2023学年高考化学一轮复习2.3离子反应练习含解析苏教版.doc

离子反应 　2023年年某地环保部门抓获了几名向河流中偷排废水的不法分子,不法分子供述其偷排的废水中可能含有:Na+、N、Fe2+、Cu2+、Al、S、N、I-中的若干种,环保部门检测该废水成分时做了如下实验: Ⅰ.常温下用pH试纸测得废水的pH=13。 Ⅱ.将0.1 mL废水一次性加入足量稀硫酸中,产生无色气体,该无色气体在空气中变为红棕色。 　问题1:废水中肯定存在的离子是什么?肯定不存在的离子是什么?(素养角度——证据推理与模型认知) 提示:该废水的pH=13,呈碱性,一定不存在N、Fe2+、Cu2+,根据溶液呈电中性,判断出溶液中一定含有Na+。向废水中加入足量稀硫酸,产生能在空气中变为红棕色的无色气体NO,说明废水中一定含有N和I-。 问题2:写出实验Ⅱ中生成无色气体的离子方程式,同时写出高中实验室中制备该无色气体的化学方程式?(素养角度——宏观辨识与微观探析) 提示:N和I-在酸性条件下反应的离子方程式为2N+6I-+8H+3I2+2NO↑+4H2O;高中实验室中利用Cu和稀硝酸制备NO,化学方程式为3Cu+8HNO3 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。 问题3:请设计实验证明废水中是否含有Al。(素养角度——科学探究与创新意识) 提示:欲证明废水中是否含有Al,应用其氢氧化物的两性,具体实验方案为取少量原废水溶液于试管中,通入过量的CO2,若有白色沉淀生成,说明废水中含有Al。实验Ⅱ中加入足量稀硫酸,如果原废液中含有Al,则Al将会转化为Al3+,故也使用方案:取少量实验Ⅱ所得溶液,加入过量的氨水,若有白色沉淀产生,说明废水中含有Al。 1.(2023年·太原模拟)下列实验操作和现象所得结论正确的是 (　　) 选项 实验操作 现象 结论 A 向某无色溶液中滴加稀盐酸 溶液变浑浊 原溶液中一 定存在Ag+ B 向某无色溶液中滴加稀NaOH溶液 未观察到 明显现象 原溶液中不 存在N C 向酸性KMnO4溶液中通入SO2 溶液紫红 色褪去 SO2具有 还原性 D 向某溶液中通入Cl2,再滴入KSCN溶液 溶液变红 原溶液中含 有Fe2+ 【解析】选C。遇盐酸变浑浊,溶液中可能存在Si,A项错误;溶液中含有少量N,且未加热,所以NH3可能未放出,B项错误;酸性KMnO4溶液褪色能证明SO2具有还原性,C项正确;向某溶液中通入Cl2,再滴入KSCN溶液,溶液变红,说明原溶液中含有Fe3+或Fe2+或二者均有,D项错误。 2.(双选)某强酸性无色透明溶液中可能含Fe2+、Cu2+、Fe3+、Al3+、N、Na+、HC、S、Cl-、Br-中几种离子,进行如下实验: 下列推断正确的是 (　　) A.气体R能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色 B.白色沉淀1是BaSO4 C.待测溶液一定含N、S、Cl-、Br- D.待测溶液一定不含Fe3+、Al3+、Na+、HC 【解析】选A、B。依题意,强酸性溶液中不能大量存在HC,无色溶液不存在Fe2+、Cu2+、Fe3+,气体R是NH3,A项正确;白色沉淀1是硫酸钡,B项正确;白色沉淀2是氯化银,氯离子可能来自氯水,原溶液中不一定存在氯离子,C项错误;待测液可能含有Al3+、Na+,D项错误。 3.(2023年·衡水模拟)某溶液中仅含下列离子中的几种。 阴离子 S、S、C、Al 阳离子 Ba2+、Mg2+、N、Cu2+ 已知:①常温下用pH计测得溶液pH=7; ②若向原溶液中加入AlCl3溶液,产生白色沉淀和无色无味气体; ③若向原溶液中加入过量的盐酸,最终只产生无色无味气体。 请回答下列问题: (1)原溶液中一定存在的阳离子为_______________。  (2)由上述实验可知原溶液中_______________(填“一定”“可能”或“一定不”)含有Al,原因是___ ____________________________________。  (3)实验②中发生反应的离子方程式为 _________________________。  (4)原溶液中阳离子的总浓度等于 ______________[用溶液中的阴离子浓度表示,如c(M-)]。  【解析】(1)向原溶液中加入AlCl3溶液,产生白色沉淀和无色无味气体,说明原溶液中一定存在C,根据离子共存原理,可知溶液中一定不存在Ba2+、Mg2+和Cu2+,一定存在N; (2)Al与N易双水解而不能共存,所以原溶液中一定不含Al; (3)原溶液中加入过量的盐酸,最终只产生无色无味气体,说明不存在S;又因为原溶液呈中性,所以不存在S,存在的离子为N、C。实验②中发生反应的离子方程式为3C+2Al3++3H2O3CO2↑+2Al(OH)3↓; (4)根据电荷守恒可得原溶液中存在c(N)=2c(C)+c(HC)。 答案:(1)N (2)一定不　原溶液中存在N,而N与Al不能共存　(3)3C+2Al3++3H2O3CO2↑+2Al(OH)3↓　(4)2c(C)+c(HC) 4.某无色溶液中含有K+、Cl-、OH-、S、S,为检验溶液中所含的某些阴离子,限用的试剂有:盐酸、硝酸、硝酸银溶液、硝酸钡溶液、溴水和酚酞试液。检验其中OH-的实验方法略,检验其他阴离子的过程如图所示。 (1)图中试剂①～⑤溶质的化学式分别是 ①______________,②______________,③______________,④__________, ⑤_______________。  (2)图中现象a、b、c表明检验出的离子分别是: a_______________、b_______________、c_______________。  (3)白色沉淀A加试剂②反应的离子方程式是 _______________________。  (4)无色溶液A加试剂③的主要目的是 _______________________。  (5)白色沉淀A若加试剂③而不加试剂②,对实验的影响是____________。  (6)气体B通入试剂④发生反应的离子方程式是 _______________________。  【解析】 该题的实验目的是检验无色溶液中的阴离子:Cl-、OH-、S、S,据框图分析,试剂①将其分为两组,而试剂②又将沉淀A部分溶解,其中沉淀B没被溶解,据此可判断沉淀A的成分为BaSO4和BaSO3,而气体B一定是SO2。据题中所给被选试剂,试剂①必定是Ba(NO3)2溶液,试剂②必是稀盐酸,试剂④必是溴水。溶液A中必含Cl-、OH-、K+(原有)和Ba2+、N(新加入),向其中先加试剂③无沉淀又加入试剂⑤时出现白色沉淀,不难推出试剂③应为稀硝酸,目的是中和OH-而保证下一步用试剂⑤(AgNO3)检验Cl-。 答案:(1)Ba(NO3)2　HCl　HNO3　Br2　AgNO3 (2)S　S　Cl- (3)BaSO3+2H+Ba2++SO2↑+H2O (4)中和OH-,防止对Cl-的检验产生干扰 (5)会使S对S的检验产生干扰,不能确认S是否存在 (6)SO2+Br2+2H2O4H++S+2Br- - 5 -