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专题突破练三　离子反应
一、选择题
1.下列表述对应的离子方程式书写正确的是 (　　)。
A.将二氧化硫通入酸性高锰酸钾溶液中:SO2+Mn+4H+S+Mn2++2H2O
B.酸性碘化钾溶液中滴加适量双氧水:2I-+H2O2I2+2OH-
C.将二氧化碳通入碳酸钠溶液中:CO2+C+H2O2HC
D.向NH4HSO3溶液中加入足量的NaOH溶液:N+OH-NH3·H2O
2.(2025广西贵港模拟)下列反应过程对应的离子方程式书写正确的是(　　)。
A.用稀硝酸处理试管内壁的银镜:Ag+2H++NAg++NO2↑+H2O
B.将Cl2通入冷的石灰乳中制备漂白粉:Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O
C.用绿矾处理工业废水中含有的Cr2:6Fe2++Cr2+14H+6Fe3++2Cr3++7H2O
D.在NaClO溶液中通入少量SO2:SO2+ClO-+H2OS+2HClO
3.(2025山东卷)下列实验涉及反应的离子方程式书写正确的是(　　)
A.用NaOH溶液吸收少量SO2:SO2+OH-HS
B.用Na2O2和水制备少量O2:Na2O2+H2O2Na++2OH-+O2↑
C.用MnO2和浓盐酸制备Cl2:MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O
D.用稀硝酸溶解少量Cu粉:3Cu+8H++8N3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
4.下列离子方程式书写正确的是(　　)。
A.等体积等浓度NH4HCO3溶液与NaOH溶液混合:H++OH-H2O
B.向沸水中滴加饱和FeCl3溶液制备Fe(OH)3胶体:Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+
C.用盛有NaCl溶液的铝制容器处理变黑的银器:2Al+3Ag2S6Ag+2Al3++3S2-
D.用Ca(ClO)2溶液吸收少量SO2:SO2+2ClO-+H2O2HClO+S
5.下列各组粒子中加入试剂后反应的离子方程式书写正确的是(　　)。
选项 粒子 加入的试剂 发生反应的离子方程式
A Fe3+、Mg2+、S 少量稀氨水 Fe3++3OH-Fe(OH)3↓
B K+、OH-、C 通入少量CO2 2OH-+CO2C+H2O
C Na+、Al3+、Cl- 过量澄清石灰水 Al3++3OH-Al(OH)3↓
D H+、Fe2+、 S Ba(NO3)2溶液 S+Ba2+BaSO4↓
6.下列离子方程式书写正确的是(　　)。
A.二氧化铅与浓盐酸制备氯气:PbO2+2Cl-+4H+Pb2++Cl2↑+2H2O
B.方铅矿(PbS)遇CuSO4溶液生成铜蓝(CuS):Cu2+(aq)+PbS(s)CuS(s)+Pb2+(aq)
C.方铅矿、软锰矿(MnO2)共溶于热盐酸:MnO2+PbS+4H++4Cl-Mn2++PbC+S+H2O
D.方铅矿溶于稀硝酸:3PbS+6H++2N3Pb2++3S+2NO↑+3H2O
7.下列各组澄清溶液中离子能大量共存,且滴入(或通入)X试剂后发生反应的离子方程式书写正确的是(　　)。
选项 离子组 X试剂 离子方程式
A N、Fe3+、S、Br- 过量H2S 2Fe3++H2S2Fe2++S↓+2H+
B Fe2+、K+、N、Cl- 少量HI 4H++3Fe2++N3Fe3++NO↑+2H2O
C N、Fe3+、[Al(OH)4]-、Na+ 过量铜粉 2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+
D [Al(OH)4]-、Na+、K+、HC 少量HCl H++[Al(OH)4]-Al(OH)3↓+H2O
8.(2025广西南宁一模)根据题意,下列反应的化学方程式或离子方程式错误的是(　　)。
选项 情景 反应方程式
A 水滴石穿 CaCO3+CO2+H2OCa2++2HC
B 在NaOH作用下NaClO溶液氧化Fe(OH)3制备Na2FeO4 2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-2Fe+3Cl-+5H2O
C 工业上制备粗硅 SiO2+CSi+CO2↑
D 用CaSO4固体改良碱性(主要含Na2CO3)土壤 CaSO4(s)+C(aq)CaCO3(s)+S(aq)
9.下列离子方程式,能正确解释沉淀产生原因的是(　　)。
A.向FeCl3溶液中加入氨水,产生红褐色沉淀:Fe3++3OH-Fe(OH)3↓
B.向甲醛中加入足量新制Cu(OH)2悬浊液,加热,产生砖红色沉淀:HCHO+4Cu(OH)2+2OH-C+2Cu2O↓+6H2O
C.向饱和Na2CO3溶液中通入CO2,产生白色沉淀:Na++C+CO2+H2ONaHCO3↓
D.向Ba(NO3)2溶液中通入SO2,产生白色沉淀:Ba2++SO2+H2OBaSO3↓+2H+
10.下列粒子组在水溶液中能否共存的结论及解释完全正确的是(　　)。
选项 粒子组 是否共存 解释
A Na+、Cu2+、Cl-、NH3 否 Cu2++4NH3[Cu(NH3)4]2+
B Ca2+、K+、Cl-、CO2 否 Ca2++CO2CaCO3↓+2H+
C H+、K+、I-、N 能 离子间不反应
D Na+、、HC、Cl- 否 +HC+C
11.下列离子方程式书写正确的是(　　)。
A.Cl2遇冷的NaOH溶液:3Cl2+6OH-5Cl-+Cl+3H2O
B.向NH4Al(SO4)2溶液中滴入过量NaOH溶液:Al3++3OH-Al(OH)3↓
C.向Na2CO3溶液中通入过量SO2:C+2SO2+H2OCO2+2HS
D.将H2C2O4溶液滴入酸性KMnO4溶液:5C2+2Mn+16H+2Mn2++10CO2↑+8H2O
12.25 ℃时,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是(　　)。
A.无色溶液:Na+、S、Cu2+
B.pH=1的溶液:Ba2+、N、K+
C.能使酚酞变红的溶液:Fe3+、Ca2+、I-
D.水电离的c(H+)=1×10-11mol·L-1的溶液:K+、Al、C
13.(2025广西南宁二模)下列离子方程式书写正确的是(　　)。
A.用醋酸处理水垢中的碳酸钙:CaCO3+2H+Ca2++CO2↑+H2O
B.Fe2+与K3[Fe(CN)6]反应生成蓝色沉淀:K++Fe2++[Fe(CN)6]3-
KFe[Fe(CN)6]↓
C.向NH4HCO3溶液中加入过量的NaOH溶液:HC+OH-C+H2O
D.向AgBr的悬浊液中滴加Na2S溶液:2Ag++S2-Ag2S↓
二、非选择题
14.某澄清溶液中含有下表离子中的一种或多种。
阳离子 Fe2+、Fe3+、Al3+
阴离子 S、C、Si、I-、N
分别取它的水溶液两份进行实验,结果如下:
①向一份溶液中加入过量盐酸,产生气泡,溶液颜色变深,但仍澄清;
②继续向①溶液中加入少许四氯化碳,振荡,静置,下层呈现紫红色,上层溶液呈现黄色;
③向另一份溶液中加入过量氢氧化钠溶液,产生沉淀质量与加入碱液的体积关系如图所示。
根据以上信息,回答下列问题:
(1)原溶液中肯定含有的离子是　　　　　　。
(2)①中生成的气体是　　　　　(填化学符号),它具有的性质是　　　　　　(填字母)。
A.无色无味
B.能被NaOH溶液吸收
C.属于大气污染物
D.难溶于水
(3)①中发生反应的离子方程式有　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)③中沉淀溶解的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
15.某中学化学兴趣小组为了调查当地某湖泊的水质情况,在注入湖泊的3个主要水源的入口处采集水样,并进行了分析,给出了如下实验信息:其中一处水源含有A、B两种物质,一处含有C、D两种物质,一处含有E物质,A、B、C、D、E为五种常见化合物,均由下表中的离子形成:
阳离子 K+、Na+、Cu2+、Al3+
阴离子 S、HC、N、OH-
为了鉴别上述化合物。分别完成以下实验,其结果是:
①将它们溶于水后,D为蓝色溶液,其他均为无色溶液;
②将E溶液滴入C溶液中出现白色沉淀,继续滴加,沉淀溶解;
③进行焰色试验,只有B、C为紫色(透过蓝色钴玻璃);
④在各溶液中加入硝酸钡溶液,再加入过量稀硝酸,A中放出无色气体,C、D中都能产生白色沉淀;
⑤将B、D两溶液混合,未见沉淀或气体生成。
根据上述实验填空:
(1)写出C的化学式:　　　　　　　。
(2)将含1 mol A的溶液与含1 mol E的溶液反应后蒸干,仅得到一种化合物,请写出A与E反应的离子方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)在A溶液中加入少量澄清石灰水,其离子方程式为　　　　　　　　　　　　。
(4)C常用作净水剂,用离子方程式和适当文字说明其净水原理: 　　　　　　。
(5)若向含溶质0.5 mol的C溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液,生成沉淀质量最大为　　　　　 g。
(6)若向一定量溶质C中加入适量氢氧化钠至恰好完全沉淀。过滤,并对沉淀进行洗涤,请写出检验沉淀是否洗涤干净的具体操作过程: 　　　　　　　　　　　　。
16.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如下离子中的若干种:N、Ba2+、Fe2+、Cl-、N、C、S。某同学收集了该地区的雾霾,经必要的预处理后得到试样溶液,设计并完成如下实验:
试回答下列问题:
(1)实验①中加入稀盐酸后,有无色气体A生成,溶液B依然澄清,且溶液中阴离子种类不变,据此可知原溶液中一定不含　　　　　　(填离子符号)。
(2)实验①中发生反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　。
(3)实验②中逐滴加入碳酸氢钠溶液,立即有气泡产生,一段时间后又有沉淀出现,生成沉淀的离子方程式为　　　　　　　　　　　　。
(4)气体F的成分为　　　　　　　　　(填化学式)。
(5)根据实验③现象该同学认为原溶液中一定含有S,有其他同学认为其结论不合理,又进行了后续实验④,最终确认原溶液中含有S,试写出实验④可行的操作方法及现象: 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
参考答案
1.C　解析:将二氧化硫通入酸性高锰酸钾溶液中,反应的离子方程式为5SO2+2Mn+2H2O5S+2Mn2++4H+,A项错误;酸性碘化钾溶液中滴加适量双氧水,反应的离子方程式为2I-+2H++H2O2I2+2H2O,B项错误;将二氧化碳通入碳酸钠溶液中,反应的离子方程式为CO2+C+H2O2HC,C项正确;向NH4HSO3溶液中加入足量的NaOH溶液,反应的离子方程式为N+HS+2OH-NH3·H2O+S+H2O,D项错误。
2.C　解析:用稀硝酸清洗试管壁上的银镜,将银溶解并转化为硝酸银,同时生成一氧化氮气体和水:3Ag+4H++N3Ag++NO↑+2H2O,A项错误;向冷的石灰乳中通入Cl2制漂白粉,发生离子反应,但Ca(OH)2不能拆成离子:Cl2+Ca(OH)2Ca2++Cl-+ClO-+H2O,B项错误;用绿矾处理工业废水中含有的Cr2,Cr元素由+6价降低到+3价,Fe元素由+2价升高到+3价:6Fe2++Cr2+14H+6Fe3++2Cr3++7H2O,C项正确;SO2有还原性,NaClO有氧化性,二者发生氧化还原反应,少量的SO2通入NaClO溶液中,反应生成的次氯酸能够氧化亚硫酸根离子,正确的离子方程式为SO2+ClO-+H2OS+2H++Cl-,D项错误。
3.C　解析:用NaOH溶液吸收少量二氧化硫时发生反应SO2+2OH-S+H2O,A项错误;用Na2O2和水制备少量氧气:2Na2O2+2H2O4Na++4OH-+O2↑,B项错误;用稀硝酸溶解少量Cu粉:3Cu+8H++2N3Cu2++2NO↑+4H2O,D项错误。
4.B　解析:等体积等浓度NH4HCO3溶液与NaOH溶液混合,OH-不足,先与HC反应:HC+OH-H2O+C,A项错误;用盛有NaCl溶液的铝制容器处理变黑的银器,铝、硫化银与氯化钠溶液形成了原电池,发生反应:2Al+3Ag2S+6H2O6Ag+2Al(OH)3↓+3H2S↑,C项错误;用Ca(ClO)2溶液吸收少量SO2:SO2+Ca2++3ClO-+H2O2HClO+CaSO4↓+Cl-,D项错误。
5.B　解析:NH3·H2O为弱电解质,不能拆,正确的离子方程式为Fe3++3NH3·H2OFe(OH)3↓+3N,A项错误。通入少量CO2,CO2与OH-反应生成C,离子方程式为2OH-+CO2C+H2O,B项正确。加入过量澄清石灰水,反应的离子方程式为Al3++4OH-Al+2H2O,C项错误。溶液中含有H+,加入Ba(NO3)2溶液,会将Fe2+氧化为Fe3+,并有BaSO4沉淀生成,反应的离子方程式为3Fe2++4H++N3Fe3++NO↑+2H2O,S+Ba2+BaSO4↓,D项错误。
6.A　解析:PbO2与浓盐酸反应生成PbCl2、Cl2和H2O,HCl为强酸,PbCl2为可溶性盐,均需拆成离子形式,A项正确;方铅矿(PbS)遇CuSO4溶液生成铜蓝(CuS)和PbSO4,铜蓝(CuS)和PbSO4均难溶于水,反应的离子方程式为Cu2+(aq)+S(aq)+PbS(s)CuS(s)+PbSO4(s),B项错误;方铅矿、软锰矿(MnO2)共溶于热盐酸,生成PbC、Mn2+、S和H2O,反应的离子方程式为MnO2+PbS+4H++4Cl-Mn2++PbC+S+2H2O,C项错误;方铅矿(PbS)溶于稀硝酸,生成Pb(NO3)2、NO、S和H2O,Pb(NO3)2为可溶性盐,需拆成离子形式,反应的离子方程式为3PbS+8H++2N3Pb2++3S+2NO↑+4H2O,D项错误。
7.A　解析:A项,四种离子相互不反应,能够大量共存,通入过量H2S后反应的离子方程式为2Fe3++H2S2Fe2++S↓+2H+,A项正确。I-的还原性强于Fe2+,加入少量HI后,反应的离子方程式为8H++6I-+2N3I2+2NO↑+4H2O,B项错误。Fe3+与[Al(OH)4]-发生相互促进的水解反应生成氢氧化铝和氢氧化铁,两者不能大量共存,C项错误。HC与[Al(OH)4]-反应生成C和氢氧化铝,两者不能大量共存,D项错误。
8.C　解析:水滴石穿是碳酸钙和溶解在水中的二氧化碳反应生成可溶性碳酸氢钙,A项正确;次氯酸钠具有强氧化性,碱性条件下,次氯酸钠氧化氢氧化铁生成高铁酸钠,反应中铁元素由+3价变为+6价、氯元素由+1价变为-1价,结合电子守恒,B项正确;碳与二氧化硅反应生成粗硅和一氧化碳,SiO2+2CSi+2CO↑,C项错误;CaSO4固体改良碱性(主要含Na2CO3)土壤,是碳酸钠与硫酸钙反应转化为更难溶的碳酸钙沉淀的过程,D项正确。
9.B　解析:向FeCl3溶液中加入氨水,产生红褐色沉淀,一水合氨是弱电解质,不能拆写成离子:Fe3++3NH3·H2OFe(OH)3↓+3N,A项错误;向甲醛中加入足量新制Cu(OH)2悬浊液,加热,产生砖红色沉淀,甲醛被氧化生成碳酸根:HCHO+4Cu(OH)2+2OH-C+2Cu2O↓+6H2O,B项正确;向饱和Na2CO3溶液中通入CO2,产生白色沉淀:2Na++C+CO2+H2O2NaHCO3↓,C项错误;向Ba(NO3)2溶液中通入SO2,发生氧化还原反应,产生白色沉淀硫酸钡:3Ba2++2N+3SO2+2H2O3BaSO4↓+4H++2NO↑,D项错误。
10.A　解析:Cu2+与NH3形成配离子,Cu2++4NH3[Cu(NH3)4]2+,A项正确;钙离子与二氧化碳是不反应的,B项错误;酸性条件下,硝酸将碘离子氧化为碘单质,故不能大量共存,C项错误;苯酚的酸性强于碳酸氢根,苯酚根离子与碳酸氢根离子不反应,D项错误。
11.C　解析:氯气与冷的氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,不是氯酸钠,A项错误。硫酸铝铵溶液中加入过量的氢氧化钠溶液,Al3+和N都与OH-反应,B项错误。向碳酸钠溶液中通入过量的二氧化硫,反应生成亚硫酸氢钠和二氧化碳,C项正确。草酸不能拆成离子形式,D项错误。
12.B　解析:Cu2+为有色离子,不满足溶液无色的条件,A项不符合题意。pH=1的溶液中存在大量H+,Ba2+、N、K+之间不反应,且都不与H+反应,能够大量共存,B项符合题意。能使酚酞变红的溶液呈碱性,Fe3+与OH-、I-反应而不能大量共存,C项不符合题意。水电离的c(H+)=1×10-11 mol·L-1的溶液中存在大量H+或OH-,H+与Al、C反应而不能大量共存,D项不符合题意。
13.B　解析:醋酸为弱酸,不拆为离子形式,离子方程式为CaCO3+2CH3COOHCa2++2CH3COO-+CO2↑+H2O,A项错误;Fe2+与K3[Fe(CN)6]反应生成蓝色沉淀,反应的离子方程式为K++Fe2++[Fe(CN)6]3-KFe[Fe(CN)6]↓,B项正确;N、HC均能与OH-反应,离子方程式为HC+N+2OH-C+NH3·H2O+H2O,C项错误;向AgBr的悬浊液中滴加Na2S溶液发生沉淀转化,离子方程式为2AgBr(s)+S2-(aq)Ag2S(s)+2Br-(aq),D项错误。
14.答案 (1)Fe2+、Al3+、I-、N
(2)NO　ACD
(3)6I-+2N+8H+3I2+2NO↑+4H2O、3Fe2++N+4H+3Fe3++NO↑+2H2O
(4)Al(OH)3+NaOHNa[Al(OH)4]
解析:①加入过量的盐酸,产生气泡,溶液颜色加深,但溶液仍为澄清,说明原溶液中一定不含有Si;②向①反应后溶液中加入少量CCl4,出现分层,下层为CCl4层,显紫红色,推出该溶液中含有I2,即原溶液中含有I-,Fe3+具有强氧化性,能将I-氧化,因此原溶液中一定不含有Fe3+,N在酸性条件下具有强氧化性,将I-氧化成I2,本身被还原成NO,因此原溶液一定含有N,上层为水层,水层显黄色,则含有Fe3+,即原溶液中含有Fe2+,原溶液中一定不含有C;③根据图像推出原溶液中含有Al3+,溶液中一定不含有S。
(1)根据上述分析,肯定含有的离子是Al3+、Fe2+、I-、N;
(2)①利用N在酸性条件下具有强氧化性,将Fe2+、I-氧化,离子方程式为6I-+2N+8H+3I2+2NO↑+4H2O、3Fe2++N+4H+3Fe3++NO↑+2H2O,即①中产生的气体为NO,NO是一种无色、无味、难溶于水、有毒的气体,不能与NaOH发生反应,故选项ACD项正确;
(4)向溶液中加入NaOH溶液,发生Fe2++2OH-Fe(OH)2↓、Al3++3OH-Al(OH)3↓,Al(OH)3呈两性,继续加入NaOH,发生Al(OH)3+OH-Na[Al(OH)4]。
15.答案 (1)KAl(SO4)2
(2)HC+OH-C+H2O
(3)2HC+Ca2++2OH-CaCO3↓+C+2H2O
(4)Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+,氢氧化铝胶体能吸附水中的悬浮物从而达到净水目的
(5)233
(6)取最后一次洗涤液,向其中加入适量的氯化钡溶液(先加盐酸,再加氯化钡溶液也正确),若无沉淀,则证明沉淀洗涤干净
解析:①将它们溶于水后,D为蓝色溶液,其他均为无色溶液,则D中含有Cu2+;②将E溶液滴入C溶液中出现白色沉淀,继续滴加,沉淀溶解,则C中含有Al3+,E中含有OH-;③进行焰色试验,只有B、C为紫色(透过蓝色钴玻璃),则B、C中含有K+,所以E是NaOH;④在各溶液中加入Ba(NO3)2溶液,再加入过量稀硝酸,A中放出无色气体,则A中含有HC,所以A是NaHCO3,C、D中产生白色沉淀,则C、D中含有S,所以D是CuSO4,C是KAl(SO4)2;⑤将B、D两溶液混合,未见沉淀或气体生成,则B是KNO3。(4)KAl(SO4)2中铝离子为弱碱阳离子,容易水解生成氢氧化铝胶体,氢氧化铝胶体具有吸附悬浮杂质的能力,故离子方程式为Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+;(5)若向含0.5 mol KAl(SO4)2的溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液,生成沉淀质量最大时为硫酸根离子与钡离子恰好完全反应,即生成硫酸钡为1 mol,质量为1 mol×233 g·mol-1=233 g;(6)若向一定量溶质KAl(SO4)2中加入适量氢氧化钠至恰好完全沉淀,过滤,沉淀表面可能吸附有硫酸根离子,检验沉淀是否洗涤干净的具体操作过程为取最后一次洗涤液,向其中加入适量的氯化钡溶液(先加盐酸,再加氯化钡溶液也正确),若无沉淀,则证明沉淀洗涤干净。
16.答案 (1)C
(2)3Fe2++N+4H+3Fe3++NO↑+2H2O
(3)Fe3++3HCFe(OH)3↓+3CO2↑
(4)NH3
(5)向沉淀G中加入足量的稀硝酸,若沉淀部分溶解,则证明原溶液中含有S
解析:(1)实验①中加入稀盐酸后,有无色气体A生成,该气体可能为CO2或NO,由于稀盐酸过量且反应后溶液中阴离子种类不变,则生成的气体为NO,则溶液中一定不存在C,一定含有Fe2+、Cl-、N,且N过量。
(2)实验①中Fe2+与稀硝酸反应生成Fe(NO3)3、NO和H2O,离子方程式为3Fe2++N+4H+3Fe3++NO↑+2H2O。
(3)实验①加入足量稀盐酸,则溶液B中含有过量的H+,逐滴加入NaHCO3溶液时,先发生的反应为H++HCH2O+CO2↑;H+反应完全后,此时溶液B中还含有Fe3+,继续滴加NaHCO3溶液,铁离子与碳酸氢根离子发生相互促进的水解反应生成Fe(OH)3沉淀和CO2气体,离子方程式为Fe3++3HCFe(OH)3↓+3CO2↑。
(4)向溶液D中加入足量Ba(OH)2溶液后生成气体F、沉淀G和溶液H,则气体F为NH3。
(5)由于实验②中NaHCO3溶液足量,则实验③的沉淀G中一定含有BaCO3沉淀,不能确定是否含有BaSO4,需要进行后续实验④,可向沉淀G中加入足量的稀硝酸,若沉淀部分溶解,则证明原溶液中含有S。

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