内容正文:
课时训练(2) 离子反应及其应用
题组1► 离子方程式的正误判断
1.(2024·北京平谷区一模)下列离子方程式错误的是( )
A.二氧化氮通入水中制硝酸:3NO2+H2O===2H++2NO+NO
B.氯气通入石灰乳中制漂白粉:Cl2+2OH-===ClO-+Cl-+H2O
C.氯化铝与氨水反应制氢氧化铝:Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH
D.利用覆铜板制作印刷电路板:2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+
B 解析:石灰乳为悬浊液,Ca(OH)2不能拆分,该反应的离子方程式为Cl2+Ca(OH)2=== Ca2++ClO-+Cl-+H2O,B错误。
2.(2024·辽宁沈阳一模)下列离子方程式书写正确的是( )
A.向酸性高锰酸钾溶液中滴加过氧化氢溶液:2MnO+H2O2+6H+===2Mn2++3O2↑+4H2O
B.NiSO4溶于氨水形成硫酸六氨合镍溶液:Ni2++6NH3·H2O===[Ni(NH3)6]2++6H2O
C.将水垢中的CaSO4转化为CaCO3的原理:Ca2++CO===CaCO3↓
D.向盐酸中滴加少量碳酸钠溶液:CO+H+===HCO
B 解析:酸性KMnO4溶液滴定H2O2溶液,H2O2被氧化为O2,正确的离子方程式应为2MnO+5H2O2+6H+===2Mn2++5O2↑+8H2O,A错误;将水垢中的CaSO4转化为CaCO3,正确的离子方程式为CaSO4+CO===CaCO3+SO,C错误;向盐酸中滴加少量碳酸钠溶液生成水和二氧化碳,正确的离子方程式为CO+2H+===H2O+CO2↑,D错误。
3.(2025·河南省TOP20名校联盟联考)为检验某久置Na2O2样品的成分,学习小组依次进行如下有关实验(样品盛放处空气的成分为N2、O2、H2O、CO2、稀有气体)。实验中涉及反应的离子方程式错误的是( )
A.将Na2O2样品完全溶于水,产生气泡:2Na2O2+2H2O===4Na++4OH-+O2↑
B.向溶液中滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀:CO+Ba2+===BaCO3↓
C.向沉淀中滴加稀醋酸,产生气体:BaCO3+2H+===Ba2++CO2↑+H2O
D.将气体通入足量澄清石灰水,出现浑浊现象:CO2+Ca2++2OH-===CaCO3↓+H2O
C 解析:向沉淀中滴加稀醋酸,醋酸与碳酸钙反应生成CO2气体,离子方程式为BaCO3+2CH3COOH===Ba2++2CH3COO-+CO2↑+H2O,C错误。
题组2► 溶液中离子能否大量共存的判断
4.(2025·黑龙江哈尔滨师大附中模拟)在下列溶液中,离子一定能大量共存的是( )
A.室温下,pH=1的溶液中:Na+、Fe3+、NO、SO
B.含有0.1 mol/L FeCl3的溶液中:K+、Mg2+、I-、NO
C.加入铝粉有气泡产生的溶液中:Na+、NH、Fe2+、NO
D.室温下,水电离出的c(H+)=1×10-10 mol/L的溶液中:K+、Na+、[Al(OH)4]-、SO
A 解析:Fe3+与I-发生氧化还原反应生成Fe2+和I2而不能大量共存,B错误;加入铝粉有气泡产生的溶液可能呈强酸性,也可能是强碱性,若为强酸性,Fe2+、NO和H+发生氧化还原反应不能大量共存,若为强碱性,NH、Fe2+都与OH-反应而不能大量共存,C错误;室温下,水电离出的c(H+)=1×10-10 mol/L的溶液可能呈强酸性,也可能呈强碱性,若为强酸性溶液,[Al(OH)4]-与H+反应而不能大量共存,D错误。
5.(2025·四川内江高三上学期零诊)常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
A.中性溶液中:Fe3+、Na+、SO、NO
B.lg=102的溶液中:Na+、K+、CH3COO-、Cl-
C.明矾溶液中:NH、K+、I-、Br-
D.加入铝粉会产生H2的溶液中:Cu2+、Mg2+、NO、ClO-
C 解析:中性溶液中,Fe3+会发生水解生成Fe(OH)3沉淀,不能大量共存,A错误;lg=102的溶液显酸性,含大量H+,CH3COO-与H+结合生成CH3COOH,不能大量共存,B错误;明矾溶液中含大量Al3+,Al3+、NH、K+、I-、Br-互不反应,能大量共存,C正确;加入铝粉会产生H2的溶液中可能显酸性,也可能显碱性,酸性条件下,ClO-不能大量共存,碱性条件下,Cu2+、Mg2+不能大量共存,D错误。
6.(2024·重庆七校联盟联考)下列关于离子共存的说法正确的是( )
A.某溶液中可能大量存在以下离子:H+、MnO、Ca2+、Cl-
B.加入苯酚显紫色的溶液中能大量共存的离子:K+、NH、CH3COO-、S2-
C.常温下,中性溶液中能大量共存的离子:Fe3+、Mg2+、ClO-、SO
D.常温下,由水电离出的c(OH-)=1.0×10-12 mol/L的溶液中可能大量共存的离子:Na+、Ba2+、Cl-、NO
D 解析:MnO在酸性条件下具有强氧化性,会氧化氯离子,生成氯气,故不能大量共存,A错误;加入苯酚显紫色的溶液中含有三价铁离子,铁离子具有氧化性,会氧化硫离子,不能大量共存,B错误;常温下,中性溶液中三价铁离子已经完全沉淀,不能大量存在,C错误;由水电离出的c(OH-)=1.0×10-12 mol/L的溶液可能呈酸性,也可能呈碱性,酸性或碱性溶液中Na+、Ba2+、Cl-、NO都能大量共存,D正确。
7.(2024·北京卷)下列方程式与所给事实不相符的是( )
A.海水提溴过程中,用氯气氧化苦卤得到溴单质:2Br-+Cl2===Br2+2Cl-
B.用绿矾(FeSO4·7H2O)将酸性工业废水中的Cr2O转化为Cr3+:6Fe2++Cr2O+14H+===6Fe3++2Cr3++7H2O
C.用5% Na2SO4溶液能有效除去误食的Ba2+:SO+Ba2+===BaSO4↓
D.用Na2CO3溶液将水垢中的CaSO4转化为溶于酸的CaCO3:Ca2++CO===CaCO3↓
D 解析:Na2CO3与CaSO4反应属于沉淀的转化,CaSO4不能拆分,正确的离子方程式为CaSO4+CO===CaCO3+SO,D错误。
8.(2024·贵州卷)下列离子方程式书写错误的是( )
A.用氢氟酸雕刻玻璃:SiO2+4H++4F-===SiF4↑+2H2O
B.用绿矾(FeSO4·7H2O)处理酸性废水中的Cr2O:6Fe2++Cr2O+14H+===6Fe3++2Cr3++7H2O
C.用泡沫灭火器灭火的原理:Al3++3HCO===Al(OH)3↓+3CO2↑
D.工业电解饱和食盐水制烧碱和氯气:2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑
A 解析:氟化氢是弱酸,不能拆写成离子,用氢氟酸雕刻玻璃:SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O,A错误。
9.(2025·湖北省名校联盟联考)某白色粉末样品,可能含有Na2SO4、Na2SO3、Na2S2O3和Na2CO3。取少量样品进行如下实验:
①溶于水,得到无色透明溶液;
②向①的溶液中滴加过量稀盐酸,溶液变浑浊,有刺激性气体逸出,离心分离;
③取②的上层清液,向其中滴加BaCl2溶液有沉淀生成。
该样品中确定存在的是( )
A.Na2SO4、Na2S2O3 B.Na2SO3、Na2S2O3
C.Na2SO4、Na2CO3 D.Na2SO3、Na2CO3
A 解析:①取少量样品溶于水得到无色透明溶液,说明固体溶于水且相互之间能共存;②向①的溶液中滴加过量稀盐酸,溶液变浑浊,有刺激性气体放出,说明固体中存在Na2S2O3,发生反应S2O+2H+===S↓+H2O+SO2↑,离心分离;③取②的上层清液,向其中滴加BaCl2溶液,有沉淀生成,则沉淀为BaSO4,说明固体中存在Na2SO4,不能确定是否有Na2SO3和Na2CO3,Na2SO3与过量盐酸反应生成二氧化硫,Na2CO3与过量盐酸反应生成二氧化碳,而这些现象可以被Na2S2O3与过量盐酸反应的现象覆盖掉,综上分析,该样品中确定存在的是Na2SO4、Na2S2O3。
10.(2025·河南省创新发展联盟联考)镍常作催化剂,以镍废料(主要成分为Ni,含Al2O3、NiO、FeO、CaO和SiO2)为原料制备纯镍的流程如图所示:
下列说法不正确的是( )
A.“酸浸”得到的滤渣1的主要成分是SiO2和CaSO4
B.“氧化”步骤反应的离子方程式为2Fe2++2H++H2O2===2Fe3++2H2O
C.“调pH”步骤主要反应的离子方程式为Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓
D.“沉铝”中NiO的作用是消耗酸,促进Al3+水解生成Al(OH)3
C 解析:“酸浸”时CaO与硫酸反应生成的硫酸钙为微溶物,和不反应的SiO2共同形成滤渣1,故“酸浸”得到的滤渣1的主要成分是SiO2和CaSO4,A正确;滤液中加双氧水氧化Fe2+成Fe3+,“氧化”中双氧水的作用是氧化剂,离子方程式为2Fe2++2H++H2O2===2Fe3++2H2O,B正确;“调pH”步骤加入氨水沉淀Fe3+,离子方程式为Fe3++3NH3·H2O ===Fe(OH)3↓+3NH,C错误;“沉铝”是指将铝元素转化为Al(OH)3沉淀,其中NiO的作用是消耗酸,促进Al3+水解生成Al(OH)3,D正确。
11.(2024·福建厦门二模,改编)利用炼锌钴渣[主要含Co(OH)2、FeSO4、NiSO4和Zn、Cu单质]协同制备Co(OH)3和高纯Zn的工艺流程如下。
回答下列问题:
(1)“酸浸”过程Co(OH)2发生反应的离子方程式为_______________________________。
(2)“沉铁”过程CaCO3的作用有______________________________________________。
(3)“沉镍”过程反应的离子方程式为__________________________________________。
(4)“沉钴”过程生成Co(OH)3的离子方程式为___________________________________。
(5)“电解”过程阴极生成Zn的电极反应式为___________________________________。
答案:(1)Co(OH)2+2H+===Co2++2H2O
(2)调节pH使Fe3+沉淀完全的同时减少杂质引入
(3)Ni2++2NH3·H2O===Ni(OH)2↓+2NH
(4)2[Co(NH3)6]2++SO+4OH-+H2O===2Co(OH)3↓+SO+12NH3↑
(5)[Zn(OH)4]2-+2e-===Zn+4OH-
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