第2讲离子反应与离子方程式基础练习2024年高考化学一轮复习新高考专用
一、单选题，共12小题
1．（2023·全国·高三专题练习）下列说法正确的是
A．Na2CO3是强电解质，故Na2CO3的电离方程式为Na2CO3=Na＋CO
B．室温下，0.1 mol·L－1的BOH溶液的pH＝11，则BOH的电离方程式为BOHB＋＋OH－
C．25 ℃ NaA溶液的pH>7，则HA的电离方程式为HA=H＋＋A－
D．CaCO3的饱和水溶液导电性很弱，故CaCO3的电离方程式为CaCO3Ca2＋＋CO
2．（2023·天津·高三统考专题练习）下列离子方程式能用来解释相应实验现象的是
实验现象 离子方程式
A 向氢氧化镁悬浊液中滴加氯化铵溶液，沉淀溶解
B 向沸水中滴加饱和氯化铁溶液得到红褐色液体
C 二氧化硫使酸性高锰酸钾溶液褪色
D 氧化亚铁溶于稀硝酸
A．A B．B C．C D．D
3．（2022秋·宁夏银川·高三校考阶段练习）下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的有几组
①酸性溶液中：Na＋、ClO－、SO、I－
②无色溶液中：K＋、Na＋、MnO、SO
③碱性溶液中：Cl－、CO、SO、K＋、AlO
④中性溶液中：Fe3＋、K＋、Cl－、SO
⑤常温下，由水电离出的c(OH－)＝1×10－13mol·L－1的溶液中：Na＋、Ba2＋、Cl－、Br－
⑥与铝粉反应放出H2的无色溶液中：NO、Al3＋、Na＋、SO
A．1组 B．2组 C．3组 D．4组
4．（2023·浙江·高三统考专题练习）下列反应的离子方程式正确的是
A．碘化亚铁溶液与等物质的量的氯气：
B．向次氯酸钙溶液通入足量二氧化碳：
C．铜与稀硝酸：
D．向硫化钠溶液通入足量二氧化硫：
5．（2023·湖南·高三统考专题练习）下列有关电极方程式或离子方程式错误的是
A．碱性锌锰电池的正极反应：MnO2+H2O+e-=MnO(OH)+OH-
B．铅酸蓄电池充电时的阳极反应：Pb2++2H2O-2e-=PbO2+4H+
C．K3[Fe(CN)6]溶液滴入FeCl2溶液中：K++Fe2++[Fe(CN)6]3-=KFe[Fe(CN)6]↓
D．TiCl4加入水中：TiCl4+(x+2)H2O=TiO2·xH2O↓+4H++4Cl-
6．（2023春·浙江金华·高一浙江金华第一中学校考期末）下列反应的离子方程式不正确的是
A．通入氢氧化钠溶液：
B．氧化铝溶于氢氧化钠溶液：
C．过量通入饱和碳酸钠溶液：
D．溶液中滴入氯化钙溶液：
7．（2022秋·广东茂名·高三统考阶段练习）次磷酸(H3PO2)是一种强还原性酸，与足量氢氧化钠反应生成。下列有关说法正确的是
A．属于酸式盐
B．次磷酸中P的化合价为
C．次磷酸保存时应避免与强氧化剂接触
D．的电离方程式为
8．（2022秋·广东深圳·高三红岭中学校考阶段练习）宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一。下列实验现象对应的离子方程式正确的是
A．过量SO2通入滴有酚酞的NaOH溶液，溶液红色褪去：SO2 +OH- =HSO
B．大理石与盐酸接触，产生无色气泡：CO+2H+=CO2↑ +H2O
C．CO2 通入饱和Na2CO3溶液中出现浑浊现象：CO2 +H2O +CO= 2HCO
D．铁钉浸泡在CuSO4溶液中，铁钉表面产生红色固体：2Fe +3Cu2+= 3Cu +2Fe3+
9．（2021·广东茂名·统考二模）化学与生活关系密切，解释下列应用的离子方程式正确的是
选项 应用 解释(离子方程式)
A 淀粉—KI溶液(稀硫酸酸化)检验碘盐中含KIO3
B 电解饱和食盐水制氢气和氯气
C 醋酸用于除去水垢
D 氯化铁用于蚀刻铜板
A．A B．B C．C D．D
10．（2022秋·浙江杭州·高二浙江省杭州第二中学校考期中）室温下，向 100mL 饱和 H2S 溶液中通入 SO2气体(气体体积换算成标准状况)，发生反应： ，测得溶液 pH 与通入 SO2的关系如图。下列有关说法正确的是
A．溶液的导电性：a＞b＞c
B．整个过程中，水的电离程度先增大后减小
C．该温度下，H2S 的 Ka1数量级为 10-9
D．a 点之后，随 SO2气体的通入，的值始终减小
11．（2022秋·福建莆田·高三莆田第二十五中学校考期中）硫化氢的转化是资源利用的研究课题。将H2S和空气的混合气体通入FeCl3、CuCl2的混合溶液中反应回收S，其物质转化历程如图所示。下列说法正确的是
A．历程①发生反应H2S+Cu2+=CuS↓+2H+
B．历程②中CuS作氧化剂
C．历程③中n(Fe2+)：n(O2)=1：4
D．转化的总反应为H2S=H2+S
12．（2021秋·福建龙岩·高三福建省武平县第一中学校考阶段练习）往含 Fe3+、H+、NO、Cl-的稀溶液中加入一定量的 Na2SO3溶液，溶液中各种离子的物质的量变化如下图所示。下列说法正确的是（ ）
A．线段 OC 代表 Fe3+物质的量的变化情况
B．线段 BC 代表 2Fe3++3SO+3H2O=2Fe（OH）3 ↓+3SO2↑
C．加入 0-1.5molSO时反应的离子方程式为 ：2H++NO+3SO=3SO+2NO↑+H2O
D．原溶液中 Fe3+与 NO的物质的量比为 1:3
二、实验题，共3小题
13．（2019春·吉林长春·高一长春外国语学校开学考试）某校甲、乙两个化学小组学生利用下图所示装置进行“铁与水反应及相关性质”的实验。
(1)装置B中发生反应的化学方程式是 。
(2)装置E中的现象是 。
(3)将探究小组分为两组，按题图装置进行对比实验，甲组用酒精喷灯、乙组用酒精灯加热，反应产物均为黑色粉末(纯净物)，两组分别用产物进行以下实验。
步骤 操作 甲组现象 乙组现象
1 取黑色粉末加入稀盐酸 溶解，无气泡 溶解，无气泡
2 取少骤1中溶液，滴加酸性KMnO4溶液 紫色褪去 紫色褪去
3 取步骤1中溶液，滴加KSCN溶液 变红 无现象
4 向步骤3溶液中滴加新制氯水 红色褪去 先变红，后褪色
①乙组得到的黑色粉末是 。
②甲组步骤1中反应的离子方程式为 。
③乙组步骤4中，溶液变红的原因为 、 ；(用离子方程式表示)；溶液褪色可能的原因是 ；验证方法为 。
14．（2020秋·江苏扬州·高一统考期中）草木灰中含有可溶性钾盐(主要成分是K2CO3、K2SO4、KCl)。某校化学兴趣小组按下列实验检验草木灰中的某些离子：取适量草木灰加水溶解，过滤，将滤液分成四份，完成以下实验报告(在横线上填写相关内容)
实验步骤 实验现象 实验结论
（1）取第一份溶液和过量稀盐酸混合，并将产生的气体通入澄清石灰水 有无色无味气泡产生，澄清石灰水变浑浊 证明可能含 (填化学式)
（2）取第二份溶液，依次滴加 和 溶液 有白色沉淀产生 证明含有SO
（3）取第三份溶液，加入过量 溶液，过滤，再向滤液中滴加 。 有白色沉淀产生 证明含有Cl-
（4）取第四份溶液进行焰色 反应透过 观察到火焰呈紫色 证明含有K+
15．（2023·全国·高三专题练习）在化学研究中，往往可以通过观察现象认识物质变化的情况。请分析以下一组有现象变化的化学反应。
实验 试剂及操作 现象
试管 滴管
饱和Na2SiO3溶液(含2滴酚酞) 先滴加1.0 mL0.5 mol·L－1NaOH溶液；再滴加1.5 mL 1.0 mol·L－1H2SO4溶液 Ⅰ．红色溶液中出现胶状沉淀
0.1 mol·L－1AlCl3溶液 Ⅱ．加碱时____；加酸时产生白色沉淀，又逐渐溶解至消失
0.1 mol·L－1Fe(NO3)2溶液 Ⅲ．加碱时____；加酸后得棕黄色溶液
新制饱和氯水 Ⅳ．加碱时溶液变为无色；加酸后____
(1)用离子方程式解释现象I中出现胶状沉淀的原因： 。
(2)II中加碱时出现的现象是 ，此现象说明溶液中发生反应的离子方程式是 。
(3)III中加碱时出现的现象是 。
(4)IV中加酸时出现的现象是 ，用离子方程式解释产生此现象的原因： 。
(5)滴加试剂顺序的变化会影响溶液中的现象和发生的反应。请继续分析以下实验。
实验 试剂及操作 现象
试管 滴管
0.1 mol·L－1 Fe(NO3)2溶液 先滴加1.5 mL 1.0 mol·L－1 H2SO4溶液；再滴加1.0 mL 0.5 mol·L－1NaOH溶液 Ⅴ．加酸时溶液无明显现象；加碱后溶液依然没有明显变化
①探究加酸时Fe(NO3)2溶液中是否发生了反应：向1.0 mL 0.1 mol·L－1 Fe(NO3)2溶液中 ，如果溶液变红色，说明溶液中含Fe3＋，证明加酸时溶液中发生了反应。(请将上述操作补充完整)
②推测溶液中产生Fe3＋的可能原因有两种：a． ；b． 。
三、解答题，共1小题
16．（2021·江西萍乡·统考二模）锰酸锂(LiMn2O4)是新一代锂离子电池的正极材料。实验室回收利用废旧锂离子电池正极材料(锰酸锂、碳粉等涂覆在铝箔上)的一种流程如图：
已知：Li2CO3在不同温度下的溶解度
温度/℃ 0 10 20 50 75 100
Li2CO3 1.593 1.406 1.329 1.181 0.866 0.728
(1)第①步反应中会有气体生成，该气体为： ，若要增大第①步反应的浸取率，可以采取的措施有： (写两条)。
(2)第②步反应得到的沉淀X的化学式为 ，上述流程中四步实验都包含过滤，实验室过滤时要使用的玻璃仪器有： 。
(3)工业上洗涤Li2CO3用的是热水而不是冷水，其原因是 。
(4)写出第③步反应“酸溶”过程中反应的离子方程式： 。
(5)固相法制备LiMn2O4的实验过程如下：将MnO2和Li2CO3按4：1的物质的量之比配料，球磨3-5小时，然后高温加热，保温24小时，冷却至室温。
①写出该反应的化学方程式： 。
②LiMn2O4中锰元素的平均价态为+3.5。在不同温度下，合成的LiMn2O4中Mn2+、Mn3+和Mn4+的含量与温度的关系见表。
T/℃ w(Mn2+)(%) w(Mn3+)(%) w(Mn4+)(%)
700 5.56 44.58 49.86
750 2.56 44.87 52.57
800 5.50 44.17 50.33
850 6.22 44.40 49.38
由此可以确定：在上述温度范围内，锰元素的平均价态的变化趋势是：随温度升高 (填选项)
A．增大 B减小 C．先增大后减小 D．先减小后增大
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【详解】A．Na2CO3的电离方程式为Na2CO3=2Na＋＋CO，故A错误；
B．室温下，0.1 mol·L－1的BOH溶液的pH＝11，说明BOH为弱碱，电离过程可逆，电离方程式为：BOHB＋＋OH－，故B正确；
C．25 ℃ NaA溶液的pH>7，说明NaA是强碱弱酸盐，HA为弱酸，电离过程可逆，电离方程式为：HAH＋＋A－，故C错误；
D．CaCO3难溶，但属于强电解质，全部电离，电离方程式为：CaCO3=Ca2＋＋CO，故D错误；
故选B。
2．A
【分析】A、氢氧化镁碱性强于氨水；
B、制氢氧化铁胶体条件是加热，在化学式后注明胶体，得不到沉淀；
C、电荷不守恒；
D、硝酸具有强氧化性，将亚铁氧化成铁离子；
【详解】A、氢氧化镁碱性强于氨水，故A能用来解释相应实验现象；
B、制氢氧化铁胶体条件是加热，在化学式后注明胶体，得不到沉淀，离子方程式为：Fe3＋＋3H2OFe(OH)3（胶体）＋3H＋，故B不能用来解释相应实验现象；
C、电荷不守恒，正确的离子方程式为：5SO2＋2MnO4－＋2H2O=2Mn2＋＋4H＋＋5SO42－，故C不能用来解释相应实验现象；
D、硝酸具有强氧化性，其可将亚铁氧化成铁离子，正确的离子方程式为：3FeO＋10H＋＋NO3－=3Fe3＋＋NO↑＋5H2O，故D不能用来解释相应实验现象；
故选A。
【点睛】本题考查离子反应方程式书写，解题关键：结合原理正确书写离子方程式，难点C：氧化还原反应的离子方程式的书写，配平前不能将H+写在反应物中，应先配电子转移守恒，再通过电荷守恒将H+补在生成物中。
3．B
【详解】①酸性溶液中存在大量H+，ClO－与H+能够反应生成弱电解质HClO，且ClO－能氧化I-，因此该组微粒不能大量共存；
②含溶液呈紫红色，不能在无色溶液中大量共存；
③碱性溶液中存在大量OH-，该组微粒之间相互之间不会发生反应，因此能够大量共存；
④含Fe3＋的溶液呈酸性，因此不能在中性溶液中大量共存；
⑤常温下，由水电离出的c(OH－)＝1×10－13mol·L－1的溶液可能为酸溶液，也可能为碱溶液，该组微粒之间不会发生反应，且与H+、OH-均不会反应，因此能够大量共存；
⑥与铝粉反应放出H2的无色溶液可能为酸溶液，也可能为强碱溶液，强碱性条件下Al3＋能与OH-之间会发生反应而不能大量共存；
综上所述，各组离子在指定溶液中一定能大量共存的有③⑤，共2组，故答案为B。
4．B
【详解】A．碘化亚铁溶液与等物质的量的氯气，碘离子与氯气恰好完全反应，：，故A错误；
B．向次氯酸钙溶液通入足量二氧化碳，反应生成碳酸氢钙和次氯酸：，故B正确；
C．铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水：，故C错误；
D．向硫化钠溶液通入足量二氧化硫，溶液变浑浊，溶液中生成亚硫酸氢钠：，故D错误；
答案为B。
5．B
【详解】A．碱性锌锰电池放电时正极得到电子生成MnO(OH)，电极方程式为MnO2+H2O+e-=MnO(OH)+OH-，A正确；
B．铅酸电池在充电时阳极失电子，其电极式为：PbSO4-2e-+2H2O=PbO2+4H++SO，B错误；
C．K3[Fe(CN)6]用来鉴别Fe2+生成滕氏蓝沉淀，反应的离子方程式为K++Fe2++[Fe(CN)6]3-=KFe[Fe(CN)6]↓，C正确；
D．TiCl4容易与水反应发生水解，反应的离子方程式为TiCl4+(x+2)H2O=TiO2·xH2O↓+4H++4Cl-，D正确；
故答案选B。
6．D
【详解】A．通入氢氧化钠溶液中反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，反应的离子方程式为：，选项A正确；
B．氧化铝溶于氢氧化钠溶液生成偏铝酸钠和水，反应的离子方程式为：，选项B正确；
C．过量通入饱和碳酸钠溶液反应产生碳酸氢钠晶体，反应的离子方程式为：，选项C正确；
D．溶液中滴入氯化钙溶液，因亚硫酸酸性弱于盐酸，不能发生反应，选项D不正确；
答案选D。
7．C
【详解】A．根据题干信息，是一元酸，属于正盐，A错误；
B．次磷酸中H是+1价，O是-2价，根据化合价代数和为0，P的化合价为价，B错误；
C．次磷酸是一种强还原性酸，保存时应避免与强氧化剂接触，C正确；
D．是正盐，电离方程式为，D错误；
故选C。
8．A
【详解】A．二氧化硫为酸性氧化物，过量的SO2与NaOH溶液反应生成酸式盐和水，溶液红色褪去，其离子方程式为SO2 +OH- =，故A正确；
B．大理石与盐酸接触，发生反应生成CaCl2、CO2和H2O，由于CaCO3难溶于水，在离子方程式中应保留化学式，其离子方程式为CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O，故B错误；
C．CO2 通入饱和Na2CO3溶液中，二者发生反应生成碳酸氢钠，由于碳酸氢钠溶解度比碳酸钠小，则产生沉淀，即溶液出现浑浊，其离子方程式为CO2 +H2O +2Na++=2NaHCO3↓，故C错误；
D．铁钉浸泡在CuSO4溶液中，铁钉表面产生红色固体，说明铁能与硫酸铜发生置换反应，即Fe与CuSO4发生反应，生成硫酸亚铁和Cu，其离子方程式为Fe+Cu2+=Fe2++Cu，故D错误；
答案为A。
9．A
【分析】电解饱和食盐水的时候，注意水不拆，醋酸是弱电解质不能拆，另外离子方程式也要注意电荷守恒问题。
【详解】A．电荷守恒，得失电子守恒，A正确；
B．食盐水是中性，电解反应的离子方程式为，B错误；
C．醋酸是弱电解质，应该用分子式表示，正确的应该是，C错误；
D．电荷不守恒，正确的应该是,D错误；
【点睛】弱酸是弱电解质不能拆；离子方程式要注意电荷守恒。
10．B
【分析】当SO2恰好将溶液中H2S反应完时，由于生成物为S（沉淀）和水，故此时溶液显中性，对于图中点a，a点以后，SO2过量，SO2与水反应形成H2SO3溶液。
【详解】A．由分析知，a点为纯水，a点过后，SO2过量，形成H2SO3溶液，随着H2SO3浓度增大，溶液中离子浓度增大，导电能力增强，故导电能力：c＞b＞a，A错误；
B．起点→a点，溶液中H2S逐渐被反应，c(H+)逐渐减小，对水的电离抑制程度减弱，水的电离程度增大，a点往后，SO2过量，形成H2SO3溶液，c(H+)增大，对水的电离抑制程度增强，水的电离程度减小，故整个过程，水的电离程度先增大后减小，B正确；
C．由分析知，当通入112 mL SO2，H2S完全反应，故n(H2S)=2n(SO2)=，则起始c(H2S)=，起点pH=4.1，即饱和H2S溶液中c(H+)=10-4.1 mol/L，由于H2S电离是微弱的，故c(HS-)≈c(H+)=10-4.1 mol/L，c(H2S)近似等于起始浓度0.1 mol/L，则，故其数量级为10-8，C错误；
D．由H2SO3电离常数，得，随着SO2的通入，c(H+)逐渐增大，由于Ka1不变，故比值逐渐减小，但当SO2气体达到饱和时，c(H+)保持不变，比值也就不再改变，故D错误；
故答案选B。
11．A
【详解】A．根据图示可知历程①是Cu2+与H2S气体发生复分解反应产生CuS黑色沉淀和H+，根据电荷守恒及物质的拆分原则，可知发生的该反应的离子方程式为：H2S+Cu2+=CuS↓+2H+，A正确；
B．在历程②中，CuS与Fe3+发生氧化还原反应，产生S、Cu2+、Fe2+，该反应的方程式为：CuS+2Fe3+=S+Cu2++2Fe2+，S元素化合价升高，失去电子被氧化，作还原剂；Fe元素化合价降低，得到电子被还原，Fe3+作氧化剂，B错误；
C．在历程③中，Fe2+与O2发生氧化还原反应，产生Fe3+、H2O，根据氧化还原反应过程中电子转移守恒可知：n(Fe2+)：n(O2)=4：1，C正确；
D．根据流程图可知总反应方程式为：2H2S+O2=2S↓+2H2O，D错误；
故合理选项是A。
12．C
【详解】因为HNO3的氧化性大于Fe3+， Na2SO3加入即引入了，会首先被HNO3氧化为，其次会被Fe3+氧化为，所以一直增大。故OC段表示，AB段表示首先被消耗的，D后下降的那段表示后来反应消耗的Fe3+，BC段表示Fe3+的还原产物Fe2+。
A．OC段代表物质的量的变化情况，故A项错误；
B．BC段Fe3+与之间发生氧化还原反应，并非选项所给双水解反应，故B项错误；
C．由图象可知，AB段对应的横坐标即表示加入0-1.5 mol，此时只与HNO3发生反应，不涉及Fe3+与的反应，所以方程式是正确的，故C项正确；
D．Fe3+的还原产物是Fe2+，化合价降1价，HNO3的还原产物是NO，化合价降3价，由图可知Fe3+和HNO3消耗的的物质的量是相等的，所以Fe3+和HNO3得到的电子数是相等的，所以原溶液中Fe3+与NO的物质的量比应为3：1，故D项错误；
故答案选C。
13． 3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2 黑色变为紫红色 FeO Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl- Fe3++SCN-=FeSCN2+ 氯水将SCN-氧化破坏了 继续向溶液中滴入KSCN溶液，溶液变红即可证明
【分析】装置A提供水蒸气，B中水蒸气与铁发生反应生成四氧化三铁和氢气，C为氢气的收集装置，D为干燥装置，E中氢气与氧化铜反应生成铜和水，据此分析解答。
【详解】（1）铁与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，因此装置B中发生反应的化学方程式是3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2；
（2）氢气具有还原性，氢气与氧化铜发生置换反应，因此装置E中可观察到黑色变为紫红色，且试管口有水珠生成；
（3）①乙组加入盐酸后，在加入KSCN不变红，说明不含铁离子，则生成黑色固体为FeO；
②甲组加入盐酸溶解后，分别加入KSCN变红，说明含有铁离子，加入高锰酸钾褪色，说明含有亚铁离子，说明甲组生成Fe3O4，加入盐酸发生反应的方程式为Fe3O4+8H+＝2Fe3++Fe2++4H2O；
③乙组步骤4加入氯水，发生反应Cl2+2Fe2+＝2Fe3++2Cl-，KSCN与铁离子发生反应Fe3++SCN-＝FeSCN2+，因此溶液变红。两组实验滴加氯水，都出现红色褪去，可说明氯气能氧化SCN-，如验证，可继续向溶液中滴入KSCN溶液，溶液变红即可证明。
【点睛】本题考查物质的性质实验，侧重考查铁离子、亚铁离子的检验方法、性质实验方案的设计与评价，试题综合性较强，注意正确理解、分析题中信息，联系所学的知识进行解答。
14． CO或HCO 稀HCl BaCl2 Ba(NO3)2 稀硝酸酸化的硝酸银溶液 蓝色钴玻璃
【详解】
（1）取第一份溶液和过量稀盐酸混合，有无色无味气体产生，将产生的气体通入澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊，说明生成的气体是CO2，原溶液中含有CO或HCO；
（2）要检验溶液中的SO，可以取第二份溶液，先滴加稀盐酸以排除CO等干扰离子，再滴加BaCl2溶液，有白色沉淀产生，证明含有SO；
（3）要检验溶液中的Cl-，可以取第三份溶液，先加入过量Ba(NO3)2溶液以排除SO、CO等干扰离子，过滤，再向滤液中滴加稀硝酸酸化的硝酸银溶液，有白色沉淀产生，证明含有Cl-；
（4）要检验溶液中的K+，可以取第四份溶液进行焰色反应（试验），透过蓝色钴玻璃观察到火焰呈紫色，证明含有K+。
15．(1)2H＋＋SiO=H2SiO3↓
(2) 出现白色沉淀，又逐渐溶解直至消失 Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓、Al(OH)3＋OH－=AlO＋2H2O
(3)生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色
(4) 无色溶液变为浅黄绿色 ClO－＋Cl－＋2H＋=Cl2↑＋H2O
(5) 滴加KSCN溶液，没有明显现象，再向其中滴加1.5 mL 1.0 mol·L－1H2SO4溶液 酸性条件下，溶液中的Fe2＋被NO氧化 溶液中的Fe2＋被空气中的O2氧化
【详解】（1）I 中出现胶状沉淀的原因是硅酸钠和硫酸反应生成硅酸沉淀 , 反应的离子方程式为：2H＋＋SiO=H2SiO3↓；
（2）Ⅱ中加碱时生成白色沉淀氢氧化铝，在过量氢氧化钠作用下氢氧化铝溶解，现象是产生白色沉淀，又逐渐溶解直至消失，发生反应的离子方程式是Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓、Al(OH)3＋OH－=AlO＋2H2O；
（3）Ⅲ中加碱时生成氢氧化亚铁，氢氧化亚铁迅速被氧化为氢氧化铁，现象是生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色；
（4）Ⅳ中加酸时出现的现象是无色溶液变为浅黄绿色，这是因为ClO－＋Cl－＋2H＋=Cl2↑＋H2O；
（5）①探究加酸时Fe(NO3)2溶液中是否发生了反应：向1.0 mL 0.1 mol·L－1 Fe(NO3)2溶液中滴加KSCN溶液，没有明显现象，再向其中滴加1.5 mL 1.0 mol·L－1 H2SO4溶液，如果溶液变红色，说明溶液中含Fe3＋，证明加酸时溶液中发生了反应；
②推测溶液中产生Fe3＋的可能原因有两种：a．酸性条件下，溶液中的Fe2＋被NO氧化；b．溶液中的Fe2＋被空气中的O2氧化。
16． H2 适当升高温度，适当增大NaOH溶液的浓度，粉碎，充分搅拌 Al(OH)3 漏斗、烧杯、玻璃棒 降低Li2CO3的溶解度，减少溶解，提高产率 4LiMn2O4+O2+4H+=4Li++8MnO2+2H2O 8MnO2+2Li2CO3=4LiMn2O4+2CO2↑+O2↑ C
【分析】正极材料经过过量NaOH反应后，铝箔被转化为NaAlO2，故过滤后所得滤液主要成分为NaAlO2，与过量CO2反应得到Al(OH)3沉淀和NaHCO3，故沉淀X为Al(OH)3，LiMn2O4经过操作③，与H2SO4、O2反应转化为MnO2和Li2SO4，过滤后滤液中主要含有Li2SO4，加入一定量Na2CO3后Li2SO4转化为Li2CO3。
【详解】(1)由反应2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，知第①步反应产生的气体为H2，故此处填H2；增大浸取率可从加快反应速率角度考虑，相同时间内，一般反应速率越快，浸取率越高，故此处填：适当升高温度、适当增大NaOH溶液浓度、将原料粉碎、搅拌等（任写两点）；
(2)由分析知，沉淀X化学式为Al(OH)3；过滤时需要用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒，故此处填：漏斗、烧杯、玻璃棒；
(3)由Li2CO3的溶解度信息知，随着温度升高，Li2CO3溶解度减小，故此处填：降低Li2CO3的溶解度，减少溶解损失，提高产率；
(4)由分析知，酸溶时，LiMn2O4转化为Li2SO4、MnO2，根据Mn元素化合价升高推测有O2参与反应，根据元素守恒推测还有H2O生成，初步确定反应为：LiMn2O4+H++O2→MnO2+Li++H2O，结合得失电子守恒、电荷守恒、元素守恒配平得完整离子方程式为：4LiMn2O4+4H++O2=8MnO2+4Li++2H2O；
(5)①由所给信息初步确定反应为：4MnO2+Li2CO3→2LiMn2O4，根据Mn元素化合价降低，推测O元素化合价升高产生O2（C元素已经为最高价，故只能为O元素化合价升高），根据得失电子守恒初步配平反应为：8MnO2+2Li2CO3→4LiMn2O4+O2，根据元素守恒知还有2个CO2生成，故完整方程式为：8MnO2+2Li2CO34LiMn2O4+O2↑+2CO2↑；
②由所给数据知，700~750℃，Mn3+、Mn4+含量在上升，Mn2+含量在减少，故Mn元素平均价态增大，750℃往后，Mn4+含量减少，Mn2+含量逐渐上升，故Mn元素平均价态降低，综上所述，答案选C。
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