高中化学离子反应必备知识点（高考化学一轮提分练）

1．(2017·黄冈高三第一次模拟)A、B、C、D四种物质，分别含有下列阴、阳离子：Na^＋、Ba^2＋、Al^3＋、NH4(＋)、SO4(2－)、HCO3(－)、NO3(－)、OH^－中的各一种，为了判断其各自的组成，进行了如下实验，部分现象如下：

①常温下用pH计测量发现A、C溶液显碱性，且0.1 mol·L^－1 C溶液pH>13

②A与B、C混合均有白色沉淀产生，且A与B还有气体生成

③过量的C滴入B、D中，前者产生沉淀，后者产生刺激性气味的气体

请回答下列问题：

(1)A为______________，检验A中阳离子的实验名称是____________。

(2)A与B反应的离子方程式为______________________________________________

________________________________________________________________________。

(3)B与过量的C反应生成的沉淀为______________。

(4)经判断NO3(－)存在于物质________中(填“A”、“B”、“C”或“D”) ，为了测定该溶液中NO3(－)的浓度，进行了以下实验：

取该溶液20.00 mL于锥形瓶中，加入过量的25.00 mL 0.900 0 mol·L^－1的FeSO₄溶液和适量的稀H₂SO₄溶液，并加入3 g NaHCO₃固体，除去空气，反应完全后再加人几滴二苯胺磺酸钠指示剂，用浓度为0.120 0 mol·L^－1的K₂Cr₂O₇溶液滴定至终点，重复三次平均消耗体积为21.25 mL(发生的反应依次为NO3(－)＋Fe^2＋＋H^＋―→NO↑＋Fe^3＋＋H₂O，Fe^2＋＋Cr₂O7(2－)＋H^＋―→Cr^3＋＋Fe^3＋＋H₂O，未配平)。计算该溶液中NO3(－)浓度为____________(计算结果保留四位有效数字)，如果没有加入NaHCO₃固体，会使测定结果________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。

(1)写出生成白色沉淀B的离子方程式：____________________________________

________________________________________________________________________。

(2)待测液中肯定不存在的阳离子是________________。

(3)若无色气体D是单一气体：判断原溶液中K^＋是否存在____(填“是”或“否”)，若存在，求其物质的量浓度的最小值，若不存在，请说明理由：___________________________

________________________________________________________________________。

(4)若无色气体D是混合气体：

①待测液中一定含有的阴离子是________________。

②沉淀A中能与稀硝酸反应的成分是____________(写化学式)。

3．(2016·安阳一中高三第一次模拟)某无色废水中可能含有H^＋、NH4(＋)、Fe^3＋、Al^3＋、Mg^2＋、Na^＋、NO3(－)、CO3(2－)、SO4(2－)中的几种，为分析其成分，分别取废水样品100 mL，进行了三组实验，其操作和有关图像如下所示：

Ⅰ：

请回答下列问题：

(1)根据上述3组实验可以分析废水中一定不存在的离子有_______________________。

(2)实验③中所发生反应的离子反应方程式为_____________________________

________________________________________________________________________。

(3)分析图像，在原溶液中c(NH4(＋))与c(Al^3＋)的比值为________， NO3(－)是否存在？填________(“存在”、“不存在”或“不确定”)。

Ⅱ：现有A、B、C、D、E五种可溶性强电解质，它们在水中可电离产生下列离子(各离子不重复)。

阳离子

H^＋、Na^＋、Al^3＋、Ag^＋、Ba^2＋

阴离子

OH^－、Cl^－、CO3(2－)、NO3(－)、SO4(2－)

已知：①A、B两溶液呈碱性；C、D、E溶液呈酸性；

②A溶液与E溶液反应既有气体又有沉淀产生；A溶液与C溶液反应只有气体产生；

③D溶液与另外四种溶液反应都能产生沉淀；C只能与D反应产生沉淀；

④上述沉淀包括难溶物和微溶物。

试回答下列问题：

(1)A溶液呈碱性的原因是____________________________________________

(用离子方程式表示)。

(2)D是________溶液，E是________溶液(均写化学式)。

答案精析

1．(1)NaHCO₃　焰色反应

(2)Al^3＋＋3HCO3(－)===Al(OH)₃↓＋3CO₂↑

(3)BaSO₄　(4)D　0.120 0 mol·L^－1　偏高

2．(1)Ba^2＋＋HCO3(－)＋OH^－===BaCO₃↓＋H₂O

(2)Fe^3＋、Ba^2＋

(3)是　0.1 mol·L^－1

(4)①CO3(2－)、HCO3(－)、SO3(2－)　②BaCO₃、BaSO₃

解析　待测液和氯化钡溶液反应得到沉淀A，则溶液中可能含有CO3(2－)、SO3(2－)、SO4(2－)，向沉淀中加入稀硝酸生成气体，且有部分沉淀不溶解，则溶液中存在CO3(2－)，可能存在SO3(2－)、SO4(2－)中的两种或一种，根据离子共存知，溶液中不存在Ba^2＋；滤液A中有Ba^2＋，加入过量的NaOH溶液得到气体B、白色沉淀B，则溶液中一定含有NH4(＋)、Ba^2＋ ，一定不存在Fe^3＋，气体B为NH₃，白色沉淀B为BaCO₃，滤液B中通入氯气，得浅黄绿色溶液，溶液中一定没有Br^－，滤液B中加入硝酸银、硝酸溶液得到白色沉淀C，C为AgCl，说明滤液B中含有Cl^－，由于加入氯化钡溶液，不能确定原溶液中是否含有Cl^－。(1)由上述分析可知，白色沉淀B为碳酸钡，是由HCO3(－)、Ba^2＋、OH^－反应生成，离子方程式为HCO3(－)＋Ba^2＋＋OH^－===BaCO₃↓＋H₂O。(2)由上述分析可知，溶液中一定没有的阳离子是Fe^3＋、Ba^2＋。(3)n(NH4(＋))＝n(NH₃)＝2.24 L÷22.4 L·mol^－1＝0.1 mol，则c(NH4(＋))＝0.1 mol·L^－1，溶液中c(Na^＋)＝0.2 mol·L^－1，c(HCO3(－))＝0.1 mol·L^－1，c(CO3(2－))＝0.1 mol·L^－1，c(SO4(2－))＝0.05 mol·L^－1，单位体积内正电荷＝1×0.1 mol·L^－1＋1×0.2 mol·L^－1＝0.3 mol·L^－1，单位体积内负电荷＝1×0.1 mol·L^－1＋2×0.1 mol·L^－1＋2×0.05 mol·L^－1＝0.4 mol·L^－1，单位体积内正电荷＜单位体积内负电荷，故一定含有K^＋，当溶液中没有Cl^－，K^＋浓度最小，根据电荷守恒可知，c(K^＋)最小浓度＝0.4 mol·L^－1－0.3 mol·L^－1＝0.1 mol·L^－1。(4)由上述分析可知，溶液中一定含有CO3(2－)、HCO3(－)，不能确定原溶液中是否含有Cl^－，溶液中一定没有Br^－。若无色气体D是混合气体，只能为CO₂、NO混合气体，白色沉淀D只能为BaSO₄，溶液中一定含有SO3(2－)，不能确定是否含有SO4(2－)，沉淀A中一定含有BaCO₃，BaSO₃。①待测液中一定含有的阴离子是CO3(2－)、HCO3(－)、SO3(2－)；②沉淀A中BaSO₃能与稀硝酸反应转化为硫酸钡。

3．Ⅰ.(1) Fe^3＋、Mg^2＋、CO3(2－)

(2)H^＋＋OH^－===H₂O、Al^3＋＋3OH^－===Al(OH)₃↓、

NH4(＋)＋OH^－===NH₃·H₂O、Al(OH)₃＋OH^－===AlO2(－)＋2H₂O

(3)1∶1　存在

Ⅱ.(1)CO3(2－)＋H₂OHCO3(－)＋OH^－

(2)AgNO₃ 　Al₂(SO₄)₃

解析　Ⅰ.(1)无色废水确定无Fe^3＋，根据实验①确定有Na^＋，根据实验②确定有SO4(2－)，根据实验③确定有Al^3＋、NH4(＋)、H^＋，一定不含Fe^3＋、Mg^2＋，因为CO3(2－)与Al^3＋不能共存，所以无CO3(2－)；故溶液中存在的离子为Na^＋、Al^3＋、NH4(＋)、H^＋、SO4(2－)，废水中一定不存在的离子有Fe^3＋、Mg^2＋、CO3(2－)。(2)实验③中依次发生的离子反应有酸碱中和：H^＋＋OH^－===H₂O，生成沉淀：Al^3＋＋3OH^－===Al(OH)₃↓，生成一水合氨，NH4(＋)＋OH^－===NH₃·H₂O，氢氧化铝能溶于氢氧化钠中，即Al(OH)₃＋OH^－===AlO2(－)＋2H₂O。(3)已知硫酸钡沉淀为2.33 g，则n(SO4(2－))＝2.33 g÷233 g·mol^－1＝0.01 mol, 根据图像可知与Al(OH)₃反应的n(OH^－)＝0.007 mol，

Al(OH)₃＋OH^－===AlO2(－)＋2H₂O

n(Al^3＋)　 0.007 mol

所以n(Al^3＋)＝0.007 mol，将铝离子沉淀需要氢氧化钠0.021 mol，溶液中H^＋消耗氢氧化钠0.014 mol，氢离子的物质的量是0.014 mol，NH4(＋)＋OH^－===NH₃·H₂O，消耗氢氧化钠0.007 mol，所以铵根离子的物质的量是0.007 mol，原溶液中c(NH4(＋))与c(Al^3＋)的比值为1∶1，根据电荷守恒，一定存在硝酸根离子。

Ⅱ.①A、B两溶液呈碱性，结合离子的共存可知，应为Ba(OH)₂、Na₂CO₃中的一种，C、D、E溶液呈酸性，应为AgNO₃、硫酸铝、HCl中的一种；②A溶液与E溶液反应既有气体又有沉淀产生；A溶液与C溶液反应只有气体产生，则A为Na₂CO₃，B为Ba(OH)₂，E为Al₂(SO₄)₃，C为HCl；③D溶液与另外四种溶液反应都能产生沉淀；C只能与D反应产生沉淀，则D为AgNO₃。(1)A为碳酸钠溶液，因碳酸根离子的水解溶液显碱性，水解离子反应式为CO3(2－)＋H₂OHCO3(－)＋OH^－。(2)D是AgNO₃，E为Al₂(SO₄)₃。

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