1、第4讲 离子反应 离子方程式1.(2011安徽理综，8)室温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是（ ）A.饱和氯水中 Cl-、NO-3、Na+、SO2-3B.c(H+)=1.010-13molL-1溶液中 C6H5O-、K+、SO2-4、Br-C.Na2S溶液中 SO2-4、 K+、Cl-、Cu2+ D.pH=12的溶液中 NO-3、I-、Na+、Al3+【解析】 饱和氯水具有强氧化性，能将SO2-3氧化成SO2-4，A中离子不能大量共存；c(H+)=1.010-13molL-1溶液，说明该溶液显碱性，因此可以大量共存；S2-和Cu2+可以结合生成难溶性CuS沉淀，所以不能大量共存；pH
2、=12的溶液，说明该溶液显碱性，而Al3+在碱性条件下不能大量存在。【答案】 B2.(2011广东理综，8)能在水溶液中大量共存的一组离子是（ ）A. H+、I-、NO-3、SiO2-3B.Ag+、Fe3+、Cl-、SO2-4C.K+、SO2-4、Cu2+、NO-3D.NH+4、OH-、Cl-、HCO-3【解析】 SiO2-3属于弱酸硅酸的酸根,在酸性条件下不能大量存在；同时在酸性溶液中，NO-3具有强氧化性，能氧化I-生成单质碘，A不正确。Ag+与Cl-可生成难溶性物质AgCl，Ag+与SO2-4可形成微溶物质Ag2SO4，B不正确。在碱性溶液中NH+4、HCO-3与OH-结合分别形成NH3
3、H2O和CO2-3，因此D也不正确。【答案】 C3.(2011全国理综，11)将足量CO2通入下列各溶液中，所含离子还能大量共存的是（ ）A.K+、SiO2-3、Cl-、NO-3B.H+、NH+4、Al3+、SO2-4C.Na+、S2-、OH-、SO2-4D.Na+、C6H5O-、CH3COO-、HCO-3【解析】 A中，SiO2-3与CO2反应；C中，OH-与CO2反应；D中，C6H5O-与CO2反应。【答案】 B4.甲、乙、丙、丁四种易溶于水的物质，分别由NH+4、Ba2+、Mg2+、H+、OH-、Cl-、HCO-3、SO2-4中的不同阳离子和阴离子各一种组成。已知：将甲溶液分别与其他三种
4、物质的溶液混合，均有白色沉淀生成；0.1 molL-1乙溶液中c(H+)0.1 molL-1；向丙溶液中滴入AgNO3溶液有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成。下列结论不正确的是（ ）A.甲溶液含有Ba2+B.乙溶液含有SO2-4C.丙溶液含有Cl-D.丁溶液含有Mg2+【解析】 可以形成的白色沉淀只有BaSO4、BaCO3、Mg(OH)2，因此甲只能是Ba(OH)2；0.1 molL-1乙溶液中c(H+)0.1 molL-1，可以推断乙是硫酸；向丙溶液中滴入AgNO3溶液有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成，说明丙是MgCl2，所以丁是NH4HCO3。【答案】 D5.有A、B、C、D、E和F六瓶无色溶液，它
5、们都是中学化学中常用的无机试剂。纯E为无色油状液体；B、C、D和F是盐溶液，且它们的阴离子均不同。现进行如下实验：A有刺激性气味，用蘸有浓盐酸的玻璃棒接近A时产生白色烟雾；将A分别加入其他五种溶液中，只有D、F中有沉淀产生；继续加入过量A时，D中沉淀无变化，F中沉淀完全溶解；将B分别加入C、D、E、F中，C、D、F中产生沉淀，E中有无色、无味气体逸出；将C分别加入D、E、F中，均有沉淀生成，再加入稀硝酸，沉淀均不溶。根据上述实验信息，请回答下列问题：(1)能确定溶液是(写出溶液标号与相应溶质的化学式)：_。(2)不能确定的溶液，写出其标号、溶质可能的化学式及进一步鉴别的方法：_。【解析】 ()
6、由题干表述可知A和E不是盐，又由纯E为无色油状液体，推知E为硫酸(步操作进一步确定)；()由题干和步操作可知A为氨水； ()再由步操作可知F中阳离子为Ag+，发生的反应为：Ag+ + NH3 H2O = AgOH+ NH+4 ；AgOH + 2NH3H2O = Ag(NH3)2+OH-+2H2O；而常见的盐中只有AgNO3可溶于水，故F为AgNO3；()由步操作可知B中阴离子应为CO2-3，由于此无色无味的气体只能是CO2，B、C、D中能生成沉淀说明不能是HCO-3；而阳离子可是常见的K+、Na+、NH+4等待定；()同样由步操作D中能与氨水生成沉淀的无色溶液中常见的阳离子为Mg2+或Al3+
7、，而阴离子需待下步反应再确定；()由步操作生成的沉淀可能为AgCl、AgBr、AgI、BaSO4、H2SiO3(不合理)等，但限于题干所述中学常用试剂，则沉淀应为AgCl和BaSO4才不溶于HNO3，一个是与AgNO3结合生成的沉淀，一个是与硫酸结合形成的沉淀，故C应该同时含有Ba2+和Cl-,即C为BaCl2,进而推出D中阴离子应该为SO2-4，因为题干所述盐溶液中阴离子均不同，故D为Al2(SO4)3或MgSO4。【答案】 (1)A:NH3；E:H2SO4 F：AgNO3 C:BaCl2若C作为不能确定的溶液，进一步鉴别的方法合理，同样给分(2)B Na2CO3或K2CO3 用洁净的铂丝蘸
8、取少量B，在酒精灯火焰上灼烧，若焰色呈黄色则B为Na2CO3溶液；若透过蓝色钴玻璃观察焰色呈紫色，则B为K2CO3溶液D Al2(SO4)3或MgSO4 取少量D，向其中滴加NaOH溶液有沉淀生成，继续滴加过量的NaOH溶液，若沉淀溶解，则D为Al2(SO4)3溶液，若沉淀不溶解，则D为MgSO4溶液课后作业夯基(时间:45分钟，满分：100分)一、单项选择题(本题包括5小题,每小题3分,共15分,每小题只有一个选项符合题目要求) 1.(2011上海化学，13)某溶液中可能含有Na+、NH+4、Ba2+、SO2-4、I-、S2-。分别取样：用pH计测试，溶液显弱酸性；加氯水和淀粉无明显现象。为
9、确定该溶液的组成，还需检验的离子是（ ）A.Na+B.SO2-4C. Ba2+D.NH+4【解析】 溶液显弱酸性，说明有NH+4(水解显酸性)；加氯水和淀粉无明显现象排除I-、S2-。所以必须含有SO2-4，故不能含有Ba2+，Na+无法排除。【答案】 A2.(2011北京理综，9)下列与处理方法对应的反应方程式不正确的是（ ）A.用Na2S去除废水中的Hg2+：Hg2+S2-=HgSB.用催化法处理汽车尾气中的CO和NO：CO+NOC+NO2C.向污水中投放明矾，生成能凝聚悬浮物的胶体：Al3+3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+D.用高温催化氧化法去除烃类废气(CxHy)：CxHy+（x
10、+）O2 xCO2+H2O【解析】 S2-和Hg2+易结合形成难溶性物质，A正确；NO的氧化性强于CO，反应的方程式为2CO+2NON2+2CO2，因此B不正确；明矾在溶液中电离出的Al3+水解生成的氢氧化铝胶体能吸附水中的悬浮物，C正确；碳、氢化合物在高温下可被氧气氧化生成二氧化碳和水，D正确。【答案】 B3.(2011新课标全国理综，12)能正确表示下列反应的离子方程式为（ ）A.硫化亚铁溶于稀硝酸中：FeS+2H+=Fe2+H2SB.NH4HCO3溶于过量的NaOH溶液中：HCO-3+OH-=CO2-3+H2OC.少量SO2通入苯酚钠溶液中：C6H5O-+SO2+H2O=C6H5OH+H
11、SO-3D.大理石溶于醋酸中：CaCO3+2CH3COOH=Ca2+2CH3COO-+CO2+H2O【解析】 硝酸具有氧化性，能氧化FeS，因此产物应该是硝酸铁、硫酸和一氧化氮，A不正确；NH4HCO3溶于过量的NaOH溶液中，除了生成碳酸钠外还有氨气生成，方程式为：NH+4+HCO-3+2OH-=CO2-3+2H2O+NH3，B不正确；SO2不足，产物应该是SO2-3，C不正确。【答案】 D4.(2011海南化学，3)下列固体混合物与过量的稀硫酸反应，能产生气泡并有沉淀产生的是（ ）A.NaHCO3和Al(OH)3B.BaCl2和NaClC.KClO3和K2SO4D.Na2SO3和BaCO3
12、【解析】 根据题中的要求，要产生气泡同时有沉淀生成。A选项无沉淀生成，B选项无气体生成，C选项物质不熟悉可用排除法，D可得到气体和沉淀，符合题目要求。【答案】 D5.常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是（ ）A.pH=1的溶液中：Fe2+、NO-3、SO2-4、Na+B.由水电离的c(H+)=110-14molL-1的溶液中：Ca2+、K+、Cl-、HCO-3C. =1012的溶液中：NH+4、Al3+、NO-3、Cl-D.c(Fe3+)=0.1 molL-1的溶液中：K+、ClO-、SO2-4、SCN-【解析】 A项，由于H+、NO-3与Fe2+发生氧化还原反应而不能大量共存；B项
13、，水的电离受到抑制，溶液中存在大量的H+或OH-，不能与HCO-3大量共存；C项，溶液中的c(H+)=0.1 molL-1，能与本组离子共存；D项，Fe3+能与SCN-发生络合反应。【答案】 C二、不定项选择题(本题包括5小题,每小题7分,共35分,每小题有一个或两个选项符合题目要求) 6.(2011上海化学,21)在复盐溶液中逐滴加入溶液,可能发生的反应的离子方程式是( ) A.= B.= C.= D.= 【解析】 复盐中Fe的化合价是+3价,因此选项A不正确;又因为还可以形成的形式,因此当不足时选项C也有可能发生。 【答案】 BC 7.下列反应的离子方程式正确的是( ) A.苯酚与碳酸钠溶
14、液的反应 = B.等体积、等浓度的溶液和NaOH溶液混合= C.硫酸亚铁溶液中加入用硫酸酸化的过氧化氢溶液= D.淀粉碘化钾溶液在空气中变蓝 = 【解析】 苯酚是一种具有弱酸性的有机物,故其在离子方程式中应保留化学式,生成的苯酚钠是强电解质,离子方程式正确,A对;等体积等浓度的碳酸氢钙和氢氧化钠溶液混合时,氢氧化钠不足量,离子方程式为:=H2O+CaCO3，B错;反应前后的电荷不守恒,C错;空气中的氧气可以将氧化为遇淀粉变蓝, D对。 【答案】 AD 8.有一无色溶液，可能含有K+、Al3+、Mg2+、NH+4、Cl-、SO2-4、HCO-3、MnO-4中的几种。为确定其成分，做如下实验：取部
15、分溶液，加入适量Na2O2固体，产生无色无味的气体和白色沉淀，再加入足量的NaOH溶液后白色沉淀部分溶解；另取部分溶液，加入HNO3酸化的Ba(NO3)2溶液，有白色沉淀产生。下列推断正确的是（ ）A.肯定有Al3+、Mg2+、NH+4、Cl-B.可能有K+、Cl-、MnO-4C.肯定有Al3+、Mg2+、SO2-4D.肯定有K+、HCO-3、MnO-4【解析】 溶液无色，可排除MnO-4。由白色沉淀部分溶解可断定同时含有Al3+、Mg2+。由有白色沉淀产生可断定存在SO2-4。【答案】 C9.下列离子组一定能大量共存的是（ ）A.甲基橙呈黄色的溶液中：I-、Cl-、NO-3、Na+B.石蕊呈
16、蓝色的溶液中：Na+、AlO-2、NO-3、HCO-3C.含大量Al3+的溶液中：K+、Na+、NO-3、ClO-D.含大量OH-的溶液中：CO2-3、Cl-、F-、K+【解析】 使甲基橙呈黄色的溶液pH大于4.4，当其处于4.47之间时，NO-3表现强氧化性，将I-氧化为I2，排除A；使石蕊呈蓝色的溶液呈碱性，OH-能和HCO-3反应，排除B；含大量Al3+的溶液中，溶液呈酸性，其中的H+能和ClO-结合成HClO，排除C。【答案】 D10.为确定某溶液的离子组成，进行实验：测定溶液的pH，溶液显强碱性；取少量溶液加稀盐酸至溶液呈酸性，产生无刺激性气味、能使澄清石灰水变浑浊的气体；在上述溶液
17、中再滴加Ba(NO3)2溶液，产生白色沉淀；取上层清液继续滴加Ba(NO3)2溶液至无沉淀时，再滴加AgNO3溶液，产生白色沉淀；根据以上实验，以下对原溶液的推测正确的是（ ）A.一定有CO2-3存在B.不能确定是否存在HCO-3C.一定有Cl-存在D.一定有SO2-3存在【解析】 取少量溶液加稀盐酸至溶液呈酸性，产生无刺激性气味、能使澄清石灰水变浑浊的气体且呈碱性，说明一定有CO2-3存在，HCO-3肯定不存在。在上述溶液中再滴加Ba(NO3)2溶液，产生白色沉淀，可能为SO2-4。取上层清液继续滴加Ba(NO3)2溶液至无沉淀时，再滴加AgNO3溶液，产生白色沉淀，生成AgCl，但不能说明
18、Cl-存在，因为中加稀盐酸引入了Cl-。【答案】 A三、非选择题(本题包括4小题，共50分)11.(12分)有一瓶溶液只含Cl-、CO2-3、SO2-4、Na+、NH+4、Al3+、Mg2+ 七种离子中的某几种。经实验：(1) 产生白色沉淀白色沉淀不溶解；(2)将(1)所得溶液放出使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体；(3)原溶液中加BaCl2溶液不产生沉淀。已知氢氧化铝能溶于过量的氢氧化钠溶液：Al(OH)3+OH-=AlO-2+2H2O。试分析原溶液中一定含有_，一定不含_， 可能含有_。【解析】 因为Al(OH)3易溶于过量的NaOH溶液，所以由实验(1)可知，原溶液中不含有Al3+，一定含有
19、Mg2+。由于CO2-3与Mg2+不能大量共存，所以原溶液中不含有CO2-3。由实验(2)可知，放出的气体为NH3，原溶液中一定含有NH+4，从而确定溶液中一定含有Mg2+、NH+4。由实验(3)可知，原溶液中不含有SO2-4。从溶液呈电中性考虑，溶液中含有的阴离子只能为Cl-，但Na+无法确定。【答案】 Mg2+、NH+4、Cl- Al3+、CO2-3、SO2-4 Na+12.(12分)有一包固体粉末，由Ba(NO3)2、CaCO3、Na2S、CuSO4、BaCl2中若干种均匀混合而成，有关实验过程及记录如下：(1)将粉末溶于水，得到蓝色溶液和白色沉淀，过滤后将沉淀洗涤、烘干，称其质量为m
20、g。(2)向滤出的沉淀中加入盐酸，沉淀不溶解。(3)把滤液分成三等份。第一份加稀硝酸和AgNO3溶液，无大量白色沉淀生成；第二份加入稀硫酸，无明显现象；第三份加入过量Ba(NO3)2溶液，有白色沉淀生成，把沉淀滤出后洗涤，称量质量为m g。试回答下列问题：此白色粉末的组成为_。它们的物质的量之比为_。【解析】 只有CuSO4溶液呈蓝色，所以得到的蓝色溶液中一定含有CuSO4。再由沉淀不溶于盐酸可排除沉淀为CaCO3的可能性，从而确定沉淀一定为BaSO4。那么固体粉末中存在的是Ba(NO3)2还是BaCl2，从反应后的溶液与AgNO3的反应现象便可确定。至于Ba(NO3)2与CuSO4的物质的量
21、关系，从沉淀的质量关系，可以确定后来的三分之一溶液中SO2-4的物质的量与Ba(NO3)2的物质的量相等。于是我们得出实验(2)所得溶液中SO2-4剩余，且n(SO2-4)余=3n(SO2-4)反应，由此可得出nBa(NO3)2n(CuSO4)=14。【答案】 混合物由Ba(NO3)2和CuSO4组成nBa(NO3)2：n(CuSO4)=1413.(10分)A、B、C、D、E均为可溶于水的固体，组成它们的离子有分别取它们的水溶液进行实验，结果如下：A溶液与B溶液反应生成白色沉淀，沉淀可溶于E溶液；A溶液与C溶液反应生成白色沉淀，沉淀可溶于E溶液；A溶液与D溶液反应生成白色沉淀，沉淀可溶于盐酸；
22、B溶液与适量D溶液反应生成白色沉淀，加入过量的D溶液，沉淀量减少，但不消失。据此推断A._,B._,C._,D._，E._。【解析】 我们在进行推断时，可在草稿纸上操作，这样就能做到眼前有物，推理有据。如根据推断，确定B、D为Al2(SO4)3、Ba(OH)2，则表示为A B C D EAl2(SO4)3 Ba(OH)2再据实验、，利用B、D确定A，A只能为Na2CO3，此时以上关系增加为：A B C D ENa2CO3 Al2(SO4)3 Ba(OH)2最后再据A与C反应的现象，确定C和E。【答案】 Na2CO3 Al2(SO4)3 AlCl3（或MgCl2) Ba(OH)2 NaHSO4或
23、Mg(HSO4)2，或Al(HSO4)314.(16分)碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领域。以-锂辉石(主要成分为Li2OAl2O34SiO2)为原材料制备Li2CO3的工艺流程如下：已知：Fe3+、Al3+、Fe2+和Mg2+以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的pH分别为3.2、5.2、9.7和12.4；Li2SO4、LiOH和Li2CO3在303 K下的溶解度分别为34.2 g、12.7 g和1.3 g。(1)步骤前，-锂辉石要粉碎成细颗粒的目的是_。(2)步骤中，酸浸后得到的酸性溶液中含有Li+、SO2-4，另含有Al3+、Fe3+、Fe2+、Mg2+、Ca2+、Na+等杂质，需在搅拌下加入_
24、(填“石灰石”、“氯化钙”或“稀硫酸”)以调节溶液的pH到6.06.5，沉淀部分杂质离子，然后分离得到浸出液。(3)步骤中，将适量的H2O2溶液、石灰乳和Na2CO3溶液依次加入浸出液中，可除去的杂质金属离子有_。(4)步骤中，生成沉淀的离子方程式为_。(5)从母液中可回收的主要物质是_。【解析】 (1)粉碎可以增大接触面积，加快反应速率。(2)要降低溶液的酸性，只能加入石灰石。(3)H2O2可以氧化Fe2+为Fe3+，石灰乳和Na2CO3使得Fe3+、Mg2+、Ca2+沉淀。(4)步骤生成的沉淀是Li2CO3,离子方程式为：2Li+CO2-3=Li2CO3(5)由步骤可知溶液中还余下大量的Na+和SO2-4，即可回收的主要物质为Na2SO4。【答案】 (1)增加样品与H2SO4的接触面积，加快化学反应速率 (2)石灰石 (3)Fe2+、Mg2+、Ca2+ (4)2 Li+CO2-3=Li2CO3 (5)Na2SO4
