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课时素养评价四离子反应(30分钟50分)一、选择题(本题包括4小题,每小题5分,共20分)1.离子方程式BaCO3+2H+CO2↑+H2O+Ba2+中H+不能代表的物质是()①HCl②H2SO4③HNO3④NaHSO4⑤CH3COOHA.①③B.①④⑤C.②④⑤D.①⑤【解析】选C。H2SO4和NaHSO4中电离出的S能与Ba2+形成BaSO4沉淀;CH3COOH为弱酸,不能写成离子形式,故②④⑤三项不能用该离子方程式表示。【补偿训练】离子方程式C+2H+CO2↑+H2O表示()A.碳酸盐与盐酸之间的反应B.一切碳酸盐与一切酸之间的反应C.可溶性碳酸盐与强酸之间的反应D.可溶性碳酸盐与一切酸之间的反应【解析】选C。C只代表可溶性的碳酸盐,从此点分析选项A和B都是不正确的;H+只代表强酸而不是一切酸(如弱酸H2S、HF、CH3COOH等均不能用H+表示)。2.化学中微粒之间因为发生反应而“水火不容”。下列各组离子能在溶液中大量共存的是()A.Na+、Mg2+、Cl-、OH-B.H+、Ca2+、C、NC.Cu2+、K+、S、ND.Na+、HC、OH-、Ca2+【解析】选C。溶液中的离子能否大量共存,关键是看离子间能否发生反应。A项,Mg2++2OH-Mg(OH)2↓;B项,2H++CH2O+CO2↑,Ca2++CCaCO3↓;C项,离子相互之间不会发生反应;D项,HC+OH-H2O+C,Ca2++CCaCO3↓,另外Ca(OH)2为微溶。3.(2019·武汉高一检测)下列反应的离子方程式中正确的是()A.铜片插入硝酸银溶液中:Cu+Ag+Cu2++AgB.氢氧化钡溶液与稀硫酸混合:Ba2++OH-+H++SBaSO4↓+H2OC.石灰乳与Na2CO3溶液混合:Ca2++CCaCO3↓D.碳酸钙溶于稀盐酸中:CaCO3+2H+Ca2++H2O+CO2↑【解析】选D。A项中方程式两端电荷数不相等,应写成Cu+2Ag+Cu2++2Ag;B项违背约简原则,在方程式中绝对不能只约简部分物质前面的化学计量数,该反应方程式只约简了OH-、H+及水的化学计量数,显然不正确,应为Ba2++2OH-+2H++SBaSO4↓+2H2O;C项中石灰乳应写化学式不能拆;D项正确。4.(2019·全国卷Ⅲ)离子交换法净化水过程如图所示。下列说法中错误的是()A.经过阳离子交换树脂后,水中阳离子的总数不变B.水中的N、S、Cl-通过阴离子树脂后被除去C.通过净化处理后,水的导电性降低D.阴离子树脂填充段存在反应H++OH-H2O【解析】选A。本题为信息题,注意从题目信息中提取有用信息。根据示意图,水经过阳离子交换树脂后,Ca2+、Na+、Mg2+均被H+交换,因为Ca2+、Mg2+是+2价阳离子,H+是+1价阳离子,根据电荷守恒与Ca2+、Mg2+交换的H+数目应为Ca2+、Mg2+总数的2倍,因此水中阳离子总数增加,A错误。根据示意图,N、S、Cl-经过阴离子交换树脂后被OH-替换,B正确。水经过净化后溶液中离子浓度减小,水的导电性降低,纯水几乎不导电,C正确。经过阳离子交换树脂后溶液中的阳离子全部是H+,经过阴离子交换树脂后溶液中的阴离子被OH-替换,所以在阴离子树脂填充段存在反应H++OH-H2O,D正确。二、非选择题(本题包括1小题,共10分)5.(2019·临沂高一检测)用一种试剂除去下列物质中的杂质(括号内物质为杂质,所用试剂均为适量),写出所加的试剂及有关反应的离子方程式。(1)FeSO4溶液(CuSO4):所加试剂:___________________,离子方程式:______________________。(2)Cu(Mg):所加试剂:________,离子方程式:_________________________。(3)CO(CO2):所加试剂:______________________,离子方程式:_______________________。【解析】(1)Fe比Cu活泼,因此可向含CuSO4杂质的FeSO4溶液中加入铁粉置换出铜,然后过滤即可,发生的离子反应为Fe+Cu2+Cu+Fe2+。(2)Mg是活泼金属,能与盐酸(或硫酸)反应,而Cu是不活泼金属,不与盐酸(或硫酸)反应,故可加入稀盐酸(或稀硫酸)除去Cu中的Mg,发生的离子反应为Mg+2H+Mg2++H2↑。(3)CO2能与NaOH溶液反应,而CO不与NaOH溶液反应,故可选用NaOH溶液洗气,发生的离子反应为CO2+2OH-C+H2O。答案:(1)铁粉Fe+Cu2+Cu+Fe2+(2)稀盐酸(或稀硫酸)Mg+2H+Mg2++H2↑(3)NaOH溶液CO2+2OH-C+H2O【补偿训练】1.四个试剂瓶中分别盛装有NaNO3溶液、Na2CO3溶液、Na2SO4溶液和NaCl溶液,就如何检验这四种溶液分别做如下探究。(已知:BaSO4和AgCl既不溶于水也不溶于强酸)探究过程:分别取四种溶液各1mL于四支试管中,做下列实验。(1)在四支试管中分别滴入稀硝酸,会出现什么现象?检测出的物质是什么?写出有关反应的离子方程式。(2)在剩余三支试管中分别滴入Ba(NO3)2溶液,会出现什么现象?检测出的物质是什么?写出有关离子方程式。(3)在剩余两支试管中分别滴入什么试剂,根据什么现象可以鉴别剩余两种物质?写出有关离子方程式。【解析】此题中四种试剂的阳离子相同,实际是检验四种阴离子,Na2CO3与酸反应产生气体,Na2SO4与可溶性钡盐反应生成白色沉淀,检验Cl-用AgNO3溶液。检验时要注意顺序,Ag+与C、S、Cl-都能反应生成白色沉淀,Ba2+与C、S都能反应生成白色沉淀,所以应最先加入稀硝酸,然后加入Ba(NO3)2溶液,最后加入AgNO3溶液。答案:(1)三支试管无明显现象,一支试管内有气泡产生;检测出的是Na2CO3溶液,离子方程式为2H++CH2O+CO2↑。(2)两支试管无明显现象,一支试管产生白色沉淀;检测出的是Na2SO4溶液,离子方程式为S+Ba2+BaSO4↓。(3)加入AgNO3溶液产生白色沉淀可检测出NaCl溶液,离子方程式为Ag++Cl-AgCl↓。2.(2019·西城区高一检测)A、B、C、D四种可溶性盐,其阳离子分别是Na+、Ba2+、Cu2+、Ag+中的某一种,阴离子分别是Cl-、S、C、N中的某一种。现做以下实验:①将四种盐各取少量,分别溶于盛有5mL蒸馏水的4支试管中,只有B盐溶液呈蓝色。②分别向4支试管中加入2mL稀盐酸,发现A盐溶液中产生白色沉淀,C盐溶液中有较多气泡产生,而D盐溶液无明显现象。(1)根据上述实验事实,推断这四种盐的化学式分别为A______;B______;C______;D______。(2)写出下列反应的离子方程式:①A+D:②B+D:③C+HCl→气体:【解析】由于这四种盐均可溶,则Ba2+不可能与S、C组合,Cu2+不可能与C组合,Ag+只能与N组合。由实验①可知,B为铜盐(Cu2+在水溶液中呈蓝色)。由实验②可知,A为AgNO3(与盐酸反应生成AgCl白色沉淀),C为碳酸盐(C与盐酸反应生成CO2气体),只能是Na2CO3。则剩余阳离子为Ba2+,它与Cl-形成BaCl2,与盐酸不反应,即为D,而铜盐B一定是CuSO4。答案:(1)AgNO3CuSO4Na2CO3BaCl2(2)①Ag++Cl-AgCl↓②S+Ba2+BaSO4↓③C+2H+CO2↑+H2O一、选择题(本题包括1小题,共5分)6.下列反应可以用同一离子方程式表示的是()选项①②AHCl溶液+Na2CO3溶液HCl溶液+NaHCO3溶液BNaOH溶液+HCl溶液Ba(OH)2溶液+H2SO4溶液CBaCl2溶液+H2SO4溶液Ba(OH)2溶液+Na2SO4溶液DCaCO3+HCl溶液Na2CO3溶液+H2SO4溶液【解析】选C。A项,第①组反应为2H++CCO2↑+H2O,第②组反应为H++HCCO2↑+H2O;B项,第①组反应为H++OH-H2O,第②组反应为Ba2++2OH-+2H++SBaSO4↓+2H2O;C项,两组反应均为Ba2++SBaSO4↓;D项,第①组反应为CaCO3+2H+Ca2++CO2↑+H2O,第②组反应为C+2H+CO2↑+H2O。【补偿训练】(2019·西安高一检测)能正确表示下列化学反应的离子方程式的是()A.CuSO4溶液与Ba(OH)2溶液混合:Cu2++S+2OH-+Ba2+BaSO4↓+Cu(OH)2↓B.澄清的石灰水与稀盐酸反应:Ca(OH)2+2H+Ca2++2H2OC.氯化钙与碳酸氢钾溶液混合:Ca2++CCaCO3↓D.澄清的石灰水中通入少量CO2:OH-+CO2HC【解析】选A。B项,应为H++OH-H2O;C项,不发生离子反应;D项,应为Ca2++CO2+2OH-CaCO3↓+H2O。【易错提醒】(1)多离子间的反应防止出现遗漏。如Ba(OH)2溶液与CuSO4溶液反应,若只写为Ba2++SBaSO4↓或Cu2++2OH-Cu(OH)2↓是错误的,应写为Ba2++2OH-+Cu2++SBaSO4↓+Cu(OH)2↓。(2)离子方程式的书写与反应物间的用量有关。澄清的石灰水中通入过量CO2反应的离子方程式为OH-+CO2HC,通入少量CO2生成碳酸钙沉淀。二、非选择题(本题包括1小题,共15分)7.2019年2月28日我国生态环境部在例行新闻发布会上表示,我国水污染防治工作取得新的积极进展,水污染防治将建立健全流域生态环境综合管理体系。某河道两旁建有甲、乙两化工厂,某兴趣小组的同学分别收集了两厂排放的污水带回学校进行实验探究,工厂的师傅告诉同学们甲、乙厂排放的工业废水中含有下列离子中的三种(各不相同)。阳离子K+、Ag+、Fe3+阴离子Cl-、OH-、N(1)甲同学用pH计(一种测量溶液酸碱性的仪器)测量甲厂的废水明显呈碱性,然后就判断了甲、乙两厂中所含有的离子。请你简述判断的理由。提示:Ag+只能和N共存,二者可存在于同一个工厂的废水中,而Ag+、Fe3+与OH-不能大量共存,所以Fe3+只能和Ag+、N存在于同一个工厂的废水中。由于甲厂排放的废水显碱性,所以甲厂废水中含有OH-、Cl-、K+,而乙厂废水中含有Fe3+、Ag+、N。(2)乙同学看到工厂师傅给出的离子后,认为可以在某工厂的废水中加入一种金属,从而回收另一种金属。请你帮助乙同学在实验室中设计相应的实验,完成此种金属的回收。并写出反应过程中的离子方程式。提示:可以将Ag+转换成金属银,只要加入铁粉就可以置换出溶液中的Ag+,反应的离子方程式是Fe+2Ag+2Ag+Fe2+。(3)丙同学认为将甲厂和乙厂的废水按适当的比例混合,可以使废水中的某些离子完全转化为沉淀,写出甲、乙两厂废水混合过程中反应的离子方程式,并简述经上述处理后废水的主要作用。提示:根据两厂废水中含有的离子可知,混合后反应的离子方程式是Ag++Cl-AgCl↓、Fe3++3OH-Fe(OH)3↓,这样反应后的废水中就只有K+和N,这样经过滤后的废水主要含KNO3,可以用作化肥,用来浇灌农田,也可以提取KNO3固体作为工业原料。【补偿训练】(2019·齐齐哈尔高一检测)“绿水青山就是金山银山”。蓝天白云、青山绿水是人类赖以生存的环境,是社会长远发展的最大本钱。某地区只追求经济发展而忽视环境保护,在一条小河边建有四座工厂:甲、乙、丙、丁(如图所示)致使河中鱼、虾绝迹。经处理,它们所排出的废液里每座工厂只含有Na2CO3、FeCl3、Ca(OH)2、HCl中的一种。某环保小组对河水监测时发现:①甲处河水呈乳白色②乙处河水呈红褐色③丙处河水由浑浊变清④丁处河水产生气泡,河水仍清(1)经分析,四座工厂排出的废液里分别含有什么污染物?(2)在M处取出的河水中,含有哪些离子?【解析】(1)甲处河水呈乳白色的是熟石灰;乙处河水呈红褐色是因为熟石灰和FeCl3反应生成氢氧化铁沉淀,因此乙厂废液中含FeCl3;丙处河水由浑浊变清,说明丙厂废液为盐酸,盐酸溶解氢氧化铁使河水变清