内容正文:
[课下巩固精练卷(三)] 离子反应的应用
知识点
题目难易程度
较易
中档
较难
离子共存的判断
1
2、3、6、7、8
离子的检验与推断
4
5、9、11
10、12
一、选择题(每题5分,共10题,共50分)
1.(人教必修第一册P20T4改编)下列各组中的离子,能在溶液中大量共存的是( )
A.Na+、Ca2+、Cl-、CO
B.HCO、K+、NH、OH-
C.Fe2+、H+、SO、NO
D.Na+、K+、CO、SiO
解析:选D。A项中Ca2+与CO生成CaCO3沉淀而不能大量共存;B项中HCO、NH均会与OH-发生反应,不能大量共存;C项中H+、NO、Fe2+发生氧化还原反应而不能大量共存;D项离子之间不反应,能大量共存。
2.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.使淀粉KI溶液变蓝的溶液:H+、NH、S2-、Br-
B.滴入酚酞呈红色的溶液:Na+、K+、CH3COO-、Cl-
C.滴入苯酚显紫色的溶液:Mg2+、NH、Cl-、SCN-
D.滴入甲基橙呈红色的溶液:K+、Na+、HCO、NO
解析:选B。使淀粉KI溶液变蓝的溶液有强氧化性,强还原性离子不能存在,故此溶液中S2-不能存在;滴入酚酞变红的溶液显碱性,Na+、K+、CH3COO-、Cl-在碱性环境下均能存在;滴入苯酚显紫色的溶液含Fe3+,而Fe3+和SCN-能反应,故不能共存;滴入甲基橙呈红色的溶液显酸性,HCO和H+能反应,故两者不能共存。
3.(2023·重庆育才中学三模)常温下,下列各组离子在给定溶液中可能大量共存的是( )
A.在酸性溶液中: Fe2+、Mg2+、SO、NO
B.0.1 mol/L NaClO溶液:H+ 、K+、SO、Cl-
C.能使酚酞变红的溶液中:Na+、Al3+、HCO、SO
D.加入铝片产生H2的溶液中:Na+、Ba2+、CH3COO-、NO
解析:选D。在酸性溶液中Fe2+、NO之间发生氧化还原反应,不能大量共存;0.1 mol/L NaClO溶液中H+、Cl-、ClO-之间发生氧化还原反应生成氯气,不能大量共存,且ClO-能氧化SO;能使酚酞变红的溶液显碱性,Al3+、HCO均与氢氧根离子反应,不能大量共存;加入铝片产生H2的溶液如果显碱性,Na+、Ba2+、CH3COO-、NO之间不反应,可以大量共存。
4.下列关于物质或离子检验的叙述正确的是( )
A.在溶液中加KSCN,溶液显红色,证明原溶液中有Fe3+,无Fe2+
B.气体通过无水CuSO4,粉末变蓝,证明原气体中含有水蒸气
C.灼烧白色粉末,火焰呈黄色,证明原粉末中有Na+,无K+
D.将气体通入澄清石灰水,溶液变浑浊,证明原气体是CO2
解析:选B。在溶液中加KSCN,溶液显红色,只能证明一定存在Fe3+,不能确定是否含有Fe2+,错误;无水CuSO4遇水生成CuSO4·5H2O,固体由白色变为蓝色,正确;灼烧白色粉末,火焰呈黄色,能够证明原粉末中含有Na+,无法确定是否含有K+,因为要观察钾的火焰颜色,必须透过蓝色钴玻璃滤去黄光,排除钠的干扰,错误;能使澄清石灰水变浑浊的气体不一定是CO2,SO2也可以,错误。
5.(2024·山东泰安模拟)通过实验得出的结论正确的是( )
A.将某固体试样完全溶于盐酸,再滴加Ba(NO3)2溶液,出现白色沉淀,则该固体试样中存在SO
B.将某固体试样完全溶于盐酸,再滴加KSCN溶液,没有出现红色,则该固体试样中不存在Fe3+
C.在某固体试样加水后的溶液中,滴加NaOH溶液,没有产生使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,该固体试样中仍可能存在NH
D.在某固体试样加水后的上层清液中,滴加盐酸出现白色沉淀,再加NaOH溶液沉淀溶解,则该固体试样中存在SiO
解析:选C。当固体中含有SO时,在酸性条件下滴加Ba(NO3)2溶液会把SO氧化生成硫酸根离子,有相同现象,故不一定是SO,A错误;若固体为FeCl3和Fe的混合物,也可能有相同的现象,故固体试样中可能存在Fe3+,B错误;检验NH时应加浓NaOH溶液,加热,若产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,则证明有NH,选项中没有加热,故不能确定有没有铵根离子,C正确;滴加盐酸出现白色沉淀,再加NaOH溶液沉淀溶解,可能原固体中有[Al(OH)4]-,不一定为SiO,D错误。
6.下列离子能大量共存,且满足相应要求的是( )
选项
离子
要求
A
Na+、NO、Cl-、CH3COO-
c(Na+)<c(NO)
B
Fe3+、NO、Cl-
滴入KSCN溶液,立即出现红色沉淀
C
Na+、HCO、Al3+、SO
逐滴滴加氨水立即有沉淀产生
D
NH、H+、Al3+、SO
滴加NaOH溶液并加热,一开始没有气体产生
解析:选D。根据电荷守恒c(Na+)=c(NO)+c(Cl-)+c(CH3COO-)可知,c(Na+)>c(NO),A错误;Fe3+与SCN-发生反应生成红色络合物而不是红色沉淀,B错误;Al3+与HCO能发生相互促进的水解反应而不能大量共存,C错误;加入的NaOH先与H+、Al3+反应,后与NH反应产生氨气,最后与生成的Al(OH)3沉淀反应,D正确。
7.(2023·福建厦门一中模拟)下列离子组能大量共存且与加入(或通入)的试剂发生反应的离子方程式正确的是( )
选项
离子组
试剂
离子方程式
A
Fe2+、Fe3+、Cl-
足量铁氰化钾溶液
Fe2++K3[Fe(CN)6]===KFe[Fe(CN)6]↓+2K+
B
K+、SO、Cl-
少量Cl2
3SO+Cl2+H2O===2Cl-+SO+2HSO
C
H+、Fe2+、SO
少量Ba(NO3)2
Ba2++SO===BaSO4↓
D
C2H5CHO、OH-、NH
足量银氨溶液
C2H5CHO+2[Ag(NH3)2]++2OH-C2H5COO-+NH+2Ag↓+3NH3
解析:选B。该组离子互不反应可大量共存,其中Fe2+与铁氰化钾反应生成蓝色沉淀,离子方程式:Fe2++K++[Fe(CN)6]3-===KFe[Fe(CN)6]↓,A错误;该组离子互不反应可大量共存,通少量氯气后反应的离子方程式为:3SO+Cl2+H2O===2Cl-+SO+2HSO,B正确;加入少量Ba(NO3)2的离子方程式为:3Fe2++NO+4H++2Ba2++2SO===2BaSO4↓+3Fe3++NO↑+2H2O,C错误;OH-与NH不能大量共存,加入足量银氨溶液共热,离子方程式:C2H5CHO+2[Ag(NH3)2]++2OH-C2H5COO-+NH+2Ag↓+3NH3+H2O,D错误。
8.(2023·重庆名校三模联考)向硫酸铝铵[NH4Al(SO4)2]溶液中逐滴加入NaOH溶液,其生成沉淀的质量与加入NaOH溶液体积的关系如图所示,下列离子组能够在相应溶液中大量共存的是( )
A.a点:Ca2+、Fe2+、NO、Cl-
B.b点:Na+、K+、SO、SiO
C.c点:Cu2+、NH、OH-、ClO-
D.d点:K+、Na+、S2-、CO
解析:选D。向硫酸铝铵溶液中滴加NaOH溶液,先发生Al3++3OH-===Al(OH)3↓,继续滴加NaOH溶液,发生NH+OH-===NH3·H2O,继续滴加NaOH,发生Al(OH)3+OH-===[Al(OH)4]-。a点溶液中所含离子是NH、Al3+、SO,Ca2+与SO生成微溶物CaSO4,因此所给离子在指定溶液中不能大量共存,A不符合题意;b点所含离子是NH、SO、Na+,NH与SiO发生双水解反应,不能大量共存,B不符合题意;OH-与Cu2+、NH分别生成氢氧化铜沉淀、NH3·H2O,因此它们不能大量共存,C不符合题意; d点所含微粒为Na+、NH3·H2O、SO、[Al(OH)4]-,所给离子在d点能够大量共存,D符合题意。
9.(2023·甘肃三模统考)某溶液中可能存在Na2SO4、Na2SO3、Na2S和Na2CO3中的几种。为确定其组成进行实验:取少量该溶液,向其中加入过量硫酸,发现溶液变浑浊,同时还产生具有刺激性气味的无色气体;将所得浊液静置后,向上层清液中加入氯化钡溶液,得到白色沉淀。下列有关叙述不正确的是(不考虑空气对该实验的影响)( )
A.溶液变浑浊的离子方程式:2S2-+SO+6H+===3S↓+3H2O
B.加入氯化钡溶液后得到的沉淀一定是BaSO4
C.由实验现象可知,原溶液中一定存在的溶质是Na2SO3、Na2S和Na2SO4
D.由实验现象可知,原溶液中不一定存在Na2CO3
解析:选C。由题干信息可知,原溶液中含有Na2SO3和Na2S,发生的反应为:Na2SO3+H2SO4===Na2SO4+SO2↑+H2O、Na2S+H2SO4===Na2SO4+H2S↑,2H2S+SO2===3S↓+2H2O,将所得浊液静置后,向上层清液中加入氯化钡溶液,得到白色沉淀,离子方程式为:Ba2++SO===BaSO4↓,但由于向原溶液中加入了过量稀硫酸,故不能说明原溶液中是否含有Na2SO4和Na2CO3。溶液变浑浊的总的离子方程式:2S2-+SO+6H+===3S↓+3H2O,A正确;由分析可知,加入氯化钡溶液后得到的沉淀一定是BaSO4,B正确;由实验现象可知,原溶液中一定存在的溶质是Na2SO3、Na2S,不能确定是否含有Na2SO4,C错误、D正确。
10.某溶液中可能含有Cl-、SO、CO 、NH、Fe3+、Al3+和K+。取该溶液100 mL,加入过量NaOH溶液,加热,得到0.02 mol气体,同时产生红褐色沉淀;过滤,洗涤,灼烧,得到1.6 g固体;向上述滤液中加足量BaCl2溶液,得到4.66 g不溶于盐酸的沉淀。由此可知原溶液中( )
A.至少存在5种离子
B.Cl-一定存在,且c(Cl-)≥0.4 mol·L-1
C.SO、NH一定存在,Cl-可能不存在
D.CO、Al3+一定不存在,K+可能存在
解析:选B。
二、非选择题(共2题,共25分)
11.(12分)某澄清溶液中含有下表离子中的一种或多种。
阳离子
Fe2+、Fe3+、Al3+
阴离子
SO、CO、SiO、I-、NO
分别取它的水溶液两份进行实验,结果如下:
①向一份溶液中加入过量盐酸,产生气泡,溶液颜色变深,但仍澄清;
②继续向①溶液中加入少许四氯化碳,振荡,静置,下层呈现紫红色,上层溶液呈现黄色;
③向另一份溶液中加入过量氢氧化钠溶液,产生沉淀质量与加入碱液的体积关系如图所示。
根据以上信息,回答下列问题:
(1)原溶液中肯定含有的离子是________。(2分)
(2)①中生成的气体是____________(填化学式),它具有的性质是________(填字母)。(3分)
A.无色无味
B.能被NaOH溶液吸收
C.属于大气污染物
D.难溶于水
(3)①中发生反应的离子方程式有
_________________________________________________________________。(5分)
(4)③中沉淀溶解的化学方程式是
__________________________________________________________________。(2分)
解析:①加入过量的盐酸,产生气泡,溶液颜色加深,但溶液仍为澄清,说明原溶液中一定不含有SiO;②向①反应后的溶液中加入少量CCl4,出现分层,下层为CCl4层,显紫红色,推出该溶液中含有I2,即原溶液中含有I-,Fe3+具有强氧化性,能将I-氧化,因此原溶液中一定不含有Fe3+,NO在酸性条件下具有强氧化性,将I-氧化成I2,本身被还原成NO,因此原溶液一定含有NO,上层为水层,水层显黄色,则含有Fe3+,即原溶液中含有Fe2+,原溶液中一定不含有CO;③根据图像推出原溶液中含有Al3+,溶液中一定不含有SO。
(1)根据上述分析,肯定含有的离子是Al3+、Fe2+、I-、NO。
(2)①利用NO在酸性条件下具有强氧化性,将Fe2+、I-氧化,离子方程式为6I-+2NO+8H+===3I2+2NO↑+4H2O、3Fe2++NO+4H+===3Fe3++NO↑+2H2O,即①中产生的气体为NO,NO是一种无色、无味、难溶于水、有毒的气体,不能与NaOH发生反应。
(4)向溶液中加入NaOH溶液,发生Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓、Al3++3OH-===Al(OH)3↓,Al(OH)3呈两性,继续加入NaOH,发生Al(OH)3+OH-===[Al(OH)4]-。
答案:(1)Fe2+、Al3+、I-、NO (2)NO ACD
(3)6I-+2NO+8H+===3I2+2NO↑+4H2O、3Fe2++NO+4H+===3Fe3++NO↑+2H2O
(4)Al(OH)3+NaOH===Na[Al(OH)4]
12.(13分)雾霾严重影响人们的生活与健康,某地区的雾霾中可能含有如下离子中的若干种:NH、Ba2+、Fe2+、Cl-、NO、CO、SO。某同学收集了该地区的雾霾,经必要的预处理后得到试样溶液,设计并完成如下实验:
试回答下列问题:
(1)实验①中加入稀盐酸后,有无色气体A生成,溶液B依然澄清,且溶液中阴离子种类不变,据此可知原溶液中一定不含______(填离子符号)。(2分)
(2)实验①中发生反应的离子方程式为
________________________________________________________________________。(3分)
(3)实验②中逐滴加入碳酸氢钠溶液,立即有气泡产生,一段时间后又有沉淀出现,生成沉淀的离子方程式为
________________________________________________________________________。(3分)
(4)气体F的成分为________(填化学式)。(2分)
(5)根据实验③现象该同学认为原溶液中一定含有SO,有其他同学认为其结论不合理,又进行了后续实验④,最终确认原溶液中含有SO,试写出实验④可行的操作方法及现象:
________________________________________________________________________。(3分)
解析: (1)实验①中加入稀盐酸后,有无色气体A生成,该气体可能为CO2或NO,由于稀盐酸过量且反应后溶液中阴离子种类不变,则生成的气体为NO,则溶液中一定不存在CO,一定含有Fe2+、Cl-、NO,且NO过量。
(2)实验①中Fe2+与稀硝酸反应生成Fe(NO3)3、NO和H2O,离子方程式为3Fe2++NO+4H+===3Fe3++NO↑+2H2O。
(3)实验①加入足量稀盐酸,则溶液B中含有过量的H+,逐滴加入NaHCO3溶液时,先发生的反应为H++HCO===H2O+CO2↑;H+反应完全后,此时溶液B中还含有Fe3+,继续滴加NaHCO3溶液,铁离子与碳酸氢根离子发生相互促进的水解反应生成Fe(OH)3沉淀和CO2气体,离子方程式为Fe3++3HCO===Fe(OH)3↓+3CO2↑。
(4)向溶液D中加入足量Ba(OH)2溶液后生成气体F、沉淀G和溶液H,则气体F为NH3。
(5)由于实验②中NaHCO3溶液足量,则实验③的沉淀G中一定含有BaCO3沉淀,不能确定是否含有BaSO4,需要进行后续实验④,可向沉淀G中加入足量的稀硝酸,若沉淀部分溶解,则证明原溶液中含有SO。
答案: (1)CO (2)3Fe2++NO+4H+===3Fe3++NO↑+2H2O (3)Fe3++3HCO===Fe(OH)3↓+3CO2↑ (4)NH3 (5)向沉淀G中加入足量的稀硝酸,若沉淀部分溶解,则证明原溶液中含有SO
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