3-4 离子反应和离子方程式 同步作业 《化学（通用类）》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 一、选择题（每题3分，共45分） 1.（ ）下列离子方程式书写正确的是 A. 用食醋除去水垢中的CaCO₃：CaCO₃ + 2H⁺ = Ca²⁺ + H₂O + CO₂↑ B. 向Na₂CO₃溶液中加入过量CH₃COOH溶液：CO₃²⁻ + 2H⁺ = CO₂↑ + H₂O C. 过量CO₂通入Ca(ClO)₂溶液中：ClO⁻ + CO₂ + H₂O = HCO₃⁻ + HClO D. 氢氧化钙溶液与等物质的量的稀硫酸混合：Ca²⁺ + OH⁻ + H⁺ + SO₄²⁻ = CaSO₄↓ + H₂O 2.（ ）下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是 A. 常温下，=10¹²的溶液中：NH₄⁺、Al³⁺、NO₃⁻、Cl⁻ B. pH=1的溶液中：Na⁺、Fe²⁺、NO₃⁻、SO₄²⁻ C. 由水电离出的c(H⁺)=1×10⁻¹³ mol/L的溶液中：K⁺、Na⁺、Cl⁻、HCO₃⁻ D. pH=11的碳酸钠溶液中：Al³⁺、Cl⁻、NO₃⁻、SO₄²⁻ 3.（ ）下列反应的离子方程式正确的是 A. 在稀氨水中通入过量CO₂：NH₃·H₂O + CO₂ = NH₄⁺ + HCO₃⁻ B. 少量SO₂通入Ca(ClO)₂溶液中：SO₂ + H₂O + Ca²⁺ + 2ClO⁻ = CaSO₃↓ + 2HClO C. 用稀HNO₃溶液溶解FeS固体：FeS + 2H⁺ = Fe²⁺ + H₂S↑ D. 向Ba(OH)₂溶液中加入少量NaHSO₃溶液：2HSO₃⁻ + Ba²⁺ + 2OH⁻ = BaSO₃↓ + SO₃²⁻ + 2H₂O 4.（ ）下列离子方程式书写错误的是 A. 将铜片插入硝酸银溶液中：Cu + 2Ag⁺ = Cu²⁺ + 2Ag B. 向含Fe³⁺的溶液中通入H₂S：2Fe³⁺ + H₂S = 2Fe²⁺ + S↓ + 2H⁺ C. 将酸性KMnO₄溶液中H₂C₂O₄氧化为CO₂：2MnO₄⁻ + 5H₂C₂O₄ + 6H⁺ = 2Mn²⁺ + 10CO₂↑ + 8H₂O D. 用食醋除去水垢中的CaCO₃：CaCO₃ + 2CH₃COOH = Ca²⁺ + 2CH₃COO⁻ + H₂O + CO₂↑ 5.（ ）下列各组离子在给定溶液中能大量共存的是 A. 氨水和Cu²⁺共存的溶液 B. pH=7时含Fe³⁺的溶液 C. pH=11的碳酸钠溶液中：[Al(OH)₄]⁻、Cl⁻、CN⁻、Na⁺ D. 酸性高锰酸钾溶液中与H₂C₂O₄共存的溶液 6.（ ）下列过程对应的离子方程式正确的是 A. 用Na₂CO₃溶液除SO₂气体：CO₃²⁻ + SO₂ = SO₃²⁻ + CO₂ B. 用三氯化铁溶液刻蚀覆铜电路板：Fe³⁺ + Cu = Fe²⁺ + Cu²⁺ C. 海水提溴过程中将溴吹入吸收塔：Br₂ + SO₂ + 2H₂O = 2Br⁻ + SO₄²⁻ + 4H⁺ D. NaAlO₂溶液中通入少量CO₂：2AlO₂⁻ + CO₂ + 3H₂O = 2Al(OH)₃↓ + CO₃²⁻ 7.（ ）下列离子方程式表示正确的是 A. 白醋与”84”消毒液混合产生黄绿色气体：Cl⁻ + ClO⁻ + 2H⁺ = Cl₂↑ + H₂O B. 向NaHCO₃溶液中加入少量Ca(OH)₂溶液：Ca²⁺ + OH⁻ + HCO₃⁻ = CaCO₃↓ + H₂O C. 向FeI₂溶液中通入少量Cl₂：2Fe²⁺ + Cl₂ = 2Fe³⁺ + 2Cl⁻ D. 向NH₄Al(SO₄)₂溶液中滴加少量Ba(OH)₂溶液：2Al³⁺ + 3SO₄²⁻ + 3Ba²⁺ + 6OH⁻ = 2Al(OH)₃↓ + 3BaSO₄↓ 8.（ ）下列各组离子在指定条件下可能大量共存的是 A. 含大量Fe³⁺的溶液中：Na⁺、SCN⁻、Cl⁻、NO₃⁻ B. 使甲基橙变红的溶液中：Na⁺、NH₄⁺、S₂O₃²⁻、SO₄²⁻ C. 加入铝粉能产生H₂的溶液中：Na⁺、K⁺、Cl⁻、NO₃⁻ D. 澄清透明的溶液中：Cu²⁺、Mg²⁺、SO₄²⁻、Cl⁻ 9.（ ）对于下列过程，描述其反应的相应离子方程式正确的是 A. 向Na₂SiO₃溶液中通入过量CO₂：SiO₃²⁻ + CO₂ + H₂O = H₂SiO₃↓ + CO₃²⁻ B. 向NaAlO₂溶液中逐滴加入盐酸至过量：AlO₂⁻ + H⁺ + H₂O = Al(OH)₃↓ C. 向FeBr₂溶液中通入等量Cl₂：2Fe²⁺ + 2Br⁻ + 2Cl₂ = 2Fe³⁺ + Br₂ + 4Cl⁻ D. 向Ca(HCO₃)₂溶液中加入过量NaOH溶液：Ca²⁺ + HCO₃⁻ + OH⁻ = CaCO₃↓ + H₂O 10.（ ）下列实验对应的离子方程式书写正确的是 A. 用惰性电极电解饱和氯化钠溶液：2Cl⁻ + 2H₂O Cl₂↑ + H₂↑ + 2OH⁻ B. 用FeCl₃溶液腐蚀印刷线路板：2Fe³⁺ + 3Cu = 2Fe + 3Cu²⁺ C. 向Na₂CO₃溶液中滴加少量稀盐酸：CO₃²⁻ + 2H⁺ = H₂O + CO₂↑ D. 向Ba(OH)₂溶液中滴加NaHSO₄溶液至中性：Ba²⁺ + OH⁻ + H⁺ + SO₄²⁻ = BaSO₄↓ + H₂O 11.（ ）下列各组离子在溶液中能大量共存，且加入相应试剂后反应的离子方程式书写正确的是 选项 离子组 加入试剂 发生反应的离子方程式 A Na⁺、Fe²⁺、NO₃⁻、Cl⁻ 稀硫酸 3Fe²⁺ + NO₃⁻ + 4H⁺ = 3Fe³⁺ + NO↑ + 2H₂O B K⁺、NH₄⁺、CO₃²⁻、OH⁻ 稀盐酸 CO₃²⁻ + 2H⁺ = H₂O + CO₂↑ C Na⁺、Al³⁺、Cl⁻、SO₄²⁻ 过量NaOH溶液 Al³⁺ + 3OH⁻ = Al(OH)₃↓ D K⁺、Ca²⁺、HCO₃⁻、Cl⁻ 少量NaOH溶液 Ca²⁺ + HCO₃⁻ + OH⁻ = CaCO₃↓ + H₂O 12.（ ）下列关于离子反应的说法正确的是 A. 离子反应一定有沉淀、气体或水生成 B. 离子反应的实质是离子浓度的减小 C. 有离子参加或生成的反应一定是离子反应 D. 离子反应中，氧化还原反应和非氧化还原反应都可以发生 13.（ ）下列离子方程式中，正确的是 A. 铁与稀硝酸反应：Fe + 2H⁺ = Fe²⁺ + H₂↑ B. 碳酸氢钠溶液与氢氧化钠溶液反应：HCO₃⁻ + OH⁻ = CO₃²⁻ + H₂O C. 氯化铝溶液与过量氨水反应：Al³⁺ + 4NH₃·H₂O = [Al(OH)₄]⁻ + 4NH₄⁺ D. 硫酸铜溶液与氢氧化钡溶液反应：Cu²⁺ + 2OH⁻ = Cu(OH)₂↓ 14.（ ）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. 0.1 mol/L NaOH溶液中：K⁺、Na⁺、SO₄²⁻、CO₃²⁻ B. 0.1 mol/L FeCl₃溶液中：K⁺、NH₄⁺、I⁻、SCN⁻ C. 0.1 mol/L K₂CO₃溶液中：Na⁺、Ba²⁺、Cl⁻、OH⁻ D. 0.1 mol/L HCl溶液中：Fe²⁺、K⁺、MnO₄⁻、SO₄²⁻ 15.（ ）下列离子方程式正确的是 A. Na₂O₂与H₂O反应：2O₂²⁻ + 2H₂O = 4OH⁻ + O₂↑ B. 向澄清石灰水中通入过量CO₂：OH⁻ + CO₂ = HCO₃⁻ C. 向Na₂S₂O₃溶液中加入稀硫酸：S₂O₃²⁻ + 2H⁺ = S↓ + SO₂↑ + H₂O D. 向Fe(NO₃)₃溶液中加入过量HI溶液：2Fe³⁺ + 2I⁻ = 2Fe²⁺ + I₂ 二、填空题（共30分） 16.（10分）完成下列离子方程式： （1）向NaHSO₄溶液中加入Ba(OH)₂溶液至SO₄²⁻恰好完全沉淀：________________________________________。 （2）向NH₄HCO₃溶液中加入过量NaOH溶液：________________________________________。 （3）向FeBr₂溶液中通入过量Cl₂：________________________________________。 （4）向NaAlO₂溶液中逐滴加入盐酸至过量：________________________________________（写出第一步反应的离子方程式）。 17.（10分）某化学兴趣小组为探究离子反应的本质，进行了如下实验： 实验一：向Ba(OH)₂溶液中滴加稀H₂SO₄溶液，观察现象。 实验二：向Ba(OH)₂溶液中滴加CuSO₄溶液，观察现象。 实验三：向Na₂CO₃溶液中滴加稀盐酸，观察现象。 回答下列问题： （1）实验一中发生反应的离子方程式为________________________________________。 （2）实验二中发生反应的离子方程式为________________________________________。 （3）实验三中发生反应的离子方程式为________________________________________。 （4）上述三个实验中，能说明离子反应发生条件的是________（填实验编号），这些实验说明离子反应发生的条件是有________、________或________生成。 （5）实验一中，随着稀H₂SO₄的滴入，溶液的导电性如何变化？________（填”先减弱后增强”“先增强后减弱”或”一直不变”），原因是________________________________________。 18.（10分）已知某溶液中可能含有Na⁺、NH₄⁺、Fe²⁺、Fe³⁺、Al³⁺、Cl⁻、SO₄²⁻、CO₃²⁻中的若干种离子。为确定其组成，进行了如下实验： ① 取少量溶液，加入NaOH溶液并加热，产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体。 ② 取少量溶液，加入KSCN溶液，无明显现象；再加入氯水，溶液变红。 ③ 取少量溶液，加入BaCl₂溶液，产生白色沉淀。 ④ 取少量溶液，加入过量NaOH溶液，产生白色沉淀，且沉淀不溶于过量NaOH溶液。 回答下列问题： （1）该溶液中一定含有的离子是________________________________________。 （2）该溶液中一定不含有的离子是________________________________________。 （3）该溶液中可能含有的离子是________________________________________。 （4）写出实验②中加入氯水后发生反应的离子方程式：________________________________________。 三、实验探究题（共15分） 19.（15分）某化学兴趣小组为探究离子反应的条件，设计了如下实验： 【实验药品】 0.1 mol/L Na₂CO₃溶液、0.1 mol/L CaCl₂溶液、0.1 mol/L HCl溶液、0.1 mol/L NaOH溶液、0.1 mol/L CuSO₄溶液、酚酞试液。 【实验步骤】 ① 向试管A中加入2 mL Na₂CO₃溶液，再滴加2 mL CaCl₂溶液，观察现象。 ② 向试管B中加入2 mL Na₂CO₃溶液，再滴加2滴酚酞试液，然后逐滴加入HCl溶液，观察现象。 ③ 向试管C中加入2 mL CuSO₄溶液，再逐滴加入NaOH溶液，观察现象。 回答下列问题： （1）实验①中观察到的现象是________________________________________，发生反应的离子方程式为________________________________________。 （2）实验②中，滴加酚酞后溶液呈________色，逐滴加入HCl溶液后观察到的现象是________________________________________，发生反应的离子方程式为________________________________________。 （3）实验③中观察到的现象是________________________________________，发生反应的离子方程式为________________________________________。 （4）综合上述三个实验，可以得出离子反应发生的条件是：________________________________________。 （5）某同学提出：实验②中，若将HCl溶液换成等浓度的CH₃COOH溶液，现象是否相同？________（填”相同”或”不同”），原因是________________________________________。 四、计算题（共10分） 20.（10分）某工厂排放的废水中含有SO₄²⁻和Cl⁻，为测定废水中SO₄²⁻的浓度，实验步骤如下： ① 取100.00 mL废水于烧杯中，加入过量BaCl₂溶液，充分反应后过滤、洗涤、干燥，得到BaSO₄沉淀2.330 g。 ② 另取100.00 mL废水，加入足量AgNO₃溶液，充分反应后过滤、洗涤、干燥，得到AgCl和Ag₂SO₄沉淀共8.155 g。 回答下列问题： （1）步骤①中发生反应的离子方程式为________________________________________。 （2）100.00 mL废水中SO₄²⁻的物质的量为________mol。 （3）100.00 mL废水中Cl⁻的物质的量为________mol。 （4）该废水中SO₄²⁻的物质的量浓度为________mol/L，Cl⁻的物质的量浓度为________mol/L。 参考答案 一、选择题 1. C 解析：A错误，CH₃COOH是弱酸，不能拆写成H⁺；B错误，CH₃COOH是弱酸，不能拆写成H⁺；C正确，过量CO₂与Ca(ClO)₂反应生成Ca(HCO₃)₂和HClO；D错误，OH⁻、H⁺、H₂O的化学计量数应为2。 2. A 解析：A正确，=10¹²，c(H⁺)=0.1 mol/L，各离子可共存；B错误，酸性条件下NO₃⁻氧化Fe²⁺；C错误，水电离受抑制，可能是酸或碱溶液，HCO₃⁻均不能大量存在；D错误，pH=11时Al³⁺会生成Al(OH)₃沉淀。 3. A 解析：A正确；B错误，SO₂具有还原性，ClO⁻具有氧化性，二者发生氧化还原反应；C错误，稀HNO₃具有强氧化性，会氧化Fe²⁺和S²⁻；D错误，少量NaHSO₃与Ba(OH)₂反应应为HSO₃⁻ + Ba²⁺ + OH⁻ = BaSO₃↓ + H₂O。 4. ABCD 5. C 解析：A错误，氨水与Cu²⁺生成Cu(OH)₂沉淀；B错误，pH=7时Fe³⁺完全沉淀；C正确，pH=11的碳酸钠溶液中各离子不反应；D错误，酸性高锰酸钾氧化H₂C₂O₄。 6. C 解析：A错误，SO₂过量时生成HSO₃⁻；B错误，电荷不守恒，应为2Fe³⁺ + Cu = 2Fe²⁺ + Cu²⁺；C正确；D错误，通入少量CO₂时生成CO₃²⁻，但AlO₂⁻写法不标准，应为[Al(OH)₄]⁻。 7. B 解析：A错误，CH₃COOH是弱酸，不能拆写成H⁺；B正确，少量Ca(OH)₂与NaHCO₃反应；C错误，I⁻还原性强于Fe²⁺，少量Cl₂先氧化I⁻；D错误，少量Ba(OH)₂时NH₄⁺不参与反应，应为2Al³⁺ + 3SO₄²⁻ + 3Ba²⁺ + 6OH⁻ = 2Al(OH)₃↓ + 3BaSO₄↓，但NH₄⁺也应考虑，实际上应为Al³⁺ + NH₄⁺ + 2SO₄²⁻ + 2Ba²⁺ + 4OH⁻ = Al(OH)₃↓ + 2BaSO₄↓ + NH₃·H₂O。 8. D 解析：A错误，Fe³⁺与SCN⁻形成配合物；B错误，酸性条件下S₂O₃²⁻分解；C错误，加入铝粉产生H₂的溶液可能是强酸或强碱溶液，酸性条件下NO₃⁻与Al反应不生成H₂；D正确，澄清透明溶液中各离子可共存。 9. C 解析：A错误，过量CO₂应生成HCO₃⁻；B错误，盐酸过量时Al(OH)₃会溶解；C正确，等量Cl₂时，Fe²⁺和Br⁻按1:1被氧化；D错误，过量NaOH时，Ca²⁺ + 2HCO₃⁻ + 2OH⁻ = CaCO₃↓ + CO₃²⁻ + 2H₂O。 10. A 解析：A正确；B错误，Fe³⁺氧化Cu生成Fe²⁺和Cu²⁺，不是置换反应；C错误，少量稀盐酸时生成HCO₃⁻；D错误，至中性时应为Ba²⁺ + 2OH⁻ + 2H⁺ + SO₄²⁻ = BaSO₄↓ + 2H₂O。 11. D 解析：A错误，加入稀硫酸前Fe²⁺与NO₃⁻在酸性条件下不能共存；B错误，NH₄⁺与OH⁻不能共存；C错误，过量NaOH时Al³⁺生成[Al(OH)₄]⁻；D正确。 12. D 解析：A错误，离子反应不一定有沉淀、气体或水生成，如氧化还原型的离子反应；B错误，离子反应的实质是某些离子浓度的减小；C错误，有离子参加或生成的反应不一定是离子反应，如2Na + Cl₂ = 2NaCl不是离子反应；D正确。 13. B 解析：A错误，稀硝酸具有强氧化性，与Fe反应不生成H₂；B正确；C错误，氨水是弱碱，不能溶解Al(OH)₃；D错误，遗漏了Ba²⁺与SO₄²⁻的反应。 14. A 解析：A正确；B错误，Fe³⁺与I⁻、SCN⁻不能共存；C错误，Ba²⁺与CO₃²⁻生成BaCO₃沉淀；D错误，酸性条件下MnO₄⁻氧化Fe²⁺。 15.B C 解析：A错误，Na₂O₂不能拆写成离子；B正确；C正确；D错误，酸性条件下NO₃⁻也会氧化I⁻。 二、填空题 16.（每空2.5分，共10分） （1）H⁺ + SO₄²⁻ + Ba²⁺ + OH⁻ = BaSO₄↓ + H₂O （2）NH₄⁺ + HCO₃⁻ + 2OH⁻ = NH₃·H₂O + CO₃²⁻ + H₂O （3）2Fe²⁺ + 4Br⁻ + 3Cl₂ = 2Fe³⁺ + 2Br₂ + 6Cl⁻ （4）AlO₂⁻ + H⁺ + H₂O = Al(OH)₃↓（或[Al(OH)₄]⁻ + H⁺ = Al(OH)₃↓ + H₂O） 17.（共10分） （1）Ba²⁺ + 2OH⁻ + 2H⁺ + SO₄²⁻ = BaSO₄↓ + 2H₂O（2分） （2）Ba²⁺ + 2OH⁻ + Cu²⁺ + SO₄²⁻ = BaSO₄↓ + Cu(OH)₂↓（2分） （3）CO₃²⁻ + 2H⁺ = H₂O + CO₂↑（2分） （4）①②③；沉淀；气体；水（2分，每空0.5分） （5）先减弱后增强（1分）；开始时Ba²⁺与SO₄²⁻、OH⁻与H⁺反应生成沉淀和水，溶液中离子浓度减小，导电性减弱；当Ba(OH)₂完全反应后，继续加入H₂SO₄，溶液中H⁺和SO₄²⁻浓度增大，导电性增强（1分） 18.（共10分） （1）NH₄⁺、Fe²⁺、Al³⁺、SO₄²⁻（3分） （2）Fe³⁺、CO₃²⁻（2分） （3）Na⁺、Cl⁻（2分） （4）2Fe²⁺ + Cl₂ = 2Fe³⁺ + 2Cl⁻（1分）；Fe³⁺ + 3SCN⁻ = Fe(SCN)₃（2分） 解析：实验①说明含NH₄⁺；实验②说明含Fe²⁺，不含Fe³⁺；实验③说明含SO₄²⁻；实验④说明含Al³⁺（白色沉淀不溶于过量NaOH）。CO₃²⁻与Al³⁺、Fe²⁺均不能共存，故不含CO₃²⁻。 三、实验探究题 19.（共15分） （1）产生白色沉淀（1分）；Ca²⁺ + CO₃²⁻ = CaCO₃↓（2分） （2）红（1分）；溶液红色逐渐褪去，同时有气泡产生（2分）；CO₃²⁻ + 2H⁺ = H₂O + CO₂↑（2分） （3）产生蓝色沉淀（1分）；Cu²⁺ + 2OH⁻ = Cu(OH)₂↓（2分） （4）有沉淀生成、有气体放出或有弱电解质（如水）生成（2分） （5）相同（1分）；CH₃COOH虽然是弱酸，但能与CO₃²⁻反应生成CO₂和H₂O，现象相同（1分） 四、计算题 20.（共10分） （1）Ba²⁺ + SO₄²⁻ = BaSO₄↓（2分） （2）0.0100（2分） 解析：n(BaSO₄)=2.330/233=0.0100 mol，n(SO₄²⁻)=0.0100 mol。 （3）0.0200（3分） 解析：m(Ag₂SO₄)=0.0100×312=3.120 g，m(AgCl)=8.155-3.120=5.035 g，n(AgCl)=5.035/143.5=0.0351 mol，n(Cl⁻)=0.0351 mol。 （4）0.100（1.5分）；0.351（1.5分） 解析：c(SO₄²⁻)=0.0100/0.1=0.100 mol/L；c(Cl⁻)=0.0351/0.1=0.351 mol/L。 学科网（北京）股份有限公司 $