高考化学核心讲练大一轮复习人教版通用课时分层提升练四离子反应

温馨提示：此套题为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。课时分层提升练四离子反应一、选择题1.(2019·泉州模拟)下列物质按照纯净物、混合物、电解质和非电解质顺序排列的是 ()A.盐酸、水煤气、醋酸、干冰B.天然气、空气、苛性钾、石灰石C.液氨、氯水、硫酸钠、乙醇D.胆矾、漂白粉、氯化钾、氯气【解析】选C。A项,盐酸是混合物,水煤气是混合物,醋酸是电解质,干冰是非电解质,错误;B项,天然气是混合物,空气是混合物,苛性钾是电解质,石灰石是混合物,错误;C项,液氨是纯净物,氯水是混合物,硫酸钠是电解质,乙醇是非电解质,正确;D项,胆矾是纯净物,漂白粉是混合物,氯化钾是电解质,氯气是单质(单质不属于非电解质),错误。2.(2019·成都模拟)下列反应能用H++OHH2O表示的是 ()A.醋酸和氢氧化钠溶液B.氢氧化镁和盐酸C.氢氧化钡和稀硫酸D.澄清石灰水和硝酸【解析】选D。醋酸是弱酸,书写离子方程式时,应写成CH3COOH;氢氧化镁难溶于水,应写其化学式Mg(OH)2;C项反应生成的硫酸钡难溶于水,漏掉了另一个离子反应Ba2++SO42-BaSO43.(2019·福州模拟)下列离子方程式表达正确的是 ()A.氢氧化铁溶于氢碘酸:Fe(OH)3+3H+Fe3++3H2OB.小苏打溶液呈碱性的原因:HCO3-+H2OH3O++CC.溴化亚铁溶液中通入足量氯气:2Fe2++4Br+3Cl22Fe3++2Br2+6ClD.向氢氧化钠溶液中加入铝粉:Al+OH+H2OAlO2-+H2【解析】选C。A项生成的Fe3+与I会反应,错误;B项小苏打呈碱性的原因是碳酸氢根离子水解造成的,应为HCO3-+H2OOH+H2CO3,错误;C项Cl2足量时,Fe2+、Br都被氧化,正确;D项氢元素质量不守恒,4.下列解释事实的离子方程式不正确的是 ()A.铝片放入NaOH溶液中有气体产生:2Al+2OH+2H2O2AlO2-+3H2B.向K2Cr2O7溶液中滴加少量浓硫酸,溶液橙色加深:Cr2O72-(橙色)+H2O2CrO42C.向Na2SiO3溶液中通入过量CO2制备硅酸凝胶:SiO32-+CO2+H2OH2SiO3(胶体D.用Na2CO3溶液浸泡锅炉水垢(含CaSO4):CaSO4+CO32-CaCO3【解析】选C。铝片放入NaOH溶液中有气体产生,离子方程式:2Al+2OH+2H2O2AlO2-+3H2↑,A正确;K2Cr2O7溶液中存在Cr2O72-(橙色)+H2O2CrO42-(黄色)+2H+,滴加少量浓硫酸,增大氢离子浓度,平衡逆向移动,橙色加深,B正确;向Na2SiO3溶液中通入过量CO2制备硅酸凝胶,离子方程式:SiO32-+2CO2+2H2OH2SiO3(胶体)+2HCO3-,C错误;碳酸钙溶解度小于硫酸钙,碳酸钠与硫酸钙反应生成碳酸钙和硫酸钠,离子方程式:CaSO5.(2019·南昌模拟)在不同温度下,水溶液中c(H+)与c(OH)有如图所示关系。下列关于离子共存的说法正确的是 ()点对应的溶液中大量存在:CO32-、Na+、Cl点对应的溶液中大量存在:Fe3+、Ba2+、K+、NO点对应的溶液中大量存在:Na+、Ba2+、Cl、Al3+点对应的溶液中大量存在:Na+、K+、ClO、Cl【解析】选D。A中,a点处溶液呈中性,CO32-在中性溶液中不能大量存在,A错误;B中,b点处溶液pH=6,Fe3+不能大量存在,B错误;c点对应的溶液呈中性,Al3+不能大量存在,C错误;d点所对应的溶液呈碱性,6.(2019·郑州模拟)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.pH=1的溶液中:Na+、K+、MnO4-、B.c(H+)=1×1013mol·L1溶液中:Mg2+、Cu2+、SO42-mol·L1NH4HCO3溶液中:K+、Na+、NO3-mol·L1FeCl3溶液中:Fe2+、NH4+、SCN、【解析】选C。pH=1的溶液显酸性,CO32-与H+不能大量共存,A错误;c(H+)=1×1013mol·L1溶液显碱性,则Mg2+、Cu2+与OH不能大量共存,B错误;K+、Na+、NO3-、Cl四种离子间能够共存,且四种离子与NH4+、HCO3-也能大量共存,C正确7.(2019·全国卷Ⅲ)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-、SO4C.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H++OHH2O【解析】选A。本题为信息题,注意从题目信息中提取有用信息。根据示意图,水经过阳离子交换树脂后,Ca2+、Na+、Mg2+均被H+交换,因为Ca2+、Mg2+是+2价阳离子,H+是+1价阳离子,根据电荷守恒与Ca2+、Mg2+交换的H+数目应为Ca2+、Mg2+总数的2倍,因此水中阳离子总数增加,A错误。根据示意图,NO3-、SO42-、Cl经过阴离子交换树脂后被OH替换,B正确。水经过净化后溶液中离子浓度减小,水的导电性降低,纯水几乎不导电,C正确。经过阳离子交换树脂后溶液中的阳离子全部是H+,经过阴离子交换树脂后溶液中的阴离子被OH替换,所以在阴离子树脂填充段存在反应H++OH二、非选择题8.请按要求书写下列离子方程式:(1)将NaHSO4溶液滴到Ba(OH)2溶液中,当溶液恰好呈中性时,反应的离子方程式为_________________________________________________。

(2)向Ba(HCO3)2溶液中滴入NaHSO4溶液,至沉淀完全,写出反应的离子方程式:__________________________________________。

在上述溶液中继续滴入NaHSO4溶液,此时离子方程式为________________________。

mol·L1的NH4Al(SO4)2溶液与mol·L1的Ba(OH)2溶液等体积混合:______________________________________________。

【解析】(1)当溶液呈中性时,n(H+)=n(OH),可假设Ba(OH)2为1mol,即Ba2+为1mol,OH为2mol,需要2molNaHSO4,反应的离子方程式为2H++SO42-+Ba2++2OHBaSO4↓+2H(2)向Ba(HCO3)2溶液中滴入NaHSO4溶液,至沉淀完全,n(Ba2+)=n(SO42-),发生反应的离子方程式为Ba2++SO42-+H++HCO3-BaSO4↓+H2O+CO2↑,此时HCO3-过量,继续加入NaHSO4溶液,HCO3-与H+(3)NH4Al(SO4)2与Ba(OH)2按照2∶3的物质的量之比反应生成氢氧化铝、硫酸钡和硫酸铵,离子方程式:2Al3++3SO42-+3Ba2++6OH2Al(OH)3↓+3BaSO4答案:(1)2H++SO42-+Ba2++2OHBaSO4↓+2H(2)Ba2++SO42-+H++HCO3-BaSO4↓+HHCO3-+H+CO2↑+H2(3)2Al3++3SO42-+3Ba2++6OH2Al(OH)3↓+3BaSO9.(2019·桂林模拟)某有色电解质溶液中,可能大量存在Ag+、H+、Cu2+、CO32-、OH、Cl,你认为一定含有的离子是__________________,一定没有的离子是______________,还需进一步确认的离子是【解析】含Cu2+的溶液呈蓝色,该有色溶液含有Cu2+,因CO32-、OH与Cu2+反应不能存在,为保持溶液电中性,溶液中应含有Cl,与Cl反应的Ag+不能在溶液中存在,不能确定答案:Cu2+、ClOH、CO32-、Ag一、选择题1.(2019·北京高考)探究草酸(H2C2O4)性质,进行如下实验。(已知:室温下,mol·L1H2C2O4的pH=1.3)实验装置试剂a现象①Ca(OH)2溶液(含酚酞)溶液褪色,产生白色沉淀②少量NaHCO3溶液产生气泡③酸性KMnO4溶液紫色溶液褪色④C2H5OH和浓硫酸加热后产生有香味物质由上述实验所得草酸性质所对应的方程式不正确的是 ()2C2O4有酸性,Ca(OH)2+H2C2O4CaC2O4↓+2H2OB.酸性:H2C2O4>H2CO3,NaHCO3+H2C2O4NaHC2O4+CO2↑+H2O2C2O4有还原性:2MnO4-+5C2O42-+16H+2Mn2++10CO22C2O4可发生酯化反应:HOOCCOOH+2C2H5OHC2H5OOCCOOC2H5+2H2O【解析】选C。H2C2O4有酸性,与氢氧化钙溶液发生反应:Ca(OH)2+H2C2O4CaC2O4↓+2H2O,生成草酸钙沉淀,溶液褪色,故A正确;H2C2O4的酸性强于H2CO3的酸性,强酸制弱酸:NaHCO3+H2C2O4NaHC2O4+CO2↑+H2O,故B正确;草酸为弱电解质,与高锰酸钾反应的离子方程式为2MnO4-+5H2C2O4+6H+2Mn2++10CO2↑+8H2O,故C错误;草酸其实就是乙二酸,有两个羧基,其结构简式为HOOC—COOH,可与乙醇发生酯化反应,方程式为HOOCCOOH+2C2H5OHC2H5OOCCOOC2H5+2H2O,故D正确。【加固训练】向含amolNaOH和amolNa2CO3的混合溶液中通入bmolCO2充分反应(不考虑CO2的溶解),下列说法不正确的是 ()A.当a≥2b时,发生的离子反应为2OH+CO2CO32-+HB.当ab时,发生的离子方程式为5OH+4CO23HCO3-+CO32C.2b3<a<2b时,溶液中CO32-与HCO3D.若反应后溶液中CO32-与OH物质的量之比为2∶1,则5【解析】选C。向NaOH和Na2CO3的混合溶液中通入CO2,先发生反应:2OH+CO2CO32-+H2O,当溶液中只有CO32-时,发生反应:CO2+CO32-+H2O2HCO3-。当a≥2b时,CO2的量少,只与NaOH发生反应,此时离子反应为2OH+CO2CO32-+H2O,故A正确;当ab时,除将NaOH完全反应生成Na2CO3外,剩余的CO2会继续与Na2CO3反应,发生的离子方程式为5OH+4CO23HCO3-+CO32-+H2O,故B正确;2b3<a<2b时,溶液中只存在CO32-、HCO3-、Na+,设CO32-为xmol,HCO3-为ymol,根据物料守恒:3a=2x+y、x+y=a+b,解得:x=2ab,y=2ba,溶液中CO32-与HCO3-物质的量之比为(2ab)∶(2ba),故C错误;若反应后溶液中CO32-与OH物质的量之比为2∶1,由反应方程式2NaOH+CO2Na2CO3+H2O可知,参加反应的NaOH物质的量为2bmol,生成CO32-物质的量为bmol,反应后溶液中,n2.(2019·赣州模拟)在下列条件中,能大量共存的微粒组是 ()化学式电离常数(25℃)HClOKi=3.0×108H2CO3K1=4.3×107K2=5.6×1011A.c(H+)=1×1014mol·L1的溶液:K+、Na+、AlO2-、SB.上表提供的数据下:HClO、HCO3-、ClO、C.能与Al反应生成H2的溶液:NH4+、Ca2+、NOD.中性溶液中:CO32-、Na+、SO【解析】选A。由c(H+)=1×1014mol·L1可知溶液呈碱性,A项离子可大量共存;由表中数据可知,酸性强弱顺序是H2CO3>HClO>HCO3-,因此HClO+CO32-ClO+HCO3-,B项不能大量共存;能与Al反应生成H2的溶液可能是强酸性溶液也可能是强碱性溶液,当溶液呈强酸性时NO3-具有氧化性,不能产生H2,且H+、NO3-和I会发生氧化还原反应,而当溶液呈强碱性时,NH43.无色溶液中含有:①Na+、②Ba2+、③Cl、④Br、⑤SO32-、⑥SO42-、⑦Fe步骤操作现象Ⅰ用pH试纸检验溶液的pH大于7Ⅱ向溶液中滴加氯水,再加入CCl4振荡,静置CCl4层呈橙红色Ⅲ取Ⅱ的上层溶液,加入Ba(NO3)2溶液和稀硝酸有白色沉淀产生Ⅳ将Ⅲ过滤,向滤液中加入AgNO3溶液和稀硝酸有白色沉淀产生根据上述实验现象,判断以下结论中正确的是 ()A.肯定含有的离子是①④⑤B.肯定没有的离子是②⑤⑦C.可能含有的离子是①②⑥D.不能确定的离子是①③⑥【解析】选A。根据步骤Ⅰ,该溶液呈碱性,在碱性的无色溶液中,一定不存在Fe2+,该溶液是强碱弱酸盐溶液,所以一定存在SO32-,则一定不存在Ba2+,溶液呈电中性,所以溶液中的阳离子只能是Na+;步骤Ⅱ说明该溶液中一定存在Br,氯气与Br反应生成溴单质,溴单质在四氯化碳中的颜色是橙红色;步骤Ⅲ不能说明有SO42-存在,因为该溶液中一定存在SO32-,加入氯水后会将SO32-氧化为SO42-,与Ba(NO3)2反应生成BaSO4沉淀;4.(2019·全国卷Ⅰ)固体界面上强酸的吸附和离解是多相化学在环境、催化、材料科学等领域研究的重要课题。下图为少量HCl气体分子在253K冰表面吸附和溶解过程的示意图。下列叙述错误的是 ()A.冰表面第一层中,HCl以分子形式存在B.冰表面第二层中,H+浓度为5×103mol·L1(设冰的密度为g·cm3)C.冰表面第三层中,冰的氢键网络结构保持不变D.冰表面各层之间,均存在可逆反应HClH++Cl【解析】选D。由图可知,在冰表面第一层中,HCl分子并没有电离,以分子形式存在,A正确;第二层中,Cl与H2O的比值是104∶1,由于HCl是强酸,所以H+浓度与氯离子浓度相等,假设氢离子的物质的量为104mol,则水的物质的量为1mol,则水的体积为18g0.9g·cm-3=20mL,故氢离子的浓度为10-4mol0.02L=5×103mol·L二、非选择题5.(2019·包头模拟)有一包白色粉末,可能含有①NaHSO4、②KHCO3、③Ba(NO3)2、④CaCl2、⑤NaNO3、⑥MgSO4中的一种或几种。实验步骤如下:①取少量固体投入水中,既有气体生成,又有沉淀产生。②过滤,取少量滤液加AgNO3溶液,无沉淀产生。③再取少量滤液,加入足量NaOH溶液,也无沉淀产生。(1)推断白色粉末中一定有________,一定没有________,不能确定的是________(填序号)。

(2)请写出实验步骤①中产生气体的离子方程式:

________________。

(3)请写出实验步骤①中产生沉淀的离子方程式:

________________。

【解析】①取少量固体投入水中,既有气体生成,又有沉淀产生,说明含有硫酸氢钠和碳酸氢钾,可能含有硝酸钡或氯化钙。②过滤,取少量滤液加AgNO3溶液,无沉淀产生,说明不含有氯化钙,则一定含有硝酸钡。③再取少量滤液,加入足量NaOH溶液,也无沉淀产生,说明不含硫酸镁。(1)根据分析可知一定含有硫酸氢钠、碳酸氢钾和硝酸钡,肯定不含氯化钙和硫酸镁,不能确定是否含有硝酸钠。(2)步骤①中产生气体是碳酸氢钾和硫酸氢钠反应,即碳酸氢根离子和氢离子反应生成水和二氧化碳,离子方程式为H++HCO3-H2O+CO2↑。(3)溶液中钡离子和硫酸根离子反应生成硫酸钡沉淀,离子方程式为Ba2++SO42-BaSO答案:(1)①②③④⑥⑤(2)H++HCO3-H2O+CO2(3)Ba2++SO42-BaSO【加固训练】(2019·沈阳模拟)1L某混合溶液,可能含有的离子如下表:阳离子H+、K+、Mg2+、Al3+、NH4+、Fe2+、阴离子Cl、Br、I、CO32-(1)向该溶液中逐滴加入cmol·L1NaOH溶液,产生沉淀的物质的量(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________。

(2)根据图象数据计算a=________mL。

(3)经检测,该溶液中还含有大量的Cl、Br、I,若向1L该混合溶液中通入一定量的Cl2,溶液中Cl、Br、I的物质的量与通入Cl2的体积(标准状况)的关系如下表所示,分析后回答下列问题:Cl2的体积(标准状况)LLLn(Cl)molmol2moln(Br)molmolmoln(I)xmol(x≠0)00①当通入Cl2的体积为L时,溶液中发生反应的离子方程式为___________。

②原溶液中Cl、Br、I的物质的量浓度之比为______。

③x=________mol。

【解析】(1)由上述分析可以知道,一定存在H+、Al3+、NH4(2)由离子反应方程式:Al3++3OHAl(OH)3↓,Al(OH)3+OHAlO2-+2H2O,即生成氢氧化铝沉淀需要的氢氧化钠是沉淀溶解需要氢氧化钠的3倍,即31=3(a6),解得a=20/3;(3)2.8L氯气的物质的量为2.8L÷22.4L·mol1=0.125mol,通入0.125mol氯气时溶液中有I,所以Br没有参加反应,所以溶液中n(Br)=1.5mol,溶液中氯离子为通入氯气生成的和原来溶液中存在的,由氯原子守恒得,原来n(Cl)=1.25mol0.125mol×2=1mol;5.6L氯气的物质的量为5.6L÷22.4L·mol1=0.25mol,通入0.25mol氯气时溶液中没有I,则碘离子完全反应,且n(Br)=1.4mol,说明有0.1mol溴离子参加反应,则碘离子完全反应,根据转移电子相等得n(I)=0.25mol×20.1mol=0.4mol。①根据以上分析知,当通入氯气的体积为5.6L时,有碘离子和氯气反应、溴离子与氯气反应,且两者的反应比例为4∶1,所以溶液中发生反应的离子方程式为5Cl2+8I+2Br4I2+10Cl+Br2;②通过以上分析知,n(Cl)=1mol、n(Br)=1.5mol、n(I)=0.4mol,溶液体积相同,其物质的量之比等于浓度之比,原溶液中Cl、Br、I的物质的量浓度之比为1∶∶4=10∶15∶4;③2.8L氯气的物质的量为2.8L÷22.4L·mol1