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2023届高三化学高考备考一轮复习 第四专题 离子反应 离子方程式 测试题
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这是一份2023届高三化学高考备考一轮复习 第四专题 离子反应 离子方程式 测试题，共28页。试卷主要包含了选择题，填空题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题（每小题只有一个正确选项，每小题3分，共48分）
1． 某离子化合物MCl(s)在水中溶解并发生电离，该过程的微观示意图如图。已知NA为阿伏加德罗常数的值。下列相关说法正确的是( )
A．1 ml MCl中含有NA对共用电子对
B．MCl为弱电解质，在水中仅部分电离
C．M＋和Cl－均与水分子中的氧原子结合形成水合离子
D．MCl在水作用下的溶解和电离过程是物理变化
2． 在水溶液中能大量共存的一组离子是( )
A．NHeq \\al(＋,4)、H＋、S2Oeq \\al(2－,3)、POeq \\al(3－,4) B．Na＋、Ca2＋、Cl－、NOeq \\al(－,3)
C．Cu2＋、Hg2＋、S2－、SOeq \\al(2－,4) D．Ba2＋、Al3＋、Br－、COeq \\al(2－,3)
3． 下列离子方程式书写正确的是( )
A．泡沫灭火器的原理：2Al3++3CO+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑
B．用石灰乳制漂白粉：Ca2++2OH-+Cl2=Ca2++Cl-+ClO-+H2O
C．氢氧化铁溶于氢碘酸：Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O
D．向NH4HSO4溶液中滴加少量Ba(OH)2：Ba2++2OH-+2H++SO=BaSO4↓+2H2O
4． 下列离子方程式书写正确的是( )
A．饱和Na2CO3溶液中通入过量CO2：COeq \\al(2－,3)＋CO2＋H2O===2HCOeq \\al(－,3)
B．NaClO溶液中通入少量SO2：SO2＋H2O＋ClO－===SOeq \\al(2－,4)＋Cl－＋2H＋
C．FeI2溶液中通入少量Cl2：Cl2＋2Fe2＋===2Fe3＋＋2Cl－
D．Ca(HCO3)2溶液中滴入少量Ca(OH)2溶液：Ca2＋＋OH－＋HCOeq \\al(－,3)===CaCO3↓＋H2O
5． 下列离子能大量共存，且满足相应要求的是( )
6． 下列关于物质或离子检验的叙述正确的是( )
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
7． 下列各组粒子在溶液中可以大量共存，且加入或通入试剂后，发生反应的离子方程式也正确的是( )
8． 室温下，下列各组离子能大量共存的是( )
A．使酚酞变红色的溶液中：Na＋、Al3＋、SOeq \\al(2－,4)、NOeq \\al(－,3)
B．NaHS溶液中：SOeq \\al(2－,4)、K＋、Cl－、Cu2＋
C．eq \f(KW,cH＋)＝10－13 ml·L－1的溶液中：NHeq \\al(＋,4)、Mg2＋、SOeq \\al(2－,4)
D．通入大量CO2的溶液中：Na＋、ClO－、CH3COO－、HCOeq \\al(－,3)
9． 某同学为检验溶液中是否含有常见的几种无机离子，进行了如图所示的实验操作，其中检验过程中产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。由该实验能得到的正确结论是( )
A．原溶液中一定含有SOeq \\al(2－,4) B．原溶液中一定含有NHeq \\al(＋,4)
C．原溶液中一定含有Cl－ D．原溶液中一定含有Fe3＋
10．下列反应的方程式不正确的是( )
A．石灰石与醋酸反应：COeq \\al(2－,3)＋2CH3COOH===2CH3COO－＋CO2↑＋H2O
B．铜片上电镀银的总反应(银作阳极，硝酸银溶液作电镀液)：Ag(阳极)eq \(=====,\s\up7(通电))Ag(阴极)
C．铜与稀硝酸反应：3Cu＋2NOeq \\al(－,3)＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
D．明矾溶液中加入少量氢氧化钡溶液：2Al3＋＋3SOeq \\al(2－,4)＋3Ba2＋＋6OH－===2Al(OH)3↓＋3BaSO4↓
11．溶液X中含有下表离子中的某5种，且其浓度均为0.1 ml·L－1(不考虑水的电离与离子水解)。向X溶液中加入足量稀盐酸，有无色气体生成，经分析，反应前后阴离子种类没有变化。下列叙述不正确的是( )
A．X溶液中一定含3种阳离子、2种阴离子
B．X溶液中不可能含有HCOeq \\al(－,3)或COeq \\al(2－,3)
C．生成无色气体的离子方程式为3Fe2＋＋NOeq \\al(－,3)＋4H＋===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O
D．根据电荷守恒，原溶液中一定含Mg2＋
12．不能正确表示下列变化的离子方程式是( )
A．二氧化硫与酸性高锰酸钾溶液反应：5SO2＋2H2O＋2MnOeq \\al(－,4)===2Mn2＋＋5SOeq \\al(2－,4)＋4H＋
B．酸性碘化钾溶液中滴加适量双氧水：2I－＋2H＋＋H2O2===I2＋2H2O
C．硅酸钠溶液和盐酸反应：SiOeq \\al(2－,3)＋2H＋===H2SiO3↓
D．硫酸铜溶液中加少量的铁粉：3Cu2＋＋2Fe===2Fe3＋＋3Cu
13．某溶液中含有大量的K＋、Cl－及X与Y两种离子，现向该溶液加入W试剂，根据实验现象得到的关于X、Y离子的推断能成立的是( )
14．下列过程中的化学反应，相应的离子方程式正确的是( )
A．用碳酸钠溶液处理水垢中的硫酸钙：COeq \\al(2－,3)＋CaSO4===CaCO3＋SOeq \\al(2－,4)
B．过量铁粉加入稀硝酸中：Fe＋4H＋＋NOeq \\al(－,3)===Fe3＋＋NO↑＋2H2O
C．硫酸铝溶液中滴加少量氢氧化钾溶液：Al3＋＋4OH－===AlOeq \\al(－,2)＋2H2O
D．氯化铜溶液中通入硫化氢：Cu2＋＋ S2－===CuS↓
15．某城市主要空气污染物为PM2.5、SO2、NOx。某科学实验小组为检测空气样本成分，用蒸馏水将其处理制成待测液，设计实验及所得实验现象如图所示。
下列判断不正确的是( )
A．实验④中可用Ba(NO3)2溶液代替BaCl2溶液，以证明待测试样中含有SOeq \\al(2－,4)
B．由实验②、⑤可知，待测试样中含有NHeq \\al(＋,4)和NOeq \\al(－,3)
C．焰色反应表明待测试样中含Na元素和K元素
D．该城市的污染来源主要是燃煤和机动车尾气排放
16．pH＝0的某X溶液中，除H＋外，还可能存在Al3＋、Fe2＋、NHeq \\al(＋,4)、Ba2＋、Cl－、COeq \\al(2－,3)、SOeq \\al(2－,4)、NOeq \\al(－,3)中的若干种，现取适量X溶液进行如图一系列实验。下列有关判断不正确的是( )
A．生成气体A的离子方程式为3Fe2＋＋4H＋＋NOeq \\al(－,3)===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O
B．生成沉淀H 的离子方程式为AlOeq \\al(－,2)＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCOeq \\al(－,3)
C．溶液X中一定没有的离子仅为COeq \\al(2－,3)、Ba2＋
D．溶液X中一定含有的离子是 H＋、Fe2＋、SOeq \\al(2－,4)、NHeq \\al(＋,4)、 Al3＋
二、填空题（本题包括4个小题，共52分）
17．(15分)请按要求书写下列离子方程式。
(1)氧化还原反应中，反应物及量的变化。
向含有a ml FeBr2的溶液中，通入x ml Cl2，
若x＝a：________________________________________________，
若x＝4a：_______________________________________________。
(2)特殊条件下离子方程式的书写。
①在碱性条件下，Cl2可将废水中的CN－氧化为无毒的CO2、N2，该过程反应的离子方程式为___________________________________________________________。
②在酸性条件下，向含铬废水中加入FeSO4，可将Cr2Oeq \\al(2－,7)还原为Cr3＋，该过程反应的离子方程式为___________________________________________________________。
③在淀粉碘化钾溶液中，滴加少量次氯酸钠碱性溶液，立即会看到溶液变蓝色，离子方程式为__________________________________________________。
18．(12分)Ⅰ.为探究NH4HCO3和NaOH的反应，设计实验方案如下：向含0.1 ml NH4HCO3的溶液中加入0.1 ml NaOH，反应完全后，滴加氯化钙稀溶液。
(1)若有沉淀，则NH4HCO3与NaOH的反应可能为_______________________________ (写离子方程式)。
(2)若无沉淀，则NH4HCO3与NaOH的反应可能为________________________________ (写离子方程式)。
Ⅱ.Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液的反应：
(1)当反应后的溶液呈碱性时，反应离子方程式：_________________________________。
(2)当n[Ba(OH)2]∶n(NaHSO4)＝1∶2时反应的离子方程式：_______________________。
Ⅲ.按要求完成下列离子方程式。
(1)生物硝化法：在富氧条件下，通过硝酸盐菌的作用，将氨氮(以NHeq \\al(＋,4)表示，下同)氧化成硝酸盐，其反应的离子方程式为_________________________________________________。
(2)将过碳酸钠(2Na2CO3·3H2O2)溶于水配成溶液，加入适量稀硫酸，再加入足量KI，充分反应后加入少量淀粉试剂，溶液呈蓝色，其反应的离子方程式为 。
19．(10分)在Na＋浓度为0.5 ml·L－1的某澄清溶液中，还可能含有下表中的若干种离子。
现取该溶液100 mL进行如下实验(气体体积均在标准状况下测定)。
请回答下列问题。
(1)实验Ⅰ能确定一定不存在的离子是 。
(2)实验Ⅰ中生成沉淀的离子方程式为________________________________________。
(3)通过实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和必要计算，填写下表中阴离子的浓度(能计算出的，填写计算结果；一定不存在的离子填“0”；不能确定是否存在的离子填“？”)。
(4)判断K＋是否存在，若存在求其最小浓度，若不存在说明理由：___________________。
20．(15分)皮革厂的废水中含有一定量的氨氮(以NH3、NHeq \\al(＋,4)形式存在)，通过沉淀和氧化两步处理后可使水中氨氮达到国家规定的排放标准。
(1)沉淀：向酸性废水中加入适量Fe2(SO4)3溶液，废水中的氨氮转化为NH4Fe3(SO4)2(OH)6沉淀。
①该反应的离子方程式为________________________________________________。
②废水中氨氮去除率随pH的变化如图1所示，当1.3(2)氧化：调节经沉淀处理后的废水pH约为6，加入NaClO溶液进一步氧化处理。
①NaClO将废水中的氨氮转化为N2，该反应的离子方程式为_________________________________。
②研究发现，废水中氨氮去除率随温度升高呈先升后降趋势。当温度大于30 ℃时，废水中氨氮去除率随着温度升高而降低，其原因是___________________________________________________。
③n(ClO－)/n(氨氮)对废水中氨氮去除率和总氮去除率的影响如图2所示。当n(ClO－)/n(氨氮)>1.54后，总氮去除率下降的原因是_______________________________________________。
1.【答案】D
【解析】MCl为离子化合物，通过阴、阳离子之间的静电作用形成化学键，不存在共用电子对，故A错误；MCl为离子化合物，故MCl为强电解质，在水中完全电离，故B错误；M＋带正电荷，与水分子中显负电性的氧原子结合形成水合离子，Cl－带负电荷，与水分子中显正电性的氢原子结合形成水合离子，故C错误；MCl在水作用下的溶解和电离过程中没有新物质生成，是物理变化，故D正确。
2.【答案】B
【解析】A中H＋与S2Oeq \\al(2－,3)发生氧化还原反应，H＋与POeq \\al(3－,4)反应生成弱电解质；C中S2－分别与Cu2＋、Hg2＋生成沉淀；D中Ba2＋与COeq \\al(2－,3)反应生成沉淀，Al3＋与COeq \\al(2－,3)发生相互促进的水解反应。
3.【答案】D
【解析】A．碳酸氢钠与硫酸铝发生双水解反应产生沉淀和气体，利用泡沫灭火器灭火时发生的反应：3HCO+Al3+=3CO2↑+Al(OH)3↓，A错误；B．氯气通入石灰乳制漂白粉的离子方程式为：Ca(OH)2+2Cl2= 2ClO-+ 2Ca2++2Cl-+2H2O，次氯酸钙是可溶于水的盐，氢氧化钙在离子方程式中遵循“清离浊分”的处理原则，B错误；C．氢氧化铁溶于氢碘酸中不但发生酸碱中和反应，铁离子还与碘离子发生氧化还原反应，C错误；
D．在NH4HSO4溶液中滴加少量Ba(OH)2溶液，氢氧根离子只与氢离子反应，不与铵根离子反应，正确的离子方程式为：Ba2++2OH-+2H++SO=BaSO4↓+2H2O，D正确；答案选D。
4.【答案】D
【解析】饱和碳酸钠溶液中通入过量CO2会析出NaHCO3沉淀，正确的离子方程式为2Na＋＋COeq \\al(2－,3)＋CO2＋H2O===2NaHCO3↓，A错误；SO2少量时会有HClO生成，正确的离子方程式为SO2＋H2O＋3ClO－===SOeq \\al(2－,4)＋Cl－＋2HClO，B错误；I－还原性强于Fe2＋，通入少量Cl2先和I－反应，正确的离子方程式为2I－＋Cl2===I2＋2Cl－，C错误；Ca(OH)2少量，二者1∶1反应，正确的离子方程式为Ca2＋＋OH－＋HCOeq \\al(－,3)===CaCO3↓＋H2O，D正确。
5.【答案】D
【解析】根据电荷守恒c(Na＋)＝c(NOeq \\al(－,3))＋c(Cl－)＋c(CH3COO－)可知，c(Na＋)>c(NOeq \\al(－,3))，A错；Fe3＋与SCN－发生反应生成红色溶液而不是红色沉淀，B错；Al3＋与HCOeq \\al(－,3)能发生相互促进的水解反应而不能大量共存，C错；加入的NaOH先与H＋、Al3＋反应，后与NHeq \\al(＋,4)反应产生氨气，最后与Al(OH)3沉淀反应，D正确。
6.【答案】B
【解析】 A项，在溶液中加KSCN，溶液显红色，只能证明一定存在Fe3＋，不能证明是否含有Fe2＋，错误；B项，无水 CuSO4遇水生成CuSO4·5H2O，固体由白色变为蓝色，正确；C项，灼烧白色粉末，火焰呈黄色，能够证明原粉末中含有Na＋，无法证明是否含有K＋，因为要观察钾的火焰颜色，必须透过蓝色钴玻璃滤去黄光，排除钠的干扰，错误；D项，能使澄清石灰水变浑浊的气体不一定是CO2，SO2也可以，错误。
7.【答案】D
【解析】HCOeq \\al(－,3)与OH－反应生成的COeq \\al(2－,3)会结合Ba2＋生成BaCO3沉淀，A错误；因FeS可与强酸反应，Fe2＋与过量H2S不反应，B错误；HClO、Fe3＋都具有强氧化性，可将SOeq \\al(2－,3)氧化为SOeq \\al(2－,4)，不能大量共存，C错误。
8.【答案】C
【解析】使酚酞变红色的溶液显碱性，碱性溶液中Al3＋因生成Al(OH)3沉淀或AlOeq \\al(－,2)而不能大量存在，A项错误；NaHS、Cu2＋之间发生反应生成CuS沉淀，在溶液中不能大量共存，B项错误；室温下，eq \f(KW,cH＋)＝10－13 ml·L－1的溶液显酸性，NHeq \\al(＋,4)、Mg2＋、SOeq \\al(2－,4)之间不反应，也都不与H＋反应，在溶液中能大量共存，C项正确；溶液中CO2、H2O与ClO－发生反应生成弱电解质HClO，在溶液中不能大量共存，D项错误。
9.【答案】B
【解析】原溶液中加入硝酸钡和盐酸生成白色沉淀，原溶液中可能存在SOeq \\al(2－,4)、SOeq \\al(2－,3)或Ag＋，A项错误；加硝酸银溶液产生白色沉淀，可能是加入的盐酸引起的，C项错误；加入KSCN溶液得到红色溶液，Fe3＋可能是由原溶液中的Fe2＋被酸性环境的NOeq \\al(－,3)氧化而来的，故原溶液中不一定含有Fe3＋，D项错误；因检验过程中产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，说明原溶液中一定含有NHeq \\al(＋,4)，B项正确。
10.【答案】A
【解析】石灰石为难溶物，不能拆成离子形式。
11.【答案】A
【解析】各种离子的物质的量浓度均为0.1 ml·L－1，向X溶液中加入足量稀盐酸，有无色气体生成，且反应前后溶液中阴离子种类没有变化，则原溶液中一定含有Cl－，与H＋反应产生气体的阴离子不可能是COeq \\al(2－,3)或HCOeq \\al(－,3)；根据表中的离子，可推知气体是Fe2＋、NOeq \\al(－,3)在酸性环境下反应生成的NO，若阴离子只有Cl－和NOeq \\al(－,3)，另外3种为阳离子，则电荷不守恒，根据电荷守恒，可知还含有阴离子SOeq \\al(2－,4)和一种带有2个正电荷的阳离子，Ca2＋与SOeq \\al(2－,4)反应生成沉淀，故溶液中一定含有Mg2＋，所以原溶液中含有的五种离子为Cl－、NOeq \\al(－,3)、SOeq \\al(2－,4)、Fe2＋、Mg2＋，含有2种阳离子、3种阴离子，A项错误，B、D项正确；生成的无色气体为NO，反应的离子方程式为3Fe2＋＋NOeq \\al(－,3)＋4H＋===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O，C项正确。
12.【答案】D
【解析】硫酸铜溶液中加少量的铁粉：Cu2＋＋Fe===Fe2＋＋Cu，D项错误。
13.【答案】A
【解析】Fe3＋能够氧化I－，使淀粉KI溶液变蓝，且与K＋、Cl－、SOeq \\al(2－,4)能够共存，故A正确；K＋、Cl－、Na＋能够共存且不水解，CH3COO－水解导致溶液显碱性，溶液pH不可能等于7，故B错误；若含有COeq \\al(2－,3)，加入HNO3酸化的AgNO3溶液，产生无色无味的气体，故C错误；加入过量NaOH溶液无明显现象，说明原溶液中没有Al3＋、Mg2＋，故D错误。
14.【答案】A
【解析】过量的铁粉与稀硝酸反应生成硝酸亚铁、一氧化氮和水，离子方程式应为3Fe＋8H＋＋2NOeq \\al(－,3)===3Fe2＋＋2NO↑＋4H2O，故B错误；硫酸铝溶液与少量氢氧化钾溶液反应生成氢氧化铝沉淀和硫酸钾，离子方程式应为Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓，故C错误；硫化氢为弱电解质，书写离子方程式时不能拆，离子方程式应为Cu2＋＋H2S===CuS↓＋2H＋，故D错误。
15.【答案】A
【解析】酸性条件下，NOeq \\al(－,3)可将SOeq \\al(2－,3)氧化为SOeq \\al(2－,4)，故无法证明待测液中含有的是SOeq \\al(2－,3)还是SOeq \\al(2－,4)，A项错误；实验②中待测试样与强碱共热产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体，证明含有NHeq \\al(＋,4)，实验⑤中待测试样中加入几滴稀硫酸和金属铜，试管口产生红棕色气体，证明待测试样中含有NOeq \\al(－,3)，NOeq \\al(－,3)在酸性条件下与Cu发生氧化还原反应生成NO，NO遇空气中的氧气被氧化为红棕色的NO2，B项正确；焰色反应呈黄色且透过蓝色钴玻璃可观察到紫色火焰，表明待测试样中含Na元素和K元素，C项正确；该城市的空气污染物主要含PM2.5与硫和氮的氧化物，主要来源是燃煤和机动车尾气排放，D项正确。
16.【答案】A
【解析】强酸性溶液X，则溶液中不存在弱酸根离子COeq \\al(2－,3)，加入硝酸钡溶液反应生成沉淀C，则溶液X中存在SOeq \\al(2－,4)，不存在和SOeq \\al(2－,4)反应的Ba2＋，C是BaSO4；酸性条件下NOeq \\al(－,3)具有强氧化性，所以溶液中Fe2＋和NOeq \\al(－,3)不能共存，加入硝酸钡产生气体，则溶液X中存在Fe2＋，不存在NOeq \\al(－,3)，A是NO；溶液B中加入过量氢氧化钠溶液时，产生气体D，则溶液X中含有NHeq \\al(＋,4)，D是NH3，产生沉淀F是Fe(OH)3，溶液E通入过量二氧化碳时产生沉淀H和溶液G，则溶液X中存在Al3＋，沉淀H是Al(OH)3，溶液G是NaHCO3。A项，溶液X中应含有Fe2＋，酸性条件下与NOeq \\al(－,3)反应生成气体NO，反应的离子方程式为3Fe2＋＋4H＋＋NOeq \\al(－,3)===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O，正确；B项，生成沉淀H的离子方程式为AlOeq \\al(－,2)＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCOeq \\al(－,3)，正确；C项，溶液X中一定没有的离子为COeq \\al(2－,3)、Ba2＋、NOeq \\al(－,3)，错误；D项，溶液X中一定含有的离子是H＋、Fe2＋、SOeq \\al(2－,4)、NHeq \\al(＋,4)、Al3＋，正确。
17.答案：(1)2Fe2＋＋2Br－＋2Cl2===Br2＋2Fe3＋＋4Cl－
2Fe2＋＋4Br－＋3Cl2===2Br2＋2Fe3＋＋6Cl－
(2)①5Cl2＋2CN－＋8OH－===2CO2＋N2＋10Cl－＋4H2O
②Cr2Oeq \\al(2－,7)＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O
③ClO－＋2I－＋H2O===I2＋Cl－＋2OH－
解析：(1)向含有a ml FeBr2的溶液中，通入x ml Cl2，若x＝a，亚铁离子全部被氧化，溴离子一半被氧化，则反应的离子方程式为2Fe2＋＋2Br－＋2Cl2===Br2＋2Fe3＋＋4Cl－；若x＝4a，亚铁离子和溴离子全部被氧化，反应的离子方程式为2Fe2＋＋4Br－＋3Cl2===2Br2＋2Fe3＋＋6Cl－。
(2)①在碱性条件下，Cl2可将废水中的CN－氧化为无毒的CO2、N2，自身被还原为Cl－，根据得失电子守恒、电荷守恒及原子守恒可知发生反应的离子方程式为5Cl2＋2CN－＋8OH－===2CO2＋N2＋10Cl－＋4H2O；②二价铁离子有还原性，Cr2Oeq \\al(2－,7)有强氧化性，二者能发生氧化还原反应，二价铁离子被氧化成三价铁离子，Cr2Oeq \\al(2－,7)被还原为Cr3＋，反应的离子方程式：Cr2Oeq \\al(2－,7)＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O；③次氯酸钠具有强氧化性，可氧化I－生成单质I2，I2遇淀粉变蓝，反应的离子方程式为ClO－＋2I－＋H2O===I2＋Cl－＋2OH－。
18.答案：Ⅰ.(1)HCOeq \\al(－,3)＋OH－===COeq \\al(2－,3)＋H2O (2)NHeq \\al(＋,4)＋OH－===NH3·H2O
Ⅱ.(1)Ba2＋＋OH－＋SOeq \\al(2－,4)＋H＋===BaSO4↓＋H2O
(2)Ba2＋＋2OH－＋SOeq \\al(2－,4)＋2H＋===BaSO4↓＋2H2O
Ⅲ.(1)NHeq \\al(＋,4)＋2O2eq \(=====,\s\up7(硝酸盐菌))NOeq \\al(－,3)＋H2O＋2H＋ (2)H2O2＋2I－＋2H＋===I2＋2H2O
解析：Ⅰ.NH4HCO3电离出的HCOeq \\al(－,3)、NHeq \\al(＋,4)都能与OH－反应，滴加少量的氢氧化钠，反应完全后，滴加氯化钙稀溶液，有沉淀生成，说明是HCOeq \\al(－,3)与OH－反应生成碳酸根离子，反应离子方程式为HCOeq \\al(－,3)＋OH－===COeq \\al(2－,3)＋H2O；没有沉淀生成，说明NHeq \\al(＋,4)与OH－反应生成一水合氨，反应离子方程式为NHeq \\al(＋,4)＋OH－===NH3·H2O。
Ⅱ.Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液反应，反应后的溶液呈碱性，说明Ba(OH)2溶液过量，反应离子方程式为Ba2＋＋OH－＋SOeq \\al(2－,4)＋H＋===BaSO4↓＋H2O；当n[Ba(OH)2]∶n(NaHSO4)＝1∶2时，生成硫酸钡、水的物质的量之比为1∶2，反应离子方程式为Ba2＋＋2OH－＋SOeq \\al(2－,4)＋2H＋===BaSO4↓＋2H2O。
Ⅲ.(1)在富氧条件下，通过硝酸盐菌的作用， NHeq \\al(＋,4)被氧气氧化为NOeq \\al(－,3)，反应离子方程式为NHeq \\al(＋,4)＋2O2eq \(=====,\s\up7(硝酸盐菌))NOeq \\al(－,3)＋H2O＋2H＋；(2)加入足量KI，充分反应后加入少量淀粉试剂，溶液呈蓝色，说明I－被过氧化氢氧化为碘单质，反应离子方程式为H2O2＋2I－＋2H＋===I2＋2H2O。
19.答案：(1)Ag＋、Mg2＋、Ba2＋ (2)SiOeq \\al(2－,3)＋2H＋===H2SiO3↓
(3)如表
(4)存在，最小浓度为0.8 ml·L－1
解析：由题知溶液为透明澄清溶液，因此溶液中的离子必能大量共存。由实验Ⅰ可知，加入稀盐酸产生气体，必有COeq \\al(2－,3)，其浓度为0.56 L÷22.4 L·ml－1÷0.1 L＝0.25 ml·L－1，则溶液中一定无Ag＋、Mg2＋、Ba2＋；且能生成白色沉淀，因此有SiOeq \\al(2－,3)，发生的反应为SiOeq \\al(2－,3)＋2H＋===H2SiO3↓，灼烧后得到固体SiO2，则SiOeq \\al(2－,3)的浓度为2.4 g÷60 g·ml－1÷0.1 L＝0.4 ml·L－1；由实验Ⅲ可知溶液中不含SOeq \\al(2－,4)；根据电荷守恒知2c(COeq \\al(2－,3))＋2c(SiOeq \\al(2－,3))＝2×0.25 ml·L－1＋2×0.4 ml·L－1＝1.3 ml·L－1>0.5 ml·L－1，因此必有K＋，至少为0.8 ml·L－1，不能确定有无NOeq \\al(－,3)。20.答案：(1)①NHeq \\al(＋,4)＋3Fe3＋＋2SOeq \\al(2－,4)＋6H2O===NH4Fe3(SO4)2(OH)6↓＋6H＋ ②pH升高，氢氧根离子浓度增大，因生成Fe(OH)3沉淀而不利于NH4Fe3(SO4)2(OH)6沉淀生成，则氨氮去除率随pH升高而降低 (2)①3ClO－＋2NHeq \\al(＋,4)===N2↑＋3Cl－＋3H2O＋2H＋或3HClO＋2NHeq \\al(＋,4)===N2↑＋3Cl－＋3H2O＋5H＋ ②氧化剂次氯酸不稳定，温度升高受热分解 ③次氯酸钠加入量过大，导致污水中部分氨氮氧化为其他价态例如硝酸根离子，则总氮去除率下降
解析：(1)①酸性废水中，氨气或铵离子、铁离子、硫酸根离子和水反应，生成NH4Fe3(SO4)2(OH)6沉淀，该反应的离子方程式为NHeq \\al(＋,4)＋3Fe3＋＋2SOeq \\al(2－,4)＋6H2O===NH4Fe3(SO4)2(OH)6↓＋6H＋。②当1.31.54后，次氯酸钠加入量过大，导致污水中部分氨氮氧化为其他价态例如硝酸根离子，则总氮去除率下降。
选项
离子
要求
A
Na＋、NOeq \\al(－,3)、Cl－、CH3COO－
c(Na＋)＜c(NOeq \\al(－,3))
B
Fe3＋、NOeq \\al(－,3)、Cl－
滴入KSCN溶液，立即出现红色沉淀
C
Na＋、HCOeq \\al(－,3)、Al3＋、SOeq \\al(2－,4)
逐滴滴加氨水立即有沉淀产生
D
NHeq \\al(＋,4)、H＋、Al3＋、SOeq \\al(2－,4)
滴加NaOH浓溶液并加热，一开始没有气体产生
选项
微粒组
加入试剂
发生反应的离子方程式
A
Ba2＋、HCOeq \\al(－,3)、Cl－
少量NaOH溶液
HCOeq \\al(－,3)＋OH－=== COeq \\al(2－,3)＋H2O
B
NHeq \\al(＋,4)、Fe2＋、Br－、SOeq \\al(2－,4)
过量H2S
Fe2＋＋H2S===FeS↓＋2H＋
C
HClO、Na＋、Fe3＋、SOeq \\al(2－,3)
过量CaCl2
Ca2＋＋SOeq \\al(2－,3)===CaSO3↓
D
I－、Cl－、H＋、SOeq \\al(2－,4)
适量NaNO3
6I－＋2NOeq \\al(－,3)＋8H＋===2NO↑＋4H2O＋3I2
阳离子
阴离子
Na＋、Fe3＋、Ca2＋、Fe2＋、Mg2＋、Al3＋
OH－、NOeq \\al(－,3)、HCOeq \\al(－,3)、COeq \\al(2－,3)、SOeq \\al(2－,4)、Cl－
选项
W试剂
实验现象
X、Y离子的推测
A
淀粉KI溶液
溶液变蓝
Fe3＋、SOeq \\al(2－,4)
B
用pH试纸检测
pH＝7(常温)
CH3COO－、Na＋
C
硝酸酸化的AgNO3溶液
白色沉淀
COeq \\al(2－,3)、NHeq \\al(＋,4)
D
过量NaOH溶液
无明显现象
Al3＋、Mg2＋
阳离子
K＋ Ag＋ Mg2＋ Ba2＋
阴离子
NOeq \\al(－,3) COeq \\al(2－,3) SiOeq \\al(2－,3) SOeq \\al(2－,4)
序号
实验内容
实验结果
Ⅰ
向该溶液中加入足量稀盐酸
产生白色沉淀并放出标准状况下0.56 L气体
Ⅱ
将Ⅰ的反应混合液过滤，对沉淀洗涤、灼烧至恒重，称量所得固体质量
固体质量为2.4 g
Ⅲ
向Ⅱ的滤液中滴加BaCl2溶液
无明显现象
阴离子
NOeq \\al(－,3)
COeq \\al(2－,3)
SiOeq \\al(2－,3)
SOeq \\al(2－,4)
c/(ml·L－1)
阴离子
NOeq \\al(－,3)
COeq \\al(2－,3)
SiOeq \\al(2－,3)
SOeq \\al(2－,4)
c/(ml·L－1)
？
0.25
0.4
0
一、选择题（每小题只有一个正确选项，每小题3分，共48分）
1． 某离子化合物MCl(s)在水中溶解并发生电离，该过程的微观示意图如图。已知NA为阿伏加德罗常数的值。下列相关说法正确的是( )
A．1 ml MCl中含有NA对共用电子对
B．MCl为弱电解质，在水中仅部分电离
C．M＋和Cl－均与水分子中的氧原子结合形成水合离子
D．MCl在水作用下的溶解和电离过程是物理变化
2． 在水溶液中能大量共存的一组离子是( )
A．NHeq \\al(＋,4)、H＋、S2Oeq \\al(2－,3)、POeq \\al(3－,4) B．Na＋、Ca2＋、Cl－、NOeq \\al(－,3)
C．Cu2＋、Hg2＋、S2－、SOeq \\al(2－,4) D．Ba2＋、Al3＋、Br－、COeq \\al(2－,3)
3． 下列离子方程式书写正确的是( )
A．泡沫灭火器的原理：2Al3++3CO+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑
B．用石灰乳制漂白粉：Ca2++2OH-+Cl2=Ca2++Cl-+ClO-+H2O
C．氢氧化铁溶于氢碘酸：Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O
D．向NH4HSO4溶液中滴加少量Ba(OH)2：Ba2++2OH-+2H++SO=BaSO4↓+2H2O
4． 下列离子方程式书写正确的是( )
A．饱和Na2CO3溶液中通入过量CO2：COeq \\al(2－,3)＋CO2＋H2O===2HCOeq \\al(－,3)
B．NaClO溶液中通入少量SO2：SO2＋H2O＋ClO－===SOeq \\al(2－,4)＋Cl－＋2H＋
C．FeI2溶液中通入少量Cl2：Cl2＋2Fe2＋===2Fe3＋＋2Cl－
D．Ca(HCO3)2溶液中滴入少量Ca(OH)2溶液：Ca2＋＋OH－＋HCOeq \\al(－,3)===CaCO3↓＋H2O
5． 下列离子能大量共存，且满足相应要求的是( )
6． 下列关于物质或离子检验的叙述正确的是( )
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
7． 下列各组粒子在溶液中可以大量共存，且加入或通入试剂后，发生反应的离子方程式也正确的是( )
8． 室温下，下列各组离子能大量共存的是( )
A．使酚酞变红色的溶液中：Na＋、Al3＋、SOeq \\al(2－,4)、NOeq \\al(－,3)
B．NaHS溶液中：SOeq \\al(2－,4)、K＋、Cl－、Cu2＋
C．eq \f(KW,cH＋)＝10－13 ml·L－1的溶液中：NHeq \\al(＋,4)、Mg2＋、SOeq \\al(2－,4)
D．通入大量CO2的溶液中：Na＋、ClO－、CH3COO－、HCOeq \\al(－,3)
9． 某同学为检验溶液中是否含有常见的几种无机离子，进行了如图所示的实验操作，其中检验过程中产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。由该实验能得到的正确结论是( )
A．原溶液中一定含有SOeq \\al(2－,4) B．原溶液中一定含有NHeq \\al(＋,4)
C．原溶液中一定含有Cl－ D．原溶液中一定含有Fe3＋
10．下列反应的方程式不正确的是( )
A．石灰石与醋酸反应：COeq \\al(2－,3)＋2CH3COOH===2CH3COO－＋CO2↑＋H2O
B．铜片上电镀银的总反应(银作阳极，硝酸银溶液作电镀液)：Ag(阳极)eq \(=====,\s\up7(通电))Ag(阴极)
C．铜与稀硝酸反应：3Cu＋2NOeq \\al(－,3)＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
D．明矾溶液中加入少量氢氧化钡溶液：2Al3＋＋3SOeq \\al(2－,4)＋3Ba2＋＋6OH－===2Al(OH)3↓＋3BaSO4↓
11．溶液X中含有下表离子中的某5种，且其浓度均为0.1 ml·L－1(不考虑水的电离与离子水解)。向X溶液中加入足量稀盐酸，有无色气体生成，经分析，反应前后阴离子种类没有变化。下列叙述不正确的是( )
A．X溶液中一定含3种阳离子、2种阴离子
B．X溶液中不可能含有HCOeq \\al(－,3)或COeq \\al(2－,3)
C．生成无色气体的离子方程式为3Fe2＋＋NOeq \\al(－,3)＋4H＋===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O
D．根据电荷守恒，原溶液中一定含Mg2＋
12．不能正确表示下列变化的离子方程式是( )
A．二氧化硫与酸性高锰酸钾溶液反应：5SO2＋2H2O＋2MnOeq \\al(－,4)===2Mn2＋＋5SOeq \\al(2－,4)＋4H＋
B．酸性碘化钾溶液中滴加适量双氧水：2I－＋2H＋＋H2O2===I2＋2H2O
C．硅酸钠溶液和盐酸反应：SiOeq \\al(2－,3)＋2H＋===H2SiO3↓
D．硫酸铜溶液中加少量的铁粉：3Cu2＋＋2Fe===2Fe3＋＋3Cu
13．某溶液中含有大量的K＋、Cl－及X与Y两种离子，现向该溶液加入W试剂，根据实验现象得到的关于X、Y离子的推断能成立的是( )
14．下列过程中的化学反应，相应的离子方程式正确的是( )
A．用碳酸钠溶液处理水垢中的硫酸钙：COeq \\al(2－,3)＋CaSO4===CaCO3＋SOeq \\al(2－,4)
B．过量铁粉加入稀硝酸中：Fe＋4H＋＋NOeq \\al(－,3)===Fe3＋＋NO↑＋2H2O
C．硫酸铝溶液中滴加少量氢氧化钾溶液：Al3＋＋4OH－===AlOeq \\al(－,2)＋2H2O
D．氯化铜溶液中通入硫化氢：Cu2＋＋ S2－===CuS↓
15．某城市主要空气污染物为PM2.5、SO2、NOx。某科学实验小组为检测空气样本成分，用蒸馏水将其处理制成待测液，设计实验及所得实验现象如图所示。
下列判断不正确的是( )
A．实验④中可用Ba(NO3)2溶液代替BaCl2溶液，以证明待测试样中含有SOeq \\al(2－,4)
B．由实验②、⑤可知，待测试样中含有NHeq \\al(＋,4)和NOeq \\al(－,3)
C．焰色反应表明待测试样中含Na元素和K元素
D．该城市的污染来源主要是燃煤和机动车尾气排放
16．pH＝0的某X溶液中，除H＋外，还可能存在Al3＋、Fe2＋、NHeq \\al(＋,4)、Ba2＋、Cl－、COeq \\al(2－,3)、SOeq \\al(2－,4)、NOeq \\al(－,3)中的若干种，现取适量X溶液进行如图一系列实验。下列有关判断不正确的是( )
A．生成气体A的离子方程式为3Fe2＋＋4H＋＋NOeq \\al(－,3)===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O
B．生成沉淀H 的离子方程式为AlOeq \\al(－,2)＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCOeq \\al(－,3)
C．溶液X中一定没有的离子仅为COeq \\al(2－,3)、Ba2＋
D．溶液X中一定含有的离子是 H＋、Fe2＋、SOeq \\al(2－,4)、NHeq \\al(＋,4)、 Al3＋
二、填空题（本题包括4个小题，共52分）
17．(15分)请按要求书写下列离子方程式。
(1)氧化还原反应中，反应物及量的变化。
向含有a ml FeBr2的溶液中，通入x ml Cl2，
若x＝a：________________________________________________，
若x＝4a：_______________________________________________。
(2)特殊条件下离子方程式的书写。
①在碱性条件下，Cl2可将废水中的CN－氧化为无毒的CO2、N2，该过程反应的离子方程式为___________________________________________________________。
②在酸性条件下，向含铬废水中加入FeSO4，可将Cr2Oeq \\al(2－,7)还原为Cr3＋，该过程反应的离子方程式为___________________________________________________________。
③在淀粉碘化钾溶液中，滴加少量次氯酸钠碱性溶液，立即会看到溶液变蓝色，离子方程式为__________________________________________________。
18．(12分)Ⅰ.为探究NH4HCO3和NaOH的反应，设计实验方案如下：向含0.1 ml NH4HCO3的溶液中加入0.1 ml NaOH，反应完全后，滴加氯化钙稀溶液。
(1)若有沉淀，则NH4HCO3与NaOH的反应可能为_______________________________ (写离子方程式)。
(2)若无沉淀，则NH4HCO3与NaOH的反应可能为________________________________ (写离子方程式)。
Ⅱ.Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液的反应：
(1)当反应后的溶液呈碱性时，反应离子方程式：_________________________________。
(2)当n[Ba(OH)2]∶n(NaHSO4)＝1∶2时反应的离子方程式：_______________________。
Ⅲ.按要求完成下列离子方程式。
(1)生物硝化法：在富氧条件下，通过硝酸盐菌的作用，将氨氮(以NHeq \\al(＋,4)表示，下同)氧化成硝酸盐，其反应的离子方程式为_________________________________________________。
(2)将过碳酸钠(2Na2CO3·3H2O2)溶于水配成溶液，加入适量稀硫酸，再加入足量KI，充分反应后加入少量淀粉试剂，溶液呈蓝色，其反应的离子方程式为 。
19．(10分)在Na＋浓度为0.5 ml·L－1的某澄清溶液中，还可能含有下表中的若干种离子。
现取该溶液100 mL进行如下实验(气体体积均在标准状况下测定)。
请回答下列问题。
(1)实验Ⅰ能确定一定不存在的离子是 。
(2)实验Ⅰ中生成沉淀的离子方程式为________________________________________。
(3)通过实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和必要计算，填写下表中阴离子的浓度(能计算出的，填写计算结果；一定不存在的离子填“0”；不能确定是否存在的离子填“？”)。
(4)判断K＋是否存在，若存在求其最小浓度，若不存在说明理由：___________________。
20．(15分)皮革厂的废水中含有一定量的氨氮(以NH3、NHeq \\al(＋,4)形式存在)，通过沉淀和氧化两步处理后可使水中氨氮达到国家规定的排放标准。
(1)沉淀：向酸性废水中加入适量Fe2(SO4)3溶液，废水中的氨氮转化为NH4Fe3(SO4)2(OH)6沉淀。
①该反应的离子方程式为________________________________________________。
②废水中氨氮去除率随pH的变化如图1所示，当1.3
①NaClO将废水中的氨氮转化为N2，该反应的离子方程式为_________________________________。
②研究发现，废水中氨氮去除率随温度升高呈先升后降趋势。当温度大于30 ℃时，废水中氨氮去除率随着温度升高而降低，其原因是___________________________________________________。
③n(ClO－)/n(氨氮)对废水中氨氮去除率和总氮去除率的影响如图2所示。当n(ClO－)/n(氨氮)>1.54后，总氮去除率下降的原因是_______________________________________________。
1.【答案】D
【解析】MCl为离子化合物，通过阴、阳离子之间的静电作用形成化学键，不存在共用电子对，故A错误；MCl为离子化合物，故MCl为强电解质，在水中完全电离，故B错误；M＋带正电荷，与水分子中显负电性的氧原子结合形成水合离子，Cl－带负电荷，与水分子中显正电性的氢原子结合形成水合离子，故C错误；MCl在水作用下的溶解和电离过程中没有新物质生成，是物理变化，故D正确。
2.【答案】B
【解析】A中H＋与S2Oeq \\al(2－,3)发生氧化还原反应，H＋与POeq \\al(3－,4)反应生成弱电解质；C中S2－分别与Cu2＋、Hg2＋生成沉淀；D中Ba2＋与COeq \\al(2－,3)反应生成沉淀，Al3＋与COeq \\al(2－,3)发生相互促进的水解反应。
3.【答案】D
【解析】A．碳酸氢钠与硫酸铝发生双水解反应产生沉淀和气体，利用泡沫灭火器灭火时发生的反应：3HCO+Al3+=3CO2↑+Al(OH)3↓，A错误；B．氯气通入石灰乳制漂白粉的离子方程式为：Ca(OH)2+2Cl2= 2ClO-+ 2Ca2++2Cl-+2H2O，次氯酸钙是可溶于水的盐，氢氧化钙在离子方程式中遵循“清离浊分”的处理原则，B错误；C．氢氧化铁溶于氢碘酸中不但发生酸碱中和反应，铁离子还与碘离子发生氧化还原反应，C错误；
D．在NH4HSO4溶液中滴加少量Ba(OH)2溶液，氢氧根离子只与氢离子反应，不与铵根离子反应，正确的离子方程式为：Ba2++2OH-+2H++SO=BaSO4↓+2H2O，D正确；答案选D。
4.【答案】D
【解析】饱和碳酸钠溶液中通入过量CO2会析出NaHCO3沉淀，正确的离子方程式为2Na＋＋COeq \\al(2－,3)＋CO2＋H2O===2NaHCO3↓，A错误；SO2少量时会有HClO生成，正确的离子方程式为SO2＋H2O＋3ClO－===SOeq \\al(2－,4)＋Cl－＋2HClO，B错误；I－还原性强于Fe2＋，通入少量Cl2先和I－反应，正确的离子方程式为2I－＋Cl2===I2＋2Cl－，C错误；Ca(OH)2少量，二者1∶1反应，正确的离子方程式为Ca2＋＋OH－＋HCOeq \\al(－,3)===CaCO3↓＋H2O，D正确。
5.【答案】D
【解析】根据电荷守恒c(Na＋)＝c(NOeq \\al(－,3))＋c(Cl－)＋c(CH3COO－)可知，c(Na＋)>c(NOeq \\al(－,3))，A错；Fe3＋与SCN－发生反应生成红色溶液而不是红色沉淀，B错；Al3＋与HCOeq \\al(－,3)能发生相互促进的水解反应而不能大量共存，C错；加入的NaOH先与H＋、Al3＋反应，后与NHeq \\al(＋,4)反应产生氨气，最后与Al(OH)3沉淀反应，D正确。
6.【答案】B
【解析】 A项，在溶液中加KSCN，溶液显红色，只能证明一定存在Fe3＋，不能证明是否含有Fe2＋，错误；B项，无水 CuSO4遇水生成CuSO4·5H2O，固体由白色变为蓝色，正确；C项，灼烧白色粉末，火焰呈黄色，能够证明原粉末中含有Na＋，无法证明是否含有K＋，因为要观察钾的火焰颜色，必须透过蓝色钴玻璃滤去黄光，排除钠的干扰，错误；D项，能使澄清石灰水变浑浊的气体不一定是CO2，SO2也可以，错误。
7.【答案】D
【解析】HCOeq \\al(－,3)与OH－反应生成的COeq \\al(2－,3)会结合Ba2＋生成BaCO3沉淀，A错误；因FeS可与强酸反应，Fe2＋与过量H2S不反应，B错误；HClO、Fe3＋都具有强氧化性，可将SOeq \\al(2－,3)氧化为SOeq \\al(2－,4)，不能大量共存，C错误。
8.【答案】C
【解析】使酚酞变红色的溶液显碱性，碱性溶液中Al3＋因生成Al(OH)3沉淀或AlOeq \\al(－,2)而不能大量存在，A项错误；NaHS、Cu2＋之间发生反应生成CuS沉淀，在溶液中不能大量共存，B项错误；室温下，eq \f(KW,cH＋)＝10－13 ml·L－1的溶液显酸性，NHeq \\al(＋,4)、Mg2＋、SOeq \\al(2－,4)之间不反应，也都不与H＋反应，在溶液中能大量共存，C项正确；溶液中CO2、H2O与ClO－发生反应生成弱电解质HClO，在溶液中不能大量共存，D项错误。
9.【答案】B
【解析】原溶液中加入硝酸钡和盐酸生成白色沉淀，原溶液中可能存在SOeq \\al(2－,4)、SOeq \\al(2－,3)或Ag＋，A项错误；加硝酸银溶液产生白色沉淀，可能是加入的盐酸引起的，C项错误；加入KSCN溶液得到红色溶液，Fe3＋可能是由原溶液中的Fe2＋被酸性环境的NOeq \\al(－,3)氧化而来的，故原溶液中不一定含有Fe3＋，D项错误；因检验过程中产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，说明原溶液中一定含有NHeq \\al(＋,4)，B项正确。
10.【答案】A
【解析】石灰石为难溶物，不能拆成离子形式。
11.【答案】A
【解析】各种离子的物质的量浓度均为0.1 ml·L－1，向X溶液中加入足量稀盐酸，有无色气体生成，且反应前后溶液中阴离子种类没有变化，则原溶液中一定含有Cl－，与H＋反应产生气体的阴离子不可能是COeq \\al(2－,3)或HCOeq \\al(－,3)；根据表中的离子，可推知气体是Fe2＋、NOeq \\al(－,3)在酸性环境下反应生成的NO，若阴离子只有Cl－和NOeq \\al(－,3)，另外3种为阳离子，则电荷不守恒，根据电荷守恒，可知还含有阴离子SOeq \\al(2－,4)和一种带有2个正电荷的阳离子，Ca2＋与SOeq \\al(2－,4)反应生成沉淀，故溶液中一定含有Mg2＋，所以原溶液中含有的五种离子为Cl－、NOeq \\al(－,3)、SOeq \\al(2－,4)、Fe2＋、Mg2＋，含有2种阳离子、3种阴离子，A项错误，B、D项正确；生成的无色气体为NO，反应的离子方程式为3Fe2＋＋NOeq \\al(－,3)＋4H＋===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O，C项正确。
12.【答案】D
【解析】硫酸铜溶液中加少量的铁粉：Cu2＋＋Fe===Fe2＋＋Cu，D项错误。
13.【答案】A
【解析】Fe3＋能够氧化I－，使淀粉KI溶液变蓝，且与K＋、Cl－、SOeq \\al(2－,4)能够共存，故A正确；K＋、Cl－、Na＋能够共存且不水解，CH3COO－水解导致溶液显碱性，溶液pH不可能等于7，故B错误；若含有COeq \\al(2－,3)，加入HNO3酸化的AgNO3溶液，产生无色无味的气体，故C错误；加入过量NaOH溶液无明显现象，说明原溶液中没有Al3＋、Mg2＋，故D错误。
14.【答案】A
【解析】过量的铁粉与稀硝酸反应生成硝酸亚铁、一氧化氮和水，离子方程式应为3Fe＋8H＋＋2NOeq \\al(－,3)===3Fe2＋＋2NO↑＋4H2O，故B错误；硫酸铝溶液与少量氢氧化钾溶液反应生成氢氧化铝沉淀和硫酸钾，离子方程式应为Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓，故C错误；硫化氢为弱电解质，书写离子方程式时不能拆，离子方程式应为Cu2＋＋H2S===CuS↓＋2H＋，故D错误。
15.【答案】A
【解析】酸性条件下，NOeq \\al(－,3)可将SOeq \\al(2－,3)氧化为SOeq \\al(2－,4)，故无法证明待测液中含有的是SOeq \\al(2－,3)还是SOeq \\al(2－,4)，A项错误；实验②中待测试样与强碱共热产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体，证明含有NHeq \\al(＋,4)，实验⑤中待测试样中加入几滴稀硫酸和金属铜，试管口产生红棕色气体，证明待测试样中含有NOeq \\al(－,3)，NOeq \\al(－,3)在酸性条件下与Cu发生氧化还原反应生成NO，NO遇空气中的氧气被氧化为红棕色的NO2，B项正确；焰色反应呈黄色且透过蓝色钴玻璃可观察到紫色火焰，表明待测试样中含Na元素和K元素，C项正确；该城市的空气污染物主要含PM2.5与硫和氮的氧化物，主要来源是燃煤和机动车尾气排放，D项正确。
16.【答案】A
【解析】强酸性溶液X，则溶液中不存在弱酸根离子COeq \\al(2－,3)，加入硝酸钡溶液反应生成沉淀C，则溶液X中存在SOeq \\al(2－,4)，不存在和SOeq \\al(2－,4)反应的Ba2＋，C是BaSO4；酸性条件下NOeq \\al(－,3)具有强氧化性，所以溶液中Fe2＋和NOeq \\al(－,3)不能共存，加入硝酸钡产生气体，则溶液X中存在Fe2＋，不存在NOeq \\al(－,3)，A是NO；溶液B中加入过量氢氧化钠溶液时，产生气体D，则溶液X中含有NHeq \\al(＋,4)，D是NH3，产生沉淀F是Fe(OH)3，溶液E通入过量二氧化碳时产生沉淀H和溶液G，则溶液X中存在Al3＋，沉淀H是Al(OH)3，溶液G是NaHCO3。A项，溶液X中应含有Fe2＋，酸性条件下与NOeq \\al(－,3)反应生成气体NO，反应的离子方程式为3Fe2＋＋4H＋＋NOeq \\al(－,3)===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O，正确；B项，生成沉淀H的离子方程式为AlOeq \\al(－,2)＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCOeq \\al(－,3)，正确；C项，溶液X中一定没有的离子为COeq \\al(2－,3)、Ba2＋、NOeq \\al(－,3)，错误；D项，溶液X中一定含有的离子是H＋、Fe2＋、SOeq \\al(2－,4)、NHeq \\al(＋,4)、Al3＋，正确。
17.答案：(1)2Fe2＋＋2Br－＋2Cl2===Br2＋2Fe3＋＋4Cl－
2Fe2＋＋4Br－＋3Cl2===2Br2＋2Fe3＋＋6Cl－
(2)①5Cl2＋2CN－＋8OH－===2CO2＋N2＋10Cl－＋4H2O
②Cr2Oeq \\al(2－,7)＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O
③ClO－＋2I－＋H2O===I2＋Cl－＋2OH－
解析：(1)向含有a ml FeBr2的溶液中，通入x ml Cl2，若x＝a，亚铁离子全部被氧化，溴离子一半被氧化，则反应的离子方程式为2Fe2＋＋2Br－＋2Cl2===Br2＋2Fe3＋＋4Cl－；若x＝4a，亚铁离子和溴离子全部被氧化，反应的离子方程式为2Fe2＋＋4Br－＋3Cl2===2Br2＋2Fe3＋＋6Cl－。
(2)①在碱性条件下，Cl2可将废水中的CN－氧化为无毒的CO2、N2，自身被还原为Cl－，根据得失电子守恒、电荷守恒及原子守恒可知发生反应的离子方程式为5Cl2＋2CN－＋8OH－===2CO2＋N2＋10Cl－＋4H2O；②二价铁离子有还原性，Cr2Oeq \\al(2－,7)有强氧化性，二者能发生氧化还原反应，二价铁离子被氧化成三价铁离子，Cr2Oeq \\al(2－,7)被还原为Cr3＋，反应的离子方程式：Cr2Oeq \\al(2－,7)＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O；③次氯酸钠具有强氧化性，可氧化I－生成单质I2，I2遇淀粉变蓝，反应的离子方程式为ClO－＋2I－＋H2O===I2＋Cl－＋2OH－。
18.答案：Ⅰ.(1)HCOeq \\al(－,3)＋OH－===COeq \\al(2－,3)＋H2O (2)NHeq \\al(＋,4)＋OH－===NH3·H2O
Ⅱ.(1)Ba2＋＋OH－＋SOeq \\al(2－,4)＋H＋===BaSO4↓＋H2O
(2)Ba2＋＋2OH－＋SOeq \\al(2－,4)＋2H＋===BaSO4↓＋2H2O
Ⅲ.(1)NHeq \\al(＋,4)＋2O2eq \(=====,\s\up7(硝酸盐菌))NOeq \\al(－,3)＋H2O＋2H＋ (2)H2O2＋2I－＋2H＋===I2＋2H2O
解析：Ⅰ.NH4HCO3电离出的HCOeq \\al(－,3)、NHeq \\al(＋,4)都能与OH－反应，滴加少量的氢氧化钠，反应完全后，滴加氯化钙稀溶液，有沉淀生成，说明是HCOeq \\al(－,3)与OH－反应生成碳酸根离子，反应离子方程式为HCOeq \\al(－,3)＋OH－===COeq \\al(2－,3)＋H2O；没有沉淀生成，说明NHeq \\al(＋,4)与OH－反应生成一水合氨，反应离子方程式为NHeq \\al(＋,4)＋OH－===NH3·H2O。
Ⅱ.Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液反应，反应后的溶液呈碱性，说明Ba(OH)2溶液过量，反应离子方程式为Ba2＋＋OH－＋SOeq \\al(2－,4)＋H＋===BaSO4↓＋H2O；当n[Ba(OH)2]∶n(NaHSO4)＝1∶2时，生成硫酸钡、水的物质的量之比为1∶2，反应离子方程式为Ba2＋＋2OH－＋SOeq \\al(2－,4)＋2H＋===BaSO4↓＋2H2O。
Ⅲ.(1)在富氧条件下，通过硝酸盐菌的作用， NHeq \\al(＋,4)被氧气氧化为NOeq \\al(－,3)，反应离子方程式为NHeq \\al(＋,4)＋2O2eq \(=====,\s\up7(硝酸盐菌))NOeq \\al(－,3)＋H2O＋2H＋；(2)加入足量KI，充分反应后加入少量淀粉试剂，溶液呈蓝色，说明I－被过氧化氢氧化为碘单质，反应离子方程式为H2O2＋2I－＋2H＋===I2＋2H2O。
19.答案：(1)Ag＋、Mg2＋、Ba2＋ (2)SiOeq \\al(2－,3)＋2H＋===H2SiO3↓
(3)如表
(4)存在，最小浓度为0.8 ml·L－1
解析：由题知溶液为透明澄清溶液，因此溶液中的离子必能大量共存。由实验Ⅰ可知，加入稀盐酸产生气体，必有COeq \\al(2－,3)，其浓度为0.56 L÷22.4 L·ml－1÷0.1 L＝0.25 ml·L－1，则溶液中一定无Ag＋、Mg2＋、Ba2＋；且能生成白色沉淀，因此有SiOeq \\al(2－,3)，发生的反应为SiOeq \\al(2－,3)＋2H＋===H2SiO3↓，灼烧后得到固体SiO2，则SiOeq \\al(2－,3)的浓度为2.4 g÷60 g·ml－1÷0.1 L＝0.4 ml·L－1；由实验Ⅲ可知溶液中不含SOeq \\al(2－,4)；根据电荷守恒知2c(COeq \\al(2－,3))＋2c(SiOeq \\al(2－,3))＝2×0.25 ml·L－1＋2×0.4 ml·L－1＝1.3 ml·L－1>0.5 ml·L－1，因此必有K＋，至少为0.8 ml·L－1，不能确定有无NOeq \\al(－,3)。20.答案：(1)①NHeq \\al(＋,4)＋3Fe3＋＋2SOeq \\al(2－,4)＋6H2O===NH4Fe3(SO4)2(OH)6↓＋6H＋ ②pH升高，氢氧根离子浓度增大，因生成Fe(OH)3沉淀而不利于NH4Fe3(SO4)2(OH)6沉淀生成，则氨氮去除率随pH升高而降低 (2)①3ClO－＋2NHeq \\al(＋,4)===N2↑＋3Cl－＋3H2O＋2H＋或3HClO＋2NHeq \\al(＋,4)===N2↑＋3Cl－＋3H2O＋5H＋ ②氧化剂次氯酸不稳定，温度升高受热分解 ③次氯酸钠加入量过大，导致污水中部分氨氮氧化为其他价态例如硝酸根离子，则总氮去除率下降
解析：(1)①酸性废水中，氨气或铵离子、铁离子、硫酸根离子和水反应，生成NH4Fe3(SO4)2(OH)6沉淀，该反应的离子方程式为NHeq \\al(＋,4)＋3Fe3＋＋2SOeq \\al(2－,4)＋6H2O===NH4Fe3(SO4)2(OH)6↓＋6H＋。②当1.3
选项
离子
要求
A
Na＋、NOeq \\al(－,3)、Cl－、CH3COO－
c(Na＋)＜c(NOeq \\al(－,3))
B
Fe3＋、NOeq \\al(－,3)、Cl－
滴入KSCN溶液，立即出现红色沉淀
C
Na＋、HCOeq \\al(－,3)、Al3＋、SOeq \\al(2－,4)
逐滴滴加氨水立即有沉淀产生
D
NHeq \\al(＋,4)、H＋、Al3＋、SOeq \\al(2－,4)
滴加NaOH浓溶液并加热，一开始没有气体产生
选项
微粒组
加入试剂
发生反应的离子方程式
A
Ba2＋、HCOeq \\al(－,3)、Cl－
少量NaOH溶液
HCOeq \\al(－,3)＋OH－=== COeq \\al(2－,3)＋H2O
B
NHeq \\al(＋,4)、Fe2＋、Br－、SOeq \\al(2－,4)
过量H2S
Fe2＋＋H2S===FeS↓＋2H＋
C
HClO、Na＋、Fe3＋、SOeq \\al(2－,3)
过量CaCl2
Ca2＋＋SOeq \\al(2－,3)===CaSO3↓
D
I－、Cl－、H＋、SOeq \\al(2－,4)
适量NaNO3
6I－＋2NOeq \\al(－,3)＋8H＋===2NO↑＋4H2O＋3I2
阳离子
阴离子
Na＋、Fe3＋、Ca2＋、Fe2＋、Mg2＋、Al3＋
OH－、NOeq \\al(－,3)、HCOeq \\al(－,3)、COeq \\al(2－,3)、SOeq \\al(2－,4)、Cl－
选项
W试剂
实验现象
X、Y离子的推测
A
淀粉KI溶液
溶液变蓝
Fe3＋、SOeq \\al(2－,4)
B
用pH试纸检测
pH＝7(常温)
CH3COO－、Na＋
C
硝酸酸化的AgNO3溶液
白色沉淀
COeq \\al(2－,3)、NHeq \\al(＋,4)
D
过量NaOH溶液
无明显现象
Al3＋、Mg2＋
阳离子
K＋ Ag＋ Mg2＋ Ba2＋
阴离子
NOeq \\al(－,3) COeq \\al(2－,3) SiOeq \\al(2－,3) SOeq \\al(2－,4)
序号
实验内容
实验结果
Ⅰ
向该溶液中加入足量稀盐酸
产生白色沉淀并放出标准状况下0.56 L气体
Ⅱ
将Ⅰ的反应混合液过滤，对沉淀洗涤、灼烧至恒重，称量所得固体质量
固体质量为2.4 g
Ⅲ
向Ⅱ的滤液中滴加BaCl2溶液
无明显现象
阴离子
NOeq \\al(－,3)
COeq \\al(2－,3)
SiOeq \\al(2－,3)
SOeq \\al(2－,4)
c/(ml·L－1)
阴离子
NOeq \\al(－,3)
COeq \\al(2－,3)
SiOeq \\al(2－,3)
SOeq \\al(2－,4)
c/(ml·L－1)
？
0.25
0.4
0
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