高中化学离子反应(很有用)及练习题(1)

高中化学离子反应(很有用)及练习题(1)

一、高中化学离子反应

1．某校化学兴趣小组用如图所示过程除去AlCl3溶液中含有的Mg2＋、K＋杂质离子并尽可能减少AlCl3的损失。

，下列说法正确

的是( )

A．NaOH溶液可以用氨水来代替

B．溶液a中含有Al3＋、K＋、Cl－、Na＋、OH－

C．溶液b中只含有NaCl

D．向溶液a中滴加盐酸需控制溶液的pH

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】

A．用氨水，则Mg2+、Al3+均转化为沉淀，不能分离，则不能用氨水代替NaOH，A错误；B．Al3+与过量NaOH反应，溶液a中含AlO2-、K+、Cl-、Na+、OH-，B错误；

C．K+、Cl-、Na+在整个过程中不参加反应，则溶液b中含KCl、NaCl，C错误；

D．因氢氧化铝能溶于盐酸，则向溶液a中滴加盐酸需控制溶液的pH，D正确；

答案选D。

【点睛】

本题考查混合物分离、提纯实验方案的设计，为高频考点，把握实验流程中发生的反应为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，注意氢氧化铝的两性。

2．某溶液中含有SO42-、SO32-、SiO32-、Br－、CO32-、Na＋，向该溶液中通入过量的Cl2，下列判断正确的是

①反应前后，溶液中离子浓度基本保持不变的有SO42-、Na＋；②有胶状物质生成；③有气体产生；④溶液颜色发生变化；⑤共发生了2个氧化还原反应。

A．②③④B．①②③C．①③⑤D．②④⑤

【答案】A

【解析】

【详解】

向溶液中通入过量的Cl2，Cl2可以氧化SO32-成为SO42-，所以SO32-浓度降低，SO42-浓度增大，Cl2也可以和Br－发生置换反应，使Br－浓度降低，生成的溴溶于水中使溶液颜色发生变化，Cl2溶于水生成的盐酸还可以跟CO32-发生反应生成CO2，使CO32-浓度降低，和SiO32-

生成H2SiO3白色胶状沉淀，使SiO32-浓度降低，所以离子浓度基本保持不变的只有Na＋。Cl2溶于溶液中发生了3个氧化还原反应，其中2个是Cl2分别和SO32-、Br－发生的，另一个是Cl2和水的歧化反应，所以②③④是正确的，故选A。

【点睛】

Cl2和SO32-发生氧化还原反应，使SO32-浓度降低，还要考虑到生成了SO42-，使SO42-浓度增大，所以溶液中的SO32-、SO42-浓度都发生了变化。在Cl2通入该溶液的反应中，除了Cl2和SO32-、Br－发生的氧化还原反应外，不要忽略了还有Cl2和水发生的氧化还原反应。

3．学校化学研究小组对实验室某废液缸里的溶液进行检测分析，提出假设：该溶液中可能含有NH4+、K+、Al3+、HCO3-、Cl-、I-、SO42-等离子中的几种离子。实验探究：

①取少量该溶液滴加紫色石蕊试液，溶液变红。

②取100mL该溶液于试管中，滴加足量Ba(NO3)2溶液，加稀硝酸酸化后过滤得到0.3mol 白色沉淀甲，向滤液中加入AgNO3溶液未见沉淀产生。

③另取100mL该溶液，逐渐加入Na2O2粉末，产生的沉淀和气体与所加Na2O2粉末物质的量的关系曲线如图所示。下列说法中不正确的是（）

A．该溶液中一定不含有I-、HCO3-、Cl-

B．该溶液中一定含有K+，其物质的量浓度为1mol?L-1

C．在溶液中加入0.25~0.3molNa2O2时，发生反应的化学方程式为

2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑、Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O

D．该溶液能使紫色石蕊试液变红的唯一原因是NH4+发生水解

【答案】D

【解析】

【分析】

①滴加紫色石蕊试液，溶液变红，说明溶液显酸性，则溶液中无HCO3-；②滴加足量

Ba(NO3)2溶液，加稀硝酸酸化后过滤得到0.3mol白色沉淀甲，向滤液中加入AgNO3溶液未见沉淀产生，说明溶液中有SO42-，且n（SO42-）=0.3mol，无Cl-、I-；③逐渐加入Na2O2粉末，由图可知，过氧化钠与水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠依次与铝离子反应生成氢氧化铝0.1mol，与铵根离子反应生成氨气0.2mol，最后与氢氧化铝反应，含有铝离子，一定不存在碳酸氢根离子。

【详解】

A.由分析可知，该溶液中一定不含有I-、HCO3-、Cl-，故A正确；

B.由分析可知，100mL溶液中有n（SO42-）=0.3mol，n（Al3+）=0.1mol，n（NH4+）

=0.2mol，由电荷守恒可知n（K+）=0.1mol，其浓度为1mol?L-1，故B正确；

C.在溶液中加入0.25～0.3molNa2O2时，过氧化钠会与水发生反应，生成的氢氧化钠会将氢氧化铝溶解，其反应的化学方程式为2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑、

Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O，故C正确；

D.溶液中存在铵根离子和铝离子，则该溶液能使紫色石蕊试液变红的原因是NH4+、Al3+发生水解，故D错误；

综上所述，答案为D。

4．下列离子方程式中，正确的是

A．大理石溶解于醋酸 CaCO3+ 2H+= Ca2++ CO2↑+ H2O

B．澄清石灰水中加入CuSO4溶液混合 2OH-+ Cu2+= Cu(OH)2↓

C．NaHSO4溶液和Na2CO3溶液混合 2H++CO32-==CO2↑+ H2O

D．NaHSO4溶液中加入Ba(OH)2：Ba2++ SO42-= BaSO4↓

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】

A.醋酸是弱酸，必须写化学式，正确的离子方程式为CaCO3+ 2CH3COOH= Ca2++2CH3COO-

+CO2↑+ H2O，选项A错误；

B.生成的硫酸钙是微溶物，离子方程式中也应体现出硫酸钙的生成，选项B错误；

C.硫酸氢钠为强酸的酸式盐，全部电离，选项C正确；

D.反应的离子方程式应为：Ba2＋＋OH－＋H＋＋SO42－=BaSO4↓＋H2O，选项D错误。

答案选C。

5．天然海水中主要含有Na+、K+、Mg2+、Cl-、SO42-、Br-、CO32-、HCO3-等离子。火力发电时燃煤排放的含SO2的烟气可利用海水脱硫，其工艺流程如图所示：下列说法错误的是

（）

A．天然海水pH≈8的原因是由于海水中的CO32-、HCO3-水解

B．“氧化”是利用氧气将H2SO3、HSO3-、SO32-等氧化生成SO42-

C．“反应、稀释”时加天然海水的目的是中和、稀释经氧化后海水中生成的酸

D．“排放”出来的海水中SO42-的物质的量浓度与进入吸收塔的天然海水相同

【答案】D

【解析】

【分析】

火力发电时燃煤排放的含SO2的烟气通入吸收塔和天然海水，得到溶液通入氧气氧化亚硫酸生成硫酸，加入天然海水中和、稀释经氧化后海水中生成的酸。

【详解】

A．海水中主要含有Na+、K+、Mg2+、Cl-、SO42-、Br-、CO32-、HCO-3等离子，在这些离子中能发生水解的是CO32-、HCO-3离子，CO32-+H2O?HCO3-+OH-，HCO3-+H2O?H2CO3+OH-它们水解呈碱性，所以天然海水的pH≈8，呈弱碱性，故A正确；

B．天然海水吸收了含硫烟气后，要用O2进行氧化处理，因为氧气具有氧化性，被氧化的硫元素的化合价为+4价，具有还原性，所以氧气将H2SO3、HSO3-、SO32-等氧化为硫酸，如亚硫酸被氧化的反应为2H2SO3+O2=2H2SO4，故B正确；

C．氧化后的“海水”需要用大量的天然海水与之混合后才能排放，是因中和稀释经氧气氧化后海水中生成的酸(H+)，故C正确；

D．从框图可知：排放”出来的海水，是经过加天然海水中和、稀释经氧化后海水中生成的酸后排放的，溶液的体积显然比进入吸收塔的天然海水大，所以SO42-的物质的量浓度排放出来的海水中浓度小，故D错误；

故答案为D。

6．向含a mol (NH4)2Fe(SO4)2溶液中逐滴加入b mol NaOH溶液，下列说法不正确的是A．(NH4)2Fe(SO4)2是复盐

B．b = a时，溶液中离子浓度大小关系为：c(Fe2+) = c(NH4+)

C．b = 2a时，发生的离子反应为： Fe2+ + 2OH-=Fe(OH)2↓

D．当2a＜b≤4a时可能发生的离子反应为：3 NH4+ + 2Fe2+ + 7OH-=2Fe(OH)2 ↓ + 3NH3·H2O 【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】

A．(NH4)2Fe(SO4)2是由NH4＋和Fe2＋、SO42－构成的盐，在溶液中能电离出2种阳离子，为复盐，正确，A不选；

B．b=a时，Fe2＋先和NaOH反应生成Fe(OH)2沉淀，有一半的Fe2＋生成沉淀，NH4＋不反应，Fe2＋、NH4＋都水解且相互抑制水解，所以存在c(Fe2＋)＜c(NH4＋)，错误，B选；

C．b=2a时，Fe2＋先和NaOH反应生成Fe(OH)2沉淀且Fe2＋完全反应，离子方程式为Fe2＋+2OH－=Fe(OH)2↓，正确，C不选；

D．当2a＜b≤4a时，Fe2＋完全反应，部分NH4＋反应生成NH3·H2O，所以可能发生离子反应3NH4＋+2Fe2＋+7OH－═2Fe(OH)2↓+3NH3·H2O，正确，D不选。

答案选B。

7．在学习中，我们经常应用类推法。下列左边正确，类推法应用于右边也正确的是

（）

B CO2通入漂白粉溶液中CO2+Ca2++2ClO-

+H2O=CaCO3↓+2HClO

SO2通入漂白粉溶液中SO2+Ca2++2ClO-

+H2O=CaSO3↓+2HClO

C 向Na2CO3溶液中滴入稀HNO3，CO32-

+2H+=CO2↑+H2O

向Na2SO3溶液中滴入稀HNO3，SO32-

+2H+=SO2↑+H2O

D 向澄清石灰水中通入少量CO2气体

Ca2++2OH-+CO2=CaCO3↓+H2O

向澄清石灰水中通入少量SO2气体

Ca2++2OH-+SO2=CaSO3↓+H2O

A．A B．B C．C D．D

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】

A．FeCl2溶液与碘水不反应，则前者发生氧化还原反应，后者不反应，与氧化性有关，故A错误；

B．SO2通入漂白粉溶液，发生氧化还原反应为SO2+Ca2++ClO-+H2O=CaSO4↓+2H++Cl-，故B 错误；

C．Na2SO3溶液中滴入稀HNO3发生氧化还原反应为2NO3-+3SO32-+2H+=3SO42-+2NO↑+H2O，故C错误；

D．二氧化碳、二氧化硫均为酸性氧化物，与碱反应均生成盐和水，则类推合理，故D正确。

答案选D。

8．某强酸性溶液 X 中可能含有 Ba2+、A13+、NH4+、Fe2+、Fe3+、CO32-、SO32-、SO42-、C1-、NO2-中的一种或几种，现取 X 溶液进行连续实验，实验过程及产物如下：

根据以上信息，下列判断正确的是

A．X 溶液中一定存在 A13+、NH4+、Fe3+、SO42-

B．X 溶液中可能存在 SO32-、C1-、NO2-

C．向溶液 J 中加入过量的溶液 E，最终溶液中可能含有两种溶质

D．沉淀 I 一定是 Al (OH)3

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】

强酸性溶液中一定不会存在CO32-和SO32-离子，加入过量硝酸钡生成沉淀，则该沉淀为BaSO4沉淀，说明溶液中含有SO42-离子，生成气体A，A连续氧化生成D和E，则A为NO，D为NO2，E为HNO3，说明溶液中含有还原性离子，一定为Fe2+离子，溶液B中加入过量NaOH溶液，生成气体F，则F为NH3，说明溶液中含有NH4+离子，溶液H中通入过量CO2气体，生成沉淀I，则I为Al(OH)3，H为NaAlO2，说明溶液中含有Al3+离子，溶液中含有Fe2+离子，就一定不含NO2-离子，含有SO42-离子就一定不含Ba2+离子，不能确定是否含有的离子Fe3+和Cl-，根据上述分析，溶液中一定含有A13+、NH4+、Fe2+、SO42-；一定不存在Ba2+、CO32-、SO32-、NO2-；可能存在Fe3+和Cl-，故A、B错误；溶液H中含有前几步加入的过量的Ba2+、Na+、OH-、NO3-和生成的 AlO2-，通入过量CO2，得到的溶液J中含有Ba2+、Na+、NO3-和HCO3-，加入过量的硝酸(溶液E)，最终溶液中有硝酸钠、硝酸钡和过量的硝酸，故C错误；沉淀I 是 Al (OH)3，故D正确；故选D。

【点睛】

本题的易错点和难点是NO2-离子的判断，要注意NO2-在酸性条件下也具有强氧化性。

9．向15mL 0.1mol/L Ba(OH)2溶液中，滴加等浓度NH4Al(SO4)2溶液x mL，下列叙述错误的是

A．x=5时，溶液中有Ba2＋、OH－、AlO2－，且OH－＞ AlO2－

B．x=7.5时，溶液中有NH4＋、AlO2－，且NH4＋=AlO2－

C．x=10时，溶液中有SO42－、NH4＋，且H＋＞ OH－

D．x=15时，溶液中有SO42－、NH4＋、Al3＋，且NH4＋＞ Al3＋

【答案】B

【解析】

【分析】

15mL 0.1mol/L Ba(OH)2溶液中氢氧化钡的物质的量为0.0015mol，n(Ba2+)＝0.0015mol，n （OH-）=0.003mol。

【详解】

A．当x＝5时，NH4Al(SO4)2的物质的量为0.0005mol，n(SO42-)＝0.001mol，n(Al3+)＝

0.0005mol，n（NH4+）＝0.0005mol。SO42-与Ba2+反应，SO42-不足，Ba2+剩余0.0005mol；

0.0005molAl3+反应生成Al(OH)3消耗OH-的量为0.0015mol，溶液中没有Al3+，生成

0.0005mol Al(OH)3，还剩余0.0015molOH-；然后与0.0005molNH4+反应消耗OH-的量为

0.0005mol，溶液中NH4+完全反应，剩余0.001molOH-；0.0005mol Al(OH)3又完全溶解，生成0.0005molAlO2-，消耗0.0005molOH-，最终剩余0.0005molOH-。溶液中AlO2-水解，故OH-＞AlO2-，综上所述，溶液中有Ba2+、OH-、AlO2-，且OH-＞AlO2-，故A正确；

B．NH4+和AlO2-会发生双水解反应而不能大量共存，故B错误；

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