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離子反應和
1．(2014?江西聯考)下列說法正確的是(　　)
A．強溶液的導電性一定比弱溶液的導電性強
B．食鹽溶液能導電，所以它是電解質
C．SO3的水溶液可以導電，但它是非電解質
D．NaHSO4無論在水溶液里還是在熔融狀態下都可以電離出Na＋、H＋和SO2－4
解析：判斷電解質的強弱是根據其溶于水的部分是否全部電離，溶液導電性的強弱與溶液中離子的總濃度和離子所帶電荷數有關，電解質強弱與其溶液導電性強弱并無直接聯系，A項錯誤；食鹽溶液不是電解質，NaCl是電解質，B項錯誤；SO3是非金屬氧化物，屬于非電解質，C項正確；NaHSO4在熔融狀態下電離出Na＋、HSO－4，D項錯誤。
答案：C
2．(2014?青島模擬)下列離子反應能發生且離子方程式表述正確的是(　　)
A．次氯酸鈣溶液中通入過量的二氧化碳：ClO－＋CO2＋H2O===HCO－3＋HClO
B．硫酸銅溶液和氫氧化鋇溶液混合：Cu2＋＋2OH－===Cu(OH)2↓
C．鋁跟氫氧化鈉溶液反應：2Al＋6H2O===2Al(OH)3↓＋3H2↑
D．氯化銨溶于水：NH＋4＋H2O===H3O＋＋NH3↑
解析：硫酸銅溶液和氫氧化鋇溶液混合時SO2－4與Ba2＋也反應，正確的離子方程式為Cu2＋＋SO2－4＋Ba2＋＋2OH－===Cu(OH)2↓＋BaSO4↓，B錯誤；鋁跟氫氧化鈉溶液反應生成AlO－2，正確的離子方程式為2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO－2＋3H2↑，C錯誤；氯化銨溶于水，NH＋4水解，正確的離子方程式為NH＋4＋2H2O H3O＋＋NH3?H2O，D錯誤。
答案：A
3．(2014?合肥模擬)下列各組離子在溶液中能大量共存的是(　　)
A．無色透明的溶液中：MnO－4、SO2－4、K＋、H＋
B．含有大量Al3＋的溶液：K＋、Na＋、AlO－2、SO2－4
C．pH＝1的溶液中：NH＋4、Na＋、SO2－4、Fe3＋
D．水電離產生的c(H＋)＝1×10－14mol?L－1的溶液中：HCO－3、NH＋4、Cl－、Ca2＋
解析：MnO－4為紫色，A不正確；Al3＋不能與AlO－2大量共存，B不正確；D溶液可能呈酸性也可能呈堿性，HCO－3無論在酸性還是堿性溶液中均不能大量共存，D不正確。
答案：C
4．(2014?臨川模擬)下列反應中，氧化劑與還原劑物質的量之比為1∶2的是(　　)
A．3S＋6NaOH===2Na2S＋Na2SO3＋3H2O
B．2CH3COOH＋Ca(ClO)2===2HClO＋Ca(CH3COO)2
C．I2＋2NaClO3===2NaIO3＋Cl2
D．4HCl(濃)＋MnO2=====△　MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
解析：A項氧化劑和還原劑均為S，物質的量之比為2∶1；B項為非；C項NaClO3和I2分別為氧化劑和還原劑，物質的量之比為2∶1；D項MnO2和HCl分別為氧化劑和還原劑，4 mol HCl中有2 mol表現出還原性，另外2 mol表現出酸性，即氧化劑和還原劑的物質的量之比為1∶2。
答案：D
5．(2014?臨沂模擬)有A、B、C三種可溶性正鹽，陰、陽離子各不相同，其陰離子的摩爾質量依次增大(按A、B、C的順序)，將等物質的量的A、B、C溶于水，所得溶液中只含有Fe3＋、K＋、SO2－4、NO－3、Cl－五種離子，同時生成一種白色沉淀。請回答下列問題：
(1)經檢驗，三種正鹽中還含有下列選項中的一種離子，該離子是________。
A．Na＋ 　　　　　　　　B．Mg2＋
C．Cu2＋ D．Ag＋
(2)三種正鹽的化學式分別為：A________，B________，C________。
(3)不需要加入任何試劑就能將上述三種正鹽溶液區分開來，鑒別出來的先后順序為______________(填化學式)。
(4)若將A、B、C三種正鹽按一定比例溶于水后，所得溶液中只含有Fe3＋、SO2－4、NO－3、K＋四種離子且物質的量之比依次為1∶2∶3∶4，則A、B、C三種正鹽的物質的量之比為________。
解析：(1)由題意可知，該離子能和五種離子中的一種陰離子反應生成沉淀，符合的只有Ag＋。
(2)A、B、C中必有一種鹽為AgNO3，因為Ag2SO4、AgCl難溶于水，另兩種必是FeCl3和K2SO4，若為KCl和Fe2(SO4)3，則與題意相矛盾(KCl、AgNO3等物質的量反應，溶液中余四種離子)，則按陰離子摩爾質量由小到大為：FeCl3、AgNO3、K2SO4。
(3)FeCl3溶液呈棕黃色，其和AgNO3溶液可產生白色沉淀，最后剩下的即為K2SO4溶液。
(4)溶液中無Ag＋和Cl－，則n(FeCl3)∶n(AgNO3)＝1∶3，又因n(Fe3＋)∶n(SO2－4)＝1∶2，則n(FeCl3)∶n(K2SO4)＝1∶2，則n(FeCl3)∶n(AgNO3)∶n(K2SO4)＝1∶3∶2。
答案：(1)D　(2)FeCl3　AgNO3　K2SO4
(3)FeCl3、AgNO3、K2SO4　(4)1∶3∶2
(限時45分鐘，滿分100分)
一、(本題包括7小題，每小題6分，共42分)
1．下列說法正確的一組是(　　)
①不溶于水的鹽都是弱電解質　②可溶于水的鹽都是強電解質　③0.5 mol/L一元酸溶液H＋濃度為0.5 mol/L④強酸溶液中的H＋濃度一定大于弱酸溶液中的H＋濃度　⑤電解質溶液導電的原因是溶液中有自由移動的陰陽離子　⑥熔融的電解質都能導電
A．①③⑤⑥　　　　　　　　B．②④⑤⑥
C．只有⑤ D．只有⑥
解析：電解質的溶解性與電解質的強弱沒有直接的關系，①、②錯誤；若為弱酸則不能完全電離，H＋濃度小于酸的濃度，③錯誤；強酸溶液中的H＋濃度不一定大于弱酸溶液中的H＋濃度，還與酸本身的濃度大小有關，④錯誤；屬于共價化合物的電解質熔融時不能導電，⑥錯誤。
答案：C
2．(2014?南昌模擬)下列反應的離子方程式正確的是(　　)
A．用鐵絲網作電極，電解飽和食鹽水：
2Cl－＋2H2O=====電解H2↑＋Cl2↑＋2OH－
B．Ba(OH)2溶液中加入過量的Al2(SO4)3溶液：
3Ba2＋＋6OH－＋2Al3＋＋3SO2－4===3BaSO4↓＋2Al(OH)3↓
C．將適量的CO2通入Ca(ClO)2溶液中：
2ClO－＋CO2＋H2O===2HClO＋CO2－3
D．將FeI2滴加到氯水中開始時的反應：
2I－＋Cl2===2Cl－＋I2
解析：A選項用Fe作電極，則陽極是Fe放電，故A錯誤。C選項由于CO2適量，故離子方程式應為H2O＋CO2＋Ca2＋＋2ClO－===CaCO3↓＋2HClO。D選項最初氯水過量，Fe2＋、I－均會被氯水氧化。
答案：B
3．(2014?鄭州模擬)下列A～D四組反應中，Ⅰ和Ⅱ可用同一個離子方程式表示的是
(　　)
選項ⅠⅡ
A把金屬鐵放入稀硫酸中把金屬鐵放入稀硝酸中
BCa(HCO3)2溶液中加
入足量的NaOH溶液Ca(OH)2溶液中加入
足量的NaHCO3溶液
C將0.1 mol Cl2通入含
0．3 mol FeBr2的溶液中將0.3 mol Cl2通入含
0．1 mol FeBr2的溶液中
D將少量Na2CO3溶液滴
入足量HCl溶液中將少量HCl溶液滴入足
量Na2CO3溶液中
解析：A項Ⅰ、Ⅱ中的鐵分別與H＋、H＋和NO－3反應；B項中OH－及HCO－3均按物質的量之比為1∶1恰好反應，離子方程式為Ca2＋＋2HCO－3＋2OH－===CaCO3↓＋CO2－3＋2H2O；依得失電子守恒原理可判斷出C項Ⅰ中Fe2＋沒有反應完，Ⅱ中Fe2＋、Br－均反應完；D項前者有氣體產生后者沒有。
答案：B
4．(2014?四川高考)甲、乙、丙、丁四種易溶于水的物質，分別由NH＋4、Ba2＋、Mg2＋、H＋、OH－、Cl－、HCO－3、SO2－4中的不同陽離子和陰離子各一種組成。已知：①將甲溶液分別與其他三種物質的溶液混合，均有白色沉淀生成；②0.1 mol/L乙溶液中c(H＋)>0.1 mol/L；③向丙溶液中滴入AgNO3溶液有不溶于稀HNO3的白色沉淀生成。下列結論不正確的是
(　　)
A．甲溶液含有Ba2＋ B．乙溶液含有SO2－4
C．丙溶液含有Cl－ D．丁溶液含有Mg2＋
解析：本題考查元素及其化合物知識，通過反應現象反推物質，充分考查了考生綜合分析問題的能力及逆向思維的方法。根據②可知，乙溶液為H2SO4溶液；根據①可知，只有Ba(OH)2才能與SO2－4、Mg2＋、HCO－3反應產生白色沉淀，所以甲為Ba(OH)2；根據③可知，丙溶液中含有Cl－，丙為MgCl2，丁為NH4HCO3，選項D錯誤。
答案：D
5．常溫下，一定能大量共存的離子組是(　　)
A．使甲基橙呈紅色的溶液中：I－、Cl－、NO－3、Na＋
B．0.5 mol?L－1的NaAlO2溶液中：
K＋、Na＋、SO2－4、Fe3＋
C.Kwc?H＋?＝0.1 mol?L－1的溶液中：
Na＋、K＋、HCO－3、NO－3
D．澄清透明溶液中：K＋、Cu2＋、Na＋、Cl－
解析：選項A中，附加條件說明溶液呈酸性，而在酸性溶液中I－和NO－3將發生氧化還原反應而不能大量共存。選項B中，Fe3＋和AlO－2發生相互促進的水解反應而不能大量共存。選項C中，附加條件說明溶液呈強堿性，HCO－3不能大量存在。選項D中，附加條件是“澄清透明溶液”，“澄清透明”是溶液的特征，不能把“澄清透明溶液”誤認為是“無色溶液”。
答案：D
6．(2014?濰坊模擬)高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種既能殺菌、消毒，又能絮凝凈水的水處理劑。工業制備高鐵酸鉀反應的離子方程式為：Fe(OH)3＋ClO－＋OH－?→FeO2－4＋Cl－＋H2O(未配平)下列有關說法不正確的是(　　)
A．由上述反應可知，Fe(OH)3的氧化性強于FeO2－4
B．高鐵酸鉀中鐵顯＋6價
C．上述反應中氧化劑和還原劑的物質的量之比為3∶2
D．K2FeO4處理水時，不僅能消毒殺菌，而且生成的Fe3＋水解形成Fe(OH)3膠體能吸附水中的懸浮雜質
解析：在題述反應中，Fe(OH)3是還原劑，FeO2－4是氧化產物；ClO－是氧化劑，氧化性ClO－大于FeO2－4，FeO2－4中鐵顯＋6價，反應中1 mol Fe(OH)3轉移3 mol電子，1 mol ClO－轉移2 mol電子，根據電子得失守恒原理，有n(ClO－)：n[Fe(OH)3]＝3∶2。K2FeO4具有強氧化性，能對水進行消毒殺菌，其還原產物Fe3＋水解可生成Fe(OH)3膠體，能吸附水中懸浮的雜質而沉降。
答案：A
7．碘在地殼中主要以NaIO3的形式存在，在海水中主要以I－的形式存在，幾種粒子之間有如圖所示關系，根據圖示轉化關系推測下列說法不正確的是(　　)
A．可用KI淀粉試紙和食醋檢驗加碘鹽中是否含有碘
B．足量Cl2能使濕潤的KI淀粉試紙變白的原因可能是
5Cl2＋I2＋6H2O===2HIO3＋10HCl
C．由圖可知氧化性的強弱順序為Cl2＞I2＞IO－3
D．途徑Ⅱ中若生成1 mol I2，反應中轉移的電子數為10NA
解析：加碘鹽中含有IO－3，其在酸性條件下可被I－還原生成I2，A正確。根據圖示轉化關系可知B正確。根據途徑I可知氧化性Cl2＞I2，根據途徑Ⅱ可知氧化性I2＜IO－3，根據途徑Ⅲ可知氧化性Cl2＞IO－3，由此可知選項C錯誤。根據轉化關系2IO－3～I2～10e－可知選項D正確。
答案：C
二、非(本題包括4小題，共58分)
8．(12分)(2014?南京二模)已知將鹽酸滴入高錳酸鉀溶液中，產生黃綠色氣體，而溶液的紫紅色褪去。現有一個氧化還原反應的體系中共有KCl、Cl2、H2SO4、H2O、KMnO4、MnSO4、K2SO4七種物質：
(1)該反應中，化合價升高的反應物是________，化合價沒有發生變化的反應物是________。
(2)寫出一個包含上述七種物質的氧化還原反應方程式(不需配平)_______________。
(3)上述反應中，氧化劑是________，1 mol氧化劑在反應中________(填“得到”或“失去”)________ mol電子。
(4)如果在反應后的溶液中加入NaBiO3，溶液又變紫紅色，說出NaBiO3的一個性質：
________________________________________________________________________。
解析：(1)反應原理為：在酸性條件下，KMnO4將Cl－氧化為Cl2，自身被還原。
(2)由(1)可知反應物為KMnO4、KCl、H2SO4，其余四種物質為生成物。
(4)中溶液又顯紫紅色，說明NaBiO3將Mn2＋氧化成了MnO－4，因而說明NaBiO3的氧化性比KMnO4強。
答案：(1)KCl　H2SO4
(2)KMnO4＋KCl＋H2SO4?→K2SO4＋MnSO4＋Cl2↑＋H2O
(3)KMnO4　得到　5
(4)NaBiO3具有強氧化性(比KMnO4氧化性強)
9．(14分)某廠的酸性工業廢水中含有一定量的Na＋、Al3＋、Fe3＋、Cu2＋、Cl－。該廠利用如圖所示的工藝流程圖，利用常見的氣體氧化物、酸、堿和工業生產中的廢鐵屑，從廢水中生產出了氯化鐵、氧化鋁、NaCl晶體和金屬銅，產生了很好的社會經濟效益。
請填寫下列空白：
(1)圖中試劑1是________，試劑2是________。
(2)步驟1和步驟2所用到的玻璃儀器是_______________________________________。
(3)步驟1反應的離子方程式為。
(4)步驟3反應的離子方程式為___________________________________________。
(5)從節約藥品和環保方面考慮，步驟5所發生反應的離子方程式應為
________________________________________________________________________。
解析：所加試劑的關鍵是有效地將Na＋、Al3＋、Fe3＋、Cu2＋、Cl－分離并得到相應產品。利用這幾種離子之間的性質差異，將它們分離開。若試劑1為足量的NaOH，沉淀A為Fe(OH)3和Cu(OH)2，根據高中知識和題目信息，無法實現Fe(OH)3和Cu(OH)2的分離；若試劑1為足量的廢鐵屑，Fe與Cu2＋、Fe3＋反應經過濾后得到含有Fe、Cu的沉淀A，向Fe、Cu混合物中加入足量的稀鹽酸得到Cu和FeCl2，FeCl2再與H2O2反應得到FeCl3：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。溶液A中含有Na＋、Al3＋、Fe2＋、Cl－，利用Al(OH)3的兩性實現Fe2＋、Al3＋的分離，所以試劑3為過量的NaOH溶液，沉淀C為Fe(OH)2，其與鹽酸反應生成FeCl2，再經步驟3可得FeCl3，溶液C為NaCl、NaOH、NaAlO2的混合液，向該溶液中通入過量的廉價CO2，可將AlO－2轉化為Al(OH)3沉淀，將得到的Al(OH)3沉淀加熱即得到Al2O3，所得溶液D中含有NaCl、NaHCO3，再用鹽酸調節其pH得到NaCl溶液，NaCl溶液經蒸發、結晶得到NaCl晶體。
答案：(1)廢鐵屑　稀鹽酸
(2)漏斗、玻璃棒、燒杯
(3)Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋，Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋
(4)2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O
(5)AlO－2＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO－3
10．(16分)現有五種可溶性物質A、B、C、D、E，它們所含的陰、陽離子互不相同，分別含有五種陰離子Na＋、Al3＋、Mg2＋、Ba2＋、Fe3＋和五種陽離子Cl－、OH－、NO－3、CO2－3、X中的一種。
(1)某同學通過比較分析，認為無需檢驗就可判斷其中必有的兩種物質________和________(填物質的化學式)。
(2)為了確定X，現將(1)中的兩種物質記為A和B，當C與B的溶液混合時，產生紅褐色沉淀和無色無味氣體；當C與A的溶液混合時產生棕灰色沉淀，向該沉淀中滴入稀HNO3沉淀部分溶解，最后留有白色沉淀不再溶解。則：①X為________(填序號)。
A．SO2－3 B．SO2－4
C．CH3COO－ D．SiO2－3
②B的水溶液中所有離子的濃度由大到小的順序為
__________________________________________________________(用離子符號表示)。
③將0.03 mol的A與0.01 mol的C同時溶解在足量的蒸餾水中，充分反應后，最終所得沉淀的物質的量為________。
④利用上述已經確定的物質，可以檢驗出D、E中的陽離子。請簡述實驗操作步驟、現象及結論_________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(3)將Cu投入到裝有D溶液的試管中，Cu不溶解；再滴加稀H2SO4，Cu逐漸溶解，管口附近有紅棕色氣體出現。則物質D一定含有上述離子中的________(填相應的離子符號)。有關反應的離子方程式為__________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)CO2－3只與五種陽離子中的Na＋共存，首先判斷出有Na2CO3，OH－只與剩下的四種陽離子中的Ba2＋共存，故有Ba(OH)2。
(2)①CO2－3與Fe3＋相互促進水解，故B為Na2CO3，A為Ba(OH)2，C中含有Fe3＋，根據“當C與A的溶液混合時產生棕灰色沉淀，向該沉淀中滴入稀HNO3沉淀部分溶解，最后留有白色沉淀不再溶解”可知X為SO2－4(Fe3＋與SO2－3不共存)。
②Na2CO3是強堿弱酸鹽，CO2－3水解使溶液呈堿性，Na2CO3溶液中離子濃度由大到小的順序為c(Na＋)＞c(CO2－3)＞c(OH－)＞c(HCO－3)＞c(H＋)。
③0.03 mol Ba (OH)2與0.01 mol Fe2(SO4)3溶于水生成0.03 mol BaSO4,0.02 mol Fe(OH)3，共0.05 mol。
(3)由加稀H2SO4后Cu溶解，且管口附近有紅棕色氣體出現，可知D中含有NO－3，反應的離子方程式為3Cu＋8H＋＋2NO－3===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O。
答案：(1)Na2CO3　Ba(OH)2
(2)①B
②c(Na＋)＞c(CO2－3)＞c(OH－)＞c(HCO－3)＞c(H＋)
③0.05 mol
④往D的溶液中逐漸加入Ba(OH)2溶液直至過量，若先出白色沉淀后又逐漸溶解，則D中含有Al3＋，E中含有Mg2＋。或往D的溶液中加入適量Na2CO3溶液，若產生了白色沉淀和無色氣味的氣體，則D中含有Al3＋，E中含有Mg2＋。
(3)NO－3
3Cu＋8H＋＋2NO－3===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
11．(16分)(2014?安徽高考)MnO2是一種重要的無機功能材料，粗MnO2的提純是工業生產的重要環節。某研究性學習小組設計了將粗MnO2(含有較多的MnO和MnCO3)樣品轉化為純MnO2實驗，其流程如下：
(1)第①步加稀H2SO4時，粗MnO2樣品中的________________(寫化學式)轉化為可溶性物質。
(2)第②步反應的離子方程式是□________＋□ClO－3＋□________===□MnO2↓＋□Cl2↑＋□________。
(3)第③步蒸發操作必需的儀器有鐵架臺(含鐵圈)、________、________、________，已知蒸發得到的固體中有NaClO3和NaOH，則一定還含有________(寫化學式)。
(4)若粗MnO2樣品的質量為12.69 g，第①步反應后，經過濾得到8.7 g MnO2，并收集到0.224 L CO2(標準狀況下)，則在第②步反應中至少需要__________mol NaClO3 。
解析：(1)結合流程知，混合物中除MnO2外的物質均能溶于酸；(2)結合反應ClO－3轉化成Cl2，Cl元素化合價下降，故另一反應物為Mn2＋，被氧化成MnO2，結合氧化還原反應方程式的配平原則配平氧化劑和還原劑，再根據電荷守恒關系和質量守恒關系完成缺項配平；(3)由氧化還原反應規律知，Cl2與NaOH反應除生成NaClO3外，還有NaCl；(4)結合MnCO3＋H2SO4===MnSO4＋H2O＋CO2↑，n(MnCO3)＝n(CO2)＝0.01 mol，m(MnCO3)＝1.15 g，m(MnO)＝12.69 g－1.15 g－8.7 g＝2.84 g(即0.04 mol)，結合(2)知，至少加入n(ClO－3)＝(0.01 mol＋0.04 mol)×25＝0.02 mol。
答案：(1)MnO、MnCO3
(2)5Mn2＋　　2　　4H2O　　5　　1　　8H＋
(3)蒸發皿　　酒精燈　　玻璃棒　　NaCl
(4)0.02


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