,A 项正确;向沸水中滴加饱和氯化铁溶液,得到红褐色 Fe(OH)3胶体而不是沉淀,B 项错误;二氧化硫使酸性高锰酸钾溶液褪色,发生反应 5SO2+2MnO4-+2H2O 5SO42+2Mn2+4H+,C 项错误;氧化亚铁与稀硝酸发生氧化还原反应 3FeO+10H+NO3-3Fe3+NO+5H2O,D 项错误。2.FeTiO3+4H+4Cl-Fe2+TiOCl42+2H2O 【解析】钛酸亚铁中钛元素为+4 价,铁元素为+2 价,产物有氯化亚铁,比较 FeTiO3和 TiOCl42知,产物中一定有 H2O。3.BC 由溶
26、液无色可知,溶液中不存在 Fe2+;溴水为橙色,加入少量溴水,溶液仍呈无色,说明溶液中含有还原性的离子,即含有 I-、SO32中的一种或两种;根据“已知”可判断出 I-的还原性比 SO32的弱,若溶液中只有 I-,则加入溴水会生成碘单质,不符合题意,所以溶液中一定含 SO32,可能含有 I-,A 项错误、C 项正确。由于所有离子的物质的量浓度相等,若溶液中含有 SO42,则即使不含有 I-,Na+、NH4+、K+三种阳离子都存在,也不能满足溶液呈电中性,所以溶液中一定不含 SO42,B 项正确。若溶液中只含 SO32一种阴离子,则根据溶液呈电中性知,溶液中含有 Na+、NH4+、K+中的两种,D 项错误。4.B 该固体溶解所得到溶液的焰色反应呈黄色,说明溶液中含有 Na+;往溶液中加入过量Ba(NO3)2产生白色沉淀,且该白色沉淀溶于过量盐酸,说明原溶液中不存在 SO42,存在 CO32;往加入过量 Ba(NO3)2后得到的溶液中加入 AgNO3/HNO3产生白色沉淀,说明原溶液中存在 Cl-。综上所述,该固体混合物中一定含有 Na+、Cl-和 CO32,一定不含 SO42,可能含有 K+,故本题选 B。
