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离子反应题目及答案解析一、离子反应基础知识(20分)1.离子反应的概念(5分)离子反应是指电解质在水溶液中或熔融状态下,由于电离产生自由移动的离子,这些离子之间发生的化学反应。离子反应的本质是离子之间的相互作用,包括离子间的结合(生成沉淀、气体或弱电解质)或离子的重新组合。离子反应通常用离子方程式表示,它比化学方程式更能揭示反应的本质。离子反应的特点是反应迅速、完全,且通常在溶液中进行。离子反应的研究对于理解化学反应的本质、预测反应结果以及设计化学实验具有重要意义。2.离子方程式的书写规则(5分)书写离子方程式需遵循以下规则:(1)强电解质(如强酸、强碱、大多数可溶性盐)在溶液中完全电离,写成离子形式;(2)弱电解质(如弱酸、弱碱)、难溶物、气体、单质、氧化物等在溶液中主要以分子形式存在,写成化学式;(3)未参加反应的离子(spectatorions)在方程式两边省略;(4)离子方程式两边电荷总数相等,原子个数守恒;(5)离子方程式应能反映反应的实质,而不是简单的化学方程式的改写。例如,氯化钠溶液与硝酸银溶液反应的化学方程式为:NaCl+AgNO₃=AgCl↓+NaNO₃其离子方程式为:Ag⁺+Cl⁻=AgCl↓这里Na⁺和NO₃⁻是旁观离子,没有参加反应,所以省略。3.离子共存问题(5分)离子共存是指在同一溶液中,离子之间不发生化学反应,能够稳定共存。判断离子能否共存主要考虑以下几个方面:(1)生成难溶物:如Ba²⁺与SO₄²⁻生成BaSO₄沉淀;(2)生成气体:如H⁺与CO₃²⁻生成CO₂气体;(3)生成弱电解质:如H⁺与OH⁻生成H₂O;(4)发生氧化还原反应:如Fe³⁺与I⁻发生氧化还原反应;(5)形成络合物:如Fe³⁺与SCN⁻形成络离子。判断离子共存时,还需要考虑溶液的酸碱性。例如,在酸性溶液中,OH⁻不能大量存在;在碱性溶液中,H⁺不能大量存在。此外,还要注意一些特殊情况,如AlO₂⁻只能在强碱性溶液中存在,而HCO₃⁻不能在酸性或强碱性溶液中大量存在。4.离子反应的应用(5分)离子反应在化学分析和工业生产中有广泛应用:(1)定性分析:通过离子反应鉴定溶液中的特定离子,如用AgNO₃溶液鉴定Cl⁻;(2)定量分析:如沉淀滴定法测定离子浓度,莫尔法测定氯离子含量;(3)水处理:去除水中有害离子,如用石灰法去除水中的Mg²⁺和Ca²⁺;(4)化工生产:如电解法制备金属,电解NaCl溶液制备NaOH和Cl₂;(5)生物体内:许多生化反应本质上是离子反应,如神经传导依赖于Na⁺和K⁺的跨膜运输。离子反应的应用不仅限于实验室和工业生产,还广泛应用于环境监测、药物研发、材料科学等领域。例如,通过离子交换树脂可以软化硬水;在药物合成中,利用离子反应可以提高选择性和产率;在材料科学中,离子反应可以用于制备纳米材料和功能材料。二、离子反应选择题(30分)1.下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是(3分)A.Na⁺、K⁺、Cl⁻、NO₃⁻在pH=1的溶液中B.Fe³⁺、Cu²⁺、Cl⁻、SO₄²⁻在pH=7的溶液中C.NH₄⁺、Ca²⁺、Cl⁻、HCO₃⁻在pH=9的溶液中D.Na⁺、K⁺、AlO₂⁻、OH⁻在pH=14的溶液中2.下列离子方程式正确的是(3分)A.铁与稀盐酸反应:2Fe+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂↑B.碳酸钙与醋酸反应:CaCO₃+2CH₃COOH=Ca²⁺+2CH₃COO⁻+H₂O+CO₂↑C.氯化铝溶液与氨水反应:Al³⁺+3NH₃·H₂O=Al(OH)₃↓+3NH₄⁺D.硫酸铜溶液与氢氧化钡反应:Cu²⁺+SO₄²⁻+Ba²⁺+2OH⁻=Cu(OH)₂↓+BaSO₄↓3.下列反应的离子方程式书写正确的是(3分)A.碳酸氢钙溶液与氢氧化钙溶液反应:HCO₃⁻+Ca²⁺+OH⁻=CaCO₃↓+H₂OB.醋酸与氢氧化钠溶液反应:CH₃COOH+OH⁻=CH₃COO⁻+H₂OC.铜片与稀硝酸反应:Cu+2NO₃⁻+4H⁺=Cu²⁺+2NO₂↑+2H₂OD.氯化铁溶液与铜片反应:Fe³⁺+Cu=Fe²⁺+Cu²⁺4.下列各组离子,在强碱性溶液中可以大量共存的是(3分)A.Na⁺、K⁺、Cl⁻、Cu²⁺B.Na⁺、Ba²⁺、Cl⁻、NO₃⁻C.K⁺、Na⁺、ClO⁻、CO₃²⁻D.K⁺、Na⁺、SO₄²⁻、HCO₃⁻5.下列离子方程式正确的是(3分)A.碳酸钙与盐酸反应:CO₃²⁻+2H⁺=CO₂↑+H₂OB.氢氧化铜与稀硫酸反应:Cu(OH)₂+2H⁺=Cu²⁺+2H₂OC.碳酸氢钠溶液与盐酸反应:HCO₃⁻+H⁺=H₂O+CO₂↑D.铜与稀硝酸反应:3Cu+8H⁺+2NO₃⁻=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O6.下列各组离子,在酸性溶液中能大量共存的是(3分)A.Na⁺、K⁺、Cl⁻、NO₃⁻B.NH₄⁺、Al³⁺、SO₄²⁻、Cl⁻C.Na⁺、K⁺、ClO⁻、SO₃²⁻D.Na⁺、K⁺、MnO₄⁻、I⁻7.下列离子方程式正确的是(3分)A.碳酸氢镁溶液中加入过量氢氧化钠溶液:Mg²⁺+2HCO₃⁻+4OH⁻=Mg(OH)₂↓+2CO₃²⁻+2H₂OB.碳酸氢钙溶液中加入过量氢氧化钠溶液:Ca²⁺+HCO₃⁻+OH⁻=CaCO₃↓+H₂OC.碳酸氢钠溶液中加入过量氢氧化钙溶液:2HCO₃⁻+Ca²⁺+2OH⁻=CaCO₃↓+CO₃²⁻+2H₂OD.碳酸氢钠溶液中加入过量氢氧化钙溶液:HCO₃⁻+Ca²⁺+OH⁻=CaCO₃↓+H₂O8.下列各组离子,在pH=1的溶液中能大量共存的是(3分)A.Na⁺、K⁺、Cl⁻、NO₃⁻B.NH₄⁺、Al³⁺、SO₄²⁻、Cl⁻C.Na⁺、K⁺、ClO⁻、SO₃²⁻D.Na⁺、K⁺、MnO₄⁻、I⁻三、离子反应填空题(20分)1.完成下列离子方程式(3分)(1)FeCl₃溶液与NaOH溶液反应:_____________________(2)Na₂CO₃溶液与CaCl₂溶液反应:_____________________(3)Zn与稀H₂SO₄反应:_____________________(4)Cu与AgNO₃溶液反应:_____________________(5)AlCl₃溶液与氨水反应:_____________________2.写出下列反应的离子方程式(3分)(1)碳酸钙与盐酸反应:_____________________(2)铜与浓硫酸反应:_____________________(3)氯化铵溶液与氢氧化钠溶液反应:_____________________(4)碳酸氢钠溶液与盐酸反应:_____________________(5)氢氧化铝与氢氧化钠溶液反应:_____________________3.判断下列各组离子在溶液中能否大量共存,能则打"√",不能则打"×"(3分)(1)Na⁺、K⁺、Cl⁻、NO₃⁻:_____________________(2)Ba²⁺、Cl⁻、SO₄²⁻、Na⁺:_____________________(3)H⁺、Cl⁻、CH₃COO⁻、Na⁺:_____________________(4)Fe³⁺、SCN⁻、K⁺、Cl⁻:_____________________(5)NH₄⁺、OH⁻、K⁺、NO₃⁻:_____________________4.写出下列物质在水溶液中的电离方程式(3分)(1)H₂SO₄:_____________________(2)NaOH:_____________________(3)CH₃COOH:_____________________(4)NH₃·H₂O:_____________________(5)CaCO₃:_____________________5.完成下列离子方程式并配平(3分)(1)Fe₂(SO₄)₃溶液与NaOH溶液反应:_____________________(2)Na₂CO₃溶液与Ca(OH)₂溶液反应:_____________________(3)Zn与CuSO₄溶液反应:_____________________(4)Al与NaOH溶液反应:_____________________(5)CuO与稀H₂SO₄反应:_____________________6.判断下列离子方程式是否正确,正确的打"√",错误的打"×"(3分)(1)碳酸钙与盐酸反应:CO₃²⁻+2H⁺=CO₂↑+H₂O:_____________________(2)铜与稀硝酸反应:3Cu+8H⁺+2NO₃⁻=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O:_____________________(3)氢氧化铜与盐酸反应:Cu(OH)₂+2H⁺=Cu²⁺+2H₂O:_____________________(4)碳酸氢钠与盐酸反应:HCO₃⁻+H⁺=H₂O+CO₂↑:_____________________(5)氯化铝与氨水反应:Al³⁺+3NH₃·H₂O=Al(OH)₃↓+3NH₄⁺:_____________________7.写出下列反应的离子方程式(2分)(1)碳酸氢钙溶液与氢氧化钠溶液反应:_____________________(2)碳酸氢镁溶液与氢氧化钠溶液反应:_____________________(3)碳酸氢铵溶液与氢氧化钠溶液反应:_____________________(4)碳酸氢钾溶液与氢氧化钙溶液反应:_____________________(5)碳酸氢钠溶液与氢氧化钙溶液反应:_____________________四、离子反应简答题(20分)1.解释为什么氯化钠溶液能够导电,而蔗糖溶液不能导电?(4分)2.为什么在实验室中不能用浓硫酸干燥氨气?(4分)3.解释为什么碳酸氢钠溶液呈弱碱性,而硫酸氢钠溶液呈酸性?(4分)4.为什么氯化铁溶液能够净水?请从离子反应的角度解释。(4分)5.为什么金属钠不能保存在水中,而可以保存在煤油或石蜡油中?(4分)五、离子反应综合题(10分)1.设计一个实验方案,利用离子反应分离混合溶液中的Ag⁺、Fe³⁺和Al³⁺离子,并写出各步反应的离子方程式。(5分)2.某溶液中可能含有Na⁺、K⁺、Fe³⁺、Cu²⁺、Ag⁺、Cl⁻、NO₃⁻、SO₄²⁻等离子,进行如下实验:(1)取少量溶液加入过量盐酸,无沉淀生成;(2)另取少量溶液加入过量氢氧化钠溶液,产生白色沉淀,该沉淀在空气中迅速变为灰绿色,最后变为红褐色;(3)再取少量溶液加入过量氯化钡溶液,产生白色沉淀;(4)取少量溶液加入硝酸银溶液,产生白色沉淀。根据以上实验现象,判断该溶液中肯定存在哪些离子,肯定不存在哪些离子,可能存在哪些离子,并说明理由。(5分)答案及解析一、离子反应基础知识1.离子反应的概念离子反应是指电解质在水溶液中或熔融状态下,由于电离产生自由移动的离子,这些离子之间发生的化学反应。离子反应的本质是离子之间的相互作用,包括离子间的结合(生成沉淀、气体或弱电解质)或离子的重新组合。离子反应通常用离子方程式表示,它比化学方程式更能揭示反应的本质。离子反应的特点是反应迅速、完全,且通常在溶液中进行。离子反应的研究对于理解化学反应的本质、预测反应结果以及设计化学实验具有重要意义。2.离子方程式的书写规则书写离子方程式需遵循以下规则:(1)强电解质(如强酸、强碱、大多数可溶性盐)在溶液中完全电离,写成离子形式;(2)弱电解质(如弱酸、弱碱)、难溶物、气体、单质、氧化物等在溶液中主要以分子形式存在,写成化学式;(3)未参加反应的离子(spectatorions)在方程式两边省略;(4)离子方程式两边电荷总数相等,原子个数守恒;(5)离子方程式应能反映反应的实质,而不是简单的化学方程式的改写。例如,氯化钠溶液与硝酸银溶液反应的化学方程式为:NaCl+AgNO₃=AgCl↓+NaNO₃其离子方程式为:Ag⁺+Cl⁻=AgCl↓这里Na⁺和NO₃⁻是旁观离子,没有参加反应,所以省略。3.离子共存问题离子共存是指在同一溶液中,离子之间不发生化学反应,能够稳定共存。判断离子能否共存主要考虑以下几个方面:(1)生成难溶物:如Ba²⁺与SO₄²⁻生成BaSO₄沉淀;(2)生成气体:如H⁺与CO₃²⁻生成CO₂气体;(3)生成弱电解质:如H⁺与OH⁻生成H₂O;(4)发生氧化还原反应:如Fe³⁺与I⁻发生氧化还原反应;(5)形成络合物:如Fe³⁺与SCN⁻形成络离子。判断离子共存时,还需要考虑溶液的酸碱性。例如,在酸性溶液中,OH⁻不能大量存在;在碱性溶液中,H⁺不能大量存在。此外,还要注意一些特殊情况,如AlO₂⁻只能在强碱性溶液中存在,而HCO₃⁻不能在酸性或强碱性溶液中大量存在。4.离子反应的应用离子反应在化学分析和工业生产中有广泛应用:(1)定性分析:通过离子反应鉴定溶液中的特定离子,如用AgNO₃溶液鉴定Cl⁻;(2)定量分析:如沉淀滴定法测定离子浓度,莫尔法测定氯离子含量;(3)水处理:去除水中有害离子,如用石灰法去除水中的Mg²⁺和Ca²⁺;(4)化工生产:如电解法制备金属,电解NaCl溶液制备NaOH和Cl₂;(5)生物体内:许多生化反应本质上是离子反应,如神经传导依赖于Na⁺和K⁺的跨膜运输。离子反应的应用不仅限于实验室和工业生产,还广泛应用于环境监测、药物研发、材料科学等领域。例如,通过离子交换树脂可以软化硬水;在药物合成中,利用离子反应可以提高选择性和产率;在材料科学中,离子反应可以用于制备纳米材料和功能材料。二、离子反应选择题1.答案:A解析:判断离子能否共存,需要考虑离子之间是否会发生反应。A选项:Na⁺、K⁺、Cl⁻、NO₃⁻在pH=1的溶液中,这些离子之间不会发生反应,可以大量共存。B选项:Fe³⁺在pH=7的溶液中会水解生成Fe(OH)₃沉淀,不能大量存在。C选项:HCO₃⁻在pH=9的溶液中会与OH⁻反应生成CO₃²⁻和H₂O,不能大量共存。D选项:AlO₂⁻在pH=14的溶液中可以存在,但题目没有说明溶液的pH值,无法确定。因此,A选项正确。2.答案:C解析:判断离子方程式是否正确,需要检查是否符合离子方程式的书写规则。A选项:铁与稀盐酸反应生成Fe²⁺而不是Fe³⁺,正确方程式应为:Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑。B选项:碳酸钙与醋酸反应,醋酸是弱电解质,不能写成离子形式,正确方程式应为:CaCO₃+2CH₃COOH=Ca(CH₃COO)₂+H₂O+CO₂↑。C选项:氯化铝溶液与氨水反应,氨水是弱电解质,不能写成离子形式,正确方程式为:Al³⁺+3NH₃·H₂O=Al(OH)₃↓+3NH₄⁺。D选项:硫酸铜溶液与氢氧化钡反应,生成的BaSO₄是沉淀,Cu(OH)₂也是沉淀,但离子方程式两边电荷不守恒,正确方程式应为:Cu²⁺+SO₄²⁻+Ba²⁺+2OH⁻=Cu(OH)₂↓+BaSO₄↓。因此,C选项正确。3.答案:B解析:判断离子方程式是否正确,需要检查是否符合离子方程式的书写规则。A选项:碳酸氢钙溶液与氢氧化钙溶液反应,生成的CaCO₃是沉淀,但离子方程式两边电荷不守恒,正确方程式应为:Ca²⁺+2HCO₃⁻+2OH⁻=CaCO₃↓+CO₃²⁻+2H₂O。B选项:醋酸与氢氧化钠溶液反应,醋酸是弱电解质,不能写成离子形式,氢氧化钠是强电解质,可以写成离子形式,正确方程式为:CH₃COOH+OH⁻=CH₃COO⁻+H₂O。C选项:铜片与稀硝酸反应,稀硝酸被还原为NO而不是NO₂,正确方程式应为:3Cu+8H⁺+2NO₃⁻=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O。D选项:氯化铁溶液与铜片反应,Fe³⁺被还原为Fe²⁺,正确方程式应为:2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺。因此,B选项正确。4.答案:C解析:判断离子在强碱性溶液中能否大量共存,需要考虑离子之间是否会发生反应以及是否与OH⁻反应。A选项:Cu²⁺在强碱性溶液中会生成Cu(OH)₂沉淀,不能大量共存。B选项:Ba²⁺在强碱性溶液中可以存在,但题目没有说明是否有CO₃²⁻,无法确定是否会发生反应。C选项:K⁺、Na⁺、ClO⁻、CO₃²⁻在强碱性溶液中不会发生反应,可以大量共存。D选项:HCO₃⁻在强碱性溶液中会与OH⁻反应生成CO₃²⁻和H₂O,不能大量共存。因此,C选项正确。5.答案:C解析:判断离子方程式是否正确,需要检查是否符合离子方程式的书写规则。A选项:碳酸钙与盐酸反应,碳酸钙是难溶物,不能写成离子形式,正确方程式应为:CaCO₃+2H⁺=Ca²⁺+CO₂↑+H₂O。B选项:氢氧化铜与稀硫酸反应,氢氧化铜是难溶物,不能写成离子形式,正确方程式应为:Cu(OH)₂+2H⁺=Cu²⁺+2H₂O。C选项:碳酸氢钠溶液与盐酸反应,碳酸氢钠是可溶盐,可以写成离子形式,盐酸是强电解质,可以写成离子形式,正确方程式为:HCO₃⁻+H⁺=H₂O+CO₂↑。D选项:铜与稀硝酸反应,稀硝酸被还原为NO而不是NO₂,正确方程式应为:3Cu+8H⁺+2NO₃⁻=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O。因此,C选项正确。6.答案:B解析:判断离子在酸性溶液中能否大量共存,需要考虑离子之间是否会发生反应以及是否与H⁺反应。A选项:Na⁺、K⁺、Cl⁻、NO₃⁻在酸性溶液中不会发生反应,可以大量共存。B选项:NH₄⁺、Al³⁺、SO₄²⁻、Cl⁻在酸性溶液中不会发生反应,可以大量共存。C选项:ClO⁻在酸性溶液中会氧化SO₃²⁻,不能大量共存。D选项:MnO₄⁻在酸性溶液中会氧化I⁻,不能大量共存。因此,B选项正确。7.答案:A解析:判断离子方程式是否正确,需要检查是否符合离子方程式的书写规则。A选项:碳酸氢镁溶液中加入过量氢氧化钠溶液,Mg²⁺会生成Mg(OH)₂沉淀,HCO₃⁻会与OH⁻反应生成CO₃²⁻和H₂O,然后CO₃²⁻与Mg²⁺生成MgCO₃沉淀,但由于NaOH过量,最终生成的是Mg(OH)₂沉淀,正确方程式为:Mg²⁺+2HCO₃⁻+4OH⁻=Mg(OH)₂↓+2CO₃²⁻+2H₂O。B选项:碳酸氢钙溶液中加入过量氢氧化钠溶液,生成的CaCO₃是沉淀,但由于NaOH过量,最终生成的应该是Ca(OH)₂沉淀,正确方程式应为:Ca²⁺+2HCO₃⁻+4OH⁻=Ca(OH)₂↓+2CO₃²⁻+2H₂O。C选项:碳酸氢钠溶液中加入过量氢氧化钙溶液,生成的CaCO₃是沉淀,但离子方程式两边电荷不守恒,正确方程式应为:2HCO₃⁻+Ca²⁺+2OH⁻=CaCO₃↓+CO₃²⁻+2H₂O。D选项:碳酸氢钠溶液中加入过量氢氧化钙溶液,生成的CaCO₃是沉淀,但离子方程式两边电荷不守恒,正确方程式应为:2HCO₃⁻+Ca²⁺+2OH⁻=CaCO₃↓+CO₃²⁻+2H₂O。因此,A选项正确。8.答案:B解析:判断离子在pH=1的溶液中能否大量共存,需要考虑离子之间是否会发生反应以及是否与H⁺反应。A选项:Na⁺、K⁺、Cl⁻、NO₃⁻在pH=1的溶液中不会发生反应,可以大量共存。B选项:NH₄⁺、Al³⁺、SO₄²⁻、Cl⁻在pH=1的溶液中不会发生反应,可以大量共存。C选项:ClO⁻在pH=1的溶液中会氧化SO₃²⁻,不能大量共存。D选项:MnO₄⁻在pH=1的溶液中会氧化I⁻,不能大量共存。因此,B选项正确。三、离子反应填空题1.完成下列离子方程式(1)FeCl₃溶液与NaOH溶液反应:Fe³⁺+3OH⁻=Fe(OH)₃↓(2)Na₂CO₃溶液与CaCl₂溶液反应:CO₃²⁻+Ca²⁺=CaCO₃↓(3)Zn与稀H₂SO₄反应:Zn+2H⁺=Zn²⁺+H₂↑(4)Cu与AgNO₃溶液反应:Cu+2Ag⁺=Cu²⁺+2Ag(5)AlCl₃溶液与氨水反应:Al³⁺+3NH₃·H₂O=Al(OH)₃↓+3NH₄⁺2.写出下列反应的离子方程式(1)碳酸钙与盐酸反应:CaCO₃+2H⁺=Ca²⁺+CO₂↑+H₂O(2)铜与浓硫酸反应:Cu+2H₂SO₄(浓)=Cu²⁺+SO₄²⁻+SO₂↑+2H₂O(3)氯化铵溶液与氢氧化钠溶液反应:NH₄⁺+OH⁻=NH₃↑+H₂O(4)碳酸氢钠溶液与盐酸反应:HCO₃⁻+H⁺=H₂O+CO₂↑(5)氢氧化铝与氢氧化钠溶液反应:Al(OH)₃+OH⁻=AlO₂⁻+2H₂O3.判断下列各组离子在溶液中能否大量共存(1)Na⁺、K⁺、Cl⁻、NO₃⁻:√(2)Ba²⁺、Cl⁻、SO₄²⁻、Na⁺:×(Ba²⁺与SO₄²⁻生成BaSO₄沉淀)(3)H⁺、Cl⁻、CH₃COO⁻、Na⁺:×(H⁺与CH₃COO⁻生成CH₃COOH)(4)Fe³⁺、SCN⁻、K⁺、Cl⁻:×(Fe³⁺与SCN⁻形成络合物)(5)NH₄⁺、OH⁻、K⁺、NO₃⁻:×(NH₄⁺与OH⁻生成NH₃·H₂O)4.写出下列物质在水溶液中的电离方程式(1)H₂SO₄:H₂SO₄=2H⁺+SO₄²⁻(2)NaOH:NaOH=Na⁺+OH⁻(3)CH₃COOH:CH₃COOH⇌CH₃COO⁻+H⁺(4)NH₃·H₂O:NH₃·H₂O⇌NH₄⁺+OH⁻(5)CaCO₃:CaCO₃难溶于水,基本不电离5.完成下列离子方程式并配平(1)Fe₂(SO₄)₃溶液与NaOH溶液反应:2Fe³⁺+6OH⁻=2Fe(OH)₃↓(2)Na₂CO₃溶液与Ca(OH)₂溶液反应:CO₃²⁻+Ca²⁺=CaCO₃↓(3)Zn与CuSO₄溶液反应:Zn+Cu²⁺=Zn²⁺+Cu(4)Al与NaOH溶液反应:2Al+2OH⁻+6H₂O=2AlO₂⁻+3H₂↑(5)CuO与稀H₂SO₄反应:CuO+2H⁺=Cu²⁺+H₂O6.判断下列离子方程式是否正确(1)碳酸钙与盐酸反应:CO₃²⁻+2H⁺=CO₂↑+H₂O:×(碳酸钙是难溶物,不能写成离子形式)(2)铜与稀硝酸反应:3Cu+8H⁺+2NO₃⁻=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O:√(3)氢氧化铜与盐酸反应:Cu(OH)₂+2H⁺=Cu²⁺+2H₂O:√(4)碳酸氢钠与盐酸反应:HCO₃⁻+H⁺=H₂O+CO₂↑:√(5)氯化铝与氨水反应:Al³⁺+3NH₃·H₂O=Al(OH)₃↓+3NH₄⁺:√7.写出下列反应的离子方程式(1)碳酸氢钙溶液与氢氧化钠溶液反应:Ca²⁺+HCO₃⁻+OH⁻=CaCO₃↓+H₂O(2)碳酸氢镁溶液与氢氧化钠溶液反应:Mg²⁺+2HCO₃⁻+4OH⁻=Mg(OH)₂↓+2CO₃²⁻+2H₂O(3)碳酸氢铵溶液与氢氧化钠溶液反应:HCO₃⁻+OH⁻=CO₃²⁻+H₂O(4)碳酸氢钾溶液与氢氧化钙溶液反应:2HCO₃⁻+Ca²⁺+2OH⁻=CaCO₃↓+CO₃²⁻+2H₂O(5)碳酸氢钠溶液与氢氧化钙溶液反应:2HCO₃⁻+Ca²⁺+2OH⁻=CaCO₃↓+CO₃²⁻+2H₂O四、离子反应简答题1.氯化钠溶液能够导电,而蔗糖溶液不能导电的原因在于它们在水中电离情况的不同。氯化钠是离子化合物,在水中能完全电离成Na⁺和Cl⁻自由移动的离子,这些离子在外加电场作用下可以定向移动形成电流,因此氯化钠溶液能够导电。蔗糖是共价化合物,在水中以分子形式存在,不能电离成离子,因此蔗糖溶液中没有自由移动的离子,不能导电。这个例子说明了电解质和非电解质在水溶液中的导电性差异,以及离子导电的原理。2.浓硫酸不能干燥氨气的原因是浓硫酸与氨气会发生化学反应。浓硫酸具有强氧化性和酸性,能够与氨气发生反应:NH₃+H₂SO₄(浓)=NH₄HSO₄这个反应是酸碱中和反应,生成硫酸氢铵。因此,浓硫酸不能用于干燥氨气,而应该使用中性的干燥剂如碱石灰或无水氯化钙等。3.碳酸氢钠溶液呈弱碱性,而硫酸氢钠溶液呈酸性的原因在于它们的电离和水解情况不同。碳酸氢钠(NaHCO₃)是弱酸强碱盐,在水中电离产生Na⁺和HCO₃⁻。HCO₃⁻既能够电离产生H⁺(酸性),也能够水解产生OH⁻(碱性),但水解程度大于电离程度,所以溶液呈弱碱性:HCO₃⁻+H₂O⇌H₂CO₃+OH⁻(水解,呈碱性)HCO₃⁻⇌H⁺+CO₃²⁻(电离,呈酸性)硫酸氢钠(NaHSO₄)是强酸酸式盐,在水中完全电离产生Na⁺和HSO₄⁻,HSO₄⁻能够进一步电离产生H⁺和SO₄²⁻,使溶液呈酸性:HSO₄⁻⇌H⁺+SO₄²⁻(电离,呈酸性)因此,碳酸氢钠溶液呈弱碱性,而硫酸氢钠溶液呈酸性。4.氯化铁溶液能够净水的原因在于Fe³⁺离子的水解作用。氯化铁(FeCl₃)溶于水后,Fe³⁺离子会发生水解反应:Fe³⁺+3H₂O⇌Fe(OH)₃+3H⁺生成氢氧化铁胶体,氢氧化铁胶体具有较大的表面积和正电荷,能够中和水中悬浮颗粒的负电荷,使颗粒聚沉,从而达到净水的目的。此外,Fe³⁺离子还能够与水中的磷酸盐、硅酸盐等形成不溶性沉淀,进一步去除水中的杂质。因此,氯化铁溶液常用作净水剂和混凝剂。5.金属钠不能保存在水中,而可以保存在煤油或石蜡油中的原因在于钠的化学性质活泼。金属钠非常活泼,能够与水发生剧烈反应:2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑这个反应会放出大量热量,甚至可能引起爆炸,因此钠不能保存在水中。钠的密度比煤油和石蜡油大,能够沉在容器底部,且钠在这些有机溶剂中不反应,因此可以安全保存。此外,钠也可以保存在液氨或矿物油中,但煤油和石蜡油是最常用的保存介质。钠在保存时应避免与空气接触,因为钠会与氧气反应生成氧化钠,与水蒸气反应生成氢氧化钠。五、离子反应综合题1.分离混合溶液中的Ag⁺、Fe³⁺和Al³⁺离子的实验方案及离子方程式:实验步骤:(1)向混合溶液中加入过量盐酸,Ag⁺会生成AgCl沉淀,而Fe³⁺和Al³⁺仍留在溶液中:Ag⁺+Cl⁻=AgCl↓(2)过滤,分离出AgCl沉淀,保留滤液中含有Fe³⁺和Al³⁺。(3)向滤液中加入过量氨水,Fe³⁺会生成Fe(OH)₃沉淀,而Al³⁺会生成Al(OH)₃沉淀:Fe³⁺+3NH₃·H₂O=Fe(OH)₃
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