2023年高考真题变式分类汇编:离子反应发生的条件

2023年高考真题变式分类汇编:离子反应发生的条件
一、选择题
1.(2022·湖北)根据酸碱质子理论,给出质子的物质是酸,给出质子的能力越强,酸性越强。已知:,,下列酸性强弱顺序正确的是(  )
A. B.
C. D.
2.(2022·山东)某同学按图示装置进行实验,欲使瓶中少量固体粉末最终消失并得到澄清溶液。下列物质组合不符合要求的是(  )
气体 液体 固体粉末
A 饱和溶液
B 溶液 Fe
C 溶液
D
A.A B.B C.C D.D
3.(2018·海南)下列化合物中,能与Na2CO3溶液反应生成沉淀且沉淀可溶于NaOH溶液的是(  )
A.MgCl2 B.Ca(NO)3 C.FeSO4 D.AlCl3
4.(2018·江苏)下列指定反应的离子方程式正确的是(  )
A.饱和Na2CO3溶液与CaSO4固体反应:CO32 +CaSO4 CaCO3+SO42
B.酸化NaIO3和NaI的混合溶液:I +IO3 +6H+=I2+3H2O
C.KClO碱性溶液与Fe(OH)3反应:3ClO +2Fe(OH)3=2FeO42 +3Cl +4H++H2O
D.电解饱和食盐水:2Cl +2H+ Cl2↑+ H2↑
5.(2018·江苏)室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是(  )
A.0. 1 mol·L 1KI 溶液:Na+、K+、ClO 、OH
B.0. 1 mol·L 1Fe2(SO4)3溶液:Cu2+、NH4+、NO3 、SO42
C.0. 1 mol·L 1HCl 溶液:Ba2+、K+、CH3COO 、NO3
D.0. 1 mol·L 1NaOH溶液:Mg2+、Na+、SO42 、HCO3
6.(2022·虹口模拟)侯德榜先生于1943年创立了“侯氏制碱法”。该工艺中一般不涉及的离子反应是(  )
A. B.
C. D.
7.(2022·绍兴模拟)+5价V在不同pH下微粒的化学式不同,其微粒与pH关系如表所示。
含钒元素的不同微粒 VO VO V2O VO
pH 4~6 6~8 8~10 10~12
另外,V价态不同在溶液中颜色不同,如V2+(紫色)、V3+(绿色)、VO2+(蓝色)、VO(黄色)、VO(无色)、V5O(红棕色)等。下列说法正确的是(  )
A.VO转化为V2O的离子反应为2VO+H2O=V2O+2H+
B.含VO的溶液中滴加氨水有NH4VO3沉淀产生,该过程V元素被还原
C.酸性VO滴加烧碱溶液,溶液显红棕色时离子反应为5VO+8OH-=V5O+4H2O
D.紫色VSO4溶液中滴加酸性高锰酸钾溶液,溶液颜色出现绿色→蓝色→黄色,两个过程均失去1mol电子
8.(2021·珠海模拟)下列关于离子共存或者离子反应的说法正确的是(  )
A. 溶液可能大量存在: 、 、 、
B.用NaOH溶液吸收过量CO2:
C. 氯化亚铁溶液:Na+、 、 、MnO
D.氢氧化铁和碘化氢溶液反应:
9.(2020·咸阳模拟)常温下,用一定浓度的盐酸滴定某浓度的氨水。滴定终点附近溶液的pH和导电能力的变化如图所示(利用溶液导电能力的变化可判断滴定终点,溶液总体积变化忽略不计)。下列说法错误的是(  )
A.a点对应的溶液中:
B.a→b过程中, 不断增大
C.c→d溶液导电性增强的主要原因是 和 增大
D.根据溶液pH和导电能力的变化可判断:
10.(2020·浙江模拟)某化学实验室产生的废液中的阳离子只可能含有Na+、NH4+、Ba2+、Cu2+、Al3+、Fe2+、Fe3+中的某几种,实验室设计了下述方案对废液进行处理,以回收金属,保护环境。
已知:步骤①中,滴加NaOH溶液过程中产生的沉淀会部分溶解。下列说法中正确的是(  )
A.根据步骤①的现象,说明废液中一定含有Al3+
B.由步骤②中红棕色固体可知,废液中一定存在Fe3+
C.沉淀甲中可能含有Al(OH)3
D.该废液中一定含有NH4+、Ba2+、Cu2+、Fe2+和Fe3+至少存在一种
11.(2019·杭州模拟)下列各组反应中不属于离子反应的是(  )
A.NaCl与AgNO3反应 B.FeCl3与Cu反应
C.Na2O与H2O反应 D.在氧气中点燃氢气
12.(2019·松江模拟)不能用离子方程式Ca2++CO32- →CaCO3↓表示的反应是(  )
A.澄清石灰水和碳酸
B.澄清石灰水和碳酸钠溶液
C.硝酸钙溶液和碳酸铵溶液
D.氯化钙溶液和碳酸钾溶液
13.(2019·黄浦模拟)向明矾溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液,当SO42-全部沉淀时,铝元素的主要存在形式为(  )
A.Al3+ B.AlO2-
C.Al(OH)3 D.Al(OH)3、AlO2-
14.(2019·奉贤模拟)在pH=13的某溶液中存在大量的Na+、ClO-、NO3-,该溶液还可能大量存在的离子是(  )
A.NH4+ B.HCO3- C.SO42- D.Al3+
15.(2019·奉贤模拟)某无色溶液中可能存在Br-、CO32-、SO32-、Fe3+、I-、Mg2+、Na+等例子中的某几种,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,溶液变橙色,且有无色气泡冒出;
②向所得橙色溶液中加入足量BaCl2溶液,无沉淀生成;
③向所得溶液中继续滴加淀粉溶液,溶液不变蓝色。
据此可以推断:该溶液肯定不存在的大量离子是(  )
A.Fe3+、SO32-、I- B.Mg2+、CO32-、I-
C.Fe3+、Mg2+、SO32- D.Na+、Br-、CO32-
16.(2018·河西模拟)下列各组离子能大量共存,且当加入试剂后反应的离子方程式书写正确的是(  )
选项 离子组 加入试剂 发生反应的离子方程式
A Fe3+、I-、Cl- NaOH溶液 Fe3+ + 3OH- =Fe(OH)3↓
B K+、ClO-、SO42- 盐酸 H++ClO- =HClO
C K+、OH-、Cl- 过量SO2 SO2+ OH-=HSO3-
D H+、Fe2+、 SO42- Ba(NO3)2溶液 SO42-+ Ba2+ =BaSO4↓
A.A B.B C.C D.D
17.(2018·辽宁模拟)解释下列事实的方程式正确的是(  )
A.纯碱溶液显碱性:CO32-+2H2O H2CO3+2OH-
B.用稀硝酸清洗试管内壁附着的银:Ag+2H++NO3-=Ag++NO2↑+H2O
C.向煤中加入石灰石可减少煤燃烧时SO2的排放:CaCO3+O2+SO2= CO2+CaSO4
D.碳酸氢钠溶液与过量澄清石灰水混合出现白色沉淀:HCO3-+Ca2++OH-=CaCO3↓+H2O
18.(2018·安徽模拟)常温下,向100mL0.1mol/LNH4Cl溶液中,逐滴滴加0.1mol/L NaOH溶液。NH4+和NH3·H2O的变化趋势如图所示(不考虑NH3的逸出)。下列说法正确的是(  )
A.M点溶液中水的电离程度比原溶液大
B.在M点时,n(H+)-n(OH-)=(0.005-a)mol
C.随着NaOH溶液的滴加, 不断增大
D.当n(NaOH)=0.01mol时,c(NH3·H2O)>c(Na+)>c(OH-)
19.(2018·青浦模拟)下列物质之间进行反应时,可用离子方程式2H+ + CO32- → H2O+CO2 ↑表示的是(  )
A.碳酸钠溶液中加入足量醋酸溶液
B.碳酸钡和稀硝酸反应
C.碳酸氢钠溶液中加入少量稀硫酸
D.在盐酸溶液中滴入少量碳酸钾溶液
20.(2018·奉贤模拟)某溶液含有①NO3-、②HCO3- 、③SO32- 、④CO32- 、⑤SO42-等五种阴离子。向其中加入少量的Na2O2固体后,溶液中的离子浓度基本保持不变的是(忽略溶液体积变化)(  )
A.① B.①⑤
C.①④⑤ D.①③④⑤
21.(2018·奉贤模拟)下列各组离子在碱性条件下能大量共存,而在强酸性条件下能发生氧化还原反应的是(  )
A.Mg2+、Na+、SO42-、Cl- B.K+、CO32-、Cl-、NO3-
C.Na+、K+、NO3-、SO32- D.NH4+、Na+、SO42-、NO3-
22.(2018·丰台模拟)已知分解1mol H2O2放出热量98kJ。在含有少量I-的溶液中,H2O2分解机理为:
H2O2 + I- = H2O + IO-慢
H2O2 + IO-= H2O + O2 + I- 快
下列说法正确的是(  )
A.IO-是该反应的催化剂 B.反应的速率与I-浓度有关
C.ν(H2O2) =ν(H2O) =ν(O2) D.反应活化能等于98kJ/mol
23.(2018·东城模拟)下列有关水处理的离子方程式错误的是(  )
A.沉淀法:加入Na2S处理含Hg2+废水,Hg2++ S2- =HgS
B.中和法:加入生石灰处理酸性废水,H++ OH- =H2O
C.氧化法:加入次氯酸处理氨氮废水,2NH4++3HClO =N2↑+3H2O+5 H++ 3Cl-
D.混凝法:加入明矾[K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O]使水中的悬浮颗粒发生凝聚,Al3++3H2O =Al(OH)3+3H+
24.(2018·房山模拟)Cl2是一种重要的工业原料,液氯储存区贴有的说明卡如下:
包装 钢瓶
储运要求 远离金属粉末、氨、烃类、醇类物质;设置氯气检测仪
泄漏处理 NaOH、NaHSO3溶液吸收
下列解释事实的方程式错误的是(  )
A.电解饱和食盐水制取Cl2:2Cl- +2H2O 2OH-+ H2↑+Cl2↑
B.氯气用于自来水消毒:Cl2 + H2O 2H+ + Cl-+ ClO-
C.浓氨水检验泄露的氯气,产生白烟:8NH3 + 3Cl2 = 6 NH4Cl + N2
D.氯气“泄漏处理”中NaHSO3溶液的作用:HSO3-+ Cl2 + H2O = SO42-+ 3H+ + 2Cl-
25.(2018·青浦模拟)下列反应的离子方程式书写正确的是(  )
A.Na2CO3 溶液中滴入少量盐酸:CO32-+2H+→CO2↑+H2O
B.铁粉与稀 H2SO4反应:2Fe+6H+→2Fe3++3H2↑
C.Cu(OH)2与稀 H2SO4反应:OH-+H+→ H2O
D.氯气与氢氧化钠溶液反应 Cl2+2OH →ClO +Cl +H2O
26.(2018·晋城模拟)下列指定反应的离子方程式正确的是(  )
A.向偏铝酸钠和碳酸钠的混合溶液中滴加少量盐酸:AlO2-+ H++H2O=Al(OH)3 ↓
B.将少量SO2 通入次氯酸钠溶液:ClO-+SO2+H2O=2H++Cl-+SO42-
C.向碘化亚铁溶液中滴加少量稀硝酸:NO3-+3Fe2++4H+=3Fe3++ NO↑+2H2O
D.向氯化铝溶液中滴加硫化钠溶液:3S2-+2Al3+=Al2S3↓
27.(2018·晋城模拟)A、B、C、D、E 五种物质中均含有同一种短周期主族元素R, 它们能发生如图所示的转化关系,已知A、B、D、E四种物质均难溶于水,单质R能与NaOH溶液反应生成盐和氢气。
下列说法正确的是(  )
A.反应①中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶1
B.化合物A既能溶于NaOH又能溶于氢氟酸
C.反应④的离子方程式为:2R+2OH-+2H2O=2RO2-+3H2↑
D.化合物C的溶液与反应①产生的气体能够发生化学反应
二、非选择题
28.(2022·安徽模拟)某工厂废水中含有Zn2+、Cd2+、Al3+、Fe2+、Fe3+、SO42-等离子,可以通过“降温结晶一化学沉淀一溶剂萃取”的方法对金属离子分别进行分离和回收,图1展示了实验开发的金属回收工艺。
回答下列问题:
(1)取200mL废水置于烧杯中,水浴加热至60℃,搅拌的同时按照化学计量数之比加入硫酸铵固体,待其完全溶解后,在低温时搅拌析出铵明矾晶体,其化学式为NH4Al(SO4)2·12H2O,发生反应的化学方程式为   。
(2)降温结晶除掉了废水中大部分铝元素,还需将剩余铝、铁元素去除,故降温结晶、过滤后,向滤液中加入X溶液,将废水中的Fe2+完全氧化为Fe3+,再调节pH为4.9.根据题意可推知X的电子式为   ;滤渣1的主要成分是   (填化学式)。
(3)工业上常采用有机磷酸类萃取剂P2O4来回收硫酸锌。如果没有设计萃取这一步骤,将会产生的影响是   ;滤渣2的主要成分是   (填化学式);已知Al(OH)3在强碱溶液中生成Al(OH)4]-,且滤渣2性质类似Al(OH)3,请写出滤渣2与强碱溶液反应的离子方程式   。
(4)为提高资源利用率,水相经过滤得到的废液可在实验工艺流程中   步骤循环使用。
29.(2019·奉贤模拟)我国自主研制的C919大型客机的机身大量采用第三代铝锂合金减重并提高刚度。某铝锂合金成分(质量百分比)如下(Bal指剩余的百分含量):
成分 Si Fe Cu Mn Mg Zn Ti Li Al
含量 0.08 0.1 2.9~3.5 0.5 0.25~0.8 0.25 0.1 0.8~1.1 Bal
为了使合金具有高耐腐性能,通常先用酸腐蚀除去铝锂合金表面的氧化层,再进行氧化处理,并进行适当封闭,以提高合金表面耐腐蚀性能。仔细阅读上述信息,回答下列问题:
(1)铝锂合金可用于制造飞机,铝锂合金材料的主要特点是   。
(2)铝元素原子核外有   种不同运动状态的电子,最外层电子排布式为   。
(3)碱腐蚀工艺采用40~60g/L的NaOH溶液,在40~55℃下处理0.5~2min时间。写出碱腐蚀主要反应的化学方程式   (写一个即可)。
(4)镁与铝也是构成轻合金的两种常见金属,请从原子结构角度分析比较它们金属性的强弱   
(5)向镁铝合金滴入盐酸至恰好全部溶解,再逐渐滴入氢氧化钠溶液至过量,在滴氢氧化钠过程中观察到的现象有:   ;写出其现象中的一个离子方程式   。
30.(2019·奉贤模拟)醋酸亚铬[(CH3COO)2Cr H2O]为砖红色晶体,难溶于冷水,易溶于酸,在气体分析中用作氧气吸收剂。一般制备方法是先在封闭体系中利用金属锌作还原剂,将三价铬(溶液呈绿色)还原为二价铬(溶液呈亮蓝色);二价铬再与醋酸钠溶液作用即可制得醋酸亚铬。实验装置如下,请回答以下问题:
(1)实验中所用蒸馏水均需经煮沸后迅速冷却,目的是   ,仪器a的名称是   。
(2)将过量的锌和氧化铬固体置于c中,加入少量蒸馏水,按图连接好,打开K1、K2,关闭K3。此时观察到c中溶液由绿色逐渐变为亮蓝色,该反应的离子方程式为   ;过量锌的作用是   。
(3)打开K3,关闭K1、K2,观察到现象为   、d中出现砖红色沉淀,为得到纯净的砖红色晶体,需采取的操作是   、   、洗涤、干燥。
(4)装置d可能存在的缺点为   。
31.(2018·辽宁模拟)醋酸亚铬,通常以二水盐[Cr(CH3COO)2]2·2H2O的形式存在,是深红色晶体,潮湿时易被氧化。不溶于冷水,微溶于乙醇。醋酸亚铬的一种实验室制备装置和实验步骤如下:
易被氧化。不W 于冷水,微游于乙M。
①连接装置,检查装置气密性,加入药品
②………………………….,A中反应液变浅蓝色后,停止滴入盐酸,向C中通入N2
③打开a,关闭b,保持通入N2,再次滴入盐酸
④待C中有大量红色晶体析出,停止滴入盐酸
⑤取C中物质,抽滤,依次用水、乙醇洗涤沉淀,干燥,称重
回答下列问题:
(1)装置A的名称为   ,导管c的作用是   。
(2)补充步骤②中的实验操作   。
(3)步骤②中Zn与K2Cr2O7反应的离子方程式为   。
(4)步骤③中出现的现象是   ,保持通入N2的目的是   。
(5)洗涤时依次用水、乙醇,目的依次为   。
(6)铬离子会污染水,常温下处理上述实验中多余Cr2+时,可向溶液中通入足量的   (填物质名称或化学式)再加入碱调节pH为6,此时溶液中残留的Cr3+浓度为   mol/L。已知:Ksp[Cr(OH)3] =6.3×10-31
32.(2018·太原模拟)碘化钾是一种无色晶体。易溶于水。实验室制备KI晶体的步骤如下:
I.在如图所示的三颈烧瓶中加入127g研细的单质I2 和195g30% KOH溶液,搅拌(已知:I2与KOH反应产物之一是KIO3);
II.碘完全反应后,打开分液漏斗中的活塞、弹簧夹,向装置C中通入足量的H2S;
III.反应结束后,向装置C中加入稀H2SO4酸化,水浴加热;
IV.冷却,过滤得KI粗溶液。
(1)检查装置A气密性的方法是   ,步骤I控制KOH溶液过量的目的是   。
(2)装置B的作用是   ,装置D中盛放的溶液是    。
(3)写出装置C中H2S和KIO3反应的离子方程式:     。
(4)步骤III中水浴加热的目的是除去    (填化学式)。
(5)由步骤IV所得的KI粗溶液(含SO42-)制备KI晶体的实验方案:边搅拌边向溶液中加入足量的    (填化学式,下同),充分搅拌、过滤、洗涤并检验后,将滤液和洗涤液合并,加入HI溶液调至弱酸性,在不断搅拌下蒸发至较多固体析出,停止加热,用余热蒸干,得到KI晶体。在测定产品中KI含量时,测得其含量为101.5%,其原因可能是产品中含有   。
33.(2018·丰台模拟)亚氯酸钠(NaClO2)是一种重要的杀菌消毒剂,同时也是对烟气进行脱硫、脱硝的吸收剂。
Ⅰ.以氯酸钠(NaClO3)为原料制备NaClO2粗品的工艺流程如下图所示:
已知:
i.纯ClO2易分解爆炸,空气中ClO2的体积分数在10%以下比较安全;
ii.NaClO2在碱性溶液中稳定存在,在酸性溶液中迅速分解;
iii.NaClO2饱和溶液在温度低于38℃时析出NaClO2 3H2O,等于或高于38℃时析出NaClO2晶体,高于60℃时分解成NaClO3和NaCl。
(1)试剂A应选择   。(填字母)
a.SO2
b.浓硝酸
c.KMnO4
(2)反应②的离子方程式为   。
(3)已知压强越大,物质的沸点越高。反应②结束后采用“减压蒸发”操作的原因是   。
(4)下列关于上述流程的说法中,合理的是   。(填字母)
a.反应①进行过程中应持续鼓入空气
b.反应①后得到的母液中,溶质的主要成分是NaCl
c.反应②中NaOH溶液应过量
d.冷却结晶时温度选择38℃,过滤后进行温水洗涤,然后在低于60℃下进行干燥,得到粗产品NaClO2
(5)Ⅱ.采用NaClO2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝。
在鼓泡反应器中通入含有SO2和NO的烟气,反应温度为323 K,NaClO2溶液浓度为5×10 3mol/L。反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如下表:
离子 SO42 SO32 NO3 NO2 Cl
c /(mol/L) 8.35×10 4 6.87×10 6 1.5×10 4 1.2×10 5 3.4×10 3
①写出NaClO2溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式   。
②由实验结果可知,脱硫反应速率   (填“大于”或“小于”)脱硝反应速率。除SO2和NO在烟气中的初始浓度不同外,还可能存在的原因是   。(答出两条即可)
34.(2018·房山模拟)某学习小组探究铁和硝酸银溶液的反应,实验过程如下:
实验序号 实验操作 实验现象
I 将一束光亮洁净的铁丝伸入到0.1mol/L 的AgNO3溶液中 铁丝表面有银白色固体析出,溶液逐渐变为浅绿色
II 取少量实验I中上层清液,滴入K3[Fe(CN) 6]溶液 有蓝色沉淀生成
(1)根据上述实验现象,甲同学认为有Fe2+生成,铁和硝酸银溶液的反应的离子方程式是   。
(2)乙同学认为实验中可能生成Fe3+,设计并完成如下实验
实验序号 实验操作 实验现象
III 取少量实验I中上层清液,滴入少量KSCN溶液,振荡 产生白色沉淀,溶液局部变红,振荡后红色消失,沉淀量增加
查阅资料:Ag+与SCN-生成白色沉淀AgSCN
乙同学判断有Fe3+,理由是    。
(3)乙同学继续探究红色褪去的原因,设计并完成如下实验
实验序号 实验操作 实验现象
IV 取少量实验I中上层清液,滴加几滴稀盐酸 有白色沉淀生成
V 取1mL Fe(NO3)3溶液,滴加2滴等浓度的KSCN溶液,振荡,再滴加少量AgNO3溶液 溶液变红;振荡溶液颜色无变化,滴加AgNO3后溶液红色褪去,产生白色沉淀.
① 实验IV的目的是   ;
② 用平衡移动原理解释,实验V中溶液红色褪去的原因   。
(4)丙认为溶液中Fe3+是Fe2+被Ag+氧化所致。按下图连接装置并进行实验,一段时间后取出左侧烧杯溶液加入KSCN溶液,溶液变红
①其中X溶液是   ;
②由实验得出Ag+和Fe2+反应的离子方程式是   ;
③ 丙同学的实验设计及结论是否合理,请说明理由   。
35.(2018·韶关模拟)钼酸钠晶体(Na2MoO4·2H2O)是一种金属腐蚀抑制剂。工业上利用钼精矿(主要成分是不溶于水的MoS2)制备钼酸钠的两种途径如图所示:
(1)途径I碱浸时发生反应的化学反应方程式为   。
(2)途径II氧化时还有Na2SO4生成,则反应的离子方程式为   。
(3)已知途径I的钼酸钠溶液中c(MoO42-)=0.40 mol/L,c(CO32-)=0.10mol/L。由钼酸钠溶液制备钼酸钠晶体时,需加入Ba(OH)2固体以除去CO32-。当BaMoO4开始沉淀时,CO32-的去除率是   [已知Ksp(BaCO3)=1×10-9、Ksp(BaMoO4)=4.0×10-8,忽略溶液的体积变化]。
(4)分析纯的钼酸钠常用钼酸铵[(NH4)2MoO4]和氢氧化钠反应来制取,若将该反应产生的气体与途径I所产生的气体一起通入水中,得到正盐的化学式是   。
(5)钼酸钠和月桂酰肌氨酸的混合液常作为碳素钢的缓蚀剂。常温下,碳素钢在三种不同介质中的腐蚀速率实验结果如下图:
①当硫酸的浓度大于90%时,碳素钢腐蚀速率几乎为零,原因是   。
②若缓释剂钼酸钠-月桂酸肌氨酸总浓度为300mg·L-1,则缓蚀效果最好时钼酸钠(M=206g/mol) 的物质的量浓度为   (计算结果保留3位有效数字)。
(6)二硫化钼用作电池的正极材料时接受Li+的嵌入,锂和二硫化钼形成的二次电池的总反应为:xLi+nMoS2 Lix(MoS2)n。则电池放电时正极的电极反应是:   。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】离子反应发生的条件;溶液酸碱性的判断及相关计算
【解析】【解答】根据复分解反应的规律,强酸能制得弱酸,根据酸碱质子理论,给出质子的物质是酸,则反应中,酸性:,反应中,酸性:,故酸性:,
故答案为:D。
【分析】根据酸碱质子理论和强酸制弱酸原理判断酸性强弱。
2.【答案】A
【知识点】离子反应发生的条件;性质实验方案的设计
【解析】【解答】A.通入CO2气体依次发生反应CO2+Na2CO3+H2O=2NaHCO3、CaCO3+H2O+CO2=Ca(HCO3)2,相同温度下NaHCO3的溶解度小于Na2CO3,最终瓶中仍有NaHCO3白色晶体析出,不会得到澄清溶液,A符合题意;
B.通入Cl2,发生反应Cl2+2FeCl2=2FeCl3、2FeCl3+Fe=3FeCl2,最终Fe消失得到澄清溶液,B不符合题意;
C.通入HCl,在酸性条件下具有强氧化性,发生离子反应:3Cu+8H++2=3Cu2++2NO↑+4H2O,最终Cu消失得到澄清溶液,C不符合题意;
D.AgCl在水中存在溶解平衡AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq),通入NH3后,Ag+与NH3结合成[Ag(NH3)2]+,使溶解平衡正向移动,最终AgCl消失得到澄清溶液,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.二氧化碳与碳酸钠反应生成的碳酸氢钠为固体;
B.氯气将氯化亚铁氧化为氯化铁,单质铁与氯化铁反应生成氯化亚铁;
C.酸性条件下发生反应3Cu+8H++2=3Cu2++2NO↑+4H2O;
D.氨气极易溶于水,AgCl可溶于氨水生成银氨溶液。
3.【答案】D
【知识点】离子反应发生的条件
【解析】【解答】A.能生成碳酸镁沉淀,但碳酸镁不溶于氢氧化钠,则A不符合题意
B.能生成碳酸钙沉淀,但碳酸钙不溶于氢氧化钠,则B不符合题意
C.能生成碳酸亚铁沉淀,但碳酸亚铁不溶于氢氧化钠,则C不符合题意
D.铝离子和碳酸根离子能发生双水解,可生成氢氧化铝沉淀,溶于氢氧化钠溶液中,故D选项符合题意
故答案为:D
【分析】解决此类问题,需要明白一些物质的特性,比如氢氧化铝是两性物质。
4.【答案】A
【知识点】离子反应发生的条件
【解析】【解答】
解:A.饱和Na2CO3溶液与CaSO4发生复分解反应生成更难溶于水的CaCO3,反应的离子方程式为CO32-+CaSO4 CaCO3+SO42-,A项符合题意;
B.电荷不守恒,得失电子不守恒,符合题意的离子方程式为5I-+IO3-+6H+=3I2+3H2O,B项不符合题意;
C.在碱性溶液中不可能生成H+,符合题意的离子方程式为3ClO-+2Fe(OH)3+4OH-=3Cl-+2FeO42-+5H2O,C项不符合题意;
D.电解饱和食盐水生成NaOH、H2和Cl2,电解饱和食盐水的离子方程式为2Cl-+2H2O Cl2↑+H2↑+2OH-,D项不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A中属于沉淀间的转化,D中离子反应中弱电解质不能拆写。
5.【答案】B
【知识点】离子反应发生的条件
【解析】【解答】解:A.I-具有强还原性,ClO-具有强氧化性,I-与ClO-发生氧化还原反应,I-与ClO-不能大量共存,不符合题意;
B.在Fe2(SO4)3溶液中离子相互间不反应,能大量共存,符合题意;
C.CH3COO-能与H+反应生成CH3COOH,在HCl溶液中CH3COO-不能大量存在,不符合题意;
D.Mg2+、HCO3-都能与OH-反应,Mg2+、HCO3-与OH-不能大量共存,不符合题意;
故答案为:B。
【分析】离子不能大量共存说明溶液中的某些离子间能发生反应,而发生反应的条件有生成沉淀、弱电解质、气体、氧化还原反应、生成配合离子,其实质都是使离子浓度减小。
6.【答案】D
【知识点】离子反应发生的条件
【解析】【解答】A.原理分析可知,侯德榜制碱法,得到碳酸氢钠晶体,涉及Na++HCO→NaHCO3,A不符合题意;
B.制备过程中氨气生成碳酸氢铵,最后反应得到氯化铵和碳酸钠,涉及NH3+ HCO→NH+CO,B不符合题意;
C.向氨化的饱和氯化钠溶液中通入二氧化碳发生反应,涉及NH3 + H2O +CO2→HCO+ NH3↑,C不符合题意;
D.反应过程中不涉及NH+OH-→NH3↑+H2O,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】侯氏制碱法是氨气、二氧化碳溶于水形成碳酸氢铵,碳酸氢铵和氯化钠发生复分解反应生成碳酸氢钠,碳酸氢钠受热分解为碳酸钠的过程;
A、形成碳酸氢钠的过程;
B、形成碳酸氢铵的过程;
C、形成碳酸氢铵的过程;
D、不符合侯氏制碱法。
7.【答案】C
【知识点】离子反应发生的条件
【解析】【解答】A.含的溶液中,pH为10~12之间,呈碱性,所以反应时不可能有氢离子生成,正确为,故A不符合题意;
B.中V的化合价为+5价,中V的化合价为+5价,反应前后无变化,未发生氧化还原反应,故B不符合题意;
C.酸性VO滴加烧碱溶液,溶液显红棕色时有生成,其反应为,故C符合题意;
D.题中+2价V的量未知,不能计算出详细的电子转移数目,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.注意反应在碱性环境下进行,不能出现氢离子;
B.反应前后化合价无变化,不是氧化还原反应;
C.依据现象确定产物;
D.题中+2价V的量未知,不能计算出详细的电子转移数目。
8.【答案】B
【知识点】离子反应发生的条件;离子共存
【解析】【解答】A. 溶液中碳酸根离子与铜离子反应生成碳酸铜沉淀,不能大量共存,故A不符合题意;
B.氢氧化钠溶液与过量二氧化碳反应生成碳酸氢钠,反应的离子方程式为 ,故B符合题意;
C. 氯化亚铁溶液中高锰酸根离子能与亚铁离子发生氧化还原反应,不能大量共存,故C不符合题意;
D.氢氧化铁和碘化氢溶液反应生成碘化亚铁、碘和水,反应的离子方程式为 ,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】 离子不能共存,说明可以发生化学反应,主要是发生复分解反应、氧化还原反应、络合反应等等
常见发生复分解反应不能共存的是:氢离子与氢氧根离子、以及可以形成弱电解质的阴离子,氢氧根与氢离子、碳酸氢根、亚硫酸氢根、铜离子、铁离子、镁离子等不同共存,银离子和氯离子,钡离子和碳酸根、硫酸根、钙离子和碳酸根
发生氧化还原反应不能共存的是:氢离子、硝酸根以及次氯酸根以及高锰酸根和亚铁离子、硫离子等还原性离子
发生络合不能共存的是:铁离子和硫氰酸根、铜离子和氨水等等
9.【答案】C
【知识点】电解质在水溶液中的电离;影响盐类水解程度的主要因素;离子反应发生的条件
【解析】【解答】A.a点对应的溶液中存在电荷守恒关系式为: ;由于常温下pH=7为中性,即 ,那么a点对应的溶液中则有 ,A项不符合题意;
B.通过分析可知,a点并非滴定终点,因此从a到b,溶液中的剩余的一水合氨进一步被消耗转化为 ;加之随着溶液的酸性增强, 的水解也被抑制,因此溶液中 的量增大,B项不符合题意;
C.通过分析可知,d点为滴定终点,因此c点到d点,溶液导电性增强,原因是由于一水合氨是弱电解质,发生反应后转化为强电解质NH4Cl,因此溶液的导电性增强,C项符合题意;
D.通过分析可知,d点为滴定终点而a点尚未达到滴定终点;因此d点对应的盐酸的体积更大,即V3>V2,D项不符合题意;
故答案为:C。
【分析】盐酸滴定氨水时,发生的是酸碱中和反应,由于 发生水解,NH4Cl溶液显酸性,因此a点并非滴定终点;由于一水合氨是弱电解质,而在发生中和反应后生成了强电解质NH4Cl,因此滴定过程中溶液的导电性会逐渐增强,d点则为滴定终点;在d点后溶液的导电性进一步增强,是因为额外的盐酸加入导致的。
10.【答案】D
【知识点】离子反应发生的条件;离子共存
【解析】【解答】A. 由步骤④可知,废液中一定含有Cu2+,而沉淀甲中没有Cu(OH)2,说明加入NaOH溶液后,Cu元素以离子形式存在于溶液甲中,则废液中一定含有NH4+,Cu元素以[Cu(NH3)4]2+形式存在于溶液甲中,因此步骤①沉淀部分溶解,不能说明废液中一定含有Al3+,A不符合题意;
B. 废液中加入NaOH溶液后形成沉淀甲,将该沉淀灼烧,得到红棕色固体,则该红棕色固体为Fe2O3,沉淀甲可能为Fe(OH)2或Fe(OH)3,说明废液中可能含有Fe2+或Fe3+,B不符合题意;
C. 由于步骤①中加入过量NaOH溶液,因此沉淀甲中肯定没有Al(OH)3沉淀,C不符合题意;
D. 溶液乙中加入过量铁屑,得到红色固体,该固体为Cu,说明溶液乙中含有Cu2+,向原废液中滴加过量NaOH溶液,Cu元素以离子形式存在于溶液甲中,则废液中一定含有NH4+,Cu元素以[Cu(NH3)4]2+形式存在于溶液甲中,所以废液中一定含有NH4+、Cu2+、Ba2+,可能含有Fe2+或Fe3+中的一种,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】沉淀甲灼烧后为红棕色固体,该红棕色固体为Fe2O3,则沉淀甲可能为Fe(OH)2或Fe(OH)3,说明废液中可能含有Fe2+或Fe3+;溶液甲中加入过量硫酸溶液,产生固体乙,则固体乙为BaSO4,说明废液中一定含有Ba2+;溶液乙中加入过量铁屑,产生红色固体,该红色固体为Cu,说明废液中一定含有Cu2+,以此解答该题。
11.【答案】D
【知识点】离子反应发生的条件;离子共存
【解析】【解答】A.NaCl溶液和AgNO3溶液反应,二者反应生成氯化银沉淀和硝酸钠,离子方程式为Ag++Cl-=AgCl↓,与题意不符,A不符合题意;
B.FeCl3溶液与Cu反应生成亚铁离子和铜离子,反应的离子方程式为Cu+2Fe3+═Cu2++2Fe2+,与题意不符,B不符合题意;
C.Na2O溶于水生成氢氧化钠,反应的离子方程式为:Na2O+H2O=2Na++2OH-,与题意不符,C不符合题意;
D.氢气和氧气在点燃条件下反应生成水,反应中没有离子参加,不是离子反应,与题意相符,D符合题意;
故答案为:D
【分析】离子反应式在指水溶液中发生的反应,反应过程中形成沉淀或气体或水;不在水溶液中发生的反应不能称之为离子反应。据此结合选项所给反应进行分析。
12.【答案】A
【知识点】离子反应发生的条件
【解析】【解答】A.碳酸为弱酸,在书写离子方程式时不能拆写成离子形式,A项符合题意;B、C、D均为可溶性的物质之间的反应,而且均为强电解质,所以可以拆成离子形成,均可用该离子方程式表示,B、C、D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】 Ca2++CO32- →CaCO3↓ 表示可溶性钙盐(氢氧化钙)与可溶性碳酸盐反应生成CaCO3沉淀和另一种可溶性盐。
13.【答案】B
【知识点】离子反应发生的条件;离子共存
【解析】【解答】当SO42-全部沉淀时,SO42-与Ba2+反应比例为1:1,因此KAl(SO4)2 与 Ba(OH)2的反应比例1:2,Al3+与OH-的比例为1:4,所以铝元素的存在形式是AlO2-,KAl(SO4)2+2Ba(OH)2=2BaSO4↓+KAlO2+2H2O, 当SO42-全部沉淀时,铝元素的主要存在形式为AlO2- ,B符合题意;
故答案为:B。
【分析】明矾的化学式为KAl(SO4)2 12H2O,由反应SO42-+Ba2+=BaSO4↓可知,使1molSO42-全部转化成BaSO4沉淀,需要2molBa(OH)2,则加入4molOH-,则发生Al3++4OH-=AlO2-+2H2O,所以最后溶液中存在AlO2-。
14.【答案】C
【知识点】离子反应发生的条件;离子共存
【解析】【解答】pH=13的某溶液含有大量的OH-,则
A. NH4+会与OH-反应生成弱电解质一水合氨,离子不共存,A项不符合题意;
B. HCO3-会与OH-反应生成CO32-和H2O,不能共存,B项不符合题意;
C. SO42-与Na+、ClO-、NO3-不反应,且与OH-不反应,所以可共存,C项符合题意;
D. Al3+会与OH-反应生成氢氧化铝沉淀,不能共存,D项不符合题意;
故答案为:C。
【分析】
根据离子反应的条件,进行判断,题目中溶液显碱性,根据四种离子是否反应进行判断。
15.【答案】C
【知识点】离子反应发生的条件;常见离子的检验;离子共存
【解析】【解答】根据①可知溶液中含有Br-,有无色气泡冒出,说明溶液中含离子CO32 ,则一定不含有Mg2+,因与CO32 会反应生成沉淀和气体;
根据②可知,溶液中一定不含SO32 ;
根据③溶液不变蓝色,说明溶液中不含I-;
据溶液呈电中性原则,溶液中一定含有Na+,所以溶液中一定不存在的离子为:Fe3+、Mg2+、SO32 ,一定含有的离子为:CO32 、Br-、Na+。
故答案为:C。
【分析】 根据无色溶液先进行排除Fe3+,注意氯水具有酸性,强氧化性,根据实验现象和已知离子进行判断,应该存在的离子是Br-、CO32 、再根据溶液遵守电荷守恒推知有Na+。此题重要的是电荷守恒的应用和离子反应的应用。
16.【答案】C
【知识点】离子反应发生的条件
【解析】【解答】A.因为Fe3+具有强氧化性,I-具有强还原性,两者不能共存,发生氧化还原反应2Fe3++ 2I-= 2Fe2++ I2,所以加NaOH溶液后,不会发生Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓,故A不符合题意;
B.因为 H++ClO- HClO为可逆反应,故B不符合题意;
C.过量SO2与OH-反应的方程式为:SO2+OH-=HSO3-故C符合题意;
D.因为H+、Fe2+、SO42-加入Ba(NO3)2溶液后发生反应为:4H++3Fe2++SO42-+NO3-+Ba2+=3Fe3++ BaSO4↓+NO +2H2O,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】离子方程式正误判断可以依据电荷守恒进行判断,对于过量和少量问题的离子反应判断方法,根据反应物是否和产物发生反应进行判断。
17.【答案】D
【知识点】离子反应发生的条件;离子共存
【解析】【解答】A. 纯碱溶液显碱性:CO32-+H2O HCO3-+OH-,故A错;
B. 用稀硝酸清洗试管内壁附着的银:3Ag+4H++NO3-=3Ag++NO↑+2H2O,故B错;
C. 向煤中加入石灰石可减少煤燃烧时SO2的排放: ,所以C选项是不符合题意的;
D.溶液与过量澄清石灰水混合出现白色沉淀,符合题意的离子方程式为HCO3-+Ca2++OH-=CaCO3↓+H2O,故D符合题意;所以D选项是符合题意的。
故答案为:D
【分析】
A、纯碱溶液显碱性是由于CO32-的水解;
B、用稀硝酸清洗试管内壁附着的银:发生氧化还原反应;
C、SO2表现还原性;
D、要注意量的问题,用定1法书写离子方程式。
18.【答案】B
【知识点】电解质在水溶液中的电离;离子反应发生的条件
【解析】【解答】解:A. NH4+水解促进水的电离, M点溶液中c(NH4+)减小,对水的电离促进的减小,所以M点溶液中水的电离程度比原溶液小,A不符合题意;
B. 在M点时,根据电荷守恒,n(NH4+)+ n(H+)+n(Na+)= n( OH- )+n(Cl-),此时n(NH4+)=0.005mol,n(Cl-)=0.01mol,n(Na+)=amol,所以n(H+)-n( OH- )=(0.005-a)mol,B符合题意;
C. NH4++H2O NH3 H2O+H+,Kh= ,随着NaOH溶液的滴加,c( )不断增大,所以 不断减小,C不符合题意;
D. 当n(NaOH)= 0.01mol时,NH4Cl和NaOH恰好完全反应,溶液为等浓度的NaCl和 的混合溶液,由于 发生电离,使c(NH3·H2O)故答案为:B。
【分析】B中利用溶液不带电,根据电荷守恒阳离子所带电荷等于阴离子所带的总电荷。根据图像进行判断。
19.【答案】D
【知识点】离子反应发生的条件
【解析】【解答】A.醋酸是弱酸,不能拆写成H+,故A不符合题意;
B.碳酸钡难溶于水,不能拆写成CO32-,故B不符合题意;
C.碳酸氢钠溶液中加入少量稀硫酸,离子方程式是H+ + HCO3- → H2O+CO2 ↑,故C不符合题意;
D.在盐酸溶液中滴入少量碳酸钾溶液,盐酸拆写成H+,碳酸钾拆写成CO32-,故D符合题意。
故答案为:D
【分析】本题考查离子反应的书写。书写后根据以下原则检查。
(1)看:反应条件是否是自由离子间的反应.
非溶液中进行的离子反应不能用离子方程式表示.
(2)看:反应能否发生.
如AgCl+HNO3≠,因AgCl不溶于酸.
(3)看:是否符合反应规律.
(4)看:是否符合离子方程式的书写规则.
可溶性强电解质写成离子符号,难溶物、气体、弱电解质写成分子式.
(5)看:反应物、生成物中有无微溶物.
(6)看:是否达到离子方程式的两守恒即质量守恒,电荷守恒.
(7)看:离子配比数是否正确
20.【答案】A
【知识点】离子反应发生的条件
【解析】【解答】Na2O2与水反应生成氢氧化钠,溶液呈碱性,HCO3-与OH-反应生成CO32-,则HCO3-离子浓度减小,CO32-离子浓度增大;Na2O2具有强氧化性,将SO32-氧化为SO42-,则SO32-离子浓度减小,SO42-浓度增大;NO3-浓度基本不变,
故答案为:A。
【分析】根据Na2O2与水反应生成氢氧化钠,溶液呈碱性分析;
21.【答案】C
【知识点】离子反应发生的条件
【解析】【解答】A.在碱性环境中Mg2+会形成沉淀而不能大量存在,不符合题意;
B.在碱性环境中K+、CO32-、Cl-、NO3一可以大量共存,但是在酸性条件下不能发生氧化还原反应,不符合题意;
C.Na+、K+、NO3-、SO32-在碱性条件下能大量共存,而在强酸性条件下NO3-、SO32-能发生氧化还原反应,符合题意;
D.在碱性条件下NH4+会发生离子反应而不能大量存在,不符合题意。
故答案为:C
【分析】本题考查离子共存问题,要注意题干中隐含的条件,在碱性条件下存在OH-,在酸性条件下存在H+;
离子间反应生成气体、沉淀、弱电解质和发生氧化还原反应不能共存。
22.【答案】B
【知识点】离子反应发生的条件
【解析】【解答】A.IO-在第一步反应中生成,在第二步反应中消耗,是反应过程中的中间生成物,根据催化剂的定义可知其并不是催化剂,故A项不符合题意;
B.I-是反应的催化剂,但I-参与第一步反应是慢反应,因此第一步为控速步骤,反应物I-的浓度影响反应速率,故B符合题意;
C.由于水是纯液体,不能用来表示反应速率,且根据总反应的计量关系, ν(H2O2) =ν(H2O) =ν(O2),故D项不符合题意。
D.反应的活化能是指反应物从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量,与焓变无关,故D项不符合题意;
故答案为:B。
【分析】根据H2O2分解机理分析,反应由第一步慢反应决定。
A、催化剂是反应前后性质和用量不变的物质。
23.【答案】B
【知识点】离子反应发生的条件;离子共存
【解析】【解答】A.用Na2S处理含Hg2+的废水是利用Hg2+与S2-生成沉淀HgS的原理,其离子方程式为Hg2++ S2- =HgS,故A项不符合题意;
B.生石灰为CaO,不能拆成离子形式,加入到酸性的废水中发生反应的离子方程式应该是CaO+2H+=Ca2++H2O,故B项符合题意;
C.次氯酸具有强氧化性,氨气具有还原性可以被次氯酸氧化 2NH4++3HClO =N2↑+3H2O+5H++ 3Cl-,离子、电荷、原子均守恒,故C项不符合题意;
D. 明矾做混凝剂是利用Al3+水解生成的Al(OH)3胶体的吸附性使悬浮颗粒发生聚沉,其离子方程式为Al3++3H2O =Al(OH)3(胶体)+3H+,故D项不符合题意。
故答案为:B
【分析】本题考查离子反应方程式的应用。正确写出化学反应方程式,是书写离子方程式的前提和保证,化学方程式写错,其离子方程式也就不言而喻了。“拆”是关键。难溶物质[BaSO4、CaCO3、CaSO3、AgCl、Mg(OH)2、Al(OH)3、Fe(OH)3、Cu(OH)2、CuO、MnO2]、弱酸(CH3COOH、HClO、H2SO3、H3PO4、H2S、HF)、弱碱(NH3·H2O)氧化物(Na2O、CaO、Na2O3)、挥发性气体(CO2、SO2、NO、NO2)等物质,在书写离子方程式时都不能拆写,必须写化学式。
24.【答案】B
【知识点】离子反应发生的条件
【解析】【解答】A. 电解饱和食盐水制取Cl2,反应的离子方程式为:2Cl- +2H2O 2OH-+ H2↑+Cl2↑,选项A不符合题意;
B. 氯气用于自来水消毒,反应的离子方程式为:Cl2 + H2O H+ + Cl-+ HClO,选项B符合题意;
C. 浓氨水检验泄露的氯气,产生白烟,反应的化学方程式为:8NH3 + 3Cl2 = 6 NH4Cl + N2,选项C不符合题意;
D. 氯气“泄漏处理”中NaHSO3溶液的作用,反应的离子方程式为:HSO3-+ Cl2 + H2O = SO42-+ 3H+ + 2Cl-,选项D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】本题考查离子反应方程式的书写。(1)看:反应条件是否是自由离子间的反应.
非溶液中进行的离子反应不能用离子方程式表示.
(2)看:反应能否发生.
如AgCl+HNO3≠,因AgCl不溶于酸.
(3)看:是否符合反应规律.
(4)看:是否符合离子方程式的书写规则.
可溶性强电解质写成离子符号,难溶物、气体、弱电解质写成分子式.
(5)看:反应物、生成物中有无微溶物.
(6)看:是否达到离子方程式的两守恒即质量守恒,电荷守恒.
(7)看:离子配比数是否正确
25.【答案】D
【知识点】离子反应发生的条件
【解析】【解答】A.Na2CO3 溶液中滴入少量盐酸:CO32-+H+=HCO3-,故A不符合题意;
B.铁粉与稀 H2SO4反应: Fe+2H+=Fe2++H2↑ ,故B不符合题意;
C.Cu(OH)2与稀 H2SO4反应:Cu(OH)2+2H+=Cu2+ +2H2O,故C不符合题意;
D.氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水, Cl2+2OH →ClO +Cl +H2O,故D符合题意。
【分析】A、多元弱酸的正根离子与酸反应时分两步进行:第一步 CO32-+H+=HCO3-; 第二步HCO3-+H+=CO2↑+H2O .
D、氯气与氢氧化钠溶液反应为歧化反应,氯气既作氧化剂又作还原剂。氯化钠为还原产物,次氯酸钠为氧化产物。
26.【答案】A
【知识点】离子反应发生的条件
【解析】【解答】A. 向偏铝酸钠和碳酸钠的混合溶液中滴加少量盐酸,偏铝酸钠优先与盐酸反应,离子方程式为:AlO2-+ H++H2O=Al(OH)3 ↓,故A符合题意;
B. 将少量SO2 通入次氯酸钠溶液中,生成物中的H+会与剩余的ClO-反应生成HClO,故B不符合题意;
C. Fe2+的还原性小于I-,稀硝酸优先氧化I-,故C不符合题意;
D. 向氯化铝溶液中滴加硫化钠溶液,S2-与Al3+在水溶液中发生双水解反应,离子方程式为:3S2-+2Al3++6H2O=3H2S↑+2Al(OH)3↓,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】本题考查离子反应方程式的书写。检查或判断一个离子方程式是否正确,要进行七看:
(1)看:反应条件是否是自由离子间的反应.
非溶液中进行的离子反应不能用离子方程式表示.
(2)看:反应能否发生.
如AgCl+HNO3≠,因AgCl不溶于酸.
(3)看:是否符合反应规律.
(4)看:是否符合离子方程式的书写规则.
可溶性强电解质写成离子符号,难溶物、气体、弱电解质写成分子式.
(5)看:反应物、生成物中有无微溶物.
(6)看:是否达到离子方程式的两守恒即质量守恒,电荷守恒.
(7)看:离子配比数是否正确
27.【答案】B
【知识点】离子反应发生的条件
【解析】【解答】A. 反应①的化学方程式为:SiO2+2C Si+2CO↑,由方程式可知,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2,故A不符合题意;
B. SiO2既能与NaOH溶液反应,又能和氢氟酸反应,故B符合题意;
C. 反应④的离子方程式为Si+2OH-+H2O=SiO32-+2H2↑,故C不符合题意;
D. 反应①产生的气体是CO,Na2SiO3溶液与CO不反应,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】单质R能与NaOH溶液反应生成盐和氢气,常见的是Al或Si,由图中转化关系可知,若R是Al,则C应为NaAlO2,但NaAlO2与过量盐酸反应生成NaCl和AlCl3的混合溶液,不能生成难溶物,所以R是Si,A在高温下能与焦炭和石灰石反应,说明A是SiO2,根据图中转化关系可推知,B为CaSiO3、D为Si、C为Na2SiO3、E为H2SiO3。
28.【答案】(1))Al2(SO4)3 + (NH4)2SO4+ 24H2O2NH4Al(SO4)2·12H2O
(2);Fe(OH)3、Al(OH)3
(3)在用氨水调节 pH 时,Cd2+和 Zn2+会同时沉淀,无法分离;Cd(OH)2;Cd(OH)2 + 2OH- = [Cd(OH)4]2-
(4)降温结晶
【知识点】离子反应发生的条件;物质的分离与提纯;电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】(1)硫酸铝、硫酸铵反应生成铵明矾的化学方程式为 Al2(SO4)3 + (NH4)2SO4+ 24H2O2NH4Al(SO4)2·12H2O ;
(2)X溶液的作用是将亚铁离子氧化为铁离子,为了不引入新杂质,X应为过氧化氢溶液,过氧化氢为共价化合物,其电子式为;根据上述分析可知,滤渣1的成分是Fe(OH)3和 Al(OH)3;
(3)加入氨水, Zn2+也会生成沉淀,先用萃取剂将Zn2+可防止 Cd2+和 Zn2+同时沉淀,因此如果没有设计萃取这一步骤,将会产生的影响是在用氨水调节 pH 时,Cd2+和 Zn2+会同时沉淀,无法分离;根据分析可知,滤渣2的成分为Cd(OH)2;Cd(OH)2性质类似Al(OH)3, 则Cd(OH)2能与强碱溶液发生反应Cd(OH)2 + 2OH- = [Cd(OH)4]2- ;
(4)水相经过滤得到的废液中主要含有硫酸根离子,可返回到降温结晶步骤循环使用。
【分析】废水过滤除去不溶性杂质,加入硫酸铵降温结晶生成铵明矾,过滤分离出铵明矾,向所得滤液中加入X溶液和氨水,X溶液的作用是将亚铁离子氧化为铁离子,加入氨水之后,铁离子和铝离子生成沉淀,过滤除去,则滤渣1为氢氧化铁和氢氧化铝, 过滤后萃取分离出锌元素,得到水相后加氨水生成Cd(OH)2沉淀得到滤渣2。
29.【答案】(1)轻、坚固(或硬)
(2)13;3s23p1
(3)2NaOH+Al2O3 = 2NaAlO2+H2O
(4)镁与铝元素原子电子层数相同,镁原子核电荷数少、半径大、更易失去电子,所以镁的金属性强于铝
(5)先产生白色沉淀,后沉淀部分溶解; , 或 (任写一个)
【知识点】原子核外电子排布;离子反应发生的条件
【解析】【解答】(1)第三代铝锂合金减重并提高刚度,其特点是轻、坚固(或硬),
故答案为:轻、坚固(或硬);(2)Al为13号元素,核外电子数等于质子数,为13,所以有13种不同运动状态的电子,最外层为M层,有三个电子,其电子排布式为3s23p1,
故答案为:13;3s23p1;(3)碱可溶解氧化铝,其化学方程式为:2NaOH+Al2O3 = 2NaAlO2+H2O,故答案为:2NaOH+Al2O3 = 2NaAlO2+H2O;(4)铝与镁均处于第三周期,镁元素镁原子核电荷数少、半径大、更易失去电子,所以镁的金属性强于铝,
故答案为:镁与铝元素原子电子层数相同,镁原子核电荷数少、半径大、更易失去电子,所以镁的金属性强于铝;(5)向镁铝合金滴入盐酸至恰好全部溶解,生成氯化铝和氯化镁,滴加氢氧化钠时,均生成氢氧化物而沉淀下来,相应的离子方程式为: 和 ,继续滴加氢氧化钠后,因氢氧化铝会与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠与水,其离子方程式为: ,而氢氧化镁不反应,所以沉淀部分溶解,
故答案为:先产生白色沉淀,后沉淀部分溶解; , 或 (任写一个)。
【分析】
(1)根据已知信息进行判断,或者根据合金的特点进行判断,合金的熔点低,硬度大。
(2)每种电子都有一种运动状态,根据铝的核外电子排布进行判断。
(3)根据原子守恒和产物进行书写方程式。
(4)金属性的强弱和失电子能力有关,根据原子中相互作用来进行判断失电子能力。
(5)氢氧化铝是两性物质,可以和酸和碱能发生反应。
30.【答案】(1)除去水中的溶解氧,避免氧化二价铬;分液漏斗
(2)2Cr3++Zn=Zn2++2Cr2+;过量锌将CrCl3全部还原成CrCl2;同时锌与盐酸反应产生的H2可排尽装置中空气防氧化,打开K3后继续产生的H2增大c中压强,可将CrCl2溶液压入装置3中反应
(3)c中亮蓝色溶液流入d;冷却(结晶);过滤
(4)d装置为敞开系统,醋酸亚铬晶体易接触空气被氧化,使产品不纯
【知识点】离子反应发生的条件;实验装置综合
【解析】【解答】(1)由于醋酸亚铬易被氧化,所以需要尽可能避免与氧气接触,因此实验中所用蒸馏水均需煮沸后迅速冷却,目的是去除水中溶解氧;根据仪器构造可知仪器a是分液(或滴液)漏斗,故答案为:除去水中的溶解氧,避免氧化二价铬;分液漏斗;
(2)①c中溶液由绿色逐渐变为亮蓝色,说明Cr3+被锌还原为Cr2+,反应的离子方程式为Zn+2Cr3+=Zn2++2Cr2+;过量锌将CrCl3全部还原成CrCl2;同时锌与盐酸反应产生的H2可排尽装置中空气防氧化,打开K3后继续产生的H2增大c中压强,可将CrCl2溶液压入装置3中反应,故答案为:Zn+2Cr3+=Zn2++2Cr2+;过量锌将CrCl3全部还原成CrCl2;同时锌与盐酸反应产生的H2可排尽装置中空气防氧化,打开K3后继续产生的H2增大c中压强,可将CrCl2溶液压入装置3中反应;
(3)打开K3,关闭K1和K2,由于锌继续与盐酸反应生成氢气,导致c中压强增大,所以c中亮蓝色溶液能流入d装置,与醋酸钠反应;根据题干信息可知醋酸亚铬难溶于冷水,所以为使沉淀充分析出并分离,需要采取的操作是(冰浴)冷却、过滤、洗涤、干燥,故答案为:c中亮蓝色溶液流入d;冷却(结晶);过滤;
(4)由于d装置是敞开体系,因此装置的缺点是可能使醋酸亚铬与空气接触被氧化而使产品不纯,故答案为:d装置为敞开系统,醋酸亚铬晶体易接触空气被氧化,使产品不纯。
【分析】
(1)针对反应物和生成物的特点进行判断实验中每步操作的目的。
(2)根据题目中的颜色信息进行判断反应物和生成物,再根据电子守恒进行判断反应物和生成物,然后利用原子,电荷电子守恒进行书写方程式。对于过量问题可根据反应物的性质进行判断。
(3)对于实验现象,一般考查看到的,根据反应物和生成物中现象进行判断,此题利用压强差进行隔绝反应。对于实验操作可以根据后面的两个操作进行判断。
(4)其装置的特点根据实验产物的性质进行判断。
31.【答案】(1)三颈烧瓶;使滴液漏斗中液体上下气压相同,滴液漏斗中盐酸能顺利滴下
(2)关闭a,打开b,打开分液漏斗的活塞(关闭a,打开b,滴入盐酸 )
(3)4Zn + Cr2O72- + 14H+=2Cr2+ + 4Zn2+ + 7H2O
(4)A中液体沿导管进入到C中,C中出现红色晶体;防止C中生成的晶体被氧化;洗去晶体表面吸附的杂质
(5)洗去晶体表面的水,防止潮湿状态晶体被氧化
(6)空气;
【知识点】氧化还原反应;离子反应发生的条件
【解析】【解答】(1)由图知装置A的名称为三颈烧瓶,导管c的作用是使滴液漏斗中液体上下气压相同,滴液漏斗中盐酸能顺利滴下。
故答案为:三颈烧瓶 使滴液漏斗中液体上下气压相同,滴液漏斗中盐酸能顺利滴下。(2)补充步骤②中的实验操作是关闭a,打开b,打开分液漏斗的活塞(关闭a,打开b,滴入盐酸,(3)步骤②中Zn与K2Cr2O7反应的离子方程式为4Zn + Cr2O72- + 14H+=2Cr2+ + 4Zn2+ + 7H2O(4)③打开a,关闭b,保持通入N2,再次滴入盐酸,会是A中的液体被压入锥形瓶C中,使乙酸钠与K2Cr2O4反应,生成红色晶体[Cr(CH3COO)2]2·2H2O,继续通入N2,防止C中生成的晶体被氧化。
故答案为:C中出现红色晶体 防止C中生成的晶体被氧化。(5)为了洗去晶体表面吸附的杂质先用水洗,因为潮湿状态晶体易被氧化所以用乙醇洗去晶体表面的水,防止晶体被氧化。
故答案为:洗去晶体表面吸附的杂质 洗去晶体表面的水,防止潮湿状态晶体被氧化。(6)铬离子会污染水,常温下处理上述实验中多余Cr2+时,可向溶液中通入足量的氧气或空气,使Cr2+氧化成Cr3+,再加入碱调节pH为6,此时溶液中残留的Cr3+浓度为Cr(OH)3= Cr3++3HO-,所以Ksp[Cr(OH)3]=c(Cr3+).c(HO-)3=6.3×10-31. pH=6知c(HO-)=10-8所以c(Cr3+)= mol/L。
故答案为:空气
【分析】本题考查醋酸亚铬的实验室制备。根据题给的实验步骤解答。
32.【答案】(1)分液漏斗注入水后,关闭弹簧夹,打开分液漏斗活塞使液体流下,一段时间后液体不能顺利流下,说明气密性良好;确保碘充分反应
(2)除去H2S气体中的HCl;氢氧化钠溶液
(3)IO3-+3H2S=3S↓+I-+3H2O
(4)H2S
(5)BaCO3;I2(或KI3)
【知识点】氧化还原反应;离子反应发生的条件
【解析】【解答】(1)检查A装置的气密性方法为:分液漏斗注入水后,关闭弹簧夹,打开分液漏斗活塞使液体流下,一段时间后液体不能顺利流下,说明气密性良好;KOH溶液过量可保证I2单质充分反应,提高产率,故答案为:确保碘充分反应。(2)盐酸易挥发,饱和NaHS溶液可以吸收HCl气体并同时生成H2S气体,故B的作用是除去H2S气体中的HCl;H2S气体有毒污染环境,故D中盛放的是NaOH溶液,除去过量的H2S气体。(3) H2S具有还原性,KIO3具有氧化性,两者发生氧化还原反应,IO3-被还原为I-,离子方程式为:IO3-+3H2S=3S↓+I-+3H2O。(4) 步骤III的溶液中含有溶于水的H2S,水浴加热可以将H2S赶出,减少杂质,故答案为:步骤III中水浴加热的目的是除去H2S。(5)KI中含有K2SO4,可以加入不溶于水的BaCO3固体将SO42-转化为BaSO4沉淀和K2CO3,然后加入足量HI再将CO32-除去,故答案为BaCO3;测定产品中KI含量时,KI的含量偏高,可能是加热过程中,部分I-被氧化为I2单质,或因为I2+KI=KI3,I2单质或KI3混在产品中,导致碘元素含量增大,从而KI的含量偏高,故答案为I2(或KI3)。
【分析】实验室制备KI晶体,步骤为:在装置A中三颈烧瓶中加入127g研细的单质I2 和195g30% KOH溶液,搅拌,碘完全反应后,打开分液漏斗中的活塞、弹簧夹,向装置C中通入足量的H2S;装置B饱和NaHS溶液可以吸收HCl气体并同时生成H2S气;装置D中盛放的是NaOH溶液,除去过量的H2S气体;反应结束后,向装置C中加入稀H2SO4酸化,水浴加热;冷却,过滤得KI粗溶液。
33.【答案】(1)a
(2)2OH + 2ClO2 + H2O2 = 2ClO2 + O2 + 2H2O
(3)减压可以使物质沸点降低,实验较低温度下进行蒸发,可避免NaClO2因温度高而发生分解
(4)acd
(5)4OH +3ClO2 + 4NO = 4NO3 + 3Cl + 2H2O;大于;SO2比NO溶解度更大;在此条件下SO2还原性更强;脱硝反应活化能更大
【知识点】氧化还原反应;离子反应发生的条件
【解析】【解答】(1)根据分析可以知道试剂A为SO2,故选a,因此,本题正确答案是:a。 (2)反②中ClO2被双氧水还原成ClO2 ,反应的离子方程式为2OH +2ClO2+H2O2 =2ClO2 +O2+2H2O , 因此,本题正确答案是: 2OH + 2ClO2 + H2O2 = 2ClO2 + O2 + 2H2O (3)含水的NaClO2受热易分解,所以亚氯酸钠溶液中获得晶体,温度不能太高,所以反应②结束后采用“减压蒸发”操作,在较低温度蒸发浓缩,可防止温度过高.NaClO2分解。因此,本题正确答案是:在较低温度蒸发浓缩,可防止温度过高.NaClO2分解。(4)根据信息纯ClO2易分解爆炸,空气中ClO2的体积分数在10 以下比较安全,所以要持续通过量的空气, NaClO2在碱性溶液中稳定存在,在酸性溶液中迅速分解,所以反应②中碱要过量,因为试剂A为二氧化硫, NaClO3被还原成ClO2,所以反应①后得到的母液中,溶质的主要成分是, Na2SO4。故选acd,因此,本题正确答案是:acd。(5) ①亚氯酸钠具有氧化性,且NaClO2溶液呈碱性,则NaClO2溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式 ;因此,本题正确答案是: 。
②由实验结果可以知道,在相同时间内硫酸根离子的浓度增加的多,因此脱硫反应速率大于脱硝反应速率.原因是除了SO2和NO在烟气中的初始浓度不同,还可能是NO溶解度较低或脱硝反应活化能较高, 因此,本题正确答案是:大于;NO溶解度较低或脱硝反应活化能较高。
【分析】本题考查以氯酸钠(NaClO3)为原料制备NaClO2粗品的工艺流程,实验原理为:NaClO3和浓H2SO4在反应器①中发生还原反应生成ClO2和Na2SO4,试剂A可以用二氧化硫, ClO2在反应器②中与双氧水、氢氧化钠反应生成亚氯酸钠,再得到其晶体。
34.【答案】(1)2Ag++Fe= Fe2++2Ag
(2)溶液局部变红
(3)证明实验I上层清液中存在Ag+;Fe3++3SCN- Fe(SCN)3,加入硝酸银后,Ag+与SCN-生成白色沉淀AgSCN,SCN-浓度降低促使平衡逆向移动红色褪去。
(4)Fe(NO3)2 ( aq);Ag++Fe2+=Ag+Fe3+;不合理,有可能空气中的氧气将Fe2+氧化为Fe3+
【知识点】化学平衡移动原理;离子反应发生的条件;原电池工作原理及应用
【解析】【解答】(1)铁和硝酸银溶液的反应生成硝酸亚铁和银,反应的离子方程式是2Ag++Fe= Fe2++2Ag;(2)取少量实验I中上层清液,滴入少量KSCN溶液,振荡,溶液局部变红,故此乙同学判断有Fe3+;(3)① 实验IV的目的是证明实验I上层清液中存在Ag+;②Fe3++3SCN- Fe(SCN)3,加入硝酸银后,Ag+与SCN-生成白色沉淀AgSCN,SCN-浓度降低促使平衡逆向移动红色褪去;(4)①溶液中Fe3+是Fe2+被Ag+氧化所致,右边溶液含有银离子,左边溶液应该含有亚铁离子,故X溶液是Fe(NO3)2溶液;②由实验得出Ag+和Fe2+反应生成Fe3+和Ag,反应的离子方程式是Ag++Fe2+=Ag+Fe3+;③有可能空气中的氧气将Fe2+氧化为Fe3+,故丙同学的实验设计及结论不合理。
【分析】本题探究探究铁和硝酸银溶液的反应。(1)注意产物是亚铁离子;(2)Fe3+的检验:滴入少量KSCN,溶液变红;(3)根据平衡移动分析;(4)根据发生氧化还原反应分析;
35.【答案】(1)MoO3+Na2CO3=Na2MoO4+CO2↑
(2)MoS2+9ClO-+6OH-=MoO42-+9Cl-+2 SO42-+3H2O
(3)90%
(4)(NH4)2CO3和(NH4)2SO3
(5)常温下浓硫酸会使铁钝化;7.28×10-4mol/L
(6)nMoS2+xLi++xe-=Lix(MoS2)n
【知识点】氧化还原反应;离子反应发生的条件
【解析】【解答】(1)根据题给流程图分析途径I碱浸时,MoO3与碳酸钠溶液反应生成二氧化碳和Na2MoO4,发生反应的化学方程式为:MoO3+Na2CO3=Na2MoO4+CO2↑;(2)途径Ⅱ氧化时MoS2与次氯酸钠、氢氧化钠溶液反应生成Na2MoO4和硫酸钠,利用化合价升降法结合原子守恒和电荷守恒配平,发生反应的离子方程式为MoS2+9ClO-+6OH-=MoO42-+9Cl-+3H2O;(3)BaMoO4开始沉淀时,溶液中钡离子的浓度为:c(Ba2+)= =1×10-7mol/L,溶液中碳酸根离子的浓度为:c(SO42-)= =1×10-2mol/L,所以碳酸根离子的去除率为:1 =1-10%=90%;故CO32-的去除率是90%;(4)钼酸铵[(NH4)2MoO4]和氢氧化钠反应生成钼酸钠和氨气,将氨气与途径I所产生的尾气CO2、SO2一起通入水中,得到正盐的化学式是(NH4)2CO3、(NH4)2SO3(5)①浓硫酸具有强氧化性,常温下能使铁钝化。故当硫酸的浓度大于90%时,腐蚀速率几乎为零;②根据图示可知,当钼酸钠、月桂酸肌氨酸浓度相等时,腐蚀速率最小,缓蚀效果最好, 所以钼酸钠的浓度为:150mg L-1,1L溶液中含有的钼酸钠物质的量为: ≈7.28×10-4mol,所以钼酸钠溶液的物质的量浓度为:7.28×10-4mol L-1,故答案为:7.28×10-4mol L-1;(6)根据锂和二硫化钼形成的二次电池的总反应为:xLi+nMoS2 Lix(MoS2)n,可知锂是还原剂,在负极发生氧化反应,负极反应式为:xLi-xe-=xLi+,是氧化剂在正极发生还原反应,据此书写电池放电时的正极反应式:正极反应式为:nMoS2+xLi++xe-=Lix(MoS2)n。
【分析】利用钼精矿(主要成分是MoS2)制备钼酸钠有两种途径:途径Ⅰ是先在空气中灼烧生成MnO3,同时得到对环境有污染的气体SO2,然后再用纯碱溶液溶解MnO3,即可得到钼酸钠溶液,最后结晶得到钼酸钠晶体;途径Ⅱ是直接用NaClO溶液在碱性条件下氧化钼精矿得到钼酸钠溶液,结晶后得到钼酸钠晶体。
2023年高考真题变式分类汇编:离子反应发生的条件
一、选择题
1.(2022·湖北)根据酸碱质子理论,给出质子的物质是酸,给出质子的能力越强,酸性越强。已知:,,下列酸性强弱顺序正确的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】离子反应发生的条件;溶液酸碱性的判断及相关计算
【解析】【解答】根据复分解反应的规律,强酸能制得弱酸,根据酸碱质子理论,给出质子的物质是酸,则反应中,酸性:,反应中,酸性:,故酸性:,
故答案为:D。
【分析】根据酸碱质子理论和强酸制弱酸原理判断酸性强弱。
2.(2022·山东)某同学按图示装置进行实验,欲使瓶中少量固体粉末最终消失并得到澄清溶液。下列物质组合不符合要求的是(  )
气体 液体 固体粉末
A 饱和溶液
B 溶液 Fe
C 溶液
D
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【知识点】离子反应发生的条件;性质实验方案的设计
【解析】【解答】A.通入CO2气体依次发生反应CO2+Na2CO3+H2O=2NaHCO3、CaCO3+H2O+CO2=Ca(HCO3)2,相同温度下NaHCO3的溶解度小于Na2CO3,最终瓶中仍有NaHCO3白色晶体析出,不会得到澄清溶液,A符合题意;
B.通入Cl2,发生反应Cl2+2FeCl2=2FeCl3、2FeCl3+Fe=3FeCl2,最终Fe消失得到澄清溶液,B不符合题意;
C.通入HCl,在酸性条件下具有强氧化性,发生离子反应:3Cu+8H++2=3Cu2++2NO↑+4H2O,最终Cu消失得到澄清溶液,C不符合题意;
D.AgCl在水中存在溶解平衡AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq),通入NH3后,Ag+与NH3结合成[Ag(NH3)2]+,使溶解平衡正向移动,最终AgCl消失得到澄清溶液,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.二氧化碳与碳酸钠反应生成的碳酸氢钠为固体;
B.氯气将氯化亚铁氧化为氯化铁,单质铁与氯化铁反应生成氯化亚铁;
C.酸性条件下发生反应3Cu+8H++2=3Cu2++2NO↑+4H2O;
D.氨气极易溶于水,AgCl可溶于氨水生成银氨溶液。
3.(2018·海南)下列化合物中,能与Na2CO3溶液反应生成沉淀且沉淀可溶于NaOH溶液的是(  )
A.MgCl2 B.Ca(NO)3 C.FeSO4 D.AlCl3
【答案】D
【知识点】离子反应发生的条件
【解析】【解答】A.能生成碳酸镁沉淀,但碳酸镁不溶于氢氧化钠,则A不符合题意
B.能生成碳酸钙沉淀,但碳酸钙不溶于氢氧化钠,则B不符合题意
C.能生成碳酸亚铁沉淀,但碳酸亚铁不溶于氢氧化钠,则C不符合题意
D.铝离子和碳酸根离子能发生双水解,可生成氢氧化铝沉淀,溶于氢氧化钠溶液中,故D选项符合题意
故答案为:D
【分析】解决此类问题,需要明白一些物质的特性,比如氢氧化铝是两性物质。
4.(2018·江苏)下列指定反应的离子方程式正确的是(  )
A.饱和Na2CO3溶液与CaSO4固体反应:CO32 +CaSO4 CaCO3+SO42
B.酸化NaIO3和NaI的混合溶液:I +IO3 +6H+=I2+3H2O
C.KClO碱性溶液与Fe(OH)3反应:3ClO +2Fe(OH)3=2FeO42 +3Cl +4H++H2O
D.电解饱和食盐水:2Cl +2H+ Cl2↑+ H2↑
【答案】A
【知识点】离子反应发生的条件
【解析】【解答】
解:A.饱和Na2CO3溶液与CaSO4发生复分解反应生成更难溶于水的CaCO3,反应的离子方程式为CO32-+CaSO4 CaCO3+SO42-,A项符合题意;
B.电荷不守恒,得失电子不守恒,符合题意的离子方程式为5I-+IO3-+6H+=3I2+3H2O,B项不符合题意;
C.在碱性溶液中不可能生成H+,符合题意的离子方程式为3ClO-+2Fe(OH)3+4OH-=3Cl-+2FeO42-+5H2O,C项不符合题意;
D.电解饱和食盐水生成NaOH、H2和Cl2,电解饱和食盐水的离子方程式为2Cl-+2H2O Cl2↑+H2↑+2OH-,D项不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A中属于沉淀间的转化,D中离子反应中弱电解质不能拆写。
5.(2018·江苏)室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是(  )
A.0. 1 mol·L 1KI 溶液:Na+、K+、ClO 、OH
B.0. 1 mol·L 1Fe2(SO4)3溶液:Cu2+、NH4+、NO3 、SO42
C.0. 1 mol·L 1HCl 溶液:Ba2+、K+、CH3COO 、NO3
D.0. 1 mol·L 1NaOH溶液:Mg2+、Na+、SO42 、HCO3
【答案】B
【知识点】离子反应发生的条件
【解析】【解答】解:A.I-具有强还原性,ClO-具有强氧化性,I-与ClO-发生氧化还原反应,I-与ClO-不能大量共存,不符合题意;
B.在Fe2(SO4)3溶液中离子相互间不反应,能大量共存,符合题意;
C.CH3COO-能与H+反应生成CH3COOH,在HCl溶液中CH3COO-不能大量存在,不符合题意;
D.Mg2+、HCO3-都能与OH-反应,Mg2+、HCO3-与OH-不能大量共存,不符合题意;
故答案为:B。
【分析】离子不能大量共存说明溶液中的某些离子间能发生反应,而发生反应的条件有生成沉淀、弱电解质、气体、氧化还原反应、生成配合离子,其实质都是使离子浓度减小。
6.(2022·虹口模拟)侯德榜先生于1943年创立了“侯氏制碱法”。该工艺中一般不涉及的离子反应是(  )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】离子反应发生的条件
【解析】【解答】A.原理分析可知,侯德榜制碱法,得到碳酸氢钠晶体,涉及Na++HCO→NaHCO3,A不符合题意;
B.制备过程中氨气生成碳酸氢铵,最后反应得到氯化铵和碳酸钠,涉及NH3+ HCO→NH+CO,B不符合题意;
C.向氨化的饱和氯化钠溶液中通入二氧化碳发生反应,涉及NH3 + H2O +CO2→HCO+ NH3↑,C不符合题意;
D.反应过程中不涉及NH+OH-→NH3↑+H2O,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】侯氏制碱法是氨气、二氧化碳溶于水形成碳酸氢铵,碳酸氢铵和氯化钠发生复分解反应生成碳酸氢钠,碳酸氢钠受热分解为碳酸钠的过程;
A、形成碳酸氢钠的过程;
B、形成碳酸氢铵的过程;
C、形成碳酸氢铵的过程;
D、不符合侯氏制碱法。
7.(2022·绍兴模拟)+5价V在不同pH下微粒的化学式不同,其微粒与pH关系如表所示。
含钒元素的不同微粒 VO VO V2O VO
pH 4~6 6~8 8~10 10~12
另外,V价态不同在溶液中颜色不同,如V2+(紫色)、V3+(绿色)、VO2+(蓝色)、VO(黄色)、VO(无色)、V5O(红棕色)等。下列说法正确的是(  )
A.VO转化为V2O的离子反应为2VO+H2O=V2O+2H+
B.含VO的溶液中滴加氨水有NH4VO3沉淀产生,该过程V元素被还原
C.酸性VO滴加烧碱溶液,溶液显红棕色时离子反应为5VO+8OH-=V5O+4H2O
D.紫色VSO4溶液中滴加酸性高锰酸钾溶液,溶液颜色出现绿色→蓝色→黄色,两个过程均失去1mol电子
【答案】C
【知识点】离子反应发生的条件
【解析】【解答】A.含的溶液中,pH为10~12之间,呈碱性,所以反应时不可能有氢离子生成,正确为,故A不符合题意;
B.中V的化合价为+5价,中V的化合价为+5价,反应前后无变化,未发生氧化还原反应,故B不符合题意;
C.酸性VO滴加烧碱溶液,溶液显红棕色时有生成,其反应为,故C符合题意;
D.题中+2价V的量未知,不能计算出详细的电子转移数目,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.注意反应在碱性环境下进行,不能出现氢离子;
B.反应前后化合价无变化,不是氧化还原反应;
C.依据现象确定产物;
D.题中+2价V的量未知,不能计算出详细的电子转移数目。
8.(2021·珠海模拟)下列关于离子共存或者离子反应的说法正确的是(  )
A. 溶液可能大量存在: 、 、 、
B.用NaOH溶液吸收过量CO2:
C. 氯化亚铁溶液:Na+、 、 、MnO
D.氢氧化铁和碘化氢溶液反应:
【答案】B
【知识点】离子反应发生的条件;离子共存
【解析】【解答】A. 溶液中碳酸根离子与铜离子反应生成碳酸铜沉淀,不能大量共存,故A不符合题意;
B.氢氧化钠溶液与过量二氧化碳反应生成碳酸氢钠,反应的离子方程式为 ,故B符合题意;
C. 氯化亚铁溶液中高锰酸根离子能与亚铁离子发生氧化还原反应,不能大量共存,故C不符合题意;
D.氢氧化铁和碘化氢溶液反应生成碘化亚铁、碘和水,反应的离子方程式为 ,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】 离子不能共存,说明可以发生化学反应,主要是发生复分解反应、氧化还原反应、络合反应等等
常见发生复分解反应不能共存的是:氢离子与氢氧根离子、以及可以形成弱电解质的阴离子,氢氧根与氢离子、碳酸氢根、亚硫酸氢根、铜离子、铁离子、镁离子等不同共存,银离子和氯离子,钡离子和碳酸根、硫酸根、钙离子和碳酸根
发生氧化还原反应不能共存的是:氢离子、硝酸根以及次氯酸根以及高锰酸根和亚铁离子、硫离子等还原性离子
发生络合不能共存的是:铁离子和硫氰酸根、铜离子和氨水等等
9.(2020·咸阳模拟)常温下,用一定浓度的盐酸滴定某浓度的氨水。滴定终点附近溶液的pH和导电能力的变化如图所示(利用溶液导电能力的变化可判断滴定终点,溶液总体积变化忽略不计)。下列说法错误的是(  )
A.a点对应的溶液中:
B.a→b过程中, 不断增大
C.c→d溶液导电性增强的主要原因是 和 增大
D.根据溶液pH和导电能力的变化可判断:
【答案】C
【知识点】电解质在水溶液中的电离;影响盐类水解程度的主要因素;离子反应发生的条件
【解析】【解答】A.a点对应的溶液中存在电荷守恒关系式为: ;由于常温下pH=7为中性,即 ,那么a点对应的溶液中则有 ,A项不符合题意;
B.通过分析可知,a点并非滴定终点,因此从a到b,溶液中的剩余的一水合氨进一步被消耗转化为 ;加之随着溶液的酸性增强, 的水解也被抑制,因此溶液中 的量增大,B项不符合题意;
C.通过分析可知,d点为滴定终点,因此c点到d点,溶液导电性增强,原因是由于一水合氨是弱电解质,发生反应后转化为强电解质NH4Cl,因此溶液的导电性增强,C项符合题意;
D.通过分析可知,d点为滴定终点而a点尚未达到滴定终点;因此d点对应的盐酸的体积更大,即V3>V2,D项不符合题意;
故答案为:C。
【分析】盐酸滴定氨水时,发生的是酸碱中和反应,由于 发生水解,NH4Cl溶液显酸性,因此a点并非滴定终点;由于一水合氨是弱电解质,而在发生中和反应后生成了强电解质NH4Cl,因此滴定过程中溶液的导电性会逐渐增强,d点则为滴定终点;在d点后溶液的导电性进一步增强,是因为额外的盐酸加入导致的。
10.(2020·浙江模拟)某化学实验室产生的废液中的阳离子只可能含有Na+、NH4+、Ba2+、Cu2+、Al3+、Fe2+、Fe3+中的某几种,实验室设计了下述方案对废液进行处理,以回收金属,保护环境。
已知:步骤①中,滴加NaOH溶液过程中产生的沉淀会部分溶解。下列说法中正确的是(  )
A.根据步骤①的现象,说明废液中一定含有Al3+
B.由步骤②中红棕色固体可知,废液中一定存在Fe3+
C.沉淀甲中可能含有Al(OH)3
D.该废液中一定含有NH4+、Ba2+、Cu2+、Fe2+和Fe3+至少存在一种
【答案】D
【知识点】离子反应发生的条件;离子共存
【解析】【解答】A. 由步骤④可知,废液中一定含有Cu2+,而沉淀甲中没有Cu(OH)2,说明加入NaOH溶液后,Cu元素以离子形式存在于溶液甲中,则废液中一定含有NH4+,Cu元素以[Cu(NH3)4]2+形式存在于溶液甲中,因此步骤①沉淀部分溶解,不能说明废液中一定含有Al3+,A不符合题意;
B. 废液中加入NaOH溶液后形成沉淀甲,将该沉淀灼烧,得到红棕色固体,则该红棕色固体为Fe2O3,沉淀甲可能为Fe(OH)2或Fe(OH)3,说明废液中可能含有Fe2+或Fe3+,B不符合题意;
C. 由于步骤①中加入过量NaOH溶液,因此沉淀甲中肯定没有Al(OH)3沉淀,C不符合题意;
D. 溶液乙中加入过量铁屑,得到红色固体,该固体为Cu,说明溶液乙中含有Cu2+,向原废液中滴加过量NaOH溶液,Cu元素以离子形式存在于溶液甲中,则废液中一定含有NH4+,Cu元素以[Cu(NH3)4]2+形式存在于溶液甲中,所以废液中一定含有NH4+、Cu2+、Ba2+,可能含有Fe2+或Fe3+中的一种,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】沉淀甲灼烧后为红棕色固体,该红棕色固体为Fe2O3,则沉淀甲可能为Fe(OH)2或Fe(OH)3,说明废液中可能含有Fe2+或Fe3+;溶液甲中加入过量硫酸溶液,产生固体乙,则固体乙为BaSO4,说明废液中一定含有Ba2+;溶液乙中加入过量铁屑,产生红色固体,该红色固体为Cu,说明废液中一定含有Cu2+,以此解答该题。
11.(2019·杭州模拟)下列各组反应中不属于离子反应的是(  )
A.NaCl与AgNO3反应 B.FeCl3与Cu反应
C.Na2O与H2O反应 D.在氧气中点燃氢气
【答案】D
【知识点】离子反应发生的条件;离子共存
【解析】【解答】A.NaCl溶液和AgNO3溶液反应,二者反应生成氯化银沉淀和硝酸钠,离子方程式为Ag++Cl-=AgCl↓,与题意不符,A不符合题意;
B.FeCl3溶液与Cu反应生成亚铁离子和铜离子,反应的离子方程式为Cu+2Fe3+═Cu2++2Fe2+,与题意不符,B不符合题意;
C.Na2O溶于水生成氢氧化钠,反应的离子方程式为:Na2O+H2O=2Na++2OH-,与题意不符,C不符合题意;
D.氢气和氧气在点燃条件下反应生成水,反应中没有离子参加,不是离子反应,与题意相符,D符合题意;
故答案为:D
【分析】离子反应式在指水溶液中发生的反应,反应过程中形成沉淀或气体或水;不在水溶液中发生的反应不能称之为离子反应。据此结合选项所给反应进行分析。
12.(2019·松江模拟)不能用离子方程式Ca2++CO32- →CaCO3↓表示的反应是(  )
A.澄清石灰水和碳酸
B.澄清石灰水和碳酸钠溶液
C.硝酸钙溶液和碳酸铵溶液
D.氯化钙溶液和碳酸钾溶液
【答案】A
【知识点】离子反应发生的条件
【解析】【解答】A.碳酸为弱酸,在书写离子方程式时不能拆写成离子形式,A项符合题意;B、C、D均为可溶性的物质之间的反应,而且均为强电解质,所以可以拆成离子形成,均可用该离子方程式表示,B、C、D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】 Ca2++CO32- →CaCO3↓ 表示可溶性钙盐(氢氧化钙)与可溶性碳酸盐反应生成CaCO3沉淀和另一种可溶性盐。
13.(2019·黄浦模拟)向明矾溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液,当SO42-全部沉淀时,铝元素的主要存在形式为(  )
A.Al3+ B.AlO2-
C.Al(OH)3 D.Al(OH)3、AlO2-
【答案】B
【知识点】离子反应发生的条件;离子共存
【解析】【解答】当SO42-全部沉淀时,SO42-与Ba2+反应比例为1:1,因此KAl(SO4)2 与 Ba(OH)2的反应比例1:2,Al3+与OH-的比例为1:4,所以铝元素的存在形式是AlO2-,KAl(SO4)2+2Ba(OH)2=2BaSO4↓+KAlO2+2H2O, 当SO42-全部沉淀时,铝元素的主要存在形式为AlO2- ,B符合题意;
故答案为:B。
【分析】明矾的化学式为KAl(SO4)2 12H2O,由反应SO42-+Ba2+=BaSO4↓可知,使1molSO42-全部转化成BaSO4沉淀,需要2molBa(OH)2,则加入4molOH-,则发生Al3++4OH-=AlO2-+2H2O,所以最后溶液中存在AlO2-。
14.(2019·奉贤模拟)在pH=13的某溶液中存在大量的Na+、ClO-、NO3-,该溶液还可能大量存在的离子是(  )
A.NH4+ B.HCO3- C.SO42- D.Al3+
【答案】C
【知识点】离子反应发生的条件;离子共存
【解析】【解答】pH=13的某溶液含有大量的OH-,则
A. NH4+会与OH-反应生成弱电解质一水合氨,离子不共存,A项不符合题意;
B. HCO3-会与OH-反应生成CO32-和H2O,不能共存,B项不符合题意;
C. SO42-与Na+、ClO-、NO3-不反应,且与OH-不反应,所以可共存,C项符合题意;
D. Al3+会与OH-反应生成氢氧化铝沉淀,不能共存,D项不符合题意;
故答案为:C。
【分析】
根据离子反应的条件,进行判断,题目中溶液显碱性,根据四种离子是否反应进行判断。
15.(2019·奉贤模拟)某无色溶液中可能存在Br-、CO32-、SO32-、Fe3+、I-、Mg2+、Na+等例子中的某几种,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,溶液变橙色,且有无色气泡冒出;
②向所得橙色溶液中加入足量BaCl2溶液,无沉淀生成;
③向所得溶液中继续滴加淀粉溶液,溶液不变蓝色。
据此可以推断:该溶液肯定不存在的大量离子是(  )
A.Fe3+、SO32-、I- B.Mg2+、CO32-、I-
C.Fe3+、Mg2+、SO32- D.Na+、Br-、CO32-
【答案】C
【知识点】离子反应发生的条件;常见离子的检验;离子共存
【解析】【解答】根据①可知溶液中含有Br-,有无色气泡冒出,说明溶液中含离子CO32 ,则一定不含有Mg2+,因与CO32 会反应生成沉淀和气体;
根据②可知,溶液中一定不含SO32 ;
根据③溶液不变蓝色,说明溶液中不含I-;
据溶液呈电中性原则,溶液中一定含有Na+,所以溶液中一定不存在的离子为:Fe3+、Mg2+、SO32 ,一定含有的离子为:CO32 、Br-、Na+。
故答案为:C。
【分析】 根据无色溶液先进行排除Fe3+,注意氯水具有酸性,强氧化性,根据实验现象和已知离子进行判断,应该存在的离子是Br-、CO32 、再根据溶液遵守电荷守恒推知有Na+。此题重要的是电荷守恒的应用和离子反应的应用。
16.(2018·河西模拟)下列各组离子能大量共存,且当加入试剂后反应的离子方程式书写正确的是(  )
选项 离子组 加入试剂 发生反应的离子方程式
A Fe3+、I-、Cl- NaOH溶液 Fe3+ + 3OH- =Fe(OH)3↓
B K+、ClO-、SO42- 盐酸 H++ClO- =HClO
C K+、OH-、Cl- 过量SO2 SO2+ OH-=HSO3-
D H+、Fe2+、 SO42- Ba(NO3)2溶液 SO42-+ Ba2+ =BaSO4↓
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【知识点】离子反应发生的条件
【解析】【解答】A.因为Fe3+具有强氧化性,I-具有强还原性,两者不能共存,发生氧化还原反应2Fe3++ 2I-= 2Fe2++ I2,所以加NaOH溶液后,不会发生Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓,故A不符合题意;
B.因为 H++ClO- HClO为可逆反应,故B不符合题意;
C.过量SO2与OH-反应的方程式为:SO2+OH-=HSO3-故C符合题意;
D.因为H+、Fe2+、SO42-加入Ba(NO3)2溶液后发生反应为:4H++3Fe2++SO42-+NO3-+Ba2+=3Fe3++ BaSO4↓+NO +2H2O,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】离子方程式正误判断可以依据电荷守恒进行判断,对于过量和少量问题的离子反应判断方法,根据反应物是否和产物发生反应进行判断。
17.(2018·辽宁模拟)解释下列事实的方程式正确的是(  )
A.纯碱溶液显碱性:CO32-+2H2O H2CO3+2OH-
B.用稀硝酸清洗试管内壁附着的银:Ag+2H++NO3-=Ag++NO2↑+H2O
C.向煤中加入石灰石可减少煤燃烧时SO2的排放:CaCO3+O2+SO2= CO2+CaSO4
D.碳酸氢钠溶液与过量澄清石灰水混合出现白色沉淀:HCO3-+Ca2++OH-=CaCO3↓+H2O
【答案】D
【知识点】离子反应发生的条件;离子共存
【解析】【解答】A. 纯碱溶液显碱性:CO32-+H2O HCO3-+OH-,故A错;
B. 用稀硝酸清洗试管内壁附着的银:3Ag+4H++NO3-=3Ag++NO↑+2H2O,故B错;
C. 向煤中加入石灰石可减少煤燃烧时SO2的排放: ,所以C选项是不符合题意的;
D.溶液与过量澄清石灰水混合出现白色沉淀,符合题意的离子方程式为HCO3-+Ca2++OH-=CaCO3↓+H2O,故D符合题意;所以D选项是符合题意的。
故答案为:D
【分析】
A、纯碱溶液显碱性是由于CO32-的水解;
B、用稀硝酸清洗试管内壁附着的银:发生氧化还原反应;
C、SO2表现还原性;
D、要注意量的问题,用定1法书写离子方程式。
18.(2018·安徽模拟)常温下,向100mL0.1mol/LNH4Cl溶液中,逐滴滴加0.1mol/L NaOH溶液。NH4+和NH3·H2O的变化趋势如图所示(不考虑NH3的逸出)。下列说法正确的是(  )
A.M点溶液中水的电离程度比原溶液大
B.在M点时,n(H+)-n(OH-)=(0.005-a)mol
C.随着NaOH溶液的滴加, 不断增大
D.当n(NaOH)=0.01mol时,c(NH3·H2O)>c(Na+)>c(OH-)
【答案】B
【知识点】电解质在水溶液中的电离;离子反应发生的条件
【解析】【解答】解:A. NH4+水解促进水的电离, M点溶液中c(NH4+)减小,对水的电离促进的减小,所以M点溶液中水的电离程度比原溶液小,A不符合题意;
B. 在M点时,根据电荷守恒,n(NH4+)+ n(H+)+n(Na+)= n( OH- )+n(Cl-),此时n(NH4+)=0.005mol,n(Cl-)=0.01mol,n(Na+)=amol,所以n(H+)-n( OH- )=(0.005-a)mol,B符合题意;
C. NH4++H2O NH3 H2O+H+,Kh= ,随着NaOH溶液的滴加,c( )不断增大,所以 不断减小,C不符合题意;
D. 当n(NaOH)= 0.01mol时,NH4Cl和NaOH恰好完全反应,溶液为等浓度的NaCl和 的混合溶液,由于 发生电离,使c(NH3·H2O)故答案为:B。
【分析】B中利用溶液不带电,根据电荷守恒阳离子所带电荷等于阴离子所带的总电荷。根据图像进行判断。
19.(2018·青浦模拟)下列物质之间进行反应时,可用离子方程式2H+ + CO32- → H2O+CO2 ↑表示的是(  )
A.碳酸钠溶液中加入足量醋酸溶液
B.碳酸钡和稀硝酸反应
C.碳酸氢钠溶液中加入少量稀硫酸
D.在盐酸溶液中滴入少量碳酸钾溶液
【答案】D
【知识点】离子反应发生的条件
【解析】【解答】A.醋酸是弱酸,不能拆写成H+,故A不符合题意;
B.碳酸钡难溶于水,不能拆写成CO32-,故B不符合题意;
C.碳酸氢钠溶液中加入少量稀硫酸,离子方程式是H+ + HCO3- → H2O+CO2 ↑,故C不符合题意;
D.在盐酸溶液中滴入少量碳酸钾溶液,盐酸拆写成H+,碳酸钾拆写成CO32-,故D符合题意。
故答案为:D
【分析】本题考查离子反应的书写。书写后根据以下原则检查。
(1)看:反应条件是否是自由离子间的反应.
非溶液中进行的离子反应不能用离子方程式表示.
(2)看:反应能否发生.
如AgCl+HNO3≠,因AgCl不溶于酸.
(3)看:是否符合反应规律.
(4)看:是否符合离子方程式的书写规则.
可溶性强电解质写成离子符号,难溶物、气体、弱电解质写成分子式.
(5)看:反应物、生成物中有无微溶物.
(6)看:是否达到离子方程式的两守恒即质量守恒,电荷守恒.
(7)看:离子配比数是否正确
20.(2018·奉贤模拟)某溶液含有①NO3-、②HCO3- 、③SO32- 、④CO32- 、⑤SO42-等五种阴离子。向其中加入少量的Na2O2固体后,溶液中的离子浓度基本保持不变的是(忽略溶液体积变化)(  )
A.① B.①⑤
C.①④⑤ D.①③④⑤
【答案】A
【知识点】离子反应发生的条件
【解析】【解答】Na2O2与水反应生成氢氧化钠,溶液呈碱性,HCO3-与OH-反应生成CO32-,则HCO3-离子浓度减小,CO32-离子浓度增大;Na2O2具有强氧化性,将SO32-氧化为SO42-,则SO32-离子浓度减小,SO42-浓度增大;NO3-浓度基本不变,
故答案为:A。
【分析】根据Na2O2与水反应生成氢氧化钠,溶液呈碱性分析;
21.(2018·奉贤模拟)下列各组离子在碱性条件下能大量共存,而在强酸性条件下能发生氧化还原反应的是(  )
A.Mg2+、Na+、SO42-、Cl- B.K+、CO32-、Cl-、NO3-
C.Na+、K+、NO3-、SO32- D.NH4+、Na+、SO42-、NO3-
【答案】C
【知识点】离子反应发生的条件
【解析】【解答】A.在碱性环境中Mg2+会形成沉淀而不能大量存在,不符合题意;
B.在碱性环境中K+、CO32-、Cl-、NO3一可以大量共存,但是在酸性条件下不能发生氧化还原反应,不符合题意;
C.Na+、K+、NO3-、SO32-在碱性条件下能大量共存,而在强酸性条件下NO3-、SO32-能发生氧化还原反应,符合题意;
D.在碱性条件下NH4+会发生离子反应而不能大量存在,不符合题意。
故答案为:C
【分析】本题考查离子共存问题,要注意题干中隐含的条件,在碱性条件下存在OH-,在酸性条件下存在H+;
离子间反应生成气体、沉淀、弱电解质和发生氧化还原反应不能共存。
22.(2018·丰台模拟)已知分解1mol H2O2放出热量98kJ。在含有少量I-的溶液中,H2O2分解机理为:
H2O2 + I- = H2O + IO-慢
H2O2 + IO-= H2O + O2 + I- 快
下列说法正确的是(  )
A.IO-是该反应的催化剂 B.反应的速率与I-浓度有关
C.ν(H2O2) =ν(H2O) =ν(O2) D.反应活化能等于98kJ/mol
【答案】B
【知识点】离子反应发生的条件
【解析】【解答】A.IO-在第一步反应中生成,在第二步反应中消耗,是反应过程中的中间生成物,根据催化剂的定义可知其并不是催化剂,故A项不符合题意;
B.I-是反应的催化剂,但I-参与第一步反应是慢反应,因此第一步为控速步骤,反应物I-的浓度影响反应速率,故B符合题意;
C.由于水是纯液体,不能用来表示反应速率,且根据总反应的计量关系, ν(H2O2) =ν(H2O) =ν(O2),故D项不符合题意。
D.反应的活化能是指反应物从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量,与焓变无关,故D项不符合题意;
故答案为:B。
【分析】根据H2O2分解机理分析,反应由第一步慢反应决定。
A、催化剂是反应前后性质和用量不变的物质。
23.(2018·东城模拟)下列有关水处理的离子方程式错误的是(  )
A.沉淀法:加入Na2S处理含Hg2+废水,Hg2++ S2- =HgS
B.中和法:加入生石灰处理酸性废水,H++ OH- =H2O
C.氧化法:加入次氯酸处理氨氮废水,2NH4++3HClO =N2↑+3H2O+5 H++ 3Cl-
D.混凝法:加入明矾[K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O]使水中的悬浮颗粒发生凝聚,Al3++3H2O =Al(OH)3+3H+
【答案】B
【知识点】离子反应发生的条件;离子共存
【解析】【解答】A.用Na2S处理含Hg2+的废水是利用Hg2+与S2-生成沉淀HgS的原理,其离子方程式为Hg2++ S2- =HgS,故A项不符合题意;
B.生石灰为CaO,不能拆成离子形式,加入到酸性的废水中发生反应的离子方程式应该是CaO+2H+=Ca2++H2O,故B项符合题意;
C.次氯酸具有强氧化性,氨气具有还原性可以被次氯酸氧化 2NH4++3HClO =N2↑+3H2O+5H++ 3Cl-,离子、电荷、原子均守恒,故C项不符合题意;
D. 明矾做混凝剂是利用Al3+水解生成的Al(OH)3胶体的吸附性使悬浮颗粒发生聚沉,其离子方程式为Al3++3H2O =Al(OH)3(胶体)+3H+,故D项不符合题意。
故答案为:B
【分析】本题考查离子反应方程式的应用。正确写出化学反应方程式,是书写离子方程式的前提和保证,化学方程式写错,其离子方程式也就不言而喻了。“拆”是关键。难溶物质[BaSO4、CaCO3、CaSO3、AgCl、Mg(OH)2、Al(OH)3、Fe(OH)3、Cu(OH)2、CuO、MnO2]、弱酸(CH3COOH、HClO、H2SO3、H3PO4、H2S、HF)、弱碱(NH3·H2O)氧化物(Na2O、CaO、Na2O3)、挥发性气体(CO2、SO2、NO、NO2)等物质,在书写离子方程式时都不能拆写,必须写化学式。
24.(2018·房山模拟)Cl2是一种重要的工业原料,液氯储存区贴有的说明卡如下:
包装 钢瓶
储运要求 远离金属粉末、氨、烃类、醇类物质;设置氯气检测仪
泄漏处理 NaOH、NaHSO3溶液吸收
下列解释事实的方程式错误的是(  )
A.电解饱和食盐水制取Cl2:2Cl- +2H2O 2OH-+ H2↑+Cl2↑
B.氯气用于自来水消毒:Cl2 + H2O 2H+ + Cl-+ ClO-
C.浓氨水检验泄露的氯气,产生白烟:8NH3 + 3Cl2 = 6 NH4Cl + N2
D.氯气“泄漏处理”中NaHSO3溶液的作用:HSO3-+ Cl2 + H2O = SO42-+ 3H+ + 2Cl-
【答案】B
【知识点】离子反应发生的条件
【解析】【解答】A. 电解饱和食盐水制取Cl2,反应的离子方程式为:2Cl- +2H2O 2OH-+ H2↑+Cl2↑,选项A不符合题意;
B. 氯气用于自来水消毒,反应的离子方程式为:Cl2 + H2O H+ + Cl-+ HClO,选项B符合题意;
C. 浓氨水检验泄露的氯气,产生白烟,反应的化学方程式为:8NH3 + 3Cl2 = 6 NH4Cl + N2,选项C不符合题意;
D. 氯气“泄漏处理”中NaHSO3溶液的作用,反应的离子方程式为:HSO3-+ Cl2 + H2O = SO42-+ 3H+ + 2Cl-,选项D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】本题考查离子反应方程式的书写。(1)看:反应条件是否是自由离子间的反应.
非溶液中进行的离子反应不能用离子方程式表示.
(2)看:反应能否发生.
如AgCl+HNO3≠,因AgCl不溶于酸.
(3)看:是否符合反应规律.
(4)看:是否符合离子方程式的书写规则.
可溶性强电解质写成离子符号,难溶物、气体、弱电解质写成分子式.
(5)看:反应物、生成物中有无微溶物.
(6)看:是否达到离子方程式的两守恒即质量守恒,电荷守恒.
(7)看:离子配比数是否正确
25.(2018·青浦模拟)下列反应的离子方程式书写正确的是(  )
A.Na2CO3 溶液中滴入少量盐酸:CO32-+2H+→CO2↑+H2O
B.铁粉与稀 H2SO4反应:2Fe+6H+→2Fe3++3H2↑
C.Cu(OH)2与稀 H2SO4反应:OH-+H+→ H2O
D.氯气与氢氧化钠溶液反应 Cl2+2OH →ClO +Cl +H2O
【答案】D
【知识点】离子反应发生的条件
【解析】【解答】A.Na2CO3 溶液中滴入少量盐酸:CO32-+H+=HCO3-,故A不符合题意;
B.铁粉与稀 H2SO4反应: Fe+2H+=Fe2++H2↑ ,故B不符合题意;
C.Cu(OH)2与稀 H2SO4反应:Cu(OH)2+2H+=Cu2+ +2H2O,故C不符合题意;
D.氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水, Cl2+2OH →ClO +Cl +H2O,故D符合题意。
【分析】A、多元弱酸的正根离子与酸反应时分两步进行:第一步 CO32-+H+=HCO3-; 第二步HCO3-+H+=CO2↑+H2O .
D、氯气与氢氧化钠溶液反应为歧化反应,氯气既作氧化剂又作还原剂。氯化钠为还原产物,次氯酸钠为氧化产物。
26.(2018·晋城模拟)下列指定反应的离子方程式正确的是(  )
A.向偏铝酸钠和碳酸钠的混合溶液中滴加少量盐酸:AlO2-+ H++H2O=Al(OH)3 ↓
B.将少量SO2 通入次氯酸钠溶液:ClO-+SO2+H2O=2H++Cl-+SO42-
C.向碘化亚铁溶液中滴加少量稀硝酸:NO3-+3Fe2++4H+=3Fe3++ NO↑+2H2O
D.向氯化铝溶液中滴加硫化钠溶液:3S2-+2Al3+=Al2S3↓
【答案】A
【知识点】离子反应发生的条件
【解析】【解答】A. 向偏铝酸钠和碳酸钠的混合溶液中滴加少量盐酸,偏铝酸钠优先与盐酸反应,离子方程式为:AlO2-+ H++H2O=Al(OH)3 ↓,故A符合题意;
B. 将少量SO2 通入次氯酸钠溶液中,生成物中的H+会与剩余的ClO-反应生成HClO,故B不符合题意;
C. Fe2+的还原性小于I-,稀硝酸优先氧化I-,故C不符合题意;
D. 向氯化铝溶液中滴加硫化钠溶液,S2-与Al3+在水溶液中发生双水解反应,离子方程式为:3S2-+2Al3++6H2O=3H2S↑+2Al(OH)3↓,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】本题考查离子反应方程式的书写。检查或判断一个离子方程式是否正确,要进行七看:
(1)看:反应条件是否是自由离子间的反应.
非溶液中进行的离子反应不能用离子方程式表示.
(2)看:反应能否发生.
如AgCl+HNO3≠,因AgCl不溶于酸.
(3)看:是否符合反应规律.
(4)看:是否符合离子方程式的书写规则.
可溶性强电解质写成离子符号,难溶物、气体、弱电解质写成分子式.
(5)看:反应物、生成物中有无微溶物.
(6)看:是否达到离子方程式的两守恒即质量守恒,电荷守恒.
(7)看:离子配比数是否正确
27.(2018·晋城模拟)A、B、C、D、E 五种物质中均含有同一种短周期主族元素R, 它们能发生如图所示的转化关系,已知A、B、D、E四种物质均难溶于水,单质R能与NaOH溶液反应生成盐和氢气。
下列说法正确的是(  )
A.反应①中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶1
B.化合物A既能溶于NaOH又能溶于氢氟酸
C.反应④的离子方程式为:2R+2OH-+2H2O=2RO2-+3H2↑
D.化合物C的溶液与反应①产生的气体能够发生化学反应
【答案】B
【知识点】离子反应发生的条件
【解析】【解答】A. 反应①的化学方程式为:SiO2+2C Si+2CO↑,由方程式可知,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2,故A不符合题意;
B. SiO2既能与NaOH溶液反应,又能和氢氟酸反应,故B符合题意;
C. 反应④的离子方程式为Si+2OH-+H2O=SiO32-+2H2↑,故C不符合题意;
D. 反应①产生的气体是CO,Na2SiO3溶液与CO不反应,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】单质R能与NaOH溶液反应生成盐和氢气,常见的是Al或Si,由图中转化关系可知,若R是Al,则C应为NaAlO2,但NaAlO2与过量盐酸反应生成NaCl和AlCl3的混合溶液,不能生成难溶物,所以R是Si,A在高温下能与焦炭和石灰石反应,说明A是SiO2,根据图中转化关系可推知,B为CaSiO3、D为Si、C为Na2SiO3、E为H2SiO3。
二、非选择题
28.(2022·安徽模拟)某工厂废水中含有Zn2+、Cd2+、Al3+、Fe2+、Fe3+、SO42-等离子,可以通过“降温结晶一化学沉淀一溶剂萃取”的方法对金属离子分别进行分离和回收,图1展示了实验开发的金属回收工艺。
回答下列问题:
(1)取200mL废水置于烧杯中,水浴加热至60℃,搅拌的同时按照化学计量数之比加入硫酸铵固体,待其完全溶解后,在低温时搅拌析出铵明矾晶体,其化学式为NH4Al(SO4)2·12H2O,发生反应的化学方程式为   。
(2)降温结晶除掉了废水中大部分铝元素,还需将剩余铝、铁元素去除,故降温结晶、过滤后,向滤液中加入X溶液,将废水中的Fe2+完全氧化为Fe3+,再调节pH为4.9.根据题意可推知X的电子式为   ;滤渣1的主要成分是   (填化学式)。
(3)工业上常采用有机磷酸类萃取剂P2O4来回收硫酸锌。如果没有设计萃取这一步骤,将会产生的影响是   ;滤渣2的主要成分是   (填化学式);已知Al(OH)3在强碱溶液中生成Al(OH)4]-,且滤渣2性质类似Al(OH)3,请写出滤渣2与强碱溶液反应的离子方程式   。
(4)为提高资源利用率,水相经过滤得到的废液可在实验工艺流程中   步骤循环使用。
【答案】(1))Al2(SO4)3 + (NH4)2SO4+ 24H2O2NH4Al(SO4)2·12H2O
(2);Fe(OH)3、Al(OH)3
(3)在用氨水调节 pH 时,Cd2+和 Zn2+会同时沉淀,无法分离;Cd(OH)2;Cd(OH)2 + 2OH- = [Cd(OH)4]2-
(4)降温结晶
【知识点】离子反应发生的条件;物质的分离与提纯;电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】(1)硫酸铝、硫酸铵反应生成铵明矾的化学方程式为 Al2(SO4)3 + (NH4)2SO4+ 24H2O2NH4Al(SO4)2·12H2O ;
(2)X溶液的作用是将亚铁离子氧化为铁离子,为了不引入新杂质,X应为过氧化氢溶液,过氧化氢为共价化合物,其电子式为;根据上述分析可知,滤渣1的成分是Fe(OH)3和 Al(OH)3;
(3)加入氨水, Zn2+也会生成沉淀,先用萃取剂将Zn2+可防止 Cd2+和 Zn2+同时沉淀,因此如果没有设计萃取这一步骤,将会产生的影响是在用氨水调节 pH 时,Cd2+和 Zn2+会同时沉淀,无法分离;根据分析可知,滤渣2的成分为Cd(OH)2;Cd(OH)2性质类似Al(OH)3, 则Cd(OH)2能与强碱溶液发生反应Cd(OH)2 + 2OH- = [Cd(OH)4]2- ;
(4)水相经过滤得到的废液中主要含有硫酸根离子,可返回到降温结晶步骤循环使用。
【分析】废水过滤除去不溶性杂质,加入硫酸铵降温结晶生成铵明矾,过滤分离出铵明矾,向所得滤液中加入X溶液和氨水,X溶液的作用是将亚铁离子氧化为铁离子,加入氨水之后,铁离子和铝离子生成沉淀,过滤除去,则滤渣1为氢氧化铁和氢氧化铝, 过滤后萃取分离出锌元素,得到水相后加氨水生成Cd(OH)2沉淀得到滤渣2。
29.(2019·奉贤模拟)我国自主研制的C919大型客机的机身大量采用第三代铝锂合金减重并提高刚度。某铝锂合金成分(质量百分比)如下(Bal指剩余的百分含量):
成分 Si Fe Cu Mn Mg Zn Ti Li Al
含量 0.08 0.1 2.9~3.5 0.5 0.25~0.8 0.25 0.1 0.8~1.1 Bal
为了使合金具有高耐腐性能,通常先用酸腐蚀除去铝锂合金表面的氧化层,再进行氧化处理,并进行适当封闭,以提高合金表面耐腐蚀性能。仔细阅读上述信息,回答下列问题:
(1)铝锂合金可用于制造飞机,铝锂合金材料的主要特点是   。
(2)铝元素原子核外有   种不同运动状态的电子,最外层电子排布式为   。
(3)碱腐蚀工艺采用40~60g/L的NaOH溶液,在40~55℃下处理0.5~2min时间。写出碱腐蚀主要反应的化学方程式   (写一个即可)。
(4)镁与铝也是构成轻合金的两种常见金属,请从原子结构角度分析比较它们金属性的强弱   
(5)向镁铝合金滴入盐酸至恰好全部溶解,再逐渐滴入氢氧化钠溶液至过量,在滴氢氧化钠过程中观察到的现象有:   ;写出其现象中的一个离子方程式   。
【答案】(1)轻、坚固(或硬)
(2)13;3s23p1
(3)2NaOH+Al2O3 = 2NaAlO2+H2O
(4)镁与铝元素原子电子层数相同,镁原子核电荷数少、半径大、更易失去电子,所以镁的金属性强于铝
(5)先产生白色沉淀,后沉淀部分溶解; , 或 (任写一个)
【知识点】原子核外电子排布;离子反应发生的条件
【解析】【解答】(1)第三代铝锂合金减重并提高刚度,其特点是轻、坚固(或硬),
故答案为:轻、坚固(或硬);(2)Al为13号元素,核外电子数等于质子数,为13,所以有13种不同运动状态的电子,最外层为M层,有三个电子,其电子排布式为3s23p1,
故答案为:13;3s23p1;(3)碱可溶解氧化铝,其化学方程式为:2NaOH+Al2O3 = 2NaAlO2+H2O,故答案为:2NaOH+Al2O3 = 2NaAlO2+H2O;(4)铝与镁均处于第三周期,镁元素镁原子核电荷数少、半径大、更易失去电子,所以镁的金属性强于铝,
故答案为:镁与铝元素原子电子层数相同,镁原子核电荷数少、半径大、更易失去电子,所以镁的金属性强于铝;(5)向镁铝合金滴入盐酸至恰好全部溶解,生成氯化铝和氯化镁,滴加氢氧化钠时,均生成氢氧化物而沉淀下来,相应的离子方程式为: 和 ,继续滴加氢氧化钠后,因氢氧化铝会与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠与水,其离子方程式为: ,而氢氧化镁不反应,所以沉淀部分溶解,
故答案为:先产生白色沉淀,后沉淀部分溶解; , 或 (任写一个)。
【分析】
(1)根据已知信息进行判断,或者根据合金的特点进行判断,合金的熔点低,硬度大。
(2)每种电子都有一种运动状态,根据铝的核外电子排布进行判断。
(3)根据原子守恒和产物进行书写方程式。
(4)金属性的强弱和失电子能力有关,根据原子中相互作用来进行判断失电子能力。
(5)氢氧化铝是两性物质,可以和酸和碱能发生反应。
30.(2019·奉贤模拟)醋酸亚铬[(CH3COO)2Cr H2O]为砖红色晶体,难溶于冷水,易溶于酸,在气体分析中用作氧气吸收剂。一般制备方法是先在封闭体系中利用金属锌作还原剂,将三价铬(溶液呈绿色)还原为二价铬(溶液呈亮蓝色);二价铬再与醋酸钠溶液作用即可制得醋酸亚铬。实验装置如下,请回答以下问题:
(1)实验中所用蒸馏水均需经煮沸后迅速冷却,目的是   ,仪器a的名称是   。
(2)将过量的锌和氧化铬固体置于c中,加入少量蒸馏水,按图连接好,打开K1、K2,关闭K3。此时观察到c中溶液由绿色逐渐变为亮蓝色,该反应的离子方程式为   ;过量锌的作用是   。
(3)打开K3,关闭K1、K2,观察到现象为   、d中出现砖红色沉淀,为得到纯净的砖红色晶体,需采取的操作是   、   、洗涤、干燥。
(4)装置d可能存在的缺点为   。
【答案】(1)除去水中的溶解氧,避免氧化二价铬;分液漏斗
(2)2Cr3++Zn=Zn2++2Cr2+;过量锌将CrCl3全部还原成CrCl2;同时锌与盐酸反应产生的H2可排尽装置中空气防氧化,打开K3后继续产生的H2增大c中压强,可将CrCl2溶液压入装置3中反应
(3)c中亮蓝色溶液流入d;冷却(结晶);过滤
(4)d装置为敞开系统,醋酸亚铬晶体易接触空气被氧化,使产品不纯
【知识点】离子反应发生的条件;实验装置综合
【解析】【解答】(1)由于醋酸亚铬易被氧化,所以需要尽可能避免与氧气接触,因此实验中所用蒸馏水均需煮沸后迅速冷却,目的是去除水中溶解氧;根据仪器构造可知仪器a是分液(或滴液)漏斗,故答案为:除去水中的溶解氧,避免氧化二价铬;分液漏斗;
(2)①c中溶液由绿色逐渐变为亮蓝色,说明Cr3+被锌还原为Cr2+,反应的离子方程式为Zn+2Cr3+=Zn2++2Cr2+;过量锌将CrCl3全部还原成CrCl2;同时锌与盐酸反应产生的H2可排尽装置中空气防氧化,打开K3后继续产生的H2增大c中压强,可将CrCl2溶液压入装置3中反应,故答案为:Zn+2Cr3+=Zn2++2Cr2+;过量锌将CrCl3全部还原成CrCl2;同时锌与盐酸反应产生的H2可排尽装置中空气防氧化,打开K3后继续产生的H2增大c中压强,可将CrCl2溶液压入装置3中反应;
(3)打开K3,关闭K1和K2,由于锌继续与盐酸反应生成氢气,导致c中压强增大,所以c中亮蓝色溶液能流入d装置,与醋酸钠反应;根据题干信息可知醋酸亚铬难溶于冷水,所以为使沉淀充分析出并分离,需要采取的操作是(冰浴)冷却、过滤、洗涤、干燥,故答案为:c中亮蓝色溶液流入d;冷却(结晶);过滤;
(4)由于d装置是敞开体系,因此装置的缺点是可能使醋酸亚铬与空气接触被氧化而使产品不纯,故答案为:d装置为敞开系统,醋酸亚铬晶体易接触空气被氧化,使产品不纯。
【分析】
(1)针对反应物和生成物的特点进行判断实验中每步操作的目的。
(2)根据题目中的颜色信息进行判断反应物和生成物,再根据电子守恒进行判断反应物和生成物,然后利用原子,电荷电子守恒进行书写方程式。对于过量问题可根据反应物的性质进行判断。
(3)对于实验现象,一般考查看到的,根据反应物和生成物中现象进行判断,此题利用压强差进行隔绝反应。对于实验操作可以根据后面的两个操作进行判断。
(4)其装置的特点根据实验产物的性质进行判断。
31.(2018·辽宁模拟)醋酸亚铬,通常以二水盐[Cr(CH3COO)2]2·2H2O的形式存在,是深红色晶体,潮湿时易被氧化。不溶于冷水,微溶于乙醇。醋酸亚铬的一种实验室制备装置和实验步骤如下:
易被氧化。不W 于冷水,微游于乙M。
①连接装置,检查装置气密性,加入药品
②………………………….,A中反应液变浅蓝色后,停止滴入盐酸,向C中通入N2
③打开a,关闭b,保持通入N2,再次滴入盐酸
④待C中有大量红色晶体析出,停止滴入盐酸
⑤取C中物质,抽滤,依次用水、乙醇洗涤沉淀,干燥,称重
回答下列问题:
(1)装置A的名称为   ,导管c的作用是   。
(2)补充步骤②中的实验操作   。
(3)步骤②中Zn与K2Cr2O7反应的离子方程式为   。
(4)步骤③中出现的现象是   ,保持通入N2的目的是   。
(5)洗涤时依次用水、乙醇,目的依次为   。
(6)铬离子会污染水,常温下处理上述实验中多余Cr2+时,可向溶液中通入足量的   (填物质名称或化学式)再加入碱调节pH为6,此时溶液中残留的Cr3+浓度为   mol/L。已知:Ksp[Cr(OH)3] =6.3×10-31
【答案】(1)三颈烧瓶;使滴液漏斗中液体上下气压相同,滴液漏斗中盐酸能顺利滴下
(2)关闭a,打开b,打开分液漏斗的活塞(关闭a,打开b,滴入盐酸 )
(3)4Zn + Cr2O72- + 14H+=2Cr2+ + 4Zn2+ + 7H2O
(4)A中液体沿导管进入到C中,C中出现红色晶体;防止C中生成的晶体被氧化;洗去晶体表面吸附的杂质
(5)洗去晶体表面的水,防止潮湿状态晶体被氧化
(6)空气;
【知识点】氧化还原反应;离子反应发生的条件
【解析】【解答】(1)由图知装置A的名称为三颈烧瓶,导管c的作用是使滴液漏斗中液体上下气压相同,滴液漏斗中盐酸能顺利滴下。
故答案为:三颈烧瓶 使滴液漏斗中液体上下气压相同,滴液漏斗中盐酸能顺利滴下。(2)补充步骤②中的实验操作是关闭a,打开b,打开分液漏斗的活塞(关闭a,打开b,滴入盐酸,(3)步骤②中Zn与K2Cr2O7反应的离子方程式为4Zn + Cr2O72- + 14H+=2Cr2+ + 4Zn2+ + 7H2O(4)③打开a,关闭b,保持通入N2,再次滴入盐酸,会是A中的液体被压入锥形瓶C中,使乙酸钠与K2Cr2O4反应,生成红色晶体[Cr(CH3COO)2]2·2H2O,继续通入N2,防止C中生成的晶体被氧化。
故答案为:C中出现红色晶体 防止C中生成的晶体被氧化。(5)为了洗去晶体表面吸附的杂质先用水洗,因为潮湿状态晶体易被氧化所以用乙醇洗去晶体表面的水,防止晶体被氧化。
故答案为:洗去晶体表面吸附的杂质 洗去晶体表面的水,防止潮湿状态晶体被氧化。(6)铬离子会污染水,常温下处理上述实验中多余Cr2+时,可向溶液中通入足量的氧气或空气,使Cr2+氧化成Cr3+,再加入碱调节pH为6,此时溶液中残留的Cr3+浓度为Cr(OH)3= Cr3++3HO-,所以Ksp[Cr(OH)3]=c(Cr3+).c(HO-)3=6.3×10-31. pH=6知c(HO-)=10-8所以c(Cr3+)= mol/L。
故答案为:空气
【分析】本题考查醋酸亚铬的实验室制备。根据题给的实验步骤解答。
32.(2018·太原模拟)碘化钾是一种无色晶体。易溶于水。实验室制备KI晶体的步骤如下:
I.在如图所示的三颈烧瓶中加入127g研细的单质I2 和195g30% KOH溶液,搅拌(已知:I2与KOH反应产物之一是KIO3);
II.碘完全反应后,打开分液漏斗中的活塞、弹簧夹,向装置C中通入足量的H2S;
III.反应结束后,向装置C中加入稀H2SO4酸化,水浴加热;
IV.冷却,过滤得KI粗溶液。
(1)检查装置A气密性的方法是   ,步骤I控制KOH溶液过量的目的是   。
(2)装置B的作用是   ,装置D中盛放的溶液是    。
(3)写出装置C中H2S和KIO3反应的离子方程式:     。
(4)步骤III中水浴加热的目的是除去    (填化学式)。
(5)由步骤IV所得的KI粗溶液(含SO42-)制备KI晶体的实验方案:边搅拌边向溶液中加入足量的    (填化学式,下同),充分搅拌、过滤、洗涤并检验后,将滤液和洗涤液合并,加入HI溶液调至弱酸性,在不断搅拌下蒸发至较多固体析出,停止加热,用余热蒸干,得到KI晶体。在测定产品中KI含量时,测得其含量为101.5%,其原因可能是产品中含有   。
【答案】(1)分液漏斗注入水后,关闭弹簧夹,打开分液漏斗活塞使液体流下,一段时间后液体不能顺利流下,说明气密性良好;确保碘充分反应
(2)除去H2S气体中的HCl;氢氧化钠溶液
(3)IO3-+3H2S=3S↓+I-+3H2O
(4)H2S
(5)BaCO3;I2(或KI3)
【知识点】氧化还原反应;离子反应发生的条件
【解析】【解答】(1)检查A装置的气密性方法为:分液漏斗注入水后,关闭弹簧夹,打开分液漏斗活塞使液体流下,一段时间后液体不能顺利流下,说明气密性良好;KOH溶液过量可保证I2单质充分反应,提高产率,故答案为:确保碘充分反应。(2)盐酸易挥发,饱和NaHS溶液可以吸收HCl气体并同时生成H2S气体,故B的作用是除去H2S气体中的HCl;H2S气体有毒污染环境,故D中盛放的是NaOH溶液,除去过量的H2S气体。(3) H2S具有还原性,KIO3具有氧化性,两者发生氧化还原反应,IO3-被还原为I-,离子方程式为:IO3-+3H2S=3S↓+I-+3H2O。(4) 步骤III的溶液中含有溶于水的H2S,水浴加热可以将H2S赶出,减少杂质,故答案为:步骤III中水浴加热的目的是除去H2S。(5)KI中含有K2SO4,可以加入不溶于水的BaCO3固体将SO42-转化为BaSO4沉淀和K2CO3,然后加入足量HI再将CO32-除去,故答案为BaCO3;测定产品中KI含量时,KI的含量偏高,可能是加热过程中,部分I-被氧化为I2单质,或因为I2+KI=KI3,I2单质或KI3混在产品中,导致碘元素含量增大,从而KI的含量偏高,故答案为I2(或KI3)。
【分析】实验室制备KI晶体,步骤为:在装置A中三颈烧瓶中加入127g研细的单质I2 和195g30% KOH溶液,搅拌,碘完全反应后,打开分液漏斗中的活塞、弹簧夹,向装置C中通入足量的H2S;装置B饱和NaHS溶液可以吸收HCl气体并同时生成H2S气;装置D中盛放的是NaOH溶液,除去过量的H2S气体;反应结束后,向装置C中加入稀H2SO4酸化,水浴加热;冷却,过滤得KI粗溶液。
33.(2018·丰台模拟)亚氯酸钠(NaClO2)是一种重要的杀菌消毒剂,同时也是对烟气进行脱硫、脱硝的吸收剂。
Ⅰ.以氯酸钠(NaClO3)为原料制备NaClO2粗品的工艺流程如下图所示:
已知:
i.纯ClO2易分解爆炸,空气中ClO2的体积分数在10%以下比较安全;
ii.NaClO2在碱性溶液中稳定存在,在酸性溶液中迅速分解;
iii.NaClO2饱和溶液在温度低于38℃时析出NaClO2 3H2O,等于或高于38℃时析出NaClO2晶体,高于60℃时分解成NaClO3和NaCl。
(1)试剂A应选择   。(填字母)
a.SO2
b.浓硝酸
c.KMnO4
(2)反应②的离子方程式为   。
(3)已知压强越大,物质的沸点越高。反应②结束后采用“减压蒸发”操作的原因是   。
(4)下列关于上述流程的说法中,合理的是   。(填字母)
a.反应①进行过程中应持续鼓入空气
b.反应①后得到的母液中,溶质的主要成分是NaCl
c.反应②中NaOH溶液应过量
d.冷却结晶时温度选择38℃,过滤后进行温水洗涤,然后在低于60℃下进行干燥,得到粗产品NaClO2
(5)Ⅱ.采用NaClO2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝。
在鼓泡反应器中通入含有SO2和NO的烟气,反应温度为323 K,NaClO2溶液浓度为5×10 3mol/L。反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如下表:
离子 SO42 SO32 NO3 NO2 Cl
c /(mol/L) 8.35×10 4 6.87×10 6 1.5×10 4 1.2×10 5 3.4×10 3
①写出NaClO2溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式   。
②由实验结果可知,脱硫反应速率   (填“大于”或“小于”)脱硝反应速率。除SO2和NO在烟气中的初始浓度不同外,还可能存在的原因是   。(答出两条即可)
【答案】(1)a
(2)2OH + 2ClO2 + H2O2 = 2ClO2 + O2 + 2H2O
(3)减压可以使物质沸点降低,实验较低温度下进行蒸发,可避免NaClO2因温度高而发生分解
(4)acd
(5)4OH +3ClO2 + 4NO = 4NO3 + 3Cl + 2H2O;大于;SO2比NO溶解度更大;在此条件下SO2还原性更强;脱硝反应活化能更大
【知识点】氧化还原反应;离子反应发生的条件
【解析】【解答】(1)根据分析可以知道试剂A为SO2,故选a,因此,本题正确答案是:a。 (2)反②中ClO2被双氧水还原成ClO2 ,反应的离子方程式为2OH +2ClO2+H2O2 =2ClO2 +O2+2H2O , 因此,本题正确答案是: 2OH + 2ClO2 + H2O2 = 2ClO2 + O2 + 2H2O (3)含水的NaClO2受热易分解,所以亚氯酸钠溶液中获得晶体,温度不能太高,所以反应②结束后采用“减压蒸发”操作,在较低温度蒸发浓缩,可防止温度过高.NaClO2分解。因此,本题正确答案是:在较低温度蒸发浓缩,可防止温度过高.NaClO2分解。(4)根据信息纯ClO2易分解爆炸,空气中ClO2的体积分数在10 以下比较安全,所以要持续通过量的空气, NaClO2在碱性溶液中稳定存在,在酸性溶液中迅速分解,所以反应②中碱要过量,因为试剂A为二氧化硫, NaClO3被还原成ClO2,所以反应①后得到的母液中,溶质的主要成分是, Na2SO4。故选acd,因此,本题正确答案是:acd。(5) ①亚氯酸钠具有氧化性,且NaClO2溶液呈碱性,则NaClO2溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式 ;因此,本题正确答案是: 。
②由实验结果可以知道,在相同时间内硫酸根离子的浓度增加的多,因此脱硫反应速率大于脱硝反应速率.原因是除了SO2和NO在烟气中的初始浓度不同,还可能是NO溶解度较低或脱硝反应活化能较高, 因此,本题正确答案是:大于;NO溶解度较低或脱硝反应活化能较高。
【分析】本题考查以氯酸钠(NaClO3)为原料制备NaClO2粗品的工艺流程,实验原理为:NaClO3和浓H2SO4在反应器①中发生还原反应生成ClO2和Na2SO4,试剂A可以用二氧化硫, ClO2在反应器②中与双氧水、氢氧化钠反应生成亚氯酸钠,再得到其晶体。
34.(2018·房山模拟)某学习小组探究铁和硝酸银溶液的反应,实验过程如下:
实验序号 实验操作 实验现象
I 将一束光亮洁净的铁丝伸入到0.1mol/L 的AgNO3溶液中 铁丝表面有银白色固体析出,溶液逐渐变为浅绿色
II 取少量实验I中上层清液,滴入K3[Fe(CN) 6]溶液 有蓝色沉淀生成
(1)根据上述实验现象,甲同学认为有Fe2+生成,铁和硝酸银溶液的反应的离子方程式是   。
(2)乙同学认为实验中可能生成Fe3+,设计并完成如下实验
实验序号 实验操作 实验现象
III 取少量实验I中上层清液,滴入少量KSCN溶液,振荡 产生白色沉淀,溶液局部变红,振荡后红色消失,沉淀量增加
查阅资料:Ag+与SCN-生成白色沉淀AgSCN
乙同学判断有Fe3+,理由是    。
(3)乙同学继续探究红色褪去的原因,设计并完成如下实验
实验序号 实验操作 实验现象
IV 取少量实验I中上层清液,滴加几滴稀盐酸 有白色沉淀生成
V 取1mL Fe(NO3)3溶液,滴加2滴等浓度的KSCN溶液,振荡,再滴加少量AgNO3溶液 溶液变红;振荡溶液颜色无变化,滴加AgNO3后溶液红色褪去,产生白色沉淀.
① 实验IV的目的是   ;
② 用平衡移动原理解释,实验V中溶液红色褪去的原因   。
(4)丙认为溶液中Fe3+是Fe2+被Ag+氧化所致。按下图连接装置并进行实验,一段时间后取出左侧烧杯溶液加入KSCN溶液,溶液变红
①其中X溶液是   ;
②由实验得出Ag+和Fe2+反应的离子方程式是   ;
③ 丙同学的实验设计及结论是否合理,请说明理由   。
【答案】(1)2Ag++Fe= Fe2++2Ag
(2)溶液局部变红
(3)证明实验I上层清液中存在Ag+;Fe3++3SCN- Fe(SCN)3,加入硝酸银后,Ag+与SCN-生成白色沉淀AgSCN,SCN-浓度降低促使平衡逆向移动红色褪去。
(4)Fe(NO3)2 ( aq);Ag++Fe2+=Ag+Fe3+;不合理,有可能空气中的氧气将Fe2+氧化为Fe3+
【知识点】化学平衡移动原理;离子反应发生的条件;原电池工作原理及应用
【解析】【解答】(1)铁和硝酸银溶液的反应生成硝酸亚铁和银,反应的离子方程式是2Ag++Fe= Fe2++2Ag;(2)取少量实验I中上层清液,滴入少量KSCN溶液,振荡,溶液局部变红,故此乙同学判断有Fe3+;(3)① 实验IV的目的是证明实验I上层清液中存在Ag+;②Fe3++3SCN- Fe(SCN)3,加入硝酸银后,Ag+与SCN-生成白色沉淀AgSCN,SCN-浓度降低促使平衡逆向移动红色褪去;(4)①溶液中Fe3+是Fe2+被Ag+氧化所致,右边溶液含有银离子,左边溶液应该含有亚铁离子,故X溶液是Fe(NO3)2溶液;②由实验得出Ag+和Fe2+反应生成Fe3+和Ag,反应的离子方程式是Ag++Fe2+=Ag+Fe3+;③有可能空气中的氧气将Fe2+氧化为Fe3+,故丙同学的实验设计及结论不合理。
【分析】本题探究探究铁和硝酸银溶液的反应。(1)注意产物是亚铁离子;(2)Fe3+的检验:滴入少量KSCN,溶液变红;(3)根据平衡移动分析;(4)根据发生氧化还原反应分析;
35.(2018·韶关模拟)钼酸钠晶体(Na2MoO4·2H2O)是一种金属腐蚀抑制剂。工业上利用钼精矿(主要成分是不溶于水的MoS2)制备钼酸钠的两种途径如图所示:
(1)途径I碱浸时发生反应的化学反应方程式为   。
(2)途径II氧化时还有Na2SO4生成,则反应的离子方程式为   。
(3)已知途径I的钼酸钠溶液中c(MoO42-)=0.40 mol/L,c(CO32-)=0.10mol/L。由钼酸钠溶液制备钼酸钠晶体时,需加入Ba(OH)2固体以除去CO32-。当BaMoO4开始沉淀时,CO32-的去除率是   [已知Ksp(BaCO3)=1×10-9、Ksp(BaMoO4)=4.0×10-8,忽略溶液的体积变化]。
(4)分析纯的钼酸钠常用钼酸铵[(NH4)2MoO4]和氢氧化钠反应来制取,若将该反应产生的气体与途径I所产生的气体一起通入水中,得到正盐的化学式是   。
(5)钼酸钠和月桂酰肌氨酸的混合液常作为碳素钢的缓蚀剂。常温下,碳素钢在三种不同介质中的腐蚀速率实验结果如下图:
①当硫酸的浓度大于90%时,碳素钢腐蚀速率几乎为零,原因是   。
②若缓释剂钼酸钠-月桂酸肌氨酸总浓度为300mg·L-1,则缓蚀效果最好时钼酸钠(M=206g/mol) 的物质的量浓度为   (计算结果保留3位有效数字)。
(6)二硫化钼用作电池的正极材料时接受Li+的嵌入,锂和二硫化钼形成的二次电池的总反应为:xLi+nMoS2 Lix(MoS2)n。则电池放电时正极的电极反应是:   。
【答案】(1)MoO3+Na2CO3=Na2MoO4+CO2↑
(2)MoS2+9ClO-+6OH-=MoO42-+9Cl-+2 SO42-+3H2O
(3)90%
(4)(NH4)2CO3和(NH4)2SO3
(5)常温下浓硫酸会使铁钝化;7.28×10-4mol/L
(6)nMoS2+xLi++xe-=Lix(MoS2)n
【知识点】氧化还原反应;离子反应发生的条件
【解析】【解答】(1)根据题给流程图分析途径I碱浸时,MoO3与碳酸钠溶液反应生成二氧化碳和Na2MoO4,发生反应的化学方程式为:MoO3+Na2CO3=Na2MoO4+CO2↑;(2)途径Ⅱ氧化时MoS2与次氯酸钠、氢氧化钠溶液反应生成Na2MoO4和硫酸钠,利用化合价升降法结合原子守恒和电荷守恒配平,发生反应的离子方程式为MoS2+9ClO-+6OH-=MoO42-+9Cl-+3H2O;(3)BaMoO4开始沉淀时,溶液中钡离子的浓度为:c(Ba2+)= =1×10-7mol/L,溶液中碳酸根离子的浓度为:c(SO42-)= =1×10-2mol/L,所以碳酸根离子的去除率为:1 =1-10%=90%;故CO32-的去除率是90%;(4)钼酸铵[(NH4)2MoO4]和氢氧化钠反应生成钼酸钠和氨气,将氨气与途径I所产生的尾气CO2、SO2一起通入水中,得到正盐的化学式是(NH4)2CO3、(NH4)2SO3(5)①浓硫酸具有强氧化性,常温下能使铁钝化。故当硫酸的浓度大于90%时,腐蚀速率几乎为零;②根据图示可知,当钼酸钠、月桂酸肌氨酸浓度相等时,腐蚀速率最小,缓蚀效果最好, 所以钼酸钠的浓度为:150mg L-1,1L溶液中含有的钼酸钠物质的量为: ≈7.28×10-4mol,所以钼酸钠溶液的物质的量浓度为:7.28×10-4mol L-1,故答案为:7.28×10-4mol L-1;(6)根据锂和二硫化钼形成的二次电池的总反应为:xLi+nMoS2 Lix(MoS2)n,可知锂是还原剂,在负极发生氧化反应,负极反应式为:xLi-xe-=xLi+,是氧化剂在正极发生还原反应,据此书写电池放电时的正极反应式:正极反应式为:nMoS2+xLi++xe-=Lix(MoS2)n。
【分析】利用钼精矿(主要成分是MoS2)制备钼酸钠有两种途径:途径Ⅰ是先在空气中灼烧生成MnO3,同时得到对环境有污染的气体SO2,然后再用纯碱溶液溶解MnO3,即可得到钼酸钠溶液,最后结晶得到钼酸钠晶体;途径Ⅱ是直接用NaClO溶液在碱性条件下氧化钼精矿得到钼酸钠溶液,结晶后得到钼酸钠晶体。

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