1.2.3离子反应的应用（分层作业）（解析版）-【上好课】2022-2023学年高一化学同步备课系列（人教版2019必修第一册）

1.2.3离子反应的应用1.粗盐中含有泥沙以及Ca2+、Mg2+、SO等杂质，其提纯过程一般经过以下流程：下列说法不正确的是A．操作③按a、b、c顺序可依次加入过量的NaOH溶液、BaCl2溶液、Na2CO3溶液B．步骤④⑤可以颠倒C．加入盐酸的目的是将过量的NaOH和Na2CO3转化为NaClD．操作①得到的悬浊液是分散系的一种【答案】B【解析】A．操作③按a、b、c顺序可依次加入过量的NaOH溶液、BaCl2溶液、Na2CO3。溶液，A正确；B．步骤④⑤不可以颠倒，否则将CaCO3、Mg(OH)2、BaCO3沉淀重新溶解，无法除去，B错误；C．根据流程图可知氢氧化钠和碳酸钠过量，则加入盐酸的目的是将过量的NaOH和Na2CO3转化为NaCl，C正确；D．分散系分为悬浊液，乳浊液和溶液，操作①得到的悬浊液是分散系的一种，D正确；故选B。2.为了除去KCl固体中少量MgCl2、K2SO4和CaCl2杂质，下列操作正确的次序是①加水溶解；②加热蒸发得到晶体；③加入过量BaCl2溶液；④加入过量盐酸；⑤加入过量K2CO3；⑥过滤A．①⑤③⑥④②B．①⑤③④⑥②C．①③④⑥⑤②D．①③⑤⑥④②【答案】D【解析】可采取加水溶解→加入过量BaCl2溶液，与K2SO4发生反应，生成BaSO4沉淀→加过量K2CO3溶液，与CaCl2和①中过量BaCl2溶液发生反应，生成CaCO3沉淀、MgCO3沉淀和BaCO3沉淀和氯化钾→过滤，滤出生成的沉淀→滤液中加适量盐酸，与过量K2CO3溶液发生反应，生成氯化钾、水和二氧化碳气体→加热蒸发得到晶体，操作中应依次加入过量的BaCl2溶液、碳酸钾溶液、过滤后加适量盐酸，正确的操作顺序为①③⑤⑥④②； 答案选D。3.有一包白色固体粉末，其中可能含有、、、中的一种或几种，现做以下实验(所加试剂均足量)：则下列说法正确的是A．原粉末中一定有KCl、Na2CO3、Ba(NO3)2B．KCl是否存在无法确定，需进一步实验确定C．白色沉淀乙可能是AgCl和Ag2CO3的混合物D．原粉末中一定没有CuSO4，可能有KCl【答案】A【解析】A．由分析可知，原粉末中一定有KCl、Na2CO3、Ba(CO3)2，A正确；B．由分析可知，原粉末中一定有KCl，B错误；C．滤液中含Ba2+，则肯定没有CO，即白色沉淀乙是AgCl，不可能含Ag2CO3，C错误；D．由分析可知，原粉末中一定没有CuSO4，一定有KCl，D错误；答案选A。4.现有失去标签的氯化钙、硝酸银、盐酸、碳酸钠的四种无色溶液，为了测定四种溶液各是什么？将它们随意编号为A、B、C、D后，按下表进行实验。产生的现象如表所示：实验顺序实验内容实验现象①A+B没有现象发生②B+D有气体放出③B+C有沉淀生成④A+D有沉淀生成回答下列问题：(1)A、C溶液中分散质的化学式：A：_______；C：_______。 (2)写出实验顺序②③中有关的化学反应方程式，不反应的说明理由。②_______；③_______。(3)写出下列反应的离子方程式。①稀醋酸与烧碱溶液混合_______；②向NaHSO4溶液逐滴加Ba(OH)2溶液至SO2-4刚好沉淀完全：_______。【答案】(1)    CaCl2    AgNO3(2)    Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑    AgNO3+HCl=AgCl↓+HNO3(3)    CH3COOH+OH-=CH3COO-+H2O    H++SO2-4+Ba2++OH-=H2O+BaSO4↓【解析】（1）B和D反应有气体生成，则B和D为稀盐酸和碳酸钠，A和C为氯化钙和硝酸银，A和B混合没有现象，稀盐酸和氯化钙混合没有现象，则A为CaCl2、B为稀盐酸，C为AgNO3、D为Na2CO3，故答案为：CaCl2；AgNO3；（2）②B和D是盐酸和碳酸钠，碳酸钠和盐酸反应能生成二氧化碳气体和氯化钠，其反应的方程式为：Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑；③B是盐酸C是硝酸银，两者反应生成氯化银沉淀和硝酸，反应方程式为：AgNO3+HCl=AgCl↓+HNO3；（3）①稀醋酸与烧碱即NaOH溶液混合反应生成醋酸钠和水，醋酸是弱电解质，需保留化学式，离子方程式为：CH3COOH+OH-=CH3COO-+H2O；②向NaHSO4溶液逐滴加Ba(OH)2溶液至SO2-4刚好沉淀完全，则以NaHSO4物质的量为1去配需要1个钡离子和1个氢氧根离子，离子方程式为：H++SO2-4+Ba2++OH-=H2O+BaSO4↓。5.有一包白色固体粉末，可能含有CuSO4、BaCl2、Na2SO4、Na2CO3、KCl中的一种或几种，某同学对其组成进行了探究，过程如图：(1)根据以上实验推断，这包白色粉末中一定含有____，一定没有____。(2)可能含有___，为证实该物质是否存在，可采用的方法为____。 (3)写出沉淀部分溶解的化学方程式____。【答案】(1)    BaCl2、Na2SO4、Na2CO3    CuSO4(2)    KCl    焰色试验(3)BaCO3+2HNO3=Ba(NO3)2+H2O+CO2↑【解析】取少量白色粉末，加水溶解，过滤得到白色沉淀和无色滤液，则固体中不含CuSO4，白色沉淀中加入足量稀硝酸，沉淀部分溶解且有气体放出，则白色沉淀为硫酸钡和碳酸钡，固体中有BaCl2、Na2SO4、Na2CO3。（1）由分析可知，白色粉末中一定含有BaCl2、Na2SO4、Na2CO3，一定没有CuSO4。（2）由分析可知，KCl可能有、也可能没有，KCl中有钾离子，钾元素的焰色为紫色(透过蓝色钴玻璃观察)，因此可通过焰色试验证实氯化钾是否存在。（3）白色沉淀为硫酸钡和碳酸钡，硫酸钡不与稀硝酸反应，碳酸钡与稀硝酸反应生成硝酸钡、二氧化碳和水，反应的化学方程式为：BaCO3+2HNO3=Ba(NO3)2+H2O+CO2↑。6.M是一种可溶性结晶水合物，为了确定M的组成，取少量M溶于水配成容液进行如下实验：下列有关M的推断正确的是A．由实验(1)(2)的现象知，M含Fe2+B．由实验(3)(4)的现象知，该气体显碱性C．由实验(6)的现象知，白色沉淀可能是BaCO3D．由上述实验推知，M可能是(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O【答案】A【解析】A．实验(1)加入KSCN溶液无现象说明无Fe3+，实验(2)加入氯水溶液变红色，说明亚铁离子被氧化生成Fe3+，可推知M溶液含Fe2+，A正确； B．由实验(4)现象可知气体为NH3，氨气无碱性，是氨气溶于水得到氨水呈碱性，B错误；C．由实验(5)加入稀盐酸无现象，可排除M中不存在CO2-3，根据(6)现象说明M中含SO2-4，白色沉淀是BaSO4，C错误；D．由上述实验推知，M含有Fe2+、NH+4、SO2-4，但无法确定结晶水的数目，D错误；故选：A。7.下列各组离子中能大量共存的是A．无色溶液中：K+、Na+、MnO、SO2-4B．在酸性溶液中：Mg2+、Na+、SO2-4、Cl﹣C．能使pH试纸变蓝色的溶液：Cl﹣、HCO-3、SO2-4、NH+4D．碱性溶液中：K+、Cl﹣、NO-3、Cu2+【答案】B【解析】A．MnO-4水溶液显紫色，在无色溶液中不能大量存在，A不符合题意；B．在酸性溶液中：Mg2+、Na+、SO2-4、Cl﹣互不反应、能大量共存，B符合题意；C．能使pH试纸变蓝色的溶液显碱性。OH-、HCO-3会反应产生碳酸根离子、OH-、NH+4会反应产生NH3·H2O，不能大量共存，C不符合题意；D．碱性溶液中，OH-、Cu2+反应产生氢氧化铜沉淀、不可以大量共存，D不符合题意；故合理选项是B。8.在透明、pH=1的溶液中，下列各组离子一定能大量共存的是A．Na+、Ca2+、HCO-3、NO-3B．Cu2+、Na+、SO2-4、Cl-C．Ca2+、K+、SO2-4、OH-D．Fe2+、K+、Cl-、NO-3【答案】B【解析】A．HCO与H+结合生成CO2和H2O，不能大量共存，A不符合题意；B．Cu2+、Na+、SO2-4、Cl-、H+互相间不发生化学反应，能大量共存，B符合题意；C．OH-与H+中和，二者不能大量共存，Ca2+与SO2-4生成微溶物CaSO4，也不能大量共存，C不符合题意；D．Fe2+、NO-3、H+三者发生氧化还原反应，生成Fe3+、NO、H2O，不能大量共存，D不符合题意；故选B。9.一定条件下，下列各组离子一定能大量共存的是 A．酸性溶液中：Mg2+、Na+、HCO-3、SO2-4B．含有大量Na+的溶液中：H+、K+、SO2-4、NO-3C．遇酚酞试剂变红的溶液中：Mg2+、NO-3、SO2-4、Cl-D．含有大量Ba2+的溶液中：Cl-、K+、SO2-4、CO2-3【答案】B【解析】A．溶液呈酸性，H+与HCO-3反应生成气体而不能大量共存，故A错误；B．溶液呈酸性，四种离子互不影响，能够大量共存，故B正确；C．溶液呈碱性，OH-与Mg2+反应生成沉淀而不能大量共存，故C错误；D．Ba2+与SO2-4、CO2-3均发生反应生成沉淀而不能大量共存，故D错误；故答案选B。10.在下列各溶液中，所给离子一定能大量共存的是A．强碱性溶液中：K+、Mg2+、Cl-、SO2-4B．无色透明的溶液中：K+、Cu2+、NO-3、SO2-4C．强酸性溶液中：Na+、Fe2+、I-、SO2-4D．加入Al能产生氢气的溶液中：K+、Na+、CO2-3、Cl-【答案】C【解析】A．强碱性溶液中，Mg2+会生成沉淀，不能大量存在，A不合题意；B．Cu2+呈蓝色，在无色透明的溶液中不能大量存在，B不合题意；C．在强酸性溶液中，四种离子相互不反应和酸也不反应，能大量共存，C符合题意；D．加入Al能产生氢气的溶液可能为酸性或碱性，若为酸性则会和碳酸根离子生成二氧化碳气体，不能共存，D不合题意；故选C。11.为确定某溶液中含有以下离子H+、Mg2+、Ba2+、Cl-、CO2-3、NO-3中的几种，进行以下实验：①经测定，溶液pH=1；②取部分未知溶液，加入过量NaOH溶液，有白色沉淀产生；③取②中部分溶液，加入Na2CO3溶液，无明显现象。分析上述实验，下面对溶液中含有离子的判断，正确的是A．一定含有H+、Mg2+、Ba2+、Cl-、NO-3 B．一定含有H+、Mg2+、Cl-，一定不含有CO2-3C．一定含有H+、Ba2+、NO-3，一定不含有Cl-D．一定含有H+、Mg2+，可能同时含有Cl-、NO-3【答案】D【解析】①经测定，溶液pH=1；则溶液显酸性，存在氢离子，不存在碳酸根离子；②取部分未知溶液，加入过量NaOH溶液，有白色沉淀产生，则为氢氧根离子和镁离子生成的氢氧化镁沉淀，存在镁离子；③碳酸钠和钡离子会生成碳酸钡沉淀；取②中部分溶液，加入Na2CO3溶液，无明显现象，说明不存在钡离子；由分析可知：一定含有H+、Mg2+，可能同时含有Cl-、NO，不存在碳酸根离子、钡离子；故选D。12.欲配制下列含有大量的四种不同阴、阳离子的溶液，其中能配制成功的是A．Ca2+、H+、Cl-、HCO-3B．Mg2+、Al3+、Cl-、SO2-4C．Na+、H+、NO、OH-D．NH、Ag+、HCO-3、OH-【答案】B【解析】A．H+和HCO-3发生反应，不能在溶液中大量共存，不能配制成功，故A不选；B．Mg2+、Al3+、Cl-、SO2-4四种离子之间不发生反应，能在溶液中大量共存，能配制成功，故B选；C．H+和OH-发生反应，不能在溶液中大量共存，不能配制成功，故C不选；D．OH-和NH+4、Ag+、HCO-3都能发生反应，不能在溶液中大量共存，不能配制成功，故D不选；故选B。13.离子交换法净化水的过程如图所示。下列说法正确的是 A．经过阳离子交换树脂后，水中阳离子总数减少B．通过阴离子交换树脂后，水中只有SO2-4被除去C．通过净化处理后的水，导电性增强D．阴离子交换树脂填充段存在反应H++OH-=H2O【答案】D【解析】A.离子交换时，按电荷守恒进行，经过阳离子交换树脂后，1个Mg2+被2个H+替换，所以水中阳离子总数增多，A错误；B.通过阴离子交换树脂后，水中Cl-、SO42-都被除去，B错误；C.通过净化处理后的水，离子浓度大大减小，导电性减弱，C错误；D.阴离子交换树脂填充段生成OH-，与阳离子交换树脂段生成的H+结合，从而存在反应H++OH-=H2O，D正确。故选D。