1、【化学】化学离子反应练习题含答案1一、高中化学离子反应1下列反应,不能用离子方程式:Ca2+OH+HCO3CaCO3+H2O表示的是A碳酸氢钠与足量的氢氧化钙B氢氧化钙与足量的碳酸氢钙C碳酸氢钙与足量的氢氧化钠D氢氧化钠与足量的碳酸氢钙【答案】C【解析】【分析】【详解】A碳酸氢钠与足量的氢氧化钙反应,少量:;故A正确;B向碳酸氢钙中加入氢氧化钙,先和反应生成碳酸根,再结合钙离子生成沉淀: ,故B正确;C碳酸氢钙与足量的氢氧化钠反应,碳酸氢钙少量,钙离子和满足1:2关系:,故C错误;D氢氧化钠与足量的碳酸氢钙反应:,故D正确;答案选C。【点睛】根据物质的少量、足量,分析离子的对应系数关系,若少量
2、,需要各组分呈化学式中的比例关系。2学校化学研究小组对实验室某废液缸里的溶液进行检测分析,提出假设:该溶液中可能含有NH4+、K+、Al3+、HCO3-、Cl-、I-、SO42-等离子中的几种离子。实验探究:取少量该溶液滴加紫色石蕊试液,溶液变红。取100mL该溶液于试管中,滴加足量Ba(NO3)2溶液,加稀硝酸酸化后过滤得到0.3mol白色沉淀甲,向滤液中加入AgNO3溶液未见沉淀产生。另取100mL该溶液,逐渐加入Na2O2粉末,产生的沉淀和气体与所加Na2O2粉末物质的量的关系曲线如图所示。下列说法中不正确的是( )A该溶液中一定不含有I-、HCO3-、Cl-B该溶液中一定含有K+,其物
3、质的量浓度为1molL-1C在溶液中加入0.250.3molNa2O2时,发生反应的化学方程式为2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2、Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2OD该溶液能使紫色石蕊试液变红的唯一原因是NH4+发生水解【答案】D【解析】【分析】滴加紫色石蕊试液,溶液变红,说明溶液显酸性,则溶液中无HCO3-;滴加足量Ba(NO3)2溶液,加稀硝酸酸化后过滤得到0.3mol白色沉淀甲,向滤液中加入AgNO3溶液未见沉淀产生,说明溶液中有SO42-,且n(SO42-)=0.3mol,无Cl-、I-;逐渐加入Na2O2粉末,由图可知,过氧化钠与水反应生成氢氧化钠,氢氧化钠依次
4、与铝离子反应生成氢氧化铝0.1mol,与铵根离子反应生成氨气0.2mol,最后与氢氧化铝反应,含有铝离子,一定不存在碳酸氢根离子。【详解】A.由分析可知,该溶液中一定不含有I-、HCO3-、Cl-,故A正确;B.由分析可知,100mL溶液中有n(SO42-)=0.3mol,n(Al3+)=0.1mol,n(NH4+)=0.2mol,由电荷守恒可知n(K+)=0.1mol,其浓度为1molL-1,故B正确;C.在溶液中加入0.250.3molNa2O2时,过氧化钠会与水发生反应,生成的氢氧化钠会将氢氧化铝溶解,其反应的化学方程式为2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2、Al(OH)3+NaOH
5、=NaAlO2+2H2O,故C正确;D.溶液中存在铵根离子和铝离子,则该溶液能使紫色石蕊试液变红的原因是NH4+、Al3+发生水解,故D错误;综上所述,答案为D。3某溶液中可能含有K+、NH4+、Ba2+、SO42-、I-、Cl-、NO3-中的几种,将此溶液分成两等份。进行如下实验:(AgCl式量为143.5,AgI式量为235)在一份溶液中加入足量NaOH,加热,可收集到标准状态下的气体1.12L;在另一份溶液中加入足量Ba(NO3)2溶液,有白色沉淀产生,过滤得到沉淀2.33g;在的滤液中加入足量AgNO3溶液,又有4.7g沉淀产生。有关该溶液中离子种类(不考虑H+和OH-)的判断正确的是
6、A溶液中至少有2种阳离子B只能确定溶液中NH4+、SO42-是否存在C溶液中最多有4种阴离子D溶液中不可能同时存在K+和NO3-【答案】C【解析】【分析】在一份溶液中加入足量NaOH,加热,可收集到标准状态下的气体1.12L,和过量NaOH溶液加热产生的气体只能是氨气,故一定存在,且物质的量为0.05mol;在另一份溶液中加入足量Ba(NO3)2溶液,有白色沉淀产生,过滤得到沉淀2.33g,故一定存在,一定不含有Ba2+,且物质的量为:=0.01mol;在的滤液中加入足量AgNO3溶液,又有4.7g沉淀产生,此沉淀未说明颜色,若沉淀只有AgCl,则,若沉淀只有AgI,则,若溶液中不含有K+、,
7、根据电荷守恒可知,I与Cl均存在,若溶液中不含有K+,含有时,I与Cl可能均存在,也可能只I-,若溶液中含有K+,不含有时,I与Cl可能均存在,也可能只Cl-,不可能只含有I-。【详解】A依据分析可知,溶液中可能只存在铵根离子,故A错误;B依据分析可知,溶液中一定存在、,还有Cl或I中的一种或2种,故B错误;C依据分析可知,溶液中一定存在,而Cl或I存在1种或2种,也可能存在,故C正确;D由上述分析可知,溶液中可能同时存在K+和,故D错误;故答案为:C。【点睛】离子推断题解法归纳:这些推断题的解法在于掌握离子的特有反应以及离子间的共存情况,在解题之前,应对所提供的离子在溶液中能否大量共存进行分
8、析,做到心中有数,一般来说,离子间能生成沉淀、或气体、或弱电解质,以及能发生氧化还原反应的,就不能在溶液中大量共存。例如,与,与弱酸根阴离子,与弱碱阳离子,与、,、与、,与酸性条件下,与,与、等等,都不能在溶液中共存。 在具体推断过程中,要注意以下几点: (1)把推断离子的肯定与否定存在结合起来考虑; (2)推断过程中,前后的结论不应该矛盾,因此,前面已下结论的离子,在后面的推断过程中可不再重叙,若在分析中发现前后结论有矛盾,则应找出错误原因; (3)在作推断结果时,应该考虑三个方面,即肯定存在的离子,肯定不存在的离子,不能判定存在与否的离子,并且这三个方面的离子应是互相独立的,任何一种离子只
9、能出现一次,不能重复出现,当然有的题目中不一定三种情况都需要回答,但分析问题时都应该考虑到。4某溶液中可能含有下列5种离子中的几种:Na+、NH4+、Mg2+、Al3+、Cl-。为确认该溶液组成进行如下实验:取20.0 mL该溶液,加入32.5 mL 4.00 molL-1 NaOH溶液加热,有白色沉淀产生,无刺激气味气体生成。过滤、洗涤、干燥,得沉淀2.03 g。再将滤液稀释至100mL,测得滤液中c(OH-)=0.2 molL-1;另取20.0 mL该溶液,加入足量的AgNO3溶液,生成白色沉淀14.35 g。关于原溶液组成结论正确的是A一定含有Mg2+、Al3+、Cl-,不含有Na+、N
10、H4+B一定含有Na+、Mg2+、Cl-,不含有NH4+、可能含有Al3+Cc(Mg2+)为1.75 molL-1,c(Na+)为1.50 molL-1Dc(Cl-)为5.00 molL-1,c(Al3+)为1.00 molL-1【答案】A【解析】【分析】【详解】取20.0 mL该溶液,加入32.5 mL 4.00 molL-1 NaOH溶液加热,有白色沉淀产生,可能含有Mg2+、Al3+中至少一种离子;无刺激气味气体生成,说明没有NH4+。过滤、洗涤、干燥,得沉淀2.03 g。n(NaOH)(总)=0.0325 L 4.00 mol/L=0.13mol,再将滤液稀释至100mL,测得滤液中c
11、(OH-)=0.2 molL-1,溶液显碱性,在碱过量时不可能存在Al(OH)3沉淀,所以沉淀2.03 g为Mg(OH)2,n(Mg2+)=2.03 g58g/mol=0.035mol; Mg2+消耗的OH-的物质的量是0.035mol2=0.07mol,剩余的OH-的物质的量是0.1mL0.2mol/l=0.02 mol;0.13mol0.07mol0.02 mol=0.04mol0,说明溶液中含有Al3+,发生反应: Al3+4OH-=AlO2-+2H2O;n(Al3+)=0.01mol;另取20.0 mL该溶液,加入足量的AgNO3溶液,生成白色沉淀14.35 g。含有Cl-,n(Cl-
12、)=14.35 g143.5 g/mol=0.1mol;此时溶液中阳离子带的正电荷总数是:2n(Mg2+)+3n(Al3+)=20.035mol+30.01mol=0.1mol,阴离子带的负电荷总数是1n(Cl-)=10.1mol=0.1mol,正负电荷总数相等。c(Mg2+)=0.035mol0.02L=1.75 mol/L;c(Al3+)=0.01mol0.02L=0.5 mol/L,无NH4+、Na+,故答案选A。5某强酸性溶液 X 中可能含有 Ba2+、A13+、NH4+、Fe2+、Fe3+、CO32-、SO32-、SO42-、C1-、NO2-中的一种或几种,现取 X 溶液进行连续实验
13、,实验过程及产物如下:根据以上信息,下列判断正确的是AX 溶液中一定存在 A13+、NH4 + 、Fe3+、SO42-BX 溶液中可能存在 SO32-、C1-、NO2-C向溶液 J 中加入过量的溶液 E,最终溶液中可能含有两种溶质D沉淀 I 一定是 Al (OH)3【答案】D【解析】【分析】【详解】强酸性溶液中一定不会存在CO32-和SO32-离子,加入过量硝酸钡生成沉淀,则该沉淀为BaSO4沉淀,说明溶液中含有SO42-离子,生成气体A,A连续氧化生成D和E,则A为NO,D为NO2,E为HNO3,说明溶液中含有还原性离子,一定为Fe2+离子,溶液B中加入过量NaOH溶液,生成气体F,则F为N
14、H3,说明溶液中含有NH4+离子,溶液H中通入过量CO2气体,生成沉淀I,则I为Al(OH)3,H为NaAlO2,说明溶液中含有Al3+离子,溶液中含有Fe2+离子,就一定不含NO2-离子,含有SO42-离子就一定不含Ba2+离子,不能确定是否含有的离子Fe3+和Cl-,根据上述分析,溶液中一定含有A13+、NH4+ 、Fe2+、SO42-;一定不存在Ba2+、CO32-、SO32-、NO2-;可能存在Fe3+和Cl-,故A、B错误;溶液H中含有前几步加入的过量的Ba2+、Na+、OH-、NO3-和生成的 AlO2-,通入过量CO2,得到的溶液J中含有Ba2+、Na+、NO3-和HCO3-,加
15、入过量的硝酸(溶液E),最终溶液中有硝酸钠、硝酸钡和过量的硝酸,故C错误;沉淀I 是 Al (OH)3,故D正确;故选D。【点睛】本题的易错点和难点是NO2-离子的判断,要注意NO2-在酸性条件下也具有强氧化性。6能在溶液中大量共存,加入绿矾后仍能大量存在的离子组是AK+、Ba2+、OH-、I-BNa+、Mg2+、Cl-、SO42-CNa+、H+、Cl-、NO3-DCu2+、S2-、Br-、ClO-【答案】B【解析】【分析】离子间如果发生化学反应,则不能大量共存,反之是可以的。绿矾溶于水电离出Fe2和SO42。【详解】A、溶液中的Ba2、OH均不能大量共存;B、离子间可以大量共存;C、酸性溶液
16、中,硝酸根能氧化亚铁离子,不能大量共存;D、ClO能氧化S2以及Fe2,均不能大量共存,答案选B。【点睛】该题是高考中的高频题,属于中等难度的试题,侧重对学生基础知识的训练和检验。有利于培养学生的逻辑推理能力,提高学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力。该题需要明确离子不能大量共存的一般情况,即(1)能发生复分解反应的离子之间;(2)能生成难溶物的离子之间;(3)能发生氧化还原反应的离子之间;(4)能发生络合反应的离子之间(如 Fe3+和 SCN-);解决离子共存问题时还应该注意题目所隐含的条件,题目所隐含的条件一般有:(1)溶液的酸碱性,据此来判断溶液中是否有大量的 H+或OH-;(2)溶液
17、的颜色,如无色时可排除 Cu2+、 Fe2+、Fe3+、MnO4-等有色离子的存在;(3)溶液的具体反应条件,如“氧化还原反应”、“加入铝粉产生氢气”;(4)是“可能”共存,还是“一定”共存等。7某溶液中可能含有 Na、K、NH4、Cu2、SO42、SO32、MnO4、Cl、Br、CO32等离子,且所含离子的物质的量的浓度都相等。往该溶液中加入过量的BaCl2和盐酸的混合溶液,无白色沉淀生成。某同学另取少量原溶液,设计并完成了如下实验:则关于原溶液组成的判断中正确的是:A肯定不存在的离子是 Cu2、SO42、CO32、MnO4,而是否含NH4另需实验验证;B肯定存在的离子是SO32、Br,且N
18、a、K至少有一种存在;C无法确定原溶液中是否存在Cl;D若步骤中Ba(NO3)2和HNO3溶液改用 BaCl2和盐酸的混合溶液,对溶液中离子的判断无影响。【答案】D【解析】【分析】往该溶液中加入过量的BaCl2和盐酸的混合溶液,无白色沉淀生成,则原溶液中无,加足量氯水,无气体,则无,溶液加四氯化碳分液,下层橙色,则有Br-,上层加硝酸钡和稀硝酸有白色沉淀,有,因与Cu2+能够发生相互促进的双水解反应,则原溶液中无Cu2+,因Br-、与能够发生氧化还原反应,因此原溶液中无,溶液中一定含阳离子,且离子浓度都相等,根据电荷守恒,一定含有、Na+、K+,一定不存在Cl-,滤液中加硝酸酸化的硝酸银有白色
19、沉淀,是过程中加氯水时引入的氯离子。【详解】A分析可知肯定不存在的离子是Cu2+、Cl-、,一定含,故A错误;B肯定存在的离子为:、Br,根据溶液电中性可知原溶液中一定含有Na+、K+,故B错误;C根据电荷守恒,一定不存在Cl,故C错误;D加入Ba(NO3)2和HNO3溶液目的是检验硫酸根离子,因之前加入了氯水,氯水具有强氧化性,因此不会对检验硫酸根离子存在干扰,若改用BaCl2和盐酸的混合溶液,对溶液中离子的判断无影响,故D正确;故答案为:D。【点睛】向某溶液中加入盐酸酸化的,溶液中含有、Ag+时,溶液中会生成白色沉淀,同时还需要注意,若溶液中含有时,、会被硝酸氧化而生成,与Ba2+会发生反
20、应而生成白色沉淀,但同时也有气体产生。8硫酸铁溶液水解可以得到一系列具有净水作用的碱式硫酸铁(xFe2O3ySO3zH2O),为测定某碱式硫酸铁的组成,取5.130g样品溶于足量盐酸中,然后加入过量的BaCl2溶液,经过滤、洗涤、干燥得白色固体5.825g,向上述滤液中加入过量的NaOH溶液,经过滤、洗涤、灼烧得到固体1.600g,该样品的化学式为()AFe2O32SO37H2OB4Fe2O310SO325H2OC3Fe2O36SO320H2OD2Fe2O35SO317H2O【答案】D【解析】【分析】【详解】取5.130g碱式硫酸铁(xFe2O3ySO3zH2O),溶于足量盐酸中,则所得的溶液
21、中含Fe3+和SO42。加入过量的BaCl2溶液,经过滤、洗涤、干燥得白色固体5.825g即BaSO4物质的量 =0.025mol,根据S原子的守恒即可知碱式硫酸铁(xFe2O3ySO3zH2O)中“SO3”的物质的量为0.025mol,质量m=nM=0.025mol80g/mol=2.00g;上述滤液中还含有Fe3+,加入过量的NaOH溶液,即得Fe(OH)3沉淀,经过滤、洗涤、灼烧得到固体1.600g即为Fe2O3,由于转化过程中铁元素的守恒,故碱式硫酸铁(xFe2O3ySO3zH2O)中“Fe2O3”的质量即为1.600g,其物质的量=0.01mol。而碱式硫酸铁(xFe2O3ySO3z
22、H2O)的质量共为5.130g,则可知其含有的“H2O”的质量m=5.13g2.00g1.600g=1.53g,物质的量 =0.085mol。 故该样品中x:y:z=0.01mol:0.025mol:0.085mol=2:5:17,故选D。9某溶液中可能含有离子:K+、Na+、Fe2+、Fe3+、SO32-、SO42-,且溶液中各离子的物质的量相等,将此溶液分为两份,一份加高锰酸钾溶液,现象为紫色褪去,另一份加氯化钡溶液,产生了难溶于水的沉淀。下列说法正确的是( )A若溶液中含有硫酸根,则可能含有K+B若溶液中含有亚硫酸根,则一定含有K+C溶液中可能含有Fe3+D溶液中一定含有Fe2+和SO4
23、2-【答案】B【解析】【详解】向溶液中加高锰酸钾溶液,现象为紫色褪去,说明溶液中含有还原性微粒,可能含有Fe2+或;另一份加氯化钡溶液,产生了难溶于水的沉淀,溶液中可能含有或;若溶液中阴离子只有,与Fe2+会发生双水解,因溶液中各离子的物质的量相等以及会与Fe3+反应,因此阳离子为K+、Na+;若溶液中阴离子为,则阳离子为Fe2+(不能含有K+、Na+,否则溶液不能使高锰酸钾褪色);若溶液中阴离子为、,Fe3+、Fe2+与不能共存,故溶液中阴离子不可能同时含有、;综上所述,答案为B。【点睛】本题推断较为复杂,需要对于离子共存相关知识掌握熟练,且需依据电荷守恒进行分析,注意分类讨论。10某溶液中
24、只可能含有、中的若干种离子,且所含有的离子浓度均为。某同学为确定其成分,进行如图所示实验:下列说法正确的是( )A无法确定原试液中是否含有、B滤液X中大量存在的阳离子有、和C无法确定沉淀C的成分D原溶液中存在的离子为、【答案】D【解析】【分析】加稀硫酸无明显现象,说明溶液中无,加入过量硝酸钡产生了沉淀A,则沉淀A为,产生的气体根据题目限制的条件只能是氮氧化物,则溶液中必有,AlO2-和不共存,所以没有AlO2-。加入过量的碱能产生气体,则只能是氨气,溶液中必有,此时产生的沉淀B为,最终通入少量二氧化碳,产生的沉淀C中必然有,接下来根据电荷守恒来判断,已确定的离子有、,已知离子的物质的量相等,根
25、据电荷守恒,一定存在,和都不能存在。【详解】A一定存在,一定不存在,A项错误;BX中不可能有,此时溶液中的已经全部被氧化为,B项错误; C沉淀C为,C项错误;D根据以上分析,D项正确;答案选D。11某碳酸钠样品中可能含有氢氧化钠、碳酸钙、生石灰、氯化钠、硫酸铜五种杂质中的三种。现进行下列实验:称取4.7g 样品,加入足量水,样品部分溶解。向中所得悬浊液中加入100mL1 mol/LHCl,最终得到无色澄清溶液, 此过程中共产生0.04 mol气体。向中反应后溶液中加入足量的硝酸银与稀硝酸,得到15.8g白色沉淀,由此可知杂质中( )A一定含NaCl,一定不含CuSO4B可能含CaO、NaOHC
26、一定含CaCO3,可能含NaOHD可能含CaO而不含CaCO3【答案】AC【解析】【分析】向中所得悬浊液中加入100mL1 mol/LHCl,最终得到无色澄清溶液,可知样品中不含CuSO4,此过程中共产生0.04 mol气体,即CO2,由CO32-+2H+=CO2+H2O可知反应中消耗n(HCl)=2n(CO2)=0.08mol,则HCl有剩余,CO32-完全反应;称取4.7g 样品,加入足量水,样品部分溶解,可知样品中含有CaCO3、CaCO3和CaO、CaO三种情况其中一种,向中反应后溶液中加入足量的硝酸银与稀硝酸,得到15.8g白色沉淀,即AgCl,n(AgCl)=0.1mol,则原样品
27、中一定有NaCl且质量为(-0.1mol)58.5g/mol0.59g,则原样品中其它成分总质量为4.7g-0.59g=4.11g,若不含CaCO3,则碳元素物质的量0.1mol,则原样品中一定有NaCl且质量为(-0.1mol)58.5g/mol0.59g,则原样品中其它成分总质量为4.7g-0.59g=4.11g,若不含CaCO3则碳元素物质的量,不符合题意,故原样品中一定含有CaCO3;由于原样品只有三种杂质,则CaO和NaOH只含其中一种;A由分析可知,原样品中一定含NaCl,一定不含CuSO4,故A正确;B由分析可知,原样品中不可能同时含CaO、NaOH,故B错误;C由分析可知,原样
28、品中一定含CaCO3,可能含NaOH,故C正确;D由分析可知,原样品中可能含CaO,一定含有CaCO3,故D错误;故答案选AC。【点睛】注意本题要理清题目中所给信息,要定性判断,更要通过计算得到原样品中所含的杂质种类,此为本题易错点。12一种以NH4Cl酸性蚀铜废液含NH4Cl,Cu(NH3)4Cl2、CuCl、CuSO4及盐酸等为原料制备CuCl并回收Cu(OH)2的工艺流程如图:已知:CuCl溶于浓盐酸,难溶于水,不溶于乙醇。回答下列问题:(1)“反应1”中,NaCl、Cu与CuSO4反应的离子方程式为_;生产中常将“过滤1”的滤渣返回到“反应1”中,其目的是_。(2)“水解”步骤中,溶液
29、中的CuCl43-在加入大量水稀释即可析出CuCl,原因是_(结合离子方程式,从平衡角度分析)。(3)湿的CuCl在空气中易被氧化为Cu2(OH)3Cl,该反应的化学方程式为_。(4)“反应2”需加入的试剂X是_;“吹脱”出来的NH3可用于生产碳铵化肥,主要反应的化学方程式为_。(5)测定产品中CuCl质量分数的步骤如下:称取ag产品,加入稍过量的FeCl3溶液,待溶解后用邻菲罗啉作指示剂,立刻用cmolL-1的Ce(SO4)2标准溶液滴定到终点,消耗标准溶液VmL。则产品中CuCl的质量分数为_(已知滴定反应为Ce4Fe2=Ce3Fe3,列出计算式)。【答案】Cu+Cu2+8Cl-2CuCl
30、43- 提高铜元素的利用率 CuCl43-CuCl+3Cl-,稀释时,平衡向粒子数增多的方向移动,即平衡右移 4CuCl+O2+4H2O=2Cu2(OH)3Cl+2HCl或12CuCl+3O2+6H2O=4Cu2(OH)3Cl+4CuCl2 NaOH溶液 NH3+H2O+CO2=NH4HCO3 100% 【解析】【分析】NH4Cl酸性蚀铜废液含NH4Cl,Cu(NH3)4Cl2、CuCl、CuSO4及盐酸等,加入铜单质和氯化钠,生成CuCl43-,水解后生成CuCl,因CuCl溶于浓盐酸,难溶于水,不溶于乙醇,故用乙醇除杂。【详解】(1)“反应1”中,根据氧化还原反应原理,NaCl、Cu与Cu
31、SO4反应的离子方程式为Cu+Cu2+8Cl-2CuCl43-;滤渣含有铜元素,生产中常将“过滤1”的滤渣返回到“反应1”中,其目的是提高铜元素的利用率。(2)“水解”步骤中,溶液中的CuCl43-在加入大量水稀释即可析出CuCl,原因是CuCl43-CuCl+3Cl-,稀释时,平衡向粒子数增多的方向移动,即平衡右移。(3)湿的CuCl在空气中易被氧化为Cu2(OH)3Cl,根据氧化还原反应原理,该反应的化学方程式为4CuCl+O2+4H2O=2Cu2(OH)3Cl+2HCl或12CuCl+3O2+6H2O=4Cu2(OH)3Cl+4CuCl2。(4)过滤2的滤液中含有Cu2+ ,与碱反应生成
32、氢氧化铜,因此,“反应2”需加入的试剂X是NaOH溶液;“吹脱”出来的NH3可用于生产碳铵化肥,即化肥中含有铵根和碳元素,碳元素多为碳酸根,主要反应的化学方程式为NH3+H2O+CO2=NH4HCO3。(5)已知滴定反应为Ce4Fe2=Ce3Fe3,用cmolL-1的Ce(SO4)2标准溶液滴定到终点,消耗标准溶液VmL,即该反应消耗了0.01cVmol的亚铁离子,产品中CuCl与氯化铁的反应为CuCl+Fe3+=Cu2+Fe2+ +Cl-,即产品中CuCl的物质的量为0.01cVmol,产品中CuCl的质量分数为100%。13一种“氢氧化锶-氯化镁法”制备“牙膏用氯化锶(SrCl26H2O)
33、”的工艺流程如下:(1)锶与钙元素同主族。金属锶应保存在_中(填“水”、“乙醇”或“煤油”)。(2)天青石(主要成分SrSO4)经过多步反应后可制得工业碳酸锶。其中第一步是与过量焦炭隔绝空气微波加热还原为硫化锶,该过程的化学方程式为_。(3)工业碳酸锶中含有CaCO3、MgCO3、BaCO3等杂质。“滤渣”的主要成分是_。(4)“重结晶”时蒸馏水用量(以质量比mH2O:mSrO表示)对Sr(OH)28H2O纯度及产率的影响如下表。最合适的质量比为_,当质量比大于该比值时,Sr(OH)28H2O产率减小,其原因是_。质量mH2O:mSrO4:15:16:17:18:19:110:1Sr(OH)2
34、8H2O纯度%98.6498.6898.6598.6498.6398.6398.65Sr(OH)28H2O产率%17.9153.3663.5072.6692.1789.6588.93(5)水氯镁石是盐湖提钾后的副产品,其中SO42-含量约为1%,“净化”过程中常使用SrCl2 除杂,写出该过程的离子方程式_。(6)将精制氢氧化锶完全溶于水,与氯化镁溶液在90时反应一段时间,下列判断MgCl2是否反应完全的最简易可行的方法是_(填标号)。A 反应器中沉淀量不再增加 B 测定不同时间反应液pHC 测定Sr2+浓度变化 D 向反应器中滴加AgNO3溶液观察是否有沉淀(7)若需进一步获得无水氯化锶,必
35、须对SrCl26H2O(M=267gmol-1)进行脱水。脱水过程采用烘干法在170下预脱水,失重达33.7%,此时获得的产物化学式为_。【答案】煤油 SrSO4+4CSrS+4CO Ca(OH)2,MgO 8:1 随着蒸馏水溶剂的增加,在冷却结晶、过滤的过程中部分氢氧化锶留在母液中导致产率减小 SO42-+Sr2+= SrSO4 B SrCl2H2O 【解析】【分析】流程图可知:工业碳酸锶中含有CaCO3、MgCO3、BaCO3等杂质,高温煅烧生成对应的氧化物SrO、CaO、MgO、BaO,SrO与水反应生成Sr(OH)2,CaO与水反应生成Ca(OH)2,微溶于水,BaO与水反应生成Ba(
36、OH)2,MgO难溶于水;过滤后滤渣的主要成分为Ca(OH)2,MgO;锶与钙元素同主族,均活泼,所以保存在煤油中;SrSO4与过量焦炭隔绝空气微波加热还原为硫化锶和CO;SrCl2 除SO42-杂质利用的是沉淀法;氢氧化锶完全溶于水,与氯化镁反应后生成氯化锶和氢氧化镁,由于溶液pH变化明显,最简单的方法是测定不同时间反应液的pH;根据脱水失重的比例计算出失水的物质的量,进而求出化学式。据此分析。【详解】(1)锶与钙元素同主族,且锶的金属性大于钙,易与水、乙醇等物质反应,故金属锶应保存在煤油中;答案为:煤油;(2)根据氧化还原反应原理可知SrSO4与过量焦炭隔绝空气微波加热还原为硫化锶和CO,
37、化学方程式为SrSO4+4CSrS+4CO;答案为:SrSO4+4CSrS+4CO;(3)工业碳酸锶中含有CaCO3、MgCO3、BaCO3等杂质,高温煅烧生成对应的氧化物CaO、MgO、BaO,CaO与水反应生成Ca(OH)2,微溶于水,BaO与水反应生成Ba(OH)2,MgO难溶于水;过滤后滤渣的主要成分为Ca(OH)2,MgO;答案为:Ca(OH)2,MgO;(4)根据图表信息得质量比为8:1时Sr(OH)28H2O的纯度和产率均相对较高;当质量比大于该比值时,Sr(OH)28H2O产率减小,其原因是随着蒸馏水溶剂的增加,在冷却结晶、过滤的过程中部分氢氧化锶留在母液中导致产率减小;答案为
38、:8:1;随着蒸馏水溶剂的增加,在冷却结晶、过滤的过程中部分氢氧化锶留在母液中导致产率减小;(5)“净化”过程中常使用SrCl2 除SO42-杂质,以生成沉淀的方式除杂,离子方程式为SO42-+Sr2+= SrSO4;答案为:SO42-+Sr2+= SrSO4;(6)氢氧化锶完全溶于水,与氯化镁反应后生成氯化锶和氢氧化镁,由于溶液pH变化明显,最简单的方法是测定不同时间反应液的pH;答案为:B;(7)SrCl26H2O(M=267gmol-1)脱水过程采用烘干法在170下预脱水,失重达33.7%,失重为H2O的质量。假设SrCl26H2O的物质的量1mol,质量为267g,在170下预脱水,失
39、重33.7%,失重的质量为267g33.7%=90g,则失水的物质的量为5mol,则此时产物的化学式为SrCl2H2O;答案为:SrCl2H2O;【点睛】周期表中元素性质呈现周期性规律变化,钙、锶和钡都是第A族元素,且金属性依次增强,所以根据常见钙、钡的性质推导锶的性质是解答此题的关键。如第五问沉淀法除去硫酸根离子,保存用煤油保存等;第七问求化学式,方法均是求出各个微粒的物质的量之比即可,此处是根据失重求出减少的水的量,再根据前后系数关系正确书写化学式。14经检测,某工业废水显酸性,且废水中含有大量Na、Cu2、Cl-、SO42-、NO3-,(1)下列离子中,不可能大量存在于该废水中的是_(填
40、序号)。AK BFe3 CAg DHCO3(2)若向上述废水中加入大量的过氧化钠固体,观察到的现象为_;相关的离子方程式为_。(3)若工业废水中只含有H和Na、Cu2、Cl-、SO42-、NO3-,经分析测得,H、Cu2、Cl-、SO42-、NO3-的物质的量浓度分别为:0.1molL1、0.05molL1、0.2molL1、0.1molL1、0.1molL1,则Na的物质的量浓度为_。(4)设计实验方案除去原废水中的Cu2和SO42(用流程图表示)(提示:加入的试剂要过量)_。【答案】CD 有气体产生,有蓝色沉淀生成 2Na2O22H2O4Na4OHO2、Cu22OHCu(OH)2或2Na2
41、O22H2OCu22Cu(OH)2O24Na 0.3molL1 【解析】【分析】(1)酸性废水中,HCO3不能大量存在;废水中含Cl-,Ag不能大量存在。(2)若向上述废水中加入大量的过氧化钠固体,过氧化钠与水反应,生成NaOH和O2,NaOH能沉淀Cu2。(3)若工业废水中只含有H和Na、Cu2、Cl-、SO42-、NO3-,经分析测得,H、Cu2、Cl-、SO42-、NO3-的物质的量浓度分别为:0.1molL1、0.05molL1、0.2molL1、0.1molL1、0.1molL1,利用电荷守恒,即c(Na)+ c(H)+2c(Cu2)= c(Cl-)+ 2c(SO42-)+ c(NO
42、3-),代入数据,即可求出c(Na)。(4)除去原废水中的Cu2和SO42,需加入NaOH和BaCl2,过量的BaCl2用Na2CO3去除,过量的NaOH、Na2CO3用盐酸去除。【详解】(1)酸性废水中含有H+,HCO3不能大量存在;废水中含Cl-,Ag不能大量存在。答案为:CD;(2)若向上述废水中加入大量的过氧化钠固体,过氧化钠与水反应,生成NaOH和O2,NaOH能沉淀Cu2。观察到的现象为有气体产生,有蓝色沉淀生成;相关的离子方程式为2Na2O22H2O4Na4OHO2、Cu22OHCu(OH)2或2Na2O22H2OCu22Cu(OH)2O24Na。答案为:有气体产生,有蓝色沉淀生
43、成;2Na2O22H2O4Na4OHO2、Cu22OHCu(OH)2或2Na2O22H2OCu22Cu(OH)2O24Na;(3)利用电荷守恒,c(Na)+ 0.1molL1+20.05molL1=0.2molL1+ 20.1molL1+0.1molL1,可求出c(Na)= 0.3molL1。答案为:0.3molL1;(4)除去原废水中的Cu2和SO42,需加入NaOH和BaCl2,过量的BaCl2用Na2CO3去除,过量的NaOH、Na2CO3用盐酸去除。答案为:15向Ba(OH)2溶液中逐滴加入稀硫酸请完成下列问题:(1)写出反应的离子方程式_;(2)下列三种情况下,离子方程式与(1)相同
44、的是_(填序号)A向NaHSO4溶液中,逐滴加入Ba(OH)2溶液至溶液显中性B向NaHSO4溶液中,逐滴加入Ba(OH)2溶液至SO42恰好完全沉淀C向NaHSO4溶液中,逐滴加入Ba(OH)2溶液至过量(3)若缓缓加入稀H2SO4直至过量,整个过程中混合溶液中的导电能力(用电流强度I表示)可近似地用图中的曲线表示是_(填序号);(4)若向装有Ba(OH)2溶液烧杯里缓缓滴入KAl(SO4)2溶液至Ba2+恰好完全反应则反应的离子方程式是 _。【答案】Ba2+2OH-+2H+SO42-=BaSO4+2H2O A C 2Ba2+4OH-+Al3+2SO42-=2BaSO4 +AlO2-+2H2O 【解析】【分析】【详解】(1)向Ba(OH)2溶液中逐滴加入稀硫酸,发生酸、碱中和反应,产生盐和水,反应的离子方程式是Ba2+2OH-+2H+SO42-=BaSO4+2H2O;(2)A向NaHSO4溶液中,逐滴加入Ba(OH)2溶液至溶液显中性,反应的离子方程式是Ba2+2OH-+2H+SO42-=BaSO4+2H2O,正确;B向NaHSO4溶液中,逐滴加入Ba(OH)2溶液至SO42恰好完全沉淀,反应的离子方程式是:Ba2+OH-+H+SO42-=BaSO4+H2O,错误;