1、专项提能特训专项提能特训 2 离子反应的实际应用离子反应的实际应用 1(2020 山东济宁统考)某试液中只能含有 K 、NH 4、Fe 2、Al3、Cl、SO2 4、CO 2 3、AlO 2 中的若干种离子，离子浓度均为 0.1 mol L 1，某同学进行了如下实验： 下列说法正确的是( ) A原试液中存在 NH 4、Fe 2、Cl、SO2 4 B滤液 X 中大量存在的阳离子有 NH 4、Fe 2和 Ba2 C无法确定沉淀 C 的成分 D无法确定原试液中是否含有 Al3 、Cl 答案 A 解析 加入过量稀硫酸无明显变化，说明不含 CO2 3，不含 AlO 2；加入硝酸钡有气体生成， 由于已经加
2、入了硫酸，NO 3在酸性条件下具有强氧化性，说明有 Fe 2存在且被氧化，沉淀 A 为 BaSO4；加入 NaOH 有气体，说明存在 NH 4，沉淀 B 为氢氧化铁沉淀；通入少量 CO2产 生沉淀，溶液呈碱性，且存在 Ba2 ，沉淀 C 为 BaCO 3。因为存在的离子浓度均为 0.1 mol L 1，则原试液中只能含有 NH 4、Fe 2、Cl、SO2 4才能保证电荷守恒，K 必然不能存在。由上 述分析可知，A 项正确；滤液 X 中大量存在的阳离子有 NH 4、Fe 3和 Ba2，B 项错误；沉淀 C 为 BaCO3，C 项错误；原试液中不含 Al3 ，D 项错误。 2(2019 原创冲刺卷
3、二)A、B 两种溶液分别含有下列十种离子中的各不相同的五种：H 、 Al3 、Na、Cu2、NO 3、OH 、SO2 3、CO 2 3、SO 2 4、Cl 。下列判断正确的是( ) A若 A 溶液为无色溶液，则 A 溶液中可能含有：H 、Al3、Cl、SO2 4、NO 3 B若 A 溶液有强还原性，则 B 溶液中可能含有：H 、Cu2、Al3、Cl、NO 3 C若 B 溶液呈强碱性，则 A 溶液中可能含有：H 、Al3、Na、Cu2、NO 3 D若 B 溶液有强氧化性且各离子浓度相同，则 B 溶液可能含有：H 、Al3、Cu2、NO 3、 SO2 4 答案 B 解析 若 A 溶液为无色溶液且含
4、有 H 、Al3、Cl、SO2 4、NO 3，则 B 溶液一定含有 Cu 2、 OH 、CO2 3等，Cu 2与 OH、CO2 3等反应不能大量共存，A 错误；若 A 溶液有强还原性， 则 A 溶液中含有 SO2 3，SO 2 3与 H 、Cu2、Al3、NO 3(H )不共存，这些离子都存在于 B 溶 液中，B 正确；若 A 溶液中含有 H 、Al3、Na、Cu2、NO 3五种离子，由于 A、B 含有各 不相同的五种离子，则 B 溶液中没有阳离子，C 错误；B 溶液有强氧化性且各离子浓度相同， 则 B 溶液中含有 H 、NO 3(显强氧化性)，若 B 溶液中含有 H 、Al3、Cu2、NO
5、3、SO 2 4(浓 度相等)，则 B 溶液中正电荷数目比负电荷数目多，溶液不显电中性，D 错误。 3某溶液中可能存在 Br 、CO2 3、SO 2 3、Al 3、I、Mg2、Na七种离子中的某几种。现取 该溶液进行实验，得到如下现象： 向溶液中滴加足量氯水后，溶液变橙色，且有无色气泡冒出；向所得橙色溶液中加入足 量 BaCl2溶液，无沉淀生成；向所得溶液中继续滴加淀粉溶液，溶液不变蓝色。 已知：5Cl2I26H2O=10HCl2HIO3 据此可以判断：该溶液肯定不存在的离子组是( ) AAl3 、Mg2、SO2 3 BMg2 、CO2 3、I CAl3 、SO2 3、I DAl3 、Br、S
6、O2 3 答案 A 解析 根据可判断溶液中有 Br 和 CO2 3，根据离子共存原则，不存在 Al 3、Mg2；根据 可判断溶液中无 SO2 3； 根据不能确定是否含有 I ， 因为在中氯水可能把 I氧化成 IO 3， 致使溶液不变蓝色。 4(2020 威海高三上学期调研)5 种固体物质 A、B、C、D、E 由表中不同的阴阳离子组成， 它们均易溶于水。 阳离子 Na Al3 Fe3 Cu2 Ba2 阴离子 OH Cl CO2 3 NO 3 SO2 4 分别取它们的水溶液进行实验，结果如下： A 溶液与 C 溶液混合后产生蓝色沉淀，向该沉淀中加入足量稀 HNO3沉淀部分溶解，剩余 白色固体； B
7、 溶液与 E 溶液混合后产生红褐色沉淀，同时产生大量气体； 少量 C 溶液与 D 溶液混合后产生白色沉淀，过量 C 溶液与 D 溶液混合后无现象； B 溶液与 D 溶液混合后无现象； 将 38.4 g Cu 片投入装有足量 D 溶液的试管中，Cu 片不溶解，再滴加 1.6 mol L 1 H 2SO4， Cu 片逐渐溶解，管口附近有红棕色气体出现。 (1)据此推断 A、B、C、D、E 的化学式：A_；B_；C_；D_； E_。 (2)写出步骤中发生反应的离子方程式：_ _。 (3)写出步骤中发生反应的离子方程式：_ _。 若要将 Cu 片完全溶解，至少加入稀 H2SO4的体积是_mL。 答案
8、(1)CuSO4 FeCl3 Ba(OH)2 Al(NO3)3 Na2CO3 (2)2Fe3 3CO2 33H2O=2Fe(OH)33CO2 (3)3Cu8H 2NO 3=3Cu 22NO4H 2O 500 解析 本题主要考查离子反应。 蓝色沉淀是氢氧化铜，白色固体是硫酸钡，据此判断 A 和 C 是硫酸铜和氢氧化钡； 在剩余阳离子中只有 Na 可以与 CO2 3结合，红褐色沉淀是氢氧化铁，气体是二氧化碳，B 和 E 中一种是碳酸钠，另一种物质是铁盐； 说明 C 是氢氧化钡，D 是铝盐，相应地 A 是硫酸铜； 说明 B 是铁盐，E 是碳酸钠； 说明 D 是硝酸铝，相应地 B 是氯化铁。 (1)A
9、、B、C、D、E 的化学式分别为 CuSO4、FeCl3、Ba(OH)2、Al(NO3)3、Na2CO3。 (2)步骤中 Fe3 与 CO2 3 的水解相互促进，发生反应的离子方程式：2Fe3 3CO2 3 3H2O=2Fe(OH)33CO2。 (3)步骤中稀硝酸与铜发生反应，反应的离子方程式：3Cu8H 2NO 3=3Cu 22NO 4H2O。38.4 g Cu 的物质的量为 0.6 mol，消耗 1.6 mol H ，需要 0.8 mol H 2SO4，因此，若 要将 Cu 片完全溶解，至少加入稀 H2SO4的体积是 0.8 mol 1.6 mol L 10.5 L500 mL。 5为了充
10、分利用铜资源，某工厂利用废旧黄铜灰(含有 Cu、Zn、CuO、ZnO 及少量的 FeO、 Fe2O3、SiO2等)制取金属铜并得到副产物锌盐，其生产流程如下： (1)滤渣 1 的主要成分为_。稀硫酸溶解黄铜灰的过程中，Cu 是否参与了反应？如果 参与了，请写出该反应的离子方程式；如果没有参与反应，请写出理由： _ _。 (2)滤渣 1 及滤渣 2 与浓硫酸反应的步骤中存在缺陷， 可将实验改进为先让滤渣与_反应， 产物再溶于稀硫酸。这样改进的优点是_。 (3)写出滤液 3 与 H2O2反应的离子方程式：_ _。 答案 (1)Cu 和 SiO2 Cu2Fe3 =2Fe2Cu2 (2)O2 避免产生
11、有毒气体 SO2污染环境，同时减少了硫酸的用量(其他合理答案均可) (3)2Fe2 H 2O22H =2Fe32H 2O 解析 (1)黄铜灰中不与稀硫酸反应的物质是 Cu 和二氧化硅，所以加入稀硫酸过滤后的滤渣 1 的主要成分是单质铜和二氧化硅。黄铜灰中有氧化铁，与稀硫酸反应得到 Fe3 ，单质铜可 以与其反应，离子方程式为 Cu2Fe3 =2Fe2Cu2(因为氧化铁少量，所以最后一定剩余 单质铜，滤渣 1 中应该有单质铜)。 (2)滤渣 2 主要含单质铜和铁，滤渣 1 主要含单质铜和二氧化硅，加入浓硫酸发生反应，将单 质铁和铜转化为盐溶液，滤渣 3 为二氧化硅。此步反应中最大的问题是生成了污
12、染性气体二 氧化硫，所以应该先通入氧气氧化，将金属单质氧化为金属氧化物，再与稀硫酸反应。同时 这样操作可以减少硫酸的用量(因为用浓硫酸时，一部分硫酸转化为二氧化硫，而使用稀硫酸 时，所有的硫酸都转化为硫酸盐)。 (3)在滤液 3 中加入稀硫酸和过氧化氢的目的是将 Fe2 氧化为 Fe3， 所以该反应的离子方程式 为 2Fe2 H 2O22H =2Fe32H 2O。 6碳酸钠在轻工、建材、纺织、国防、医药等工业中有重要的应用。工业碳酸钠(纯度约为 98%)中含有 Ca2 、Mg2、Fe3、Cl和 SO2 4等杂质，提纯工艺线路如下： 碳酸钠的饱和溶液在不同温度下析出的溶质如图所示： 请回答下列问
13、题： (1)试剂 A 是_，“母液”中除了含有 Na 、CO2 3、OH 外，还含有_等离子， 过滤要“趁热”的目的是_。 (2)检验试剂级 Na2CO3中 Cl 和 SO2 4是否除尽， 选用的试剂及加入的先后次序是_(填字母)。 aHCl、BaCl2、AgNO3 bAgNO3、HNO3、Ba(NO3)2 cHNO3、Ba(NO3)2、AgNO3 dAgNO3、HCl、BaCl2 答案 (1)氢氧化钠溶液(或 NaOH 溶液) Cl 、SO2 4(H ) 提高 Na 2CO3 H2O 的含量 (2)c 解析 (1)试剂 A 是氢氧化钠溶液，“母液”中除了含有 Na 、CO2 3、OH 外，还含有 Cl、 SO2 4等离子，过滤要“趁热”的目的是提高 Na2CO3 H2O 的含量。 (2)检验试剂级 Na2CO3中 Cl 和 SO2 4是否除尽，需要用硝酸除去 CO 2 3，防止生成 Ag2CO3和 BaCO3带来干扰，再加入过量 Ba(NO3)2检验并除尽 SO2 4，最后加入 AgNO3检验 Cl ，所以 选用的试剂及加入的先后次序是 c。
