内容正文:
衔接点06 离子反应
初中阶段
高中阶段
理解离子概念:掌握离子是带电的原子或原子团,能区分常见物质的离子形式(如Na⁺、Cl⁻、SO₄²⁻)。
判断离子反应:学会通过实验现象(如沉淀、气体、颜色变化)或离子交换分析反应本质,写出简单的离子方程式(如复分解反应)。
应用基本规则:牢记溶解度表(如氯化物、硫酸盐的溶解性)和酸碱盐的离子反应规律,避免书写未参与反应的“旁观离子”。
1. 从物质分类角度与离子角度认识电解质在水溶液中的反应,建立离子反应的概念。
2. 通过“宏观—微观—符号—图表”四重表征,理解离子反应的实质、认识离子反应发生的条件,发展宏微结合与证据推理的化学核心素养。
3. 学会应用离子反应的发生条件判断离子共存问题。
4. 通过对一系列实验的观察、记录、交流,体验化学的乐趣,感悟科学实验和科学探究过程中时严谨、求实、求真的意义。
衔接指引
对比维度
初中阶段
高中阶段
联系与进阶说明
定义
电解质在溶液中解离出离子,发生离子交换的反应。
有离子参加或生成的反应,强调离子浓度变化和反应本质。
高中扩展了离子反应的范围(不限于复分解),更注重微观本质。
反应类型
主要为复分解反应(生成沉淀、气体、水)。
包括复分解、氧化还原、络合、水解等所有离子参与的反应。
高中引入氧化还原离子反应(如Fe²⁺ + Cl₂),拓宽反应类型。
方程式书写
化学方程式(分子式为主),部分要求写离子方程式。
强制要求写离子方程式,删除旁观离子。
高中强调离子方程式的简化表达,体现实际参与反应的粒子。
反应条件
强调“生成沉淀、气体或水”作为反应驱动力。
引入溶度积(Ksp)、平衡移动(勒夏特列原理)、pH影响等。
高中从定性到定量,解释反应方向与限度。
实验现象
观察沉淀、气泡等宏观现象。
结合电导率变化、pH传感器等定量分析离子浓度变化。
高中实验更注重定量和微观解释。
回顾初中
1. 离子与电解质的初步认识
离子:带电的原子或原子团(如 Na⁺、Cl⁻、SO₄²⁻)。
电解质:溶于水或熔融状态下能导电的化合物(如酸、碱、盐)。
非电解质:不能导电的化合物(如蔗糖、酒精)。
2. 常见离子及其检验
离子
检验方法
现象
H⁺(酸)
滴加紫色石蕊溶液
变红
OH⁻(碱)
滴加酚酞溶液
变红
CO₃²⁻
加稀盐酸,通入石灰水
产生气泡,石灰水变浑浊
Cl⁻
加 AgNO₃ 和稀 HNO₃
白色沉淀(AgCl↓)
SO₄²⁻
加 BaCl₂ 和稀 HNO₃
白色沉淀(BaSO₄↓)
3. 离子反应发生的条件(复分解反应)
反应需满足以下至少一个条件:
生成沉淀(如 BaSO₄↓、AgCl↓)
生成气体(如 CO₂↑、NH₃↑)
生成水(如 H⁺ + OH⁻ = H₂O)
衔接高中
新知一 离子方程式表示的意义
离子方程式表示的是同一类型的离子反应。
如:CO32- + 2H+ = CO2↑+ H2O 它表示的是可溶性的碳酸盐与强酸反应因此,Na2CO3与盐酸或K2CO3与 HNO3
都可实现上述的离子反应。
新知二 溶液中常见的离子反应包括的两种类型
1、离子互换的非氧化还原反应:
当有难物(如CaCO3)、难电离物(如H2O、弱酸、弱碱)以及挥发性物质(如HCl)生成时离子反应可以发生。
2、离子间的氧化还原反应:
取决于氧化剂和还原剂的相对强弱,氧化剂和还原剂越强,离子反应越完全。
新知三 书写离子方程式时应注意的问题
1、离子反应是在溶液中或熔融状态下进行的反应,凡非溶液中进行的反应一般不能写离子方程式。即没有自由移动离子参加的反应,不能写离子方程式。
如氯化铵固体和氢氧化钙固体加热,虽然也有离子和离子反应,但不能写成离子方程式,只能写化学方程式。
如:2NH4Cl(固)+Ca(OH)2(固)CaCl2+2NH3↑+2H2O
2、单质、氧化物在离子方程式中一律写化学式;
弱酸(HF、H2S、HClO、H2SO3等)、弱碱(如NH3·H2O)等难电离子的物质必须写化学式;
难溶于水的物质(BaSO4、CaCO3、BaCO3、CaSO3、FeS、PbS、Fe(OH)3等)必须写化学式。
如CO2+2OH-=CO3-+H2O , CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O
3、多元弱酸的酸式盐的酸根离子在离子方程式中不能拆开写。
如NaHSO3溶液和稀酸酸反应: HSO3-+H+=SO2↑+H2O。
4、对于微溶物的处理有三种情况;
(1)在生成物中有微溶物析出时,微溶物用化学式表示。
如Na2SO4溶液中加入AgNO3溶液:2Ag+ +SO42-=Ag2SO4↓。
(2)当反应物里有微溶物处于溶液状态(稀溶液)应写成离子的形式。
如CO2气体通入澄清石灰水中:CO2+ Ca2+ +2OH- =CaCO3↓+H2O。
(3)当反应物里有微溶物处于悬浊液或固态时,应写成化学式。
如在石灰乳中加入Na2CO3溶液:Ca(OH)2 +CO32-=CaCO3↓+2OH-。
5、操作顺序或反应物相对量不同时离子方程式不同:
例如:少量烧碱滴入Ca(HCO3)2溶液:Ca2+ +2HCO3- +OH- =CaCO3↓+H2O。
少量Ca(HCO3)2溶液滴入烧碱溶液:Ca2+ +2HCO3- +2OH- =CaCO3↓+ CO32-+2H2O。
6、离子反应先后的顺序不同时离子方程式不同:
例如:硫酸氢铵(NH4HSO4)溶液中加入NaOH
硫酸氢铵(NH4HSO4)溶液中加入Ba(OH)2
新知四 检查离子方程式书写是否正确的方法
必须考虑以下五条原则:
1、依据物质反应的客观事实。
释例1:铁与稀盐酸反应:
2Fe+6H+=2Fe3+ +3H2↑(错误),
正确的是:Fe+2H+=Fe2+ +H2↑
2、必须遵守质量守恒定律。
释例2:过量锌与FeCl3溶液反应:Zn+2Fe3+=Fe+3Zn2+(错误),
正确的是:3Zn+2Fe3+=2Fe+3Zn2+
3、必须遵守电荷平衡守恒原则。
释例3:铝与稀硫酸反应:Al+2H+=Al3++ H2↑(错误),
正确的是:2Al+6H+=2Al3+ +3H2↑
4、氧化还原反应还必须遵守得失电子守恒原理。
释例4:在双氧水中加入酸性KMnO4溶液:2MnO4-+3H2O2+6H+=2Mn2++4O2↑+6H2O(错误),
正确的是:2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++5O2↑+8H2O
5、必须遵守定组成原理(即阴、阳离子的配比关系)。
释例5:Ba(OH)2溶液和稀H2SO4混合:Ba2+ +OH-+H+ +SO42-=BaSO4↓+H2O(错误),
正确的是:Ba2+ +2OH-+2H+ +SO42 -=BaSO4↓+2H2O
新知五 离子反应
1、离子共存规律总结:离子反应发生的条件——反应物中某些离子浓度的减小,也就是离子不能大量共存的原因。
2、需要储备的知识:
(1)熟练掌握酸、碱、盐的溶解性。
口诀回顾: 钾钠铵盐硝酸盐,完全溶液不困难;
氯化亚汞氯化银,硫酸钡和硫酸铅,
生成沉淀记心间;氢硫酸盐和碱类,
碳酸磷酸硅酸盐,可溶只有钾钠铵。
(2)常见具有氧化性和还原性的离子或者物质。
强氧化性离子:MnO4-、ClO-、Fe3+、NO3-(酸性条件下)
强还原性离子:S2-、I-、Fe2+、SO32- 等等;
(3)常见有颜色的离子:Cu2+(蓝色)、Fe3+(棕黄色)、Fe2+(浅绿色)、MnO4-(紫红色)、MnO42-(绿色);
(4)电解质溶液的相关知识:
常见的弱电解质包括:弱酸、弱碱和水。
溶液中由水电离产生的c(H+)或c(OH-)=1×10-14 mol·L-1,溶液显强酸性或者显强碱性。
掌握双水解的涵义,并举例说明。Al3+ 与S2-、AlO2- 双水解。
【教法指导】教师可根据学生掌握知识的实际情况可以做一些增减和拓展。
3、 离子不能大量共存的情况
(1)离子互换反应(复分解反应):
生成沉淀(难溶或微溶性物质)如:CaCO3、Mg(OH)2、BaSO4、Ag2SO4等
生成气体(挥发性物质)如:CO2、NH3、H2S等
生成难电离的物质(弱电解质)如:CH3COOH、NH3·H2O、H2O等
(2)双水解反应:弱酸所对应的阴离子与弱碱所对应的阳离子互相促进双水解进行到底
如:Al3+ 与CO32-、S2-、HCO3-、AlO2-; NH4+与SiO32-;Fe3+ (Fe2+)与CO32-、HCO3-等。
(3) 络合反应:如Fe3+与SCN-;
(4)氧化还原反应:如
氧化性离子:Fe3+、MnO4-、NO3-(酸性条件下)、ClO-(酸性、碱性和中性条件下)
还原性离子:S2-、I- ; Fe2+
(其中只有Fe3+ 与Fe2+可以共存)
4、某些离子只能存在于一定pH范围内
(1)只能存在于酸性溶液中:水解呈酸性的离子,
即弱碱所对应的阳离子:如Fe3+、Al3+、Fe2+、NH4+等
(2)只能存在于碱性溶液中:水解呈碱性的离子,
即弱酸根:如CH3COO—、CO32-、S2-、HS-、HCO3-、PO43-、F-、ClO-、、SiO32-、CN-、等
(3)强酸、强碱性溶液都不能大量存在:即多元弱酸的酸式酸根离子,
如:HS—、HCO3—、HSO3—、HPO42—、H2PO4—
集训一 离子反应的配平及书写
1.下列离子方程式书写正确的是( ).
A.在氨水中通入过量SO2:2NH3·H2O+SO2=2NH4++SO32-+H2O
B.在次氯酸钠溶液中通入少量SO2:2ClO-+H2O+SO2=2HClO+SO32-
C.在氢氧化钠溶液中通入一定量的CO2:3OH-+2CO2= HCO3-+CO32-+H2O
D.在硫酸铝溶液中加入过量氨水:Al3++4OH-= AlO2-+2H2O
【答案】C
【解析】A.氨水中通入过量SO2,反应生成亚硫酸氢铵,正确的离子方程式为:NH3•H2O+SO2═NH4++HSO3-,故A错误;
B.向次氯酸钠溶液中通入少量的SO2,发生氧化还原反应,反应的离子方程式为:H2O+3ClO-+SO2═SO42-+Cl-+2HClO,故B错误;
C.氢氧化钠溶液中通入一定量的CO2反应可以生成碳酸钠,也可以生成碳酸氢钠,反应的离子方程式可以为3OH-+2CO2= HCO3-+CO32-+H2O,故C正确;
D.向硫酸铝溶液中加入过量氨水,生成的氢氧化铝不能被溶解,离子方程式为Al3++3NH3•H2O═Al(OH)3↓+3NH4+,故D错误;
故选C。
【点睛】本题的易错点为B,要注意次氯酸具有强氧化性,能够氧化亚硫酸;难点为C,要注意当生成等物质的量的碳酸钠和碳酸氢钠时,反应的离子方程式为3OH-+2CO2= HCO3-+CO32-+H2O。
2.下列离子方程式书写不正确的是
A.碳酸钠溶液中滴入少量盐酸:CO32-+H+ == HCO3-
B.NaOH溶液中通少量SO2:2OH-+SO2 ══ SO32- +H2O
C.氯气溶于水:Cl2+H2O == 2H++Cl-+ClO-
D.碳酸氢钠溶液中加入烧碱溶液:HCO3-+OH-== CO32-+H2O
【答案】C
【解析】A.碳酸钠溶液中滴入少量盐酸反应生成碳酸氢钠,反应的离子反应为H++CO32-=HCO3-,故A正确;
B.NaOH溶液中通入少量二氧化硫反应生成亚硫酸钠,反应的离子反应为2OH-+SO2 = SO32- +H2O,故B正确;
C.氯气溶于水反应生成氯化氢和次氯酸,次氯酸为弱酸,反应的离子方程式为:Cl2+H2O⇌H++Cl-+HClO,故C错误;
D.碳酸氢钠溶液中加入烧碱溶液反应生成碳酸钠和水,反应的离子方程式为HCO3-+OH-=CO32-+H2O,故D正确;
故选C。
【点睛】本题的易错点为A,要注意多元弱酸的正盐与盐酸反应的产物与盐酸的量的多少有关。
3.下列离子方程式书写正确的是
A.碳酸氢钠溶液加入到氢氧化钠溶液中:OH-+HCO3-═CO2↑+H2O
B.稀硫酸中加入氨水:
C.金属钠投入到水中:
D.漂白粉溶液中通入少量气体:
【答案】B
【解析】A.电荷不守恒,向碳酸氢钠溶液中滴加氢氧化钠溶液的离子反应为OH-+HCO3-═CO32-+H2O,故A错误;
B.稀硫酸中加入氨水反应生成硫酸氢铵,反应的离子方程式为:,故B正确;
C.原子不守恒,离子方程式应该为2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑,故C错误;
D.次氯酸能够将亚硫酸钙氧化生成硫酸钙,正确的离子方程式为:Ca2++3ClO-+H2O+SO2═CaSO4↓+2HClO+Cl-,故D错误;
故选B。
4.下列的离子方程式正确的是( )
A.小块钠投入硫酸铜溶液中:2Na+Cu2+=Cu+2Na+
B.Cu丝伸入到AgNO3溶液中:Cu+Ag+=Cu2++Ag
C.H2SO4溶液中滴入Ba(OH)2溶液:OH-+H+=H2O
D.氧化镁与盐酸混合:MgO +2H+=Mg2++H2O
【答案】D
【解析】A.小块钠投入硫酸铜溶液中,先与水反应生成氢氧化钠和氢气,生成的氢氧化钠再和硫酸铜反应生成氢氧化铜和硫酸钠,其离子方程式为:2Na+2H2O+Cu2+=Cu(OH)2↓+H2↑+2Na+,A项错误;
B.Cu丝伸入到AgNO3溶液中,离子方程式为:Cu+2Ag+═Cu2++2Ag,B项错误;
C.H2SO4溶液中滴入Ba(OH)2溶液,离子方程式为:SO42-+Ba2++2OH-+2H+═2H2O+BaSO4↓,C项错误;
D.氧化镁与盐酸混合,离子方程式为:MgO+2H+=Mg2++H2O,D项正确;
答案选D。
【点睛】离子方程式的书写正误判断是高频考点,要求学生熟练书写高中化学基本离子反应方程式的同时,掌握其正误判断的方法也是解题的突破口,一般规律可归纳为:
1.是否符合客观事实,如铁和稀硫酸反应生成的是亚铁离子而不是铁离子;
2.是否遵循电荷守恒与质量守恒定律,必须同时遵循,否则书写错误,如Fe + Fe3+= 2Fe2+,显然不遵循电荷守恒定律;
3.观察化学式是否可拆,不该拆的多余拆成离子,或该拆成离子的没有拆分,都是错误的书写;
4.分析反应物用量,要遵循以少定多的原则书写正确的离子方程式;
5.观察能否发生氧化还原反应,氧化还原反应也是离子反应方程式的一种。
总之,掌握离子反应的实质,是正确书写离子反应方程式并学会判断其书写正误的有效途径。
5.下列离子方程式书写正确的是
A.向显蓝色的淀粉溶液中通入足量后变成无色溶液:
B.电离平衡常数:,向溶液中通入少量:
C.溶液与过量溶液反应:
D.溶液中通入过量:
【答案】A
【解析】A.显蓝色的淀粉溶液中通入足量SO2后变成无色溶液,是因为碘氧化了SO2,其离子反应方程式为:I2+SO2 +2H2O =2I- +SO42- +4H+,故A正确;
B.向NaClO溶液中通入少量二氧化碳发生了强酸制弱酸的反应,其离子反应方程式为:ClO- +CO2+H2O= HClO+HCO3-,故B错误;
C. NH4HCO3溶液与过量NaOH溶液反应的离子反应为:HCO3-+NH4++2OH- =NH3↑+2H2O+CO32-,故C错误;
D. FeI2溶液中通入过量Cl2的离子反应为:2Fe2++4I- +3Cl2=2Fe3+ +2I2 +6Cl-,故D错误;
故选A。
集训二 离子反应的计算
6.当向下列各组溶液中分别通入CO2后,可能产生白色沉淀的是
① 澄清石灰水 ② CaCl2溶液 ③ Ca(HCO3)2溶液 ④ CaCl2和氨水的混合溶液
A.①④ B.② ③ C.①③ D.① ②
【答案】A
【解析】①澄清石灰水中通入二氧化碳,先生成白色沉淀碳酸钙,继续通入二氧化碳,沉淀又会溶解,反应过程中可能产生白色沉淀,故①正确;
②CaCl2溶液与二氧化碳不发生反应,无沉淀生成,故②错误;
③Ca(HCO3)2溶液与二氧化碳不反应,无沉淀生成,故③错误;
④二氧化碳与氨水反应生成碳酸铵,再与CaCl2溶液反应,可以产生白色沉淀碳酸钙,故④正确;
通入CO2后,可能产生白色沉淀的是①④,故选A。
【点睛】本题的易错点为②,要注意氯化钙与二氧化碳不能反应生成碳酸钙沉淀。
7.下列各组离子在给定溶液中可能大量共存的是
A.水电离产生的的溶液中:、、、
B.的溶液中:、、、
C.的溶液中:、、、
D.高锰酸钾溶液:、、、葡萄糖分子
【答案】A
【解析】A.水电离产生的的溶液,水的电离受到抑制,溶液可能呈酸性也可能呈碱性,溶液呈酸性时,、、、之间不会发生反应,可以大量共存;当溶液呈碱性时,会与反应生成Mg(OH)2沉淀,不能大量共存,A正确;
B.在溶液中,会和发生双水解反应:,不能大量共存,B错误;
C.已知,氢离子浓度大于氢氧根,溶液呈碱性,、会与分别反应生成Cu(OH)2、Fe(OH)2沉淀,不能大量共存,C错误;
D.高锰酸钾溶液在酸性条件下具有强氧化性,葡萄糖分子中含有醛基等还原性的基团,高锰酸钾会氧化葡萄糖分子,不能大量共存,D错误;
故选A。
8.在溶液中能大量共存的离子组是
A.酸性高锰酸钾溶液中:
B.通入大量CO2的溶液中:
C.含有大量的溶液中:
D.加入铁粉会放出氢气的溶液中:\
【答案】B
【解析】A.高锰酸钾能氧化Cl-,两者不可以大量共存,A项不符合题意;
B.CO2不与Ba2+、CH3COO-、Br-反应,B项符合题意;
C.含有大量Fe3+的溶液显酸性, 在酸性条件下具有强氧化性,能氧化Fe2+,与Fe2+不可以大量共存,C项不符合题意;
D. 与H+发生歧化反应,生成SO2和S,因此与H+不可以大量共存,D项不符合题意;
答案选B。
9.在强酸性溶液中,下列离子组能大量共存且溶液为无色透明的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】均与强酸性溶液中的反应,不能大量存在,A、D错误;
因为溶液为无色,所以棕黄色的不能大量存在,B错误。
10.常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A.使石蕊变红的透明溶液:K+、 、Na+、
B.使酚酞变红的溶液:Na+、Mg2+、Cl-、
C.与Al反应生成H2的溶液: 、K+、 、
D.c( )=1.0mol•L-1的溶液:H+、Fe2+、Cl-、
【答案】A
【解析】A.使石蕊变红的溶液呈酸性,所给离子能够大量共存,A符合题意;
B.使酚酞变红的溶液是碱性溶液,Mg2+与OH-反应生成Mg(OH)2的白色沉淀,不能大量共存,B不符合题意;
C.与Al反应生成H2的溶液是可酸可碱,与OH-反应生成一水合氨,不能大量共存,C不符合题意;
D.在酸性溶液中,会显强氧化性,将Fe2+氧化生成Fe3+,所以H+、、Fe2+不能大量共存,D不符合题意;
故选A。
集训三 离子共存
11.常温下,下列各组离子在给定溶液中可能大量共存的是
A.葡萄糖溶液中:、、、
B.在氨水中:、、
C.在硝酸银溶液中:、、、。
D.水电离出来的的溶液中:、、
【答案】D
【解析】A.葡萄糖中含有醛基和羟基,具有还原性,在酸性条件下均能与反应,不能共存,A不符合题意;
B.Cu2+与氨水反应,先生成Cu(OH)2蓝色沉淀,后溶解生成[Cu(NH3)4]2+,不能大量共存,B不符合题意;
C.Ag+与I-会生成AgI沉淀不能大量共存,C不符合题意;
D.水电离出来的的溶液可以是酸性也可以是碱性,在碱性条件下、、可以共存,D符合题意;
答案选D。
12.现有四种正离子K+、Ba2+、Mg2+、H+和四种阴离子OH-、Cl-、、可分别组成A、B、C、D四种易溶于水、易电离的物质(离子均不重复)。
已知:①A溶液能使紫色石蕊试液变红,且阴阳离子个数比为1:2;
②B溶液分别与A、C、D溶液混合,均有白色沉淀生成;
③C溶液能与A溶液反应,产生无色无味气体。
请填空:
(1)写出下列物质的化学式:B ;D 。
(2)写出下列反应的离子方程式:
①A溶液与B溶液反应的离子方程式: 。
②B溶液与D溶液反应的离子方程式: 。
(3)简述检验D中阴离子的操作方法: 。
(4)向C溶液中加入足量的NaOH溶液,发生反应的离子方程式为 。
【答案】(1) Ba(OH)2 MgCl2
(2)
(3)取少量D于试管中,先加入适量稀硝酸酸化,再加入硝酸银溶液,若产生白色沉淀,则说明存在Cl-
(4)
【分析】A溶液能使紫色石蕊试液变红,说明其中含有,阴阳离子个数比为1∶2,则A为;C能与反应产生无色无味气体,则C中含有;B能与反应生成沉淀,说明其中含有,且能与C、D反应生成白色沉淀,则B为,则C为,D为。
【解析】(1)根据分析可知,B为,D为;
(2)与反应的离子方程式为;与反应的离子方程式为。
(3)检验氯离子的方法为取少量D于试管中,先加入适量稀硝酸酸化,再加入硝酸银溶液,若产生白色沉淀,则说明存在。
(4)往该盐的溶液中加入足量NaOH,离子方程式为。
13.某种胃药的有效成分为,测定其中含量的操作顺序如下(设该药片中的其他成分不与盐酸或反应)。请回答下列问题。
①配制稀盐酸和溶液;
②向一粒研碎后的药片()中加入蒸馏水;
③再加入稀盐酸;
④用溶液中和过量的稀盐酸,记录所消耗溶液的体积。
(1)测定过程中发生反应的离子方程式为 、 。
(2)该测定实验共进行了4次。实验室现有 4种规格的容量瓶,则配制盐酸应选用 ,理由是 。
(3)实验室常用浓盐酸来配制稀盐酸。已知某浓盐酸的密度为的质量分数为,则该浓盐酸的物质的量浓度为 (小数点后保留一位小数)。
(4)浓盐酸配制稀盐酸时,一般可分为几个步骤:
①量取;②计算;③稀释;④摇匀;⑤转移;⑥洗涤;⑦定容;⑧冷却。其正确的操作顺序为: 。
②→①→③→___________(填序号,下同)→___________→___________→___________④
【答案】(1)
(2) 容量瓶 实验中每次使用盐酸,一共需要,但操作过程中试剂会有损耗,实际上需要使用的盐酸超过
(3)12.0
(4)⑧ ⑤ ⑥ ⑦
【分析】配制一定物质的量浓度的盐酸时,需要经过计算、量取、溶解、转移、定容五个步骤,在进行具体操作时,首先要选择合适的容量瓶,检验是否漏液;再依据所需溶液的体积,并考虑实验过程中的损耗,确定所选容量瓶的规格。利用所选容量瓶的规格进行计算,确定所需浓盐酸的体积,然后依次进行溶解、冷却、转移、洗涤、定容等操作,便可配制所需浓度的溶液。
【解析】(1)测定过程中,发生与盐酸、过量盐酸与的反应,则反应的离子方程式为、。
(2)该测定实验共进行了4次,每次使用盐酸,则理论上4次共需盐酸,还需考虑实验过程中盐酸的损耗,故配制盐酸应选用容量瓶。
(3)某浓盐酸的密度为,的质量分数为,则该浓盐酸的物质的量浓度。
(4)浓盐酸配制稀盐酸时,一般步骤为②计算;①量取;③稀释;⑧冷却;⑤转移;⑥洗涤;⑦定容;④摇匀。其正确的操作顺序为②→①→③→⑧→⑤→⑥→⑦→④。
14.Ⅰ.物质的分类、氧化还原反应原理可以帮助我们推测物质的性质以及反应的严防。已知:元素铬(Cr)的几种化合物存在如图转化关系(部分反应物或产物未给出),回答相关问题:
(1)反应①②③中属于氧化还原反应的是 (填序号)。
(2)反应②中体现 性,请写出反应②的离子方程式:
(3)已知的氧化性大于,溶液 (填“能”或“不能”)与浓盐酸反应制取。
Ⅱ.离子反应是中学化学中重要的反应类型,某溶液中可能含有下列离子中的某些离子:和。
已知:
①该溶液无色透明,取少许溶液滴入紫色石蕊溶液,溶液呈蓝色;
②取少许溶液做焰色试验,透过蓝色钴玻璃观察火焰呈紫色;
③取少许溶液滴入等体积的溶液,有白色沉淀产生。
请回答:
(4)由①可知该溶液中肯定不存在的离子有 (填离子符号)。
(5)由②③可知溶液中肯定存在的离子有 (填离子符号)。
(6)若该溶液中所含各离子的物质的量浓度均为,请写出实验步骤③中发生反应的离子方程式: ,此时溶液中 (填“一定有”“一定无”或“可能有”)。
【答案】(1)②
(2) 氧化性
(3)能
(4)、
(5)、、
(6) 一定无
【分析】Ⅰ.氧化铬加入过量氢氧化钾生成KCrO2,再加入过氧化氢氧化铬得到铬酸钾,最后加入稀硫酸酸化得到重铬酸钾溶液;
Ⅱ.①该溶液无色透明,则不含铜离子,取少许溶液滴入紫色石蕊溶液,溶液呈蓝色,则溶液显碱性,不含有镁离子;
②取少许溶液做焰色试验,透过蓝色钴玻璃观察火焰呈紫色,则含有钾离子;
③取少许溶液滴入等体积的溶液,有白色沉淀产生,则含有钡离子,不含有硫酸根离子、碳酸根离子,溶液显碱性,则存在氢氧根离子;
【解析】(1)反应①③中没有元素化合价改变,不属于氧化还原反应的是,反应②中铬、过氧化氢中氧化合价改变,属于氧化还原反应;
(2)反应②中铬化合价由+3变为+6,则结合电子守恒,中氧化合价降低得到水,过氧化氢体系氧化性,结合质量守恒,②的离子方程式为:;
(3)二氧化锰和浓盐酸在加热条件下生成氯气,已知的氧化性大于,则溶液也能与浓盐酸反应制取。
(4)结合分析,由①可知该溶液中肯定不存在的离子有、;
(5)结合分析,由②③可知溶液中肯定存在的离子有、、;
(6)若该溶液中所含各离子的物质的量浓度均为,则实验步骤③中氢离子会和氢氧根离子生成水、硫酸根离子和钡离子生成硫酸钡沉淀,发生反应的离子方程式:;根据溶液电中性,原溶液中需要同时含有硝酸根离子、氯离子,那么不会含有钠离子。
15.某溶液可能含有Mg2+、Ba2+、、Cl-、、中的几种,现进行如下实验:
Ⅰ.取适量溶液,加入足量NaOH溶液,生成白色沉淀;
Ⅱ.过滤,向实验Ⅰ所得滤液中加入足量H2SO4溶液,有白色沉淀生成。
根据上述实验回答下列问题。
(1)溶液中一定不存在的离子是 。
(2)写出Ⅰ和Ⅱ中所发生反应的离子方程式: ; 。
(3)为了验证溶液中是否存在Cl-、,某同学提出下列假设:
①只存在Cl-;②Cl-、同时存在;③只存在。
已知实验提供的试剂只有稀盐酸、AgNO3溶液、稀硝酸、NaOH溶液和蒸馏水。
验证溶液中是否存在Cl-的实验方法: 。
(4)某化工厂排出的废液中含有Ag+、Ba2+、Cu2+三种金属阳离子,欲用分别含、OH-、Cl-三种不同的阴离子的物质将上述金属阳离子逐一形成沉淀除去。正确加入阴离子的先后顺序是 。
【答案】(1)、
(2) Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓ Ba2++=BaSO4↓
(3)取适量溶液,加入足量稀硝酸,再加入硝酸银溶液,观察是否有白色沉淀生成
(4)Cl- 、OH- 、
【分析】取适量溶液,加入足量NaOH溶液,生成白色沉淀,则原溶液中存在Mg2+;向实验Ⅰ所得滤液中加入足量H2SO4溶液,有白色沉淀生成,则沉淀不溶于酸,沉淀为硫酸钡,则原溶液中存在Ba2+,与Ba2+反应的、不存在;溶液中一定存在阴离子,则可能存在Cl-或,据此分析;
【解析】(1)分析可知,溶液中一定不存在、;
(2)Ⅰ中镁离子与氢氧根离子反应生成氢氧化镁沉淀,反应的离子方程式为Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓;Ⅱ中硫酸根离子与钡离子发生反应生成硫酸钡沉淀,离子方程式:Ba2++=BaSO4↓;
(3)Cl-与硝酸银反应生成氯化银沉淀,而硝酸根离子不反应,故验证方法为取适量溶液,加入足量稀硝酸,再加入硝酸银,观察到有白色沉淀生成,则可推断该溶液中含有Cl-,反之则无;
(4)AgCl、Cu(OH)2、AgOH、Ag2CO3、CuCO3、BaCO3等物质都是难溶或微溶于水的物质,如先加入,则三种金属离子都生成沉淀,如先加入OH-离子,则会同时生成Cu(OH)2和AgOH沉淀,而先加入C1-,则只生成AgCl沉淀,然后加入OH-生成Cu(OH)2沉淀,最后加入生成BaCO3沉淀,因此,正确加入阴离子的先后顺序是、、。
1.下列离子方程式书写正确的是
A.稀硫酸与铁丝制取氢气:
B.Cu丝伸入到AgNO3溶液中:
C.碳酸钙与稀盐酸制备二氧化碳:
D.CuSO4溶液中滴加Ba(OH)2溶液:
【答案】D
【解析】A.硫酸与铁丝反应生成硫酸亚铁和氢气,离子方程式为:,A错误;
B.丝伸入到溶液中,方程式为:,B错误;
C.碳酸钙是不溶物,不能拆开,方程式为:,C错误;
D.溶液中滴加溶液,生成硫酸钡和氢氧化铜沉淀,D正确;
故选D。
2.下列有关离子反应的说法正确的是
A.参加离子反应的物质一定都是电解质
B.任何一种离子的数目在反应中一定减小
C.没有气体、沉淀、水生成的反应也可能是离子反应
D.所有酸碱中和反应的离子方程式均相同
【答案】C
【解析】电解质在溶液中的反应是离子反应,但参加离子反应的物质不一定都是电解质,如置换反应中的单质,单质既不是电解质,又不是非电解质,A错误;
在离子反应中,离子的数目不一定都减小,如溶液与的反应中,的数目增大,B错误;
如溶液与的反应中,没有气体、沉淀、水生成,C正确;
盐酸和溶液反应的离子方程式为,稀硫酸与溶液反应的离子方程式为,故酸碱中和反应的离子方程式不一定都相同,D错误。
3.下列反应能用离子方程式表示的是
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】A.离子方程式为:,A错误;
B.离子方程式为,B错误;
C.离子方程式为,C错误;
D.离子方程式为,D正确;
故选D。
4.离子方程式不仅可以表示某个具体的化学反应,还可以表示同一类型的离子反应。下列各组中的反应Ⅰ和反应Ⅱ不能用同一离子方程式表示的是
选项
反应Ⅰ
反应Ⅱ
A
氧化铁与稀盐酸
氧化铁与稀硫酸
B
溶液与溶液
溶液与溶液
C
溶液与溶液
溶液与溶液
D
溶液与足量稀盐酸
溶液与足量稀硫酸
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【解析】A.氧化铁与稀盐酸或稀硫酸反应均为:,A不符合题意;
B.溶液与溶液生成硫酸钡沉淀和水:,溶液与溶液生成硫酸钡沉淀和氢氧化钾:,不能用同一离子方程式表示,B符合题意;
C.溶液与溶液生成硫酸钡沉淀和HCl,溶液与溶液生成硫酸钡沉淀和氢氧化钠,反应均为,C不符合题意;
D.溶液与足量稀盐酸、溶液与足量稀硫酸反应实质均为碳酸根离子和氢离子生成水和二氧化碳:,D不符合题意;
故选B。
5.下列离子方程式正确的是
A.硅酸钠溶液和盐酸反应:+2H+ = H2SiO3↓
B.硫酸铵溶液和氢氧化钡溶液反应:Ba2++= BaSO4↓
C.硝酸与氧化亚铁的反应:FeO+2H+ = Fe2++H2O
D.向酸性KMnO4溶液中通入SO2:=
【答案】A
【解析】A.硅酸钠溶液和盐酸发生复分解反应,生成硅酸和氯化钠,离子方程式为,A项正确;
B.硫酸铵溶液和氢氧化钡溶液反应,生成一水合氨和硫酸钡沉淀,离子方程式为,B项错误;
C.硝酸具有强氧化性,可将氧化为,离子方程式为,C项错误;
D.酸性KMnO4溶液中通入SO2,二者发生氧化还原反应使高锰酸钾溶液褪色,离子方程式为,D项错误;
答案选A。
6.向Ba(OH)2溶液中逐滴加入等浓度的NaHSO4溶液,测得溶液的电导率随时间的变化曲线如图所示,下列说法错误的是
A.点溶液中主要的溶质为NaOH
B.点对应的溶液呈中性
C.段对应的离子方程式为
D.段电导率增大的主要原因是过量的NaHSO4电离出的离子导电
【答案】C
【分析】向一定体积的Ba(OH)2溶液中逐滴加入NaHSO4溶液,开始到a点Ba(OH)2与NaHSO4反应的化学方程式为:Ba(OH)2+NaHSO4=BaSO4↓+H2O+NaOH,则图中a点溶液中的溶质是NaOH,发生的离子反应是OH-+Ba2++H++=BaSO4↓+H2O,从开始到a点溶液中Ba2+、OH-的数目在减少,a点时Ba2+恰好反应完全,继续滴入NaHSO4溶液,ab段发生的化学反应方程式为:NaOH+NaHSO4=Na2SO4+H2O,发生反应的离子反应方程式为:OH-+H+=H2O,则图中b点溶液中的溶质是Na2SO4,继续滴入NaHSO4溶液,NaHSO4溶液过量,c点对应的溶液中溶质有Na2SO4、NaHSO4,共2种,据此分析。
【解析】A.由析可知,a点溶液中主要的溶质为NaOH,A正确;
B.由分析可知,b点溶质是Na2SO4,对应的溶液呈中性,B正确;
C.由分析可知,ab段对应的离子方程式为:OH-+H+=H2O,C错误;
D.由分析可知,b点溶液中的溶质是Na2SO4,继续滴入NaHSO4溶液,NaHSO4溶液过量,c点对应的溶液中溶质有Na2SO4、NaHSO4,所以bc段电导率增大的主要原因是过量的NaHSO4电离出的离子导电,D正确;
故答案为:C。
7.下列各组中两种溶液间的反应,均可用同一离子方程式表示的是
A.NaOH和,和
B.HCl和,HCl和
C.和,和
D.和,和
【答案】C
【解析】A.NaOH和H2SO4反应的离子方程式为H++OH-=H2O,与H2SO4反应的离子方程式为+2H+=Cu2++2H2O,故A不选;
B.HCl和Na2CO3反应的离子方程式为2H++=CO2↑+H2O,HCl和反应的离子方程式为H++=CO2↑+H2O,故B不选;
C.BaCl2和Na2SO4反应的离子方程式为+Ba2+=BaSO4↓,和反应的离子方程式为+Ba2+=BaSO4↓,故C选;
D.和反应的离子方程式为2CH3COOH+=2CH3COO-+CO2↑+H2O,和反应的离子方程式为2H++=CO2↑+H2O,故D不选;
故选C。
8.下列离子方程式书写正确的是
A.氧化镁与稀盐酸反应:
B.铜粉与稀盐酸反应:
C.稀硫酸与烧碱溶液反应:
D.锌与硫酸铜溶液反应:
【答案】A
【解析】A.氧化镁与稀盐酸反应生成氯化镁和水,离子方程式为:,A正确;
B.铜粉不与稀盐酸反应,B错误;
C.烧碱是氢氧化钠,稀硫酸与烧碱溶液反应生成硫酸钠和水,离子方程式为:,C错误;
D.硫酸铜溶于水,写离子方程式的时候要拆开,,D错误;
故选A。
9.下列离子方程式中,只能表示一个化学反应的是( )
①Fe+Cu2+=Fe2++Cu
②Ba2++2OH-+2H++SO42—=BaSO4↓+2H2O
③Cl2+H2OH++Cl—+HClO
④CO32-+2H+=CO2↑+H2O
⑤Ag++Cl-= AgCl↓
A.①②③④⑤ B.①②③ C.②③ D.③
【答案】D
【解析】①可表示Fe与氯化铜、硫酸铜等物质的反应,可表示一类反应,故错误;
②可表示硫酸、硫酸氢钠与氢氧化钡溶液的反应,故错误;
③只能表示氯气与水反应,故正确;
④可表示碳酸钠、碳酸钾与盐酸、硫酸、硝酸等的反应,故错误;
⑤可表示硝酸银与氯化钠、盐酸的反应,故错误;
综上所述,只有③只能表示一个化学反应,故D符合;
故选D。
10.下列指定反应的离子方程式不正确的是
A.氧化镁与盐酸反应:MgO+2H+===Mg2++H2O
B.0.3molFeI2与0.4molCl2在溶液中反应:6Fe2++10I-++8Cl2 =6Fe3++16Cl-+5I2
C.将足量CO2通入NaAlO2溶液中:CO2+AlO2-+2H2O===Al(OH)3↓+HCO3-
D.碳酸钠与足量醋酸反应:CO32-+2CH3COOH===CO2↑+H2O+2CH3COO-
【答案】B
【解析】A. 氧化镁与盐酸反应:MgO+2H+ = Mg2++H2O,氧化物不拆,故A正确;
B. 0.3molFeI2中含有0.3molFe2+和0.6mol I-,与0.4molCl2反应,0.3molCl2先与0.6mol I-反应,剩余0.1mol Cl2再与0.2mol Fe2+反应,因此溶液中反应:2Fe2++6I-+4Cl2 =2Fe3++8Cl-+3I2,故B错误;
C. 将足量CO2通入NaAlO2溶液中生成Al(OH)3和NaHCO3:CO2+AlO2-+2H2O = Al(OH)3↓ + HCO3-,故C正确;
D. 碳酸钠与足量醋酸反应生成CO2、H2O和CH3COONa:CO32-+2CH3COOH = CO2↑+H2O+2CH3COO-,故D正确。
综上所述,答案为B。
【点睛】氧化物书写离子方程式时都不能拆;Cl2与FeI2反应时,Cl2先与I-反应,当I-反应完后,再是Fe2+反应。
11.经检测,某化工厂排出的废水呈酸性,且其中含有大量、、、、,回答下列问题:
(1)下列离子中,能大量存在于该废水中的是_______(填标号)。
A. B. C. D.
(2)取该废水于烧杯,逐滴加入溶液至呈碱性过程中,原废水中存在的离子的量会发生变化的是、 (用离子符号表示)。
(3)某化学社团小组成员欲除去废水样品中的和,且不引入新的杂质离子,最终得到中性溶液,设计的方案流程如图:
①试剂为 (写化学式);试剂为 (写化学式);溶液3所含溶质离子有、 。
②“分离操作”的名称是 ,需用到的玻璃仪器主要有 。
③向“白色沉淀2”中加入足量盐酸,发生反应的离子方程式为 。
【答案】(1)B
(2)H+、Cu2+
(3) NaOH Na2CO3 、 过滤 漏斗、烧杯、玻璃棒 BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O
【分析】由题给流程可知,向废水中加入足量氢氧化钠溶液,将铜离子转化为氢氧化铜蓝色沉淀,过滤得到氢氧化铜和溶液1;向溶液1中加入足量氯化钡溶液,将溶液中硫酸根离子转化为硫酸钡沉淀,再加入碳酸钠溶液,将溶液中过量的钡离子转化为碳酸钡沉淀,过滤得到含有硫酸钡、碳酸钡的白色沉淀2和溶液2;向溶液2中加入稀盐酸,将溶液中过量的碳酸根离子转化为二氧化碳气体,得到含有钠离子、氯离子和硝酸根离子的中性溶液。
【解析】(1)废水中的氢离子能与氢氧根离子、碳酸氢根离子反应,则废水中不含有氢氧根离子、碳酸氢根离子;废水中的氯离子与银离子反应生成氯化银沉淀,则废水中不含有银离子;废水中的离子但不能与镁离子反应,则镁离子能大量存在于该废水中,故选B。
(2)向废水中逐滴加入氢氧化钠溶液至呈碱性时,废水中的氢离子与氢氧根离子反应生成水、铜离子与氢氧根离子反应生成氢氧化铜沉淀,则原废水中存在的离子的量会发生变化的是钠离子、氢离子和铜离子,故答案为:H+、Cu2+。
(3)①由分析可知,试剂a为NaOH溶液,试剂c为Na2CO3溶液,溶液3所含溶质离子有钠离子、氯离子和硝酸根离子;
②由分析可知,分离操作为固液分离的过滤操作,过滤需用到的玻璃仪器主要有漏斗、烧杯、玻璃棒;
③由分析可知,白色沉淀2为硫酸钡和碳酸钡的混合物,向混合物中加入足量盐酸发生的反应为碳酸钡与盐酸反应生成氯化钡、二氧化碳和水,反应的离子方程式为BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O。
12.某实验小组以粗镍(含少量Fe和Cr杂质)为原料制备Ni(NH3)6Cl2,并测定相关组分的含量。制备流程示意图如下:
已知:①部分离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按离子浓度为0.1 mol•L-1计算)如下表所示:
离子
Fe3+
Cr3+
Ni2+
开始沉淀的pH
1.5
4.3
6.9
完全沉淀的pH
2.8
5.6
8.9
②Ni(OH)2为绿色难溶物。Ni(NH3)6(NO3)2、Ni(NH3)6Cl2均为可溶于水的蓝紫色晶体,水溶液均显碱性。
请回答下列问题:
(1)实验需要配制250 mL 3.0 mol • L-1的稀硝酸,需要的玻璃仪器有烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管和 。
(2)步骤(a)中Ni和浓硝酸反应的化学方程式为 。
(3)步骤(b)首先加入试剂X调节溶液的pH约为6,原因是 ,过滤后再继续加入X调节pH以得到绿色沉淀。
(4)NH3含量的测定: [已知:Ni(NH3)6Cl2+6HCl==NiCl2+6NH4Cl]。
i.用电子天平称量m g产品于锥形瓶中,用25 mL水溶解后加入3.00mL 6 mol/L的盐酸,以甲基橙作指示剂,滴定至终点消耗0.5000 mol•L-1的NaOH标准溶液V1mL;
ii.空白试验:不加入样品重复实验i,消耗NaOH标准溶液V2mL。
①NH3的质量分数为 (用含V1、V2、m的代数式表示)。
②在上述方案的基础上,下列措施能进—步提高测定准确度的有 (填选项字母)。
A.适当提高称量产品的质量 B.用H2SO4溶液替代盐酸
C.用酚酞替代甲基橙 D.进行平行实验
(5)为测定Cl-的含量,请补充完整下述实验方案。
称量mg产品于锥形瓶中,用25mL水溶解, ,滴入2〜3滴K2CrO4溶液作指示剂,用已知浓度的AgNO3标准溶液滴定至终点,记录读数,重复操作2〜3次。
【答案】 250 mL 容量瓶 pH约为6时,Fe3+和Cr3+已沉淀完全,而Ni2+还未开始沉淀 AD 加入稀硝酸至溶液显弱酸性
【分析】粗镍用浓硝酸酸浸,Ni转化为Ni(NO3)2,Cr转化为Cr(NO3)3,Fe转化为Fe(NO3)3;加入试剂X调节溶液pH值为6,目的是除去Cr3+和Fe3+,将其转化为氢氧化物沉淀;经过一系列操作镍元素转化为氢氧化镍,加稀硝酸和氨水后生成的蓝紫色晶体1为Ni(NH3)6(NO3)2,再加盐酸、一水合氨-氯化铵后转变为Ni(NH3)6Cl2,从而得到产品。
【解析】(1)实验需要配制250 mL 的稀硝酸,需要的玻璃仪器除了有烧杯、量筒、玻璃棒,胶头滴管,还有250mL容量瓶;
(2)Ni和浓硝酸在加热条件下反应生成Ni(NO3)2、NO2和H2O,化学方程式为;
(3)根据以上分析,加入试剂X调节溶液的pH值主要是使Cr3+、Fe3+完全沉淀,而Ni2+未开始沉淀,根据表格中数据,可调节的pH值范围为:,故加入试剂X调节溶液pH值约为6能满足Cr3+、Fe3+完全沉淀,而Ni2+未开始沉淀;
(4)①根据滴定,空白试验消耗的NaOH标准溶液V2mL,m g产品滴定至终点消耗的NaOH标准溶液V1mL,则样品消耗氢氧化钠为(V2-V1)×10-3×0.5000mol,根据所给方程式可找出关系式:,所以mg产品NH3的物质的量为(V2-V1)×10-3×0.5000mol,则NH3的质量分数为;
②
A.适当提高称量产品的质量,数据大写能较小误差,进一步提高测定准确度,A正确;
B.用H2SO4溶液替代盐酸对实验基本没影响,B错误;
C.用酚酞替代甲基橙对实验基本没影响,C错误;
D.进行平行试验取平均值能进一步提高测定准确度,D正确;
故选AD;
(5)以硝酸银标准溶液为滴定剂,铬酸钾为指示剂滴定氯离子含量,需要滴定前调节溶液的pH值再加入指示剂,故加入稀硝酸至溶液呈弱酸性。
13.利用蛇纹石提镁后的中和渣(主要成分为Fe2O3及SiO2、Al2O3、Cr2O3、CoO、NiCO3、PbCO3等杂质)提取高附加值的铁红的一种工艺流程如下图所示。
已知:①、
②溶液中离子浓度时可认为完全沉淀
请回答下列问题:
(1)滤渣1的成分为 (填化学式),滤液2中主要的金属阳离子为 。
(2)还原过程中发生反应的离子方程式为 ,可用试剂 检验还原是否完全。
(3)欲制备高纯铁红,净化过程溶液中各离子的去除率与pH的关系如图,应控制pH为 。
(4)沉钴镍时,若溶液中浓度均为0.01mol·L-1逐渐加入,则先沉淀的离子为 ,结合计算说明两种离子能否彻底先后分离 。
(5)一种测定铁红产品纯度的方法如下:称取铁红,溶于一定量的硫酸之中,配成溶液从其中量取溶液,加入过量的,充分反应后,用硫代硫酸钠标准液滴定至终点,发生反应:,平行滴定三次,硫代硫酸钠平均消耗体积为,则铁红产品的纯度为 (用c、V、m表示)。
【答案】(1) SiO2、PbSO4 Fe2+、Na+
(2) KSCN溶液
(3)4.5
(4) 若溶液中、浓度均为逐渐加入,则先沉淀的离子为;当CoS恰好沉淀完全时,,此时,不生成NiS沉淀,故可以将、彻底先后分离
(5)
【分析】蛇纹石提镁后的中和渣加入硫酸酸浸,SiO2、生成的PbSO4不溶于H2SO4,所以浸渣的成分是SiO2、PbSO4,酸浸液中含有Fe3+、Al3+ 、Co2+、Cr3+、Ni2+,加入二氧化硫还原Fe3+生成Fe2+,加入NaOH净化,生成Cr(OH)3和Al(OH)3,则滤渣1为Cr(OH)3和Al(OH)3,所得滤液加Na2S沉钴镍,则滤渣2为CoS、NiS,所得滤液2中主要的金属阳离子为Fe2+、Na+,加入碳酸氢铵和一水合氨沉铁,反应过程中元素化合价不发生变化,则所得滤渣3为FeCO3,经煅烧得到目标产物铁红。
【解析】(1)据分析,滤渣1的成分为SiO2、PbSO4,滤液2中主要的金属阳离子为Fe2+、Na+;
(2)二氧化硫具有还原性,酸性条件下二氧化硫还原Fe3+生成Fe2+,二氧化硫被氧化为硫酸根离子,反应为:;检验还原是否完全,只要检测所得溶液中是否含Fe3+,Fe3+能和KSCN溶液显血红色,则可用KSCN溶液检验还原是否完全;
(3)净化过程是保证Cr3+、Al3+转化为Cr(OH)3和Al(OH)3,而Fe2+尽可能不沉淀,由溶液中各离子的去除率与的关系图知,为4.5时最理想,则应控制为4.5;
(4)已知、,则CoS的溶解度比NiS更小、CoS更容易生成,故沉钴镍时,若溶液中、浓度均为逐渐加入,则先沉淀的离子为;当CoS恰好沉淀完全时,,此时,不生成NiS沉淀,故可以将、彻底先后分离;
(5)铁离子氧化碘离子为碘单质,碘单质发生反应,结合电子守恒、铁元素守恒可知,,则铁红产品的纯度为。
14.实验室利用如图装置制备和。
(1)仪器a的名称 。
(2)装置A中发生反应的化学方程式为 。
(3)装置B的作用是吸收,发生反应的离子方程式为 ;请设计实验证明反应完成后装置B的溶液中既有又有: (可选用的试剂:双氧水、硫氰化钾溶液、酸性高锰酸钾溶液)。
(4)向装置B中加适量的NaOH溶液,经过滤、洗涤、灼烧制得样品,为测定该(含有FeO)样品的纯度,进行的实验步骤如下:
步骤1:称取一定量样品置于锥形瓶中,加入足量稀硫酸,加热使之完全溶解。
步骤2:向锥形瓶中滴加溶液,发生反应:,恰好完全反应时,共消耗溶液。
步骤3:将步骤2得到溶液配制成1000mL溶液,取该溶液1.00mL,稀释至25.6L,测得溶液的吸光度为0.7618.已知:吸光度与溶液中铁离子含量(c)的标准曲线如图。
计算样品中的物质的量(写出计算过程) 。
【答案】(1)分液漏斗
(2)NH4Cl+NaNO2NaCl+2H2O+N2↑
(3) 4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O 各取少量反应后的溶液于试管中,其中一试管滴加硫氰化钾溶液,若溶液变红,则含Fe3+,另一试管中加入酸性高锰酸钾溶液,若溶液褪色,则含Fe2+
(4)1mol
【分析】装置A中氯化铵和亚硝酸钠共热制备氮气,装置B中酸性硫酸亚铁溶液用于吸收氧气,装置C中浓硫酸用于干燥气体,纯净干燥的氮气与装置D中的镁在加热条件下反应生成Mg3N2。
【解析】(1)根据仪器构造可知,仪器a为分液漏斗。
(2)装置A中氯化铵和亚硝酸钠共热生成氯化钠、水和氮气,反应的化学方程式为:NH4Cl+NaNO2NaCl+2H2O+N2↑。
(3)装置B中酸性硫酸亚铁溶液与氧气反应生成硫酸铁和氢氧化铁沉淀,反应的离子方程式为:4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O;铁离子遇硫氰化钾溶液,溶液变红,亚铁离子有还原性,可使酸性高锰酸钾溶液褪色,因此证明反应完成后装置B的溶液中既有Fe2+又有Fe3+的方法为:各取少量反应后的溶液于试管中,其中一试管滴加硫氰化钾溶液,若溶液变红,则含Fe3+,另一试管中加入酸性高锰酸钾溶液,若溶液褪色,则含Fe2+。
(4)依据反应可知,n(Fe2+)=4mol/L0.05L6=1.2mol,将步骤2得到溶液配制成1000mL溶液,取该溶液1.00mL,稀释至25.6L,测得溶液的吸光度为0.7618,对应的铁离子的含量为7mg/L,则25.6L稀释后的溶液中铁离子的含量为25.6L7mg/L=179.2mg=0.1792g,即1mL配制后的溶液中含铁离子0.1792g,则1000mL配制后的溶液中含铁离子179.2g,经过步骤2之后所得溶液中铁离子的物质的量为=3.2mol,设样品中Fe3O4(FeO·Fe2O3)的物质的量为xmol,FeO的物质的量为ymol,则有3x+y=3.2,x+y=1.2,解得:x=1、y=0.2,样品中Fe3O4的物质的量为1mol。
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衔接点06 离子反应
初中阶段
高中阶段
理解离子概念:掌握离子是带电的原子或原子团,能区分常见物质的离子形式(如Na⁺、Cl⁻、SO₄²⁻)。
判断离子反应:学会通过实验现象(如沉淀、气体、颜色变化)或离子交换分析反应本质,写出简单的离子方程式(如复分解反应)。
应用基本规则:牢记溶解度表(如氯化物、硫酸盐的溶解性)和酸碱盐的离子反应规律,避免书写未参与反应的“旁观离子”。
1. 从物质分类角度与离子角度认识电解质在水溶液中的反应,建立离子反应的概念。
2. 通过“宏观—微观—符号—图表”四重表征,理解离子反应的实质、认识离子反应发生的条件,发展宏微结合与证据推理的化学核心素养。
3. 学会应用离子反应的发生条件判断离子共存问题。
4. 通过对一系列实验的观察、记录、交流,体验化学的乐趣,感悟科学实验和科学探究过程中时严谨、求实、求真的意义。
衔接指引
对比维度
初中阶段
高中阶段
联系与进阶说明
定义
电解质在溶液中解离出离子,发生离子交换的反应。
有离子参加或生成的反应,强调离子浓度变化和反应本质。
高中扩展了离子反应的范围(不限于复分解),更注重微观本质。
反应类型
主要为复分解反应(生成沉淀、气体、水)。
包括复分解、氧化还原、络合、水解等所有离子参与的反应。
高中引入氧化还原离子反应(如Fe²⁺ + Cl₂),拓宽反应类型。
方程式书写
化学方程式(分子式为主),部分要求写离子方程式。
强制要求写离子方程式,删除旁观离子。
高中强调离子方程式的简化表达,体现实际参与反应的粒子。
反应条件
强调“生成沉淀、气体或水”作为反应驱动力。
引入溶度积(Ksp)、平衡移动(勒夏特列原理)、pH影响等。
高中从定性到定量,解释反应方向与限度。
实验现象
观察沉淀、气泡等宏观现象。
结合电导率变化、pH传感器等定量分析离子浓度变化。
高中实验更注重定量和微观解释。
回顾初中
1. 离子与电解质的初步认识
离子:带电的原子或原子团(如 Na⁺、Cl⁻、SO₄²⁻)。
电解质:溶于水或熔融状态下能导电的化合物(如酸、碱、盐)。
非电解质:不能导电的化合物(如蔗糖、酒精)。
2. 常见离子及其检验
离子
检验方法
现象
H⁺(酸)
OH⁻(碱)
CO₃²⁻
Cl⁻
SO₄²⁻
3. 离子反应发生的条件(复分解反应)
反应需满足以下至少一个条件:
生成 (如 BaSO₄↓、AgCl↓)
生成 (如 CO₂↑、NH₃↑)
生成 (如 H⁺ + OH⁻ = H₂O)
衔接高中
新知一 离子方程式表示的意义
离子方程式表示的是同一类型的离子反应。
如:CO32- + 2H+ = CO2↑+ H2O 它表示的是可溶性的碳酸盐与强酸反应因此,_______________都可实现上述的离子反应。
新知二 溶液中常见的离子反应包括的两种类型
1、离子互换的非氧化还原反应:
当有难溶物(如CaCO3)、难电离物(如H2O、弱酸、弱碱)以及挥发性物质(如HCl)生成时离子反应可以发生。
2、离子间的氧化还原反应:
取决于氧化剂和还原剂的相对强弱,氧化剂和还原剂越强,离子反应越_______________。
新知三 书写离子方程式时应注意的问题
1、离子反应是在溶液中或熔融状态下进行的反应,凡非溶液中进行的反应一般不能写离子方程式。即没有_______________参加的反应,不能写离子方程式。
如氯化铵固体和氢氧化钙固体加热,虽然也有离子和离子反应,但不能写成离子方程式,只能写化学方程式。
如:____________________________________________________________
2、单质、氧化物在离子方程式中一律写化学式;
弱酸(_______________等)、弱碱(如_______________)等难电离子的物质必须写化学式;
难溶于水的物质(BaSO4、CaCO3、BaCO3、CaSO3、FeS、PbS、Fe(OH)3等)必须写化学式。
如CO2+2OH-=CO3-+H2O , CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O
3、多元弱酸的酸式盐的酸根离子在离子方程式中不能拆开写。
如NaHSO3溶液和稀酸酸反应: ______________________________。
4、对于微溶物的处理有三种情况;
(1)在生成物中有微溶物析出时,微溶物用化学式表示。
如Na2SO4溶液中加入AgNO3溶液:2Ag+ +SO42-=Ag2SO4↓。
(2)当反应物里有微溶物处于溶液状态(稀溶液)应写成离子的形式。
如CO2气体通入澄清石灰水中:_______________。
(3)当反应物里有微溶物处于悬浊液或固态时,应写成化学式。
如在石灰乳中加入Na2CO3溶液:_______________。
5、操作顺序或反应物相对量不同时离子方程式不同:
例如:少量烧碱滴入Ca(HCO3)2溶液:Ca2+ +2HCO3- +OH- =CaCO3↓+H2O。
少量Ca(HCO3)2溶液滴入烧碱溶液:Ca2+ +2HCO3- +2OH- =CaCO3↓+ CO32-+2H2O。
新知四 检查离子方程式书写是否正确的方法
必须考虑以下五条原则:
1、依据物质反应的客观事实。
释例1:铁与稀盐酸反应:
2Fe+6H+=2Fe3+ +3H2↑(错误),
正确的是:_____________________________________________
2、必须遵守质量守恒定律。
释例2:过量锌与FeCl3溶液反应:Zn+2Fe3+=Fe+3Zn2+(错误),
正确的是:_____________________________________________
3、必须遵守电荷平衡守恒原则。
释例3:铝与稀硫酸反应:Al+2H+=Al3++ H2↑(错误),
正确的是:2Al+6H+=2Al3+ +3H2↑
4、氧化还原反应还必须遵守得失电子守恒原理。
释例4:在双氧水中加入酸性KMnO4溶液:2MnO4-+3H2O2+6H+=2Mn2++4O2↑+6H2O(错误),
正确的是:_____________________________________________
5、必须遵守定组成原理(即阴、阳离子的配比关系)。
释例5:Ba(OH)2溶液和稀H2SO4混合:Ba2+ +OH-+H+ +SO42-=BaSO4↓+H2O(错误),
正确的是:_____________________________________________
新知五 离子反应
1、离子共存规律总结:离子反应发生的条件——反应物中某些离子浓度的减小,也就是离子不能大量共存的原因。
2、需要储备的知识:
(1)熟练掌握酸、碱、盐的溶解性。
口诀回顾: 钾钠铵盐硝酸盐,完全溶液不困难;
氯化亚汞氯化银,硫酸钡和硫酸铅,
生成沉淀记心间;氢硫酸盐和碱类,
碳酸磷酸硅酸盐,可溶只有钾钠铵。
(2)常见具有氧化性和还原性的离子或者物质。
强氧化性离子:MnO4-、ClO-、Fe3+、NO3-(酸性条件下)
强还原性离子:S2-、I-、Fe2+、SO32- 等等;
(3)常见有颜色的离子:Cu2+(蓝色)、Fe3+(_______________)、Fe2+(浅绿色)、MnO4-(紫红色)、MnO42-(_______________);
(4)电解质溶液的相关知识:
常见的弱电解质包括:弱酸、弱碱和水。
溶液中由水电离产生的c(H+)或c(OH-)=1×10-14 mol·L-1,溶液显强酸性或者显强碱性。
掌握双水解的涵义,并举例说明。Al3+ 与S2-、AlO2- 双水解。
【教法指导】教师可根据学生掌握知识的实际情况可以做一些增减和拓展。
3、 离子不能大量共存的情况
(1)离子互换反应(复分解反应):
生成沉淀(难溶或微溶性物质)如:CaCO3、Mg(OH)2、BaSO4、Ag2SO4等
生成气体(挥发性物质)如:_______________等
生成难电离的物质(弱电解质)如:_______________等
(2)双水解反应:弱酸所对应的阴离子与弱碱所对应的阳离子互相促进双水解进行到底
如:Al3+ 与CO32-、S2-、HCO3-、AlO2-; NH4+与SiO32-;Fe3+ (Fe2+)与CO32-、HCO3-等。
(3) 络合反应:如Fe3+与SCN-;
(4)氧化还原反应:如
氧化性离子:Fe3+、MnO4-、NO3-(酸性条件下)、ClO-(酸性、碱性和中性条件下)
还原性离子:S2-、I- ; Fe2+
(其中只有Fe3+ 与Fe2+可以共存)
4、某些离子只能存在于一定pH范围内
(1)只能存在于酸性溶液中:水解呈酸性的离子,
即弱碱所对应的阳离子:如Fe3+、Al3+、Fe2+、NH4+等
(2)只能存在于碱性溶液中:水解呈碱性的离子,
即弱酸根:如CH3COO—、CO32-、S2-、HS-、HCO3-、PO43-、F-、ClO-、、SiO32-、CN-、等
(3)强酸、强碱性溶液都不能大量存在:即多元弱酸的酸式酸根离子,
如:HS—、HCO3—、HSO3—、HPO42—、H2PO4—
集训一 离子反应的配平及书写
1.下列离子方程式书写正确的是( ).
A.在氨水中通入过量SO2:2NH3·H2O+SO2=2NH4++SO32-+H2O
B.在次氯酸钠溶液中通入少量SO2:2ClO-+H2O+SO2=2HClO+SO32-
C.在氢氧化钠溶液中通入一定量的CO2:3OH-+2CO2= HCO3-+CO32-+H2O
D.在硫酸铝溶液中加入过量氨水:Al3++4OH-= AlO2-+2H2O
2.下列离子方程式书写不正确的是
A.碳酸钠溶液中滴入少量盐酸:CO32-+H+ == HCO3-
B.NaOH溶液中通少量SO2:2OH-+SO2 ══ SO32- +H2O
C.氯气溶于水:Cl2+H2O == 2H++Cl-+ClO-
D.碳酸氢钠溶液中加入烧碱溶液:HCO3-+OH-== CO32-+H2O
3.下列离子方程式书写正确的是
A.碳酸氢钠溶液加入到氢氧化钠溶液中:OH-+HCO3-═CO2↑+H2O
B.稀硫酸中加入氨水:
C.金属钠投入到水中:
D.漂白粉溶液中通入少量气体:
4.下列的离子方程式正确的是( )
A.小块钠投入硫酸铜溶液中:2Na+Cu2+=Cu+2Na+
B.Cu丝伸入到AgNO3溶液中:Cu+Ag+=Cu2++Ag
C.H2SO4溶液中滴入Ba(OH)2溶液:OH-+H+=H2O
D.氧化镁与盐酸混合:MgO +2H+=Mg2++H2O
5.下列离子方程式书写正确的是
A.向显蓝色的淀粉溶液中通入足量后变成无色溶液:
B.电离平衡常数:,向溶液中通入少量:
C.溶液与过量溶液反应:
D.溶液中通入过量:
集训二 离子反应的计算
6.当向下列各组溶液中分别通入CO2后,可能产生白色沉淀的是
① 澄清石灰水 ② CaCl2溶液 ③ Ca(HCO3)2溶液 ④ CaCl2和氨水的混合溶液
A.①④ B.② ③ C.①③ D.① ②
7.下列各组离子在给定溶液中可能大量共存的是
A.水电离产生的的溶液中:、、、
B.的溶液中:、、、
C.的溶液中:、、、
D.高锰酸钾溶液:、、、葡萄糖分子
8.在溶液中能大量共存的离子组是
A.酸性高锰酸钾溶液中:
B.通入大量CO2的溶液中:
C.含有大量的溶液中:
D.加入铁粉会放出氢气的溶液中:\
9.在强酸性溶液中,下列离子组能大量共存且溶液为无色透明的是
A. B.
C. D.
10.常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A.使石蕊变红的透明溶液:K+、 、Na+、
B.使酚酞变红的溶液:Na+、Mg2+、Cl-、
C.与Al反应生成H2的溶液: 、K+、 、
D.c( )=1.0mol•L-1的溶液:H+、Fe2+、Cl-、
集训三 离子共存
11.常温下,下列各组离子在给定溶液中可能大量共存的是
A.葡萄糖溶液中:、、、
B.在氨水中:、、
C.在硝酸银溶液中:、、、。
D.水电离出来的的溶液中:、、
12.现有四种正离子K+、Ba2+、Mg2+、H+和四种阴离子OH-、Cl-、、可分别组成A、B、C、D四种易溶于水、易电离的物质(离子均不重复)。
已知:①A溶液能使紫色石蕊试液变红,且阴阳离子个数比为1:2;
②B溶液分别与A、C、D溶液混合,均有白色沉淀生成;
③C溶液能与A溶液反应,产生无色无味气体。
请填空:
(1)写出下列物质的化学式:B ;D 。
(2)写出下列反应的离子方程式:
①A溶液与B溶液反应的离子方程式: 。
②B溶液与D溶液反应的离子方程式: 。
(3)简述检验D中阴离子的操作方法: 。
(4)向C溶液中加入足量的NaOH溶液,发生反应的离子方程式为 。
13.某种胃药的有效成分为,测定其中含量的操作顺序如下(设该药片中的其他成分不与盐酸或反应)。请回答下列问题。
①配制稀盐酸和溶液;
②向一粒研碎后的药片()中加入蒸馏水;
③再加入稀盐酸;
④用溶液中和过量的稀盐酸,记录所消耗溶液的体积。
(1)测定过程中发生反应的离子方程式为 、 。
(2)该测定实验共进行了4次。实验室现有 4种规格的容量瓶,则配制盐酸应选用 ,理由是 。
(3)实验室常用浓盐酸来配制稀盐酸。已知某浓盐酸的密度为的质量分数为,则该浓盐酸的物质的量浓度为 (小数点后保留一位小数)。
(4)浓盐酸配制稀盐酸时,一般可分为几个步骤:
①量取;②计算;③稀释;④摇匀;⑤转移;⑥洗涤;⑦定容;⑧冷却。其正确的操作顺序为: 。
②→①→③→___________(填序号,下同)→___________→___________→___________④
14.Ⅰ.物质的分类、氧化还原反应原理可以帮助我们推测物质的性质以及反应的严防。已知:元素铬(Cr)的几种化合物存在如图转化关系(部分反应物或产物未给出),回答相关问题:
(1)反应①②③中属于氧化还原反应的是 (填序号)。
(2)反应②中体现 性,请写出反应②的离子方程式:
(3)已知的氧化性大于,溶液 (填“能”或“不能”)与浓盐酸反应制取。
Ⅱ.离子反应是中学化学中重要的反应类型,某溶液中可能含有下列离子中的某些离子:和。
已知:
①该溶液无色透明,取少许溶液滴入紫色石蕊溶液,溶液呈蓝色;
②取少许溶液做焰色试验,透过蓝色钴玻璃观察火焰呈紫色;
③取少许溶液滴入等体积的溶液,有白色沉淀产生。
请回答:
(4)由①可知该溶液中肯定不存在的离子有 (填离子符号)。
(5)由②③可知溶液中肯定存在的离子有 (填离子符号)。
(6)若该溶液中所含各离子的物质的量浓度均为,请写出实验步骤③中发生反应的离子方程式: ,此时溶液中 (填“一定有”“一定无”或“可能有”)。
15.某溶液可能含有Mg2+、Ba2+、、Cl-、、中的几种,现进行如下实验:
Ⅰ.取适量溶液,加入足量NaOH溶液,生成白色沉淀;
Ⅱ.过滤,向实验Ⅰ所得滤液中加入足量H2SO4溶液,有白色沉淀生成。
根据上述实验回答下列问题。
(1)溶液中一定不存在的离子是 。
(2)写出Ⅰ和Ⅱ中所发生反应的离子方程式: ; 。
(3)为了验证溶液中是否存在Cl-、,某同学提出下列假设:
①只存在Cl-;②Cl-、同时存在;③只存在。
已知实验提供的试剂只有稀盐酸、AgNO3溶液、稀硝酸、NaOH溶液和蒸馏水。
验证溶液中是否存在Cl-的实验方法: 。
(4)某化工厂排出的废液中含有Ag+、Ba2+、Cu2+三种金属阳离子,欲用分别含、OH-、Cl-三种不同的阴离子的物质将上述金属阳离子逐一形成沉淀除去。正确加入阴离子的先后顺序是 。
1.下列离子方程式书写正确的是
A.稀硫酸与铁丝制取氢气:
B.Cu丝伸入到AgNO3溶液中:
C.碳酸钙与稀盐酸制备二氧化碳:
D.CuSO4溶液中滴加Ba(OH)2溶液:
2.下列有关离子反应的说法正确的是
A.参加离子反应的物质一定都是电解质
B.任何一种离子的数目在反应中一定减小
C.没有气体、沉淀、水生成的反应也可能是离子反应
D.所有酸碱中和反应的离子方程式均相同
3.下列反应能用离子方程式表示的是
A.
B.
C.
D.
4.离子方程式不仅可以表示某个具体的化学反应,还可以表示同一类型的离子反应。下列各组中的反应Ⅰ和反应Ⅱ不能用同一离子方程式表示的是
选项
反应Ⅰ
反应Ⅱ
A
氧化铁与稀盐酸
氧化铁与稀硫酸
B
溶液与溶液
溶液与溶液
C
溶液与溶液
溶液与溶液
D
溶液与足量稀盐酸
溶液与足量稀硫酸
A.A B.B C.C D.D
5.下列离子方程式正确的是
A.硅酸钠溶液和盐酸反应:+2H+ = H2SiO3↓
B.硫酸铵溶液和氢氧化钡溶液反应:Ba2++= BaSO4↓
C.硝酸与氧化亚铁的反应:FeO+2H+ = Fe2++H2O
D.向酸性KMnO4溶液中通入SO2:=
6.向Ba(OH)2溶液中逐滴加入等浓度的NaHSO4溶液,测得溶液的电导率随时间的变化曲线如图所示,下列说法错误的是
A.点溶液中主要的溶质为NaOH
B.点对应的溶液呈中性
C.段对应的离子方程式为
D.段电导率增大的主要原因是过量的NaHSO4电离出的离子导电
7.下列各组中两种溶液间的反应,均可用同一离子方程式表示的是
A.NaOH和,和
B.HCl和,HCl和
C.和,和
D.和,和
8.下列离子方程式书写正确的是
A.氧化镁与稀盐酸反应:
B.铜粉与稀盐酸反应:
C.稀硫酸与烧碱溶液反应:
D.锌与硫酸铜溶液反应:
9.下列离子方程式中,只能表示一个化学反应的是( )
①Fe+Cu2+=Fe2++Cu
②Ba2++2OH-+2H++SO42—=BaSO4↓+2H2O
③Cl2+H2OH++Cl—+HClO
④CO32-+2H+=CO2↑+H2O
⑤Ag++Cl-= AgCl↓
A.①②③④⑤ B.①②③ C.②③ D.③
10.下列指定反应的离子方程式不正确的是
A.氧化镁与盐酸反应:MgO+2H+===Mg2++H2O
B.0.3molFeI2与0.4molCl2在溶液中反应:6Fe2++10I-++8Cl2 =6Fe3++16Cl-+5I2
C.将足量CO2通入NaAlO2溶液中:CO2+AlO2-+2H2O===Al(OH)3↓+HCO3-
D.碳酸钠与足量醋酸反应:CO32-+2CH3COOH===CO2↑+H2O+2CH3COO-
11.经检测,某化工厂排出的废水呈酸性,且其中含有大量、、、、,回答下列问题:
(1)下列离子中,能大量存在于该废水中的是_______(填标号)。
A. B. C. D.
(2)取该废水于烧杯,逐滴加入溶液至呈碱性过程中,原废水中存在的离子的量会发生变化的是、 (用离子符号表示)。
(3)某化学社团小组成员欲除去废水样品中的和,且不引入新的杂质离子,最终得到中性溶液,设计的方案流程如图:
①试剂为 (写化学式);试剂为 (写化学式);溶液3所含溶质离子有、 。
②“分离操作”的名称是 ,需用到的玻璃仪器主要有 。
③向“白色沉淀2”中加入足量盐酸,发生反应的离子方程式为 。
12.某实验小组以粗镍(含少量Fe和Cr杂质)为原料制备Ni(NH3)6Cl2,并测定相关组分的含量。制备流程示意图如下:
已知:①部分离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按离子浓度为0.1 mol•L-1计算)如下表所示:
离子
Fe3+
Cr3+
Ni2+
开始沉淀的pH
1.5
4.3
6.9
完全沉淀的pH
2.8
5.6
8.9
②Ni(OH)2为绿色难溶物。Ni(NH3)6(NO3)2、Ni(NH3)6Cl2均为可溶于水的蓝紫色晶体,水溶液均显碱性。
请回答下列问题:
(1)实验需要配制250 mL 3.0 mol • L-1的稀硝酸,需要的玻璃仪器有烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管和 。
(2)步骤(a)中Ni和浓硝酸反应的化学方程式为 。
(3)步骤(b)首先加入试剂X调节溶液的pH约为6,原因是 ,过滤后再继续加入X调节pH以得到绿色沉淀。
(4)NH3含量的测定: [已知:Ni(NH3)6Cl2+6HCl==NiCl2+6NH4Cl]。
i.用电子天平称量m g产品于锥形瓶中,用25 mL水溶解后加入3.00mL 6 mol/L的盐酸,以甲基橙作指示剂,滴定至终点消耗0.5000 mol•L-1的NaOH标准溶液V1mL;
ii.空白试验:不加入样品重复实验i,消耗NaOH标准溶液V2mL。
①NH3的质量分数为 (用含V1、V2、m的代数式表示)。
②在上述方案的基础上,下列措施能进—步提高测定准确度的有 (填选项字母)。
A.适当提高称量产品的质量 B.用H2SO4溶液替代盐酸
C.用酚酞替代甲基橙 D.进行平行实验
(5)为测定Cl-的含量,请补充完整下述实验方案。
称量mg产品于锥形瓶中,用25mL水溶解, ,滴入2〜3滴K2CrO4溶液作指示剂,用已知浓度的AgNO3标准溶液滴定至终点,记录读数,重复操作2〜3次。
13.利用蛇纹石提镁后的中和渣(主要成分为Fe2O3及SiO2、Al2O3、Cr2O3、CoO、NiCO3、PbCO3等杂质)提取高附加值的铁红的一种工艺流程如下图所示。
已知:①、
②溶液中离子浓度时可认为完全沉淀
请回答下列问题:
(1)滤渣1的成分为 (填化学式),滤液2中主要的金属阳离子为 。
(2)还原过程中发生反应的离子方程式为 ,可用试剂 检验还原是否完全。
(3)欲制备高纯铁红,净化过程溶液中各离子的去除率与pH的关系如图,应控制pH为 。
(4)沉钴镍时,若溶液中浓度均为0.01mol·L-1逐渐加入,则先沉淀的离子为 ,结合计算说明两种离子能否彻底先后分离 。
(5)一种测定铁红产品纯度的方法如下:称取铁红,溶于一定量的硫酸之中,配成溶液从其中量取溶液,加入过量的,充分反应后,用硫代硫酸钠标准液滴定至终点,发生反应:,平行滴定三次,硫代硫酸钠平均消耗体积为,则铁红产品的纯度为 (用c、V、m表示)。
14.实验室利用如图装置制备和。
(1)仪器a的名称 。
(2)装置A中发生反应的化学方程式为 。
(3)装置B的作用是吸收,发生反应的离子方程式为 ;请设计实验证明反应完成后装置B的溶液中既有又有: (可选用的试剂:双氧水、硫氰化钾溶液、酸性高锰酸钾溶液)。
(4)向装置B中加适量的NaOH溶液,经过滤、洗涤、灼烧制得样品,为测定该(含有FeO)样品的纯度,进行的实验步骤如下:
步骤1:称取一定量样品置于锥形瓶中,加入足量稀硫酸,加热使之完全溶解。
步骤2:向锥形瓶中滴加溶液,发生反应:,恰好完全反应时,共消耗溶液。
步骤3:将步骤2得到溶液配制成1000mL溶液,取该溶液1.00mL,稀释至25.6L,测得溶液的吸光度为0.7618.已知:吸光度与溶液中铁离子含量(c)的标准曲线如图。
计算样品中的物质的量(写出计算过程) 。
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