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第2讲 离子反应
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问题1:(P14) 蒸馏水属于弱电解质,无导电能力?
问题2:(P15) 单质,混合物不是电解质,也不是非电解质?
问题3:(P15) 溶液的导电能力取决于单位体积溶液里的离子数目和离子所带电荷数?
问题4:(P15) 干燥的氯化钠固体也可以导电?
问题5:(P15) 电离时生成的阳离子全部是氢离子和酸根离子的化合物叫做酸?
问题6:(P16) 溶液中的离子是通电后才产生的?
问题7:(P18) 电解质在溶液中的反应实质上是离子之间的反应,这样的反应属于离子反应?
教材习题02(P18)
下列叙述正确的是
A.KNO3固体不导电,所以KNO3不是电解质
B.铜丝、石墨均能导电,所以他们都是电解质
C.熔融的MgCl2能导电,所以MgCl2是电解质
D.NaCl溶于水,在通电条件下才能发生电离
解题方法
A.硝酸钾固体中不存在自由移动的离子,在熔融状态或水溶液中能电离出自由移动的钾离子和硝酸根离子,属于电解质,A错误;
B.铜丝、石墨均能导电,单质既不是电解质也不是非电解质,B错误;
C.熔融的氯化镁能电离出自由移动的镁离子和氯离子,能导电,属于电解质,C正确;
D.氯化钠在溶液中能电离出自由移动的钠离子和氯离子,不需要通电,D错误;
【答案】C
教材习题03(P18)
下列离子方程式中,正确的是
A.将稀硫酸滴在铜片上:Cu+2H+=Cu2++H2↑
B.将氧化镁与稀盐酸混合:MgO+2H+=Mg2++H2O
C.将铜片插入硝酸银溶液中:Cu+Ag+=Cu2++Ag
D.将稀盐酸滴在石灰石上:CaCO3+2H+=Ca2++H2CO3
解题方法
A.稀硫酸与铜不反应,故A错误;
B.氧化镁可溶于稀盐酸,其离子方程式为MgO+2H+=Mg2++H2O,故B正确;
C.离子方程式要满足电荷守恒,其离子方程式应为Cu+2Ag+=Cu2++2Ag,故C错误;
D.碳酸不稳定易分解,应成水和二氧化碳,所以其离子方程式应为CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2,故D错误
【答案】B
教材习题04(P19)
下列各组中的离子,能在溶液中大量共存的是
A.、、、
B.、、、
C.、、、
D.、、、
A.、反应生成水,不能大量共存,A不符合题意;
B.、反应生成碳酸钙沉淀,不能大量共存,B不符合题意;
C.、反应生成二氧化碳和水,不能大量共存,C不符合题意;
D.、、、互不反应,可以大量共存,D符合题意;
【答案】D
教材习题09(P19)
某兴趣小组的同学向一定体积的Ba(OH)2,溶液中逐滴加入稀硫酸,并测得混合溶液的导电能力随时间变化的曲线如图所示。
(1)写出 Ba(OH)2溶液与稀硫酸反应的离子方程式 。
(2)该小组的同学关于上图的下列说法中,正确的是
(填序号)。
①AB段溶液的导电能力不断减弱,说明生成的BaSO4不是电解质
②B处溶液的导电能力约为0,说明溶液中几乎没有自由移动的离子
③BC段溶液的导电能力不断增大,主要是由于过量的Ba(OH)2电离出的离子导电
④a时刻Ba(OH)2溶液与稀硫酸恰好完全中和
(1)Ba(OH)2、H2SO4都是可溶的强电解质,反应离子方程式为Ba2++2OH-+2H++SO=2H2O+BaSO4↓,故答案为Ba2++2OH-+2H++SO=2H2O+BaSO4↓;
(2)①电解质溶液导电能力与离子浓度、所带电荷数有关,AB段发生Ba2++2OH-+2H++SO=2H2O+BaSO4↓,水是极弱的电解质,溶液中离子浓度逐渐减少,导电能力不断减弱,BaSO4属于盐,属于强电解质,故①错误;
②B处溶液的导电能力约为0,说明硫酸与Ba(OH)2恰好完全反应,生成H2O和BaSO4沉淀,H2O是极弱电解质,BaSO4是白色沉淀,溶液中几乎无离子存在,因此导电能力约为0,故②正确;
③BC段溶液的导电能力不断增大,主要是因为由于过量的硫酸电离出的离子导电,故③错误;
④根据②的分析,a时刻Ba(OH)2与稀硫酸恰好完全中和,故④正确
【答案】(1)Ba2++2OH-+2H++SO=2H2O+BaSO4↓
(2)②④
考点一 电解质与非电解质的辨别
1.有关电解质的说法正确的是
A.在电流的作用下电离成钠离子和氯离子
B.强电解质溶液的导电性比弱电解质溶液的导电性强
C.强电解质都易溶于水
D.是非电解质,但其水溶液能导电
【答案】D
【解析】A.电离不需要通电,电解质在水溶液中或熔融状态下离解成自由移动的离子的过程,A错误;
B.相同温度下,相同浓度的强电解质溶液的导电性比弱电解质溶液的导电性强,题目中无参照项,无法说明结论,B错误;
C.强电解质是指在水溶液中全部电离为离子的电解质,跟溶解度无关,如难溶于水,但属于强电解质,C错误;
D.本身不能电离,属于非电解质,但溶于水后生成的硫酸能电离出离子,其水溶液能导电,D正确;
故答案为:D。
2.下列关于化合物、单质、混合物、电解质和非电解质的正确组合是
选项
化合物
单质
混合物
电解质
非电解质
A
烧碱
液态氧
冰水混合物
B
生石灰
白磷
胆矾
C
干冰
铁
氨水
D
空气
小苏打
【答案】C
【解析】A.冰水混合物的成分都是水,是纯净物,A错误;
B.胆矾是的俗称,是纯净物,是单质,既不是电解质,又不是非电解质,B错误;
C.干冰是化合物,铁是单质,氨水为混合物,碳酸钙为电解质,为非电解质,C正确;
D.空气是混合物,小苏打是,是纯净物,是电解质,D错误;
故选D。
3.现有以下物质:①NaCl晶体 ②乙醇 ③固体 ④熔融KCl ⑤蔗糖 ⑥铜 ⑦ ⑧液态HCl ⑨KOH溶液。
(1)以上物质中能导电的是 。
(2)以上物质中属于有机物的是 。
(3)以上物质中属于电解质的是 ,属于非电解质的是 ,既不是电解质也不是非电解质的是 。
【答案】(1)④⑥⑨
(2)②⑤
(3)①③④⑧ ②⑤⑦ ⑥⑨
【分析】电解质是其水溶液或熔融状态下能导电的化合物;非电解质是其水溶液和熔融状态下均不能导电的化合物;物质的水溶液或熔融状态下能导电的原因是存在自由移动的离子,金属导电的原因是存在自由移动的电子;
①NaCl晶体属于电解质,但没有自由移动的离子,不能导电;
②乙醇属于非电解质,不含自由移动的离子或电子,不能导电;
③固体属于电解质,但没有自由移动离子,不能导电;
④熔融KCl属于电解质,含有自由移动的离子,能导电;
⑤蔗糖属于非电解质,不含自由移动的离子或电子,不能导电;
⑥铜是单质,既不是电解质也不是非电解质,但含有自由移动的电子,能导电;
⑦二氧化碳属于非电解质,不含自由移动的离子或电子,不能导电;
⑧液态HCl属于电解质,但不含自由移动的离子,不能导电;
⑨KOH溶液属于混合物,既不是电解质也不是非电解质,但溶液中含有自由移动的离子,能导电;
【解析】(1)由分析可知,以上物质中能导电的是④⑥⑨;
(2)有机物是指含有碳、氢元素,可能含有氧、氮、硫、磷等其他元素的化合物,则以上物质中属于有机物的是②⑤;
(3)由分析可知,以上物质中属于电解质的是①③④⑧,属于非电解质的是②⑤⑦,既不是电解质也不是非电解质的是⑥⑨。
考点二 物质的导电性及电离方程式的书写
1.NaCl固体在水中溶解并发生电离,该过程的微观示意图如图所示。下列相关说法正确的是
A.NaCl固体只有在水分子的作用下才会电离
B.NaCl固体中因含有阴、阳离子而能导电
C.NaCl为电解质,溶于水后能够导电
D.和均吸引水分子中的氧原子形成水合离子
【答案】C
【解析】A.氯化钠固体在水溶液中或熔融状态下都可以电离,A错误;
B.氯化钠固体不能导电,B错误;
C.氯化钠溶于水后能导电,为电解质,C正确;
D.钠离子吸引氧原子形成水合离子,氯离子吸引氢原子形成水合离子,D错误;
故选C。
2.下列物质在水溶液中的电离方程式书写正确的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】A.亚磷酸是弱酸,不能完全电离,主要的电离方程式为,A错误;
B.是强电解质,能完全电离出钙离子和氢氧根,B正确;
C.甲酸为弱酸,不完全电离,电离方程式为,C错误;
D.在水溶液中完全电离出Na+、H+、,电离方程式为,D错误;
故答案选B。
3.常温下,向一定浓度的溶液中分别加入溶液和固体,随着二者的加入,溶液的导电性变化如图所示。下列分析不合理的是
A.将溶液换成溶液,曲线变化可能完全重叠
B.M点后溶液浓度不再改变
C.N点时,离子浓度几乎为零,此时和恰好完全反应
D.曲线也可用于表示向澄清石灰水中通至过量的溶液导电性变化
【答案】A
【分析】一定浓度的CuSO4溶液中加入CuSO4固体,开始逐渐溶解,继续加入形成饱和溶液,再加入CuSO4不溶解,由于,导致水减少,析出,但仍为饱和溶液,故曲线L1表示加入CuSO4固体;加入Ba(OH)2溶液,则,当二者恰好完全反应时,溶液中几乎没有自由移动的离子,导电性接近0,曲线L2表示加入 Ba(OH)2溶液,据此分析;
【解析】A.将Ba(OH)2溶液换成BaCl2溶液,BaCl2和CuSO4反应生成BaSO4和CuCl2,CuCl2存在导电性不能为0,且由于溶液的浓度未知,混合溶液导电性可能不变、可能增强、可能减弱,曲线变化不可能完全重叠,A错误;
B.M点后形成饱和溶液,溶液浓度不再改变,B正确;
C.N点时导电能力几乎为0,所以是CuSO4和Ba(OH)2恰好完全反应的点,C正确;
D.澄清石灰水中通,则,恰好完全反应时溶液中几乎没有自由移动的离子,导电性接近0,继续通至过量,发生,溶液中导电离子为和,故曲线也可用于表示向澄清石灰水中通至过量的溶液导电性变化,D正确;
故选A。
4.图a~c分别为在不同条件下的导电实验(X、Y均表示石墨电极)的微观示意图。
下列说法不正确的是
A.图a中的“”代表的离子是 B.图a表示的是干燥的固体不导电
C.由图b可知,在通电条件下才能发生电离 D.图c表示在水溶液中的导电情况
【答案】C
【解析】
A.的半径大于的半径,因此“”代表的是,A正确;
B.干燥的固体中和不能自由移动,图a表示的是干燥的固体不导电,B正确;
C.在水溶液中或熔融状态下都能发生电离,而不是在通电条件下才能发生电离,C错误;
D.观察图c可知,通电后阴、阳离子在水溶液中定向移动,则图c表示在水溶液中的导电情况,D正确;
故选C。
考点三 离子反应及离子反应方程式的书写
1.下列反应中,不属于离子反应的是
A.硫在氧气中燃烧 B.硫酸与氢氧化钾溶液反应
C.铝和硫酸铜溶液反应 D.碳酸钠与稀盐酸反应
【答案】A
【解析】A.硫在氧气中燃烧生成二氧化硫过程中没有离子参加或生成,不属于离子反应,A符合题意;
B.硫酸与氢氧化钾溶液反应是在溶液中进行,有离子参加反应,属于离子反应,B不符合题意;
C.铝和硫酸铜溶液反应是在溶液中发生的,有离子参加反应,属于离子反应,C不符合题意;
D.碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,有离子参与反应,属于离子反应,D不符合题意;
答案选A。
2.下列离子方程式书写正确的是
A.通入石灰乳中:
B.向溶液中通入
C.与稀硫酸反应:
D.与过量溶液反应:
【答案】D
【解析】A.通入石灰乳中:,A项错误;
B.溶液与不反应,B项错误;
C.与稀硫酸反应:,C项错误;
D.与过量溶液反应:,D项正确。
故选D。
3.下列离子方程式书写正确的是
A.稀硫酸中加入铁粉:
B.溶于醋酸:
C.溶液与溶液混合:
D.向溶液中滴入溶液使恰好完全沉淀:
【答案】D
【解析】A.稀硫酸中加入铁粉,生成Fe2+:,A项错误;
B.醋酸是弱酸,不可拆,,B项错误;
C.缺少离子的反应,溶液与溶液混合:,C项错误;
D.向溶液中滴入溶液使恰好完全沉淀:
故答案是D。
4.离子交换法净化水过程如图所示,下列说法中错误的是
A.通过净化处理后,水的导电性降低
B.水中的通过阴离子树脂后被除去
C.经过阳离子交换树脂后,水中阳离子的总数不变
D.阴离子树脂填充段存在反应
【答案】C
【分析】通过阳离子交换树脂后,溶液中的金属阳离子被氢离子代替,通过阴离子交换树脂后,阴离子被氢氧根离子代替,氢氧根离子和氢离子反应生成水。
【解析】A.通过净化处理后,离子浓度降低,水的导电性降低,故A正确;
B.水中的通过阴离子树脂后被氢氧根离子代替而除去,故B正确;
C.经过阳离子交换树脂后,金属阳离子被氢离子代替,根据电荷守恒,水中阳离子的总数增大,故C错误;
D.通过阴离子交换树脂后,阴离子被氢氧根离子代替,氢氧根离子和氢离子反应生成水,阴离子树脂填充段存在反应,故D正确;
选C。
1.( )向等体积、等浓度的醋酸、盐酸、硫酸、溶液中分别滴加等浓度的溶液,其导电性变化如图所示,下列说法正确的是
A.醋酸溶液属于电解质
B.曲线对应的是:①;②盐酸
C.熔融状态下电离方程式:
D.O点溶液导电能力几乎为零,说明溶液与溶液恰好完全中和
2.( )某同学向一定体积的溶液中滴加稀硫酸,测得混合溶液的导电能力随时间变化如图所示。下列说法中,正确的是
A.AB段溶液的导电能力减弱,说明生成的不是电解质
B.a时刻溶液与稀硫酸恰好完全反应
C.实验过程中反应的离子方程式为
D.BC段溶液的导电能力增大,主要是由于过量的电离出的离子导电
3.( )某化学兴趣小组用粉末、蒸馏水、MgSO4溶液按以下装置及步骤进行实验探究离子反应,下列说法中正确的是
Ⅰ.往烧杯中加入适量粉末,灯泡不变亮,加入适量蒸馏水使完全溶解,灯泡变亮
Ⅱ.往溶液中分批加入固体,灯泡变暗直至近乎熄灭
Ⅲ.继续分批加入固体,灯泡重新变亮
A.加入粉末,灯泡不变亮的原因是不是电解质
B.步骤Ⅱ反应的离子方程式为
C.步骤Ⅲ灯泡重新变亮是因为过量
D.若将粉末替换为粉末,则与上述实验现象完全相同
4.( )分类是科学研究的重要方法,下列物质分类不正确的是
A.非电解质:乙醇、NH3、氯气
B.同素异形体:石墨、C60、金刚石
C.碱性氧化物:氧化钠、氧化铁、氧化镁
D.酸性氧化物:干冰、二氧化硫、三氧化硫
5.( )如图所示,纵坐标表示导电能力,横坐标表示所加溶液的量,以下各组反应符合该图的是(不考虑溶液体积的变化)
A.溶液中滴加稀溶液 B.溶液中滴加稀盐酸
C.溶液中滴加溶液 D.悬浊液中滴加溶液
6.( )分类是认识改造世界的重要方法,运用它可以发现物质及其变化规律。下列分类描述合理的是
A.根据物质组成元素的种类可知由同一种元素组成的物质一定是纯净物
B.根据反应中是否有离子参加或生成,将化学反应分为离子反应和非离子反应
C.溶液与胶体本质区别是能否发生丁达尔现象
D.氧化还原反应的本质是化合价升降
7.( )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
8.( )室温下,下列各组离子在给定溶液中能大量共存的是
A.溶液:
B.无色透明溶液:
C.能使紫石蕊溶液变红的溶液:
D.能与金属铝反应产生H2的溶液:
9.( )第ⅢA族元素形成的化合物应用广泛。硼酸(H3BO3) 是一种一元弱酸。硼酸三甲酯与氯气反应可制取BCl3: 。B(OCH3)3和 BCl3均易水解,沸点分别为68℃和12.5℃。氮化镓是具有优异光电性能的第三代半导体材料,熔点约为1500℃,可通过Ga(CH3)3与 NH3高温反应制得。下列化学反应表示不正确的是
A.H3BO3和足量NaOH 溶液反应:H3BO3+3OH-=BO+3H2O
B.B(OCH3)3和 NaH反应制备NaBH4:
C.Al2O3 溶于NaOH 溶液:Al2O3 +2OH﹣+3H2O=2[Al(OH)4]﹣
D.Ga(CH3)3 与NH3反应制GaN:
10.( )某兴趣小组对实验室废液缸中废液所含离子成分进行了实验探究(已知该废液中仅含、、、、、、中的几种离子)。实验如下:
①用洁净的铂丝蘸取废液,在酒精灯上加热,观察到黄色火焰;
②取适量废液于试管中,加入足量澄清石灰水,有蓝色沉淀生成;
③另取适量废液于试管中,加入足量溶液,有白色沉淀生成,过滤得滤液。
根据以上实验判断,下列推断正确的是
A.根据实验①可得出废液中含有,不含
B.根据实验②可得出,溶液中肯定不含、
C.实验③中白色沉淀为和
D.若向滤液中加入溶液产生白色沉淀,证明原废液中有
11.( )欲除去粗盐中的杂质CaCl2、MgCl2和Na2SO4,过程如图所示,下列有关说法不正确的是
A.除去Mg2+的主要反应:
B.试剂添加顺序还可以为:②③①
C.过滤需要用到的玻璃仪器有:玻璃棒、漏斗和烧杯
D.取少量滤液,先加稀盐酸酸化,再加BaCl2溶液,若无白色沉淀生成,则证明已除尽
12.( )粗盐主要含、、等杂质,一种提纯NaCl的实验方案如图所示,下列说法正确的是
A.溶液a、b、c分别为、、溶液
B.溶液d可选用稀硫酸或稀盐酸
C.操作Ⅲ为蒸发结晶
D.流程中若先加入溶液d再进行操作Ⅱ,实验方案也可行
13.( )某稀溶液中可能含有等物质的量浓度的下列某些离子:Mg2+、Ba2+、Al3+、、H+、Cl-、、、、,分别取3份试液进行如下实验:
编号
试剂或操作
现象
①
加入Ba(NO3)2溶液
产生白色沉淀
②
加入适量铜粉
产生气泡,气体遇空气变红棕色
③
加入足量NaOH溶液并微热
产生白色沉淀,有刺激性气味的气体
下列说法正确的是
A.由实验①可知一定存在
B.由实验②不能确定是否存在
C.不能确定是否存在Al3+、Cl-
D.溶液中一定存在、H+、Mg2+、、Cl-
14.( )下图a~c分别为氯化钠在不同状态下的导电实验(X、Y均表示石墨电极,X与电源正极相连,Y与电源负极相连)微观示意图。下列说法正确的是
A.图示中代表的是水合钠离子 B.氯化钠在不同状态下均能导电
C.图b表示熔融状态下氯化钠的导电过程 D.该过程表示为
15.( )下列反应的离子方程式书写正确的是
A.铝与盐酸反应: Al + 6H+= Al3++3H2↑
B.石灰乳与稀硝酸反应:Ca2++2OH- +2H+=Ca2++2H2O
C.食醋滴在石灰石上:CaCO3+2CH3COOH=Ca2++2CH3COOˉ+CO2↑+H2O
D.氢氧化钡溶液中加入少量硫酸氢钠溶液:Ba2++2OH+2H++SO=BaSO4↓+2H2O
16.( )某无色溶液X含有中的几种,每种离子的数目相等。向该溶液中加入足量溶液,生成白色沉淀;另取溶液X,逐滴滴加氨水,生成沉淀的质量与加入氨水的体积关系如图。下列说法正确的是
A.溶液X中一定含有
B.溶液X中一定不含有
C.无法确定溶液中是否含有
D.滴加氨水体积为时,发生的离子反应为:
17.( )下列指定反应的离子方程式或化学方程式正确的是
A.向溶液中通入:
B.同物质的量浓度同体积溶液与溶液混合:
C.常温下澄清石灰水久置后出现白色固体:
D.往碳酸氢钠溶液中滴入醋酸:
18.( )将等浓度的溶液,分别滴入两份相同的溶液中,其电导率与滴入溶液体积变化的曲线如图所示。下列分析不正确的是
A.反应的离子方程式为
B.滴加至d点时总的离子反应为
C.c点导电能力相同,但pH关系:①<②
D.滴加过程中a、d两点均刚好完全沉淀,对应的溶液均显中性
19.( )下列离子能在溶液中大量共存的是
A.H+、Al3+、Cl-、OH- B.K+、Ca2+、OH-、
C.Fe3+、Mg2+、、I- D.Na+、Cu2+、、
20.( )离子交换法净化水过程如图所示,下列说法中错误的是
A.通过净化处理后,水的导电性降低
B.水中的通过阴离子树脂后被除去
C.经过阳离子交换树脂后,水中阳离子的总数不变
D.阴离子树脂填充段存在反应
二、填空题
21.NaCl溶液中混有溶液和淀粉胶体,选择适当的试剂和方法从中提纯出NaCl晶体。相应的实验过程如图:
(1)写出上述实验过程中所用试剂(填化学式)和基本实验操作:
试剂② ;试剂③ ;操作② ;操作④ 。
(2)沉淀A为 。
(3)加入试剂②产生沉淀的化学方程式为: 。
(4)操作①是利用半透膜进行分离提纯(渗析)。操作①的实验结果说明:淀粉 透过半透膜。(填“能”或者“不能”)
22.某化工厂排出的废水呈酸性,且其中含有大量、、、、。
(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100mL该废水于烧杯,逐滴加入NaOH溶液至呈碱性过程中,原废水中存在的离子的数目会发生变化的是、 (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,且不引入其他杂质离子,设计的方案流程如下图,最终得到中性溶液。
①试剂b为 (写化学式);溶液3中含有的溶质离子有、 。
②“分离操作”的名称是 。
③向“蓝色沉淀1”中加入足量盐酸,发生反应的离子方程式为 。
(4)分类法学习化学是一种非常有效的学习方式,图为离子反应、氧化还原反应和置换反应三者之间的关系。其中表示离子反应的是 (填字母)。
23.某溶液中只含有Ba2+、 Mg2+ 、Ag+三种阳离子,现用适量的NaOH溶液、稀盐酸和Na2SO4溶液将这三种离子逐一沉淀分离,其流程如图所示:
(1)沉淀1的化学式为 ,生成该沉淀的离子方程式为 。
(2)若试剂B为Na2SO4溶液,则沉淀2化学式为 。
(3)若试剂B为NaOH溶液,则生成沉淀2的离子方程式为 。
24.I在两份相同的Ba(OH)2溶液中,分别滴入相同浓度的H2SO4、NaHSO4溶液,其导电能力随滴入溶液体积变化的曲线如下图所示。(已知:相同体积、相同浓度的H2SO4、NaHSO4液中,H2SO4、NaHSO4的数量相同)
(1)图中①代表滴加哪种溶液的变化曲线 。(填化学式)
(2)曲线②从开始到b点反应的离子方程式为 b点至d反应的离子方程式为 。
II.某化工厂排出的废水呈酸性,且其中含大量的、、、、,为除去废水样品中的和,最终得到中性溶液,设计的方案流程如下图:
(3)上述流程中,试剂c为 (写化学式),实验中如何证明加的试剂c已足够? 。
(4)“分离操作”的名称是 ,溶液3所含溶质离子有 。
(5)白色沉淀2加入足量盐酸,反应的离子方程式为 。
(答案版)
问题1:(P14) 蒸馏水属于弱电解质,无导电能力?
错
问题2:(P15) 单质,混合物不是电解质,也不是非电解质?
对
问题3:(P15) 溶液的导电能力取决于单位体积溶液里的离子数目和离子所带电荷数?
对
问题4:(P15) 干燥的氯化钠固体也可以导电?
错
问题5:(P15) 电离时生成的阳离子全部是氢离子和酸根离子的化合物叫做酸?
对
问题6:(P16) 溶液中的离子是通电后才产生的?
错
问题7:(P18) 电解质在溶液中的反应实质上是离子之间的反应,这样的反应属于离子反应?
对
1.向等体积、等浓度的醋酸、盐酸、硫酸、溶液中分别滴加等浓度的溶液,其导电性变化如图所示,下列说法正确的是
A.醋酸溶液属于电解质
B.曲线对应的是:①;②盐酸
C.熔融状态下电离方程式:
D.O点溶液导电能力几乎为零,说明溶液与溶液恰好完全中和
【答案】B
【分析】溶液导电性与溶液中离子浓度和所带电荷数有关,向等体积、等浓度的醋酸、盐酸、硫酸、NaHSO4溶液中,醋酸是弱电解质,醋酸导电性最弱,则曲线③对应的是醋酸;盐酸导电性比醋酸强,则曲线②对应的是盐酸;硫酸、NaHSO4溶液中总离子浓度和所带电荷数相同,导电性相同且比醋酸和盐酸导电性强,当Ba(OH)2和H2SO4完全反应生成难溶于水的硫酸钡和水,导电能力几乎为0,所以曲线④对应的是硫酸;NaHSO4和Ba(OH)2反应生成硫酸钡、水和硫酸钠,溶液导电性不为0,则曲线①对应的是NaHSO4,据此分析回答;
【详解】A.电解质概念:在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物,醋酸溶液属于混合物,既不是电解质也不是非电解质,A错误;
B.由分析可知,曲线对应的是:①NaHSO4;②盐酸,B正确;
C.熔融状态下NaHSO4电离出钠离子和硫酸氢根离子,电离方程式:,C错误;
D.O点导电性几乎为零,说明硫酸和Ba(OH)2溶液恰好完全反应生成难溶的硫酸钡沉淀和水,D错误;
故选B。
2.某同学向一定体积的溶液中滴加稀硫酸,测得混合溶液的导电能力随时间变化如图所示。下列说法中,正确的是
A.AB段溶液的导电能力减弱,说明生成的不是电解质
B.a时刻溶液与稀硫酸恰好完全反应
C.实验过程中反应的离子方程式为
D.BC段溶液的导电能力增大,主要是由于过量的电离出的离子导电
【答案】B
【分析】溶液导电性与离子浓度成正比,向一定体积的BaSO4溶液中逐滴加入稀硫酸至过量,发生的离子反应方程式为,AB段反应生成沉淀,导致溶液中离子浓度减小,a点酸碱恰好完全反应生成硫酸钡和水,BC段溶液的导电能力不断增大,主要是由于过量的硫酸电离出的离子导电,据此分析。
【详解】A.AB段反应生成BaSO4沉淀,导致溶液中离子浓度减小,导电能力减弱,但是BaSO4是电解质,A错误;
B.a时刻溶液与稀硫酸恰好完全反应,溶液中离子浓度最小,导电能力最弱,B正确;
C.实验过程中反应的离子反应方程式为,C错误;
D.BC段溶液的导电能力增大,是因为a点后稀硫酸过量,硫酸电离出阴阳离子而使溶液导电,D错误;
故答案选B。
3.某化学兴趣小组用粉末、蒸馏水、MgSO4溶液按以下装置及步骤进行实验探究离子反应,下列说法中正确的是
Ⅰ.往烧杯中加入适量粉末,灯泡不变亮,加入适量蒸馏水使完全溶解,灯泡变亮
Ⅱ.往溶液中分批加入固体,灯泡变暗直至近乎熄灭
Ⅲ.继续分批加入固体,灯泡重新变亮
A.加入粉末,灯泡不变亮的原因是不是电解质
B.步骤Ⅱ反应的离子方程式为
C.步骤Ⅲ灯泡重新变亮是因为过量
D.若将粉末替换为粉末,则与上述实验现象完全相同
【答案】C
【分析】由题意可知,往烧杯中加入适量Ba(OH)2粉末,灯泡不变亮,加入适量蒸馏水使Ba(OH)2完全溶解,灯泡变亮,是因为Ba(OH)2粉末中没有可自由移动的离子,加入适量蒸馏水后Ba(OH)2电离出可自由移动的钡离子和氢氧根离子;往Ba(OH)2溶液中分批加入MgSO4固体,灯泡变暗直至近乎熄灭,硫酸镁和氢氧化钡反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化镁沉淀,溶液中离子浓度减小至近乎为零;继续分批加入MgSO4固体,溶液中存在可自由移动的硫酸根离子和镁离子,能导电,灯泡重新变亮。
【详解】A.根据分析可知,往烧杯中加入Ba(OH)2粉末,灯泡不变亮的原因是Ba(OH)2粉末中没有可以自由移动的离子,但Ba(OH)2在水溶液中可导电,属于电解质,A错误;
B.根据分析可知,步骤Ⅱ往Ba(OH)2溶液中分批加入MgSO4固体,灯泡变暗直至近乎熄灭,硫酸镁和氢氧化钡反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化镁沉淀,反应的离子方程式为:,B错误;
C.步骤Ⅲ中,继续分批加入MgSO4固体,溶液中存在可自由移动的硫酸根离子和镁离子,能导电,灯泡重新变亮,则步骤Ⅲ灯泡重新变亮是因为MgSO4过量,C正确;
D.若将Ba(OH)2粉末替换为BaCl2粉末,步骤Ⅰ现象相同,步骤Ⅱ加入MgSO4固体后得到的溶液中一直存在可自由移动的Mg2+、Cl-,灯泡不会变暗直至近乎熄灭,步骤Ⅲ所得溶液可自由移动的离子数目增多,灯泡更亮,则步骤Ⅰ的现象与上述实验的现象相同,但步骤Ⅱ、Ⅲ的现象与上述实验的现象不同,D错误;
故答案选C。
4.分类是科学研究的重要方法,下列物质分类不正确的是
A.非电解质:乙醇、NH3、氯气
B.同素异形体:石墨、C60、金刚石
C.碱性氧化物:氧化钠、氧化铁、氧化镁
D.酸性氧化物:干冰、二氧化硫、三氧化硫
【答案】A
【详解】A.氯气为单质不是非电解质,A错误;
B.石墨、C60、金刚石均为碳元素形成的不同单质,为同素异形体,B正确;
C.氧化钠、氧化铁、氧化镁都能和酸反应生成盐和水,为碱性氧化物,C正确;
D.干冰、二氧化硫、三氧化硫都能和碱反应生成盐和水,属于酸性氧化物,D正确;
故选A。
5.如图所示,纵坐标表示导电能力,横坐标表示所加溶液的量,以下各组反应符合该图的是(不考虑溶液体积的变化)
A.溶液中滴加稀溶液 B.溶液中滴加稀盐酸
C.溶液中滴加溶液 D.悬浊液中滴加溶液
【答案】A
【分析】溶液的导电能力即表示溶液中可以自由移动的离子的浓度,观察图像变化趋势可知,离子的浓度先减小,后增加。
【详解】A.在Ba(OH)2溶液中滴加稀溶液,首先是两者反应生成BaSO4沉淀和H2O,离子浓度逐渐减小,完全反应后,溶液中离子浓度随稀H2SO4的滴加而增加,A符合题意;
B.向NaOH溶液中滴加稀盐酸,两者反应生成NaCl和H2O,NaCl是强电解质,故溶液中离子浓度变化不大,B不符合题意;
C.CH3COOH是弱酸,滴加溶液产生CH3COOK是可溶性盐,溶液中离子浓度随KOH的滴加而增加,C不符合题意;
D.Cu(OH)2是难溶物,滴加溶液反应生成Cu(NO3)2是可溶性盐,溶液中离子浓度随HNO3的滴加而增加,D不符合题意;
故选A。
6.分类是认识改造世界的重要方法,运用它可以发现物质及其变化规律。下列分类描述合理的是
A.根据物质组成元素的种类可知由同一种元素组成的物质一定是纯净物
B.根据反应中是否有离子参加或生成,将化学反应分为离子反应和非离子反应
C.溶液与胶体本质区别是能否发生丁达尔现象
D.氧化还原反应的本质是化合价升降
【答案】B
【详解】A.只含氧元素的物质,可能是O2,也可能是O3,还可能是O2与O3组成的混合物,A错误;
B.有离子参加或生成的反应为离子反应,B正确;
C.胶体和溶液的本质区别是分散质微粒直径大小不同,C错误;
D.氧化还原反应的本质是电子得失或共用电子对偏移,D错误;
故选B。
7.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。
【详解】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。
8.室温下,下列各组离子在给定溶液中能大量共存的是
A.溶液:
B.无色透明溶液:
C.能使紫石蕊溶液变红的溶液:
D.能与金属铝反应产生H2的溶液:
【答案】A
【详解】A.溶液中,这些离子,不发生反应,可以共存,A正确;
B.在溶液中显紫色,且在H'存在的条件下,会被氧化,故不能大量共存,B错误;
C.能使石蕊变红的溶液呈酸性,酸性溶液中CH3OO-和氢离子反应生成醋酸分子,不能大量存在,C错误;
D.能与金属铝反应产生H2的溶液可能显酸性,也可能显碱性,酸性时氢离子和碳酸根反应生成水和二氧化碳,碱性时氢氧根离子和铵根反应,不能共存,D错误;
故选A。
9.第ⅢA族元素形成的化合物应用广泛。硼酸(H3BO3) 是一种一元弱酸。硼酸三甲酯与氯气反应可制取BCl3: 。B(OCH3)3和 BCl3均易水解,沸点分别为68℃和12.5℃。氮化镓是具有优异光电性能的第三代半导体材料,熔点约为1500℃,可通过Ga(CH3)3与 NH3高温反应制得。下列化学反应表示不正确的是
A.H3BO3和足量NaOH 溶液反应:H3BO3+3OH-=BO+3H2O
B.B(OCH3)3和 NaH反应制备NaBH4:
C.Al2O3 溶于NaOH 溶液:Al2O3 +2OH﹣+3H2O=2[Al(OH)4]﹣
D.Ga(CH3)3 与NH3反应制GaN:
【答案】A
【详解】A.硼酸是一元弱酸,与足量NaOH反应生成四羟基合硼酸钠,离子方程式应为H3BO3 + OH⁻ = [B(OH)4]⁻,而非生成BO。A错误;
B.B(OCH3)3与NaH反应时,OCH3基团被H⁻取代生成BH,反应式配平正确(4NaH提供4H⁻,生成1NaBH4和3CH3ONa)。B正确;
C.Al2O3是两性氧化物,与NaOH溶液反应生成[Al(OH)4]⁻,方程式Al2O3+ 2OH⁻ + 3H2O = 2[Al(OH)4]-配平正确。C正确;
D.Ga(CH3)3与NH3高温反应时,NH3中的N取代CH3生成GaN,同时释放CH4,反应式Ga(CH3)3 + NH3=GaN + 3CH4配平合理。D正确;
故选A。
10.某兴趣小组对实验室废液缸中废液所含离子成分进行了实验探究(已知该废液中仅含、、、、、、中的几种离子)。实验如下:
①用洁净的铂丝蘸取废液,在酒精灯上加热,观察到黄色火焰;
②取适量废液于试管中,加入足量澄清石灰水,有蓝色沉淀生成;
③另取适量废液于试管中,加入足量溶液,有白色沉淀生成,过滤得滤液。
根据以上实验判断,下列推断正确的是
A.根据实验①可得出废液中含有,不含
B.根据实验②可得出,溶液中肯定不含、
C.实验③中白色沉淀为和
D.若向滤液中加入溶液产生白色沉淀,证明原废液中有
【答案】B
【分析】①用洁净的铂丝蘸取废液,在酒精灯上加热,观察到黄色火焰,说明有Na+;
②取适量废液于试管中,加入足量澄清石灰水,有蓝色沉淀生成,说明有Cu2+,不含Fe3+、;
③另取适量废液于试管中,加入足量溶液,有白色沉淀生成,说明有,过滤得滤液。
【详解】A.根据实验①可得出废液中含有,不能确定是否含,因为黄色火焰干扰紫色火焰,要透过蓝色钴玻璃观察,才能确定,A错误;
B.根据实验②只有蓝色沉淀,溶液中肯定不含、,氢氧化铁为红褐色沉淀,B正确;
C.溶液中没有,实验③中白色沉淀为,C错误;
D.若向滤液中加入溶液产生白色沉淀,不能证明原废液中有,因为实验③中加入BaCl2,D错误;
答案选B。
11.欲除去粗盐中的杂质CaCl2、MgCl2和Na2SO4,过程如图所示,下列有关说法不正确的是
A.除去Mg2+的主要反应:
B.试剂添加顺序还可以为:②③①
C.过滤需要用到的玻璃仪器有:玻璃棒、漏斗和烧杯
D.取少量滤液,先加稀盐酸酸化,再加BaCl2溶液,若无白色沉淀生成,则证明已除尽
【答案】B
【分析】粗盐中的杂质离子为钙离子、镁离子和硫酸根离子,可分别用过量的Na2CO3、NaOH、BaCl2溶液将其转化为沉淀,剩余的碳酸根离子、氢氧根离子均用稀盐酸除去,据此分析作答。
【详解】A.除去Mg2+用氢氧化钠,发生的主要反应为:,A项正确;
B.由于过量的氯化钡需要利用碳酸钠除去,因此碳酸钠一定在氯化钡的后面加入,B项错误;
C.过滤需要用到的玻璃仪器有:玻璃棒、漏斗和烧杯,C项正确;
D.检验是否除尽:取少量滤液,加稀盐酸酸化,再加BaCl2溶液,D项正确;
答案选B。
12.粗盐主要含、、等杂质,一种提纯NaCl的实验方案如图所示,下列说法正确的是
A.溶液a、b、c分别为、、溶液
B.溶液d可选用稀硫酸或稀盐酸
C.操作Ⅲ为蒸发结晶
D.流程中若先加入溶液d再进行操作Ⅱ,实验方案也可行
【答案】C
【分析】由流程可知,粗盐溶解后加氯化钡可除去硫酸根离子,a中加BaCl2除去硫酸根离子,b中加NaOH可除去镁离子,c中加Na2CO3除去钙、钡离子,过滤后主要为氯化钠、氢氧化钠和碳酸钠,滤液中加盐酸反应后溶液中溶质为NaCl,然后蒸发结晶得到NaCl,以此解答该题。
【详解】A.氯化钡溶液应该在碳酸钠溶液之前加入,故A错误;
B.加入稀硫酸会引入硫酸根杂质离子,故B错误;
C.氯化钠溶液蒸发结晶得到氯化钠固体,故C正确;
D.若先加入盐酸,碳酸钡、氢氧化镁沉淀又会溶解,引入杂质离子,故D错误;
故选C。
13.某稀溶液中可能含有等物质的量浓度的下列某些离子:Mg2+、Ba2+、Al3+、、H+、Cl-、、、、,分别取3份试液进行如下实验:
编号
试剂或操作
现象
①
加入Ba(NO3)2溶液
产生白色沉淀
②
加入适量铜粉
产生气泡,气体遇空气变红棕色
③
加入足量NaOH溶液并微热
产生白色沉淀,有刺激性气味的气体
下列说法正确的是
A.由实验①可知一定存在
B.由实验②不能确定是否存在
C.不能确定是否存在Al3+、Cl-
D.溶液中一定存在、H+、Mg2+、、Cl-
【答案】D
【详解】A.实验①加入Ba(NO3)2产生白色沉淀,可能来自、或,仅由实验①不能说明原溶液中一定存在,A错误;
B.实验②中铜与H+和反应生成NO,气体遇空气变红棕色(NO2),若原溶液中有,会与H+反应生成CO2,但实验未提及CO2,说明不存在,B错误;
C.实验③加入足量NaOH并微热,产生白色沉淀(Mg(OH)2)和刺激性气体(NH3),Al3+在过量NaOH中会溶解,故Al3+不存在,Cl-未直接检测,但电荷守恒要求其必须存在(阳离子总电荷为+4,阴离子需、、Cl-各为1,总负电荷为-4),C错误;
D.一定存在的离子:H⁺、(实验②),(实验③),Mg2+(实验③),(实验①分析),Cl-(电荷守恒),D正确;
故选D。
14.下图a~c分别为氯化钠在不同状态下的导电实验(X、Y均表示石墨电极,X与电源正极相连,Y与电源负极相连)微观示意图。下列说法正确的是
A.图示中代表的是水合钠离子 B.氯化钠在不同状态下均能导电
C.图b表示熔融状态下氯化钠的导电过程 D.该过程表示为
【答案】C
【分析】图a中阴阳离子不移动为固态氯化钠,图b中离子发生定向移动为熔融态氯化钠,图c氯化钠溶于水,电离的钠离子、氯离子被水分子形成水合钠离子、水合氯离子。
【详解】
A.水分子中H原子显部分正电性,图示中H原子靠近中心离子,代表的是水合氯离子,故A错误;
B.图a固体氯化钠中离子不能自由移动,不能导电,故B错误;
C.图b中离子发生定向移动,表示熔融状态下氯化钠的导电过程,故C正确;
D.氯化钠在熔化状态下或水中发生了电离,电离不需要通电,电离方程式为,故D错误;
故答案为 C。
15.下列反应的离子方程式书写正确的是
A.铝与盐酸反应: Al + 6H+= Al3++3H2↑
B.石灰乳与稀硝酸反应:Ca2++2OH- +2H+=Ca2++2H2O
C.食醋滴在石灰石上:CaCO3+2CH3COOH=Ca2++2CH3COOˉ+CO2↑+H2O
D.氢氧化钡溶液中加入少量硫酸氢钠溶液:Ba2++2OH+2H++SO=BaSO4↓+2H2O
【答案】C
【详解】A.铝与盐酸反应生成氯化铝和氢气,反应的离子方程式为 2Al + 6H+= 2Al3++3H2↑,故A错误;
B.石灰乳与稀硝酸反应生成硝酸钙、水,反应的离子方程式为Ca(OH)2+2H+=Ca2++2H2O,故B错误;
C.食醋滴在石灰石上生成醋酸钙、二氧化碳、水,反应的离子方程式为CaCO3+2CH3COOH=Ca2++2CH3COOˉ+CO2↑+H2O,故C正确;
D.氢氧化钡溶液中加入少量,硫酸氢钠溶液生成硫酸钡沉淀、氢氧化钠、水,反应的离子方程式为Ba2++OH+H++SO=BaSO4↓+H2O,故D错误;
选C。
16.某无色溶液X含有中的几种,每种离子的数目相等。向该溶液中加入足量溶液,生成白色沉淀;另取溶液X,逐滴滴加氨水,生成沉淀的质量与加入氨水的体积关系如图。下列说法正确的是
A.溶液X中一定含有
B.溶液X中一定不含有
C.无法确定溶液中是否含有
D.滴加氨水体积为时,发生的离子反应为:
【答案】B
【分析】溶液为无色溶液,则一定不含Cu2+,加入氯化钡溶液产生白色沉淀,可能含和中一种或两种,加入氨水一段时间后产生沉淀,则一定含H+、Mg2+,故不含,一定含,生成沉淀的离子反应为,根据图形,假设氨水浓度为1mol/L,则n(H+)=,n(Mg2+)= n(Mg(OH)2)= ,由于X溶液中每种离子的数目相等,则n()=0.02mol,根据电荷守恒,n(正电荷)=,2n()=0.04mol,故溶液中应该还存在一种-1价离子,即Cl-,且一定不包含K+,综合看X溶液中含有离子为H+、Mg2+、、Cl-,据此答题。
【详解】A.据分析,溶液中不含K+,A错误;
B.据分析,溶液中不含K+、Cu2+、,B正确;
C.根据电荷守恒可确定溶液中不含K+,C错误;
D.滴加氨水体积为30mL时,发生的离子反应为,D错误;
本题选B。
17.下列指定反应的离子方程式或化学方程式正确的是
A.向溶液中通入:
B.同物质的量浓度同体积溶液与溶液混合:
C.常温下澄清石灰水久置后出现白色固体:
D.往碳酸氢钠溶液中滴入醋酸:
【答案】C
【详解】A.氯化钙与二氧化碳不发生反应,A错误;
B.电离出来的H+优先与溶液反应,同物质的量浓度同体积溶液与溶液反应,氢离子和氢氧根离子恰好完全反应,正确的离子方程式应为,B错误;
C.澄清的石灰水久置后,氢氧化钙与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙白色沉淀,反应的离子方程式为,C正确;
D.醋酸难电离,碳酸氢钠溶液与醋酸溶液反应:,D错误;
故选C。
18.将等浓度的溶液,分别滴入两份相同的溶液中,其电导率与滴入溶液体积变化的曲线如图所示。下列分析不正确的是
A.反应的离子方程式为
B.滴加至d点时总的离子反应为
C.c点导电能力相同,但pH关系:①<②
D.滴加过程中a、d两点均刚好完全沉淀,对应的溶液均显中性
【答案】D
【分析】H2SO4滴入Ba(OH)2溶液中,发生反应Ba(OH)2+H2SO4=BaSO4↓+2H2O;恰好完全反应时,溶液中可自由移动的离子浓度接近与0、导电能力接近与0,则①表示H2SO4、②表示NaHSO4; Ba(OH)2溶液中滴加NaHSO4溶液,在b点时发生反应Ba(OH)2+NaHSO4= BaSO4↓+NaOH+H2O,则钡离子恰好沉淀完全,从b点到d点时发生反应NaOH+NaHSO4=Na2SO4+H2O。
【详解】A.由分析可知,b~d过程中,发生反应NaOH+NaHSO4=Na2SO4+H2O,反应的离子方程式为:H++OH- =H2O, A正确;
B.在d点,得到硫酸钡沉淀和Na2SO4,则滴加至d点时总的离子反应为,B正确;
C.曲线①c点对应溶液中的溶质为NaHSO4,曲线②中c点对应溶液中的溶质为NaOH、Na2SO4,则两曲线交叉点c点电导率相同、导电能力相同,但pH关系:①<②,C正确;
D.由分析可知,在a、b两点, 均刚好完全沉淀、但b点溶液呈碱性,a、d两点,对应溶液中的溶质都是Na2SO4,溶液都呈中性,D错误;
故选D。
19.下列离子能在溶液中大量共存的是
A.H+、Al3+、Cl-、OH- B.K+、Ca2+、OH-、
C.Fe3+、Mg2+、、I- D.Na+、Cu2+、、
【答案】D
【详解】A.H+与OH-会反应生成水,Al3+与OH-无法共存,A错误;
B.OH-与反应生成和H2O,且与Ca2+生成CaCO3沉淀,B错误;
C.Fe3+具有强氧化性,会将I-氧化为I2,发生氧化还原反应,C错误;
D.Na+、Cu2+、、之间不生成沉淀、气体或水,也不发生氧化还原反应,D正确;
故选D。
20.离子交换法净化水过程如图所示,下列说法中错误的是
A.通过净化处理后,水的导电性降低
B.水中的通过阴离子树脂后被除去
C.经过阳离子交换树脂后,水中阳离子的总数不变
D.阴离子树脂填充段存在反应
【答案】C
【分析】通过阳离子交换树脂后,溶液中的金属阳离子被氢离子代替,通过阴离子交换树脂后,阴离子被氢氧根离子代替,氢氧根离子和氢离子反应生成水。
【详解】A.通过净化处理后,离子浓度降低,水的导电性降低,故A正确;
B.水中的通过阴离子树脂后被氢氧根离子代替而除去,故B正确;
C.经过阳离子交换树脂后,金属阳离子被氢离子代替,根据电荷守恒,水中阳离子的总数增大,故C错误;
D.通过阴离子交换树脂后,阴离子被氢氧根离子代替,氢氧根离子和氢离子反应生成水,阴离子树脂填充段存在反应,故D正确;
选C。
二、填空题
21.NaCl溶液中混有溶液和淀粉胶体,选择适当的试剂和方法从中提纯出NaCl晶体。相应的实验过程如图:
(1)写出上述实验过程中所用试剂(填化学式)和基本实验操作:
试剂② ;试剂③ ;操作② ;操作④ 。
(2)沉淀A为 。
(3)加入试剂②产生沉淀的化学方程式为: 。
(4)操作①是利用半透膜进行分离提纯(渗析)。操作①的实验结果说明:淀粉 透过半透膜。(填“能”或者“不能”)
【答案】(1) 过滤 蒸发结晶
(2)
(3)
(4)不能
【分析】NaCl溶液中混有溶液和淀粉胶体,通过操作1(渗析),将淀粉胶体分离,所得溶液中含有,先加入过量的,得到A为沉淀,滤液和的混合液,再加入过量的,除去多余的,得到滤液和的混合液,最后加入适量,除去后得到溶液,蒸发结晶后,得到纯净的晶体。
【详解】(1)根据以上分析,试剂②为,试剂③为,操作②为过滤,操作④为蒸发结晶;
(2)根据以上分析,除去淀粉后所得溶液中含有,先加入过量的,得到A为沉淀;
(3)试剂②为,可以除去多余的,发生反应的化学方程式为:;
(4)操作①是利用半透膜将淀粉胶体和其他溶液分离,说明淀粉不能透过半透膜。
22.某化工厂排出的废水呈酸性,且其中含有大量、、、、。
(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100mL该废水于烧杯,逐滴加入NaOH溶液至呈碱性过程中,原废水中存在的离子的数目会发生变化的是、 (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,且不引入其他杂质离子,设计的方案流程如下图,最终得到中性溶液。
①试剂b为 (写化学式);溶液3中含有的溶质离子有、 。
②“分离操作”的名称是 。
③向“蓝色沉淀1”中加入足量盐酸,发生反应的离子方程式为 。
(4)分类法学习化学是一种非常有效的学习方式,图为离子反应、氧化还原反应和置换反应三者之间的关系。其中表示离子反应的是 (填字母)。
【答案】(1)A
(2)、
(3) 或或 、 过滤
(4)C
【分析】由题给流程可知,向废水中加入过量氢氧化钠溶液,将溶液中的铜离子转化为氢氧化铜沉淀,过滤得到氢氧化铜和溶液1;向溶液1中先加入过量含钡离子溶液,将溶液中的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、碳酸钡和溶液2;向溶液2中加入适量盐酸,与溶液中过量碳酸钠反应生成氯化钠、二氧化碳和水,得到含有钠离子、氯离子、硝酸根离子的溶液3。
【详解】(1)A.镁离子与废水中的离子不发生任何反应,能大量存在,故A正确;
B.银离子能与废水中的氯离子、硫酸根离子反应,不能大量存在,故B错误;
C.氢氧根离子能与废水中的铜离子、氢离子反应,不能大量存在,故C错误;
D.碳酸氢根离子能与废水中的氢离子、铜离子反应,不能大量存在,故错误;
故答案为:A;
(2)向废水中加入氢氧化钠溶液至呈碱性过程中,氢氧根先和废水氢离子反应生成水,再与废水中的铜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金属阳离子是氢离子、钠离子、铜离子,故答案为:、;
(3)①向溶液1中先加入过量含钡离子溶液,将溶液中的硫酸根离子转化为硫酸钡沉淀,故试剂b为或或;向溶液2中加入适量盐酸,与溶液中过量碳酸钠反应生成氯化钠、二氧化碳和水,得到含有钠离子、氯离子、硝酸根离子的溶液3,故答案为:或或;、;
②“分离操作”将产生的沉淀和溶液分开,即为过滤,故答案为:过滤;
③蓝色沉淀1为氢氧化铜,加入足量盐酸发生反应,故答案为:;
(4)所有的置换反应全是氧化还原反应,是被包含和包含的关系,故A是氧化还原反应,B是置换反应,所以C是离子反应,故答案为:C。
23.某溶液中只含有Ba2+、 Mg2+ 、Ag+三种阳离子,现用适量的NaOH溶液、稀盐酸和Na2SO4溶液将这三种离子逐一沉淀分离,其流程如图所示:
(1)沉淀1的化学式为 ,生成该沉淀的离子方程式为 。
(2)若试剂B为Na2SO4溶液,则沉淀2化学式为 。
(3)若试剂B为NaOH溶液,则生成沉淀2的离子方程式为 。
【答案】(1) AgCl Ag++Cl-=AgCl↓
(2)BaSO4
(3)Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓
【分析】OH-能与Mg2+ 、Ag+反应生成沉淀;Cl-只与Ag+反应生成氯化银沉淀; 能与Ba2+、 Ag+反应生成沉淀。将Ba2+、 Mg2+ 、Ag+三种离子逐一沉淀分离,先加盐酸沉淀Ag+,再加硫酸钠沉淀Ba2+,最后加氢氧化钠沉淀Mg2+。
【详解】(1)Cl-只与Ag+反应生成氯化银沉淀,所以沉淀1的化学式为AgCl,生成该沉淀的离子方程式为Ag++Cl-=AgCl↓;
(2)若试剂B为Na2SO4溶液,与Ba2+反应生成硫酸钡沉淀,则沉淀2化学式为BaSO4;
(3)若试剂B为NaOH溶液,OH-与Mg2+反应生成氢氧化镁沉淀,生成沉淀2的离子方程式为Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓。
24.I在两份相同的Ba(OH)2溶液中,分别滴入相同浓度的H2SO4、NaHSO4溶液,其导电能力随滴入溶液体积变化的曲线如下图所示。(已知:相同体积、相同浓度的H2SO4、NaHSO4液中,H2SO4、NaHSO4的数量相同)
(1)图中①代表滴加哪种溶液的变化曲线 。(填化学式)
(2)曲线②从开始到b点反应的离子方程式为 b点至d反应的离子方程式为 。
II.某化工厂排出的废水呈酸性,且其中含大量的、、、、,为除去废水样品中的和,最终得到中性溶液,设计的方案流程如下图:
(3)上述流程中,试剂c为 (写化学式),实验中如何证明加的试剂c已足够? 。
(4)“分离操作”的名称是 ,溶液3所含溶质离子有 。
(5)白色沉淀2加入足量盐酸,反应的离子方程式为 。
【答案】(1)H2SO4
(2)
(3) Na2CO3 将溶液静置,向上层清液中继续滴加碳酸钠溶液,若无沉淀再产生,则证明试剂c已经足够
(4) 过滤
(5)
【分析】I.Ba(OH)2和H2SO4等物质的量反应生成硫酸钡和水,反应方程式为Ba(OH)2+H2SO4=BaSO4↓+2H2O;Ba(OH)2和NaHSO4按1:1反应生成硫酸钡、氢氧化钠、水,反应方程式为Ba(OH)2+NaHSO4=BaSO4↓+NaOH+H2O;Ba(OH)2和NaHSO4按1:2反应生成硫酸钡、氢氧化钠、水,反应方程式为Ba(OH)2+2NaHSO4=BaSO4↓+Na2SO4+2H2O;
II.废水中加过量氢氧化钠生成蓝色氢氧化铜沉淀,过滤,滤液中加过量氯化钡生成硫酸钡沉淀除,再加过量的碳酸钠生成碳酸钡沉淀除Ba2+,过滤出硫酸钡、碳酸钡沉淀,滤液中加适量盐酸除去氢氧化钠和碳酸钠,得到中性溶液。
【详解】(1)图中①曲线,a点时溶液导电能力几乎为0,说明a点溶液中自由移动的离子浓度几乎为0,则①代表氢氧化钡和H2SO4反应。
(2)根据以上分析,曲线②为氢氧化钡和NaHSO4反应,从开始到b点Ba(OH)2和NaHSO4按1:1反应生成硫酸钡、氢氧化钠、水,反应的离子方程式为,b点至d是氢氧化钠和硫酸氢钠反应生成硫酸钠和水,反应的离子方程式为。
(3)根据以上分析,上述流程中,试剂c为Na2CO3,若加的碳酸钠已足够,溶液中不含钡离子,将溶液静置,向上层清液中继续滴加碳酸钠溶液,若无沉淀再产生,则证明试剂c已经足够。
(4)“分离操作”是固液分离,操作名称是过滤,溶液3所含溶质离子有;
(5)白色沉淀2是硫酸钡、碳酸钡,加入足量盐酸,碳酸钡和盐酸反应生成氯化钡、二氧化碳、水,反应的离子方程式为。
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