技能強(qiáng)化專練(四)　離子反應(yīng)1．能正確表示下列反應(yīng)的離子方程式是(　　)A．濃鹽酸與鐵屑反應(yīng)：2Fe＋6H＋===2Fe3＋＋3H2↑B．鈉與CuSO4溶液反應(yīng)：2Na＋Cu2＋===Cu↓＋2Na＋C．NaHCO3溶液與稀H2SO4反應(yīng)：CO＋2H＋===H2O＋CO2↑D．向FeCl3溶液中加入Mg(OH)2：3Mg(OH)2＋2Fe3＋===2Fe(OH)3＋3Mg2＋解析：A項(xiàng)，濃鹽酸與鐵屑反應(yīng)生成Fe2＋；B項(xiàng)，鈉與CuSO4溶液反應(yīng)，Na先與水反應(yīng)，生成的NaOH再與硫酸銅反應(yīng)；C項(xiàng)，是HCO與H＋反應(yīng)。答案：D2．下列有關(guān)NaClO和NaCl混合溶液的敘述正確的是(　　)A．該溶液中，H＋、NH、SO、Br－可以大量共存B．該溶液中，Ag＋、K＋、NO、CH3CHO可以大量共存C．向該溶液中滴入少量FeSO4溶液，反應(yīng)的離子方程式為：2Fe2＋＋ClO－＋2H＋===Cl－＋2Fe3＋＋H2OD．向該溶液中加入濃鹽酸，每產(chǎn)生1 mol Cl2，轉(zhuǎn)移電子約為6.02×1023個解析：HClO是弱酸，H＋與ClO－不能大量共存，同時NaClO具有強(qiáng)氧化性，Br－具有強(qiáng)還原性，兩者不能大量共存，A錯誤；AgCl是難溶物質(zhì)，Ag＋與Cl－不能大量共存，同時NaClO具有強(qiáng)氧化性，CH3CHO具有強(qiáng)還原性，NaClO與CH3CHO不能大量共存，B錯誤；NaClO和NaCl的混合溶液呈堿性，反應(yīng)方程式中不應(yīng)出現(xiàn)H＋，C錯誤；在NaClO和NaCl混合溶液中加入濃鹽酸，發(fā)生反應(yīng)：NaClO＋2HCl＝NaCl＋Cl2↑＋H2O，由反應(yīng)方程式可知，每產(chǎn)生1 mol Cl2，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為1 mol，約為6.02×1023個，D正確。答案：D3．下列關(guān)于物質(zhì)或離子檢驗(yàn)的敘述正確的是(　　)A．在溶液中加KSCN，溶液顯紅色，證明原溶液中有Fe3＋，無Fe2＋B．氣體通過無水CuSO4，粉末變藍(lán)，證明原氣體中含有水蒸氣C．灼燒白色粉末，火焰呈黃色，證明原粉末中有Na＋，無K＋D．將氣體通入澄清石灰水，溶液變渾濁，證明原氣體是CO2解析：A項(xiàng)錯誤。Fe3＋遇KSCN會使溶液呈現(xiàn)紅色，F(xiàn)e2＋遇KSCN不反應(yīng)無現(xiàn)象，如果該溶液既含F(xiàn)e3＋，又含F(xiàn)e2＋，滴加KSCN溶液，溶液呈紅色，則證明存在Fe3＋但不能證明無Fe2＋；B項(xiàng)正確。氣體通過無水硫酸銅，粉末變藍(lán)，則發(fā)生：CuSO4＋5H2O===CuSO4·5H2O，CuSO4·5H2O為藍(lán)色，故可證明原氣體中含有水蒸氣；C項(xiàng)錯誤。灼燒白色粉末，火焰成黃色，證明原粉末中有Na＋，Na＋焰色為黃色，但不能證明無K＋，因?yàn)辄S光會遮住紫光，故K＋的焰色需要透過藍(lán)色的鈷玻璃濾去黃光后觀察；D項(xiàng)錯誤。能使澄清的石灰水變渾濁的氣體有CO2，SO2等，故將氣體通入澄清的石灰水，溶液變渾濁，則原氣體不一定是CO2。答案：B4．下列離子方程式的書寫及評價均合理的是(　　)選項(xiàng)離子方程式評價A將1 mol Cl2通入含1 mol FeI2的溶液中：2Fe2＋＋2I－＋2Cl2===2Fe3＋＋4Cl－＋I(xiàn)2正確；Cl2過量，可將Fe2＋、I－氧化BMg(HCO3)2溶液與足量的NaOH溶液反應(yīng)：Mg2＋＋HCO＋OH－===MgCO3↓＋H2O正確；酸式鹽與堿反應(yīng)生成正鹽和水C過量的SO2通入NaClO溶液中：SO2＋H2O＋ClO－===HClO＋HSO正確；說明酸性：H2SO3強(qiáng)于HClOD1 mol·L－1的NaAlO2溶液和2.5 mol·L－1的HCl溶液等體積均勻混合：2AlO＋5H＋=== Al(OH)3↓＋Al3＋＋H2O正確；H＋不足，AlO與Al(OH)3消耗的H＋的物質(zhì)的量之比為2:3解析：1 mol FeI2完全被氧化，需1.5 mol Cl2，Cl2并不過量，A不正確；NaOH溶液足量，應(yīng)生成溶解度更小的Mg(OH)2，B不正確；NaClO溶液具有強(qiáng)氧化性，能夠氧化SO2生成SO，C不正確。答案：D5．下列解釋事實(shí)的化學(xué)方程式或離子方程式不正確的是(　　)A．鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕：2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2B．SO2使紫色石蕊溶液變紅色：SO2＋H2O===2H＋＋SOC．利用NaOH溶液除去金屬鋁表面的氧化膜：Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2OD．“84”消毒液和潔廁靈混合使用會產(chǎn)生有毒氣體：Cl－＋ClO－＋2H＋===Cl2↑＋H2O解析：亞硫酸為弱電解質(zhì)，書寫離子方程式不能拆寫，B項(xiàng)錯誤。答案：B6．下列表示對應(yīng)化學(xué)反應(yīng)的離子方程式正確的是(　　)A．工業(yè)電解飽和食鹽水：2Cl－＋H2O===Cl2↑＋H2↑＋OH－B．碳酸鈉的水解：CO＋2H2OH2CO3＋2OH－C．硫酸鋁溶液中滴加過量濃氨水：Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2OD．用過氧化氫從酸化海帶灰浸出液中提取碘：2I－＋H2O2＋2H＋===I2＋2H2O解析：A項(xiàng)，工業(yè)電解飽和食鹽水的離子反應(yīng)為2Cl－＋2H2OCl2↑＋H2↑＋2OH－，故A錯誤；B項(xiàng)，碳酸鈉的水解的離子反應(yīng)為CO＋H2OHCO＋OH－，故B錯誤；C項(xiàng)，硫酸鋁溶液中滴加過量濃氨水的離子反應(yīng)為Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH，故C錯誤。答案：D7．下列各組離子因發(fā)生氧化還原反應(yīng)而不能大量共存的是(　　)A．Fe3＋、OH－、SO、COB．Cu2＋、Fe2＋、H＋、NOC．Ag＋、Na＋、SO、Cl－D．K＋、H＋、CO、MnO解析：A項(xiàng)中Fe3＋與OH－因形成沉淀而不能大量共存，F(xiàn)e3＋與CO因發(fā)生相互促進(jìn)的水解反應(yīng)而不能大量共存；B項(xiàng)中Fe2＋與NO(H＋)因發(fā)生氧化還原反應(yīng)而不能大量共存；C項(xiàng)中Ag＋與SO、Cl－因形成沉淀而不能大量共存；D項(xiàng)中H＋與CO因反應(yīng)生成CO2氣體而不能大量共存。答案：B8．下列離子在指定溶液中一定能大量共存的是(　　)A．能使甲基橙變紅的溶液中：Fe2＋、Al3＋、NO、Cl－B．室溫下，在pH＝12的溶液中：Na＋、AlO、NO、S2－C．室溫下，由水電離的c(H＋)＝10－10 mol·L－1的溶液中：Cl－、HCO、NO、NHD．加入Mg能放出H2的溶液中：Mg2＋、NH、ClO－、K＋解析：A項(xiàng)，能使甲基橙變紅的溶液顯酸性，F(xiàn)e2＋與氫離子、硝酸根離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)，不能大量共存，錯誤；B項(xiàng)，pH＝12的溶液顯堿性，四種離子之間不反應(yīng)，可以大量共存，正確；C項(xiàng)，室溫下，由水電離的c(H＋)＝10－10 mol·L－1的溶液中水的電離被抑制，如果顯酸性，碳酸氫根不能大量共存，如果顯堿性，碳酸氫根和銨根均不能大量共存，錯誤；D項(xiàng)，加入Mg能放出H2的溶液顯酸性，ClO－不能大量共存，錯誤。答案：B9．某無色混合鹽溶液中，除水電離產(chǎn)生的離子外還可能含有：①Na＋、②Ba2＋、③Cl－、④Br－、⑤SO、⑥SO中的若干種，依次進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)，且每步所加試劑均過量，觀察到的現(xiàn)象或得到的結(jié)論如表所示。步驟操作現(xiàn)象或結(jié)論(1)用pH試紙檢驗(yàn)溶液的pH大于7(2)向溶液中滴加氯水，再加入CCl4振蕩，靜置CCl4層呈橙色(3)分液，向所得水溶液中加入Ba(NO3)2溶液和稀硝酸有白色沉淀產(chǎn)生(4)過濾，向?yàn)V液中加入AgNO3溶液和稀硝酸有白色沉淀產(chǎn)生下列結(jié)論正確的是(　　)A．肯定含有的離子是①④⑤B．肯定沒有的離子是②⑥C．不能確定的離子是①D．只能確定④存在，②不存在解析：解答本題時，若不能聯(lián)系(2)和(4)操作，易得出原溶液中含有氯離子的錯誤結(jié)論。根據(jù)(4)操作步驟中的現(xiàn)象證明含氯離子，但由于(2)加入了氯水，引入了氯離子，所以原溶液是否含氯離子不能確定。(1)用pH試紙檢驗(yàn)，溶液的pH大于7，說明溶液呈堿性，故一定含有⑤SO，進(jìn)而可以判斷無②Ba2＋；(2)向溶液中滴加氯水，再加入CCl4振蕩，靜置，CCl4層呈橙色，說明原溶液中含有④Br－；(3)分液，向所得水溶液中加入Ba(NO3)2溶液和稀硝酸，有白色沉淀產(chǎn)生，結(jié)合(1)，可以判斷原溶液中可能含有⑥SO；(4)過濾，向?yàn)V液中加入AgNO3溶液和稀硝酸，有白色沉淀產(chǎn)生，說明有Cl－存在，但(2)步中已經(jīng)引入了Cl－，故不能判斷原溶液中是否有③Cl－，根據(jù)溶液呈電中性原理，得出有①Na＋，綜上所述，可以得出：溶液中一定含有的離子是①Na＋、④Br－、⑤SO；一定不含有的離子是②Ba2＋；可能含有的離子是③Cl－、⑥SO。答案：A10．某100 mL溶液可能含有Na＋、NH、Fe3＋、CO、SO、Cl－中的若干種，取該溶液進(jìn)行連續(xù)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)過程如下(所加試劑均過量，氣體全部逸出)：下列說法不正確的是(　　)A．原溶液一定存在CO和SO，一定不存在Fe3＋B．原溶液一定存在Cl－，可能存在Na＋C．原溶液中c(Cl－)≥0.1 mol·L－1D．若原溶液中不存在Na＋，則c(Cl－)＜0.1 mol·L－1解析：加入氯化鋇溶液，生成沉淀，沉淀部分溶解于鹽酸，所以一定是BaSO4、BaCO3的混合物，一定存在CO、SO，硫酸鋇沉淀是2.33 g，物質(zhì)的量是＝0.01 mol，碳酸根離子的物質(zhì)的量是＝0.01 mol，碳酸根和鐵離子不共存，一定不存在Fe3＋，所得到的濾液中加入氫氧化鈉，產(chǎn)生的氣體為氨氣，一定含有銨根離子，根據(jù)元素守恒，銨根離子的物質(zhì)的量是＝0.05 mol，根據(jù)電荷守恒，陽離子所帶正電荷的物質(zhì)的量之和為0.05 mol，陰離子所帶負(fù)電荷的物質(zhì)的量之和為0.01 mol×2＋0.01 mol×2＝0.04 mol，所以一定存在氯離子，鈉離子不能確定，n(Cl－)≥0.01 mol，所以c(Cl－)≥0.1 mol·L－1。A項(xiàng)，原溶液一定存在CO、SO和Cl－，一定不存在Fe3＋，正確；B項(xiàng)，原溶液一定存在Cl－，可能存在Na＋，正確；C項(xiàng)，原溶液中c(Cl－)≥0.1 mol·L－1，正確；D項(xiàng)，若原溶液中不存在Na＋，則c(Cl－)＝0.1 mol·L－1，錯誤，故選D。答案：D11．[2016·全國卷Ⅲ，28]以硅藻土為載體的五氧化二釩(V2O5)是接觸法生產(chǎn)硫酸的催化劑。從廢釩催化劑中回收V2O5既避免污染環(huán)境又有利于資源綜合利用。廢釩催化劑的主要成分為：物質(zhì)V2O5V2O4K2SO4SiO2Fe2O3Al2O3質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%2.2～2.92.8～3.122～2860～651～2<1以下是一種廢釩催化劑回收工藝路線：回答下列問題：(1)“酸浸”時V2O5轉(zhuǎn)化為VO，反應(yīng)的離子方程式為________，同時V2O4轉(zhuǎn)化成VO2＋?！皬U渣1”的主要成分是________。(2)“氧化”中欲使3 mol的VO2＋變成VO，則需要氧化劑KClO3至少為________mol。(3)“中和”作用之一是使釩以V4O形式存在于溶液中?！皬U渣2”中含有________。(4)“離子交換”和“洗脫”可簡單表示為：4ROH＋V4OR4V4O12＋4OH－(ROH為強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂)。為了提高洗脫效率，淋洗液應(yīng)該呈________性(填“酸”、“堿”或“中”)。(5)“流出液”中陽離子最多的是________。(6)“沉釩”得到偏釩酸銨(NH4VO3)沉淀，寫出“煅燒”中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式________________________________。解析：本題考查無機(jī)化工流程，意在考查考生的知識遷移能力。(1)反應(yīng)過程中V的化合價不變，所以是復(fù)分解反應(yīng)。注意V2O5在離子方程式中不能拆開；廢釩催化劑中，只有二氧化硅不溶于硫酸，成為廢渣1的主要成分，(2)3 mol VO2＋變?yōu)閂O，共失去3 mol 電子，而1 mol ClO變?yōu)镃l－得到6 mol電子，所以需要0.5 mol氯酸鉀。(3)中和時，F(xiàn)e3＋、Al3＋分別轉(zhuǎn)化為難溶的Fe(OH)3和Al(OH)3，成為廢渣2的主要成分。(4)為提高洗脫效率，須使題中所述平衡逆向移動。根據(jù)平衡移動原理，堿性越強(qiáng)越有利于平衡逆向移動，所以淋洗液應(yīng)該呈堿性。(5)經(jīng)過“離子變換”，釩以R4V4O12形式存在，而鐵、鋁則在“中和”過程中轉(zhuǎn)化為沉淀，所以“流出液”中最多的陽離子是鉀離子。(6)由NH4VO3轉(zhuǎn)化為V2O5，V的化合價未發(fā)生變化，該反應(yīng)為非氧化還原反應(yīng)，所以N的化合價仍為－3，一種生成物是NH3，另一種生成物必定是H2O。答案：(1)V2O5＋2H＋===2VO＋H2O　SiO2(2)0.5　(3)Fe(OH)3和Al(OH)3(4)堿　(5)K＋(6)2NH4VO3V2O5＋2NH3↑＋H2O↑12．氯化鐵和高鐵酸鉀都是常見的水處理劑。下圖為制備氯化鐵及進(jìn)一步氧化制備高鐵酸鉀的工藝流程。請回答下列問題：(1)氯化鐵有多種用途，請用離子方程式表示下列用途的原理：①氯化鐵作凈水劑________________________________________________________________________；②用FeCl3溶液(32%～35%)腐蝕銅印刷線路板________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)吸收劑X的化學(xué)式為________；氧化劑Y的化學(xué)式為________。(3)堿性條件下反應(yīng)①的離子方程式為________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)過程②將混合溶液攪拌半小時，靜置，抽濾獲得粗產(chǎn)品。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2KOH＋Na2FeO4―→K2FeO4＋2NaOH，請根據(jù)復(fù)分解反應(yīng)原理分析反應(yīng)發(fā)生的原因________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案：(1)①Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋②2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋(2)FeCl2　NaClO(3)2Fe3＋＋3ClO－＋10OH－===2FeO＋3Cl－＋5H2O(4)K2FeO4溶解度小，析出晶體，促進(jìn)反應(yīng)進(jìn)行13．利用化學(xué)原理可以對工廠排放的廢水、廢渣等進(jìn)行有效檢測與合理處理。某工廠對制革工業(yè)污泥中Cr(Ⅲ)的處理工藝流程如下。已知：①其中硫酸浸取液中的金屬離子主要是Cr3＋，其次是Fe3＋、Al3＋、Ca2＋和Mg2＋；②CrOH(H2O)5SO4難溶于水。(1)實(shí)驗(yàn)室用18.4  mol·L－1的濃硫酸配制240 mL 4.8 mol·L－1的H2SO4溶液，需要該濃硫酸的體積為________mL。(2)濃H2O2溶液的作用是將濾液Ⅰ中的Cr3＋轉(zhuǎn)化為Cr2O，寫出此反應(yīng)的離子方程式：________________________________，此反應(yīng)與Cr2O＋3H2O2＋8H＋===3O2＋2Cr3＋＋7H2O是否矛盾？________(填“是”或“否”)，理由是________________________________________________________________________。(3)常溫下，部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH如下：陽離子Fe3＋Mg2＋Al3＋Cr3＋開始沉淀時的pH2.7－－－沉淀完全時的pH3.711.15.25.6(＞9溶解)    　加入NaOH溶液使溶液呈堿性，Cr2O轉(zhuǎn)化為CrO，其離子方程式為________________________________________________________________________。此步驟中溶液的pH調(diào)至8，而沒有繼續(xù)調(diào)高將Mg2＋除去，其理由是________________________________________________________________________。(用離子方程式作答)。(4)鈉離子交換樹脂的反應(yīng)原理為Mn＋＋nNaR―→MRn＋nNa＋，利用鈉離子交換樹脂除去的濾液Ⅱ中的金屬陽離子是________________________________。(5)寫出上述流程中用SO2進(jìn)行還原時發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________________________。答案：(1)65.2(2)2Cr3＋＋3H2O2＋H2O===Cr2O＋8H＋　否　濃度也會影響氧化還原性(3)Cr2O＋2OH－===2CrO＋H2O　Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O或Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O(4)Ca2＋、Mg2＋(5)3SO2＋2Na2CrO4＋12H2O===2CrOH(H2O)5SO4↓＋Na2SO4＋2NaOH

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