离子反应一、单项选择题（本题共10小题，每题只有一个选项符合题意）1．下列指定反应的离子方程式正确的是A．室温下用稀碱溶液吸收Cl2：B．用铁粉和醋酸溶液反应制取少量氢气：C．氧化亚铁溶液中加少量稀硝酸：D．向碳酸氢钙溶液中滴加足量的氢氧化钠：【答案】D【解析】A．室温下用稀碱溶液吸收Cl2的离子方程式为：，A错误；B．用铁粉和醋酸溶液反应制取少量氢气的离子方程式为：，B错误；C．氧化亚铁溶液中加少量稀硝酸的离子方程式为：，C错误；D．向碳酸氢钙溶液中滴加足量的氢氧化钠的离子方程式为：，D正确；故选D。2．下列反应的离子方程式书写正确的是A．向溶液中逐滴滴加氨水直至过量：B．用稀硫酸酸化的溶液与过量反应可能为：C．向溶液中加入含等物质的量溶质的溶液：D．溶液中加足量的烧碱液：【答案】B【解析】A．硫酸铜溶液与过量氨水反应生成硫酸四氨合铜和水，反应的离子方程式为，故A错误；B．过量的过氧化氢与用稀硫酸酸化的高锰酸钾溶液反应生成硫酸钾、硫酸锰、氧气和水，反应的离子方程式为16
，故B正确；C．硫酸亚铁铵溶液与含等物质的量溶质的氢氧化钡溶液反应生成氢氧化亚铁沉淀和硫酸钡沉淀，反应的离子方程式为，故C错误；D．碳酸氢镁溶液与足量的氢氧化钠溶液反应生成氢氧化镁沉淀、碳酸钠和水，反应的离子方程式为，故D错误；故选B。3．下列离子方程式书写正确的是A．向明矾溶液中滴加氢氧化钡至溶液呈中性：3Ba2++6OH-+2Al3++3SO=2Al(OH)3↓+3BaSO4↓B．向Ca(ClO)2溶液通入过量的CO2：Ca2++2ClO-+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClOC．FeSO4酸性溶液暴露在空气中：4Fe2++O2+2H2O=4Fe3++4OH-D．CuSO4溶液与少量的Ba(OH)2溶液：Ba2++=BaSO4↓【答案】A【解析】A．铝离子的水解会使溶液显酸性，所以向明矾溶液中滴加氢氧化钡至溶液呈中性，即铝离子恰好完全沉淀，离子方程式应为3Ba2++6OH-+2Al3++3SO=2Al(OH)3↓+3BaSO4↓，A正确；B．向Ca(ClO)2溶液通入过量的CO2，碳酸钙转化为碳酸氢钙，B错误；C．FeSO4酸性溶液暴露在空气中被氧气氧化为Fe3+，离子方程式应为4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O，C错误；D．CuSO4溶液与少量的Ba(OH)2溶液，同时生成硫酸钡沉淀和氢氧化铜沉淀，D错误；故答案为A。4．下列化学反应的离子方程式正确的是A．在稀氨水中通入过量CO2：NH3·H2O+CO2=NH+HCOB．少量SO2通入Ca(ClO)2溶液中：SO2+H2O+Ca2++2ClO-=CaSO3↓+2HClOC．用稀HNO3溶解FeS固体：FeS+2H+=Fe2++H2S↑D．氢氧化钙溶液与等物质的量的稀硫酸混合：Ca2++OH-+H++SO=CaSO4↑+H2O【答案】A【解析】A．过量二氧化碳和一水合氨反应生成碳酸氢铵，离子方程式为NH3·H2O+CO2=NH+HCO，A项正确；B．向次氯酸钙溶液通入SO2，二氧化硫被次氯酸钙离子氧化生成硫酸钙，同时次氯酸根离子被还原生成氯离子，离子反应方程式为Ca2++ClO-+SO2+H2O═CaSO4↓+Cl-+2H+，B项错误；C．用稀HNO316
溶解FeS固体生成硝酸铁、S、NO和水，离子方程式为：FeS+4H++NO=Fe3++S+NO↑+2H2O，C项错误；D．氢氧化钙溶液与等物质的量的稀硫酸反应生成水和硫酸钙，离子方程式为Ca2++2OH-+2H++SO=CaSO4↓+2H2O，D项错误；答案选A。5．下列离子方程式正确的是A．FeI2溶液中加入少量酸性高锰酸钾溶液：5Fe2++MnO+8H+=Mn2++5Fe3++4H2OB．硫酸铝溶液中加入过量氨水：Al3++4NH3·H2O=AlO+4NH+2H2OC．将Fe3O4溶解于足量稀HNO3中：Fe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2OD．过量铁粉与一定量的稀硝酸反应：3Fe+8H++2NO=3Fe2++2NO↑+4H2O【答案】D【解析】A．因还原性I-强于Fe2+，故FeI2溶液中加入少量酸性高锰酸钾溶液发生反应：10I-+2MnO+16H+=2Mn2++5I2+8H2O，故A错误；B．硫酸铝溶液中加入过量氨水生成氢氧化铝和硫酸铵，故离子方程式为：Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3+3NH，故B错误；C．将Fe3O4溶解于足量稀HNO3中生成硝酸铁、一氧化氮和水，故离子方程式为：3Fe3O4+28H++NO=9Fe3++NO↑+14H2O，故C错误；D．过量铁粉与一定量的稀硝酸反应生成硝酸亚铁和一氧化氮、水，故离子方程式为：3Fe+8H++2NO=3Fe2++2NO↑+4H2O，故D正确；故选D。6．下列指定反应的离子方程式正确的是A．向碳酸氢铵溶液中加入足量石灰水：Ca2++OH−+HCO=CaCO3↓+H2OB．向NaIO3酸性溶液中加入NaI溶液：IO+5I-+6H+=3I2+3H2OC．向稀硝酸中加入Na2SO3溶液：SO+2H+=SO2↑+H2OD．钠与水反应：Na+H2O=Na++OH−+H2↑【答案】B【解析】A．石灰石足量，铵根、碳酸氢根按1∶1完全反应，反应的离子方程式为+Ca2++2OH−+HCO=CaCO3↓+H2O+NH3·H2O，A错误；B．向NaIO3酸性溶液中加入NaI溶液，碘酸根离子和碘离子发生归中反应生成碘单质，反应的离子方程式为IO+5I-+6H+=3I2+3H2O，B正确；C．向稀硝酸中加入Na2SO3溶液，稀硝酸与Na2SO3发生氧化还原反应，反应的离子方16
程式为2+3SO+2H+=3SO+H2O+2NO↑，C错误；D．钠与水反应生成NaOH和氢气，反应的离子方程式为2Na+2H2O=2Na++2OH−+H2↑，D错误；选B。7．下列反应的离子方程式不正确的是A．向AlCl3溶液中逐滴加入氨水至过量：Al3＋＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3NHB．向Ca(HCO3)2溶液中加入足量NaOH溶液：2HCO＋Ca2＋＋2OH-=CaCO3↓＋CO＋2H2OC．氢氧化铁胶体的制备：Fe3＋＋3H2OFe(OH)3（胶体）＋3H＋D．标准状况下将224mL氯气通入20mL1mol·L-1的溴化亚铁溶液中：2Fe2＋＋4Br-＋3Cl2=2Fe3＋＋2Br2＋6Cl-【答案】D【解析】A．氯化铝溶液与过量氨水反应生成氢氧化铝沉淀和氯化铵，反应的离子方程式为Al3＋＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3NH，故A正确；B．碳酸氢钙溶液与足量氢氧化钠溶液反应生成碳酸钙沉淀、碳酸钠和水，反应的离子方程式为2HCO＋Ca2＋＋2OH-=CaCO3↓＋CO＋2H2O，故B正确；C．制备氢氧化铁胶体的反应为饱和氯化铁溶液在沸水共热发生水解反应生成氢氧化铁胶体和盐酸，反应的离子方程式为Fe3＋＋3H2OFe(OH)3（胶体）＋3H＋，故C正确；D．标准状况下224mL氯气与20mL1mol·L-1的溴化亚铁溶液中溴化亚铁的物质的量比为∶1mol·L-1×0.02L=1∶2，由亚铁离子的还原性强于溴离子可知，溶液中发生的反应为溶液中亚铁离子与氯气恰好反应生成铁离子和氯离子，反应的离子方程式为2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl-，故D错误；故选D。8．下列反应的方程式正确的是A．NaOH溶液与过量H2C2O4溶液反应：H2C2O4+2OH-=C2O+2H2OB．酸性KMnO4溶液与NaNO2溶液反应：2MnO+5NO+3H2O=2Mn2++5NO+6OH-C．电解硫酸锌溶液制备锌：2ZnSO4+2H2O2Zn+2H2SO4+O2↑D．稀H2SO4与Ba(HCO3)2溶液反应：H++SO+Ba2++HCO=BaSO4↓+CO2↑+H2O【答案】C【解析】A．H2C2O4是二元弱酸，过量H2C2O4与NaOH反应时应生成酸式盐，出现离子，16
产物离子种类错误，A错误；B．酸性溶液，离子方程式中不应出现OH-，离子方程式酸碱性关系错误，B错误；C．惰性电极电解硫酸锌，阳极H2O失电子生成O2和H+，阴极Zn2+得电子生成Zn单质，C正确；D．方程式系数配平错误，应是2H++SO+Ba2++2HCO=BaSO4↓+2CO2↑+2H2O，D错误；综上，本题选C。9．下列各组离子，在所给的条件下，一定能够大量共存的是A．在pH=0的溶液中：Fe3+、Mg2+、Cl-、I-、NOB．在由水电离出的c(H+)=1×10-12mol/L的溶液中：HCO、Al3+、NH、ClO-C．在滴加酸碱指示剂酚酞试液后呈现红色的溶液中：Na+、Cl-、AlO、COD．在AlCl3溶液中：K+、NO、OH-、Na+【答案】C【解析】A．pH=0的溶液显强酸性，酸性条件下I-被NO氧化，不能大量共存，A不符题意；B．由水电离出的c(H+)=1×10-12mol/L的溶液，水的电离受到抑制，可能为酸溶液也能为碱溶液，酸溶液中H+和HCO、ClO-反应，碱溶液中OH-和HCO、Al3+、NH均会反应，不能大量共存，B不符题意；C．滴加酸碱指示剂酚酞试液后呈现红色的溶液为碱性溶液，OH-和Na+、Cl-、AlO、CO之间均不反应，能大量共存，C符合题意；D．Al3+和OH-反应，不能大量共存，D不符题意；选C。10．下列离子方程式的书写正确的是A．二氧化锰和浓盐酸制氯气：MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2OB．铜粉与稀硝酸的反应：Cu+2H+=Cu2++H2↑C．氯气与FeCl2溶液的反应：Cl2+Fe2+=2Cl-+Fe3+D．稀醋酸与NaOH溶液的反应：H++OH-=H2O【答案】A【解析】A．MnO2与浓盐酸反应生成MnCl2、Cl2、H2O，书写离子方程式时，HCl、MnCl2可拆写成离子形式，对应离子方程式为：MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O，A正确；B．Cu与稀硝酸反应生成NO，不能生成H2，B错误；C．选项所写离子方程式未配平电荷守恒和得失电子守恒，正确离子方程式为：Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl-，C错误；D．醋酸书写离子方程式时不能拆写，故醋酸与NaOH反应离子方程式为：CH3COOH+OH-=CH3COO-+H216
O，D错误；故答案选A。二、不定项选择题（本题共6小题，每题有一个或多个选项正确）11．下列有关反应的化学方程式或离子反应方程式书写正确的是A．检验补铁剂是否变质，溶解后加入KSCN溶液：Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3↓B．Al与NaOH溶液反应的离子方程式为：Al+2OH-=+H2↑C．Fe(OH)2沉淀与水溶液中的O2反应的化学方程式为：2Fe(OH)2+O2+H2O=2Fe(OH)3D．FeCl2与Cl2反应的离子方程式为：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-【答案】D【解析】A．检验补铁剂是否变质，即检验是否存在铁离子，溶解后加入KSCN溶液：Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3，A错误；B．Al与NaOH溶液反应的离子方程式为：2Al+2OH-+2H2O=2+3H2↑，B错误；C．Fe(OH)2沉淀与水溶液中的O2反应的化学方程式为：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，C错误；D．FeCl2与Cl2反应，Fe2+被Cl2氧化，离子方程式为：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-，D正确；故选D。12．碱式次氯酸镁[MgmClO(OH)n·H2O]微溶于水，不潮解，相对稳定，是一种有开发价值的无机抗菌剂，以菱镁矿（MgCO3，含少量FeCO3）为主要原料，制备碱式次氯酸镁的工艺流程如图，下列说法正确的是A．氧化过程中可以通过加热的方法加快化学反应速率B．流程中酸溶后溶液中含有Mg2+、Fe2+C．过滤1所得的滤渣含有Fe(OH)3D．“混合”时反应的离子方程式只有：Mg2++ClO-+OH-+H2O=MgClO(OH)·H2O↓【答案】BC【解析】菱镁矿含少量FeCO3，用盐酸溶解，所得溶液中含有MgCl2、FeCl2及过量的HCl，再加入过氧化氢将Fe2+氧化为Fe3+，加入MgO调节溶液pH，Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀过滤除去，滤液为MgCl2溶液，向MgCl2溶液中加入NaClO溶液、NaOH溶液得到[Mg2ClO(OH)3·H2O]，过滤分离，滤液中含有NaCl。A．氧化时是使用H2O2为氧化剂氧化Fe2+16
为Fe3+，若加热，H2O2会受热分解，导致其浓度降低，氧化能力减弱，因此氧化时通过加热的方法不能加快化学反应速率，A错误；B．菱镁矿主要成分是MgCO3，还含少量FeCO3，用盐酸酸化时，二者与盐酸发生复分解反应产生MgCl2、FeCl2，故流程中菱镁矿酸溶后溶液中含有Mg2+、Fe2+、H+，B正确；C．酸溶后溶液中含有Mg2+、Fe2+、H+，向其中加入H2O2为氧化剂可以氧化Fe2+为Fe3+，再加入MgO，调节溶液的pH，Fe3+变为Fe(OH)3沉淀除去，因此过滤1所得的滤渣含有Fe(OH)3，C正确；D．在除去Fe3+的溶液中含有Mg2+，向其中加入NaClO溶液、NaOH溶液，可能得到MgClO(OH)·H2O沉淀，离子方程式为：Mg2++ClO-+OH-+H2O=MgClO(OH)·H2O↓；也可能得到[Mg2ClO(OH)3·H2O]沉淀，离子方程式为：ClO-+2Mg2++3OH-+H2O=Mg2ClO(OH)3·H2O↓，因此不是只发生选项中的离子反应，D错误；故合理选项是BC。13．利用空气催化氧化法除掉电石渣浆（含CaO）上清液中的S2-，制取石膏（CaSO4·2H2O）的过程如图所示，下列说法错误的是A．CaSO4·2H2O属于盐类和混合物B．过程Ⅱ中，反应的离子方程式为：4MnO+2S2-+9H2O=S2O+4Mn(OH)2↓+10OH-C．过程Ⅰ后溶液pH增大D．将10L上清液中的S2-（S2-浓度为480mg·L-1）转化为SO，理论上共需要0.3molO2【答案】AC【解析】由流程可知，CaO与硫酸锰反应生成Mn(OH)2，通入氧气生成，涉及反应为2Mn(OH)2+O2+4OH-=2+4H2O，与S2-反应生成，进而与氧气反应生成，可用于制备CaSO4·2H2O。A．CaSO4·2H2O是带有结晶水的盐，也是纯净物，属于盐类和纯净物，A错误；B．过程I中应当是碱性环境不应当出现氢离子，反应的离子方程式2S2-+4+10H2O=4Mn(OH)2++10OH-，B正确；C．反应I为2Mn(OH)2+O2+4OH-=2+4H2O，反应消耗OH-，导致溶液pH减小，C错误；D．将10L上清液中的S2-转化为（S2-浓度为480mg·L-1）16
，其质量为m（S2-）=480mg/L×10L=4800mg=4.8g，物质的量n（S2-）=，根据得失电子守恒0.15mol×8=n（O2）×4，解得n（O2）=0.3mol，故理论上共需要0.3mol的O2，D正确；故合理选项是AC。14．工业以软锰矿（主要成分是MnO2，含有SiO2、Fe2O3等少量杂质）为主要原料制备高性能的磁性材料碳酸锰（MnCO3），其工业流程如图。下列说法错误的是A．浸锰过程中Fe2O3与SO2反应的离子方程式为：Fe2O3+SO2+2H+=2Fe2++SO+H2OB．过滤I所得滤液中主要存在的金属阳离子为Mn2+、Fe3+和Fe2+C．滤渣II的主要成分含有Fe(OH)3D．过滤II所得的滤液中加入NH4HCO3溶液发生反应的主要离子方程式为：2Mn2++2HCO=2MnCO3↓+H2O【答案】BD【解析】A．浸锰过程通入过量的SO2，将MnO2和Fe2O3还原成Mn2+和Fe2+，反应的离子方程式为：Fe2O3+SO2+2H+=2Fe2++SO+H2O，故A正确；B．过量的SO2，将MnO2和Fe2O3还原成Mn2+和Fe2+，因此过滤I所得滤液中主要存在的金属阳离子为Mn2+和Fe2+，不会含有Fe3+，故B错误；C．调pH=3.7，将Fe3+转化为氢氧化铁沉淀，过滤，滤渣II的主要成分含有Fe(OH)3，故C正确；D．滤液为硫酸锰溶液，向滤液中加入适量NH4HCO3溶液，生成MnCO3沉淀，同时二氧化碳生成，发生的反应为：Mn2++2HCO=MnCO3↓+CO2↑+H2O，故D错误；故选BD。15．下列指定反应的离子方程式正确的是A．向氨水中通入过量SO2：NH3·H2O+SO2=NH+HSOB．Si与NaOH溶液反应：Si+2OH-+H2O=SiO+H2↑C．电解MgCl2溶液：2H2O+2Cl-2OH-+H2↑+Cl2↑16
D．Ba(OH)2溶液中滴入NaHSO4溶液至Ba2+恰好完全沉淀：2H++SO+Ba2++2OH-=BaSO4↓+2H2O【答案】AB【解析】A．水合氨是弱碱，保留化学式，反应的离子方程式：SO2+NH3·H2O＝+，A项正确；B．Si与NaOH溶液反应的离子反应为Si+2OH−+H2O＝+2H2↑，B项正确；C．电解MgCl2溶液，反应生成了氢氧化镁沉淀，反应的离子方程式为：Mg2++2Cl−+2H2OMg(OH)2↓+H2↑+Cl2↑，C项错误；D．向Ba(OH)2溶液滴加NaHSO4溶液至沉淀恰好完全的离子反应为Ba2++OH−+H++＝BaSO4↓+H2O，D项错误。答案选AB。16．对有关离子方程式书写、评价不合理的是选项化学反应及其离子方程式评价AFe3O4与过量稀硝酸反应：Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O正确BNaHSO4溶液与Ba(OH)2溶液反应至中性：2H++SO+Ba2++2OH—=BaSO4↓+2H2O正确C在稀氨水中通入过量CO2：NH3·H2O+CO2=NH+HCO正确DFeBr2溶液与等物质的量的Cl2反应：2Fe2++2Br-+2Cl2=2Fe3++4Cl-+Br2错误，Fe2+与Br-的化学计量数之比应为1∶2A．AB．BC．CD．D【答案】AD【解析】A．Fe3O4与过量稀硝酸反应，离子方程式：3Fe3O4++28H+=9Fe3++NO↑+14H2O，评价错误，故A错误；B．NaHSO4溶液与Ba(OH)2溶液反应至中性，反应物的物质的量之比为2∶1，反应的离子方程式为：2H+++Ba2++2OH-═BaSO4↓+2H2O，故B正确；C．在稀氨水中通入过量CO2的离子反应为NH3·H2O+CO2=+，故C正确；D．FeBr2溶液与等物质的量的Cl2反应：2Fe2++2Br-+2Cl2=2Fe3++4Cl-+Br2，离子方程式书写正确，评价错误，故D错误；故选AD。16
三、非选择题（本题共5小题）17．以Cl2、NaOH、(NH2)2CO（尿素）和SO2为原料可制备N2H4·H2O（水合肼）和无水Na2SO3，其主要实验流程如图：已知：①Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O是放热反应。②N2H4·H2O沸点约118℃，具有强还原性，能与NaClO剧烈反应生成N2。（1）步骤Ⅰ制备NaClO溶液时，若温度超过40℃，Cl2与NaOH溶液反应生成NaClO3和NaCl，其离子方程式为____________；实验中控制温度除用冰水浴外，还缓慢通入Cl2，其理由是________________。（2）步骤Ⅱ合成N2H4·H2O的装置如图a所示。NaClO碱性溶液与尿素水溶液在40℃以下反应一段时间后，再迅速升温至110℃继续反应。实验中通过分液漏斗逐渐滴加NaClO碱性溶液的目的是_________，合成N2H4·H2O发生的反应的离子方程式为____________；使用冷凝管的目的是______________。【答案】（1）避免反应过于剧烈，放出大量的热而导致温度升高（2）避免N2H4·H2O与NaClO剧烈反应生成N2减少水合肼的挥发【解析】由实验流程可知步骤Ⅰ为氯气和氢氧化钠溶液的反应，生成NaClO，为避免生成NaClO3，应控制温度在40℃以下，生成的NaClO与尿素反应生成N2H4·H2O和Na2CO3，可用蒸馏的方法分离出N2H4·H2O，副产品Na2CO3溶液中通入二氧化硫，可制得Na2SO3。16
（1）温度超过40℃，Cl2与NaOH溶液反应生成NaClO3和NaCl，反应的离子方程式为，实验中控制温度计温度除用冰水浴外，还应控制通入氯气的速率，避免反应过于剧烈，放出大量的热而导致温度升高；（2）实验中通过滴液漏斗滴加的溶液是NaClO碱性溶液，避免N2H4·H2O与NaClO剧烈反应生成N2，合成N2H4·H2O发生的反应的离子方程式为：，N2H4·H2O沸点约118℃，为避免N2H4·H2O的挥发，可使用冷凝管回流；故答案为：避免N2H4·H2O与NaClO剧烈反应生成N2；；减少水合肼的挥发。18．下图是实验室研究潜水艇中供氧体系反应原理的装置图（夹持仪器略）。（1）A装置为CO2的发生装置，反应的离子方程式为___________。（2）B装置的作用是___________，反应的离子方程式为___________。（3）C装置为O2的发生装置，写出过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式___________。（4）D装置中盛放的试剂是___________。（5）C装置中固体由淡黄色完全变为白色，检验固体成分的实验方案为：取少量C装置中反应后的固体溶于水，向溶液中滴入过量___________溶液，若有白色沉淀生成，则证明固体中含有___________；过滤，向滤液中滴入几滴酚酞试液，若___________且不褪色，则证明固体中含有___________。【答案】（1）（2）除去中混有的HCl气体（3）（4）NaOH溶液（5）溶液（或溶液）变红NaOH16
【解析】稀盐酸与大理石的主要成分反应生成的含有挥发出来的HCl，用饱和NaHCO3溶液除去后通入Na2O2，反应生成O2，过量的在装置D中被NaOH溶液吸收，最终用排水法得到氧气，整个过程模拟了潜水艇中供氧体系反应原理。（1）A装置制取是利用和稀盐酸反应得到，是固体不可拆，反应的离子方程式为；（2）由于盐酸易挥发，中存在HCl杂质气体，B装置的作用是除去中混有的HCl气体，与HCl反应生成、和，反应的离子方程式为；（3）过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式；（4）C装置中未完全反应的经过D装置来除去，D中盛放的试剂是NaOH溶液；（5）为检验，可用溶液，操作方法：取少量C装置中反应后的固体溶于水，向溶液中滴入过量溶液，若有白色沉淀生成，则证明固体中含有，过量溶液完全除去后过滤，向滤液中滴入几滴酚酞试液，若容液变红且不褪色，说明溶液呈碱性，则证明固体中含有NaOH。19．二氧化氯（ClO2）是一种高效消毒剂，易溶于水，沸点为11.0℃，极易爆炸。在干燥空气稀释条件下，用干燥的氯气与固体亚氯酸钠制备二氧化氯，装置如图：（1）仪器a的名称为______，装置A中反应的离子方程式为__________________。（2）试剂X是_________。（3）装置D中冰水的主要作用是___________。装置D内发生反应的化学方程式为__________。16
（4）已知NaClO2饱和溶液在不同温度时析出的晶体情况如表。温度＜38℃38℃～60℃＞60℃析出晶体NaClO2·3H2ONaClO2分解成NaClO3和NaCl利用NaClO2溶液制得NaClO2晶体的操作步骤：55℃蒸发结晶、_________、38～60℃的温水洗涤、低于60℃干燥。（5）工业上酸性条件下双氧水与NaClO3反应制备ClO2，则反应的离子方程式为_______。【答案】分液漏斗MnO2+2Cl－+4H+Mn2++Cl2↑+2H2O饱和食盐水冷凝ClO22NaClO2+Cl2=2NaCl+2ClO2趁热过滤2+H2O2+2H+=2ClO2↑+O2↑+2H2O【解析】二氧化锰和浓盐酸在加热条件下反应生成氯化锰、氯气和水，氯气中含有HCl和水蒸气，用饱和食盐水除掉HCl气体，用浓硫酸干燥氯气，再用干燥的空气稀释氯气，氯气与固体亚氯酸钠制备二氧化氯，尾气用NaOH溶液吸收。（1）根据图中实验仪器得到仪器a的名称为分液漏斗，装置A中MnO2和HCl在加热条件下反应生成MnCl2、Cl2和H2O，反应的离子方程式为MnO2+2Cl－+4H+Mn2++Cl2↑+2H2O。（2）氯气中有HCl杂质，因此用饱和食盐水除掉HCl气体；故答案为：饱和食盐水。（3）二氧化氯（ClO2）沸点为11.0℃，极易爆炸，因此装置D中冰水的主要作用是冷凝ClO2。根据题中信息，在干燥空气稀释条件下，用干燥的氯气与固体亚氯酸钠制备二氧化氯，因此装置D内发生反应的化学方程式为2NaClO2+Cl2=2NaCl+2ClO2。（4）根据表中信息，在低于38℃时得到NaClO2·3H2O晶体，而温度38℃～60℃之间得到NaClO2晶体，因此要利用NaClO2溶液制得NaClO2晶体的操作步骤：55℃蒸发结晶、趁热过滤、38～60℃的温水洗涤、低于60℃干燥；故答案为：趁热过滤。（5）工业上酸性条件下双氧水与NaClO3反应制备ClO2，根据氧化还原反应原理，NaClO3化合价降低生成ClO2，H2O2化合价升高得到O2，因此反应的离子方程式为2+H2O2+2H+=2ClO2↑+O2↑+2H2O。20．某学习小组欲检测一失去标签的试剂瓶中固体物质的成分，将固体溶于水，形成的溶液中含有Na+、NH、Mg2+、Fe2+、SO、MnO、CO、SO中的若干种，取一定量待测液进行如下实验：16
回答下列问题：（1）该待测液中一定含有的离子是________；无法确定是否含有的离子是_______。（2）沉淀B的成分及物质的量为___________________（物质写化学式）。（3）生成无色气体X时的离子方程式为________________。（4）生成沉淀C时的离子反应方程式为________________。（5）在催化剂、加热条件下气体X与气体Y可以反应转化为对环境无害的物质，该反应的化学方程式为__________，所得氧化产物与还原产物的质量之比为_________。【答案】NH、Fe2+、Mg2+、SO无0.3molFe(OH)3、0.1molMg(OH)23Fe2++NO+4H+=2H2O+3Fe3++NO↑Ba2++CO2+2OH－=BaCO3↓+H2O4NH3+6NO5N2+6H2O2∶3【解析】待测液中加入过量的稀盐酸，无明显现象，溶液中一定没有SO、CO，加入过量的硝酸钡溶液，生成标准状况下2.24L的无色气体X，则溶液中含有Fe2+，发生的化学方程式是，生成的一氧化氮的物质的量是0.1mol，则铁离子的物质的量是0.3mol，高锰酸根离子具有氧化性，与亚铁离子不能共存，则溶液中不含有MnO，一定含有SO，SO的物质的量是=0.5mol，向滤液I中加入过量的氢氧化钠溶液，生成无色气体，则溶液中一定含有NH，NH的物质的量是=0.2mol，滤液I中含有铁离子，根据原子守恒生成氢氧化铁的质量是0.3mol×107g/mol=32.1g，而沉淀B是37.9g，则有5.8g的氢氧化镁，其物质的量是=0.1mol，则溶液中一定含有0.1mol的Mg2+，依据电荷守恒：，把数据代入得，=0，则溶液中不含有钠离子。（1）由分析可知：待测液中一定含有的离子是NH、Fe2+、Mg2+、SO，无法确定是否含有的离子无；（2）由分析可知沉淀B的成分及物质的量为0.3molFe(OH)3、0.1molMg(OH)2；16
（3）生成无色气体X时的离子方程式为；（4）滤液II中含有钡离子、氢氧根离子，通入少量二氧化碳，生成沉淀C是碳酸钡，反应的离子方程式为Ba2++CO2+2OH－=BaCO3↓+H2O；（5）一氧化氮和氨气反应生成氮气和水，化学方程式是4NH3+6NO5N2+6H2O；由方程式可知，4mol氨气被氧化生成2mol氮气，6mol一氧化氮被还原生成3mol氮气，则所得氧化产物与还原产物的质量之比为2∶3。21．Na2FeO4是一种重要的高效消毒剂，主要应用于饮用水处理。已知：①Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O是放热反应；②NaClO遇热水生成NaClO3；③Na2FeO4为紫色固体，微溶于NaOH溶液，不溶于乙醇；具有强氧化性，在酸性或中性溶液中快速产生O2，在碱性溶液中较稳定。回答下列问题：（1）制备NaClO装置如图所示：仪器a中盛放的试剂为___（填名称），装置C置于冰水浴中，若温度过高，其离子方程式为___；若撤去B装置，则装置C中NaOH恰好完全反应时的溶液中n（NaCl）∶n（NaClO）为___（填字母）。本套实验装置的缺陷是___。a．1∶1b．＞1∶1c．＜1∶5d．1∶5（2）合成Na2FeO4：利用NaClO强碱性溶液与Fe(NO3)3溶液在0~5℃反应制备Na2FeO4，装置如图。实验中通过仪器a缓慢滴加的溶液是___________，原因是_______________，三颈烧瓶中合成Na2FeO4的离子方程式是___________________，从三颈烧瓶中获得晶体的系列操作是结晶、过滤洗涤、干燥，其中洗涤剂可以是___________（填化学式）。16
（3）探究Na2FeO4性质：取少量Na2FeO4溶液于试管中，加入H2O2、稀H2SO4，观察到溶液由紫红色逐渐变为黄色，并收集到无色气体，该无色气体为_______（填化学式），若反应转移1mole-，则生成_________L（标准状况下）无色气体。【答案】浓盐酸3Cl2+6OH-5Cl-+ClO+3H2Ob缺少尾气处理装置，污染环境Fe(NO3)3溶液保证碱性环境，防止在酸性条件下Na2FeO4反应而变质3ClO-+2Fe3++10OH-=2+3Cl-+5H2OC2H5OHO211.2【解析】（1）A装置为制取氯气装置，没有加热装置，应用KMnO4与浓HCl反应，其化学方程式为2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O，故a中应盛放浓盐酸，由题中信息②知，NaClO遇热水生成NaClO3，若C中温度过高，会生成NaClO3，其离子方程式为3Cl2+6OH-5Cl-++3H2O，若撤去B，生成的Cl2中混有HCl，由题中信息①可知，Cl2与NaOH反应生成NaClO和NaCl是1∶1，而HCl也会与NaOH反应生成NaCl，故n（NaCl）∶n（NaClO）＞1∶1，b选项符合，因为Cl2是有毒气体，该装置缺少尾气处理装置，污染环境；答案为浓盐酸；3Cl2+6OH-5Cl-++3H2O；b；缺少尾气处理装置，污染环境。（2）由题中信息③可知，Na2FeO4在碱性溶液中较稳定，而Fe(NO3)3溶液呈酸性，NaClO溶液呈碱性，则为保证碱性环境，仪器a中盛装Fe(NO3)3溶液，三颈烧瓶中盛装NaClO和NaOH混合溶液，发生反应的离子方程式为3ClO-+2Fe3++10OH-=2+3Cl-+5H2O，由题中信息③可知，Na2FeO4不溶于乙醇，可用乙醇作洗涤剂，其化学式为C2H5OH；（3）Na2FeO4中Fe元素为+6价，具有很强的氧化性，故将H2O2氧化，产生无色气体O2，溶液由紫红色逐渐变为黄色，可知生成了Fe3+，其反应的离子方程式为2+3H2O2+10H+=2Fe3++3O2↑+8H2O，由离子方程式可知，转移6mole-，生成3molO2，则反应转移1mole-，生成O20.5mol，即标准状况下11.2L；答案为O2，11.2。16
