3-4离子反应和离子方程式 同步作业 《化学（加工制造类）》同步教学 高教版

主题三 溶液与水溶液中的离子反应 第四节 离子反应和离子方程式 同步作业 班级：____________ 姓名：____________ 得分：____________ 一、选择题（每小题3分，共30分） 1. 下列物质的水溶液能导电，但属于非电解质的是（　　） A. HCl　　B. CO₂　　C. NaOH　　D. NaCl 1. 下列离子方程式书写正确的是（　　） A. 铁与稀盐酸反应：2Fe + 6H⁺ = 2Fe³⁺ + 3H₂↑ B. 碳酸钙与稀盐酸反应：CO₃²⁻ + 2H⁺ = H₂O + CO₂↑ C. 氢氧化钠溶液与稀硫酸反应：H⁺ + OH⁻ = H₂O D. 铜片插入硝酸银溶液中：Cu + Ag⁺ = Cu²⁺ + Ag 1. 下列各组离子在溶液中能大量共存的是（　　） A. H⁺、Na⁺、CO₃²⁻、Cl⁻ B. Ba²⁺、Na⁺、SO₄²⁻、NO₃⁻ C. Na⁺、K⁺、NO₃⁻、SO₄²⁻ D. Ag⁺、NH₄⁺、Cl⁻、OH⁻ 1. 下列反应属于离子反应的是（　　） A. 氢气在氧气中燃烧生成水 B. 碳酸氢钠受热分解 C. 实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳 D. 铁锈用稀硫酸除去 1. 能用H⁺ + OH⁻ = H₂O表示的化学反应是（　　） A. 氢氧化铜与稀硫酸反应 B. 氢氧化钠溶液与稀硝酸反应 C. 氢氧化钡溶液与稀硫酸反应 D. 氨水与稀盐酸反应 1. 下列物质混合后，不会发生离子反应的是（　　） A. 硝酸银溶液与氯化钠溶液 B. 稀硫酸与氢氧化钡溶液 C. 碳酸钠溶液与稀盐酸 D. 硝酸钾溶液与氯化钠溶液 1. 在离子方程式Ba²⁺ + SO₄²⁻ = BaSO₄↓中，不能表示的化学反应是（　　） A. 氯化钡溶液与硫酸钠溶液反应 B. 氢氧化钡溶液与硫酸反应 C. 硝酸钡溶液与稀硫酸反应 D. 氯化钡溶液与稀硫酸反应 1. 下列关于离子方程式的说法正确的是（　　） A. 离子方程式只能表示某一个具体的化学反应 B. 离子方程式表示的是一类反应的实质 C. 所有的化学反应都可以用离子方程式表示 D. 离子方程式中所有的物质都要写成离子形式 1. 下列离子方程式书写错误的是（　　） A. 氧化镁与稀盐酸反应：MgO + 2H⁺ = Mg²⁺ + H₂O B. 锌与稀硫酸反应：Zn + 2H⁺ = Zn²⁺ + H₂↑ C. 氢氧化铜与稀盐酸反应：OH⁻ + H⁺ = H₂O D. 碳酸氢钠与稀盐酸反应：HCO₃⁻ + H⁺ = H₂O + CO₂↑ 10. 某溶液中含有Na⁺、Mg²⁺、SO₄²⁻、Cl⁻四种离子，其个数比为Na⁺∶Mg²⁺∶Cl⁻ = 4∶5∶8，若Na⁺为4n个，则SO₄²⁻的个数为（　　） A. 2n　　B. 3n　　C. 4n　　D. 5n 二、填空题（每空2分，共20分） 1. 离子反应是指有__________参加或生成的反应。离子反应发生的条件是有__________生成、有__________生成或有__________物质生成。 1. 书写离子方程式时，易溶于水且易电离的物质写成__________形式，难溶的物质、__________和__________仍用化学式表示。 1. 写出下列反应的离子方程式： （1）盐酸与氢氧化钠溶液反应：____________________ （2）碳酸钠溶液与氯化钙溶液反应：____________________ （3）锌粒与稀硫酸反应：____________________ 1. 某无色溶液中可能含有Na⁺、Mg²⁺、Cu²⁺、Cl⁻、SO₄²⁻、CO₃²⁻中的一种或几种。经实验测知：①溶液显无色；②加入BaCl₂溶液产生白色沉淀，再加入稀硝酸，沉淀不溶解。则该溶液中一定含有的离子是__________，一定不含有的离子是__________，可能含有的离子是__________。 三、判断题（每小题2分，共10分） 1. 所有的酸碱中和反应都可以用离子方程式H⁺ + OH⁻ = H₂O表示。（　　） 1. 离子方程式CO₃²⁻ + 2H⁺ = H₂O + CO₂↑可以表示可溶性碳酸盐与强酸的反应。（　　） 1. 在离子方程式中，沉淀、气体和弱电解质都要标注↓或↑符号。（　　） 1. 强电解质在离子方程式中一律要写成离子形式。（　　） 1. 离子反应一定是复分解反应。（　　） 四、简答题（共24分） 1.（8分）什么是离子方程式？它与化学方程式相比有什么优点？请举例说明。 2.（8分）请解释为什么实验室常用大理石（主要成分为CaCO₃）与稀盐酸反应制取CO₂，而不能用稀硫酸代替稀盐酸？请用离子方程式加以说明。 3.（8分）某同学在进行离子反应实验时，向BaCl₂溶液中依次加入下列溶液：①Na₂CO₃溶液、②稀盐酸、③AgNO₃溶液。请写出每步反应的离子方程式，并描述观察到的现象。 五、综合运用题（16分） 某工厂排放的废水中含有一定量的H₂SO₄和CuSO₄，为检测废水处理效果，技术人员进行了以下实验： （1）取100 mL废水样品，加入足量的BaCl₂溶液，得到4.66 g白色沉淀。计算该废水中H₂SO₄的物质的量浓度。（4分） （2）向上述反应后的滤液中加入足量的铁粉，充分反应后过滤，得到固体质量比加入的铁粉质量增加了0.8 g。计算该废水中CuSO₄的物质的量浓度。（6分） （3）写出上述实验过程中涉及的所有离子方程式。（6分） 【参考答案】 一、选择题 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B C C D B D B B C B 解析： 1. B　CO₂溶于水生成H₂CO₃，H₂CO₃电离使溶液导电，但CO₂本身是非电解质。 1. C　A项应生成Fe²⁺；B项CaCO₃难溶应写化学式；D项未配平电荷不守恒。 1. C　A项H⁺与CO₃²⁻反应；B项Ba²⁺与SO₄²⁻反应生成沉淀；D项Ag⁺与Cl⁻反应、NH₄⁺与OH⁻反应。 1. D　A、B不是溶液中的反应；C中CaCO₃难溶，离子反应不明显；D中Fe₂O₃ + 6H⁺ = 2Fe³⁺ + 3H₂O是离子反应。 1. B　A项Cu(OH)₂难溶；C项还有Ba²⁺ + SO₄²⁻ = BaSO₄↓；D项NH₃·H₂O是弱电解质。 1. D　KNO₃与NaCl混合无沉淀、气体或弱电解质生成，不发生离子反应。 1. B　B项还有H⁺ + OH⁻ = H₂O，不能用Ba²⁺ + SO₄²⁻ = BaSO₄↓表示。 1. B　离子方程式表示一类反应的实质，如H⁺ + OH⁻ = H₂O表示强酸强碱中和。 1. C　Cu(OH)₂难溶应写化学式：Cu(OH)₂ + 2H⁺ = Cu²⁺ + 2H₂O。 1. B　设SO₄²⁻为x个，根据电荷守恒：4n×1 + 5n×2 = 8n×1 + x×2，解得x = 3n。 二、填空题 1. 离子；沉淀；气体；弱电解质（或难电离） 1. 离子；气体；单质（或难电离物质、氧化物） 1. （1）H⁺ + OH⁻ = H₂O · （2）Ca²⁺ + CO₃²⁻ = CaCO₃↓ · （3）Zn + 2H⁺ = Zn²⁺ + H₂↑ 1. Mg²⁺、SO₄²⁻；Cu²⁺、CO₃²⁻；Na⁺、Cl⁻ 解析： ①无色排除Cu²⁺（蓝色）；②白色沉淀不溶于稀硝酸，说明是BaSO₄而非BaCO₃，故含SO₄²⁻，不含CO₃²⁻；含SO₄²⁻则必含阳离子，因不含Cu²⁺，故含Mg²⁺；Na⁺、Cl⁻无法确定。 三、判断题 题号 1 2 3 4 5 答案 × √ × × × 解析： 1. ×　弱酸、弱碱或难溶性碱参与的中和反应不能用H⁺ + OH⁻ = H₂O表示。 1. √　可溶性碳酸盐写成CO₃²⁻，强酸写成H⁺。 1. ×　弱电解质不标↓或↑，只有沉淀标↓，气体标↑。 1. ×　强电解质中难溶物（如BaSO₄、CaCO₃）仍写化学式。 1. ×　离子反应还包括置换反应（如Zn + 2H⁺ = Zn²⁺ + H₂↑）、氧化还原反应等。 四、简答题 1.（8分） 答： 离子方程式是用实际参加反应的离子符号来表示化学反应的式子。（2分） 优点：① 揭示了反应的实质，表示的是一类反应，具有更广泛的代表性；（2分）② 书写简便，删去了未参与反应的离子；（2分）③ 便于判断离子能否大量共存。（2分） 举例： 化学方程式NaOH + HCl = NaCl + H₂O、KOH + HNO₃ = KNO₃ + H₂O等，都可用离子方程式H⁺ + OH⁻ = H₂O表示，说明强酸与强碱中和的实质是H⁺与OH⁻结合生成H₂O。 2.（8分） 答： 因为稀硫酸与CaCO₃反应生成的CaSO₄微溶于水，会覆盖在大理石表面，阻止反应继续进行。（3分） 离子方程式：用稀盐酸：CaCO₃ + 2H⁺ = Ca²⁺ + H₂O + CO₂↑（2分）用稀硫酸：CaCO₃ + 2H⁺ + SO₄²⁻ = CaSO₄ + H₂O + CO₂↑（2分） 或分步写：CaCO₃ + 2H⁺ = Ca²⁺ + H₂O + CO₂↑，Ca²⁺ + SO₄²⁻ = CaSO₄↓ 由于CaSO₄微溶，包裹在CaCO₃表面，使反应逐渐停止，因此不能用稀硫酸代替稀盐酸。（1分） 3.（8分） 答： 步骤 离子方程式 现象 ①加入Na₂CO₃溶液 Ba²⁺ + CO₃²⁻ = BaCO₃↓（2分） 产生白色沉淀（1分） ②加入稀盐酸 BaCO₃ + 2H⁺ = Ba²⁺ + H₂O + CO₂↑（2分） 白色沉淀溶解，产生气泡（1分） ③加入AgNO₃溶液 Ag⁺ + Cl⁻ = AgCl↓（2分） 产生白色沉淀（1分） 五、综合运用题（16分） （1）计算H₂SO₄的物质的量浓度（4分） 解： 白色沉淀为BaSO₄ 根据反应：Ba²⁺ + SO₄²⁻ = BaSO₄↓ 答： 废水中H₂SO₄的物质的量浓度为0.2 mol/L。 （2）计算CuSO₄的物质的量浓度（6分） 解： 滤液中含有CuSO₄（原废水中的）和反应生成的HCl，加入铁粉后发生反应： 设与Cu²⁺反应的Fe为x mol，与H⁺反应的Fe为y mol。 由（1）知n(H₂SO₄) = 0.02 mol，则n(H⁺) = 0.04 mol 根据反应：Fe + 2H⁺ = Fe²⁺ + H₂↑ 固体质量增加0.8 g来自：Cu析出（增加质量）和H₂逸出（可忽略固体质量变化，实际为Fe溶解减少质量与Cu析出增加质量的差值） 正确分析： 固体质量增加 = 析出Cu的质量溶解Fe的质量 设与Cu²⁺反应的Fe为x mol：溶解Fe的质量：56x g析出Cu的质量：64x g质量增加：64x56x = 8x g 与H⁺反应的Fe为y = 0.02 mol，此反应无固体生成（H₂逸出），固体质量减少56y g。 总固体质量变化：8x56y = 0.8 g（增加） 即：8x56×0.02 = 0.8 8x1.12 = 0.8 8x = 1.92 x = 0.24 mol 答： 废水中CuSO₄的物质的量浓度为2.4 mol/L。 （3）写出所有离子方程式（6分，每个2分） ① Ba²⁺ + SO₄²⁻ = BaSO₄↓（BaCl₂与H₂SO₄反应） ② Fe + Cu²⁺ = Fe²⁺ + Cu（Fe与CuSO₄反应） ③ Fe + 2H⁺ = Fe²⁺ + H₂↑（Fe与HCl反应） 学科网（北京）股份有限公司 $