【化学】高考化学离子反应解题技巧分析及练习题(含答案)一、高中化学离子反应1.某校化学兴趣小组用如图所示过程除去AlCl3溶液中含有的Mg2+、K+杂质离子并尽可能减少AlCl3的损失。
,下列说法正确的是( )A.NaOH溶液可以用氨水来代替B.溶液a中含有Al3+、K+、Cl-、Na+、OH-C.溶液b中只含有NaClD.向溶液a中滴加盐酸需控制溶液的pH【答案】D【解析】【分析】【详解】A.用氨水,则Mg2+、Al3+均转化为沉淀,不能分离,则不能用氨水代替NaOH,A错误;B.Al3+与过量NaOH反应,溶液a中含AlO2-、K+、Cl-、Na+、OH-,B错误;C.K+、Cl-、Na+在整个过程中不参加反应,则溶液b中含KCl、NaCl,C错误;D.因氢氧化铝能溶于盐酸,则向溶液a中滴加盐酸需控制溶液的pH,D正确;答案选D。
【点睛】本题考查混合物分离、提纯实验方案的设计,为高频考点,把握实验流程中发生的反应为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意氢氧化铝的两性。
2.某白色粉末由两种物质组成,为鉴别其成分进行如下实验:①取少量样品加入足量水仍有部分固体未溶解;再加入足量稀盐酸,有气泡产生,固体全部溶解;②取少量样品加入足量稀硫酸有气泡产生,振荡后仍有固体存在。
该白色粉末可能为A.NaHCO3、Al(OH)3B.AgCl、NaHCO3C.Na2SO3、BaCO3D.Na2CO3、CuSO4【答案】C【解析】【详解】A. NaHCO3、Al(OH)3中加入足量稀硫酸有气泡产生,生成硫酸钠、硫酸铝、二氧化碳和水,最终无固体存在,A 项错误;B .AgCl 不溶于酸,固体不能全部溶解,B 项错误;C .亚硫酸钠和碳酸钡溶于水,碳酸钡不溶于水使部分固体不溶解,加入稀盐酸,碳酸钡与盐酸反应生成氯化钡、二氧化碳和水,固体全部溶解,再将样品加入足量稀硫酸,稀硫酸和碳酸钡反应生成硫酸钡沉淀和二氧化碳和水,符合题意,C 项正确;D . Na 2CO 3、CuSO 4中加热足量稀硫酸,振荡后无固体存在,D 项错误; 答案选C 。
3.向含有FeBr 2溶液中通入一定量的Cl 2(还原性:Fe 2+>Br -),表示该反应的离子方程式肯定错误的是( ) A .2Fe 2++Cl 2=2Fe 3++2Cl -B .10Fe 2++2Br -+6Cl 2=10Fe 3++Br 2+12Cl -C .2Br -+Cl 2=Br 2+2Cl -D .2Fe 2++4Br -+3Cl 2=2Br 2+2Fe 3++6Cl - 【答案】C 【解析】 【分析】还原性:Fe 2+>Br -,则向含有FeBr 2溶液中通入一定量的Cl 2时,氯气先与Fe 2+反应,后与Br -反应。
【详解】A .当通入少量的氯气时,氯气只与亚铁离子反应,其反应的离子方程式为2Fe 2++Cl 2=2Fe 3++2Cl -,故A 正确;B .当溴化亚铁与氯气5:3反应时,其反应的离子方程式为10Fe 2++2Br -+6Cl 2=10Fe 3++Br 2+12Cl -,故B 正确;C .由分析可知,氯气先与亚铁离子反应,所以离子方程式中一定有亚铁离子参与,故C 错误;D .当通入过量氯气时,氯气能将亚铁离子和溴离子都氧化,反应的离子方程式为2Fe 2++4Br -+3Cl 2=2Br 2+2Fe 3++6Cl -,故D 正确; 综上所述,答案为C 。
4.下列离子方程式中正确的是A .向 CH 2BrCOOH 中加入足量的氢氧化钠溶液并加热:Δ--222CH BrCOOH +OH CH BrCOO +H O −−→B .用氢氧化钠溶液除去铝片表面的氧化膜:Al 3++4OH -→AlO 2-+2H 2OC .次氯酸钠溶液中通入少量的CO 2气体:ClO -+CO 2+H 2O→HClO+HCO 3-D .等体积、等浓度的Ca (HCO )2溶液和NaOH 溶液混合:2+2--2-3332Ca +2HCO +2OH CaCO +CO +2H O →↓【答案】C【解析】【分析】【详解】A.向CH2BrCOOH中加入足量的氢氧化钠溶液并加热,羧基和氢氧化钠发生中和反应,溴原子在碱中发生水解反应,反应的化学方程式为:CH2BrCOOH+2OH-CH2(OH)COO-+H2O,A选项错误;B.用氢氧化钠溶液除去铝片表面的氧化膜,氧化膜的成分为氧化铝,反应的离子方程式为:Al2O3+2OH-===2AlO2-+H2O,B选项错误;C.次氯酸钠溶液中通入少量的CO2气体,次氯酸的酸性大于碳酸氢根,则次氯酸钠与二氧化碳反应生成碳酸氢根,反应的方程式为:ClO-+CO2+H2O→HClO+HCO3-,C选项正确;D.等体积、等浓度的Ca(HCO)2溶液和NaOH溶液反应,Ca2+和OH-为1:1,正确的离子反应方程式为Ca2++HCO3-+OH-===CaCO3↓+H2O,D选项错误;答案选C。
【点睛】判断离子反应方程式的正误,关键在于抓住离子反应方程式是否符合客观事实、化学式的拆分是否准确、是否遵循质量守恒和电荷守恒、氧化还原反应中得失电子是否守恒等。
5.现有一混合物的水溶液,可能含有以下离子中的几种:K+、NH4+、Cl-、Mg2+、Ba2+、CO32-、SO42-,现取三份各100 mL溶液进行如下实验:第一份加入AgNO3溶液有沉淀产生;第二份加足量NaOH溶液加热后,收集到0.08 mol气体;第三份加足量BaCl2溶液后,得到干燥沉淀12.54 g,经足量盐酸洗涤、干燥后,沉淀质量为4.66 g。
以下结论正确的是()A.该混合液中一定含有:K+、NH4+、CO32-、SO42-,可能含Cl-B.该混合液中一定含有:NH4+、CO32-、SO42-,可能含K+、Cl-C.该混合液中一定含有:NH4+、CO32-、SO42-,可能含Mg2+、K+、Cl-D.该混合液中一定含有:NH4+、SO42-,可能含Mg2+、K+、Cl-【答案】A【解析】【分析】【详解】第一份:第一份加入AgNO3,溶液有沉淀产生,说明溶液中可能存在:Cl−、CO32−、SO42−;第二份:加足量NaOH溶液加热后生成的0.08mol气体为氨气,则溶液中一定含有NH4+,且物质的量为0.08mol;第三份:能够与氯化钡生成白色沉淀的为碳酸根离子或硫酸根离子,根据题中信息可知4.66g为硫酸钡,12.54g为硫酸钡和碳酸钡的混合物,因此一定不存在Mg2+、Ba2+。
()2444.66gn BaSO=n SO==0.02mol233g/mol()-,碳酸钡的物质的量为:12.54g-4.66g =0.04mol 197g/mol();再根据电荷守恒,正电荷为:n (+)=n (NH 4+)=0.08mol ;负电荷:n (-)=2n (CO 32−)+2n (SO 42−)=0.12mol ,故一定有K +,至少0.04mol ;根据以上分析可知,溶液中一定存在:K +、NH 4+、CO 32−、SO 42−,可能含有Cl −,若存在氯离子,钾离子的物质的量大于0.04mol ;若不存在氯离子,钾离子的物质的量为0.04mol ,所以A 正确。
故答案选:A 。
【点睛】离子推断问题有定量计算时可根据电荷守恒,得出是否存在某些离子。
6.常温下,有c (H +)=0.1mol/L 的某溶液中可能有Na +、Fe 3+、Fe 2+、I ﹣、Cl ﹣、CO 32﹣中的某几种,现取100mL 该溶液进行如下实验:已知氧化性Fe 3+>I 2,根据实验结果,下列判断正确的是( )A .Fe 3+、I ﹣、Cl ﹣三种离子一定存在B .不能确定Na +和Cl ﹣是否存在,CO 32﹣一定不存在C .Fe 3+与Fe 2+至少有一种D .该溶液中c (Cl ﹣)≥0.3mol•L -1 【答案】D 【解析】 【分析】溶液中已经含有0.1mol/L 的H +,所以与其不能大量共存的23CO -一定不存在;由于加入适量Cl 2的四氯化碳溶液后下层出现了紫色,说明有碘单质生成,那么原溶液中一定含有I -;由于氧化性Fe 3+>I 2,所以I -会被Fe 3+氧化,所以原溶液中一定不会存在Fe 3+;根据I 2的质量为2.54g 可知,100mL 的原溶液含有I -0.02mol ,所以原溶液中(I )0.2mol/L c -=;对分液后的水层加入足量的氢氧化钠会生成沉淀,所以原溶液中一定有Fe 2+,那么1.60g 固体即Fe 2O 3,所以100mL 原溶液中,Fe 2+的量为0.02mol ,即原溶液中2(Fe )=0.2mol/L c +;由于第一步中加入的Cl 2会转变为Cl -,所以不能通过生成AgCl 白色沉淀证明原溶液中含有Cl -;通过上述分析,原溶液中(H )=0.1mol/L c +,(I )0.2mol/L c -=,2(Fe )=0.2mol/L c +,电荷并不守恒,所以原溶液中一定还含有Cl -,由于上述检验过程并未证明溶液中一定不含Na +,所以(Cl )0.3mol/L c -≥;当(Cl )=0.3mol/L c -,溶液中不含Na +,当(Cl )0.3mol/L c ->,溶液中一定有Na +。
【详解】A .通过分析可知,溶液中一定不含Fe 3+,A 项错误;CO-;原溶液中一定还含有Cl-,且当B.通过分析可知,原溶液中一定不含23c->,溶液中一定有Na+,B项错c-,溶液中不含Na+,当(Cl)0.3mol/L(Cl)=0.3mol/L误;C.通过分析可知,溶液中含Fe2+,不含Fe3+,C项错误;c-≥,D项正确;D.通过分析可知,溶液中一定含有Cl-,且(Cl)0.3mol/L答案选D。
【点睛】离子推断的问题,可以通过四个原则进行分析:肯定原则,指的是,由题干中给出的检验现象等信息判定某离子一定存在;互斥原则,指的是,在某离子一定存在的前提下,与之不能大量共存的离子,一定不能存在于溶液中;进出原则,指的是,在设计实验检验溶液中存在的离子时,前面步骤加入的试剂是否会对后面的检验造成干扰;电中性原则,指的是,若题干中有给出沉淀质量,气体体积等信息,那么要对溶液中一定存在的离子是否符合电荷守恒进行验证。
7.下列离子方程式中,正确的是A.大理石溶解于醋酸 CaCO3+ 2H+= Ca2++ CO2↑+ H2OB.澄清石灰水中加入CuSO4溶液混合 2OH-+ Cu2+= Cu(OH)2↓C.NaHSO4溶液和Na2CO3溶液混合 2H++CO32-==CO2↑+ H2OD.NaHSO4溶液中加入Ba(OH)2:Ba2++ SO42-= BaSO4↓【答案】C【解析】【分析】【详解】A.醋酸是弱酸,必须写化学式,正确的离子方程式为CaCO3+ 2CH3COOH= Ca2++2CH3COO-+CO2↑+ H2O,选项A错误;B.生成的硫酸钙是微溶物,离子方程式中也应体现出硫酸钙的生成,选项B错误;C.硫酸氢钠为强酸的酸式盐,全部电离,选项C正确;D.反应的离子方程式应为:Ba2++OH-+H++SO42-=BaSO4↓+H2O,选项D错误。