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化学物质及其变化
第2讲 离子反应
1.目前市场上有一种专门为婴幼儿设计的电解质饮料，适合在婴幼儿感冒、发烧时快速补充体内流失的电解质成分。下列物质可用作该饮料中的电解质的是(　　)
A．Fe B．葡萄糖
C．MgSO4 D．CO2
【解析】C　铁是单质，既不是电解质，也不是非电解质，A项错误；葡萄糖是非电解质，B项错误；硫酸镁是电解质，C项正确；CO2是非电解质，D项错误。
2.下列气体与水发生反应,生成物中没有强电解质的是(　　)
A.NO2
B.SO3
C.(CH3CO)2O
D.Cl2
【解析】C　NO2与水反应生成HNO3和NO,HNO3是强电解质,A不符合题意;SO3与水化合生成H2SO4,H2SO4是强电解质,B不符合题意;(CH3CO)2O与水反应生成CH3COOH,CH3COOH属于弱电解质,C符合题意;Cl2与水反应生成HCl和HClO,HCl是强电解质,D不符合题意。
3.下列说法中正确的是(　　)
A．将硫酸钡放入水中几乎不导电，所以硫酸钡是非电解质
B．氨气溶于水得到的氨水能导电，所以氨水是电解质
C．固态HCl不导电，液态的HCl不导电
D．NaHSO4电离时生成的阳离子有氢离子，所以是酸
【解析】C　硫酸钡在水中的溶解度很小，但溶解的BaSO4能完全电离，且硫酸钡在熔融状态下，能完全电离，则硫酸钡是电解质，故A错误；氨气溶于水形成氨水，氨水是混合物，混合物既不是电解质也不是非电解质，故B错误；固态的氯化氢中只存在氯化氢分子，不存在离子，不能导电，液态的氯化氢中也只有氯化氢分子，也不存在离子，也不能导电，故C正确；在溶液中电离出的阳离子全部是氢离子的化合物叫做酸，硫酸氢钠在溶液中电离出的阳离子为钠离子和氢离子，则硫酸氢钠不属于酸，属于酸式盐，故D错误。
4.(2023湖北荆州中学阶段考)某兴趣小组为探究NaCl在不同状态下的导电情况,进行如下实验(X、Y为石墨电极)。下图为不同实验中的微观示意图。以下分析正确的是(　　)
A.图中代表Cl-
B.X与电源正极相连
C.图b说明通电后发生了电离:NaClNa++Cl-
D.图b和图c中Y电极上的产物相同
【解析】B Cl-的半径大于Na+,则灰球代表Cl-,相应的白球代表Na+,A错误;由图b可知,阴离子Cl-移向X极,则X为阳极,X与正极相连,B正确;电离是在水分子作用下或熔融状态下破坏化学键,与是否通电无关,C错误;图b是电解熔融氯化钠,Y电极是阴极,阴极上产生钠单质,图c是电解氯化钠溶液,Y电极是阴极,阴极上产生氢气,产物不同,D错误。
5.下列电离方程式不正确的是(　　)
A．AlCl3在溶液中的电离方程式为AlCl3===Al3+＋3Cl－
B．NaHCO3在水溶液中的电离方程式为NaHCO3===Na＋＋H＋＋CO
C．NaHSO4在熔融状态下的电离方程式为NaHSO4(熔融)===Na＋＋HSO
D．CH3COONH4的电离方程式为CH3COONH4===NH＋CH3COO－
【解析】B　NaHCO3在水溶液中电离为钠离子和碳酸氢根离子，电离方程式为NaHCO3===Na＋＋HCO，故B错误。　
6.硫化氢(H2S)是一种无色有臭鸡蛋气味的气体，能溶于水，水溶液酸性比碳酸弱，有剧毒，易燃。下列有关H2S的说法正确的是(　　)
A．H2S的电离方程式为H2S===2H＋＋S2-
B．H2S能溶于水的主要原因是H2S与H2O分子之间存在氢键
C．H2S水溶液中，H＋、Na＋、NO、Cl－等离子可以大量共存
D．H2S燃烧体现了H2S的还原性
【解析】D　H2S水溶液酸性比碳酸弱，分步电离，一级电离方程式为H2S H＋＋HS－，A错误；H2S能溶于水的主要原因是相似相溶原理：H2S与H2O分子都是极性分子，B错误；H2S中S元素化合价为－2价、－2价S元素具有很强还原性，酸性条件下NO具有强氧化性，能发生氧化还原反应不能大量共存，C错误；H2S在足量空气中燃烧生成H2O和SO2，H2S在少量空气中燃烧生成H2O和S，S元素化合价升高、H2S燃烧体现了H2S的还原性，D正确。
7.常温下，下列各组离子在溶液中可能大量共存的是(　　)
A．Fe2+、Ca2+、SO、MnO
B．K＋、SO、S2-、SO
C．Fe3+、Mg2+、NO、CO
D．Na＋、K＋、HCO、AlO
【解析】B　Ca2+与SO不能大量共存，会生成硫酸钙(微溶化合物)，Fe2+具有还原性，MnO具有氧化性，二者发生氧化还原反应，不能大量共存，A错误；Fe3+、Mg2+与CO生成沉淀不能大量共存，C错误；HCO＋AlO＋H2O===Al(OH)3↓＋CO，不能大量共存，D错误。
8.实验室进行粗盐提纯时，需除去Ca2＋、Mg2＋和SO，所用试剂包括BaCl2以及(　　)
A．Na2CO3、NaOH、HCl
B．Na2CO3、HCl、KOH
C．K2CO3、HNO3、NaOH
D．Na2CO3、NaOH、HNO3
【解析】B 粗盐提纯时，用NaOH除去Mg2＋，用BaCl2除去SO，用Na2CO3除去Ca2＋及多余的Ba2＋，最后用盐酸除去多余的CO、OH－。
9.溶液中进行的离子反应可以用离子方程式进行表征,按要求写出下列反应的离子方程式。
(1)向Ba(OH)2溶液中加入过量NaHCO3溶液: 。
(2)将稀硫酸加入NaIO3和NaI的混合溶液中:　　　　　　　　　　。
(3)将Na2O2加入CuSO4溶液中:　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)向含1 mol FeI2和1 mol FeBr2的混合溶液中通入1 mol氯气:
。
(5)苯酚钠溶液中通入少量CO2气体:　　　　　　　　　　　　。
(6)向Na2SO3溶液中滴加稀硝酸:　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
【答案】(1)Ba2++2OH-+2HCBaCO3↓+C+2H2O
(2)5I-+I+6H+3I2+3H2O
(3)2Na2O2+2C+2H2O4Na++2Cu(OH)2↓+O2↑
(4)2I-+Cl2I2+2Cl-
(5)CO2+H2O+C6H5O-C6H5OH+HC
(6)2N+3S+2H+3S+2NO↑+H2O
10.某化学兴趣小组对仅含下表中某些离子的工业废水进行研究，该废水呈无色，废水中各种离子的物质的量浓度相等，均为0.1 mol·L-1(忽略水的电离、离子的水解)。
阳离子 K＋、Ag＋、Mg2+、Fe2+、Fe3+、Cu2+、Al3+、NH
阴离子 I－、NO、SO、Cl－、CO
甲同学欲探究废水的组成，进行了如下实验：
Ⅰ.取废水5 mL，滴加几滴稀氨水有沉淀生成，且溶液中离子种类增加。
Ⅱ.用铂丝蘸取废水，在火焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃观察，无紫色火焰。
Ⅲ.另取废水少许，加入过量盐酸，有无色气体生成，该无色气体遇空气变成红棕色。
Ⅳ.将Ⅲ中所得溶液分成两份，一份滴入KSCN溶液，溶液不变红；另一份加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成。
回答下列问题：
(1)该废水中一定存在的阳离子是 ，一定存在的阴离子是 。
(2)该废水与过量的NaOH溶液反应，产生的沉淀是 (填化学式)。
(3)Ⅲ中加入盐酸生成无色气体的离子方程式是 。
(4)若向Ⅲ中所得的溶液中加入过量Ba(NO3)2溶液，充分反应后过滤；然后向所得滤液中加入AgNO3溶液，观察到有白色沉淀生成。
①该白色沉淀是 (填化学式)。
②仅根据此实验现象， (填“能”或“不能”)说明该废水中一定存在该白色沉淀中的阴离子，其原因是
。
(5)乙同学取200 mL该工业废水，向其中加入足量的氨水，充分反应后过滤、洗涤、灼烧沉淀至恒重，得到的固体质量为 g。
【答案】(1)Mg2+、Al3+　I－、NO、SO、Cl－
(2)Mg(OH)2
(3)6I－＋2NO＋8H＋===3I2＋2NO↑＋4H2O
(4)①AgCl　②不能　Ⅲ中所得的溶液是加入过量盐酸后的溶液，溶液中一定含有Cl－
(5)1.82
【解析】该废水呈无色，无色溶液中一定不存在Fe2+、Fe3+、Cu2+。取5 mL废水，滴加几滴稀氨水，有沉淀生成，则Ag＋、Mg2+、Al3+中至少含有一种，则CO一定不存在，该反应有NH生成，由于离子种类增加，所以该废水中一定不含有NH。用铂丝蘸取废水，在火焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃观察，无紫色火焰，说明该废水中一定不含K＋。另取废水少许，加入过量盐酸，有无色气体生成，该无色气体遇空气变成红棕色，说明发生了反应：6I－＋2NO＋8H＋===3I2＋2NO↑＋4H2O和2NO＋O2===2NO2，即该废水中一定含有I－、NO，则一定不含有Ag＋。将Ⅲ中所得溶液分成两份，一份中滴入KSCN溶液，溶液不变红；另一份中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，说明该废水中一定不含有Fe2+、Fe3+，一定含有SO。由此可知，该废水中一定存在的阴离子是I－、NO、SO，该废水中一定存在的阳离子是Mg2+、Al3+，由电荷守恒可知该废水中还存在Cl－。
(5)乙同学取200 mL该工业废水，向其中加入足量的氨水，充分反应后生成0.02 mol Mg(OH)2沉淀和0.02 mol Al(OH)3沉淀，过滤、洗涤、灼烧沉淀至恒重，得到的固体是0.02 mol MgO和0.01 mol Al2O3，其质量为40 g·mol-1×0.02 mol＋102 g·mol-1×0.01 mol＝1.82 g。

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