离子反应及离子共存高考练习题

离子反应

考点一、离子共存

例1（2015广东）水溶液中能大量共存的一组离子是

A．𝑁𝐻4+ 、𝐵𝑎2+、𝐵𝑟−、𝐶𝑂32− B．𝐶𝑙−、𝑆𝑂32−、𝐹𝑒2+、𝐻+

C．𝐾+ 、𝑁𝑎+、𝑆𝑂42−、𝑀𝑛𝑂4− D． 𝑁𝑎+、𝐻+、𝑁𝑂3−、𝐻𝐶𝑂3−

解析：A、𝐵𝑎2+与𝐶𝑂32− 组成碳酸钡难溶性物质，不能共存，B、酸性条件下𝑆𝑂32−、𝐹𝑒2+发生氧化还原反应，不能共存，D、𝐻+、𝐻𝐶𝑂3−发生复分解反应，生成挥发性气体，不能共存。

答案Ｃ

例2（沈阳铁路2015届高三上学期期初） 下列各组离子，一定能在指定环境中大量共存的是

A．在含有大量I−离子的溶液中：Cl−、Fe3+、Al3+、Cu2+

B．滴加石蕊试液显红色的溶液：𝐹𝑒2+、𝑁𝐻4+、Cl−、𝑁𝑂3−能够大量共存

C．在由水电离出的c(𝐻+)＝10−12 mol•L−1的溶液中：𝑁𝑎+、𝐵𝑎2+、Cl−、𝐵𝑟−

D．在加入Al能放出大量H2的溶液中：𝑁𝐻4+、𝑆𝑂42− 、Cl−、𝐻𝐶𝑂3−

解析：A、I−与Fe3+会发生氧化还原反应而不能大量共存，错误；B、滴加石蕊试液显红色的溶液呈酸性，在酸性溶液中𝐹𝑒2+、𝑁𝑂3−、𝐻+会发生氧化还原反应而不能共存，错误；C、在水溶液中电离出来c(𝐻+)＝10−12 mol•L−1的溶液无法判定酸性还是碱性，无论是酸性还是碱性，𝑁𝑎+、𝐵𝑎2+、Cl−、𝐵𝑟−均共存，C正确；D、在加入Al能放出大量H2的溶液既可能是酸性，也可能是碱性，在酸性溶液中，𝐻𝐶𝑂3−、𝐻+会发生复分解反应，碱性溶液中，𝑁𝐻4+、𝐻𝐶𝑂3−会发生复分解反应而不能共存，错误。

答案：C

例3、（2013•江苏）常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是（ ）

A．使甲基橙变红色的溶液：Mg2+、𝐾+、𝑆𝑂42−、𝑁𝑂3−

B．使酚酞变红色的溶液：𝑁𝑎+、Cu2+、𝐻𝐶𝑂3−、𝑁𝑂3−

C．0.1 mol•L−1AgNO3溶液：𝐻+、K+、𝑆𝑂42−、I−

D．0.1 mol•L−1NaAlO2溶液：𝐻+、𝑁𝑎+、Cl−、𝑆𝑂42−

解析：A．使甲基橙变红色的溶液，pH＜3.1，溶液显酸性，该组离子之间不反应，能共存，故A正确；B．使酚酞变红色的溶液，pH＞8，溶液显碱性，Cu2+、𝐻𝐶𝑂3−分别与碱反应，则不能共存，故B错误；C．Ag+、I−结合生成AgI为黄色沉淀，Ag+、𝑆𝑂42−结合生成沉淀，则不能共存，故C错误；D．AlO2−、𝐻+反应时，酸少量生成沉淀，酸过量时生成铝离子，则不能共存，故D错误；

答案：A．

考点二、离子反应方程式书写

例1、(2013•江苏高考)下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是( )

A．MnO2与浓盐酸反应制Cl2：MnO2＋4HCl=∆Mn2+＋2Cl−＋Cl2↑＋2H2O

B．明矾溶于水产生Al（OH）3胶体：Al3+＋3H2O ===Al（OH）3↓＋3𝐻+

C．Na2O2溶于水产生O2：Na2O2＋H2O ===2𝑁𝑎+＋2OH−＋O2↑

D．Ca（HCO3）2溶液与少量NaOH溶液反应：𝐻𝐶𝑂3−＋Ca2+＋OH−===CaCO3↓＋H2O

解析：根据离子反应的实质，从是否符合反应事实、化学式拆分是否得当、是否符合守恒(电荷、原子)规律等角度进行分析，得出合理答案。浓盐酸中HCl以𝐻+和Cl−形式存在，不能写成分子形式，A错。Al（OH）3为胶体不是沉淀，不能标沉淀符号“↓”，B错。C项不符合原子守恒，应为2Na2O2＋2H2O ===4𝑁𝑎+＋4OH−＋O2↑。Ca（HCO3）2溶液中加入少量NaOH溶液，𝐻𝐶𝑂3−部分发生反应，离子方程式为Ca2+＋𝐻𝐶𝑂3−＋OH−===CaCO3↓＋H2O，D对。

答案D

例2、(2013·合肥一检)下列反应的离子方程式书写正确的是( )。

A．将Al条投入NaOH溶液中：Al＋OH−＋H2O =AlO2−＋H2↑

B．铜溶于稀硝酸中：Cu＋4𝐻+＋2𝑁𝑂3−=Cu2+＋2NO2↑＋2H2O

C．碳酸氢钙溶液中加入过量的氢氧化钠溶液：𝐻𝐶𝑂3−＋OH−=𝐶𝑂32−＋H2O ，

D．向碳酸钠溶液中逐滴加入与之等体积等物质的量浓度的稀醋酸：𝐶𝑂32−＋CH3COOH=CH3COO−＋𝐻𝐶𝑂3−

解析：铝与氢氧化钠溶液反应的离子方程式应为2Al＋2OH−＋2H2O =2AlO2−＋3H2↑，故A错误；铜与稀硝酸反应生成NO，故B错误；碳酸氢钙溶液与过量的氢氧化钠溶液反应的离子方程式应为Ca2+＋2𝐻𝐶𝑂3−＋2OH−=2H2O＋CaCO3↓＋𝐶𝑂32−，故C错误。

答案：D

例3、下列所述事实与化学（或离子）方程式不相符的是（ ）

A．能说明NH3结合𝐻+能力比H2O强：NH3+H3O+=𝑁𝐻4++H2O

B．能说明氧化性H2O2＞Fe3+：2𝐹𝑒2++H2O2+2𝐻+=2Fe3++2H2O

C．向NH4Al（SO4）2溶液中滴入Ba（OH）2恰好使𝑆𝑂42−反应完全2Ba2++4

OH−+Al3++2𝑆𝑂42−=2BaSO4↓+AlO2−+2H2O D．能说明CH3COOH是弱电解质：CH3COO−+H2O CH3COOH+OH−

解析：A．NH3水溶液呈碱性，易与𝐻+反应，NH3+H3O+=𝑁𝐻4++H2O可说明NH3结合𝐻+能力比H2O强，故A正确；B．氧化剂氧化性大于还原剂氧化性，反应2𝐹𝑒2++H2O2+2𝐻+=2Fe3++2H2O可说明氧化性H2O2＞Fe3+，故B正确；C．反应的离子方程式应为2Ba2++4OH−+𝑁𝐻4++Al3++2𝑆𝑂42−-=2BaSO4↓+NH3•H2O

+Al（OH）3↓+2H2O，Al（OH）3不溶于氨水，故C错误；D．醋酸为弱电解质，不完全电离，电离方程式中有 故D正确．

答案C．

考点三、离子的性质及检验

例一、（15天津）下列关于物质或离子检验的叙述正确的是

A.在溶液中加KSCN，溶液显红色，证明原溶液中有Fe3+，无Fe2+

B.气体通过无水CuSO4，粉末变蓝，证明原气体中含有水蒸气

C.灼烧白色粉末，火焰成黄色，证明原粉末中有Na+，无K+

D.将气体通入澄清石灰水，溶液变浑浊，证明原气体是CO2

解析：A项Fe3+遇KSCN会使溶液呈现红色，Fe2+遇KSCN不反应无现象，如果该溶液既含Fe3+，又含Fe2+，滴加KSCN 溶液，溶液呈红色，则证明存在Fe3+但并不能证明无Fe2+，故A项错误；B项气体通过无水硫酸铜，粉末变蓝，则发生反应：CuSO4+5H2O═CuSO4·5H2O，CuSO4·5H2O为蓝色，故可证明原气体中含有水蒸气，B项正确；C项灼烧白色粉末，火焰成黄色，证明原粉末中有Na+，Na+颜色反应为黄色，但并不能证明无K+，因为黄光可遮住紫光，故K+颜色反应需透过蓝色的钴玻璃滤去黄光后观察，故C项错误；D项能使澄清石灰水变浑浊的气体有CO2、SO2等，故将气体通入澄清石灰水，溶液变浑浊，则原气体不一定是CO2，D项错误；

答案：B。

例二、（14浙江）雾霾严重影响人们的生活与健康。某地区的雾霾中可能含有如下可溶性无机离子：Na+、𝑁𝐻4+、Mg2+、Al3+、𝑆𝑂42−、𝑁𝑂3−、Cl−。某同学收集了该地区的雾霾，经必要的预处理后试样溶液，设计并完成了如下的实验：

已知：3𝑁𝑂3−+ 8Al + 5OH−+ 2H2O3NH3+ 8AlO2−

根据以上的实验操作与现象，该同学得出的结论不正确的是（ ）

A、试样中肯定存在𝑁𝐻4+、Mg2+、𝑆𝑂42−和𝑁𝑂3−

B、试样中一定不含Al3+

C、试样中可能存在Na+、Cl−

D、该雾霾中可能存在NaNO3、NH4Cl和MgSO4

解析：试样溶液中加入过量Ba（OH）2并加热，生成的气体1能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色，说明气体1是NH3，则试样中含有𝑁𝐻4+；

向滤液中通入CO2，得到溶液2、沉淀2，溶液2中加入Al，生成气体2，该气体能使湿润红色石蕊试纸变蓝色，说明含有气体2是NH3，根据已知条件知，溶液2中含有𝑁𝑂3−，根据元素守恒知，原溶液中含有𝑁𝑂3−；

滤液1中通入CO2，得到沉淀2，向沉淀2中加入酸，沉淀溶解并放出气体，说明沉淀2是碳酸钡等难溶性碳酸盐；

沉淀1加入酸后，沉淀部分溶解，硫酸钡不溶于酸，说明原来溶液中含有𝑆𝑂42−，能和过量Ba（OH）2反应生成能溶于酸的沉淀，根据离子知，该沉淀为Mg（OH）2，所以溶液中含有Mg2+，

A．通过以上分析知，试样中肯定存在𝑁𝐻4+、Mg2+、𝑆𝑂42−和𝑁𝑂3−，故A正确；

B．通过以上分析知，试样中不能确定是否含有Al3+，故B错误；

C．通过以上分析知，试样中可能存在Na+、Cl−，要检验是否含有钠离子或氯离子，可以采用焰色反应鉴定钠离子，用硝酸酸化的硝酸银检验氯离子，故C正确；

D．根据以上分析知，试样中肯定存在𝑁𝐻4+、Mg2+、𝑆𝑂42−和𝑁𝑂3−，可能存在Na+、Cl−，所以该雾霾中可能存在NaNO3、NH4Cl和MgSO4，故D正确；

答案：B

练习：

1、在水溶液中能大量共存的一组离子是

A．𝑆2−、Al3+、ClO−、Cl− B．𝐾+、Mg2+、OH−、𝑁𝑂3−

C．𝐻+、Mg2+、𝑆𝑖𝑂32−、𝑆𝑂42− D．𝑁𝐻4+、𝑁𝑎+、Cl−、𝑆𝑂42−

2、（沈阳铁路2015届高三上学期期初）下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是

①常温下，c(𝐻+)/c(OH−)=1×10−12的溶液：𝐾+、AlO2−、𝐶𝑂32−、𝑁𝑎+

②加入苯酚显紫色的溶液：𝐾+、𝑁𝐻4+、Cl−、I−

③中性溶液：Fe3+、Al3+、𝑁𝑂3−、𝑆𝑂42−

④使pH试纸变蓝的溶液中：𝑁𝐻4+、𝑁𝑎+、𝑆𝑂42−、Cl−

⑤无色溶液中：𝐾+、Al3+、𝑁𝑂3−、𝐻𝐶𝑂3−

A．① B．①③ C．②③ D．①④⑤

3、(2013•苏北四市联考)常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )。

A．无色透明的溶液中：𝐵𝑎2+、𝐻+、𝑀𝑛𝑂4−、𝐵𝑟−

B．加入铝粉产生H2的溶液中：Cu2+、𝑁𝑎+、𝑆𝑂42−、ClO−

C．滴入KSCN溶液显红色的溶液中：𝐾+、Mg2+、𝑆𝑂42−、Cl−

D．滴加甲基橙试剂显红色的溶液中：𝑁𝑎+、𝐹𝑒2+、Cl−、𝑁𝑂3−

4、常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是 ( )

A．澄清透明溶液中：Fe3+、𝐵𝑎2+、𝑁𝑎+、Cl−