备考2024届高考化学一轮复习分层练习第一章物质及其变化第3讲离子反应的实际应用

第3讲离子反应的实际应用1.[2024河南南阳期中]下列关于物质或离子检验的叙述正确的是（　B　）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，火焰呈黄色，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　Fe3＋遇KSCN会使溶液呈现红色，Fe2＋遇KSCN无明显现象，加入KSCN，溶液显红色，则证明有Fe3＋，但有无Fe2＋无法确定，A项错误；无水硫酸铜遇水变蓝，气体通过无水CuSO4，粉末变蓝，证明原气体中含有水蒸气，B项正确；灼烧白色粉末，火焰呈黄色，证明原粉末中有Na＋，是否含K＋需要透过蓝色的钴玻璃观察火焰是否呈紫色，C项错误；将气体通入澄清石灰水，溶液变浑浊，原气体可以是CO2或SO2或二者的混合物，D项错误。2.[2021湖南]对下列粒子组在溶液中能否大量共存的判断和分析均正确的是（　B　）粒子组判断和分析ANa＋、Al3＋、Cl－、NH3·H2O不能大量共存，因发生反应：Al3＋＋4NH3·H2O[Al（OH）4]－＋4NH4＋BH＋、K＋、S2O32－、SO42－不能大量共存，因发生反应：2H＋＋S2O32－S↓＋SO2↑＋H2OCNa＋、Fe3＋、SO42－、H2O2能大量共存，粒子间不反应DH＋、Na＋、Cl－、MnO4－能大量共存，粒子间不反应解析　Al3＋与NH3·H2O反应生成Al（OH）3，A错误；H＋与S2O32－发生反应可生成S和SO2，B正确；Fe3＋是H2O2分解的催化剂，C错误；酸性条件下MnO4－能与Cl－反应生成Mn2＋、Cl2，D错误。3.[2024模拟组合]下列说法正确的是（　A　）A.[合肥模拟]向某溶液中滴加稀硫酸，将产生的气体通入品红溶液，品红褪色，该溶液中可能含有SO32－B.[南京模拟]将少量Fe3O4溶于过量热浓盐酸中，再滴加几滴KMnO4溶液，观察溶液颜色变化，则Fe3O4中含Fe2＋C.[沈阳模拟]鉴别白色粉末状尿素[CO（NH2）2]和氯化铵：分别取少量晶体于试管中，加入足量浓NaOH溶液加热，在试管口放置湿润的红色石蕊试纸，只有一支试管口的试纸变蓝 D.[江苏高邮调研]向某溶液中加入盐酸酸化的氯化钡溶液，有白色沉淀生成，该溶液中一定含有SO42－解析　向某溶液中滴加稀硫酸，将产生的气体通入品红溶液，品红褪色，说明可能有二氧化硫气体生成，亚硫酸根离子能与硫酸反应生成二氧化硫气体，A项正确；浓盐酸能与高锰酸钾反应使高锰酸钾溶液褪色，干扰亚铁离子的检验，B项错误；尿素[CO（NH2）2]、氯化铵分别和浓NaOH溶液共热时均反应生成NH3，因此两支试管口的试纸都变蓝色，C项错误；如果溶液中含有Ag＋，则也会出现白色沉淀，故溶液中不一定含有SO42－，D项错误。4.[2023长春监测]某无色溶液中可能存在Na＋、Al3＋、Cu2＋、CO32－、SO32－、Br－、I－七种离子中的某几种。现取该溶液进行实验，得到如下现象：①向溶液中滴加足量氯水后，溶液由无色变橙色，且有无色气泡冒出；②向①所得溶液中加入足量BaCl2溶液，无明显现象；③向②所得溶液中继续滴加淀粉溶液，无明显现象。已知：5Cl2＋I2＋6H2O10HCl＋2HIO3据此可以判断，该溶液中一定不存在的离子组是（　B　）A.Na＋、CO32－、I－B.Al3＋、Cu2＋、SO32－C.Al3＋、SO32－、I－D.Cu2＋、Br－、SO32－解析　“某无色溶液”说明不存在Cu2＋；实验①说明含有Br－和CO32－，不存在Al3＋（CO32－与Al3＋不能大量共存）；实验②说明无SO32－，因为如果含有SO32－，SO32－会被氯水氧化成SO42－，加入足量BaCl2溶液会有白色沉淀生成；实验③说明实验②所得溶液中无I2，但不能说明原溶液中不含I－，因为5Cl2＋I2＋6H2O10HCl＋2HIO3。综上可知，该溶液中一定不存在的离子组是Al3＋、Cu2＋、SO32－，B项正确。5.[天津高考]检验下列物质所选用的试剂正确的是（　C　）待检验物质所用试剂A海水中的碘元素淀粉溶液BSO2气体澄清石灰水C溶液中的Cu2＋氨水D溶液中的NH4＋NaOH溶液，湿润的蓝色石蕊试纸解析　淀粉遇碘单质变蓝色，而海水中的碘以离子形式存在，A项错误；CO2和SO2与澄清石灰水反应的现象相同，B项错误；向含Cu2＋的溶液中滴加氨水可以产生蓝色沉淀，继续滴加氨水，沉淀溶解，C项正确；检验氨气应用湿润的红色石蕊试纸，D项错误。6.[2024模拟组合]下列说法错误的是（　B　）选项实验操作结论 A取少量待检验溶液于试管中，先加过量稀硝酸，再滴入少量硝酸银溶液，产生白色沉淀原溶液中含有Cl－B某溶液中加入盐酸产生气泡，将产生的气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊原溶液中一定含有CO32－C无色无味溶液与NaOH溶液共热，产生能使湿润无色酚酞试纸变红的气体原溶液中含有NH4＋D向氢氧化钡溶液中滴加少量稀硫酸，溶液的电导率变小溶液中的离子浓度变小解析　B项，能使澄清石灰水变浑浊的气体除CO2外还有SO2，碳酸氢盐与盐酸反应也能生成CO2，则还可能是碳酸氢盐溶液，错误；C项，说明生成的气体溶于水显碱性，则原溶液中含有NH4＋，正确；D项，氢氧化钡溶液中滴加硫酸溶液后，会发生反应生成硫酸钡和水，硫酸钡是沉淀，水是弱电解质，溶液中离子数量大大减少，离子浓度变小，正确。7.[浙江高考]某固体混合物中可能含有K＋、Na＋、Cl－、CO32－、SO42－等离子，将该固体溶解所得到的溶液进行如下实验：下列说法正确的是（　B　）A.该混合物一定是K2CO3和NaClB.该混合物可能是Na2CO3和KClC.该混合物可能是Na2SO4和Na2CO3D.该混合物一定是Na2CO3和NaCl解析　该固体溶解所得到溶液的焰色呈黄色，说明溶液中含有Na＋；往溶液中加入过量Ba（NO3）2产生白色沉淀，且该白色沉淀溶于过量盐酸，说明原溶液中不存在SO42－，存在CO32－；往加入过量Ba（NO3）2后得到的溶液中加入AgNO3/HNO3产生白色沉淀，说明原溶液中存在Cl－。综上所述，该固体混合物中一定含有Na＋、Cl－和CO32－，一定不含SO42－，可能含有K＋，故本题选B。8.[2023湖南名校联考]已知反应：①5V2＋＋MnO4－＋8H＋Mn2＋＋5V3＋＋4H2O；②5V3＋＋MnO4－＋H2OMn2＋＋5VO2＋＋2H＋；③5VO2＋＋MnO4－＋H2OMn2＋＋5VO2＋＋2H＋。现向5Lc（V2＋）＝amol·L－1的溶液中不断加入一定浓度的酸性KMnO4溶液，溶液中某些离子的物质的量随加入的KMnO4的物质的量的变化关系如图所示，下列说法不正确的是（　D　） A.AB段对应的离子为V2＋B.BC段、FG段分别发生反应②、反应③C.原溶液中c（V2＋）＝0.2mol·L－1D.乙点时，n（VO2＋）∶n（VO2＋）∶n（Mn2＋）＝1∶1∶5解析　根据3个已知反应知，随着酸性KMnO4溶液的不断加入，实现了V2＋→V3＋→VO2＋→VO2＋的转化，故AB段对应的离子为V2＋，0E和EF段对应的离子为V3＋，BC段和CD段对应的离子为VO2＋，FG段对应的离子为VO2＋，故A正确；BC段VO2＋的物质的量增加，发生反应②，FG段VO2＋的物质的量增加，发生反应③，故B正确；根据反应①得关系式5V2＋～MnO4－，反应①消耗0.2molKMnO4，则原溶液中n（V2＋）＝5×0.2mol＝1.0mol，则c（V2＋）＝1.0mol5L＝0.2mol·L－1，故C正确；根据V原子守恒，C点时，n（VO2＋）＝1.0mol，根据反应③知5VO2＋～MnO4－～5VO2＋，C点→乙点消耗0.1molMnO4－，则消耗0.5molVO2＋，生成0.5molVO2＋，整个溶液中Mn2＋的物质的量为0.5mol，即乙点时，n（VO2＋）∶n（VO2＋）∶n（Mn2＋）＝1∶1∶1，故D错误。9.[2024山东青岛模拟改编]混合物的水溶液中只可能含有以下离子中的若干种：NH4＋、Cl－、Mg2＋、Ba2＋、K＋、CO32－、SO42－，现取三份体积均为100mL的该溶液进行如下实验：第一份溶液中加入AgNO3溶液，有沉淀产生；第二份溶液中加入足量NaOH溶液并加热，收集到使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体0.04mol；第三份溶液中加入足量BaCl2溶液后，经过滤、洗涤、干燥，得到6.27g沉淀，再用足量盐酸洗涤、干燥，沉淀质量减少至2.33g。根据上述实验，下列有关该溶液组成的推断正确的是（　B　）A.一定不存在K＋B.可能存在Cl－C.含有CO32－，其物质的量浓度为0.1mol·L－1D.可能存在Mg2＋、Ba2＋解析　由题意知，第一份溶液中加入AgNO3溶液，有沉淀产生，则溶液中可能含有Cl－、CO32－；第二份溶液中加入足量NaOH溶液并加热，收集到气体0.04mol，结合题给实验现象可知，该气体为NH3，则溶液中一定含有NH4＋，根据氮原子守恒可得，NH4＋的物质的量为0.04mol；第三份溶液中加入足量BaCl2溶液后，经过滤、洗涤、干燥，得到6.27g沉淀，再用足量盐酸洗涤、干燥，沉淀质量减少至2.33g，则得到的沉淀为BaCO3和 BaSO4，其中BaSO4的质量为2.33g，物质的量为2.33g233g·mol－1＝0.01mol，BaCO3的物质的量为（6.27－2.33）g197g·mol－1＝0.02mol，所以溶液中一定含有0.02molCO32－、0.01molSO42－，溶液中一定不存在Ba2＋和Mg2＋，由溶液呈电中性可知，溶液中一定含有K＋，可能存在Cl－。根据以上分析，溶液中一定含有K＋，可能存在Cl－，A错误，B正确；溶液中含有0.02molCO32－，其物质的量浓度为0.02mol100×10－3L＝0.2mol·L－1，C错误；根据以上分析，溶液中含有CO32－，一定不存在Ba2＋和Mg2＋，D错误。10.[2024沈阳模拟]某白色粉末中可能含CuSO4、Na2S、（NH4）2SO3、KHSO4和NaCl。某化学兴趣小组现取该白色粉末进行如下实验：步骤一：取少量白色粉末溶于水，没有气体逸出，得到无色透明溶液①；步骤二：向溶液①中滴加稀硫酸，产生浅黄色固体和气体X；步骤三：将气体X通入CuSO4溶液，产生黑色沉淀。根据上述现象，下列关于该白色粉末的说法正确的是（　B　）A.白色粉末一定不含有CuSO4和NaClB.白色粉末中Na2S和（NH4）2SO3的物质的量之比大于2∶1C.黑色沉淀不溶于硝酸D.向溶液①中加入硝酸银可以检验氯离子是否存在解析　步骤一说明该粉末中一定不存在CuSO4，且Na2S、（NH4）2SO3和KHSO4不能同时存在；步骤二产生的浅黄色固体为S，气体X为H2S或SO2，说明溶液①中含有Na2S、（NH4）2SO3，二者在酸性条件下发生归中反应生成S，一定不含有KHSO4；步骤三产生的黑色沉淀为CuS，说明气体X为H2S，综合分析可推知，该白色粉末一定含有Na2S、（NH4）2SO3，一定不含有CuSO4、KHSO4，不能确定是否含有NaCl。由上述分析知，A错误；步骤二发生的反应为2S2－＋SO32－＋6H＋3S↓＋3H2O、S2－＋2H＋H2S↑，则白色粉末中Na2S和（NH4）2SO3的物质的量之比大于2∶1，B正确；黑色沉淀为CuS，能与硝酸发生氧化还原反应，C错误；溶液①中含有S2－和SO32－，都会干扰Cl－的检验，因此向溶液①中加入硝酸银不能检验氯离子是否存在，D错误。11.[2024合肥模拟]某种粗盐中含有泥沙、Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋、SO42－等杂质。某同学在实验室中设计了用这种粗盐制备精盐的方案（用于沉淀的试剂稍过量），如图所示：请回答下列问题：（1）为操作Ⅳ选择所需仪器：　ACE　（填标号）。 A.烧杯　B.试管　C.玻璃棒　D.分液漏斗　E.漏斗　F.酒精灯　G.蒸发皿（2）操作Ⅲ中常用Na2CO3溶液、NaOH溶液、BaCl2溶液作除杂试剂，则加入除杂试剂的顺序为NaOH溶液→　BaCl2溶液　→　Na2CO3溶液　。（3）操作Ⅲ中，判断加入BaCl2已过量的方法是　取所得溶液的上层清液于试管中，再滴入少量BaCl2溶液，静置，若溶液未变浑浊，则表明BaCl2已过量　。（4）操作Ⅴ应选择的酸是　盐酸　，若将操作Ⅴ与操作Ⅳ的先后顺序对调，将会对实验结果产生的影响是　在酸性条件下，会有部分沉淀溶解，从而影响精盐的纯度　。（5）操作Ⅵ是　bad　（选择合理操作的名称，用标号字母按操作先后顺序填写）。a.过滤、洗涤b.蒸发结晶c.萃取、分液d.干燥解析　（1）浊液通过操作Ⅳ得到了澄清溶液，实现了浊液中不溶性固体与液体的分离，为过滤操作，用到的仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗；（2）过量碳酸钠溶液可以除掉Ca2＋、过量的Ba2＋，因此Na2CO3溶液必须在BaCl2溶液之后加入；（3）利用SO42－和Ba2＋反应生成白色沉淀判断，取所得溶液的上层清液于试管中，再滴入少量BaCl2溶液，观察是否变浑浊，若溶液未变浑浊，则表明BaCl2已过量；（4）为了除掉新的杂质离子OH－、CO32－，本着少引入新的杂质的原则选择盐酸，氢氧化镁沉淀、碳酸钙沉淀均会和盐酸反应，使溶液中产生杂质离子，从而影响精盐的纯度；（5）由氯化钠溶液得到纯净氯化钠晶体的操作是蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥，洗涤的目的是除去氯化钠晶体吸附的离子。