2024鲁科版新教材高中化学必修第一册
专题强化练2 离子反应及推断
1.(2021山东日照莒县期中)某无色透明溶液中含有Cu2+、Mg2+、Ba2+、H+、Ag+、S、HC、OH-、N中的三种离子,若向其中加入紫色石蕊试液,溶液变为蓝色,且滴入足量盐酸无气泡产生,则原溶液中存在的三种离子是( )
A.Ba2+、OH-、N B.Ag+、HC、N
C.Mg2+、H+、S D.Cu2+、S、OH-
2.(2022广东深圳实验学校月考)下列离子方程式中,只能表示一个化学反应的是( )
①Zn+Cu2+ Zn2++Cu
②Ba2++2OH-+2H++S BaSO4↓+2H2O
③Cu2++2OH-+Ba2++S BaSO4↓+Cu(OH)2↓
④Ca2++2HC+2OH- CaCO3↓+2H2O+C
⑤2CH3COOH+Mg(OH)2 Mg2++2CH3COO-+2H2O
A.③⑤ B.②③⑤ C.②④⑤ D.①⑤
3.(双选)下列指定反应的离子方程式或化学方程式正确的是( )
A.向CaCl2溶液中通入CO2:Ca2++H2O+CO2 CaCO3↓+2H+
B.同浓度同体积NH4HSO4溶液与NaOH溶液混合:N+OH- NH3·H2O
C.澄清的石灰水久置后出现白色固体:Ca2++2OH-+CO2 CaCO3↓+H2O
D.向CuSO4溶液中加入足量Zn粉,溶液蓝色消失:Zn+CuSO4 Cu+ZnSO4
4.(2020湖南双峰第一中学月考)某溶液中存在Mg2+、Ag+、Ba2+三种金属离子,现用NaOH、Na2CO3、NaCl三种物质的溶液使上述离子分别沉淀并分离出来,要求每次只加一种物质的溶液,过滤出一种沉淀,所加物质的溶液顺序正确的是( )
A.Na2CO3 NaCl NaOH
B.NaOH NaCl Na2CO3
C.NaCl NaOH Na2CO3
D.NaCl Na2CO3 NaOH
5.(2022山东青岛二中期中)下列物质的检验方法及结论均正确的是( )
A.某溶液有白色沉淀,说明原溶液中含有Cl-
B.某溶液无明显现象有白色沉淀,说明原溶液中含有S
C.某溶液生成白色沉淀,说明原溶液中含有C
D.某溶液生成无色气体,说明原溶液中含有C
6.(双选)(2022湖南邵阳邵东一中月考)某溶液X中可能含有Cl-、S、C、Na+、Mg2+、Cu2+中的若干种。为了确定该溶液的组成,取一定体积的上述溶液,进行了如下实验,下列说法正确的是( )
A.白色沉淀1是硫酸钡和碳酸钡的混合物
B.溶液2中滴入硝酸酸化的硝酸银溶液,若生成白色沉淀,说明溶液X中含有Cl-
C.溶液X中可能存在Mg2+,一定不存在Cu2+
D.溶液X中存在Na+、S、C
7.(2022山东济宁鱼台一中月考)某粗盐主要成分为氯化钠,杂质为不溶性泥沙和可溶性的MgCl2、CaCl2和Na2SO4。某校化学兴趣小组欲探究食盐的精制过程,以该粗盐为原料,设计方案流程如下:
试回答下列问题:
(1)第②步操作的目的是除去粗盐中的 (填化学式,下同),第③步操作的目的是除去溶液中的 。
(2)在第③步操作中,选择的除杂试剂不能用KOH代替NaOH,理由是 。
(3)写出第⑥步涉及的两个化学反应的离子方程式: 、 。
8.(2022河南豫西名校联考)经检测,某化工厂排放出的废水呈酸性,且其中含有大量的Na+、Cu2+、S、Cl-、N。回答下列问题:
(1)下列离子中,能大量存在于该废水中的是 (填字母)。
A.Ag+ B.Mg2+ C.OH- D.HC
(2)取100 mL该废水于烧杯中,逐滴加入NaOH溶液至呈碱性过程中,原废水中物质的量会发生变化的离子是Na+、 。
(3)某化学社团小组成员欲除去废水中的Cu2+和S,最终得到中性溶液,设计的方案流程如图:
①试剂c为 (填化学式)溶液;溶液3中所含溶质离子有Cl-、 。
②“分离操作”的名称是 ,需要用到的玻璃仪器主要有 。
③向“白色沉淀2”中加入足量盐酸,发生反应的离子方程式为 。
9.(2020安徽合肥一六八中学期中)雾霾严重影响人们的生活与健康,某地区的雾霾中可能含有Na+、Ba2+、Mg2+、Fe3+、S、Cl-、C、HC。某同学收集了该地区的雾霾,经必要的预处理后配成试样溶液,设计并完成了如下实验:
①取试样溶液100 mL,向其中加入足量BaCl2溶液,得到白色沉淀2.33 g,再滴入足量盐酸沉淀质量不变,得224 mL无色气体(标准状况)。
②另取试样溶液100 mL,向其中加入足量NaOH溶液,得到白色沉淀1.74 g,再滴入足量稀盐酸,沉淀全部溶解。
(1)该雾霾中肯定不含的离子为
(填离子符号)。
(2)c(S)= mol·L-1。
(3)该雾霾中是否存在Cl- (填“存在”或“不存在”);若存在,试样溶液中Cl-的浓度范围是 (若不存在,则不必回答)。
(4)请设计实验验证该溶液中含有Cl-:
。
(5)操作②加盐酸沉淀溶解的离子方程式为 。
答案全解全析
1.A 2.A 3.CD 4.C 5.B 6.AD
1.A 无色溶液中不存在Cu2+;向其中加入紫色石蕊试液,溶液显蓝色,则溶液显碱性,含OH-,一定不含Mg2+、Ag+、H+、HC;溶液呈电中性,所以一定含Ba2+,则一定不含S;共存在三种离子,所以还有N,即原溶液中存在的三种离子是Ba2+、OH-、N。
2.A ①可以表示锌与可溶性铜盐溶液反应的离子方程式;②可以表示硫酸与氢氧化钡的反应,也可以表示硫酸氢钠与氢氧化钡的反应;③仅表示硫酸铜与氢氧化钡的反应;④可以表示氢氧化钙与碳酸氢钠或碳酸氢钾等的反应,也可以表示碳酸氢钙与氢氧化钠或氢氧化钾的反应;⑤仅表示醋酸和氢氧化镁的反应;故选A。
3.CD 氯化钙溶液中通入二氧化碳不发生反应,A项错误;NH4HSO4电离出的H+优先和NaOH溶液反应,同浓度同体积的NH4HSO4溶液与NaOH溶液混合,氢离子和氢氧根离子恰好完全反应,正确的离子方程式应为H++OH- H2O,B项错误;澄清的石灰水久置后,氢氧化钙与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙白色沉淀,反应的离子方程式为Ca2++2OH-+CO2 CaCO3↓+H2O,C项正确;金属活动性顺序:Zn>Cu,则向硫酸铜溶液中加入足量锌粉,会发生置换反应,其反应的化学方程式为Zn+CuSO4 ZnSO4+Cu,使溶液的蓝色消失,D项正确。
4.C 由于碳酸钠溶液中的碳酸根离子能与溶液中的Mg2+、Ag+、Ba2+均反应形成沉淀,先加入碳酸钠溶液会出现三种沉淀,不符合每次得到一种沉淀的要求,故A错误;由于氢氧化钠溶液中的氢氧根离子能与溶液中的Mg2+、Ag+反应形成沉淀,先加入氢氧化钠溶液出现两种沉淀,不符合每次得到一种沉淀的要求,故B错误;氯化钠只能与溶液中的Ag+反应形成氯化银沉淀,然后加入的氢氧化钠只与溶液中的Mg2+反应形成氢氧化镁沉淀,最后加入的碳酸钠与溶液中的Ba2+反应形成碳酸钡沉淀,满足每次只得到一种沉淀的要求,故C正确;氯化钠溶液沉淀溶液中的Ag+后,加入的碳酸钠溶液能同时沉淀溶液中的Mg2+、Ba2+,不符合每次得到一种沉淀的要求,故D错误。
5.B 在溶液中加入硝酸银溶液产生的白色沉淀可能为硫酸银、碳酸银、氯化银等,则原溶液中可能含有Cl-、S、C等,故A错误;先加盐酸酸化,排除干扰离子,再加氯化钡溶液,生成的白色沉淀为硫酸钡,则原溶液中含有S,故B正确;在溶液中加入澄清石灰水产生的白色沉淀可能为碳酸钙,原溶液中可能含HC或C,故C错误;在溶液中加入稀硫酸产生的无色气体可能为二氧化碳或二氧化硫,则原溶液中可能含C、S、HS或HC等,故D错误。
6.AD 溶液X中加入足量Ba(OH)2溶液得到白色沉淀1,说明溶液中一定不含Cu2+,白色沉淀加足量盐酸产生气体,同时还有沉淀剩余,则白色沉淀1是硫酸钡和碳酸钡的混合物,溶液X中一定含有S、C,一定不含Mg2+;溶液呈电中性,所以溶液X中一定含有Na+,无法确定是否含有Cl-。白色沉淀1是硫酸钡和碳酸钡的混合物,故A正确;由于加入盐酸时引入了氯离子,所以无法确定溶液X中是否含有氯离子,故B错误;由上述分析可知,溶液X中不存在Mg2+、Cu2+,存在Na+、S、C,故C错误、D正确。
7.答案 (1)Na2SO4 MgCl2
(2)会引入新的杂质KCl
(3)H++OH- H2O 2H++C H2O+CO2↑
解析 将粗盐加水溶解,然后向其中加入过量BaCl2溶液,杂质Na2SO4会完全反应转化为BaSO4沉淀,然后向其中加入过量NaOH溶液,MgCl2完全反应转化为Mg(OH)2沉淀,再加入过量Na2CO3溶液,可使粗盐中的CaCl2和加入的过量BaCl2转化为CaCO3、BaCO3沉淀,然后过滤除去BaSO4、Mg(OH)2、BaCO3、CaCO3,得到的滤液中含有Na2CO3、NaOH及NaCl,向其中加入过量的稀盐酸,Na2CO3、NaOH转化为NaCl,然后经蒸发结晶、烘干,可得到精盐。(1)第②步操作是加入过量BaCl2溶液,可以使Na2SO4完全反应转化为BaSO4沉淀;第③步操作是加入过量NaOH溶液,可以使杂质MgCl2完全反应转化为Mg(OH)2沉淀。(2)在第③步操作中,选择的除杂试剂不能用KOH代替NaOH,否则会引入K+。(3)在第⑥步中加入过量稀盐酸,HCl与过量的NaOH、Na2CO3发生反应,涉及的离子方程式为H++OH- H2O、2H++C H2O+CO2↑。
8.答案 (1)B
(2)H+、Cu2+
(3)①Na2CO3 Na+、N ②过滤 漏斗、烧杯、玻璃棒 ③BaCO3+2H+ Ba2++H2O+CO2↑
解析 (1)废水呈酸性,OH-、HC能与氢离子发生反应不能大量共存,Cl-能与Ag+反应生成沉淀不能大量共存,Mg2+不与废水中的任何离子反应,可大量存在,故选B。(2)废水中逐滴加入NaOH溶液至呈碱性的过程中,Na+的物质的量会增大,OH-和H+、OH-和Cu2+均发生反应,所以原废水中物质的量会发生变化的离子是Na+、H+、Cu2+。(3)欲除去废水样品中的Cu2+和S,最终得到中性溶液,从流程图可知,试剂a为氢氧化钠溶液,OH-和H+、Cu2+发生反应,过滤后,溶液1中含OH-、Na+、S、Cl-和N,试剂b为氯化钡溶液或硝酸钡溶液,过量的钡离子用Na2CO3除去,故试剂c为Na2CO3溶液;过滤后,白色沉淀2为硫酸钡和碳酸钡的混合物,溶液2中含OH-、Na+、Cl-、N和C,再加入适量盐酸得到中性溶液,所以溶液3中所含溶质离子有Cl-、Na+、N。②“分离操作”的名称是过滤,需要用到的玻璃仪器主要有漏斗、烧杯、玻璃棒。③向“白色沉淀2”中加入足量盐酸,发生反应的离子方程式为BaCO3+2H+ Ba2++H2O+CO2↑。
9.答案 (1)Ba2+、Fe3+、C
(2)0.1
(3)存在 c(Cl-)≥0.3 mol·L-1
(4)取少量试样溶液于试管中,先加入硝酸酸化,再加入硝酸银溶液,产生白色沉淀
(5)Mg(OH)2+2H+ Mg2++2H2O
解析 ①取试样溶液100 mL,向其中加入足量BaCl2溶液,得到白色沉淀2.33 g,再滴入足量盐酸沉淀质量不变,说明该沉淀为硫酸钡,所以n(S)==0.01 mol,且试样溶液中不含Ba2+、C;224 mL无色气体(标准状况)为二氧化碳,溶液中含有HC,且n(HC)==0.01 mol。②另取试样溶液100 mL,向其中加入足量NaOH溶液,得到白色沉淀1.74 g,再滴入足量稀盐酸沉淀全部溶解,说明溶液中不含Fe3+,白色沉淀为氢氧化镁,故原溶液中含有Mg2+,且n(Mg2+)==0.03 mol;由于2n(Mg2+)>2n(S)+n(HC),所以溶液中一定存在Cl-,可能存在Na+。(1)该雾霾中肯定不含的离子为Ba2+、Fe3+、C。(2)c(S)==0.1 mol·L-1。(3)2n(Mg2+)>2n(S)+n(HC),由电荷守恒可知溶液中一定存在Cl-,如不含Na+,n(Cl-)=2×0.03 mol-2×0.01 mol-0.01 mol=0.03 mol,如含有钠离子,则n(Cl-)>0.03 mol,所以c(Cl-)≥0.3 mol·L-1。(4)检验氯离子,应先加入硝酸酸化,再加入硝酸银溶液,若生成白色沉淀,可说明含有Cl-。(5)白色沉淀为氢氧化镁,加入盐酸沉淀溶解的离子方程式为Mg(OH)2+2H+ Mg2++2H2O。
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