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2020高中化学 第3章第4节 离子反应 第1课时 离子反应发生的条件作业1 鲁科版选修4

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第 1 课时 离子反应发生的条件

[基础达标] 1.下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是( )
A.将点燃的铁丝伸入氧气中:2Fe+3O2=点==燃==Fe2O3

B.向 NH4HCO3 溶液中加过量的 NaOH 溶液并加热:NH+4 +OH-==△===NH3↑+H2O

C.将过量 SO2 通入冷氨水中:SO2+NH3·H2O===HSO-3 +NH+4 D.用稀硝酸洗涤试管内壁的银镜:Ag+2H++NO-3 ===Ag++NO↑+H2O 解析:选 C。A 项,不符合客观事实;B 项,离子方程式中漏掉了 OH-与 HCO-3 的反应;D 项,离子方程式中得 失电子不守恒,氧原子不守恒。

2.能正确表示下列反应的离子方程式是( )

A.硫酸铝溶液中加入过量氨水 Al3++3OH-===Al(OH)3↓ B.碳酸钠溶液中加入澄清石灰水 Ca(OH)2+CO23-===CaCO3↓+2OH- C.冷的氢氧化钠溶液中通入氯气 Cl2+2OH-===ClO-+Cl-+H2O D.稀硫酸中加入铁粉 2Fe+6H+===2Fe3++3H2↑ 解析:选 C。NH3·H2O 为弱电解质,不能写成 OH-,A 错误;Ca(OH)2 为强电解质,澄清石灰水应拆成 Ca2++ 2OH-,B 错误;Fe 与稀硫酸反应生成 Fe2+,D 错误。

3.下表中评价正确的是( )

选项

化学反应及离子方程式

评价

A

向 Na[Al(OH)4]溶液中通入过量的 CO2: [Al(OH)4]-+4CO2===Al3++4HCO-3

正确

B

硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液混合:CuSO4 +2OH-===Cu(OH)2↓+SO24-

错误,CuSO4 应拆分成离子形式

C 向盐酸中滴入氨水:H++OH-===H2O

正确

D

硫化钠的第一步水解:S2-+H2O +OH-

HS- 错误,应该 S2-+2H2O

H2S+2OH-

解析:选 B。本题考查离子方程式的正误判断,意在考查考生的分析判断能力。A 项,正确的离子方程式应 为[Al(OH)4]-+CO2===Al(OH)3↓+HCO- 3 ,评价错误;B 项,评价正确;C 项,NH3·H2O 是弱电解质,正确的离子方 程式为 H++NH3·H2O===NH+ 4 +H2O,评价错误;D 项,离子方程式正确,评价错误。
4.下列解释实验现象的反应方程式正确的是( )

A.切开的金属 Na 暴露在空气中,光亮表面逐渐变暗

2Na+O2===Na2O2 B.向 AgCl 悬浊液中滴加 Na2S 溶液,白色沉淀变成黑色 2AgCl+S2-===Ag2S+2Cl- C.Na2O2 在潮湿的空气中放置一段时间,变成白色粘稠物 2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2 D.向 NaHCO3 溶液中加入过量的澄清石灰水,出现白色沉淀 2HCO-3 +Ca2++2OH-===CaCO3↓+CO23-+2H2O 解析:选 B。切开的金属 Na 暴露在空气中,光亮表面逐渐变暗,原因是 4Na+O2===2Na2O,A 错误;Na2O2 在 潮湿的空气中放置一段时间,变成白色粘稠物,反应为 2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,NaOH 固体吸水形成白色粘 稠物,再与空气中的 CO2 反应,C 错误;向 NaHCO3 溶液中加入过量的澄清石灰水,反应方程式为 HCO-3 +Ca2++OH -===CaCO3↓+H2O,D 错误。

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5.下列各组离子在指定条件下一定能大量共存的是( ) A.pH=1 的溶液中:Al3+、Cu2+、K+、C6H5O-、Cl- B.能与 Cu 反应产生气体的溶液中:Fe2+、Na+、Mg2+、NO-3 、SO24- C.由水电离的[H+]=10-13 mol·L-1 的溶液中:Mg2+、Cl-、K+、SO24- D.含有大量 ClO-的溶液中:Mg2+、Na+、Ba2+、NO-3 、F-
解析:选 D。本题考查离子共存。解答时根据题目的限制条件和离子的性质对选项逐一分析,从而得出正确 结论。选项 A,C6H5O-能与 H+反应而不能大量存在;选项 B,能与 Cu 反应产生气体的溶液应该含有 HNO3 等氧化性 较强的酸,这种酸能氧化 Fe2+,因此 Fe2+不能大量存在;选项 C,由题意知,此溶液可呈酸性,也可呈碱性,在 酸性溶液中,Mg2+、Cl-、K+、SO24-能大量共存,但在碱性溶液中,Mg2+能与 OH-反应生成沉淀而不能大量存在; 选项 D,Mg2+、Na+、Ba2+、NO- 3 、F-、ClO-可以大量共存。
6.某溶液既能溶解 Al(OH)3,又能溶解 H2SiO3,在该溶液中可以大量共存的离子组是( ) A.K+、Na+、HCO- 3 、NO- 3 B.Na+、SO24-、Cl-、ClO- C.H+、Mg2+、SO24-、NO- 3 D.Cu2+、K+、NO-3 、Na+ 解析:选 B。该溶液既能溶解 Al(OH)3,又能溶解 H2SiO3,说明为碱性较强的溶液,含有大量的 OH-。A 中 HCO-3 、 C 中 H+和 Mg2+、D 中 Cu2+均不能与 OH-共存。故 A、C、D 中的离子均不能在该溶液中大量共存。 7.下列离子方程式书写正确的是( ) A.氢氧化铁溶于氢碘酸:Fe(OH)3+3H+===Fe3++3H2O B.硫酸铜溶液显酸性:Cu2++2H2O===Cu(OH)2↓+2H+

C.向碳酸氢铵溶液中加过量石灰水并加热:NH+4 +OH-==△===NH3↑+H2O

D.用酸化的高锰酸钾溶液氧化双氧水:2MnO-4 +6H++5H2O2===2Mn2++5O2↑+8H2O 解析:选 D。本题考查了离子方程式的正误判断,意在考查考生规范书写离子方程式的能力。A 项,Fe3+可

将 I-氧化为 I2;B 项,Cu2+的水解很微弱,书写离子方程式时,应用“

”且生成的 Cu(OH)2 不能写沉淀符

号;C 项,还有碳酸钙沉淀生成;D 项,酸化的高锰酸钾溶液具有强氧化性,可氧化双氧水,D 项书写正确。

8. Ba(OH)2 能与多种物质发生离子反应生成沉淀。

(1)向 Ba(OH)2 溶液中逐滴加入 NaHSO4 溶液至恰好不再生成沉淀时为止,请写出发生反应的离子方程式:

________________________________________________________________________,

在 以 上 溶 液 中 继 续 滴 加 NaHSO4 溶 液 , 请 写 出 此 步 反 应 的 离 子 方 程 式 :

________________________________________________________________________。

(2)向 Ba(OH)2 溶液中逐滴加入明矾[KAl(SO4)2·12H2O]至溶液中 Ba2+恰好完全沉淀,反应的离子方程式是

________________________________________________________________________,

在以上溶液中继续滴加明矾溶液,请写出此步反应的离子方程式:

________________________________________________________________________。

(3)向明矾溶液中滴加 Ba(OH)2 溶液,使 Al3+恰好完全沉淀,下列反应的离子方程式正确的是________。 A.Ba2++SO24-===BaSO4↓ B.2Al3++3SO24-+3Ba2++6OH-===

3BaSO4↓+2A(OH)3↓ C.Al3++2SO24-+2Ba2++3OH-===

2BaSO4↓+Al(OH)3↓ D.Al3++2SO24-+2Ba2++4OH-=== 2BaSO4↓+[Al(OH)4]- 解析:(1)向 Ba(OH)2 溶液中加入 NaHSO4,当恰好不再生成沉淀时,OH-有剩余,反应的离子方程式为 H++SO24- +Ba2++OH-===BaSO4↓+H2O;继续滴加 NaHSO4 溶液,只发生反应:H++OH-===H2O。 (2)Ba2+恰好完全沉淀时,Al3+与 Ba(OH)2 溶液中 OH-的物质的量之比应为 1∶4,此时反应的离子方程式为 2Ba2 ++2SO24-+Al3++4OH-===2BaSO4↓+[Al(OH)4]-,向溶液中继续滴加明矾溶液时的离子方程式:Al3++3[Al(OH)4]

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-===4Al(OH)3↓。 (3)明矾的化学式为 KAl(SO4)2·12H2O,KAl(SO4)2===K++Al3++2SO24-;Ba(OH)2===Ba2++2OH-。 若要使 Al3+恰好完全沉淀,明矾中 Al3+与 Ba(OH)2 溶液中 OH-的物质的量之比应为 1∶3,此时,溶液中 Al3
++3OH-===Al(OH)3↓,还有 Ba2++SO24-===BaSO4↓,所以使 Al3+恰好完全沉淀时的离子方程式应为 3Ba2++3SO24-+ 2Al3++6OH-===3BaSO4↓+2Al(OH)3↓。
答案:(1)H++SO24-+Ba2++OH-===BaSO4↓+H2O H++OH-===H2O (2)2Ba2++2SO24-+Al3++4OH-===2BaSO4↓+[Al(OH)4]- Al3++3[Al(OH)4]-===4Al(OH)3↓

(3)B

[能力提升]

9.将 0.5 mol Cl2 通入到含 0.5 mol FeBr2 的溶液中,所发生反应的离子方程式为( ) A.Cl2+2Fe2+===2Fe3++2Cl- B.Cl2+2Br-===Br2+2Cl- C.3Cl2+2Fe2++4Br-===2Fe3++2Br2+6Cl- D.2Cl2+2Fe2++2Br-===2Fe3++Br2+4Cl- 解析:选 D。由题意知,Cl2 与 FeBr2 的物质的量之比为 1∶1,其中 Cl2 首先氧化 Fe2+,然后氧化 Br-,但溶 液中的 Br-不能全部被氧化。

10.下列各组离子一定能大量共存的是( )

A.在含大量 Fe3+的溶液中:NH+ 4 、Na+、Cl-、SCN-

B.在强碱溶液中:Na+、K+、[Al(OH)4]-、CO23-

C.在[H+]=10-13 mol/L 的溶液中:NH+ 4 、Al3+、SO24-、NO-3

D.在 pH=1 的溶液中:K+、Fe2+、Cl-、NO-3

解析:选 B。Fe3+和 SCN-不能大量共存,选项 A 错误;在强碱溶液中:Na+、K+、[Al(OH)4]-、CO23-一定能大

量共存,选项 B 正确;[H+]=10-13 mol/L 的溶液是碱性溶液,NH+4 和 Al3+不能大量存在,选项 C 错误;在 pH=1

的酸性溶液中:Fe2+和 NO-3 不能大量共存,选项 D 错误。

11.如图所示,试管中盛有已检出部分离子的某溶液。下列推测正确的是

()

A.向该溶液中逐滴加入 Na2CO3 溶液至过量的过程中既有气体逸出又有沉 B.向该溶液中加入少量 FeI2,发生反应的离子方程式为 2NO-3 +6I-+8H+

淀生成 ===2NO ↑ + 3I2 +

4H2O C.该溶液中还可能大量存在 MnO- 4 、ClO-

D.向该溶液中加入少量 Mg 一定有 H2 逸出 解析:选 A。本题考查离子的性质与检验,意在考查考生的综合推理能力。B 项,还原性:I->Fe2+,先后发

生的反应的离子方程式为 6I-+2NO- 3 +8H+===3I2+2NO↑+4H2O,3Fe2++NO-3 +4H+===3Fe3++NO↑+2H2O,因为反 应物的相对量不确定,所以总离子方程式不确定,B 项错误;C 项,ClO-与 H+不能大量共存,C 项错误;D 项,

当溶液中 NO-3 足量时,镁不能发生置换反应生成 H2,D 项错误。

12.下列化学反应的离子方程式书写正确的是( )

A.稀硝酸和过量铁屑反应:Fe+4H++NO-3 ===Fe3++NO↑+2H2O B.向硫酸氢铵溶液中加入少量氢氧化钠溶液:NH+4 +OH-===NH3↑+H2O C.氯化铝溶液中加入过量氨水:Al3++4NH3·H2O===[Al(OH)4]-+4NH+4 D.H2C2O4 使酸性 KMnO4 溶液退色:5H2C2O4+6H++2MnO-4 ===10CO2↑+2Mn2++8H2O

解析:选 D。本题考查离子方程式的正误判断,意在考查考生对离子反应的掌握情况。稀硝酸和过量铁屑反

应,最终应生成 Fe2+,A 错;NH4HSO4 溶液中加入少量 NaOH 溶液,OH-先与 H+发生反应,B 错;氨水是弱碱,与氯

化铝溶液反应会生成 Al(OH)3 沉淀,但沉淀与氨水不会继续反应,C 错。 13.现有 A、B、C、D、E、F 六种化合物,已知它们的阳离子有 K+、Ag+、Ca2+、Fe2+、Ba2+、Al3+,阴离子有

Cl-、OH-、CH3COO-、NO- 3 、SO24-、CO23-,现将它们分别配成 0.1 mol·L-1 的溶液,进行如下实验:

①测得溶液 A、C、E 呈碱性,且碱性为 A>E>C。

②向 B 溶液中滴加稀氨水,先出现沉淀,继续滴加氨水,沉淀消失。

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③向 D 溶液中滴加 Ba(NO3)2 溶液,无明显现象。 ④向 F 溶液中滴加氨水,生成白色絮状沉淀,沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色。 根据上述实验现象,回答下列问题: (1)实验②中反应的化学方程式是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)E 溶液是________,判断依据是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)写出下列四种化合物的化学式:A________、C________、D________、F________。 解析:本题考查离子共存、盐类水解综合运用。根据溶液的性质,确定 CO23-只能与 K+形成显碱性的溶液, 另外可能形成的碱性溶液为碱 Ba(OH)2。由于醋酸的酸性大于碳酸,所以醋酸盐水解的碱性小于碳酸盐,因此 A 为 Ba(OH)2、E 为 K2CO3、C 为醋酸盐。由②可得 B 中阳离子为 Ag+,则肯定为 AgNO3,由③可得 D 中无 SO24-,则 F 中的阴离子为 SO24-,D 中的阴离子为 Cl-。由④可得 F 中的阳离子为 Fe2+,即 F 为 FeSO4,而 CH3COO-若与 Al3+形 成溶液时,Al3+也发生水解,所以 C 为(CH3COO)2Ca,而 D 为 AlCl3。 答案:(1)AgNO3+NH3·H2O===AgOH↓+NH4NO3、AgOH+2NH3·H2O===Ag(NH3)2OH+2H2O (2)碳酸钾 由①中碱性减弱的顺序可知,E 是碳酸盐,六种阳离子中可以与碳酸根形成可溶性盐的只有钾 离子,所以 E 是碳酸钾 (3)Ba(OH)2 (CH3COO)2Ca AlCl3 FeSO4 14.“烂版液”是指印刷锌板时,用稀硝酸腐蚀锌板后得到的“废液”(含有少量的 Cl-、Fe3+),某化学兴趣 小组拟用“烂版液”制取 Zn(NO3)2·6H2O 的过程如下:
已知:Zn(NO3)2·6H2O 是一种无色晶体,水溶液呈酸性,Zn(NO3)2 能与碱反应,得到的产物具有两性。 (1)“烂版液”中溶质的主要成分是________(填化学式),若稀硝酸腐蚀锌板产生的气体为 N2O,写出稀硝酸 腐蚀锌板反应的主要化学方程式: ________________________________________________________________________。 (2)在操作①中保持 pH=8 的目的是 ________________________________________________________________________。 (3)沉淀Ⅰ的主要成分是 ________________________________________________________________________。 (4)操作③中加热、煮沸的目的是 ________________________________________________________________________; 此步操作的理论依据是 ________________________________________________________________________。 (5)操作④保持 pH=2 的目的是 ________________________________________________________________________。 解析:(1)由题意知,“烂版液”是稀硝酸腐蚀锌板后得到的“废液”,所以“烂版液”中溶质的主要成分应 为 Zn(NO3)2。(2)因为 Zn(OH)2 具有两性,能与强碱反应,故操作①中保持 pH=8 的目的是为了防止生成的 Zn(OH)2 沉淀被溶解。(3)碱性条件下,Fe3+、Zn2+都会转化为氢氧化物沉淀,所以沉淀Ⅰ为 Zn(OH)2 和 Fe(OH)3。(4)操作 ③是为了分离 Zn(OH)2 和 Fe(OH)3,不难想出加热煮沸是为了促使 Fe3+完全水解。(5)通过“Zn(NO3)2·6H2O 是一 种无色晶体,水溶液呈酸性”可知,Zn(NO3)2 是一种强酸弱碱盐,易水解,故保持 pH=2 的目的是抑制 Zn2+水解 为 Zn(OH)2。

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答 案 : (1)Zn(NO3)2 4Zn + 10HNO3===4Zn(NO3)2 + N2O ↑ + 5H2O (2) 防 止 生 成 的 Zn(OH)2 沉 淀 被 溶 解 (3)Zn(OH)2 和 Fe(OH)3 (4)促使 Fe3+完全水解 温度越高,Fe3+水解程度越大 (5)抑制 Zn2+水解为 Zn(OH)2


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