内容正文:
课时梯级训练(13) 离子反应
1.下列反应的离子方程式的书写正确的是 ( )
A.铁片投入稀硫酸中:2Fe+6H+===2Fe3++3H2↑
B.过量的CO2与澄清石灰水反应:OH-+CO2===HCO
C.碳酸氢钠溶液与NaOH溶液反应:OH-+H+===H2O
D.向Ba(OH)2溶液中滴加NaHSO4溶液至Ba2+恰好沉淀:Ba2++2H++2OH-+SO===BaSO4↓+2H2O
B 解析:Fe投入稀硫酸生成Fe2+,反应的离子方程式为Fe+2H+===Fe2++H2↑,A错误;过量的CO2与澄清石灰水反应生成碳酸氢钙,反应的离子方程式为OH-+CO2===HCO,B正确;碳酸氢钠溶液与NaOH溶液反应生成碳酸钠和水,碳酸氢根离子不能拆开,反应的离子方程式为OH-+HCO===H2O+CO,C错误;向Ba(OH)2溶液中滴加NaHSO4溶液至Ba2+恰好沉淀,只生成1 mol H2O,反应的离子方程式为Ba2++H++OH-+SO===BaSO4↓+H2O,D错误。
2.25 ℃时,在强碱性溶液中可以大量共存的离子组是 ( )
A.K+、Cu2+、SO、MnO
B.NH、Fe2+、NO、H+
C.HCO、Na+、Mg2+、Cl-
D.Na+、K+、SO、Cl-
D 解析:Cu2+在强碱性溶液中不能大量存在,A错误;Fe2+、H+、NH在强碱性溶液中均不能大量存在,B错误;HCO和Mg2+在强碱性溶液中均不能大量存在,C错误。
3.能正确表示下列化学反应的离子方程式的是 ( )
A.澄清石灰水与盐酸的反应:OH-+H+===H2O
B.氧化镁与稀硝酸反应:O2-+2H+===H2O
C.硫酸镁溶液与氢氧化钡溶液混合:Ba2++SO===BaSO4↓
D.碳酸钙溶于稀盐酸中:CO+2H+===H2O+CO2↑
A 解析:澄清石灰水中Ca(OH)2要拆开,A正确;MgO是氧化物,不能拆开,B错误;生成物中Mg(OH)2难溶,没有表示出来,C错误;碳酸钙难溶,不能拆开,D错误。
4.下列反应的离子方程式书写错误的是 ( )
A.小苏打与盐酸反应:HCO+H+===CO2↑+H2O
B.碳酸氢钙与足量氢氧化钠溶液反应:Ca2++2HCO+2OH-===CaCO3↓+2H2O+CO
C.钠与水反应:Na+2H2O===Na++2OH-+H2↑
D.氢氧化钠与FeCl3溶液反应:Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓
C 解析:NaHCO3易溶,要拆开,A正确;足量氢氧化钠溶液,HCO全部转化为CO,B正确;得失电子数目不相等(不符合得失电子数守恒),C错误;只有Fe(OH)3难溶,D正确。
5.下列各组溶液中离子,能在溶液中大量共存的是 ( )
A.OH-、Ca2+、NO、SO
B.Ca2+、HCO、Cl-、K+
C.NH、Ag+、NO、I-
D.K+、OH-、Cl-、HCO
B 解析:Ca2+、SO发生反应,生成难溶于水的CaSO3,所以不能大量共存,A错误;Ca2+、HCO、Cl-、K+之间不发生反应,所以可以大量共存,B正确;Ag+、I-发生反应,生成难溶于水的AgI,所以不能大量共存,C错误;OH-、HCO反应生成水和碳酸根离子,所以不能大量共存,D错误。
6.下列各组离子能大量共存且加入稀硫酸有气体产生的是 ( )
A.Na+、Ag+、CO、Cl-
B.K+、Ba2+、SO、Cl-
C.Na+、K+、CO、Cl-
D.Na+、K+、Cl-、SO
C 解析:Ag+与CO、Cl-不能大量共存,A错误;Ba2+与SO不能大量共存,B错误;四种离子能大量共存,但加入稀硫酸时无气体生成,D错误。
7.实验室中有一瓶失去标签的试剂,已知该试剂中只含四种离子,且试剂中四种离子的浓度均为0.1 mol·L-1,则该试剂中含有的四种离子可能是 ( )
A.Fe2+、Na+、NO、Cl-
B.Mg2+、NH、SO、NO
C.H+、K+、Cl-、CO
D.K+、Ca2+、CO、OH-
B 解析:溶液中的正、负电荷不能相互抵消,即溶液不呈电中性,A错误;H+与CO不能大量共存,C错误;Ca2+与CO、OH-不能大量共存,D错误。
8.加入NaOH溶液后,下列溶液中的离子数目不会减少的是 ( )
A.Cu2+ B.Fe3+
C.SO D.H+
C 解析:凡是能与OH-反应的离子,其数目均要减少,Cu2+、Fe3+、H+均可以与OH-反应;而SO不与OH-反应,离子数目不会减少。
9.在给定条件的水溶液中能大量共存的离子组是 ( )
A.透明的溶液:Cu2+、K+、NO、Cl-
B.含有NaHCO3的溶液:SO、OH-、K+、CO
C.使酚酞试液呈红色的溶液:Mg2+、Ba2+、NO、K+
D.c(H+)=1 mol·L-1的溶液:K+、Na+、Cl-、OH-
A 解析:Cu2+、K+、NO、Cl-相互之间不反应,能大量共存,A正确;HCO与OH-不能大量共存,B错误;使酚酞试液呈红色的溶液呈碱性,Mg2+和OH-不能大量共存,C错误;c(H+)=1 mol·L-1的溶液呈酸性,OH-不能大量共存,D错误。
10.某同学用图(Ⅰ)所示的装置进行导电性实验,滴定管是用于滴加溶液的仪器。烧杯中盛放的是Ba(OH)2溶液,当从滴定管中逐渐加入某种溶液A时,溶液的导电性的变化趋势如图(Ⅱ)所示。
(1)滴加液体至图(Ⅱ)中曲线最低点时,灯泡可能熄灭,可能的原因是_______________
_________________________________________________。
(2)试根据离子反应的特点分析,溶液A中含有的溶质可能是________(填标号)。
①HNO3 ②H2SO4 ③K2SO4 ④Fe2(SO4)3 ⑤NaHSO4
(3)NaHSO4通常为晶体,易溶于水,请回答下列问题:
①NaHSO4属于________(填标号)。
A.氧化物 B.酸 C.碱 D.盐 E.电解质
②写出NaHSO4在水溶液中的电离方程式:___________________________________
________________________________________________________________________。
③向Ba(OH)2溶液中,逐滴加入NaHSO4溶液至Ba2+刚好沉淀完全,请写出发生反应的离子方程式:________________________________;在以上溶液中,继续滴加NaHSO4溶液,请写出此步反应的离子方程式:__________________________________________________。
答案:(1)溶液中离子浓度很小,几乎不导电
(2)②④
(3)①DE ②NaHSO4===Na++H++SO
③Ba2++OH-+H++SO===BaSO4↓+H2O H++OH-===H2O
解析:(1)溶液的导电性与溶液中离子的浓度及离子所带的电荷数有关,滴加液体至图(Ⅱ)中曲线最低点时,溶液中离子浓度很小,几乎不导电,灯泡可能熄灭。
(2)HNO3与Ba(OH)2反应,生成硝酸钡和水,溶液的导电性几乎不变,①与题意不符;H2SO4与Ba(OH)2反应,生成硫酸钡沉淀和水,溶液中几乎不存在阴、阳离子,不导电,②符合题意;K2SO4与Ba(OH)2反应,生成硫酸钡和氢氧化钾,溶液的导电性几乎不变,③与题意不符;Fe2(SO4)3与Ba(OH)2反应,生成硫酸钡沉淀和氢氧化铁,溶液中几乎不存在阴、阳离子,不导电,④符合题意;NaHSO4与Ba(OH)2反应,生成硫酸钡、氢氧化钠和水,溶液的导电性有所降低,与图像不符,⑤与题意不符。
(3)①NaHSO4===Na++H++SO,电离产生钠离子和酸根离子,属于盐、电解质。
②NaHSO4在水溶液中的电离方程式为NaHSO4===Na++H++SO。
③向Ba(OH)2溶液中,逐滴加入NaHSO4溶液至Ba2+刚好沉淀完全,则钡离子与硫酸根离子的量相等,两物质反应生成硫酸钡、水和NaOH,反应的离子方程式为Ba2++OH-+H++SO===BaSO4↓+H2O;继续滴加NaHSO4溶液,NaOH与NaHSO4反应生成硫酸钠和水,反应的离子方程式为H++OH-===H2O。
11.向盛有一定量的Ba(OH)2溶液中逐滴加入稀硫酸,直至过量,整个过程中混合溶液的导电能力(用电流强度I表示)近似的用下图中的曲线表示是 ( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
C 解析:向盛有一定量的Ba(OH)2溶液中逐滴加入稀硫酸,直至过量,开始时发生反应:Ba2++2OH-+2H++SO===BaSO4↓+2H2O,使自由移动的离子浓度逐渐减小,溶液的导电性逐渐减弱,当氢氧化钡和硫酸恰好完全反应时,沉淀达到最大值,这时自由移动的离子浓度最小,溶液导电能力最弱且接近于0,之后,随着硫酸的加入,溶液中自由移动的离子浓度又逐渐增大,导电能力逐渐增强,符合题意的是曲线丙。
12.下列反应的离子方程式错误的是 ( )
A.向Ba(OH)2溶液中滴加稀硫酸:Ba2++2OH-+2H++SO===BaSO4↓+2H2O
B.酸性介质中KMnO4氧化H2O2:2MnO+5H2O2+6H+===2Mn2++5O2↑+8H2O
C.等物质的量的MgCl2、Ba(OH)2和盐酸混合:Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓
D.用盐酸除铁锈的反应:Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O
C 解析:反应的化学方程式为Ba(OH)2+H2SO4===BaSO4↓+2H2O,A正确;符合氧化还原反应的规律,且遵守电荷守恒和质量守恒,B正确;H+和OH-先发生反应生成H2O,C错误;用盐酸除铁锈的反应:Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O,D正确。
13.某溶液仅由Na+、Cu2+、Ba2+、Fe3+、CO、SO、Cl-中的若干种离子组成,取适量该溶液进行如下实验:
根据以上实验判断,下列推断错误的是 ( )
A.气体1通入澄清石灰水中,溶液变浑浊
B.白色沉淀2中加稀硝酸,沉淀不溶解
C.原溶液中一定存在Na+,一定不存在Cl-
D.滤液2中加入碳酸钠溶液一定会产生白色沉淀
C 解析:由题意知,原溶液中一定存在的离子是CO、Na+、SO,可能含有Cl-,一定不含有的离子是Cu2+、Ba2+、Fe3+,气体1为CO2,通入澄清石灰水中,溶液变浑浊,A正确;沉淀2为BaSO4,BaSO4不溶于稀硝酸,B正确;根据溶液呈电中性,则一定存在Na+,可能存在Cl-,C错误;因为加入Ba(OH)2溶液过量,滤液2中含有Ba2+,因此加入碳酸钠溶液,发生反应:Ba2++CO===BaCO3↓,会产生白色沉淀,D正确。
14.某地无色透明水样中可能大量存在以下离子中的一种或几种:H+、Na+、Ba2+、Mg2+、Cu2+、Cl-、CO、OH-,某化学兴趣小组的同学为了测定其成分做了如下实验:向水样中滴入石蕊溶液,溶液变成蓝色;另取一份水样,向其中滴入过量的稀盐酸,产生大量气泡。由此可以得出水样中 ( )
A.一定没有H+、Mg2+、CO、Cu2+
B.可能存在Cl-、Na+、Mg2+,一定不存在Cu2+
C.一定存在H+、Na+、OH-
D.一定存在Na+、CO、OH-,可能存在Cl-
D 解析:水样呈无色,一定不存在Cu2+,向水样中滴入石蕊溶液,溶液变成蓝色,说明溶液呈碱性,存在大量的OH-,则H+、Mg2+不能大量存在,另取一份水样,向其中滴入过量的稀盐酸,产生大量气泡,可说明含有大量的CO,则与CO反应的Ba2+不能大量存在,可知溶液中一定存在Na+、CO、OH-,可能存在Cl-,D正确。
15.某100 mL溶液可能含有Na+、NH、Fe3+、CO、SO、Cl-中的若干种,取该溶液进行连续实验,实验过程如下所示(所加试剂均过量,气体全部逸出)。下列说法不正确的是 ( )
A.原溶液一定存在CO和SO,一定不存在Fe3+
B.原溶液一定存在Cl-,可能存在Na+
C.原溶液中c(Cl-)≥0.1 mol·L-1
D.若原溶液中不存在Na+,则c(Cl-)<0.1 mol·L-1
D 解析:加入氯化钡溶液,生成沉淀,则溶液中可能含有碳酸根离子或硫酸根离子,沉淀可能为BaSO4或BaCO3,沉淀部分溶解于盐酸,所以沉淀一定是BaSO4、BaCO3的混合物,原溶液中一定存在CO、SO,硫酸钡沉淀是2.33 g,其物质的量是2.33 g÷233 g·mol-1=0.01 mol,碳酸根离子的物质的量是(4.30 g-2.33 g)÷197 g·mol-1=0.01 mol,碳酸根离子和铁离子不共存,一定不存在Fe3+,所得到的滤液中加入氢氧化钠,产生气体,为氨气,原溶液中一定含有铵根离子,根据质量守恒,铵根离子的物质的量是1.12 L÷22.4 L·mol-1=0.05 mol。阳离子所带正电荷的物质的量之和为0.05 mol,阴离子所带负电荷的物质的量之和为0.01 mol×2+0.01 mol×2=0.04 mol,所以根据溶液呈电中性,一定存在氯离子。钠离子不能确定,则n(Cl-)≥0.01 mol,所以c(Cl-)≥0.1 mol·L-1。原溶液一定存在NH、CO、SO和Cl-,一定不存在Fe3+,A正确;原溶液一定存在Cl-,可能存在Na+,B正确;原溶液中c(Cl-)≥0.1 mol·L-1,C正确;若原溶液中不存在Na+,则c(Cl-)=0.1 mol·L-1,D错误。
16.NaCl是一种化工原料,可以制备多种物质,如图所示。
请回答下列问题:
(1)上图所列物质中属于电解质的有________种,属于强电解质的有________种。
(2)工业上氯碱工业制取氯气和NaOH主要采用反应①,请写出该反应的离子方程式:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________;
实验室制取氯气反应的离子方程式是__________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)反应④的现象是_________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)Na2O2作为潜水艇和消防员呼吸面具中的供氧剂,已知某潜水艇中有50人,若每人每小时消耗O2为64 g,假设所需要的O2全部由Na2O2所提供,则每小时所需Na2O2的质量为________kg。
(5)碳酸钠与碳酸氢钠是生活中两种常见的盐,相同质量的碳酸钠与碳酸氢钠与足量的等浓度的盐酸反应,消耗盐酸较多的是____________(填物质名称)。
答案:(1)8 6
(2)2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH- MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O
(3)H2在Cl2中安静地燃烧,发出苍白色火焰,瓶口有白雾产生
(4)15.6
(5)碳酸钠
解析:(1)单质、混合物都不属于电解质,属于电解质的有NaCl、H2O、HCl、NaClO、Na2O、NaOH、NaHCO3晶体、Na2CO3共8种;属于强电解质的有NaCl、HCl、NaClO、NaOH、NaHCO3晶体、Na2CO3共6种。
(2)电解食盐水得到NaOH、氢气和氯气,反应的离子方程式为2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-,实验室制取氯气反应的离子方程式为MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O。
(3)反应④是H2在Cl2中安静地燃烧,发出苍白色火焰,瓶口有白雾产生。
(4)每小时消耗O2质量为64 g×50=3 200 g=3.2 kg,Na2O2生成O2的反应中,过氧化钠既是氧化剂又是还原剂,设每小时所需Na2O2的质量为m,则
2Na2O2 ~ O2
156 32
m 3.2 kg,
=
解得m=15.6 kg。
(5)设碳酸钠和碳酸氢钠的质量均为1 g,根据关系式:Na2CO3~2HCl、NaHCO3~HCl,则两者消耗的HCl的质量分别为 g、 g,即等质量的碳酸钠、碳酸氢钠和足量的等浓度的盐酸反应,碳酸钠消耗盐酸多。
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