專項提能特訓(xùn)2

專項提能特訓(xùn)2離子反應(yīng)的實(shí)際應(yīng)用一、選擇題：每小題有一個或兩個選項符合題意。1．(2022·山東濟(jì)寧統(tǒng)考)某試液中只能含有K＋、NHeq\o\al(＋,4)、Fe2＋、Al3＋、Cl－、SOeq\o\al(2－,4)、COeq\o\al(2－,3)、AlOeq\o\al(－,2)中的若干種離子，離子濃度均為mol·L－1，某同學(xué)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：下列說法正確的是()A．原試液中存在NHeq\o\al(＋,4)、Fe2＋、Cl－、SOeq\o\al(2－,4)B．濾液X中大量存在的陽離子有NHeq\o\al(＋,4)、Fe2＋和Ba2＋C．沉淀C為BaCO3D．無法確定原試液中是否含有Al3＋、Cl－答案AC解析加入過量稀硫酸無明顯變化，說明不含COeq\o\al(2－,3)，不含AlOeq\o\al(－,2)；加入硝酸鋇有氣體生成，由于已經(jīng)加入了硫酸，NOeq\o\al(－,3)在酸性條件下具有強(qiáng)氧化性，說明有Fe2＋存在且被氧化，沉淀A為BaSO4；加入NaOH有氣體，說明存在NHeq\o\al(＋,4)，沉淀B為氫氧化鐵沉淀；通入少量CO2產(chǎn)則原試液中只能含有NHeq\o\al(＋,4)、Fe2＋、Cl－、SOeq\o\al(2－,4)才能保證電荷守恒，K＋必然不能存在。由上述分析可知，A項正確；濾液X中大量存在的陽離子有NHeq\o\al(＋,4)、Fe3＋和Ba2＋，B項錯誤；原試液中不含Al3＋，D項錯誤。2．(2022·原創(chuàng)沖刺卷二)A、B兩種溶液分別含有下列十種離子中的各不相同的五種：H＋、Al3＋、Na＋、Cu2＋、NOeq\o\al(－,3)、OH－、SOeq\o\al(2－,3)、COeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,4)、Cl－。下列判斷正確的是()A．若A溶液為無色溶液，則A溶液中可能含有：H＋、Al3＋、Cl－、SOeq\o\al(2－,4)、NOeq\o\al(－,3)B．若A溶液有強(qiáng)還原性，則B溶液中可能含有：H＋、Cu2＋、Al3＋、Cl－、NOeq\o\al(－,3)C．若B溶液呈強(qiáng)堿性，則A溶液中可能含有：H＋、Al3＋、Na＋、Cu2＋、NOeq\o\al(－,3)D．若B溶液有強(qiáng)氧化性且各離子濃度相同，則B溶液可能含有：H＋、Al3＋、Cu2＋、NOeq\o\al(－,3)、SOeq\o\al(2－,4)答案B解析若A溶液為無色溶液且含有H＋、Al3＋、Cl－、SOeq\o\al(2－,4)、NOeq\o\al(－,3)，則B溶液一定含有Cu2＋、OH－、COeq\o\al(2－,3)等，Cu2＋與OH－、COeq\o\al(2－,3)等反應(yīng)不能大量共存，A錯誤；若A溶液有強(qiáng)還原性，則A溶液中含有SOeq\o\al(2－,3)，SOeq\o\al(2－,3)與H＋、Cu2＋、Al3＋、NOeq\o\al(－,3)(H＋)不共存，這些離子都存在于B溶液中，B正確；若A溶液中含有H＋、Al3＋、Na＋、Cu2＋、NOeq\o\al(－,3)五種離子，由于A、B含有各不相同的五種離子，則B溶液中沒有陽離子，C錯誤；B溶液有強(qiáng)氧化性且各離子濃度相同，則B溶液中含有H＋、NOeq\o\al(－,3)(顯強(qiáng)氧化性)，若B溶液中含有H＋、Al3＋、Cu2＋、NOeq\o\al(－,3)、SOeq\o\al(2－,4)(濃度相等)，則B溶液中正電荷數(shù)目比負(fù)電荷數(shù)目多，溶液不顯電中性，D錯誤。3．某溶液中可能存在Br－、COeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,3)、Al3＋、I－、Mg2＋、Na＋七種離子中的某幾種?，F(xiàn)取該溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得到如下現(xiàn)象：①向溶液中滴加足量氯水后，溶液變橙色，且有無色氣泡冒出；②向所得橙色溶液中加入足量BaCl2溶液，無沉淀生成；③向所得溶液中繼續(xù)滴加淀粉溶液，溶液不變藍(lán)色。已知：5Cl2＋I(xiàn)2＋6H2O=10HCl＋2HIO3據(jù)此可以判斷：該溶液肯定不存在的離子組是()A．Al3＋、Mg2＋、SOeq\o\al(2－,3) B．Mg2＋、COeq\o\al(2－,3)、I－C．Al3＋、SOeq\o\al(2－,3)、I－ D．Al3＋、Br－、SOeq\o\al(2－,3)答案A解析根據(jù)①可判斷溶液中有Br－和COeq\o\al(2－,3)，根據(jù)離子共存原則，不存在Al3＋、Mg2＋；根據(jù)②可判斷溶液中無SOeq\o\al(2－,3)；根據(jù)③不能確定是否含有I－，因?yàn)樵冖僦新人赡馨袸－氧化成IOeq\o\al(－,3)，致使溶液不變藍(lán)色。二、非選擇題4．(2022·威海高三上學(xué)期調(diào)研)5種固體物質(zhì)A、B、C、D、E由表中不同的陰陽離子組成，它們均易溶于水。陽離子Na＋Al3＋Fe3＋Cu2＋Ba2＋陰離子OH－Cl－COeq\o\al(2－,3)NOeq\o\al(－,3)SOeq\o\al(2－,4)分別取它們的水溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如下：①A溶液與C溶液混合后產(chǎn)生藍(lán)色沉淀，向該沉淀中加入足量稀HNO3沉淀部分溶解，剩余白色固體；②B溶液與E溶液混合后產(chǎn)生紅褐色沉淀，同時產(chǎn)生大量氣體；③少量C溶液與D溶液混合后產(chǎn)生白色沉淀，過量C溶液與D溶液混合后無現(xiàn)象；④B溶液與D溶液混合后無現(xiàn)象；⑤將gCu片投入裝有足量D溶液的試管中，Cu片不溶解，再滴加mol·L－1H2SO4，Cu片逐漸溶解，管口附近有紅棕色氣體出現(xiàn)。(1)據(jù)此推斷A、B、C、D、E的化學(xué)式：A________；B________；C________；D________；E________。(2)寫出步驟②中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：________________________________________________________________________________________________________________________。(3)寫出步驟⑤中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：________________________________________________________________________________________________________________________。若要將Cu片完全溶解，至少加入稀H2SO4的體積是________mL。答案(1)CuSO4FeCl3Ba(OH)2Al(NO3)3Na2CO3(2)2Fe3＋＋3COeq\o\al(2－,3)＋3H2O=2Fe(OH)3↓＋3CO2↑(3)3Cu＋8H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O500解析本題主要考查離子反應(yīng)。①藍(lán)色沉淀是氫氧化銅，白色固體是硫酸鋇，據(jù)此判斷A和C是硫酸銅和氫氧化鋇；②在剩余陽離子中只有Na＋可以與COeq\o\al(2－,3)結(jié)合，紅褐色沉淀是氫氧化鐵，氣體是二氧化碳，B和E中一種是碳酸鈉，另一種物質(zhì)是鐵鹽；③說明C是氫氧化鋇，D是鋁鹽，相應(yīng)地A是硫酸銅；④說明B是鐵鹽，E是碳酸鈉；⑤說明D是硝酸鋁，相應(yīng)地B是氯化鐵。(1)A、B、C、D、E的化學(xué)式分別為CuSO4、FeCl3、Ba(OH)2、Al(NO3)3、Na2CO3。(2)步驟②中Fe3＋與COeq\o\al(2－,3)的水解相互促進(jìn)，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：2Fe3＋＋3COeq\o\al(2－,3)＋3H2O=2Fe(OH)3↓＋3CO2↑。(3)步驟⑤中稀硝酸與銅發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)的離子方程式：3Cu＋8H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O。gCu的物質(zhì)的量為mol，消耗molH＋，需要molH2SO4，因此，若要將Cu片完全溶解，至少加入稀H2SO4的體積是eq\fmol,mol·L－1)＝L＝500mL。5．為了充分利用銅資源，某工廠利用廢舊黃銅灰(含有Cu、Zn、CuO、ZnO及少量的FeO、Fe2O3、SiO2等)制取金屬銅并得到副產(chǎn)物鋅鹽，其生產(chǎn)流程如下：(1)濾渣1的主要成分為________。稀硫酸溶解黃銅灰的過程中，Cu是否參與了反應(yīng)？如果參與了，請寫出該反應(yīng)的離子方程式；如果沒有參與反應(yīng)，請寫出理由：___________________________________________________________________________________________。(2)濾渣1及濾渣2與濃硫酸反應(yīng)的步驟中存在缺陷，可將實(shí)驗(yàn)改進(jìn)為先讓濾渣與______反應(yīng)，產(chǎn)物再溶于稀硫酸。這樣改進(jìn)的優(yōu)點(diǎn)是____________________________________________。(3)寫出濾液3與H2O2反應(yīng)的離子方程式：_______________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)Cu和SiO2Cu＋2Fe3＋=2Fe2＋＋Cu2＋(2)O2避免產(chǎn)生有毒氣體SO2污染環(huán)境，同時減少了硫酸的用量(其他合理答案均可)(3)2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O解析(1)黃銅灰中不與稀硫酸反應(yīng)的物質(zhì)是Cu和二氧化硅，所以加入稀硫酸過濾后的濾渣1的主要成分是單質(zhì)銅和二氧化硅。黃銅灰中有氧化鐵，與稀硫酸反應(yīng)得到Fe3＋，單質(zhì)銅可以與其反應(yīng)，離子方程式為Cu＋2Fe3＋=2Fe2＋＋Cu2＋(因?yàn)檠趸F少量，所以最后一定剩余單質(zhì)銅，濾渣1中應(yīng)該有單質(zhì)銅)。(2)濾渣2主要含單質(zhì)銅和鐵，濾渣1主要含單質(zhì)銅和二氧化硅，加入濃硫酸發(fā)生反應(yīng)，將單質(zhì)鐵和銅轉(zhuǎn)化為鹽溶液，濾渣3為二氧化硅。此步反應(yīng)中最大的問題是生成了污染性氣體二氧化硫，所以應(yīng)該先通入氧氣氧化，將金屬單質(zhì)氧化為金屬氧化物，再與稀硫酸反應(yīng)。同時這樣操作可以減少硫酸的用量(因?yàn)橛脻饬蛩釙r，一部分硫酸轉(zhuǎn)化為二氧化硫，而使用稀硫酸時，所有的硫酸都轉(zhuǎn)化為硫酸鹽)。(3)在濾液3中加入稀硫酸和過氧化氫的目的是將Fe2＋氧化為Fe3＋，所以該反應(yīng)的離子方程式為2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O。6．碳酸鈉在輕工、建材、紡織、國防、醫(yī)藥等工業(yè)中有重要的應(yīng)用。工業(yè)碳酸鈉(純度約為98%)中含有Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋、Cl－和SOeq\o\al(2－,4)等雜質(zhì)，提純工藝線路如下：碳酸鈉的飽和溶液在不同溫度下析出的溶質(zhì)如圖所示：請回答下列問題：(1)試劑A是________，“母液”中除了含有Na＋、COeq\o\al(2－,3)、OH－外，還含有________等離子，過濾要“趁熱”的目的是________。(2)檢驗(yàn)試劑級Na2CO3中Cl－和SOeq\o\al(2－,4)是否除盡，選用的試劑及加入的先后次序是___(填字母)。a．HCl、BaCl2、AgNO3b．AgNO3、HNO3、Ba(NO3)2c．HNO3、Ba(NO3)2、AgNO3d．AgNO3、HCl、BaCl2答案(1)氫氧化鈉溶液(或NaOH溶液)Cl－、SOeq\o\al(2－,4)(H＋)提高Na2CO3·H2O的含量(2)c解析(1)試劑A