1、课时梯级作业 四离 子 反 应(45分钟100分)一、选择题(本题包括12小题,每题6分,共72分)1.(有以下物质NaCl溶液熔融的MgCl2CuSO45H2O固体NaOH 固体金属铜蔗糖。 有关它们的说法正确的是()A.属于非电解质的有B.属于电解质有C.不能导电的有D.属于混合物的有【解析】选C。电解质、非电解质都是化合物,混合物、单质既不是电解质也不是非电解质;上述物质中属于非电解质的有蔗糖,属于电解质的有熔融的MgCl2、CuSO45H2O固体、NaOH固体;物质的导电性由是否存在自由移动的带电粒子决定, 金属属于电子导电,电解质溶液导电属于自由移动的离子导电,上述物质中能导电的有N
2、aCl溶液、熔融的MgCl2 、金属铜,不能导电的有CuSO45H2O固体、蔗糖、NaOH固体;属于混合物的有NaCl溶液。2.下列物质在水溶液中的电离方程式错误的是()A.BaSO4Ba2+SB.CH3COOHCH3COO-+H+C.MgCl2Mg2+2Cl-D.Ba(OH)2Ba2+2OH-【解析】选A。BaSO4是强电解质,溶于水的部分完全电离,不能用“”,A项书写错误;CH3COOH是弱电解质,部分电离,B项书写正确;MgCl2、Ba(OH)2分别为可溶性盐和强碱,都属于强电解质,C、D项书写正确。3.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.1 molL-1KNO3溶
3、液:H+、Fe2+、Cl-、SB.甲基橙呈红色的溶液:N、Ba2+、Al、Cl-C.pH=12的溶液:K+、Na+、CH3COO-、Br-D.与铝反应产生大量氢气的溶液:K+、Na+、C、S【解析】选C。H+、Fe2+、N发生氧化还原反应,不能大量共存,故A错误;甲基橙呈红色的溶液显酸性,不能大量存在Al,故B错误;pH=12的溶液显碱性,该组离子之间不反应,可大量共存,故C正确;与铝反应产生大量氢气的溶液,为非氧化性酸或强碱溶液,酸溶液中不能大量存在C,故D错误。【加固训练】常温下,下列离子组在指定溶液中能大量共存的是()A.pH=-lgKw的溶液:Na+、Al3+、N、I-B.能与金属铝作
4、用产生H2的溶液:K+、Ca2+、Cl-、HCC.由水电离产生的c(OH-)=10-13 molL-1的溶液:Na+、Fe2+、N、Cl-D.c(C)=0.1 molL-1的溶液:Na+、N、Br-、S【解析】选D。pH=-lgKw即pH=14,溶液呈碱性,Al3+不能大量存在,故A错误。能与金属铝作用产生H2的溶液可能呈酸性,也可能呈碱性,HC在酸性或碱性溶液中都不能大量存在,故B错误。由水电离产生的c(OH-)=10-13 molL-1的溶液可能呈酸性,也可能呈碱性,由于同时有N存在,故无论哪种情况下Fe2+都不能大量存在,故C错误。4.通过实验、观察、类比、推理等方法得出正确的结论是化学
5、学习的方法之一。对下列反应的推断或解释正确的是()选项操作可能的实验现象解释A向FeCl2溶液中滴入用硫酸酸化的H2O2溶液溶液变黄发生氧化还原反应,且氧化性:H2O2Fe3+B将CO2 通入Ba(NO3)2溶液中有白色沉淀生成CO2与Ba(NO3)2反应生成BaCO3C某溶液中加入硝酸酸化的氯化钡溶液有白色沉淀生成溶液中一定含有SD向淀粉KI溶液中通入少量Cl2溶液变蓝Cl2与淀粉发生显色反应【解析】选A。F在酸性条件与过氧化氢反应生成F,溶液变黄,A正确;CO2与Ba(NO3)2不反应,B错误;某溶液加入硝酸酸化的BaCl2生成白色沉淀,原溶液中可能含有S、S或Ag+,C错误;Cl2与KI
6、反应生成碘单质,使淀粉显蓝色,不是氯气和淀粉反应,D错误。5.下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是()A.用KIO3氧化酸性溶液中的KI:5I-+I+3H2O3I2+6OH-B.向NH4HCO3溶液中加过量NaOH溶液并加热:N+OH-NH3+H2OC.将过量二氧化碳通入氨水中:CO2+NH3H2OHC+ND.用稀硝酸洗涤试管内壁的银镜:Ag+2H+3NAg+3NO+H2O【解析】选C。在酸性溶液中用KIO3氧化KI,离子方程式:5I-+I+6H+3I2+3H2O,故A错误;向NH4HCO3溶液中加过量NaOH溶液并加热,离子方程式:HC+N+2OH-NH3+2H2O+C,故B错误;将过量
7、二氧化碳通入氨水中,离子方程式:CO2+NH3H2OHC+N,故C正确;用稀硝酸洗涤试管内壁的银镜,离子方程式:3Ag+4H+N3Ag+NO+2H2O,故D错误。【加固训练】下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是()A.NaHSO4溶液与Ba(OH)2溶液反应至中性:2H+S+Ba2+2OH-BaSO4+2H2OB.向FeCl2溶液中通入氯气:Fe2+Cl2Fe3+2Cl-C.向Ca(ClO)2溶液中通入过量的SO2:ClO-+SO2+H2OHClO+HSD.FeSO4酸性溶液中加H2O2:2Fe2+H2O22Fe3+2OH-【解析】选A。NaHSO4与Ba(OH)2的物质的量之比为21时,
8、反应使溶液呈中性,离子方程式为2H+S+Ba2+2OH-BaSO4+2H2O,A正确;不满足电荷守恒,应该为2Fe2+Cl22Fe3+2Cl-,B错误;HClO能将SO2氧化,离子方程式为Ca2+ClO-+H2O+SO2CaSO4+2H+Cl-,C错误;酸性溶液中不可能得到OH-,正确的是2Fe2+H2O2+2H+2Fe3+2H2O,D错误。6.下列解释事实的方程式不正确的是()A.碳酸钠溶液显碱性:C+H2OHC+OH-B.0.1 molL-1氨水的pH为11:NH3H2ON+OH-C.“84消毒液”和“洁厕灵”(主要成分为盐酸)混合使用会产生有毒气体:Cl+5Cl-+6H+3Cl2+3H2
9、OD.一定条件下,0.1 mol N2和0.3 mol H2充分反应放出热量9.2 kJ:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H=-92 kJ mol-1【解析】选C。碳酸钠溶液呈碱性的原因是C水解生成OH-,A项正确;0.1 molL-1氨水的pH=11是因为一水合氨为弱碱,部分电离产生N和OH-,B项正确;“84消毒液”中含有ClO-和Cl-,与“洁厕灵”混合后,发生反应的离子方程式为ClO-+Cl-+2H+Cl2+H2O,C项错误;D项正确。【方法总结】Cl-与ClO-的共存问题Cl-和ClO-在碱性条件下可以大量共存,二者在酸性条件下不能大量共存,原因是二者发生反应:ClO-+Cl-
10、+2H+Cl2+H2O。7.下表中评价合理的是()选项化学反应及其离子方程式评价A向氢氧化亚铁中加入足量的稀硝酸:Fe(OH)2+2H+Fe2+2H2O正确B用食醋除去水瓶中的水垢:C+2CH3COOH2CH3COO-+CO2+H2O错误,水垢的主要成分碳酸钙不应写成离子形式C向明矾溶液中加入过量的氢氧化钡溶液:Al3+S+Ba2+4OH-BaSO4+Al+2H2O正确DFeBr2溶液与等物质的量的Cl2反应:2Fe2+2Br-+2Cl22Fe3+4Cl-+Br2错误,Fe2+与Br-的化学计量数之比为12【解析】选B。A中稀硝酸具有强氧化性,会氧化Fe2+生成Fe3+,原评价不合理,离子方程
11、式为3Fe(OH)2+10H+N3Fe3+NO+8H2O。B中碳酸钙为难溶物质,不应写成离子形式,原评价合理,离子方程式为CaCO3+2CH3COOH2CH3COO-+Ca2+CO2+H2O。C中在明矾溶液中Al3+与S的物质的量之比为12,Ba(OH)2过量时,参加反应的Al3+与S物质的量之比为12,原评价不合理,离子方程式为Al3+2S+2Ba2+4OH-2BaSO4+Al+2H2O。D中二者等物质的量,假设有1 mol Cl2,先氧化1 mol Fe2+后,只能再氧化1 mol Br-,原评价不合理,离子反应正确。8.某溶液中大量存在以下五种离子:N、S、Fe3+、H+、M,其物质的量
12、之比为n(N)n(S)n(Fe3+)n(H+)n(M)=23131,则M可能为()A.Mg2+B.Fe2+C.CD.Ba2+【解析】选A。离子的物质的量之比为n(N)n(S)n(Fe3+)n(H+)n(M)=23131,假设各离子的物质的量分别为2 mol、3 mol、1 mol、3 mol、1 mol,则n(N)+2n(S)=2 mol+23 mol=8 mol,3n(Fe3+)+n(H+)=31 mol+3 mol=6 mol,阴离子所带电荷大于阳离子所带电荷,则M一定为阳离子,因M的物质的量为1 mol,根据电荷守恒,则离子应带2个正电荷,又因Fe2+在酸性条件下与N发生氧化还原反应而不
13、能大量共存,Ba2+与S反应生成沉淀而不能大量共存,因此M只能为Mg2+。9.下列离子组在一定条件下能大量共存,且加入试剂后发生反应的离子方程式正确的是()选项离子组加入试剂发生反应的离子方程式AK+、Al、N过量CO2CO2+2H2O+AlAl(OH)3+HCBFe3+、I-、ClO-NaOH溶液Fe3+3OH-Fe(OH)3CBa2+、Na+、OH-NaHCO3溶液HC+OH-C+H2ODAl3+、HC、Cl-NaOH溶液Al3+4OH-Al+2H2O【解析】选A。K+、Al、N可以大量共存,通入过量CO2与Al反应生成Al(OH)3和HC,A项正确;Fe3+和ClO-均具有较强的氧化性,
14、而I-具有较强的还原性,故Fe3+、ClO-与I-不能大量共存,B项错误;Ba2+、OH-、Na+可以共存,加NaHCO3溶液后,HC+OH-C+H2O,Ba2+与C生成BaCO3沉淀,C项错误;Al3+与HC发生互促水解,不能共存,D项错误。10.在复杂体系中,确认化学反应先后顺序有利于解决问题。下列反应先后顺序判断正确的是 ()A.在含等物质的量的Al、OH-、C的溶液中,逐滴加入盐酸:Al、Al(OH)3、OH-、CB.在含等物质的量的Al3+、H+、N的溶液中,逐滴加入NaOH溶液:N、H+、Al3+、Al(OH)3C.在含等物质的量的Ba(OH)2、KOH的溶液中,缓慢通入CO2:K
15、OH、Ba(OH)2、K2CO3、BaCO3D.在含等物质的量的Fe3+、Cu2+、H+的溶液中,加入Zn:Fe3+、Cu2+、H+、Fe2+【解析】选D。判断此类“先后反应型试题”,我们可以采用假设法,如A项,若H+先与Al反应,则生成的Al(OH)3可以与OH-反应生成Al,所以H+不能与Al先反应,以此类推,故A项中各离子与H+反应的先后顺序是OH-、Al、C、Al(OH)3,所以A错误,以下各项均采用此方法;B项各离子与NaOH反应的先后顺序是H+、Al3+、N、Al(OH)3,故B错误;C项各物质与CO2反应的先后顺序是Ba(OH)2、KOH、K2CO3、BaCO3,故C错误;D项,
16、因各离子的氧化性强弱顺序是Fe3+Cu2+H+Fe2+,因此加入Zn后反应的先后顺序是Fe3+、Cu2+、H+、Fe2+,D项正确。11.向一定体积含HCl、H2SO4、NH4NO3、AlCl3的混合溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液,溶液中产生沉淀的物质的量与加入Ba(OH)2溶液的体积关系正确的是()【解析】选C。反应的顺序可以认为是Ba(OH)2+H2SO4BaSO4+2H2O,Ba(OH)2+2HClBaCl2+2H2O,3Ba(OH)2+2AlCl32Al(OH)3+3BaCl2,Ba(OH)2+2NH4NO3Ba(NO3)2+2NH3+2H2O,2Al(OH)3+Ba(OH)2Ba(
17、AlO2)2+4H2O,根据反应过程,推出选项C正确。12.(能力挑战题)某溶液中含如下离子组中的几种K+、Fe3+、Fe2+、Cl-、C、N、S、Si、I-,某同学欲探究该溶液的组成进行了如下实验:.用铂丝蘸取少量溶液在火焰上灼烧,透过蓝色钴玻璃,观察到紫色火焰.另取原溶液加入足量盐酸有无色气体生成,该气体遇空气变成红棕色,此时溶液颜色加深,但无沉淀生成.取反应后溶液分别置于两支试管中,第一支试管中加入BaCl2溶液有白色沉淀生成,再滴加KSCN溶液,上层清液变红,第二支试管加入CCl4,充分振荡静置后溶液分层,下层为无色。下列说法正确的是()A.原溶液中肯定不含Fe2+、N、Si、I-B.
18、原溶液中肯定含有K+、Fe3+、Fe2+、N、SC.步骤中无色气体是NO气体,无CO2气体产生D.为确定是否含有Cl-可取原溶液加入过量硝酸银溶液,观察是否产生白色沉淀【解析】选C。.用铂丝蘸取少量溶液在火焰上灼烧,透过蓝色钴玻璃,观察到紫色火焰,证明溶液中一定含有K+;.另取原溶液加入足量盐酸有无色气体生成,该气体遇空气变成红棕色,此时溶液颜色加深,但无沉淀生成,证明含有N、Fe2+,一定不含有Si、C;.取反应后的溶液分别置于两支试管中,第一支试管中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成,即为硫酸钡,证明含有S,再滴加KSCN溶液,上层清液变红,即出现了三价铁离子,是过程中亚铁离子被硝酸氧化的
19、结果;第二支试管中加入CCl4,充分振荡静置后溶液分层,下层无色,证明一定没有I-;Fe3+、Cl-是否存在无法确定。A.原溶液中一定含有N、Fe2+,A项错误;B.Fe3+是否存在无法确定,B项错误;C.根据分析可知,步骤中无色气体是NO气体,无CO2气体产生,C项正确;D.原溶液中含有硫酸根离子,干扰了氯离子的检验,D项错误。二、非选择题(本题包括2小题,共28分)13.(14分)(1)有下列物质:硫酸盐酸氯气硫酸钡熔融的Na2CO3铜醋酸Al(OH)3 蔗糖氨气属于非电解质的为_(填序号,下同),属于弱电解质的为_,能导电的是_。(2)离子反应是中学化学中重要的反应类型。在发生离子反应的
20、反应物或生成物中,一定存在的是_(填序号)。单质氧化物电解质盐化合物(3)离子方程式是重要的化学用语。下列是有关离子方程式的一些错误观点,请在下列表格中用相应的“离子方程式”否定这些观点。所有的离子方程式均可以表示一类反应酸碱中和反应均可表示为H+OH-H2O离子方程式中凡是难溶性酸、碱、盐均要标“”符号(4)向菱镁矿(主要成分为MgCO3,含少量FeCO3)中,首先加入稀硫酸,过滤后,再加入H2O2。然后加入MgO调节溶液的pH,过滤,可制得纯净的MgSO4溶液。MgCO3与稀硫酸反应的离子方程式为 _。加入H2O2氧化时,发生反应的离子方程式为_。实验室中可用FeSO4溶液与NH4HCO3
21、溶液反应制取FeCO3,写出该反应的离子方程式 _。【解析】(1)盐酸为混合物,氯气、Cu是单质,它们既不是电解质又不是非电解质。蔗糖、氨气为非电解质;醋酸为弱酸,Al(OH)3为两性氢氧化物,均为弱电解质;金属单质(Cu)、电解质溶液(盐酸)、熔融的离子化合物(熔融的Na2CO3)均可导电。(2)离子反应肯定有离子参加或生成,因此在反应物或生成物中一定含有电解质、一定含有化合物。(3)有些离子方程式只能表示一个反应,这种反应一般反应物只能写成化学式,则反应物只有一种情况,如2Na+2H2O2Na+2OH-+H2、Cl2+SO2+2H2O4H+2Cl-+S、CH3COOH+NH3H2OCH3C
22、OO-+N+H2O等。酸碱中和反应中若有弱酸、弱碱或难溶的酸碱参与,或生成物中还有难溶物等物质存在时,离子方程式不能用H+OH-H2O表示,如NH3H2O+H+N+H2O、2H+S+Ba2+2OH-BaSO4+2H2O、H2SiO3+2OH-Si+2H2O等。离子方程式中反应物存在难溶物不标“”符号,或者反应前有难溶物生成另一种难溶物也不标“”符号,如4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3。答案:(1)(2)(3)2CH3COOH+CaCO32CH3COO-+Ca2+H2O+CO2(合理即可)CH3COOH+OH-CH3COO-+H2O(合理即可)CaCO3+2H+Ca2+H2O+C
23、O2(合理即可)(4)MgCO3+2H+Mg2+H2O+CO22Fe2+H2O2+2H+2Fe3+2H2OFe2+2HCFeCO3+H2O+CO214.(14分)(能力挑战题)2 L某混合溶液,可能含有的离子如表:可能大量含有的阳离子H+、N、Al3+、K+可能大量含有的阴离子Cl-、Br-、I-、ClO-、Al(1)往该溶液中逐滴加入NaOH溶液并适当加热,产生沉淀和气体的物质的量(n)与加入NaOH溶液的体积(V)的关系如图所示。则该溶液中一定含有的离子是_;可能存在的阳离子有_;肯定不存在的阴离子是_。(2)经检测,该溶液中还含有大量的Cl-、Br-、I-,若向2 L 该混合溶液中通入一
24、定量的Cl2,溶液中Cl-、Br-、I-的物质的量与通入Cl2的体积(标准状况)的关系如表所示,分析后回答下列问题。Cl2的体积(标准状况)2.8 L5.6 L11.2 Ln(Cl-)1.25 mol1.5 mol2 moln(Br-)1.5 mol1.4 mol0.9 moln(I-)a mol00a的值为_;当通入Cl2的体积为3.36 L(标准状态下)时,溶液中发生反应的离子方程式为_;此时溶液中Br-、I-的物质的量浓度分别为c(Br-)=_,c(I-)=_。【解析】(1)从产生沉淀和气体的物质的量(n)与加入NaOH溶液的体积(V)的关系的图示可以知道,开始时没有沉淀生成,说明溶液中
25、有H+,则一定没有ClO-、Al;随后出现沉淀,且沉淀完全溶解,说明沉淀是Al(OH)3,溶液中一定含有Al3+;Al(OH)3溶解前生成了气体,该气体一定是氨气,故溶液中一定含有铵根离子;不能确定是否含有钾离子,可以通过灼烧溶液,透过蓝色的钴玻璃观察焰色确定钾离子的存在。则该溶液中一定含有的离子是H+、N、Al3+。可能存在的阳离子有K+。肯定不存在的阴离子是ClO-、Al。(2)2.8 L氯气的物质的量为=0.125 mol,通入0.125 mol氯气时溶液中有I-,所以Br-没有参加反应,所以溶液中n(Br-)=1.5 mol,溶液中Cl-为通入氯气生成的和原来溶液中存在的,氯原子守恒得
26、原来n(Cl-)=1.25 mol-0.125 mol2=1 mol。通入5.6 L Cl2即0.25 mol Cl2时溶液中没有I-,则I-完全反应,且n(Br-)=1.4 mol,说明有0.1 mol Br-参加反应,则I-完全反应,根据转移电子相等得n(I-)=0.25 mol2-0.1 mol1=0.4 mol,根据反应:Cl2+2I-I2+2Cl-,通入2.8 L Cl2时生成0.25 mol Cl-消耗0.25 mol I-,所以a=0.4 mol-0.25 mol=0.15 mol。通过以上分析知,当通入Cl2的体积为3.36 L即0.15 mol(标准状况下)时,溶液中发生反应
27、的离子方程式为Cl2+2I-2Cl-+I2;n(Cl-)=1.3 mol、n(Br-)=1.5 mol、n(I-)=0.1 mol,溶液体积相同,c(Br-)=0.75 molL-1,c(I-)=0.05 molL-1。答案:(1)H+、N、Al3+K+ClO-、Al(2)0.15Cl2+2I-2Cl-+I20.75 molL-10.05 molL-1【加固训练】已知某溶液X可能由K+、Mg2+、Cu2+、Ag+、Ba2+、Al3+、Fe2+、Al、C、S、I-、Si、Mn中的若干种离子组成。某化学兴趣小组通过下列实验确定了其组成。(1)根据下列实验步骤和现象,推断实验结论:实验步骤与实验现象
28、实验结论.观察溶液:无色透明原溶液中一定不含的离子是_.取适量该溶液,加入过量的硝酸,有气体生成,并得到无色溶液原溶液中一定不含的离子是_,一定含有的离子是_.在所得溶液中再加入过量的碳酸氢铵溶液,有气体生成,同时析出白色沉淀A原溶液中还一定含有的离子是_,生成沉淀A的离子方程式为_.在所得溶液中再逐滴加入氢氧化钡溶液至过量,加热也有气体生成,同时析出白色沉淀B白色沉淀B中一定含有_,可能含有_(2)上述实验步骤中开始阶段发生反应的离子方程式一定有_。(3)该化学兴趣小组的同学为了进一步确定B的成分,取一定量经洗涤后的B与Y溶液反应,白色固体的物质的量与Y溶液体积之间的关系如图所示。Y可能为_
29、。B的组成为_。【解析】(1).溶液无色透明,说明有颜色的离子Mn、Fe2+、Cu2+不存在。.加入过量的硝酸,产生气体并得到无色溶液,推知一定存在C,则能与C反应的Mg2+、Ag+、Ba2+、Al3+都不存在;由于I-、Si能与硝酸反应分别生成I2(使溶液呈黄色)、H2SiO3白色沉淀,所以它们也不存在,根据溶液呈电中性原则知,溶液中只有一种阳离子K+存在。.碳酸氢铵先与过量的硝酸反应,然后与铝离子发生水解相互促进反应生成二氧化碳和氢氧化铝,逆推原溶液中一定含有Al。.在所得溶液中含有碳酸氢铵和硝酸铵,刚开始加入少量氢氧化钡溶液时,发生反应:2NH4HCO3+Ba(OH)2(少量)BaCO3
30、+(NH4)2CO3+2H2O。仅根据实验现象不能判断S是否存在,所以,白色沉淀B中一定含有碳酸钡,可能含有硫酸钡。(2)碳酸氢铵中N结合OH-的能力比HC弱,所以,HC优先与OH-反应生成C,C再结合Ba2+生成白色沉淀。(3)从图象上看,白色固体部分溶于Y溶液,碳酸钡溶于盐酸或硝酸,0.5 mol固体B中含0.2 mol BaSO4、0.3 mol BaCO3。答案:(1)Cu2+、Fe2+、MnI-、Si、Mg2+、Ag+、Ba2+、Al3+ C、K+AlAl3+3HCAl(OH)3+3CO2BaCO3BaSO4(2)Ba2+2OH-+2HCBaCO3+C+2H2O(3)HCl(或HNO3) BaSO4和BaCO3,且=
