高三化学二轮专题增分训练：离子反应【含解析】

1 离子反应 1．（2020 新课标Ⅲ）对于下列实验，能正确描述其反应的离子方程 式是 A．用 Na2SO3 溶液吸收少量 Cl2：3 2- 3SO +Cl2+H2O = 2 - 3HSO +2 -Cl + 2- 4SO B．向 CaCl2 溶液中通入 CO2：Ca2++H2O+CO2=CaCO3↓+2H+ C．向 H2O2 溶液中滴加少量 FeCl3：2Fe3++H2O2=O2↑+2H++2Fe2+ D．同浓度同体积 NH4HSO4 溶液与 NaOH 溶液混合： + 4NH +OH－=NH3·H2O 2．（2020 江苏）常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的 是 A． 10.1mol L 氨水溶液：Na+、K+、OH-、NO - 3 B． 10.1mol L 盐酸溶液：Na+、K+、SO 2- 4 、SiO 2- 3 C． 10.1mol L KMnO4 溶液：NH + 4 、Na+、NO - 3 、I- D． 10.1mol L AgNO3 溶液：NH + 4 、Mg2+、Cl-、SO 2- 4 3．（2020江苏）下列指定反应的离子方程式正确的是 A．Cl2 通入水中制氯水： 2 2Cl H O 2H Cl ClO     B．NO2 通入水中制硝酸： 2 2 32NO H O 2H NO NO     C． 10.1mol L NaAlO2 溶液中通入过量 CO2： 2 2 2 3 3AlO CO 2H O Al(OH) HCO      2 D． 10.1mol L AgNO3 溶液中加入过量浓氨水： 3 2 4Ag NH H O AgOH NH     4．（2020 天津）下列离子方程式书写正确的是 A．CaCO3 与稀硝酸反应： 2- + 3 2 2CO +2H =H O+CO  B．FeSO4 溶液与溴水反应： 2+ 3+ - 22Fe +Br =2Fe +2Br C．NaOH 溶液与过量 H2C2O4 溶液反应： - 2- 2 2 4 2 4 2H C O +2OH =C O +2H O D．C6H5ONa 溶液中通入少量 CO2: - 2- 6 5 2 2 6 5 32C H O +CO +H O=2C H OH+CO 5．（2020 年 7 月浙江选考）能正确表示下列反应的离子方程式是 ( ) A．   4 42 2NH Fe SO 溶液与少量 2Ba(OH) 溶液反应： 2- 2 4 4SO Ba BaSO   B．电解 2MgCl 水溶液： 2 2 22Cl 2H O 2OH Cl H      通电 C．乙酸乙酯与 NaOH 溶液共热： Δ 3 2 3 3 3 2CH COOCH CH OH CH COO CH CH OH   D． 4CuSO 溶液中滴加稀氨水： 2 2Cu 2OH Cu(OH)    6．下列离子方程式正确的是( ) ①纯碱溶液中滴加少量盐酸：CO 2 3  +H+=HCO 3  ②NH4HCO3 溶液与过量 NaOH 溶液反应：NH 4  +OH-=NH3↑+H2O 3 ③FeBr2 溶液中通入过量 Cl2：2Fe2++2Br-+2Cl2=2Fe3++Br2+4Cl- ④NaHSO4 与等物质的量的 Ba(OH)2 溶液反成：H++SO 2 4  +Ba2++OH-=BaSO4 ↓+H2O ⑤小苏打溶液中加入少量的石灰水：Ca2++2OH-+2HCO 3  =CaCO3↓ +CO 2 3  +2H2O ⑥Fe(OH)3 与氢碘酸溶液混合：Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O A．①④⑤ B．②③⑤ C．③④⑥ D．①⑤⑥ 7．下列各组离子在指定条件下，一定能大量共存的是( ) A．pH 为 1 的无色溶液：K+、Fe2+、SO 2 3  、Cl- B．能使碘化钾淀粉试纸变蓝的溶液：Na+、 4NH 、S2-、Br- C．水电离出的 c(H+)=10-12 mol/L 的溶液：Ba2+、Na+、 3NO 、Cl- D．加入铝条有氢气放出的溶液：Na+、 4NH 、 3HCO 、 2 4SO  8．甲、乙两家化工厂，均定期定量排放澄清有毒的污水，经检测， 两厂所排放污水中共有六种离子： +Ag 、 3+Al 、 +K 、Cl 、 2 3CO  、 3NO (不 考虑 +H 与 O H  )，已知两家化工厂所排放污水中所含离子不同，但都 含有三种离子，经测算若将两厂的污水按一定流速排放混合，经过沉 淀过滤后，污染程度会大大降低。下列有关分析错误的是( ) A．一家化工厂排放的污水中含有 3AgNO 和  3 3Al NO 4 B．Cl 和 2 3CO  一定在同一家化工厂污水中 C．两家化工厂污水混合生成的沉淀中只含有 2 3Ag CO 和 AgCl D．污水混合过滤后成了农业肥水 9．为探究 Al2(SO4)3 溶液与 Ba(OH)2 溶液的反应，取 0.1mol·L-1 的溶 液进行如下实验： 下列分析错误的是 A．试管 1 中，当硫酸根离子恰好完全沉淀时，沉淀的质量最大 B．试管 2 中，当钡离子恰好完全沉淀时，铝元素也完全转变为沉淀 C．试管 l、2 中，沉淀均会先增多后减少 D．试管 l、2 中，沉淀均含 BaSO4 10．某溶液中可能含有下列 6 种离子中的某几种：Cl-、 2 4SO  、 2 3CO  、 4NH 、Na+、K+。为确认溶液组成进行如下实验： (1)200 mL 上述溶液，加入足量 BaCl2 溶液，反应后将沉淀过滤、洗 涤、干燥，得沉淀 4.30 g，向沉淀中加入过量的盐酸，有 2.33 g 沉 5 淀不溶。 (2)向(1)的滤液中加入足量的 NaOH 溶液，加热，产生能促使湿润红 色石蕊试纸变蓝的气体 1.12 L(已换算成标准状况，假定产生的气体 全部逸出)。由此可以得出关于原溶液组成的正确结论是( ) A．一定存在 2 4SO  、 2 3CO  、 4NH ，可能存在 Cl-、Na+、K+ B．一定存在 2 4SO  、 2 3CO  、 4NH 、Cl-，一定不存在 Na+、K+ C．c( 2 3CO  )=0.01 mol·L-1，c( 4NH )＞c( 2 4SO  ) D．如果上述 6 种离子都存在，则 c(Cl-)＞c( 2 4SO  ) 11．下列指定反应的离子方程式正确的是 A．少量金属 Na 加入水中：Na+2H2O=Na++2OH-+H2↑ B．氯气与水反应：Cl2+H2O⇌ 2H++Cl-+ClO- C．向 AlCl3 溶液中加入足量稀氨水：Al3++4NH3·H2O= - 2AlO +4 + 4NH +2H2O D．Ca(HCO3)2 溶液与少量 NaOH 溶液反应：Ca2++ - 3HCO +OH-=CaCO3↓+H2O 12．常温下，pKa(HNO2)=-lgKa(HNO2)=3.37。在体积均为 20mL、浓度 均为 0.1mol/L 的 HNO3 溶液、HNO2 溶液中滴加同浓度的 NaOH 溶液，溶 液的导电率与 NaOH 溶液体积关系如图所示。下列说法错误的是( ) 6 A．曲线 1 代表 HNO2 溶液 B．常温下，d 点溶液的 pH 为 7 C．加水稀释 b 点溶液，水的电离程度减小 D．常温下，a、e 点溶液中 Kw 相等 13．工业上用发烟 4HClO 将潮湿的 3CrCl 氧化为棕色的烟  2 4 2CrO ClO   ， 来除去 Cr(III)， 4HClO 中部分氯元素转化为最低价态。下列说法正 确的是( ) A．  2 4 2CrO ClO 中Cr 元素显+3 价 B． 4HClO 属于强酸，该反应还生成了另一种强酸 C．该反应中，参加反应的氧化剂与氧化产物的物质的量之比为8:3 D．该反应离子方程式为  3+ - - 4 2 4 2219ClO +8Cr +8OH =8CrO ClO +3Cl +4H O 14．能正确表示下列反应的离子方程式是 ( ) A．向 Al2(SO4)3 溶液中加入过量氨水：Al3＋＋4NH3·H2O = AlO 2  ＋4NH 4  ＋2H2O 7 B．足量 NaHCO3 溶液与澄清石灰水反应：HCO 3  + Ca2+＋OH－= CaCO3↓+ H2O C．向 Mg(OH)2 悬浊液中加入 FeCl3 溶液，白色沉淀转化为红褐色沉淀： 3Mg(OH)2＋2Fe3＋=2Fe(OH)3＋3Mg2 ＋ D．NaHCO3 溶液与 NaHSO4 溶液反应：CO 2 3  ＋2H＋= H2O＋CO2↑ 15．某溶液含有① 3NO 、② 3HCO 、③ 2 3SO  、④ 2 3CO  、⑤ 2 4SO  等五种阴 离子向其中加入少量的 2 2Na O 固体后，溶液中的离子浓度基本保持不 变的是（忽略溶液体积变化）（ ） A．① B．①⑤ C．①④⑤ D．①③④⑤ 16. 下列离子方程式书写正确的是：( ) A.NaHSO4 溶液与 Ba(OH)2 溶液反应至中性：H++SO4 2—+Ba2++OH— = BaSO4 ↓+H2O B.足量的溴化亚铁和少量的氯气反应：2Fe2＋＋4Br－＋3Cl2＝3Fe3＋ ＋2Br2＋6Cl－ C.钢铁发生吸氧腐蚀的正极反应式：O 2+ 4e- +2H2O ＝4OH— D.用铁作电极电解饱和食盐水：2Cl－+2H2O Cl2↑+H 2↑+2OH－ 17.室温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是 A．0.1 mol·L−1NaOH溶液：Na+、K+、 2 3CO  、 2AlO B．0.1 mol·L−1FeCl2溶液：K+、Mg2+、 2 4SO  、 4MnO 8 C．0.1 mol·L−1K2CO3溶液：Na+、Ba2+、Cl−、OH− D．0.1 mol·L−1H2SO4溶液：K+、 4NH 、 3NO 、 3HSO 18.有一无色溶液，可能含有 K+、Al3+、Mg2+、 NH4 +、Cl -、SO4 2-、HCO3 -、 MnO4 -中的几种。为确定其成分，做如下实验：①取部分溶液，加入适 量 Na2O2 固体，产生无色无味的气体和白色沉淀，再加入足量的 NaOH 溶液后白色沉淀部分溶解；②另取部分溶液，加入 HNO3 酸化的 Ba(NO3)2 溶液，有白色沉淀产生。下列推断正确的是 A．肯定有 Al3+、Mg2+、 HCO3 - B．肯定有 Al3+、Mg2+ C．肯定没有 HCO3 -、MnO4 -、NH4 +、K+ D．能确定 K+、Cl-是否存在 19．为验证氧化性 Cl2>Fe3+> SO2，某小组用下图所示装置进行实验（夹 持仪器和 A 中加热装置已略，气密性已检验）。 实验过程： I．打开弹簧夹 K1～K4，通入一段时间 N2，再将 T 型导管插入 B 中， 继续通入 N2，然后关闭 K1、K3、K4。 9 Ⅱ．打开活塞 a，滴加一定量的浓盐酸，给 A 加热。 Ⅲ．当 B 中溶液变黄时，停止加热，关闭 K2。 Ⅳ．打开活塞 b，使约 2 mL 的溶液流入 D 试管中，检验其中的离子。 V．打开 K3 和活塞 c，加入 70%的硫酸，一段时间后关闭 K3。 Ⅵ．更新试管 D，重复过程Ⅳ，检验 B 溶液中的离子。 （1）过程 I 的目的是__________。 （2）检验 B 中溶液是否还有 Fe2+的方法之一是：取少量 B 中溶液于 试管中，滴加几滴含有+3 价铁元素的配合物溶液，会产生蓝色沉 淀．写出该反应的离子方程式____。 （3）若向第 III 步 B 中的黄色溶液中通入 H2S 气体，会观察到有淡 黄色沉淀生成，写出该反应的离子方程式______________。 （4）若将制取的 SO2 通入硫酸酸化的高锰酸钾溶液可使溶液褪色， 其反应的化学方程式为________。 （5）甲、乙、丙三位同学分别完成了上述实验，结论如下表所示。 他们的检测结果一定不能够证明氧化性 Cl2>Fe3+>SO2 的是 _____________________________（填“甲”、“乙”或“丙”）。 过程Ⅳ，B 溶液中含有的离 子 过程Ⅵ，B 溶液中 含有的离子 10 甲 有 Fe3+无 Fe2+ 有 SO4 2- 乙 既有 Fe3+又有 Fe2+ 有 SO4 2- 丙 有 Fe3+无 Fe2+ 有 Fe2+ （6）将B中的FeCl2溶液换成100 mLFeBr2溶液并向其中通入1．12 LCl2 （标准状况下），若溶液中有 1/2 的 Br 一被氧化成单质 Br2，则原 FeBr2 溶液中 FeBr2 的物质的量浓度为__mol/L。 20．水体砷污染已成为一个亟待解决的全球性环境问题，我国科学家 研究零价铁活化过硫酸钠（Na2S2O8）去除废水中的正五价砷[As(Ⅴ)]， 其机制模型如图。 资料： Ⅰ.酸性条件下 SO 4  为主要的自由基，中性及弱碱性条件下 SO 4  ·和·OH 同时存在，强碱性条件下·OH 为主要的自由基。 Ⅱ.Fe2+、Fe3+形成氢氧化物沉淀的 pH 11 离子 开始沉淀的 pH 沉淀完全的 pH Fe2+ 7.04 9.08 Fe3+ 1.87 3.27 （1 ）砷与磷在元素周期表中位于同一主族，其原子比磷多一个电 子层。 ①砷在元素周期表中的位置是_____。 ②砷酸的化学式是_____，其酸性比 H3PO4_____（填“强”或“弱”）。 （2）零价铁与过硫酸钠反应，可持续释放 Fe2+，Fe2+与 S2O 2 8  反应生 成 Fe3+和自由基，自由基具有强氧化性，利于形成 Fe2+和 Fe3+，以确 保 As(Ⅴ)去除完全。 ①零价铁与过硫酸钠反应的离子方程式是_____。 ②Fe3+转化为 Fe2+的离子方程式是_____。 ③SO 4  ·和 H2O 反应的离子方程式是_____。 （3）不同 pH 对 As(Ⅴ)去除率的影响如图。5min 内 pH=7 和 pH=9 时 去除率高的原因是_____。 12 21．已知钒的化合物在水溶液中存在多种离子形式：V2+(紫色)、V3+(绿 色)、VO2+(蓝色)、VO2 +（黄色）、VO4 3-(无色)、V5O14 3-(红棕色)等。 （1）如果向酸性的 VSO4 溶液中滴加高锰酸钾溶液，溶液出现的颜色 变化是：紫色→绿色（I）→蓝色→绿色（Ⅱ）→黄色。则出现绿色 （I）时发生反应的离子方程式是______。 （2）向酸性(VO2)2SO4 溶液中加入 NaOH 溶液调节 pH，随着 NaOH 溶液 的加入,溶液先出现红棕色，继续加入 NaOH 溶液,最终变为无色。写 出(VO2)2SO4 生成红棕色溶液,红棕色溶液变为无色溶液时发生反应的 离子方程式：____________。 （3）向 VO2 +的溶液中加入氨水可以得到 NH4VO3(微溶于水)；NH4VO3 受 热最终会分解生成钒的氧化物。 ①室温下，NH4VO3 在水中的 Ksp 曲线如图Ⅰ所示，则其值为________。 13 ②热重分析可探究化学变化的历程，某研究小组取 234gNH4VO3 进行探 究，焙烧过程中固体质量的减小量随温度的变化曲线如图Ⅱ所示,则 B 的化学式是__________，C 的化学式是__________。 （4）已知 2VO2 ++H2C2O4+2H+=2VO2++2CO2↑+2H2O。用硫酸酸化的 H2C2O4 溶液测定(VO2)2SO4 溶液中钒含量的步骤为：取 10.0mL0.1mol·L-1H2C2O4 溶液于锥形瓶中，将待测液盛放在滴定管中；滴定到终点时,消耗待 测液的体积为 10.0mL． ①是否需要加入指示剂?________________。 ②(VO2)2SO4 溶液中钒的含量为________g·L-1。 22．环境问题是广大群众关注的热点话题之一，化工厂排放的废水、 废渣一般利用化学原理可以进行排放物达标检测与无害化处理。某皮 革厂对制革工业污泥中 Cr(Ⅲ)的处理工艺流程如下： 14 已知：①酸浸后的溶液中的金属离子主要是 Cr3＋，其次是 Fe3＋、Al3 ＋、Ca2＋和 Mg2＋。 ②常温下，部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的 pH 如下： 阳离子 Fe3＋ Mg2＋ Al3＋ Cr3＋ 沉淀完全时的 pH 3.7 11.1 5.4 9 沉淀溶解时的 pH — — >8 溶解 >9 溶解 (1)如需配制 480 mL 酸浸环节所需的硫酸，需要用量筒量取 18.4 mol·L-1 的浓硫酸_______mL；配制时所用玻璃仪器除量筒、烧杯和 玻璃棒外，还需哪些仪器___________。 (2)经氧化环节滤液Ⅰ中的 Cr3＋转化为 Cr2O 2- 7 ，写出此反应的离子方 程式：___________。 (3)调 pH=8 环节，既可以将溶液中某些杂质离子转化为沉淀，同时又 可以将 Cr2O 2- 7 转化为某种含铬元素微粒，溶液颜色由橙色变为黄色， 请结合离子反应方程式解释该颜色变化的原因___________。 (4)钠离子交换树脂的反应原理为 Mn＋＋nNaR MRn＋nNa＋，则利用钠 离子交换树脂可除去滤液Ⅱ中的金属阳离子有___________。 (5)请写出流程中用 SO2 进行还原时发生反应的离子方程式： ___________。 15 参考答案 1.A【解析】A．用 Na2SO3 溶液吸收少量的 Cl2，Cl2 具有强氧化性，可 将部分 2- 3SO 氧化为 2- 4SO ，同时产生的氢离子与剩余部分 2- 3SO 结合生成 - 3HSO ，Cl2 被还原为 Cl-，反应的离子反应方程式为： 3 2- 3SO +Cl2+H2O=2 - 3HSO +2Cl-+ 2- 4SO ，A 选项正确；B．向 CaCl2 溶液中通 入 CO2，H2CO3 是弱酸，HCl 是强酸，弱酸不能制强酸，故不发生反应， B 选项错误；C．向 H2O2 中滴加少量的 FeCl3，Fe3+的氧化性弱于 H2O2， 不能氧化 H2O2，但 Fe3+能催化 H2O2 的分解，正确的离子方程式应为 2H2O2 3+ Fe 2H2O+O2↑，C 选项错误；D．NH4HSO4 电离出的 H+优先和 NaOH 溶液反应，同浓度同体积的 NH4HSO4 溶液与 NaOH 溶液混合，氢离子和 氢氧根恰好完全反应，正确的离子反应方程式应为：H++OHˉ=H2O，D 选项错误。 2.A【解析】A．在 0.1mol/L 氨水中，四种离子可以大量共存，A 选； B．在 0.1mol/L 盐酸中含有大量氢离子，四种离子中硅酸根可以与氢 离子反应生成硅酸沉淀，故不能共存，B 不选；C． 4MnO 具有强氧化 性，可以将碘离子氧化成碘单质，故不能共存，C 不选；D．在 0.1mol/L 硝酸银溶液中，银离子可以与氯离子、硫酸根离子反应生成氯化银、 硫酸银沉淀，不能共存，D 不选。 3.C【解析】A．次氯酸为弱酸，书写离子方程式时应以分子形式体现， 16 正确的是 Cl2＋H2O H＋＋Cl－＋HClO，故 A 错误；B．NO2 与 H2O 反应： 3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，离子方程式为 3NO2＋H2O=2H＋＋2 3NO ＋NO，故 B 错误；C．碳酸的酸性强于偏铝酸，因此 NaAlO2 溶液通入过量的 CO2， 发生的离子方程式为 2AlO ＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋ 3HCO ，故 C 正确； D．AgOH 能与过量的 NH3·H2O 反应生成[Ag(NH3)2]OH，故 D 错误。 4.B【解析】A．CaCO3 与稀硝酸反应生成硝酸钙和水和二氧化碳，碳 酸钙是固体难溶物，写离子方程式时不能拆成离子形式，正确的离子 方程式为： 2+ 3 2 2CaCO 2H Ca +H O CO   ，故 A 错误；B．FeSO4 溶液 与溴水反应时，溴单质氧化了亚铁离子，将亚铁离子氧化成铁离子， 正确的离子方程式为： 2 3 22Fe Br 2Fe 2Br     ，故 B 正确；C．氢氧化 钠与过量的草酸反应，说明氢氧化钠的量不足，生成草酸氢钠，正确 的离子方程式为 - - 2 2 4 2 4 2H C O +OH =HC O +H O ，故 C 错误；D．苯酚钠中通入 少量或过量二氧化碳都生成苯酚和碳酸氢钠，苯酚的酸性弱于碳酸强 于碳酸氢根，故正确的离子方程式为： - - 6 5 2 2 6 5 3C H O +CO +H O=C H OH+HCO ， 故 D 错误。 5.C【解析】A．(NH4)2Fe(SO4)2 可以写成(NH4)2SO4‧FeSO4，(NH4)2Fe(SO4)2 溶液与少量 Ba(OH)2 溶液反应， OH-先与 Fe2+反应，再和 + 4NH 反应， 由于 Ba(OH)2 较少， + 4NH 不会参与反应，离子方程式为：Fe2++ 2- 4SO + Ba2++ 2OH-=Fe(OH)2↓+BaSO4↓，A 错误；B．用惰性材料为电极电解 MgCl2 溶液，阳极反应为：2Cl--2e-=Cl2↑，阴极反应为： 2H2O+2e-+Mg2+=Mg(OH)2↓+H2↑，总反应的离子方程式为： 17 Mg2++2Cl-+2H2O= Mg(OH)2↓+H2↑+ Cl2↑，B 错误；C．乙酸乙酯与氢 氧化钠溶液共热时发生水解，生成乙酸钠和乙醇，离子方程式为： CH3COOCH2CH3+OH- CH3COO-+CH3CH2OH，C 正确；D．向硫酸铜溶液 中滴加氨水，氨水与硫酸铜发生复分解反应生成氢氧化铜沉淀和硫 酸铵，一水合氨为弱电解质，在离子反应中不能拆开，离子方程式 为：Cu2++2NH3•H2O=2 + 4NH +Cu(OH)2↓，D 错误。 6．A【解析】①纯碱溶液中滴加少量盐酸，二者反应产生 NaHCO3 和 NaCl，离子方程式符合反应事实，遵循物质的拆分原则，①正确； ②盐电离产生的阳离子 NH 4  和阴离子 3HCO 都会反应产生，离子方程 式不符合事实，②错误； ③不符合物质反应的微量数目比，③错误； ④符合反应事实，遵循物质拆分原则，④正确； ⑤反应符合事实，遵循物质拆分原则，⑤正确； ⑥Fe(OH)3 与 H+反应产生的 Fe3+与 I-会再发生氧化还原反应，产生 Fe2+、 I2，反应不符合事实，⑥错误； 综上所述可知：离子方程式正确的是①④⑤，故合理选项是 A。 7．C【解析】A．Fe2+的水溶液显浅绿色，在无色溶液中不能大量存在； 且 pH 为 1 的溶液显强酸性，含有大量 H+，H+、SO 2 3  会反应产生 H2SO3， 不能大量共存，A 不符合题意； 18 B．能使碘化钾淀粉试纸变蓝的溶液具有强氧化性，而 Br-、S2-具有还 原性，在氧化性溶液中会发生氧化还原反应，不能大量共存，B 不符 合题意； C．水电离出的 c(H+)=10-12 mol/L＜10-7 mol/L，水的电离受到抑制作 用，溶液可能显酸性，也可能显碱性，H+或 OH-与选项离子不会发生 任何反应，可以大量共存，C 符合题意； D．加入铝条有氢气放出的溶液可能显酸性，也可能显碱性。在酸性 溶液中，H+、 3HCO 会发生反应产生 H2O、CO2，不能大量共存；在碱性 溶液中，OH-与 4NH 、 3HCO 都会反应，也不能大量共存，D 不符合题 意。 8．C【解析】先设定碳酸根离子在甲厂污水中，则银离子、铝离子只 能在乙厂污水中，因为碳酸根离子与银离子反应生成碳酸银沉淀，不 能共存，铝离子与碳酸根离子发生双水解生成氢氧化铝沉淀和二氧化 碳气体不能共存；进一步得知氯离子只能在甲厂，因为银离子与氯离 子也不能大量共存；溶液都是呈电中性的，故甲厂污水中还应该存在 阳离子，只能是钾离子，同理乙厂污水中必然存在硝酸根离子。综上 所述，其中一厂的污水中含有钾离子、氯离子、碳酸根离子，另一厂 的污水中含有银离子、铝离子、硝酸根离子。 A．含有银离子、铝离子、硝酸根离子的污水中，其溶质主要是硝酸 银和硝酸铝，A 项正确； 19 B．根据上述分析知，氯离子和碳酸根离子一定在同一家化工厂污水 中，B 项正确； C．根据上述分析知，铝离子与碳酸根离子发生双水解生成氢氧化铝 沉淀和二氧化碳气体，所以还含有氢氧化铝沉淀，C 项错误； D．两污水混合后，污染程度大大降低，得到的溶液中溶质主要是硝 酸钾，硝酸钾可作钾肥使用，D 项正确。 9．C【解析】试管 1 中起初发生反应 Al2(SO4)3+3Ba(OH)2=3BaSO4↓ +2Al(OH)3↓，后来发生反应 2Al(OH)3+Ba(OH)2=Ba(AlO2)2+4H2O；试管 2 中发生反应 Al2(SO4)3+3Ba(OH)2=3BaSO4↓+2Al(OH)3↓，继续滴加 Al2(SO4)3，无现象。 A．从分析中可以看出，试管 1 中，当硫酸根离子恰好完全沉淀时， 沉淀的质量最大，继续滴加 Ba(OH)2 时，Al(OH)3 溶解，沉淀的质量减 轻，A 正确； B．试管 2 中，由反应 Al2(SO4)3+3Ba(OH)2=3BaSO4↓+2Al(OH)3↓可以 看出，当钡离子恰好完全沉淀时，铝元素也完全转变为沉淀，B 正确； C．试管 l 中，沉淀先增多后减少，试管 2 中，沉淀增多至最大量后 保持不变，C 错误； D．试管 l、2 中，不管试剂的加入量如何，加入的顺序如何，沉淀均 含 BaSO4，D 正确。 20 10．D【解析】(1 )取少量该溶液加入 BaCl2 溶液有白色沉淀生成， 再加入足量盐酸后，沉淀部分溶解，并有气体生成，说明白色沉淀为 BaCO3 和 BaSO4，质量共是 4.3 g，则溶液中含有 2 4SO  、 2 3CO  ，向沉淀 中加入过量的盐酸，有 2.33 g 沉淀不溶，则硫酸钡的质量是 2.33 g ， 所以 2 4SO  离子的物质的量为 n( 2 4SO  )=n(BaSO4)= 2.33g 233g/mol =0.01 mol ， 碳酸钡的质量是：4.3 g-2.33 g=1.97 g，则 2 3CO  的物质的量为 n( 2 3CO  )=n(BaCO3)= 1.97g 197g/mol =0.01 mol ； (2)向(1)的滤液中加入足量 NaOH 溶液，加热，生成氨气，其物质的 量 n(NH3)= 1.12L 22.4L/mol =0.05 mol，根据 N 原子守恒，可知该溶液中有 4NH 的物质的量是 n( 4NH )=n(NH3)=0.05 mol。 A．根据上述分析可知：溶液中一定存在 2 4SO  、 2 3CO  、 4NH 、Cl-，可 能存在 Na+、K+，A 错误； B．根据上述分析可知：该溶液中一定存在 2 4SO  、 2 3CO  、 4NH 、Cl-， 可能存在 Na+、K+，B 错误； C．在 200 mL 溶液中含有 n( 2 3CO  )=0.01 mol，则 c( 2 3CO  )= 0.01mol 0.2L =0.05 mol/L，由于离子的物质的量 n( 4NH )=0.05 mol，n( 2 4SO  )=0.01 mol， 离子处于同一溶液，则 c( 4NH )＞c( 2 4SO  )，C 错误； D．若无其它离子，根据电荷守恒可知 n(Cl-)=0.05 mol×1-0.01 mol ×2-0.01 mol×2=0.01 mol，n(Cl-)=n( 2 4SO  )；若溶液中还含有其它 21 阳离子，则 n(Cl-)＞0.1 mol，n( 2 4SO  )=0.01 mol，故 c(Cl-)＞c( 2 4SO  )， D 正确。 11．D【解析】A． Na 与水反应生成氢氧化钠和氢气，电荷不守恒， 正确的离子方程式为：2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑，故 A 错误； B． 氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，次氯酸为弱酸，不能拆，正确 的离子方程式为：Cl2+H2O⇌ H++Cl-+HClO，故 B 错误； C． 氢氧化铝不能溶与氨水，向 AlCl3 溶液中加入足量稀氨水，正确 的离子方程式为：Al3++3NH3·H2O= 3Al(OH)  +3 + 4NH ，故 C 错误； D． Ca(HCO3)2 溶液与少量 NaOH 溶液，假设氢氧化钠为 1mol，则 1mol 氢氧根离子消耗 1mol 碳酸氢根离子生成 1mol 碳酸根离子和 1mol 水， 1mol 碳酸根离子再结合 1mol 钙离子生成 1mol 碳酸钙沉淀，反应生 成碳酸钙和碳酸氢钠溶液，离子方程式正确，故 D 正确。 12．C【解析】HNO3 为强电解质，HNO2 为弱电解质，所以滴入 NaOH 溶 液前 HNO2 溶液中离子浓度更小，导电率更小，则曲线 1 为 HNO2，曲 线 2 为 HNO3. A．根据分析可知曲线 1 代表 HNO2 溶液，故 A 正确； B．曲线 2 代表 HNO3 溶液，d 点加入 20mLNaOH 溶液，此时硝酸和 NaOH 恰好完全反应，溶液中的溶质为 NaNO3，pH 为 7，故 B 正确； C．b 点溶液中的溶质为 NaNO2 和 HNO2，其此时 HNO2 的浓度还较大，溶 22 液显酸性，水的电离受到抑制，加水稀释 HNO2 的抑制作用减弱，水 的电离程度增大，故 C 错误； D．Kw 只与温度有关，温度相等，则 a、e 点溶液中 Kw 相等，故 D 正确。 13．B【解析】A．CrO2(ClO4)2 中 O 为 -2 价、Cl 为+7 价，则根据化 合物中元素化合价代数和等于 0 ，可知该物质中 Cr 元素化合价为+6 价，A 错误； B．Cl 元素的非金属性较强，HClO4 属于强酸， HC1O4 氧化 CrC13 为棕 色的[CrO2(C1O4)2]，部分 HClO4 被还原生成 HCl，HCl 也属于强酸，B 正确； C．该反应的离子方程式为 - 3+ - + 4 2 2 4 219ClO +8Cr +4H O=8CrO (ClO ) +3Cl +8H ， 其中 19mol - 4ClO 中有 3mol - 4ClO 作氧化剂，被还原为 Cl-，8mol Cr3+ 全部作还原剂，被氧化为 8mol CrO2(ClO4)2，故氧化剂与氧化产物的 物质的量之比为 3:8，C 错误； D．该反应的离子方程式为 - 3+ - + 4 2 2 4 219ClO +8Cr +4H O=8CrO (ClO ) +3Cl +8H ， D 错误。 14．C【解析】A．氨水是弱碱，向 Al2(SO4)3 溶液中加入过量氨水的 离子反应为：Al3＋＋3NH3·H2O = Al(OH)3↓＋3NH 4  ，故 A 错误； B．澄清石灰水的化学式为 Ca(OH)2，足量 NaHCO3 溶液可将 OH－全部反 应，故反应的离子方程式为：2HCO 3  + Ca2+＋2OH－= CaCO3↓+ CO 2 3  +2H2O， B 错误； 23 C．由于 Fe(OH)3 在水中的溶解度小于 Mg(OH)2，因此，向 Mg(OH)2 悬 浊液中加入 FeCl3 溶液，发生了沉淀转化，白色沉淀转化为红褐色沉 淀。故 C 正确； D．NaHCO3 溶液中 HCO 3  不可拆分，NaHCO3 溶液与 NaHSO4 溶液反应的离 子反应为：HCO 3  ＋H＋= H2O＋CO2↑，故 D 错误。 15．A【解析】Na2O2 与水反应生成氢氧化钠，溶液呈碱性，HCO3 -与 OH- 反应生成 CO3 2-，则 HCO3 -离子浓度减小，CO3 2-离子浓度增大；Na2O2 具 有强氧化性，将 SO3 2-氧化为 SO4 2-，则 SO3 2-离子浓度减小，SO4 2-浓度增 大；只有 NO3 -浓度基本不变，故答案为 A。 16.【解析】A、NaHSO4 溶液与 Ba(OH)2 溶液反应至中性，H+与 OH‾恰好 完全反应，离子方程式为：2H++SO4 2 ‾+Ba2++2OH‾=BaSO4↓+2H2O，错误； B、Fe2+还原性大于 Br‾，所以通入少量 Cl2，Cl2 书写氧化 Fe2+，离子 方程式为：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl‾，错误；C、钢铁发生吸氧腐蚀时， 正极 O2 得电子，反应式为：O 2+ 4e- +2H2O ＝4OH—，正确；D、用铁作 电极电解饱和食盐水，阳极上 Fe 失去电子，离子方程式为： Fe+2H2O Fe(OH)2↓+H2↑，错误。答案：C 17.【解析】A．是一个碱性环境，离子相互间不反应，且与OH-不反 应，能大量共存；B．MnO4 -具有强氧化性，Fe2+具有还原性，两者会发 生氧化还原反应而不能大量共存；C．Ba2+可以与CO3 2-发生反应生成沉 24 淀而不能大量存在；D．酸性条件下H+与HSO3 -不能大量共存，同时酸 性条件下NO3 -表现强氧化性会将HSO3 -氧化而不能大量共存。答案：A 18.【解析】无色溶液，一定不含高锰酸根离子；①取部分溶液，加 入适量 Na2O2 固体，过氧化钠先是和水反应生成氢氧化钠和氧气，产 生无色无味的气体是氧气，一定不是氨气，此时白色沉淀出现，再加 入足量的 NaOH 溶液后白色沉淀部分溶解，则沉淀溶解的部分是氢氧 化铝，不溶解的是 Mg(OH)2，则证明其中一定含有 Al3+、Mg2+；一定不 含有 NH4 +、HCO3 -(和 Al3+不共存)；②取部分溶液，加入 HNO3 酸化的 Ba(NO3)2 溶液，有白色沉淀产生，证明一定含有 SO4 2-，无法确定是否 含有 Cl-。所以溶液中一定含有 Al3+、Mg2+、SO4 2-，一定不含 HCO3 -、NH4 +、 MnO4 -，可能含有钾离子和氯离子。答案：B 19．（1）排除装置中的空气，防止干扰（2）3Fe2+ + 2[Fe(CN)6]3- = Fe3 [Fe(CN)6]2↓（3）2Fe3+ + H2S = 2Fe2+ + S ↓+ 2H+（4）2KMnO4＋5SO2 ＋2H2O===2MnSO4＋K2SO4＋2H2SO4（5）乙、丙（6）0.5mol/L 【解析】（1）通入氮气的目的是排除空气的干扰，因为空气中的氧气 也能氧化亚铁离子； （2）亚铁离子与[Fe(CN)6]3-反应生成蓝色沉淀 Fe3 [Fe(CN)6]2，离子 方程式为 3Fe2+ + 2[Fe(CN)6]3- = Fe3 [Fe(CN)6]2↓； （3）B 溶液变黄，说明亚铁离子被氧化为铁离子，通入 H2S 气体，会 25 观察到有淡黄色沉淀生成，该黄色沉淀是 S 单质，说明铁离子与硫化 氢发生氧化还原反应，生成 S 和亚铁离子，依据元素守恒，溶液中还 有氢离子生成，离子方程式为 2Fe3+ + H2S = 2Fe2+ + S ↓+ 2H+ ； （4）SO2 通入硫酸酸化的高锰酸钾溶液可使溶液褪色，是因为二氧化 硫与酸性高锰酸钾发生氧化还原反应，生成硫酸根离子、锰离子、氢 离子，化学方程式为 2KMnO4＋5SO2＋2H2O===2MnSO4＋K2SO4＋2H2SO4； （5）甲的 IV 中有 Fe3＋无 Fe2＋结论说明氯气完全把亚铁离子氧化为铁 离子，所以此时 B 中可能有过量的氯气，再通入二氧化硫气体，则过 程 VI，B 中含有硫酸根离子，不能说明是铁离子氧化二氧化硫为硫酸 根离子，所以不能得出氧化性 Cl2＞Fe3＋＞SO2；乙的 IV 中有 Fe3＋有 Fe2＋结论说明氯气不足，未完全把亚铁离子氧化为铁离子，所以此时 B 中只有铁离子，无氯气，因此过程 VI，B 中含有硫酸根离子，能说 明铁离子氧化二氧化硫为硫酸根离子，所以能得出氧化性 Cl2＞Fe3＋ ＞SO2；丙的 IV 中有 Fe3＋无 Fe2＋结论说明氯气完全把亚铁离子氧化为 铁离子，所以此时 B 中可能有过量的氯气，再通入二氧化硫气体，氯 气与二氧化硫发生氧化还原反应生成硫酸根离子，此时 B 中含有 Fe2 ＋，则只能说明铁离子与二氧化硫发生氧化还原反应，铁离子被还原 为 Fe2＋，所以能得出氧化性 Cl2＞Fe3＋＞SO2；因此答案选乙、丙； （6）设原 FeBr2 溶液中 FeBr2 的物质的量为 xmol，根据还原性 Fe2＋ ＞Br-，得通入的氯气先与亚铁离子反应生成铁离子，Cl2+2Fe2＋=2Fe3 ＋+2Cl-，消耗氯气的物质的量是 0.5xmol，后与溴离子反应生成溴单 26 质，Cl2+2 Br-=Br2+2 Cl-，溶液中有 1/2 的 Br-被氧化成单质 Br2，则 消耗的氯气为 0.5xmol，所以 0.5x+0.5x=1.12/22.4，解得 x=0.05， 所以原 FeBr2 溶液中 FeBr2 的物质的量浓度为 0.05mol/0.1L=0.5mol/L。 20．（1）①第 4 周期、第ⅤA 族②H3AsO4；弱（2）①Fe+S2O 2 8  =Fe2++2SO 2 4  ②Fe+2Fe3+=3Fe2+③SO 4  ·+H2O=·OH+SO 2 4  +H+（3）pH=7 和 pH=9 时，产 生了具有强氧化性的 SO 4  ·和·OH，利于生成 Fe2+和 Fe3+，pH=7 和 pH=9 时，Fe2+和 Fe3+形成 Fe(OH)2 和 Fe(OH)3，与 As(Ⅴ)发生共沉淀，有效 去除 As(Ⅴ) 【解析】（1）①磷元素的原子序数为 15，位于元素周期表第 3 周期 ⅤA 族，由砷与磷在元素周期表中位于同一主族，其原子比磷多一个 电子层可知砷位于元素周期表中第 4 周期ⅤA 族； ②砷与磷在元素周期表中位于同一主族，同主族元素性质相似，则由 磷酸分子式可知，砷酸中砷元素的化合价为+5 价，化学式是 H3AsO4； 同主族元素，从上到下非金属性依次减弱，最高价氧化物对应水化物 的酸性减弱，则 H3AsO4 酸性比 H3PO4 弱； （2）①由题意可知，零价铁与过硫酸钠反应生成 Fe2+和 SO4 2-，反应 的离子方程式为 Fe+ S2O8 2−=Fe 2+ +2SO4 2−； ②Fe3+具有氧化性，Fe 与 Fe3+发生氧化还原反应生成 Fe2+，反应的离 子方程式为 Fe+ 2Fe 3+=3Fe 2+； 27 ③由题给信息可知，SO4 —·和 H2O 反应生成·OH+SO4 2—，反应的离子方 程式是 SO 4  ·+H2O=·OH+SO 2 4  +H+； （3）结合零价铁活化过硫酸钠去除废水中 As(Ⅴ)的机制模型可知， 因 pH = 7 和 pH = 9 时，产生了具有强氧化性的 SO4−·和·OH，利于 生成 Fe2+和 Fe3+，Fe2+和 Fe3+形成 Fe(OH)2 和 Fe(OH)3，与 As(Ⅴ)发生 共沉淀，有效去除 As(Ⅴ)，则 5 min 内 pH = 7 和 pH = 9 时去除率 高。 21．（1）5V2++MnO4 -+8H+=5V3++Mn2++4H2O（2）5VO2 ++8OH-=V5O14 3-+4H2O（3） ①V5O14 3-+12OH-=5VO4 3-+6H2O；3×10-8 ②HVO3；V2O5（4）①需要②10.2 【解析】（1）V2+具有还原性，被酸性高锰酸钾溶液氧化为 V3+，所以 溶液由紫色变为绿色，V3+继续氧化为 VO2+，溶液又显蓝色，最后 VO2+ 继续被氧化为 VO2 +，溶液显黄色，在黄色和蓝色之间会出现过度颜色 状态绿色，这就是第二次出现绿色的原因，第一次出现绿色对应的离 子方程式为：5V2++MnO4 -+8H+=5V3++Mn2++4H2O； （2）出现红棕色是因为 VO2 +在碱性条件中转变成了 V5O14 3-，其中 V 元 素的化合价没有改变，所以对应的离子方程式为： 5VO2 ++8OH-=V5O14 3-+4H2O ； 溶液由红棕色转换为无色，则是 V5O14 3-在过 量碱的作用下转变为 VO4 3-，对应的离子方程式为： V5O14 3-+12OH-=5VO4 3-+6H2O； （3）①NH4VO3(s ) NH4 +(aq)+VO3 -(aq)， Ksp=c(NH4 +)×c(VO3 -)=3 28 ×10-4×1×10-4=3×10-8； ②234gNH4VO3 的物质的量 n=234g÷117g/mol=2mol，从 A 点到 B 点， 物质的质量减少 34g，从 B 点到 C 点物质的质量减少 52g-34g=18g， 根据最后的产物为钒的氧化物可知两次减少的质量为 NH3 和 H2O 的质 量，设 1molNH4VO3 分解生成的 NH3 和 H2O 的物质的量分别为 x、y，则 x=1mol ，3x+2y=4，所以 y=0.5mol ，所以 NH4VO3 分解生成的氨气和 水的质量比=17:0.5×18=34:18，故 A 到 B 减少的是 NH3 的质量，分 解生成的氨气的质量为 34g，即 2mol，所以 NH4VO3 与生成的 NH3 的化 学计量数比例为 1:1，根据质量守恒可知剩余的化合物 B 的化学式为 HVO3；2mol HVO3 失去的水的质量为 18g，即失去 1mol 水，根据质量 守恒可知还剩余 2molV 原子和 5molO 原子，所以 C 的化学式为 V2O5； （4）①因为反应生成的 VO2+呈蓝色，加入的 VO2 +呈黄色，由于蓝色与 黄色之间有绿色的过渡态，当滴定达到终点时无法明显观察到溶液颜 色的变化，故需要加入一种能与草酸显色的物质，当草酸反应完，颜 色消失，即达到滴定的终点，故需要加入指示剂； ②根据方程式有 VO2 +的物质的量 n=2×10×10-3×0.1=2×10-3（mol）， 所以 V 元素的质量为 2×10-3mol ×51g/mol=102×10-3g，故 (VO2)2SO4 溶液中钒的含量为 102×10-3g÷(10×10-3L)=10.2 g·L-1。 22．（1）54.3；500 mL 容量瓶、胶头滴管（2）2Cr3＋＋3H2O2＋H2O=Cr2O 2- 7 ＋8H＋（3）Cr2O 2- 7 ＋2OH- 2CrO 2- 4 ＋H2O 或 Cr2O 2- 7 ＋H2O 2CrO 2- 4 ＋2H＋， 加入碱，与 H＋反应，平衡正向移动（4）Mg2＋、Ca2＋（5）2CrO 2- 4 ＋3SO2 29 ＋12H2O = 2Cr(OH)(H2O)5SO4↓＋SO 2- 4 ＋2OH- 【解析】含铬污泥预处理后加入硫酸酸浸，酸浸后的滤液Ⅰ中的金属 离子主要是 Cr3＋，其次是 Fe3＋、Al3＋、Ca2＋和 Mg2＋，加入 H2O2，Cr3＋ 被 H2O2 氧化为 Cr2O 2- 7 ，再加入 NaOH 溶液，调整 pH=8，则此时 Cr2O 2- 7 转 化为 CrO 2- 4 ，且 Fe3＋、Al3＋沉淀完全，此时滤液Ⅱ中含有金属阳离子 Ca2＋和 Mg2＋，还有 CrO 2- 4 ，利用钠离子交换树脂可除去滤液Ⅱ中的金 属阳离子有 Ca2＋和 Mg2＋，再通入 SO2，使 CrO 2- 4 转化为 Cr(OH)(H2O)5SO4。 (1)根据 c1V1= c2V2 列等式，18.4×V1×10-3=2×500×10-3，解得 V1 ≈54.3 mL；配制时所用玻璃仪器除量筒、烧杯和玻璃棒外，还需 500 mL 容量瓶和胶头滴管。 (2)经氧化环节滤液Ⅰ中的 Cr3＋被 H2O2 氧化为 Cr2O 2- 7 ，此反应的离子 方程式为 2Cr3＋＋3H2O2＋H2O=Cr2O 2- 7 ＋8H＋。 (3) Cr2O 2- 7 为橙黄色，CrO 2- 4 为黄色，反应的离子方程式为 Cr2O 2- 7 ＋2OH- 2CrO 2- 4 ＋H2O，调 pH=8 后平衡正向移动，溶液中 Cr2O 2- 7 浓度减小， CrO 2- 4 浓度增大，颜色由橙黄色变为黄色的。 (4)滤液Ⅱ中金属阳离子有 Ca2＋和 Mg2＋，则利用钠离子交换树脂可除 去滤液Ⅱ中的金属阳离子有 Ca2＋和 Mg2＋。 (5)流程中用 SO2 进行还原时发生反应是还原 CrO 2- 4 生成 Cr(OH)(H2O)5SO4，反应的离子方程式为 2CrO 2- 4 ＋3SO2＋12H2O = 2Cr(OH)(H2O)5SO4↓＋SO 2- 4 ＋2OH-。 30