2020_2021学年新教材高中化学第2章元素与物质世界2

2020_2021学年新教材高中化学第2章元素与物质世界2

课时3　离子反应的应用 考点1　离子能否大量共存 ‎ ‎1.(2018·江苏学考)在含有大量OH-、Ba2+、Cl-的溶液中,还可能大量共存的离子是(　　)。‎ A.H+ B.Ag+ C.NO‎3‎‎-‎ D.SO‎4‎‎2-‎ 答案: C 解析: 溶液中存在OH-和Cl-,H+、Ag+不可能共存;溶液中存在Ba2+,与SO‎4‎‎2-‎不能共存。‎ ‎2.(2019·江西临川二中期末)在溶液中能大量共存,加入OH-后有沉淀析出的一组离子是(　　)。‎ A.Na+、H+、NO‎3‎‎-‎、Cl- B.K+、H+、Cl-、SO‎4‎‎2-‎ C.Cu2+、NO‎3‎‎-‎、SO‎4‎‎2-‎、Cl- D.Ca2+、NH‎4‎‎+‎、CO‎3‎‎2-‎、Cl-‎ 答案: C 解析: A、B项,加入OH-不会产生沉淀;D项,Ca2+与CO‎3‎‎2-‎不能大量共存;C项,四种离子可以共存,加入OH-后发生反应:Cu2++2OH-Cu(OH)2↓。‎ ‎3.(2019·陕西西安高新一中期末)下列离子组在指定溶液中一定能大量共存的是(　　)。‎ A.使pH试纸呈蓝色的溶液中:I-、Cl-、NO‎3‎‎-‎、Cu2+‎ B.使酚酞呈深红色的溶液中:Na+、Cl-、H+、NO‎3‎‎-‎ C.含大量Ag+的溶液中:K+、Na+、NO‎3‎‎-‎、SO‎4‎‎2-‎ D.含大量OH-的溶液中:CO‎3‎‎2-‎、Cl-、F-、K+‎ 答案: D 解析: 使pH试纸呈蓝色的溶液为碱性溶液,铜离子不能大量存在,A项错误;使酚酞呈深红色的溶液为碱性溶液,氢离子不能大量存在,B项错误;含大量Ag+的溶液中不能大量存在硫酸根离子,C项错误。‎ ‎4.(2019·云南玉溪一中期中)下列各组离子能大量共存且加入稀硫酸有气体产生的是(　　)。‎ - 7 -‎ A.Na+、Ag+、CO‎3‎‎2-‎、Cl- B.K+、Ba2+、SO‎4‎‎2-‎、Cl-‎ C.Na+、K+、CO‎3‎‎2-‎、Cl- D.Na+、K+、Cl-、SO‎4‎‎2-‎ 答案: C 解析: A项,Ag+与CO‎3‎‎2-‎、Cl-不能大量共存;B项,Ba2+与SO‎4‎‎2-‎不能大量共存;D项,四种离子能大量共存,但加入稀硫酸时无气体生成。‎ ‎5.(2019·江西临川一中期末)实验室中有一瓶失去标签的试剂,已知该试剂中只含四种离子,且试剂中四种离子的浓度均为0.1 mol·L-1,则该试剂中含有的四种离子可能是(　　)。‎ A.Fe2+、Na+、NO‎3‎‎-‎、Cl- B.Mg2+、NH‎4‎‎+‎、SO‎4‎‎2-‎、NO‎3‎‎-‎ C.H+、K+、Cl-、CO‎3‎‎2-‎ D.K+、Ca2+、CO‎3‎‎2-‎、OH-‎ 答案: B 解析: A项,溶液中的正、负电荷不能相互抵消,即溶液不呈电中性,不可能;C项,H+与CO‎3‎‎2-‎不能大量共存,且溶液中的正、负电荷不能相互抵消,即溶液不呈电中性,不可能;D项,Ca2+与CO‎3‎‎2-‎、OH-不能大量共存,不可能。‎ ‎6.(2019·湖北仙桃中学期末)某河道两旁有甲、乙两厂,它们排放的工业废水中含有K+、Ag+、Fe3+、Cl-、OH-、NO‎3‎‎-‎六种离子。‎ ‎(1)甲厂的废水明显呈碱性,故甲厂的废水中所含的三种离子是　　　　、　　　　、　　　　。 ‎ 答案: OH-　Cl-　K+‎ 解析：甲厂的废水呈碱性,一定含有OH-,与OH-可以共存的离子有K+、Cl-、NO‎3‎‎-‎,由于Ag+与Cl-不能大量共存,所以甲厂的废水中含有OH-、K+和Cl-。‎ ‎(2)乙厂的废水中含有另外三种离子,如果向其中加入一定量的　　　　(填“活性炭”“硫酸亚铁”或“铁粉”),可以回收其中的金属　　　　(填元素符号)。 ‎ 答案: 铁粉　Ag 解析：乙厂的废水中含有Ag+、Fe3+、NO‎3‎‎-‎,在乙厂的废水中加入一定量的铁粉可得到Ag。‎ - 7 -‎ ‎(3)若将甲厂和乙厂的废水按适当的比例混合,可以使废水中的　　　　　　　转为沉淀,过滤后的废水中主要含有　　　　(填化学式),可用来浇灌农田。 ‎ 答案: Ag+、Fe3+、Cl-、OH-　KNO3‎ 解析: 将甲厂和乙厂的废水按适当的比例混合,可生成AgCl、Fe(OH)3沉淀,生成沉淀的离子有Ag+、Fe3+、Cl-、OH-,过滤后的废水中主要含有KNO3。‎ 考点2　离子的检验与鉴别 ‎7.(2019·湖北宜昌示范高中协作体高一期中)对于某些离子的检验及结论正确的是(　　)。‎ A.加入稀盐酸产生无色气体,将气体通入澄清石灰水中,溶液变浑浊,该溶液中一定有CO‎3‎‎2-‎ B.加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加盐酸,沉淀不消失,该溶液中不一定有SO‎4‎‎2-‎ C.用米汤检验含碘盐中的碘酸钾(KIO3)‎ D.加入碳酸钠溶液产生白色沉淀,再加盐酸白色沉淀消失,一定有Ba2+‎ 答案: B 解析: 加入稀盐酸产生无色气体,将气体通入澄清石灰水中,溶液变浑浊,则气体可能为二氧化碳或二氧化硫,所以原溶液中可能含CO‎3‎‎2-‎、SO‎3‎‎2-‎、HCO‎3‎‎-‎等,故A错误;加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加盐酸,沉淀不消失,白色沉淀可能为氯化银或硫酸钡,则原溶液中可能含SO‎4‎‎2-‎或Ag+,故B正确;淀粉遇单质碘变蓝色,米汤中含有淀粉,但KIO3中不含单质碘,所以碘酸钾不能使米汤中的淀粉变蓝色,即不能用米汤检验含碘盐中的碘酸钾(KIO3),故C错误;加入碳酸钠溶液产生白色沉淀,再加盐酸白色沉淀消失,白色沉淀可能为碳酸钡、碳酸钙等,则原溶液中可能含Ba2+或Ca2+,故D错误。‎ ‎8.(2019·广东广州期中)有一固体物质,可能由Na2CO3、Na2SO4、CuSO4、CaCl2、NaCl中的一种或几种组成,为检验该物质的成分,做了如下实验:‎ a.将固体物质溶于水,搅拌后得到无色透明溶液;‎ b.往此溶液中滴加Ba(NO3)2溶液,有白色沉淀生成;‎ c.过滤,将沉淀物置于稀硝酸中,发现沉淀全部溶解。‎ - 7 -‎ 试判断:固体物质中肯定有　　　　,肯定没有　　　　,可能有　　　　。对可能有的物质,可采用向滤液中滴加　　　　的方法检验。 ‎ 答案: Na2CO3　CuSO4、Na2SO4、CaCl2　NaCl　稀硝酸和AgNO3溶液 解析: 由(1)可知该物质中一定无CuSO4;(2)中产生的白色沉淀在(3)中又全部溶解,故肯定有Na2CO3,一定无Na2SO4、CaCl2;该物质中是否含有NaCl无法判断。可用被硝酸酸化的AgNO3溶液来检验NaCl。‎ ‎9.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-、SO‎4‎‎2-‎、CO‎3‎‎2-‎、NO‎3‎‎-‎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5 mL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2 mL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　　　　。 ‎ 答案: AgNO3　CuSO4　Na2CO3　BaCl2‎ ‎(2)写出下列反应的离子方程式:‎ ‎①A+D:　。 ‎ ‎②B+D:　。 ‎ ‎③C+HCl→气体:　。 ‎ 答案: ①Ag++Cl-AgCl↓　②SO‎4‎‎2-‎+Ba2+BaSO4↓ ③CO‎3‎‎2-‎+2H+CO2↑+H2O 解析: 由于这四种盐均可溶,则Ba2+不可能与SO‎4‎‎2-‎、CO‎3‎‎2-‎组合,Cu2+不可能与CO‎3‎‎2-‎组合,Ag+只能与NO‎3‎‎-‎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(与稀盐酸反应生成AgCl白色沉淀),C为碳酸盐(CO‎3‎‎2-‎与稀盐酸反应生成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D为BaCl2,则B一定是CuSO4。‎ 考点3　离子反应与离子推断 ‎10.有一包白色粉末,其中可能含有Ba(NO3)2、CaCl2、K2CO3,现做以下实验:‎ - 7 -‎ ‎①将部分粉末加入水中,振荡,有白色沉淀生成;‎ ‎②向①的悬浊液中加入过量稀盐酸,白色沉淀消失,并有气泡产生;‎ ‎③取少量②的溶液滴入AgNO3溶液,有白色沉淀生成。‎ 下列关于白色粉末组成的判断正确的是(　　)。‎ A.肯定含有CaCl2、K2CO3,可能含有Ba(NO3)2‎ B.肯定含有Ba(NO3)2、K2CO3,可能含有CaCl2‎ C.肯定含有K2CO3,至少含有Ba(NO3)2和CaCl2中的一种 D.Ba(NO3)2、CaCl2、K2CO3都存在 答案: C 解析: ①K2CO3与Ba(NO3)2反应可以生成BaCO3沉淀,K2CO3与CaCl2反应可以生成CaCO3沉淀,说明肯定有K2CO3,而Ba(NO3)2、CaCl2至少含有一种;②CaCO3与BaCO3均能与盐酸反应,产生CO2气体;③取少量②的溶液滴入AgNO3溶液,有白色沉淀生成,不能说明混合物中含有CaCl2,因为②中加入了过量的稀盐酸,引入了Cl-,因此可以推断这包白色粉末中肯定含有K2CO3,至少含有Ba(NO3)2和CaCl2中的一种。‎ ‎11.重金属离子有毒性。实验室有甲、乙两种废液,均有一定的毒性。经化验可知甲废液呈碱性,主要有毒离子为Ba2+,若将甲、乙两废液按一定比例混合,毒性明显降低。乙废液中可能含有的离子是(　　)。‎ A.Cu2+和SO‎4‎‎2-‎ B.Cu2+和Cl-‎ C.K+和SO‎4‎‎2-‎ D.Ag+和NO‎3‎‎-‎ 答案: A 解析: 甲废液中的主要毒性物质可看作Ba(OH)2,乙废液有一定的毒性且与甲废液按一定比例混合后毒性明显降低,可推知乙废液中的重金属离子可与甲中的OH-结合形成沉淀,同时乙中含有能与甲中Ba2+形成沉淀的SO‎4‎‎2-‎,故A正确。‎ ‎12.某混合溶液中所含离子的浓度如表所示,则M可能为(　　)。‎ - 7 -‎ 离子 NO‎3‎‎-‎ SO‎4‎‎2-‎ H+‎ M 浓度/(mol·L-1)‎ ‎2‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎1‎ A.Cl- B.Ba2+ C.Na+ D.Mg2+‎ 答案: D 解析: 设M所带电荷数为x,根据溶液呈电中性可得2×1+1×2=2×1+x×1,得x=2,因此M应该带2个单位的正电荷,由于SO‎4‎‎2-‎与Ba2+能够反应生成沉淀,即不能大量共存,所以M为Mg2+。‎ 考点4离子反应应用于物质的分离与提纯 ‎13.(2019·湖北黄冈检测)某溶液中含有较多的Cl-、CO‎3‎‎2-‎、OH-三种阴离子,如果只取一次该溶液就能够分别将三种阴离子依次检验出来,下列实验操作顺序正确的是(　　)。‎ ‎①滴加Mg(NO3)2溶液　②过滤　③滴加AgNO3溶液　④滴加Ba(NO3)2溶液 A.①②④②③ B.④②①②③‎ C.①②③②④ D.④②③②①‎ 答案: B 解析: Cl-用AgNO3溶液检验,CO‎3‎‎2-‎用Ba(NO3)2溶液检验,OH-用Mg(NO3)2溶液检验。Cl-、CO‎3‎‎2-‎、OH-均能与AgNO3反应,CO‎3‎‎2-‎、OH-都能与Mg(NO3)2反应;为了防止干扰,应先检验CO‎3‎‎2-‎,再检验OH-,最后检验Cl-。‎ ‎14.(2019·湖北黄冈高一检测改编)为了将混有K2SO4、MgSO4的KNO3固体提纯,并制得纯净的KNO3溶液,某同学设计了如下实验方案:‎ KNO3 K2SO4 MgSO4悬浊液滤液KNO3溶液 ‎(1)操作①为　。 ‎ 答案: 加水溶解 - 7 -‎ ‎(2)操作②~④加入的试剂依次为 　。‎ 答案: Ba(NO3)2、K2CO3、KOH[或KOH、Ba(NO3)2、K2CO3或Ba(NO3)2、KOH、K2CO3]‎ ‎(3)判断SO‎4‎‎2-‎已除尽的方法是　。‎ 答案: 静置,在上层澄清溶液中再加入少量Ba(NO3)2溶液,若不变浑浊,表明SO‎4‎‎2-‎已除尽 ‎(4)实验过程中多次产生的沉淀　　　　(填“需要”或“不需要”)多次过滤,其理由是　。‎ 答案: 不需要　几个沉淀反应互不干扰,因此最后只过滤一次即可,可减少操作程序 ‎(5)该同学的实验设计方案是否严密?　　　　(填“是”或“否”);请说明理由:　 　。 ‎ 答案: 否　因为加入盐酸调节溶液的pH会引入Cl-,应加入稀硝酸 ‎(6)写出上述提纯过程中可能涉及的反应的离子方程式: 　。‎ 答案: Ba2++SO‎4‎‎2-‎BaSO4↓,Ba2++CO‎3‎‎2-‎BaCO3↓,2OH-+Mg2+Mg(OH)2↓,CO‎3‎‎2-‎+2H+H2O+CO2↑,OH-+H+H2O 解析: 沉淀反应必须在溶液中进行,以便充分反应,并使杂质完全沉淀,所以应先将固体配制成溶液。除去SO‎4‎‎2-‎、Mg2+的方法一般是使它们分别形成BaSO4和Mg(OH)2沉淀,所以需要加入稍过量的Ba(NO3)2和KOH溶液,过量的Ba2+可用K2CO3溶液除去,因此实验时必须先加入Ba(NO3)2溶液,后加入K2CO3溶液,不可加入BaCl2、Na2CO3和NaOH溶液进行除杂,也不可用稀盐酸调节溶液的pH,否则会引进Na+和Cl-。几个沉淀分别为BaSO4、BaCO3、Mg(OH)2,这几个沉淀反应互不干扰,因此只过滤一次可减少操作程序。‎ - 7 -‎