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2015高考化学试题分类汇编:离子共存 离子反应


高考化学试题分类汇编:离子共存 离子反应
1. (2010 全国卷 1)能正确表示下列反应的离子方程式是 A.将铜屑加入 Fe 溶液中: 2Fe +Cu=2Fe +Cu
3+
3+ 2+ 2+

B.将磁性氧化铁溶于盐酸: Fe3O4 +8H+ =3Fe3+ +4H2O
? C.将氯化亚铁溶液和稀硝酸混合: Fe2+ +

4H+ +NO3 =Fe3? +2H2O+NO ?

D.将铁粉加入稀硫酸中: 2Fe+6H+ =2Fe3? ? 3H2 ? (2010 全国 2)8.能正确表示下列反应的离子方程式是 A.将铜屑加入 Fe 溶液中: 2Fe +Cu=2Fe +Cu
3+
3+ 2+ 2+

B.将磁性氧化铁溶于盐酸: Fe3O4 +8H+ =3Fe3+ +4H2O
? C.将氯化亚铁溶液和稀硝酸混合: Fe2+ +4H+ +NO3 =Fe3? +2H2O+NO ?

D.将铁粉加入稀硫酸中: 2Fe+6H+ =2Fe3? ? 3H2 ? (2010 天津卷)5.下列实验设计及其对应的离子方程式均正确的是 A.用 F e C l 3 溶液腐蚀铜线路板:Cu + 2F e
3+

= Cu

2+

+ 2Fe

2+

B.Na2O 2 与 H 2 O 反应制备 O 2 :Na2O 2 + H 2 O = 2N a C.将氯气溶于水制备次氯酸:C l 2 + H 2 O = 2H
+

+

+ 2O H




+ O2↑


+ Cl

+ ClO

D.用浓盐酸酸化的 K M n O 4 溶液与 H 2 O 2 反应,证明 H 2 O 2 具有还原性: 2MnO ? 4 + 6H
+

+ 5H 2 O 2 = 2Mn

2+

+ 5O 2 ↑ + 8H 2 O

(2010 安徽卷)9.在 pH=1 的溶液中能大量共存的一组离子或分子是 A.Na 、Mg 、ClO 、NO3 C. K 、Cr2O7
+ 2+ 2+ — —

B. Al 、 NH4 、 Br 、Cl
2-

3+

+

-

-

、CH3CHO、 SO4
3-

D. Na 、K 、SiO3 、Cl
+

+

+

2-

-

解析:A 中 Ag 和 PO4 、Cl 因生成沉淀不共存;B 中 H 和 HCO3 离子生成气体不共存,Fe 和 I 因发生氧化还原反应不共存;D 中 Al 和 CO3 因互促水解不共存。 答案:C (2010 上海卷)9.下列离子组一定能大量共存的是 A.甲基橙呈黄色的溶液中:I 、Cl 、NO3 、Na
+ + 3+ 2-

+

-

3+

B.石蕊呈蓝色的溶液中:Na 、AlO2 、NO3 、HCO3

-

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C.含大量 Al 的溶液中:K 、Na 、NO3 、ClO D.含大量 OH 的溶液中:CO3 、Cl 、F 、K 答案:D
一 2+

3+

+

+

-

-

解析:此题考查了化学实验中的离子共存知识。使甲基橙呈黄色的溶液 pH 大于 4.4,当 其处于 4.4-7 之间时,NO3 表现强氧化性,将 I 氧化为 I2,排除 A;石蕊呈蓝色的溶液 pH 大 于 8,溶液呈碱性,OH 能和 HCO3 反应,排除 B;含大量 Al 的溶液中,溶液呈酸性,其中的 H 能和 ClO 结合成 HClO,排除 C。 知识归纳:在给定条件下,考查离子组能否共存时,要注意其与元素化合物知识、电离 平衡知识的联系。特别要注意题干中条件的应用,比如本题中的“甲基橙呈黄色” 、 “石蕊呈 蓝色” 、 “含大量的 Al 的溶液”等,倘若只分析选项中给出的离子之间能否共存,就会造成 错误解答。 (2010 上海卷)19.下列反应的离子方程式正确的是 A.苯酚与碳酸钠溶液的反应 B.等体积、等浓度的 Ca(HCO3)2 溶液和 NaOH 溶液混合
? Ca2? ? 2HCO3 ? 2OH ? ?? ?CaCO3 ? ?CO32? ? 2H2O
3+ + 3+ -

C.硫酸亚铁溶液中加入用硫酸酸化的过氧化氢溶液

Fe2? ? 2H ? ? H2O2 ?? ? Fe2? ? 2H2O
D.淀粉碘化钾溶液在空气中变蓝 答案:AD 解析:此题考查了离子方程式的正误判断。苯酚是一种具有弱酸性的有机物,故其在离 子方程式中应保留化学式,生成的苯酚钠是强电解质,离子方程式正确,A 对;等体积等浓 度的碳酸氢钙和氢氧化钠溶液混合时,氢氧化钠不足量,离子方程式为: OH +HCO3 +Ca =H2O+CaCO3↓,B 错;反应前后的电荷不守恒,C 错;空气中的氧气可以氧化 I 为 I2,其遇淀粉变蓝,D 对。 知识归纳:判断离子方程式的正误判时,关键抓住离子方程式是否符合客观事实、化学 式的拆分是否准确、 是否遵循电荷守恒和质量守恒、 氧化还原反应中的得失电子是否守恒等; 就能很好的解决问题。 (2010 江苏卷)3.下列离子方程式表达正确的是
2+

4I ? ? O2 ? 2H2O ?? ? 2I 2 ? 4OH ?

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A.用惰性电极电解熔融氯化钠: 2Cl +2H2O ? Cl2 ? +H 2 ? +2OH

?

通电

?

? B.用氢氧化钠溶液除去铝表面的氧化膜: Al2O3 ? 2OH? ? 2AlO2 ? H2O ? C.用稀氢氧化钠溶液吸收二氧化氮: 2OH? ? 2NO2 ? NO3 +NO ? +H2O 2? D.用食醋除去水瓶中的水垢: CO3 +2CH3COOH ? 2CH3COO? ? CO2 ? ?H2O

【答案】B【解析】本题主要考查的是离子方程式的正误判断。A 项,电解的是熔融状态的 NaCl,不是 NaCl 溶液,2NaCl 2Na + Cl2↑;B 项,Al2O3 能溶于 NaOH 溶液,生成偏铝
-

酸盐;C 项,NO2 与 NaOH 反应,生成硝酸盐和亚硝酸盐,2OH + 2NO2 = NO3 + NO2 + H2O;D 项,水垢中的主要成分为 CaCO3,是难溶物。综上分析可知,本题选 B 项。 (2010 江苏卷)6.常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
? ? A. pH=1 的溶液中: Fe 、 NO3 、 SO2 4 、 Na
2+
?

? ?14 ?1 ? 2+ ? ? B.由水电离的 c H ? 1? 10 mol ? L 的溶液中: Ca 、 K 、 Cl 、 HCO3 ? ? 12 ? ? Al3? 、 NO3 C. c H / c OH ? 10 的溶液中: NH? 、 Cl 4、 3? ? ? ? 0.1mol ? L?1 的溶液中: K ? 、 ClO ? 、 SO2 D. c Fe 4 、 SCN

? ? ?

? ? ?

?

?

【答案】C 【解析】本题主要考查的是离子共存问题。A 项,由于 H 、NO3 与 Fe 发生氧化还原反应而 不能大量共存;B 项,抑制了水的电离,溶液中存在大量的 H 或 OH ,但都不能与 HCO3 共存; C 项,溶液中的 c(H )=0.1mol/L,能与本组离子共存;D 项,Fe 能与 SCN 发生络合反应。综 上分析可知,本题选 C 项。 (2010 浙江卷)12. 下列热化学方程式或离子方程式中,正确的是: A.甲烷的标准燃烧热为-890.3kJ·mol ,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为: CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=-890.3kJ·mol
-1 -1 + 3+ + + 2+

B. 500℃、30MPa 下,将 0.5mol N2 和 1.5molH2 置于密闭的容器中充分反应生成 NH3(g), 放热 19.3kJ,其热化学方程式为:
催化剂 ????? ? 2MH 3 ( g ) N2 ( g ) ? 3H 2 ( g ) ????? ? 500℃、 30MPa

△H=-38.6kJ· mol

-1

C. 氯化镁溶液与氨水反应: Mg

2?

? 2OH ? ? Mg (OH )2 ?

D. 氧化铝溶于 NaOH 溶液: Al2O3 ? 2OH ? ?3H2O ? 2 Al (OH ) 试题解析:

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本题考查热化学方程式与离子方程式的书写。A、标准燃烧热的定义,1mol 可燃物完全 燃烧生成稳定氧化物时方出的热量(标准指 298K,1atm)。水液态稳定,方程式系数就是物质

????? ? 2MH 3 ( g ) 的量,故 A 错。B、根据热化学方程式的含义,与 N 2 ( g ) ? 3H 2 ( g ) ????? ?
催化剂 500℃、 30MPa

对应的热量是 1mol 氮气完全反应时的热量,但次反应为可逆反应故,投入 0.5mol 的氮气, 最终参加反应的氮气一定小于 0.5mol。所以△H 的值大于 38.6。B 错。D、氢氧化铝沉淀没 有沉淀符号。 本题答案:C 教与学提示: 化学用语的教学是化学学科技术规范,强调准确性,强调正确理解与应用。特别重视热 化学方程式的系数与反应热的对应关系。 重视离子方程式的拆与不拆的问题。 热化学方程式 的书写问题由:聚集状态、系数、系数与反应热数值对应、反应热单位、可逆反应的反应热 等内容构成。离子方程式的书写问题由:强弱电解质、最简整数比、定组成规律、离子方程 式正误判断、守恒、定量离子方程式等内容组成。 (2010 四川理综卷)9.下列离子方程式书写正确的是 A.向明矾溶液中加入过量的氢氧化钡溶液:

Al 3? ? 2SO42? ? 2Ba2? ? 4OH ? ? 2BaSO4 ? ? AlO2? ? 2H2O
B.向氢氧化亚铁中加入足量的稀硝酸: Fe ?OH ?2 ? 2H ? Fe
? 2?

? 2H2O

? C.向磷酸二氢铵溶液中加入足量的氢氧化钠溶液: NH4 ? OH ? ? NH3 ? H2O

D.向 CH2 BrCOOH 中加入足量的氢氧化钠溶液并加热:
? CH2 BrCOOH ? OH ? ?? ?CH2 BrCOO? ? H2O

答案: A 解析:本题考查离子方程式正误判断;氢氧化钡溶液过量,Al 转化为 AlO2 ,SO4 完全转化 为沉淀,A 项正确;硝酸有强氧化性,可将 Fe 氧化为 Fe ,硝酸被还原为 NO,B 不符合客 观事实,错误;在磷酸二氢铵中加入足量的氢氧化钠,磷酸二氢根离子中的氢将被中和,C 项错误;CH2 BrCOOH 中存在两种官能团, 分别是-Br 和-COOH,加入足量的氢氧化钠后加 热,与-COOH 发生中和反应,与-Br 发生水解反应,故应该生成 CH2OHCOO ,D 项错误。
? 2? 2? 2? (2010 浙江卷)13. 某钠盐溶液中可能含有 NO2 、SO4 、SO3 、CO3 、Cl ?、I ? 等阴离
2+ 3+ 3+ 2-

子。某同学取 5 份此溶液样品,分别进行了如下实验: ①用 pH 计测得溶液 pH 大于 7
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②加入盐酸,产生有色刺激性气体 ③加入硝酸酸化的 AgNO3 溶液产生白色沉淀,且放出有色刺激性气体 ④加足量 BaCl2 溶液,产生白色沉淀,该沉淀溶于稀硝酸且放出气体,将气体通入品红 溶液,溶液不褪色。 ⑤加足量 BaCl2 溶液,产生白色沉淀,在滤液中加入酸化的(NH4)2Fe(SO4)溶液,再 滴加 KSCN 溶液,显红色
? 2? 该同学最终确定在上述六种离子中公含 NO2 、CO3 、Cl ? 三种阴离子。

请分析,该同学只需要完成上述哪几个实验,即可得出此结论。 A. ①②④⑤ 试题解析: 本题是离子组合推断、离子鉴别实验综合题。题型难点是:熟悉各种离子的标准检验方 法,明确各种离子检验时的干扰因素。本题的难点还有:采用的出题方式和平时不同。 根据最终的离子分析: NO2 ,存在时一定没有 SO3 ,I 。 因 NO2 ,的氧化性可以使他们氧化。 Cl 存在下的 NO2 的检验: 加入硝酸酸化的 AgNO3 溶液产生白色沉淀, 且放出有色刺激性气体。 即证明了 NO2 的存在又检验出 Cl 的存在。但,仅加入盐酸产生刺激性气体也可能有 SO3 的 存在。故须先确认 SO3 不存在。SO3 ,CO3 ,SO4 的组合检验可以用:加足量 BaCl2 溶液,产 生白色沉淀,该沉淀溶于稀硝酸且放出气体,将气体通入品红溶液,溶液不褪色。来确认 SO3 , SO4 不存在,CO3 一定存在。故选择③④就可以,顺序是先④后③。 本题答案:B 教与学提示: 本题学生存在的困难是 NO2 的检验,因为此内容在选修的《实验化学》中,可能会有所 忽视。第二个难点是离子要分成两组分别进行检验。教学中碰到有一些学生:只要碰到离子 组合检验与推断的题目就死机的现象。分析原因:各种典型离子的检验方式不是很熟练,没 有对各种离子单独检验时的干扰因素, 干扰离子进行排除。 不重视各种相近实验现象进行区 别对待,深入研究相近条件下的不同。教学中从单一离子检验开始,增加干扰,增加组合, 增加性质区别等逐步复杂化。要多想为什么,多想如何干扰和排除干扰。 (2010 全国卷 1)28. (15 分)有 A、B、C、D、E 和 F 六瓶无色溶液,他们都是中学化学中 常用的无机试剂。纯 E 为无色油状液体;B、C、D 和 F 是盐溶液,且他们的阴离子均不同。 现进行如下实验: ①A 有刺激性气味,用沾有浓盐酸的玻璃棒接近 A 时产生白色烟雾; ②将 A 分别加入其它五中溶液中,只有 D、F 中有沉淀产生;继续加入过量 A 时,D 中 沉淀无变化,F 中沉淀完全溶解; ③将 B 分别加入 C、D、E、F 中,C、D、F 中产生沉淀,E 中有无色、无味气体逸出;
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222222222-

B. ③④

C. ③④⑤

D. ②③⑤

④将 C 分别加入 D、E、F 中,均有沉淀生成,再加入稀 HNO3,沉淀均不溶。 根据上述实验信息,请回答下列问题: (1) (2) 能确定溶液是(写出溶液标号与相应溶质的化学式) : 不能确定的溶液,写出其标号、溶质可能的化学式及进一步鉴别的方法:

【解析】(I)由题干表述可知 A 和 E 不是盐,又由纯 E 为无色油状液体,推知 E 为硫酸 (③步操作进一步确定) ; (II)由题干和①步操作可知 A 为氨水; (III)再由②步操作可知 F 中阳离子为 Ag 发生的反应为:Ag +NH3·H2O=AgOH↓+NH4 ;AgOH+2NH3·H2O=[Ag(NH3)2]
+ + + +

+OH +2H2O;而常见的盐中只有 AgNO3 可溶于水,故 F 为 AgNO3; (IV)由③步操作可知 B
2-



中阴离子应为 CO3 ,由于此无色无味的气体只能是 CO2, B、 C、 D 中能生成沉淀说明不能是 HCO3 , 而阳离子可是常见的 K 、Na 、NH4 等待定(V)同样由②步操作 D 中能与氨水生成沉淀的无 色溶液中常见的为阳离子为 Mg 或 Al ,而阴离子需待下步反应再确定; (VI)由④步操作生 成的沉淀为可能为 AgCl、AgBr、AgI、BaSO4、H2SiO3(不合理)等,但限于题干所述中学常用 试剂,则沉淀应为 AgCl 和 BaSO4,才不溶于 HNO3,一个是与 AgNO3 结合生成的沉淀,一个是 与硫酸结合形成的沉淀, 故 C 应该同时含有 Ba 和 Cl 即, C 为 BaCl2,进而推出 D 中阴离子应 该为 SO4 ,因为题干所述盐溶液中阴离子均不同,故 D 为 Al2(SO4)3 或 MgSO4 其他解析见答案 【答案】(1)A NH3·H2O 或 NH3 ;E H2SO4 F AgNO3 C BaCl2
22+ 2+ 3+ + + +

若 C 作为不能确定的溶液,进一步鉴别的方法合理,同样给分 (2)B Na2CO3 或 K2CO3 用洁净的铂丝蘸取少量 B,在酒精灯火焰中灼烧,若焰色呈

黄色则 B 为 Na2CO3 溶液;若透过蓝色钴玻璃观察焰色呈紫色,则 B 为 K2CO3 溶液 D Al2(SO4)3 或 MgSO4 取少量 D,向其中滴加 NaOH 溶液有沉淀生成,继续滴加过量

的 NaOH 溶液,若沉淀溶解,则 D 为 Al2(SO4)3 溶液,若沉淀不溶解,则 D 为 MgSO4 溶液 【命题意图】考查学生的分析与综合能力,涉及到无机元素及其化合物的性质,离子反 应,未知物的推断,物质的检验,常见物质量多与量少的反应不同,现象不同等,此题综合 性强,难度大,区分度很好,是一道不可多得的经典好题! 【点评】此题一改过去每年元素推断的通病,思维容量显著增大能力要求高,与 2008 年全国卷 I 理综 28 题有得一拼,比 2009 年的第 29 题出得高超一些,相比以前的无机推断 显然有质的飞跃,看到命题人在进步!但是此题是不是一点瑕疵没有呢?x 显然不是,例如 本题条件很宽广,没太明显的限制条件,因而答案是丰富多彩的,这不会给阅卷者带来喜出 望外,只会增加难度,不好统一评分标准,也就缺乏公平性!特别是 B 和 C 上就有争议,如 B 还可能是(NH4)2CO3, C 还可能是 BaBr2、 BaI2 等, 当然限制一下沉淀颜色就排除了 C 的歧义!
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(2010 天津卷)3.下列鉴别方法可行的是 A.用氨水鉴别 Al 、Mg 和 A g
- 3+ 2+ +

? 2? B.用 Ba(NO3)2 溶液鉴别 Cl 、SO 2 4 和 CO 3

C.用核磁共振氢谱鉴别 1-溴丙烷和 2-溴丙烷 D.用 K M n O 4 酸性溶液鉴别 CH3CH=CHCH2OH 和 C H 3 CH2CH2CHO 解析:Al 和 Mg 与氨水反应都只生成沉淀,不溶解,无法鉴别,故 A 错;SO4 和 CO3 与 Ba(NO3)2 反应都生成白色沉淀,无法鉴别,故 B 错;1—溴丙烷有三种等效氢,其核磁共振 谱有三个峰,而 2—溴丙烷有两种等效氢原子,其核磁共振谱有两个峰,故可鉴别,C 正确; 碳碳双键、醛基都能被酸性 KMnO4 氧化,KMnO4 溶液都退色,故无法鉴别。 答案:C 命题立意:考查阴阳离子和有机物的鉴别,通过鉴别,考查离子或有机物的化学性质。 (2010 广东理综卷)32(16 分) 碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领域。以 ? -锂辉石(主要成分为 Li2O ? Al2O3 ? 4SiO2) 为原材料制备 Li2CO3 的工艺流程如下:
3+ 2+ 22-

已知:Fe 、Al 、Fe 和 Mg 以氢氧化物形式完全沉淀时,溶液的 PH 分别为 3.2、5.2、9.7 和 12.4;Li2SO4、LiOH 和 Li2CO3 在 303K 下的溶解度分别为 34.2g、12.7g 和 1.3g. (1)步骤Ⅰ前, ? -锂辉石要粉碎成细颗粒的目的是_____________. (2)步骤Ⅰ中,酸浸后得到的酸性溶液中含有 Li 、SO4 ,另含有 Al 、Fe 、Fe 、Mg 、Ca 、 Na 等杂质,需在搅拌下加入_____________(填“石灰石” 、 “氯化钙”或“稀硫酸”)以调节 溶液的 PH 到 6.0~6.5,沉淀部分杂质离子,然后分离得到浸出液。 (3)步骤Ⅱ中,将适量的 H2O2 溶液、石灰乳和 Na2CO3 溶液依次加入浸出液中,可除去的杂 质金属离子有______________. (4)步骤Ⅲ中,生成沉淀的离子方程式为________________. (5)从母液中可回收的主要物质是_____________. 解析: (1)粉碎可以增大接触面积,加快反应速率
+ + 23+ 3+ 2+ 2+ 2+

3+

3+

2+

2+

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(2) 要增强溶液的碱性,只能加入石灰石 (3)

H 2O2 可以氧化 Fe2+ 为 Fe3+ ,石灰乳和 Na2CO3 使得 Fe3+、Mg2+、Ca2? 沉淀

2(4) 步骤Ⅲ生成的沉淀是 Li2CO3 ,离子方程式为: 2Li + +CO3 =Li2CO3 ?

(5) 母液中的溶质是 NaOH 、 Na 2 SO4 ,可以回收 NaOH 。 答案: (1)加快反应速率 (2)石灰石 (3) Fe3+、Mg2+、Ca2?
2(4) 2Li + +CO3 =Li2CO3 ?

(5) NaOH 。

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