3.離子反應1.(離子方程式正誤判斷)宏觀辨識與微觀探析是化學學科核心素養之一。下列物質性質實驗對應的反應方程式書寫錯誤的是(B)A.用過量飽和Na2CO3溶液吸收廢氣中的SO2:2CO32-+SO2+H2O===SB.用惰性電極電解氯化鎂溶液:2Cl-+2H2O2OH-+Cl2↑+H2↑C.將少量溴水滴入過量Na2SO3溶液中:Br2+3SO32-+H2O===2Br-+2HSD.將KI溶液滴入稀硫酸酸化的KIO3溶液中:5I-+IO3-+6H+===3I2+3H2.(特定元素離子方程式正誤判斷)硫元素約占地球總質量的1.9%,廣泛分布并循環于地球內部各圈層。硫元素主要以氫化物、硫化物、含氧酸和含氧酸鹽等形式存在,硫的氫化物(H2S、H2S2)均有弱酸性;低價硫易被氧氣氧化。硫在生物圈的演化中扮演了重要角色,在細菌作用下硫元素可發生氧化或還原反應,促進了硫元素在地球各圈層中的循環。下列化學反應的表示正確的是(A)A.二硫化氫與足量燒堿溶液反應:H2S2+2OH-===S22-B.黃鐵礦在細菌作用下轉化為強酸:2FeS2+2H2O+7O22Fe2++4H++4SO4C.用Na2S2O3除去廢水中的氯氣:S2O32-+4Cl2+10OH-===2SO42D.硫化亞鐵除廢水中汞離子:S2-+Hg2+===HgS↓3.(離子共存判斷)在強酸性無色透明溶液中能大量共存的離子組合是(A)A.NH4+、Al3+、SO4B.K+、Na+、AlO2-、C.K+、NH4+、MnO4D.Na+、K+、NO3-、4.(離子方程式正誤判斷)已知幾種弱酸的電離平衡常數數值如表:弱酸HFHClOH2CO3電離平衡常數(25℃)6.3×10-44.0×10-8Ka1=4.5×10-7Ka2=4.7×10-11下列離子方程式書寫正確的是(C)A.F-+HClO===HF+ClO-B.2ClO-+CO2+H2O===CO3C.CO32-+2HF===2F-+CO2D.HCO3-+HClO===ClO-+CO2↑+H5.(離子檢驗)通過下列實驗探究SO2與Fe3+的反應。將過量的SO2通入FeCl3溶液后,將溶液分為3份并進行以下實驗:實驗1:第一份溶液中加入少量KMnO4溶液,溶液紫紅色褪去實驗2:第二份溶液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液,產生藍色沉淀實驗3:第三份溶液中加入稀鹽酸酸化的BaCl2溶液,產生白色沉淀下列說法正確的是(D)A.“實驗1”中使KMnO4溶液褪色的一定是Fe2+B.“實驗2”說明溶液中含有Fe2+,一定不含Fe3+C.“實驗3”中產生的白色沉淀是BaSO3D.SO2與Fe3+反應的離子方程式為2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++SO426.(離子反應的綜合)下列離子在一定條件下能共存,且加入相應試劑后發生反應的離子方程式正確的是(A)選項離子組加入試劑加入試劑后發生反應的離子方程式AFe2+、NO3-、NaHSO43Fe2++NO3-+4H+===3Fe3++NO↑+2HBBa2+、HSO3-、H2SO4Ba2++SO42-===CH+、S2O32-少量NaOHH++OH-===H2ODS2-、CO32-少量FeCl3S2-+2Fe3+===2Fe2++S↓7.(限定條件離子共存)宏觀辨識與微觀探析是化學學科核心素養之一。常溫下,下列各組粒子在指定溶液中能大量共存的是(A)A.0.1mol·L-1碳酸鈉溶液(pH=11)中:AlO2-、Cl-、B.加入苯酚顯紫色的溶液中能大量共存的離子:K+、NH4+、CH3COO-、C.0.1mol·L-1酸性KMnO4溶液中:C2O42-、Fe2+、SOD.常溫下Kwc(H+)=10-13mol·L-1的溶液中:Cl-、Fe2+8.(工業生產應用)自來水廠利用鐵屑及FeCl2溶液處理泄漏的Cl2。下列有關說法不正確的是(D)A.Cl2和水反應的離子方程式為H2O+Cl2HClO+H++Cl-B.吸收泄漏氯氣的離子方程式為2Fe2++Cl2===2Cl-+2Fe3+C.鐵屑的作用是將FeCl3還原為FeCl2,使吸收液獲得再生D.鐵屑耗盡時溶液中可能大量存在Fe2+、Fe3+、ClO-、Cl-9.(限定條件離子共存)制備(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O實驗中需對過濾出產品的母液(pH<1)進行處理。室溫下,分別取母液并向其中加入指定物質,反應后溶液中主要存在的一組離子錯誤的是(C)A.通入過量Cl2:Fe3+、H+、NH4+、Cl-、B.加入少量NaClO溶液:NH4+、Fe3+、H+、SO42-、C.加入過量NaOH溶液:Na+、Fe2+、NH4+、SO4D.加入過量NaClO和NaOH的混合溶液:Na+、SO42-、Cl-、ClO-10.(工業生產流程)一種皂化廢渣含有CaCO3、Ca(OH)2、Mg(OH)2和SiO2,對其進行綜合利用可得到碳酸鎂和輕質碳酸鈣,實現“變廢為寶”。其工藝流程如圖所示,下列說法錯誤的是(A)A.“溶解浸取”時可用稀鹽酸代替氯化銨,且后續流程不變B.“碳化Ⅰ”發生的主要反應為Ca2++2NH3·H2O+CO2===CaCO3↓+2NH4++HC.此工藝中可循環使用NH4Cl和CO2,實現“變廢為寶”D.此工藝不產生有毒有害物質,且有利于實現“碳達峰、碳中和”11.(離子檢驗)某綠色溶液A含有H+、Na+、Mg2+、Fe2+、Cu2+、SO42-、Cl-、CO32-和HCO3-中的若干種。取該溶液進行如下實驗(已知①向溶液中滴加Ba(OH)2溶液,過濾,得到不溶于酸的白色沉淀和綠色濾液B;②取濾液B,先用HNO3酸化,再滴加0.001mol·L-1AgNO3溶液,有白色沉淀生成。下列說法不正確的是(B)A.溶液A中一定存在H+、SO42-B.溶液A中不存在Mg2+、CO32-和HCO3-C.第②步生成的白色沉淀只是AgClD.溶液A中存在Fe2+與Cu2+中的一種或兩種,且可用NaOH溶液判斷12.(限定條件離子共存)向硫酸鋁銨[NH4Al(SO4)2]溶液中逐滴加入NaOH溶液,其生成沉淀的質量與加入NaOH溶液體積的關系如圖所示,下列離子組能夠在相應溶液中大量共存的是(D)A.a點:Ca2+、Fe2+、NO3-、B.b點:Na+、K+、SO42-C.c點:Cu2+、NH4+、OH-、D.d點:K+、Na+、S2-、CO3.離子反應1.B用過量飽和Na2CO3溶液吸收廢氣中的SO2,對應的離子方程式為2CO32-+SO2+H2O===SO32-+2HCO3-,A正確;用惰性電極電解氯化鎂溶液:2Cl-+2H2O+Mg2+Mg(OH)2↓+Cl2↑+H2↑,B錯誤;將少量溴水滴入過量Na2SO3溶液中,對應的離子方程式為Br2+3SO32-+H2O===2Br-+2HSO3-+SO42-,C正確;3I2+3H2O,D正確。2.A二硫化氫為弱酸,與足量燒堿溶液反應:H2S2+2OH-===S22-+2H2O,A正確;Fe2+能被O2氧化為Fe3+,離子方程式:4FeS2+2H2O+15O24Fe3++4H++8SO42-,B錯誤;Na2S2O3還原性較強,在溶液中易被氯氣氧化成SO42-,Cl2被還原為Cl-,則根據電子守恒、原子守恒和電荷守恒,離子方程式:S2O+8Cl-+10H+,C錯誤;FeS難溶于水,離子方程式:FeS+Hg2+===HgS+Fe2+,D錯誤。3.ANH4+、Al3+、SO42-、NO3-四種離子之間不發生反應,也不和H+反應,可以大量共存,故A選;AlO2-和H+反應會生成Al(OH)3沉淀,不能大量共存,故B不選;MnO4-有顏色,與題目要求不相符,故C不選;HS4.C據表中電離平衡常數數值可知電離能力:HF>H2CO3>HClO>HCO3-。酸性:HF>HClO,該反應不能發生,A項錯誤;電離出H+能力:H2CO3>HClO>HCO3-,所以CO32-可與HClO反應,生成ClO-和HCO3-,B項錯誤;酸性:HF>H2CO3,離子方程式:CO32-+2HF===2F-+CO2↑+H2O可以發生,C項正確;酸性:H2CO5.D二氧化硫能與高錳酸鉀發生氧化還原反應使高錳酸鉀溶液褪色,故實驗1:第一份溶液中加入少量KMnO4溶液,溶液紫紅色褪去,不一定是Fe2+,選項A錯誤;第二份溶液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液,產生藍色沉淀,說明該溶液中含有Fe2+,但不能確定是否含有Fe3+,選項B錯誤;第三份溶液中加入用稀鹽酸酸化的BaCl2,產生白色沉淀,說明有SO42-生成,產生的白色沉淀是BaSO4,選項C錯誤;根據實驗現象可知,具有還原性的SO2與具有氧化性的FeCl3發生氧化還原反應,根據質量守恒和電子轉移守恒,SO2與FeCl3溶液反應的離子方程式為2Fe3++SO2+2H2Fe2++4H++SO42-,6.AFe2+、NO3-、K+能大量共存,加入NaHSO4后,Fe2+、NO3-、H+發生氧化還原反應,生成Fe3+、NO等,離子方程式為3Fe2++NO3-+4H+===3Fe3++NO↑+2H2O,故A正確;Ba2+、HSO3-、Cl-在溶液中能大量共存,加入H2SO4后,除有BaSO4沉淀生成外,還發生反應HSO3-+H+===H2O+SO2↑,故B錯誤;在溶液中,H+、S2O32-能發生氧化還原反應2H++S2O32-===S↓+SO2↑+H2O,故C錯誤;S2-、CO32-、Fe3+混合后,S2-與Fe3+發生氧化還原反應生成Fe7.ANa2CO3和題給的三種離子均不會反應,且三種離子之間也互不反應,故各離子可以大量共存,A正確;加入苯酚顯紫色的溶液中有鐵離子,鐵離子和硫離子之間會發生氧化還原反應,生成亞鐵離子和硫單質,故二者不能大量共存,B錯誤;草酸根離子、亞鐵離子、溴離子均能和酸性高錳酸鉀溶液發生反應,故不能大量共存,C錯誤;常溫下Kwc(H+)=10-13mol·L-1的溶液中,氫離子的濃度為0.1mol·L-1,溶液中還有硝酸根離子8.D溶于水的Cl2部分與水反應生成HCl和HClO,該反應是可逆反應,HClO是弱酸,A正確;泄漏的Cl2被FeCl2溶液吸收,反應生成FeCl3,離子方程式為2Fe2++Cl2===2Cl-+2Fe3+,B正確;吸收Cl2后FeCl2轉化為FeCl3,鐵屑可將FeCl3還原為FeCl2,使吸收液獲得再生,C正確;Fe2+具有還原性,ClO-具有較強氧化性,二者發生氧化還原反應,不能大量共存,D錯誤。9.C制備(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O實驗中濾出產品的母液為飽和溶液,溶液中有NH4+、Fe2+、SO42-,此時溶液pH<1,說明溶液中還有H+。通入過量Cl2,Cl2具有強氧化性,能將Fe2+全部氧化成Fe3+,同時得到Cl-,其余離子未參與離子反應,仍然存在,故A正確;加入少量NaClO溶液,ClO-在酸性條件下,能將Fe2+氧化成Fe3+,同時得到Cl-,ClO-由于量少被反應完溶液中不存在,其余離子未參與離子反應,仍然存在,故B正確;加入過量NaOH溶液,則Fe2+與OH-反應生成氫氧化亞鐵,NH4+與OH-反應生成一水合氨,則NH4+、Fe2+不存在,故C錯誤;加入過量NaClO和NaOH的混合溶液,ClO-能將Fe2+氧化成Fe3+,ClO-被還原為Cl-,H+被中和,NH4+與OH-反應生成一水合氨,Fe3+與OH-生成氫氧化鐵沉淀,溶液中還有過量的ClO-10.A“溶解浸取”時浸取液為氯化銨溶液,利用其水解產生的H+對皂化廢渣進行溶浸。聯系后續流程可知,CaCO3、Ca(OH)2被溶浸為Ca2+進入濾液,而Mg(OH)2不反應,和SiO2一起進入濾渣,濾液經過碳化Ⅰ得到CaCO3,濾渣經碳化Ⅱ得到碳酸氫鎂溶液,過濾除去SiO2,碳酸氫鎂熱解得到碳酸鎂。若使用稀鹽酸代替氯化銨溶液,會將濾渣中的Mg(OH)2全部溶解,后續需要將氯化鈣和氯化鎂分離,流程會發生改變,A選項錯誤;“碳化Ⅰ”是將濾液中的Ca2+轉化為碳酸鈣,發生的主要反應為Ca2++2NH3·H2O+CO2===CaCO3↓+2NH4++H2O,B選項正確;碳酸氫鎂熱解產生的CO2可以在碳化步驟中循環利用,“碳化Ⅰ”中產生的氯化銨可在溶解浸取中循環利用,C選項正確;此工藝中不產生有毒有害物質,且消耗了CO2,有利于實現“碳達峰、碳中和11.B溶液呈綠色,則一定含有Fe2+與Cu2+中的一種或兩種,能與Fe2+、Cu2+反應的CO32-和HCO3-不能大量存在;①向溶液中滴加Ba(OH)2溶液,過濾,得到不溶于酸的白色沉淀,則溶液中含有SO42-,還有綠色濾液B,則溶液中含有H+,氫氧化鋇不足,則不能確定是否含有Mg2+;②取濾液B,先用HNO3酸化,再滴加0.001mol·L-1AgNO3溶液,有白色沉淀生成,則溶液中一定存在Cl-,不能確定Na+是否存在。由以上分析可知溶液A中一定存在H+、SO42-和Cl-,故A正確;反應①得到綠色濾液,說明溶液呈酸性,氫氧化鋇不足,則不能確定是否含有Mg2+,故B錯誤;濾液B先用HNO3酸化,再加入硝酸銀溶液,則第②步生成的白色沉淀只是AgCl,故C正確;如含有亞鐵離子,加入氫氧化鈉溶液,先生成白色絮狀沉淀,迅速變為灰綠色,最終變為紅褐色,12.D硫酸鋁銨溶液中滴加NaOH溶液,