考点3 离子反应
1、(2013· 安徽高考· 8)下列离子或分子在溶液中能大量共存，通入CO2后仍能大量共存的一组是
A．K+、Ca2+、Cl—、NO3— B．K+、Na+、Br—、SiO32—
C．H+、Fe2+、SO42—、Cl2 D．K+、Ag+、NH3·H2O、NO3—
【解题指南】本题是有条件的离子共存问题，必须同时满足两个条件才符合题意。
【解析】选A。
选项
具体分析
结论
A[来源:学科网]
各成分彼此不发生反应，且通入CO2后仍能大量共存。
正确
B
本组离子能大量共存，通入CO2后发生反应SiO32-+ CO2+H2O=
H2 SiO3↓+CO32-不能大量共存。
错误
C
由于反应2Fe2++C12=2Fe3++2Cl-故本组成分不能大量共存
错误
D
由于Ag+和NH3·H2O发生络合反应而不能大量共存。
错误
2、（2013·广东高考·8）在水溶液中能大量共存的一组是
A．Fe2+、Al3+、ClO-、Cl- B．K+、Cu2+、OH-、NO
C．NH4+、Na+、Br-、SO42- D．Mg2+、H+、SiO32-、SO42-
【解题指南】解答本题时应离子反应条件的角度思考
【解析】选C。因为本组离子之间没有发生任何反应,所以C正确，符合题意；A项中ClO-具有强氧化性，Fe2+具有还原性，两者之间会发生氧化还原反应而不能大量共存；B项中Cu2+和OH-反应生成难容的Cu(OH)2，所以不能大量共存；D项中H+和SiO2-3反应生成弱酸H2SiO3，所以不能大量共存。
3、（2013·海南高考·12）12．能正确表示下列反应的离子方程式为
A．碳酸氢钠溶液中滴入氢氧化钙溶液：HCO3-+OH–= CO32-+ H2O
B．二氧化硫通入次氯酸钠溶液：SO2 + ClO- + 2OH–= SO42-+Cl-+ H2O
C．硫化钡加入稀硫酸：BaS + 2H+ = H2S↑+ Ba2+
D．新制的氧化铝可溶于氢氧化钠溶液：Al2O3+2OH–=2AlO2–+H2O
【解析】A项生成碳酸钙沉淀，C中缺少生成硫酸钡。
【答案】BD
4、（2013·江苏高考·3）常温下，下列各组离子在制定溶液中一定能大量共存的是
A.0.1 mol·L－1的NaOH溶液：K＋、Na＋、SO42－、CO32－
B.0.1 mol·L－1的Na2CO3溶液：K＋、Ba2＋、NO3－、Cl－
C.0.1 mol·L－1FeCl3溶液：K＋、NH4＋、I－、SCN－
D.c(H＋)/c(OH－)=1×1014的溶液：Ca2＋、Na＋、ClO－、NO3－
【参考答案】A
【分析】本题以溶液中离子共存的方式考查学生对Fe3＋的氧化性、其硫氰酸盐的难电离性、碘离子的还原性、碳酸钡的难溶性、次氯酸的弱酸性及难电离性等相关知识的理解程度，考查学生综合运用所学化学知识解决相关化学问题的能力。
【解题指南】解答本题时应牢记常见的离子反应，并注意题目和各选项的限定条件。
【解析】选A。A项，0.1 mol·L-1的NaOH溶液中含大量的Na+、OH—，它们与K+、SO2—4、CO2—3均不反应，A项正确；B项，0.1 mol·L-1的Na2CO3溶液中含大量的Na+、CO2—3，CO2—3可以与Ba2+反应生成碳酸钡沉淀，B项错误；C项，0.1 mol·L-1的FeCl3溶液中含大量Fe3+与Cl—，Fe3+与SCN—反应，C项错误；D项，，又常温下，则C(H+)=1 mol·L-1, C(OH—)=1×10-14 mol·L-1,溶液中大量存在的H+ 与ClO—反应，D项错误。
5、（2013·江苏高考·9）下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是
A.用KIO3氧化酸性溶液中的KI：5I－＋IO3－＋3H2O=3I 2＋6OH－
B.向NH4HCO3溶液中加过量NaOH溶液并加热：NH4＋＋6OH－NH3↑＋H2O
C.将过量二氧化硫气体入冷氨水中：SO2＋NH3·H2O=HSO3－＋NH4＋
D.用稀硝酸洗涤试管内壁的银镜：Ag＋2H＋＋3NO3－=Ag＋＋NO↑＋H2O
【参考答案】C
【分析】本题是基本概念中离子方程式判断正误的考查，选题以元素化合物基础和生活内容为背景。
A.一定要注意酸性溶液中不能出现OH－。
B.NH4HCO3溶液HCO3－也能与NaOH反应。
C.过量二氧化硫气体入冷氨水只能酸式盐。[来源:Zxxk.Com]
D.得失电子不守恒。
【备考提示】高考常设置的错误形式有：离子反应不符合客观事实；各物质化学式拆分错误；不符合“三个守恒”（质量、电荷、电子）；不符合有机物官能团性质；反应环境与产物的矛盾；改写是否正确（注意区别胶体与沉淀）；隐含的反应是否遗漏（生成物与反应物不共存、隐含的氧化性物质等）；方程式与所给的“量”的条件是否切合“过量”，“适量”，“足量”，“少量”等
解此类问题是应做到：
注意“三看”：看反应环境，看操作顺序，看反应物之间量的关系。
牢记“三查”：查物质是否能拆分成离子形式，查三个守恒，查阴阳离子的比例与它们形成化合物时的比例是否相同。
【解题指南】解答本题时应注意牢牢掌握中学化学常见方程式，并学会书写一些简单离子方程式和判断离子方程式正误的常见方法。
【解析】选C。
选项
具体分析
结论
A
酸性溶液中的反应，应为IO3—+ 5I—+6H+=3I2+3H2O,
错误
B
过量的氢氧化钠，HCO—3也应与氢氧根反应，而出现在离子方程式中
错误
C
过量二氧化硫，所以生成HSO—3
正确
D
电子不守恒，还原剂银失去的电子与氧化剂硝酸得到的电子不相等
错误
6、（2013·上海高考·17）将l00ml 1mol/L 的NaHCO3溶液等分为两份，其中一份加入少许冰醋酸，另外一份加入少许Ba(OH)2固体，忽略溶液体积变化。两份溶液中c(CO32-)的变化分别是
A．减小、减小 B．减小、增大 C．增大、增大 D．增大、减小
B【解析】本题溶液中离子反应以及离子变化，意在考查考生综合思维能力和应用知识的能力。加入少许冰醋酸发生反应：HCO3-+CH3COOH＝CH3COO-+CO2↑+H2O，导致c(HCO3-)减少，电离平衡HCO3-H++CO32-向左移动，溶液中c(CO32-)减小；加入少量Ba(OH)2固体后，发生反应：2HCO3-+Ba2++2OH-＝2H2O+BaCO3↓+ CO32-，溶液中c(CO32-)增大，故答案为：B。
7、（2013·上海高考·19）含有下列各组离子的溶液中，通入过量SO2气体后仍能大量共存的是
A．H+、Ca2+、Fe3+、N03- B．Ba2+、Cl-、Al3+、H+
C．Na+、NH4+、I-、HS- D．Na+、Ca2+、K+、Cl-
BD【解析】本题考查离子共存问题，意在综合考查考生的分析、推理能力。A项，通入过量SO2后，Fe3+和H+与NO3-均可与SO2发生氧化还原反应而不能存在，在溶液中SO2被氧化生成SO42-，SO42-与Ca2+结合生成硫酸钙沉淀，A项错误；C项，通入SO2后，生成H2SO3与HS-发生氧化还原反应生成单质硫而不能大量共存，C项错误；B、D项通入SO2后不能发生反应，仍可大量共存，故答案为：BD。
8、（2013·浙江高考·13）水溶液X中只可能溶有K＋、Mg2＋、Al3＋、、、、中的若干种离子。
某同学对该溶液进行了如下实验：
下列判断正确的是
A．气体甲一定是纯净物
B．沉淀甲是硅酸和硅酸镁的混合物
C．K＋、和一定存在于溶液X中[来源:学科网ZXXK]
D．和一定不存在于溶液X中
【解题指南】解答本题时应注意以下两点：
（1）弱酸根离子可以和弱碱阳离子发生双水解反应；
（2）在上述离子中只有可以与盐酸反应产生沉淀。
【解析】选C。
选项
具体分析
结论
A
气体甲的主要成分是CO2，但是里面也有可能会含有盐酸挥发出的氯化氢气体以及反应过程中带出的水蒸气，所以气体甲一定不是纯净物。
不对
B
沉淀甲只是硅酸，溶液中不会含有镁离子，否则生成碳酸镁沉淀
不对
C
溶液X加入过量稀盐酸产生沉淀气体，则可以推测原溶液中含有硅酸根离子和碳酸根离子，根据碳酸镁沉淀和铝离子与其双水解则排除掉溶液中的镁离子和铝离子，由于无色溶液甲加入过量的氨水会有沉淀产生，则无色溶液甲中含有铝离子，则原溶液中含有，由于溶液一定成电中性，所以原溶液中一定有阳离子即K＋，但是溶液中有无无法判断。
正确
D
硫酸根离子的存在无法判断。
不对
9、（2013·浙江高考·7）下列说法不正确的是
A．利用太阳能在催化剂参与下分解水制氢是把光能转化为化学能的绿色化学
B．蔗糖、淀粉、油脂及其水解产物均为非电解质
C．通过红外光谱分析可以区分乙醇和乙酸乙酯
D．石油催化裂化的主要目的是提高汽油等轻质油的产量与质量；
石油裂解的主要目的是得到更多的乙烯、丙烯等气态短链烃
【解题指南】解答本题时应注意以下几点：
电解质与非电解质的概念；
掌握裂解和裂化的目的。
【解析】选B。因为太阳能是取之不尽用之不竭的能源,所以利用太阳能在催化剂参与下分解水制氢是把光能转化为化学能的绿色化学，A正确；B油脂水解产生的高级脂肪酸是弱酸,是电解质，因此B项不正确；红外光谱可以可以对物质的结构进行分析和鉴定，所以可以根据光谱的分析来区分开乙醇和乙酸乙酯，C正确；D项裂化和裂解的目的叙述完全正确。
10、（2013·北京高考·7）下列结合实验现象的反应方程式正确的是
A．切开的金属Na暴露在空气中，光亮表面逐渐变暗2Na+O2=Na2O2
B．向AgC1悬浊液中滴加Na2S溶液，白色沉淀变成黑色2AgC1+S2-=Ag2S↓+2C1-
C．Na2O2在潮湿的空气中放置一段时间，变成白色粘稠物
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
D．向NaHCO3溶液中加入过量的澄清石灰水，出现白色沉淀2HCO3-+Ca2++2OH-=CaCO3↓+CO32-+2H2O
【解题指南】解答本题时应注意以下三个方面：
金属钠与氧气的反应与反应条件有关。
明确过氧化钠在空气中变化的一系列现象及解释。
与量有关的反应方程式书写一般把量少的作为定值1mol。
【解析】选B。
选项
具体分析
结论
A
金属钠在空气中常温下变为Na2O，加热时变为Na2O2
错误
B
一般来说溶解度相对较大的固体可以转化为相对较小的固体
正确
C
过氧化钠先与空气中的水反应生成NaOH，NaOH吸水潮解。
错误
D
NaHCO3量少，设为1mol： HCO3-+Ca2++OH-=CaCO3↓H2O
错误[来源:Z。xx。k.Com]
11、（2013·大纲版全国卷·29） （15分）[来源:Z&xx&k.Com]
氯化钾样品中含有少量碳酸钾、硫酸钾和不溶于水的杂质。为了提纯氯化钾，先将样品溶于适量水中，充分搅拌后过滤，在将滤液按下图所示步骤进行操作。
回答下列问题：
起始滤液的pH_____________7（填“大于”、“小于”或“等于”），其原因是_________________________________________________。
试剂I的化学式为______________________，①中发生反应的离子方程式为____________________________________________。
试剂Ⅱ的化学式为______________________，②中加入试剂Ⅱ的目的是_________________________________________________________________；
试剂Ⅲ的名称是______________________，③中发生反应的离子方程式为_________________________________________________________________；
某同学称取提纯的产品0.7759g，溶解后定定容在100mL容量瓶中，每次取25.00mL溶液，用0.1000mol·L-1的硝酸银标准溶液滴定，三次滴定消耗标准溶液的平均体积为25.62mL，该产品的纯度为__________________________。（列式并计算结果）
【解题指南】（1）~（4）小题需审清题意，选择好试剂，明确滴加顺序，准确用化学用语表达；（5）小题需按题上要求列式并准确计算。
【解析】
（1）起始滤液中含有碳酸钾，碳酸根水解呈碱性，故溶液的pH大于7；
（2）要除掉杂质离子硫酸根和碳酸根，应加入过量的钡离子，又不能引入其它离子，因此选用BaCl2溶液，SO42-和CO32-均能反应。
（3）要除掉多余的钡离子，所需试剂必须既能除去过量的Ba2+，又不能引入其它杂质且过量离子较易除去，因此选用K2CO3。
（4）要除掉多余的碳酸根，要滴加过量的盐酸；
（5）计算样品的纯度，注意0.7759g样品配成100ml溶液，每次只取25ml；另外从本题所给数据来看需保留四位有效数字。
【答案】：（1）大于，强酸弱碱盐K2CO3发生水解使体系呈碱性
（2）BaCl2，SO42-+Ba2+=BaSO4↓ 、CO32--+Ba2+=Ba CO3↓
（3）K2CO3，除去A中的Ba2+离子
（4）盐酸，CO32-+2H+=CO2↑+H2O
（5）w=
12、（2013·江苏高考·18）(12分)硫酸钠-过氧化氢加合物(xNa2SO4·yH2O2·zH2O)的组成可通过下列实验测定：①准确称取1.7700g样品，配制成100.00mL溶液A 。②准确量取25.00 ml溶液A，加入盐酸酸化的BaCl2溶液至沉淀完全，过滤、洗涤、干燥至恒重，得到白色固体0.5825g 。③准确量取25.00 ml溶液A，加入适量稀硫酸酸化后，用0.02013 mol·L－1KMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液25.00 ml。H2O2与KMnO4反应的离子方程式如下：
2MnO4―＋5H2O2＋6H＋=4Mn2＋＋8H2O＋5O2↑
(1)已知室温下BaSO4的Ksp=1.1×10－10，欲使溶液中c(SO42－)≤1.0×10－6 mol·L－1，应保持溶液中c(Ba2＋)≥ mol·L－1。
(2)上述滴定不加稀硫酸酸化，MnO4―被还原成MnO2，其离子方程式为：
。
(3)通过计算确定样品的组成(写出计算过程)。
【参考答案】
(1)n(BaSO4)=0.5825g/233 g·mol－1=2.50×10－3 mol
(2)2MnO4－＋5H2O2＋6H＋=2Mn2＋＋8H2O＋5O2↑
(3)n(H2O2)=5/2·(0.0200mol· L－1×25.00 mL)/1000mL· L－1=1.25×10－3 mol
m(Na2SO4)=142g·mol－1×2.50×10－3mol=0.355g
m(H2O2)=34g·mol－1×1.25×10－3mol=0.0425g
n(H2O)=[(1.7700g×25.00mL/100 mL)－0.355g－0.0425g]/18 g·mol－1
=2.5×10－3 mol
x:y:z=n(Na2SO4):n(H2O2):n(H2O)=2:1:2
硫酸钠-过氧化氢加合物的化学式为2Na2SO4·H2O2·2H2O
【分析】本题属于物质组成分析与化学综合计算题。利用氧化还原反应滴定进行成分析，运用元素守恒进行推理计算，兼有溶度积常计算，离子方程式书写。
【备考提示】可见，高三复习还得紧紧抓住元素守恒守恒、质量守恒、电荷守恒、极端分析等化学常用分析方法。
【解题指南】解答本题时应注意理解溶度积的概念，结合题给条件和质量守恒、电荷平衡和电子守恒书写反应式，分析各步涉及的化学反应进行有关计算。
【解析】
（1）根据溶度积的表达式进行计算；
（2）注意不是酸性条件和高锰酸根被还原为二氧化锰，结合质量守恒、电荷平衡和电子守恒书写反应式；
【答案】
（3）
13、（2013·天津高考·10）10．（14分）金属钨用途广泛，主要用于制造硬质或耐高温的合金，以及灯泡的灯丝。高温下，在密闭容器中用H2还原WO3可得到金属钨，其总反应为：WO3 (s) + 3H2 (g) W (s) + 3H2O (g) [来源:Zxxk.Com]
请回答下列问题：
⑴ 上述反应的化学平衡常数表达式为___________________________。
⑵ 某温度下反应达平衡时，H2与水蒸气的体积比为2:3，则H2的平衡转化率为____________；随温度的升高，H2与水蒸气的体积比减小，则该反应为反应（填“吸热”或“放热”）。
⑶ 上述总反应过程大致分为三个阶段，各阶段主要成分与温度的关系如下表所示：
温度
25℃ ~ 550℃ ~ 600℃ ~ 700℃
主要成份
WO3 W2O5 WO2 W
第一阶段反应的化学方程式为___________________________；580℃时，固体物质的主要成分为________；假设WO3完全转化为W，则三个阶段消耗H2物质的量之比为______________________。
⑷ 已知：温度过高时，WO2 (s)转变为WO2 (g)；
WO2 (s) + 2H2 (g) W (s) + 2H2O (g)；ΔH ＝ +66.0 kJ·mol－1
WO2 (g) + 2H2 W (s) + 2H2O (g)； ΔH ＝ －137.9 kJ·mol－1
则WO2 (s) WO2 (g) 的ΔH ＝ ______________________。
⑸ 钨丝灯管中的W在使用过程中缓慢挥发，使灯丝变细，加入I2可延长灯管的使用寿命，其工作原理为：W (s) +2I2 (g) WI4 (g)。下列说法正确的有________________。
a．灯管内的I2可循环使用[来源:学科网ZXXK]
b．WI4在灯丝上分解，产生的W又沉积在灯丝上
c．WI4在灯管壁上分解，使灯管的寿命延长
d．温度升高时，WI4的分解速率加快，W和I2的化合速率减慢
【解题指南】解答本题时注意以下几点：
固体和纯液体不出现在平衡常数表达式中；
利用三阶段法求平衡转化率问题；
根据盖斯定律可以根据已知的热化学方程式求某一反应方程式的焓变。
【解析】（1）平衡常数表达式中不出现固体和纯液体；
根据氢气和水蒸气的体积比可以求出反应的氢气的体积和反应前的氢气的体积，从而可以计算氢气的转化率，氢气与水蒸气的体积比减小说明平衡向正向移动；
根据表格中每一个温度段的主要物质可以判断反应方程式、固体产物以及消耗氢气的量；
反应1-反应2即可得目标反应；
工业生产中向灯泡内充入碘单质之后，它与灯泡内壁上的钨在一定温度下反应生成碘化钨，碘化钨在灯丝上分解生成钨单质，反应体系为密闭体系，反应又是可逆反应，因此碘单质可以循环利用。
【答案】10．（14分）
⑴ K ＝
⑵ 60％ 吸热
⑶ 2WO3 + H2 W2O5 + H2O W2O5、WO2 1:1:4
⑷ +203.9 kJ·mol－1
⑸ a、b
14、（2013·天津高考·7）7．（14分）X、Y、Z、M、G五种元素分属三个短周期，且原子序数依次增大。X、Z同主族，可形成离子化合物ZX；Y、M同主族，可形成MY2、MY3两种分子。
请回答下列问题：
⑴ Y在元素周期表中的位置为________________。
⑵ 上述元素的最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是_______________（写化学式），非金属气态氢化物还原性最强的是__________________（写化学式）。
⑶ Y、G的单质或两元素之间形成的化合物可作水消毒剂的有___________（写出其中两种物质的化学式）。
⑷ X2M的燃烧热ΔH ＝ －a kJ·mol－1 ，写出X2M燃烧反应的热化学方程式：
________________________________________________________________________。
⑸ ZX的电子式为___________；ZX与水反应放出气体的化学方程式为___________________________。
⑹ 熔融状态下，Z的单质和FeG2能组成可充电电池（装置示意图如下），反应原理为：
2Z + FeG2 Fe + 2ZG [来源:Z&xx&k.Com]
放电时，电池的正极反应式为__________________________：
充电时，______________（写物质名称）电极接电源的负极；
该电池的电解质为___________________。
【解题指南】解答本题时按照下列流程：
【解析】五种元素分属在三个短周期元素，且原子序数递增，则X为氢，Y不能为氦，因此Z为钠，根据Y和M 的位置以及其形成化合物的化学式，可知Y为氧元素，M为硫元素，G只能为氯元素。
根据原子序数写出原子结构示意图，可以推测元素在周期表中的位置；
元素的非金属性越强，元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，气态氢化物的还原性越弱；
两元素及其化合物能作为消毒剂的有臭氧、氯气、二氧化氯等；
燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量，书写时注意水为液体；
根据题干信息，氢化钠为离子化合物，电子式书写时注意阴离子用中括号；
根据氧化还原反应的化合价变化判断电池的正负极和阴阳极。
【答案】7．（14分）
⑴ 第二周期第ⅥA族
⑵ HClO4 H2S
⑶ Cl2、O3、ClO2（任写两种，其他合理答案均可）
⑷ H2S (g) + O2 (g)＝ SO2 (g) + H2O (l)；ΔH ＝ －a kJ·mol－1
⑸ NaH + H2O ＝ NaOH + H2↑
⑹ Fe2+ + 2e－ ＝ 一Fe 钠 β－Al2O3
15、（2013 ·安徽高考· 25）（16分）X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的常见元素，其相关信息如下表：
元素
相关信息
X
X的基态原子L层电子数是K层电子数的2倍
Y
Y的基态原子最外层电子排布式为：nsnnpn+2
Z
Z存在质量数为23，中子数为12的核素
W
W有多种化合价，其白色氢氧化物在空气中会迅速变成灰绿色，最后变成红褐色
（1）W位于元素周期表第 周期第 族，其基态原子最外层有 个电子。
（2）X的电负性比Y的 （填“大”或“小”）；X和Y的气态氢化物中，较稳定的是 （写化学式）。
（3）写出Z2Y2与XY2反应的化学方程式，并标出电子转移的方向和数目： 。
（4）在X原子与氢原子形成的多种分子中，有些分子的核磁共振氢谱显示有两种氢，写出其中一种分子的名称： 。氢元素、X、Y的原子也可共同形成多种分子和某种常见无机阴离子，写出其中一种分子与该无机阴离子反应的离子方程式：
。
【解题指南】解答本题的思路分析如下：[来源:Zxxk.Com]
【解析】由题中信息可推知X、Y、Z、W分别为C、O、Na、Fe四种元素。⑴Fe位于周期表第4周期第Ⅷ族元素，其基态原子价电子排布式为3d64s2，最外层有2个电子。⑵X(C)、Y(O)位于同一周期，自左向右电负性增大，故X的电负小比Y的小，非金属性越强，气态氢化物越稳定，故较稳定的为H2O。⑶Na2O2与CO2反应的化学方程式为2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，在标电子转移的方向和数目时，应注意Na2O2中氧元素化合价一部分升高，一部分降低。⑷本小题为发散型试题，答案不唯一。烃分子中含有两种氢原子的烃较多，如丙烷（CH3CH2CH3）、丙炔（CH3C≡CH）等，由C、H、O三种元素形成的分子很多，但形成的无机阴离子只有HCO－3，因此能与HCO－3反应的分子必须为羧酸，如CH3COOH等。
【答案】(1)四 Ⅷ 2 (2)小 H2O
(3)
(4)丙烷(其他合理答案均可)
CH3COOH+HCO3-==CH3COO-+CO2↑+H2O(其他合理答案均可)
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