第一部分专题五离子共存离子方程式

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[限时规范训练]单独成册1.(2019·陕西咸阳模拟)室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是()A.能使甲基橙变为橙色的溶液:Na+、NH+4、CO2-3、Cl-B.能使淀粉碘化钾试纸显蓝色的溶液:K+、SO2-4、S2-、Cl-C.0.1mol·L-1KOH溶液中:S2-、Na+、SO2-3、NO-3D.常温下,cH+cOH-=1.0×1012的溶液:Fe2+、Mg2+、NO-3、Cl-解析:能使甲基橙变为橙色的溶液,显酸性,不能大量存在CO2-3,故A不符合题意;能使淀粉碘化钾试纸显蓝色的溶液,具有氧化性,不能存在还原性S2-,故B不符合题意;碱溶液中C项离子之间不反应,可大量共存,故C符合题意;常温下,cH+cOH-=1.0×1012的溶液显酸性,Fe2+、H+、NO-3发生氧化还原反应,不能大量共存,故D不符合题意。答案:C2.含有下列各组离子的溶液中通入(或加入)过量的某种物质后仍能大量共存的是()A.H+、Ba2+、Fe3+、NO-3,通入SO2气体B.Na+、Cl-、K+,通入CO2气体C.AlO-2、Na+、Br-、SO2-4,通入CO2气体D.HCO-3、Na+、I-、HS-,加入AlCl3溶液解析:A组离子之间不反应,能大量共存,但通入的SO2气体与Fe3+(或H+、NO-3)发生氧化还原反应,不能大量共存;B组离子之间不反应,能大量共存,且通入CO2气体仍不反应,能大量共存;C组离子之间不反应,能大量共存,但通入的CO2气体与AlO-2反应生成沉淀,不能大量共存;D组离子之间不反应,能大量共存,但加入的AlCl3溶液与HCO-3(或HS-)发生相互促进的水解反应,不能大量共存。答案:B3.下列各组中离子能大量共存,且当加入试剂后反应的离子方程式书写正确的是()选项离子组加入试剂发生反应的离子方程式ACa2+、Na+、CO2-3盐酸CO2-3+2H+===CO2↑+H2OBK+、NH3·H2O、CO2-3通入少量CO22OH-+CO2===CO2-3+H2OCH+、Fe2+、SO2-4Ba(NO3)2溶液SO2-4+Ba2+===BaSO4↓DNa+、Al3+、Cl-少量澄清石灰水Al3++3OH-===Al(OH)3↓解析:A项,Ca2+与CO2-3不能大量共存;B项,K+、NH3·H2O、CO2-3能够大量共存,加少量二氧化碳后反应的离子方程式为2NH3·H2O+CO2===2NH+4+H2O+CO2-3,错误;C项,H+和NO-3大量共存时有氧化性,能够氧化Fe2+,发生反应的离子方程式错误;D项,Na+、Al3+、Cl-能大量共存,加少量的澄清石灰水反应的离子方程式正确。答案:D4.(2019·黑龙江大庆模拟)下列解释事实的方程式正确的是()A.向Ba(OH)2溶液中逐滴加入NH4HSO4溶液至刚好沉淀完全:Ba2++OH-+H++SO2-4===BaSO4↓+H2OB.测得0.1mol/L明矾水溶液pH7的原因是:Al3++3H2OAl(OH)3+3H+C.用MgCl2溶液做导电实验,灯泡发光:MgCl2=====通电Mg2++2Cl-D.硫酸酸化的淀粉碘化钾溶液在空气中变蓝:2I-+4H++O2===I2+2H2O解析:A.向Ba(OH)2溶液中逐滴加入NH4HSO4溶液至刚好沉淀完全的离子反应为Ba2++2OH-+NH+4+H++SO2-4===BaSO4↓+H2O+NH3·H2O,故A错误;B.测得0.1mol/L明矾水溶液pH7的原因是,离子方程式:Al3++3H2OAl(OH)3+3H+,故B正确;C.用MgCl2溶液作导电实验,灯泡发光,离子方程式:2H2O+Mg2++2Cl-=====通电Mg(OH)2↓+H2↑+Cl2↑,故C错误;D.碘离子不稳定,易被氧气氧化生成碘,碘遇淀粉试液变蓝色,离子方程式为4I-+O2+4H+===2I2+2H2O,故D错误。答案:B5.向等物质的量浓度的NaOH和Na2CO3的混合溶液中加入稀盐酸,下列离子方程式与事实不符的是()A.OH-+CO2-3+2H+===HCO-3+H2OB.2OH-+CO2-3+3H+===HCO-3+2H2OC.2OH-+CO2-3+4H+===CO2↑+3H2OD.OH-+CO2-3+3H+===CO2↑+2H2O解析:A.当氢氧化钠和碳酸钠的物质的量各为1mol时,盐酸物质的量大于1mol小于等于2mol时,先发生反应:OH-+H+===H2O,然后发生CO2-3+H+===HCO-3,将两个方程式相加得OH-+CO2-3+2H+===HCO-3+H2O,故A正确;B.当氢氧化钠和碳酸钠的物质的量各为2mol时,盐酸物质的量大于3mol小于等于4mol时,先发生反应:2OH-+2H+===2H2O,然后发生CO2-3+H+===HCO-3,将两个方程式相加得2OH-+CO2-3+3H+===HCO-3+2H2O,故B正确;C.当氢氧化钠和碳酸钠的物质的量各为2mol时,盐酸物质的量为4mol时,先发生反应:2OH-+2H+===2H2O,然后发生2CO2-3+2H+===2HCO-3,将两个方程式相加得OH-+CO2-3+2H+===HCO-3+H2O,故C错误;D.当NaOH和Na2CO3的物质的量都为1mol,加入盐酸物质的量大于2mol时,先发生反应:OH-+H+===H2O,1mol氢氧化钠消耗1mol盐酸,再发生反应CO2-3+2H+===CO2↑+H2O,将两个方程式相加得OH-+CO2-3+3H+===CO2↑+2H2O,故D正确。答案:C6.利用硫酸渣(主要含Fe2O3、FeO,杂质为Al2O3和SiO2等)生产铁基颜料铁黄(FeOOH)的制备流程如下:(1)“酸溶”时,Fe2O3与硫酸反应的化学方程式为__________________________________________________________________。(2)滤渣Ⅰ的主要成分是FeS2、S和________(填化学式);Fe3+被FeS2还原的离子方程式为______________________________________________。(3)“氧化”中,生成FeOOH的离子方程式为_____________________________。(4)滤液Ⅱ中溶质是Al2(SO4)3和______________(填化学式);“洗涤”时,检验铁黄表面已洗涤干净的操作是_________________________________。解析:(2)硫酸渣加硫酸酸溶,得Fe3+、Fe2+、Al3+的溶液,加FeS2还原Fe3+,SiO2不溶于酸,滤渣Ⅰ中还有SiO2。反应物为Fe3+、FeS2(硫显-1价,铁显+2价),生成物有Fe2+(Fe3+被还原为Fe2+)、S(滤渣Ⅰ成分之一),根据得失电子守恒配平。(3)滤液Ⅰ中主要含Fe2+、Al3+,加空气氧化Fe2+为Fe3+,加氨水调节pH至3~4,沉淀Fe3+。反应物为Fe2+、O2、NH3·H2O,生成物有FeOOH、NH+4,根据电子守恒有4Fe2++NH3·H2O+O2―→4FeOOH↓+NH+4,根据电荷守恒配NH+4:4Fe2++8NH3·H2O+O2―→4FeOOH↓+8NH+4,根据原子守恒补水。(4)由(3)中反应可判断滤液Ⅱ中溶质为Al2(SO4)3、(NH4)2SO4。由滤液Ⅱ成分可知铁黄表面可溶性杂质是Al2(SO4)3、(NH4)2SO4,若洗涤干净,则洗涤液中无SO2-4。答案:(1)Fe2O3+3H2SO4===Fe2(SO4)3+3H2O(2)SiO22Fe3++FeS2===3Fe2++2S(3)4Fe2++8NH3·H2O+O2===4FeOOH↓+8NH+4+2H2O(4)(NH4)2SO4取最后一次洗涤液,先加入稀盐酸酸化,再加入BaCl2溶液,若无白色沉淀,说明已洗涤干净7.(1)AgNO3在光照条件下易分解,生成Ag和红棕色气体等物质,其光照分解反应的化学方程式为______________________________________。(2)氢能是一种极具发展潜力的清洁能源,以太阳能为热源,热化学硫碘循环分解水是一种高效、无污染的制氢方法。其反应过程如图所示:反应Ⅰ的离子方程式为____________________________________。(3)当用CaSO3水悬浮液吸收经O3预处理的烟气时,清液(pH约为8)中SO2-3将NO2转化为NO-2,其离子方程式为__________________________________。(4)CuSO4溶液能用作P4中毒的解毒剂,反应可生成P的最高价含氧酸和铜,该反应的离子方程式为___________________________________。(5)H3PO2的工业制法:将白磷(P4)与Ba(OH)2溶液反应生成PH3气体和Ba(H2PO2)2,后者再与H2SO4反应。写出白磷与Ba(OH)2溶液反应的化学方程式:_________________________________________________________。(6)常温下利用Fe2+、Fe3+的相互转化,可将SO2转化为SO2-4从而实现SO2的处理(总反应为2SO2+O2+2H2O===2H2SO4)。已知含SO2的废气通入含Fe2+、Fe3+的溶液时,其中一个反应的离子方程式为4Fe2++O2+4H+===4Fe3++2H2O,则另一反应的离子方程式为______________________________________。解析:(1)由已知AgNO3在光照条件下易分解,生成Ag和红棕色气体等物质,可推测红棕色气体为NO2,根据得失电子守恒和原子守恒,反应中还有氧气生成,故化学方程式为2AgNO3=====光照2Ag+2NO2↑+O2↑。(2)由转化关系图可得反应Ⅰ:SO2、I2与H2O反应生成H2SO4和HI,故离子方程式为SO2+I2+2H2O===SO2-4+2I-+4H+。(3)由已知,SO2-3在碱性条件下将NO2还原为NO-2,本身被氧化为SO2-4,离子方程式为SO2-3+2NO2+2OH-===SO2-4+2NO-2+H2O。(4)由已知可得CuSO4溶液与P4反应生成H3PO4和铜,根据原子守恒,水参与反应,还生成硫酸,离子方程式为10Cu2++P4+16H2O===4H3PO4+10Cu+20H+。(5)白磷(P4)与Ba(OH)2溶液反应生成PH3气体和Ba(H2PO2)2,根据原子守恒,还有水做反应物,离子方程式为2P4+6OH-+6H2O===6H2PO-2+2PH3↑。(6)由题意,一个反应生成Fe3+,Fe3+在水溶液中氧化SO2,生成Fe2+和硫酸,离子方程式为2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++SO2-4+4H+。答案:(1)2AgNO3=====光照2Ag+2NO2↑+O2↑(2)SO2+I2+2H2O===SO2-4+2I+4H+(3)SO2-3+2NO2+2OH-===SO2-4+2NO-2+H2O(4)10Cu2++P4+16H2O===4H3PO4+10Cu+20H+(5)2P4+6OH-+6H2O===6H2PO-2+2PH3↑(6)2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++SO2-4+4H+

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