内容正文:
专题03 离子反应
目录
第一部分 风向速递 洞察考向,感知前沿
第二部分 分层突破 固本培优,精准提分
A组·保分基础练
题型01 电解质及其电离的考查
题型02离子反应的应用
题型03离子方程式的正误判断
题型04离子方程式的书写
B组·抢分能力练
第三部分 真题验证 对标高考,感悟考法
1.(25-26高三上·北京·月考)下列方程式与所给事实相符的是
A.向溶液中通入足量
B.工业冶炼Al:
C.向溶液中加入过量浓氨水:
D.向澄清石灰水中通入少量小苏打溶液,产生白色沉淀:
2.(25-26高三上·北京·月考)研究小组为探究Na2S晶体在空气中变质后的产物,进行实验并记录现象如下:
①取Na2S样品加水溶解,得到澄清溶液a。
②取少量溶液a加入过量盐酸,有臭鸡蛋气味的气体放出,且出现淡黄色浑浊。
③将②中浊液过滤,向滤液中加入BaCl2溶液,产生白色沉淀。
资料:i.Na2S溶液能溶解S生成Na2Sx:;
ii.BaS易溶于水;
下列说法不正确的是
A.若取少量溶液a,向其中滴加CuSO4溶液,将产生黑色沉淀
B.①和②说明该Na2S样品中含有S,溶于Na2S生成了Na2Sx
C.③中白色沉淀是BaSO4
D.该Na2S样品中可能含有Na2SO3
3.(25-26高三上·北京·月考)高锰酸钾是一种重要的化工产品。以某软锰为原料(主要成分MnO2)制备高锰酸钾的过程如下。
(1)熔融过程MnO2生成墨绿色的K2MnO4,该过程的化学方程式是 。
(2)K2MnO4在强碱性条件稳定,碱性减弱得到紫色溶液和黑色固体,写出弱碱性时反应的离子方程式 。
(3)利用该性质、向水浸得到的墨绿色溶液中通入适量CO2酸化,制备KMnO4。
①通入CO2酸化后得到粗KMnO4晶体的操作为: ,洗涤,低温干燥。
②结合化学用语,解释反应过程中通入CO2的量不宜过多的原因: 。
(4)下列有关该过程的说法正确的是
a.酸化时,可用盐酸或硫酸代替CO2 b.水浸过程中应使用KOH溶液浸取墨绿色固体
c.MnO2和KOH可以循环使用 d.理论上,Mn元素的利用率可以达到100%
(5)产品纯度分析
取制得的KMnO4产品a g,配制成100 mL溶液。另量取25 mL c mol·L-1 Na2C2O4溶液于锥形瓶中,加入足量稀H2SO4,水浴加热至70~80℃,用上述KMnO4溶液趁热滴定至终点,消耗KMnO4溶液的体积为V mL。(摩尔质量:KMnO4 158 g/mol)
①滴定初期溶液褪色慢,需缓慢滴加,随着滴定的进行褪色变快,可适当提高滴定速度。随着滴定的进行,滴定反应由慢到快的原因是 。
②产品纯度为 (用质量分数表示)。
01电解质及其电离的考查
1.(2025·北京西城·三模)下列表示正确的是
A.的空间结构模型: B.在水中电离:
C.的模型: D.聚丙烯的重复单元:
2.(2025·北京丰台·二模)常温下探究与之间的转化,进行如下实验。
实验
实验过程
电导率变化图像
pH变化图像
Ⅰ
向盛有60mL蒸馏水的烧杯中,加入适量固体,用磁力搅拌器搅拌,待数据稳定后,加入1滴管饱和溶液
Ⅱ
向盛有60mL蒸馏水的烧杯中,加入适量固体,用磁力搅拌器搅拌,待数据稳定后,加入1滴管饱和溶液
下列说法正确的是
A.由图1可知,相同条件下,同浓度的溶液比溶液导电能力强
B.由图2可知,加入溶液后,水电离产生的
C.实验Ⅱ中,加入1滴管饱和溶液后,转化为
D.实验Ⅰ、Ⅱ的混合溶液中均存在:
3.(2025·北京东城·二模)某通用高分子材料(L)的结构片断如图所示。下列有关L的说法正确的是
A.能导电 B.易降解
C.吸湿性能好,受热易熔融 D.可由两种单体缩聚而成
4.(2022·北京顺义·二模)用1 mol/L氨水(控制1滴/s逐滴加入,下同)滴定60 mL0.02 mol/L硫酸铜溶液;氨水稍过量后,再用1 mol/L的硫酸反滴定铜氨配合物溶液。实验记录如下:
实验现象
反应过程中的pH和电导率变化对比曲线
滴加氨水时,先不断产生浅蓝色沉淀;后来沉淀逐渐溶解,得到深蓝色溶液。
滴加硫酸时,先不断产生浅蓝色沉淀;后来沉淀逐渐溶解,得到蓝色溶液。
资料:ⅰ.实验中产生的浅蓝色沉淀为碱式硫酸铜,化学式为Cu2(OH)2SO4;
ⅱ.电导率是以数字表示的溶液中传导电流的能力。
下列分析中不正确的是
A.a之前未加氨水,溶液pH<7的原因是Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+
B.ab段发生的主要反应为:2Cu2++SO+2NH3·H2O=Cu2(OH)2SO4↓+2NH
C.d点混合溶液pH<7,与反应后生成的NH水解有关
D.根据a′b′与b′c′ 段曲线变化趋势,说明溶液的电导率仅与反应前后离子的浓度和离子所带电荷数有关
02离子反应的应用
5.(2025·北京海淀·二模)小组同学设计如下实验探究溶液与S的反应。
资料ⅰ.溶液中与S反应可能得到、或
资料ⅱ.不与6盐酸反应,和在6盐酸中均发生沉淀的转化。
根据实验推测,下列说法不正确的是
A.无色溶液a中不含或
B.固体b和c均为
C.银元素的价态不变,推测对S的氧化还原反应无影响
D.若增大溶液浓度和硫粉的用量,固体b中可能混有
6.(2024·北京昌平·二模)探究配制不同金属离子—氨配体溶液的差异性,实验操作及现象如下:
实验序号
操作
现象
实验i:的配制
实验i-a
在试管内混合溶液和溶液,再加入过量的
产生蓝色沉淀,加入后沉淀少部分溶解,溶液变浑浊,静置后上层为深蓝色溶液。
实验i-b
在试管内混合溶液和溶液,再加入过量的
产生蓝色沉淀,加入后沉淀大部分溶解,溶液变浑浊,静置后上层为深蓝色溶液。
实验i-c
在试管内混合溶液和溶液,再加入过量的
产生蓝色沉淀,加入后沉淀完全溶解,得到澄清的深蓝色溶液。
实验ii:的配制
实验ii-a
在试管内混合溶液和过量
得到浅青色沉淀,沉淀未见明显溶解。
实验ii-b
在试管内混合溶液和过量
得到浅青色沉淀,沉淀未见明显溶解。
实验iii:的配制
实验iii
在试管内混合溶液和溶液,再加入过量的
产生白色沉淀,加入后沉淀完全溶解,得到无色溶液。
资料:①饱和氨水的浓度约为
②为浅青色沉淀
③溶液为红色,在活性炭催化下转化为橙黄色的溶液
(1)实验i-a中生成蓝色沉淀的离子方程式为 。
(2)有研究认为蓝色沉淀中还有成分,其可以溶于稀酸。检验蓝色沉淀中不止含的实验操作为:将蓝色沉淀过滤,充分洗涤后, 。(填后续操作和现象)
(3)对比实验i-a和实验i-b,从平衡移动角度,结合化学用语解释对生成有一定促进作用的原因 。
(4)对比实验i-a和实验i-c中再加入过量氨水前的反应,推测对生成有一定促进作用。设计下图所示实验:在1、2试管内分别完成对实验i-a的重复,再分别加入不同试剂。实验现象证实了预测。
①x的化学式是 ,c= 。
②实验现象是 。
(5)从平衡移动角度,结合化学用语,解释对生成有一定促进作用的原因 。
(6)针对实验ii未能成功配制溶液,结合以上分析,提出改进方案:
①在实验ii-a的基础上继续加入 ,即可成功配制。
②验证配制成功的操作及实验现象是:取①的上层红色清液,加入少许活性炭振荡试管,溶液转为橙黄色,反应的离子方程式为: 。
(7)综合以上分析,配制不同金属离子—氨配体溶液的难易程度存在差异性,推测可能与以下因素有关:配位数、 。
7.(2023·北京西城·一模)实验小组设计实验除去粗盐溶液中的Ca2+、Mg2+、SO并进行定性检验。
已知:Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10-12,Ksp(BaSO4)=1.1×10-10,Ksp(BaCO3)=2.6×10-9。
下列说法不正确的是
A.调节溶液的pH>12,可使滤液中c(Mg2+)<1×10-5mol/L
B.加入Na2CO3溶液发生的反应是Ba2++CO=BaCO3↓、Ca2++CO=CaCO3↓
C.加入盐酸发生的反应是2H++CO=CO2↑+H2O、H++OH-=H2O
D.若步骤①加入BaCl2溶液后进行过滤,可以避免白色沉淀M的生成
8.(2023·北京石景山·模拟预测)某小组探究不同阴离子与的结合倾向并分析相关转化。
资料:i.和均为白色,难溶于水。
ii.与、能生成、
iii.与结合倾向。
(1)探究、与的结合倾向
实验
滴管
试管
现象
I
10滴0.1mol/L溶液
等浓度的NaI和溶液
黄色沉淀
II
等浓度的NaI和溶液
黄色沉淀
①由实验I推测:与结合倾向 (填“>”或“<”)。
②取两等份AgBr浊液,分别滴加等浓度、等体积的和溶液,前者无明显现象,后者浊液变澄清,澄清溶液中+1价银的存在形式 (填化学式)。推测:与结合倾向。
查阅资料证实了,上述推测。
(2)的转化
实验
滴管
试管
现象
III
0.1mol/L溶液
0.1mol/L溶液
白色沉淀,振荡后消失
IV
0.1mol/L溶液
0.1mol/L溶液
白色沉淀,逐渐变为灰色,最终为黑色沉淀
①写出实验III中白色沉淀消失的离子方程式 。
②查阅资料:实验IV中黑色沉淀是,中S元素的化合价分别为和+6.写出实验IV中白色沉淀变为黑色的化学方程式并分析原因 。
③溶液可用作定影液。向溶液溶解AgBr之后的废定影液中,加入 (填试剂和操作),可使定影液再生。
(3)的转化
分析试管1出现银镜的原因 。
(4)资料显示:S原子与结合比O原子更稳定。与结构相似,但与结合倾向:,试从微粒空间结构角度解释原因 。
03 离子方程式的正误判断
9.(2025·北京西城·三模)下列方程式与所给事实不相符的是
A.铝与氢氧化钠溶液反应:
B.还原铁粉与水蒸气反应有可燃性气体产生:
C.在酸或酶催化下麦芽糖水解:
D.向浊液中滴入溶液,白色沉淀变黄:
10.(2025·北京海淀·三模)下列方程式与所给事实不相符的是
A.铝粉溶于氢氧化钠溶液,产生无色气体:
B.在HCl气氛中加热制无水:
C.草酸()使酸性溶液褪色:
D.用银氨溶液检验乙醛中的醛基:
11.(2025·北京大兴·三模)下列方程式与所给事实不相符的是
A.电解精炼铜的阴极反应:
B.过量铁粉与稀硝酸反应,产生无色气体
C.苯酚钠溶液中通入,出现白色浑浊:
D.乙醇、乙酸和浓硫酸混合加热,产生有香味的油状液体:
12.(2025·北京·模拟预测)下列解释事实的方程式正确的是
A.和反应至中性:
B.中性条件下,钢铁发生吸氧腐蚀的正极:
C.过氧化钠做呼吸面具的供氧剂:
D.氯气用于自来水消毒:⇌
13.(2025·北京海淀·二模)下列方程式与所给事实不相符的是
A.室温下测得0.1氨水的pH约为11:
B.潜艇中用吸收并供氧:
C.将通入溶液中,产生淡黄色沉淀:
D.湿润的淀粉碘化钾试纸遇氯气变蓝:
14.(2025·北京西城·二模)下列方程式与所给事实不相符的是
A.铅酸蓄电池的负极反应:
B.铁与水蒸气反应:
C.浓硝酸受热或光照分解:(浓)
D.稀硫酸中滴加溶液至中性:
04离子方程式的书写
15.(2025·北京房山·三模)以银锰精矿(主要含、、)和氧化锰矿(主要含)为原料联合提取银和锰的一种流程示意图如下。
已知:酸性条件下,的氧化性强于。硫酸锰受热不分解。
(1)“浸锰”过程是在溶液中使矿石中的锰元素浸出,同时去除,有利于后续银的浸出;矿石中的银以的形式残留于浸锰渣中。
①“浸锰”过程中,发生反应,为提高浸取速率,可采取的措施是: 。(写出一种即可)
②在溶液中,银锰精矿中的和氧化锰矿中的发生反应。(已知S元素被氧化成硫酸根离子)的离子方程式为: 。
(2)①“浸银”时,发生的反应为:,可以使用过量 、 和的混合液作为浸出剂,将中的银以形式浸出。
②结合平衡移动原理,解释“浸银”过程中浸出剂中、的作用: 。
(3)“沉银”过程中需要过量的锌粉作为还原剂。
①该步反应的参加反应的离子 。
②一定温度下,Ag的沉淀率随反应时间的变化如图所示。解释Ag的沉淀率变化的原因: 。
(4)结合“浸锰”过程,从两种矿石中各物质利用的角度,分析联合提取银和锰的优势: 。
16.(2025·北京丰台·二模)实验室模拟海带提碘的流程如下,下列说法正确的是
A.步骤①、③、⑥的操作分别是过滤、萃取和分液、蒸馏
B.步骤④中反应消耗7.62g时,转移0.05mol电子
C.步骤⑤中主要发生反应的离子方程式为
D.理论上,步骤④消耗的NaOH和步骤⑤消耗的的物质的量相等
17.(2025·北京海淀·二模)小组同学用实验1所示方法制备铜配合物,并探究其组成。
【实验1】
(1)ⅰ中生成了沉淀,发生反应的离子方程式为 。
(2)小组同学推测ⅱ中发生反应:,蓝色针状晶体可能含或。
①实验证明蓝色针状晶体中含,补全实验操作及现象:将洗净后的蓝色针状晶体置于试管中,用蒸馏水溶解, 。
②将洗净后的蓝色针状晶体溶于蒸馏水,测得溶液呈碱性。该现象不能说明蓝色针状晶体中含,原因是 。
③甲同学查阅资料发现,加热时配合物中作配体的会逸出。他据此设计实验2检验蓝色针状晶体的组成。
【实验2】
实验装置
现象
烧杯中的溶液变红,试管底部产生大量红色固体
a.甲同学推测,若蓝色针状晶体中含,充分加热后预期在试管底部观察到黑色固体。这样推测的理由是 。
b.实验后试管底部未产生预期的黑色固体,甲同学推断蓝色针状晶体中不含。小组同学认为甲的推断不严谨,从物质性质角度说明理由: 。
(3)乙同学通过实验发现,按实验1的方案制备铜配合物时,若仅将ⅰ中的氨水换成适量NaOH溶液,只有少量蓝色沉淀溶解。实验1中蓝色沉淀能全部溶解的原因是 。
(4)结合乙的实验,小组同学推测蓝色针状晶体中几乎不含,结合离子方程式说明理由: 。
18.(2025·北京西城·二模)以铜矿粉(主要含等)和软锰矿粉(主要含)为原料联合制备CuCl和的一种工艺流程如下。
资料:i.酸性条件下,氧化性:。
ii.潮湿条件下,CuCl容易被氧气氧化。
iii.金属离子沉淀的pH。
开始沉淀时
6.3
1.5
8.2
4.7
完全沉淀时
8.3
2.8
10.2
6.7
(1)“浸取”由酸浸、中和两步组成。
①稀硫酸酸浸所得浸取渣中含有硫单质,CuS酸浸时反应的离子方程式是 。
②用氨水中和时,调节溶液的pH范围约为 。
(2)“沉锰”时,作沉锰剂,通入,保持溶液的pH约为9.
①用离子方程式表示沉锰时未形成沉淀的原因: 。
②“沉锰”时用而不用作沉锰剂,原因是 。
(3)“热分解”所得分解液可获得,“分解气”中可循环利用的有和 。
(4)“转化”时,向溶液中加入适量的NaCl和,获得。
①转化反应的离子方程式是 。
②室温时,CuCl的产率随时间的变化如图所示。60分钟后CuCl的产率减小,原因是 。
(5)CuCl和苯并三氮唑()按物质的量之比1:1在一定条件下反应形成一种线型聚合物。反应时苯并三氮唑1位和3位的N原子与形成化学键,同时生成HCl。该聚合物的结构简式是 。
1.(2025·北京通州·一模)某小组探究六价铬盐与过氧化氢氧化性的相对强弱并进行如下实验。
已知:(绿色)、(灰绿色,难溶于水)、(黄色)、(橙色)。
实验ⅰ:
实验ⅱ:
实验ⅲ
装置
操作及现象
按图组装好仪器,电流表指针不偏转,向左池中加入较浓NaOH溶液,左池中有灰绿色沉淀产生,电流表显示电子从左向右运动,一段时间后指针指向0
下列说法不正确的是
A.实验i中溶液由橙色变为绿色的离子方程式是
B.实验ii的目的是排除溶液中对氧化+3价铬元素的干扰
C.依据上述实验,氧化性:酸性条件下+6价铬大于,碱性条件下大于+6价铬
D.实验ⅲ指针指向0后,向左池中加入过量较浓硫酸,电流表显示电子从左向右运动
2.(2025·北京·模拟预测)一种以废旧电池正极材料(主要成分为,其中为+3价,还含少量铝箔、炭黑和有机黏合剂为原料制备的流程如下:
下列说法错误的是
A.灼烧后的固体产物中,和均为+3价
B.酸浸中的作用为氧化剂
C.“沉锰”过程中,溶液先变为紫红色,原因为
D.合成过程中,有和放出
3.(2023·北京顺义·模拟预测)下列方程式与所给事实不相符的是
A.硫酸铜溶液中加过量的氨水:
B.向中投入固体:
C.侯氏制碱法的原理:、
D.海水提溴工艺中,用纯碱溶液富集:
4.(2023·北京海淀·三模)下列用来解释事实的方程式中不正确的是
A.向稀盐酸中加入少量金属钠:
B.向的溶液中通入充分反应:
C.过量与溶液反应:
D.常温下,甲酸溶液:
5.(2022·北京海淀·三模)在实验室中以含镍废料(主要成分为NiO,含少量FeO、Fe2O3、CoO、BaO和SiO2)为原料制备NixOy和CoCO3的工艺流程如图。
下列说法不正确的是
A.“滤渣I”中含BaSO4和SiO2
B.该过程中包含2次过滤操作
C.“沉钴”过程发生的反应为Co2++2HCO=CoCO3↓+CO2↑+H2O
D.“沉钴”时,若c(Co2+)=0.02mol·L-1,为了防止沉钴时生成Co(OH)2,常温下应控制溶液pH<7.5(已知Ksp[Co(OH)2]=2×10-15)
1.(2022·北京·高考真题)下列方程式与所给事实不相符的是
A.加热固体,产生无色气体:
B.过量铁粉与稀硝酸反应,产生无色气体:
C.苯酚钠溶液中通入,出现白色浑浊:
D.乙醇、乙酸和浓硫酸混合加热,产生有香味的油状液体:
2.(2021·北京·高考真题)下列方程式不能准确解释相应实验现象的是
A.酚酞滴入醋酸钠溶液中变为浅红色:CH3COO-+H2O⇌CH3COOH+OH-
B.金属钠在空气中加热生成淡黄色固体:4Na+O2=2Na2O
C.铝溶于氢氧化钠溶液,有无色气体产生:2Al+2OH-+2H2O=2+3H2↑
D.将二氧化硫通入氢硫酸中产生黄色沉淀:SO2+2H2S=3S↓+2H2O
3.(2025·天津·高考真题)下列离子在溶液中能大量共存的是
A. B.
C. D.
4.(2025·广西·高考真题)不同含硫物质间可相互转化。下列离子方程式书写正确的是
A.反应①:
B.反应②:
C.反应③:
D.反应④:
5.(2025·江西·高考真题)X、Y分别是由2种和3种前四周期元素组成的化合物,溶于水后混合,溶液转变成紫色,得到溶液Z,用试纸检测显红色。取3支试管分别装入少量溶液Z,进行实验,记录为:
序号
加入试剂
现象
1
溶液
产生大量气泡、溶液紫色褪去
2
溶液
产生白色沉淀
3
溴水
产生白色沉淀
关于溶液Z,下列说法正确的是
A.含 B.含 C.可能含 D.不含
6.(2025·四川·高考真题)解释下列实验现象的离子方程式错误的是
A.浓溶液稀释,绿色溶液变蓝:
B.溶液中通入,析出白色沉淀:
C.溶液中滴加,出现浅黄色浑浊:
D.溶液中滴加,黄色溶液变为橙色:
7.(2024·天津·高考真题)下列各组中的离子,能在溶液中大量共存的是
A. B.
C. D.
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第一部分 风向速递 洞察考向,感知前沿
第二部分 分层突破 固本培优,精准提分
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题型01 电解质及其电离的考查
题型02离子反应的应用
题型03离子方程式的正误判断
题型04离子方程式的书写
B组·抢分能力练
第三部分 真题验证 对标高考,感悟考法
1.(25-26高三上·北京·月考)下列方程式与所给事实相符的是
A.向溶液中通入足量
B.工业冶炼Al:
C.向溶液中加入过量浓氨水:
D.向澄清石灰水中通入少量小苏打溶液,产生白色沉淀:
【答案】C
【详解】A.Na2S与过量的SO2发生氧化还原反应,正确的离子方程式为,A错误;
B.熔融AlCl3不导电,工业上冶炼Al采用电解熔融Al2O3,方程式:,B错误;
C.Al3+与过量浓氨水反应生成Al(OH)3沉淀,氨水为弱碱无法溶解沉淀,方程式,C正确;
D.澄清石灰水中滴加少量的小苏打溶液,反应的离子方程式为:Ca2++OH-+HCO═CaCO3↓+H2O,D错误;
故选C。
2.(25-26高三上·北京·月考)研究小组为探究Na2S晶体在空气中变质后的产物,进行实验并记录现象如下:
①取Na2S样品加水溶解,得到澄清溶液a。
②取少量溶液a加入过量盐酸,有臭鸡蛋气味的气体放出,且出现淡黄色浑浊。
③将②中浊液过滤,向滤液中加入BaCl2溶液,产生白色沉淀。
资料:i.Na2S溶液能溶解S生成Na2Sx:;
ii.BaS易溶于水;
下列说法不正确的是
A.若取少量溶液a,向其中滴加CuSO4溶液,将产生黑色沉淀
B.①和②说明该Na2S样品中含有S,溶于Na2S生成了Na2Sx
C.③中白色沉淀是BaSO4
D.该Na2S样品中可能含有Na2SO3
【答案】B
【详解】A.溶液a中存在S2-或,加入CuSO4会生成CuS黑色沉淀,A正确;
B.实验②中生成S可能是Na2Sx与酸反应或Na2SO3与H2S反应的结果,无法直接证明样品含有S,B错误;
C.实验③的滤液中含过量盐酸,加入BaCl2生成不溶于酸的白色沉淀应为BaSO4,C正确;
D.Na2SO3和盐酸反应放出二氧化硫气体,Na2S和盐酸反应放出H2S气体,二氧化硫和H2S反应生成S沉淀,符合反应②的现象,因此可能存在Na2SO3,D正确;
故选B。
3.(25-26高三上·北京·月考)高锰酸钾是一种重要的化工产品。以某软锰为原料(主要成分MnO2)制备高锰酸钾的过程如下。
(1)熔融过程MnO2生成墨绿色的K2MnO4,该过程的化学方程式是 。
(2)K2MnO4在强碱性条件稳定,碱性减弱得到紫色溶液和黑色固体,写出弱碱性时反应的离子方程式 。
(3)利用该性质、向水浸得到的墨绿色溶液中通入适量CO2酸化,制备KMnO4。
①通入CO2酸化后得到粗KMnO4晶体的操作为: ,洗涤,低温干燥。
②结合化学用语,解释反应过程中通入CO2的量不宜过多的原因: 。
(4)下列有关该过程的说法正确的是
a.酸化时,可用盐酸或硫酸代替CO2 b.水浸过程中应使用KOH溶液浸取墨绿色固体
c.MnO2和KOH可以循环使用 d.理论上,Mn元素的利用率可以达到100%
(5)产品纯度分析
取制得的KMnO4产品a g,配制成100 mL溶液。另量取25 mL c mol·L-1 Na2C2O4溶液于锥形瓶中,加入足量稀H2SO4,水浴加热至70~80℃,用上述KMnO4溶液趁热滴定至终点,消耗KMnO4溶液的体积为V mL。(摩尔质量:KMnO4 158 g/mol)
①滴定初期溶液褪色慢,需缓慢滴加,随着滴定的进行褪色变快,可适当提高滴定速度。随着滴定的进行,滴定反应由慢到快的原因是 。
②产品纯度为 (用质量分数表示)。
【答案】(1) (2)
(3)过滤,加热(至80℃)浓缩,冷却(至0℃)结晶,过滤 ,若通入过多CO2,会因为析出溶解度较低的KHCO3导致产物纯度降低
(4)bd (5) 反应生成的Mn2+可作为反应的自催化剂 (158c/aV)×100%
【详解】(1)从反应物到生成物,先判断是否是氧化还原反应。其中Mn元素化合价从+4价升到+6价,则是氧化还原反应,再找反应物中能充当氧化剂的是空气中的氧气,再结合环境为碱性条件,结合元素守恒写出化学方程式;
(2)紫色溶液为高锰酸钾溶液,则Mn元素的化合价从+6价升到+7价,黑色固体为MnO2,Mn元素的化合价从+6降到+4价,则发生的是锰元素自身的歧化反应,根据环境为碱性,结合电荷守恒、元素守恒写出离子方程式为;
(3)根据溶解度曲线,高锰酸钾的溶解度显著低于碳酸钾和碳酸氢钾,则生成的高锰酸钾部分溶解不了,会以沉淀的形式析出,则初步确定分离步骤为过滤,蒸发浓缩,冷却结晶,再过滤,结合溶解度曲线,进一步细化步骤,则答案为:过滤,加热(至80℃)浓缩,冷却(至0℃)结晶,过滤;因为二氧化碳过量,会导致产生碳酸氢钾,离子方程式为,由图可知,同温下碳酸氢钾的溶解度也小于碳酸钾,则答案为:,若通入过多CO2,会因为析出溶解度较低的KHCO3导致产物纯度降低;
(4)a.酸化中若使用盐酸代替CO2,高锰酸钾会与盐酸发生氧化还原反应,而使高锰酸钾的产率降低,用硫酸代替CO2会引入杂质,a错误;
b.由题干知,碱性减弱的情况下,锰酸钾会发生歧化反应,为保证锰酸钾的浸取率,应创设维持其稳定性的环境,故用KOH浸取,b正确;
c.歧化反应中可以得到MnO2进行循环使用,而使用CO2酸化时生成的是K2CO3而非KOH,故KOH不能循环使用,c错误;
d.该工艺中歧化反应生成的可返回作为原料循环使用,理论上Mn元素的利用率可以达到100%,d正确;
故选bd;
(5)反应速率受到浓度、温度、催化剂等因素的影响,根据经验分析,该反应体系中反应生成的Mn2+可作为反应的自催化剂,故反应速率显著加快;根据氧化还原反应的得失电子守恒关系,得到如下关系式,则,故纯度为(158c/aV)×100%;故答案为:应体系中反应生成的Mn2+可作为反应的自催化剂;(158c/aV)×100%。
01电解质及其电离的考查
1.(2025·北京西城·三模)下列表示正确的是
A.的空间结构模型: B.在水中电离:
C.的模型: D.聚丙烯的重复单元:
【答案】A
【详解】A.价层电子对数为2+2,V形结构,O原子半径介于H和Cl之间,A正确;
B.强酸的酸式盐,完全电离,故电离方程式为:,B错误;
C.模型为四面体形,C中无孤电子对,为球棍模型,C错误;
D.聚丙烯的链节为:,D错误;故答案选A。
2.(2025·北京丰台·二模)常温下探究与之间的转化,进行如下实验。
实验
实验过程
电导率变化图像
pH变化图像
Ⅰ
向盛有60mL蒸馏水的烧杯中,加入适量固体,用磁力搅拌器搅拌,待数据稳定后,加入1滴管饱和溶液
Ⅱ
向盛有60mL蒸馏水的烧杯中,加入适量固体,用磁力搅拌器搅拌,待数据稳定后,加入1滴管饱和溶液
下列说法正确的是
A.由图1可知,相同条件下,同浓度的溶液比溶液导电能力强
B.由图2可知,加入溶液后,水电离产生的
C.实验Ⅱ中,加入1滴管饱和溶液后,转化为
D.实验Ⅰ、Ⅱ的混合溶液中均存在:
【答案】A
【详解】A.由实验1可知,转化成,由图1可知,加入导电能力增强,当沉淀转化后后生成导电能力下降,故相同条件下,同浓度的溶液比溶液导电能力强,A正确;
B.由图2可知,加入溶液后,转化成,生成,为强碱弱酸盐,水溶液中水解,水电离产生的,B错误;
C.实验Ⅱ中,加入1滴管饱和溶液后,导电能力没变化,故没有转化为,C错误;
D.实验Ⅰ、Ⅱ的混合溶液中均存在电荷守恒:,D错误;故选A。
3.(2025·北京东城·二模)某通用高分子材料(L)的结构片断如图所示。下列有关L的说法正确的是
A.能导电 B.易降解
C.吸湿性能好,受热易熔融 D.可由两种单体缩聚而成
【答案】D
【详解】A.该物质属于聚合物,为高分子化合物,不存在能在其中自由移动的带电粒子,不能导电,A错误;
B.分子中不存在容易分解或容易氧化或容易水解的基团,不易降解,B错误;
C.结构为体型结构,则受热不易熔融,C错误;
D.由结构可知,可由苯酚和甲醛两种单体缩聚而成,D正确;故选D。
4.(2022·北京顺义·二模)用1 mol/L氨水(控制1滴/s逐滴加入,下同)滴定60 mL0.02 mol/L硫酸铜溶液;氨水稍过量后,再用1 mol/L的硫酸反滴定铜氨配合物溶液。实验记录如下:
实验现象
反应过程中的pH和电导率变化对比曲线
滴加氨水时,先不断产生浅蓝色沉淀;后来沉淀逐渐溶解,得到深蓝色溶液。
滴加硫酸时,先不断产生浅蓝色沉淀;后来沉淀逐渐溶解,得到蓝色溶液。
资料:ⅰ.实验中产生的浅蓝色沉淀为碱式硫酸铜,化学式为Cu2(OH)2SO4;
ⅱ.电导率是以数字表示的溶液中传导电流的能力。
下列分析中不正确的是
A.a之前未加氨水,溶液pH<7的原因是Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+
B.ab段发生的主要反应为:2Cu2++SO+2NH3·H2O=Cu2(OH)2SO4↓+2NH
C.d点混合溶液pH<7,与反应后生成的NH水解有关
D.根据a′b′与b′c′ 段曲线变化趋势,说明溶液的电导率仅与反应前后离子的浓度和离子所带电荷数有关
【答案】D
【详解】A.a之前未加氨水,溶液中溶质为CuSO4,该盐是强酸弱碱盐,在溶液中盐电离产生的Cu2+发生水解反应:Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+,消耗水电离产生的OH-,使水的电离平衡正向移动,最终达到平衡时溶液中c(H+)>c(OH-),因此溶液pH<7,A正确;
B.向溶液中滴加少量氨水时,产生浅蓝色沉淀是碱式硫酸铜,根据电荷守恒、原子守恒,结合物质的拆分原则,可知该反应的离子方程式为:2Cu2++SO+2NH3·H2O=Cu2(OH)2SO4↓+2NH,B正确;
C.d点混合溶液pH<7,溶液显酸性,是由于溶液中含有(NH4)2SO4,该盐是强酸弱碱盐,在溶液中NH发生水解反应,消耗水电离产生的OH-产生NH3∙H2O,使水的电离平衡正向移动,最终达到平衡时溶液中c(H+)>c(OH-),导致溶液pH<7,故与反应生成的NH水解有关,C正确;
D.根据a′b′与b′c′ 段曲线变化趋势,说明溶液的电导率不仅与反应前后离子的浓度和离子所带电荷数有关,而且也与离子的种类有关,D错误;故合理选项是D。
02离子反应的应用
5.(2025·北京海淀·二模)小组同学设计如下实验探究溶液与S的反应。
资料ⅰ.溶液中与S反应可能得到、或
资料ⅱ.不与6盐酸反应,和在6盐酸中均发生沉淀的转化。
根据实验推测,下列说法不正确的是
A.无色溶液a中不含或
B.固体b和c均为
C.银元素的价态不变,推测对S的氧化还原反应无影响
D.若增大溶液浓度和硫粉的用量,固体b中可能混有
【答案】C
【详解】A.无色溶液a加入KMnO4依然为紫红色,可知不存在还原性离子,故不含或,A正确;
B.不与6盐酸反应,固体b加6盐酸过滤得固体c,为,滤液加氯化钡和过氧化氢,无现象,说明无和,故固体b为,B正确;
C.与的亲和力较高结合生成反应趋向生成稳定硫化物,对S的氧化还原反应有影响,C错误;
D.若增大溶液浓度和硫粉的用量,则溶液中的硝酸根和氢离子可以氧化S生成,固体b中可能混有,D正确;故选D。
6.(2024·北京昌平·二模)探究配制不同金属离子—氨配体溶液的差异性,实验操作及现象如下:
实验序号
操作
现象
实验i:的配制
实验i-a
在试管内混合溶液和溶液,再加入过量的
产生蓝色沉淀,加入后沉淀少部分溶解,溶液变浑浊,静置后上层为深蓝色溶液。
实验i-b
在试管内混合溶液和溶液,再加入过量的
产生蓝色沉淀,加入后沉淀大部分溶解,溶液变浑浊,静置后上层为深蓝色溶液。
实验i-c
在试管内混合溶液和溶液,再加入过量的
产生蓝色沉淀,加入后沉淀完全溶解,得到澄清的深蓝色溶液。
实验ii:的配制
实验ii-a
在试管内混合溶液和过量
得到浅青色沉淀,沉淀未见明显溶解。
实验ii-b
在试管内混合溶液和过量
得到浅青色沉淀,沉淀未见明显溶解。
实验iii:的配制
实验iii
在试管内混合溶液和溶液,再加入过量的
产生白色沉淀,加入后沉淀完全溶解,得到无色溶液。
资料:①饱和氨水的浓度约为
②为浅青色沉淀
③溶液为红色,在活性炭催化下转化为橙黄色的溶液
(1)实验i-a中生成蓝色沉淀的离子方程式为 。
(2)有研究认为蓝色沉淀中还有成分,其可以溶于稀酸。检验蓝色沉淀中不止含的实验操作为:将蓝色沉淀过滤,充分洗涤后, 。(填后续操作和现象)
(3)对比实验i-a和实验i-b,从平衡移动角度,结合化学用语解释对生成有一定促进作用的原因 。
(4)对比实验i-a和实验i-c中再加入过量氨水前的反应,推测对生成有一定促进作用。设计下图所示实验:在1、2试管内分别完成对实验i-a的重复,再分别加入不同试剂。实验现象证实了预测。
①x的化学式是 ,c= 。
②实验现象是 。
(5)从平衡移动角度,结合化学用语,解释对生成有一定促进作用的原因 。
(6)针对实验ii未能成功配制溶液,结合以上分析,提出改进方案:
①在实验ii-a的基础上继续加入 ,即可成功配制。
②验证配制成功的操作及实验现象是:取①的上层红色清液,加入少许活性炭振荡试管,溶液转为橙黄色,反应的离子方程式为: 。
(7)综合以上分析,配制不同金属离子—氨配体溶液的难易程度存在差异性,推测可能与以下因素有关:配位数、 。
【答案】(1)
(2)加入足量稀,固体全部溶解后再加入溶液,产生白色沉淀
(3),增大,,使沉淀溶解平衡正移,更多地转化为
(4) 1 试管1中沉淀溶解,2中不溶解
(5),增大时,与反应产生,增大了,同时减少了,使沉淀溶解平衡正移,增加,促进平衡正移
(6) 10滴溶液
(7)氢氧化物提供金属阳离子的难易程度、金属阳离子和配位的难易程度
【详解】(1)实验i-a中硫酸铜与氢氧化钠发生复分解反应生成蓝色沉淀氢氧化铜,离子方程式为。
(2)检验蓝色沉淀中不止含,可能还含有,只要检验硫酸根离子的存在即可,已知可以溶于稀酸,故实验操作为:将蓝色沉淀过滤,充分洗涤后,加入足量稀,固体全部溶解后再加入溶液,产生白色沉淀。
(3)因为,增大,,使沉淀溶解平衡正移,更多地转化为,故对生成有一定促进作用。
(4)加入过量氨水前,实验i-a中的反应为,实验i-c中的反应为,要推测对生成有一定促进作用,在1、2试管内分别完成对实验i-a的重复,再分别加入不同试剂,需要采用控制单一变量法,故①x的化学式是,c=1。实验现象证实了预测,故②实验现象是试管1中沉淀溶解,2中不溶解。
(5)因为,增大时,与反应产生,增大了,同时减少了,使沉淀溶解平衡正移,增加,促进平衡正移,故对生成有一定促进作用。
(6)①由以上分析知,对生成有一定促进作用,在实验ii-a的基础上继续加入10滴溶液,即可成功配制。
②验证配制成功的操作及实验现象是:取①的上层红色清液,加入少许活性炭振荡试管,溶液转为橙黄色,反应的离子方程式为:。
(7)综合以上分析,配制不同金属离子—氨配体溶液的难易程度存在差异性,推测可能与以下因素有关:配位数、氢氧化物提供金属阳离子的难易程度、金属阳离子和配位的难易程度。
7.(2023·北京西城·一模)实验小组设计实验除去粗盐溶液中的Ca2+、Mg2+、SO并进行定性检验。
已知:Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10-12,Ksp(BaSO4)=1.1×10-10,Ksp(BaCO3)=2.6×10-9。
下列说法不正确的是
A.调节溶液的pH>12,可使滤液中c(Mg2+)<1×10-5mol/L
B.加入Na2CO3溶液发生的反应是Ba2++CO=BaCO3↓、Ca2++CO=CaCO3↓
C.加入盐酸发生的反应是2H++CO=CO2↑+H2O、H++OH-=H2O
D.若步骤①加入BaCl2溶液后进行过滤,可以避免白色沉淀M的生成
【答案】B
【详解】A.调节溶液的pH>12,则氢氧根离子浓度大于10-2mol/L,则滤液中c(Mg2+)<<1×10-5mol/L,A正确;
B.由题意可知,加入过量饱和BaCl2溶液后存在平衡:BaSO4(s)Ba2+(aq)+SO(aq),故加入过量饱和Na2CO3溶液还会存在部分钡离子转化为碳酸钡,该平衡正向移动,溶液中SO浓度增大,故还有反应:BaSO4(s)+CO(aq)=BaCO3(s)+SO(aq),B错误;
C.加入稀盐酸除去过量氢氧化钠、碳酸钠,gu 加入盐酸发生的反应是2H++CO=CO2↑+H2O、H++OH-=H2O,C正确;
D.流程中加入碳酸钠会将部分硫酸钡转化为碳酸钡沉淀同时生成硫酸根离子,故若步骤①加入BaCl2溶液后进行过滤,可以避免样品中混入硫酸根离子,避免白色沉淀M的生成,D正确;故选B。
8.(2023·北京石景山·模拟预测)某小组探究不同阴离子与的结合倾向并分析相关转化。
资料:i.和均为白色,难溶于水。
ii.与、能生成、
iii.与结合倾向。
(1)探究、与的结合倾向
实验
滴管
试管
现象
I
10滴0.1mol/L溶液
等浓度的NaI和溶液
黄色沉淀
II
等浓度的NaI和溶液
黄色沉淀
①由实验I推测:与结合倾向 (填“>”或“<”)。
②取两等份AgBr浊液,分别滴加等浓度、等体积的和溶液,前者无明显现象,后者浊液变澄清,澄清溶液中+1价银的存在形式 (填化学式)。推测:与结合倾向。
查阅资料证实了,上述推测。
(2)的转化
实验
滴管
试管
现象
III
0.1mol/L溶液
0.1mol/L溶液
白色沉淀,振荡后消失
IV
0.1mol/L溶液
0.1mol/L溶液
白色沉淀,逐渐变为灰色,最终为黑色沉淀
①写出实验III中白色沉淀消失的离子方程式 。
②查阅资料:实验IV中黑色沉淀是,中S元素的化合价分别为和+6.写出实验IV中白色沉淀变为黑色的化学方程式并分析原因 。
③溶液可用作定影液。向溶液溶解AgBr之后的废定影液中,加入 (填试剂和操作),可使定影液再生。
(3)的转化
分析试管1出现银镜的原因 。
(4)资料显示:S原子与结合比O原子更稳定。与结构相似,但与结合倾向:,试从微粒空间结构角度解释原因 。
【答案】(1) >
(2) ,Ag+与-2价S结合倾向更强 Na2S溶液至不再产生黑色沉淀后过滤
(3)试管1中加浓NaOH溶液,还原性增强,析出银镜
(4)和都是四面体形,体心的S很难与Ag+配位,主要是4个O原子与Ag+结合,是1个S原子、3个O原子与Ag+结合,因为S原子与Ag+结合比O原子更稳定,所以与Ag+结合倾向:<
【详解】(1)①往等浓度的NaI和溶液中加入10滴0.1mol/L溶液,产生黄色沉淀为AgI,证明与结合倾向>;答案为>;
②取两等份AgBr浊液,分别滴加等浓度、等体积的和溶液,前者无明显现象,后者浊液变澄清,根据已知ii.与、能生成、,则澄清溶液中+1价银的存在形式为;
(2)①实验III中往0.1mol/L溶液中滴加0.1mol/L溶液,产生白色沉淀,后消失,则生成的继续反应生成,白色沉淀消失的离子方程式为;
②,Ag+与-2价S结合倾向更强,故实验IV中白色沉淀变为黑色;
③溶液可用作定影液。向溶液溶解AgBr之后的废定影液中,加入Na2S溶液至不再产生黑色沉淀后过滤,可使定影液再生;
(3)试管1中加浓NaOH溶液,还原性增强,析出银镜;
(4)和都是四面体形,体心的S很难与Ag+配位,主要是4个O原子与Ag+结合,是1个S原子、3个O原子与Ag+结合,因为S原子与Ag+结合比O原子更稳定,所以与Ag+结合倾向:<。
03 离子方程式的正误判断
9.(2025·北京西城·三模)下列方程式与所给事实不相符的是
A.铝与氢氧化钠溶液反应:
B.还原铁粉与水蒸气反应有可燃性气体产生:
C.在酸或酶催化下麦芽糖水解:
D.向浊液中滴入溶液,白色沉淀变黄:
【答案】B
【详解】A.铝与氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠和氢气:,A正确;
B.铁粉与水蒸气在高温条件下反应生成四氧化三铁和氢气,,B错误;
C.蔗糖是一种二糖,在酸或酶的作用下水解生成葡萄糖和果糖,化学方程式为,C正确;
D.向AgCl浊液中滴入KI溶液,白色沉淀变黄,说明发生了沉淀的转化,生成了碘化银沉淀:,D正确;故选B。
10.(2025·北京海淀·三模)下列方程式与所给事实不相符的是
A.铝粉溶于氢氧化钠溶液,产生无色气体:
B.在HCl气氛中加热制无水:
C.草酸()使酸性溶液褪色:
D.用银氨溶液检验乙醛中的醛基:
【答案】C
【详解】A.铝粉溶于氢氧化钠溶液,产生无色气体即H2和NaAl(OH)4,则离子方程式为:,A正确;
B.在HCl气氛中加热制无水,以抑制Mg2+水解,反应方程式为:,B正确;
C.已知H2C2O4是弱酸,离子方程式书写时不能拆,故草酸()使酸性溶液褪色的离子方程式为:,C错误;
D.用银氨溶液检验乙醛中的醛基产生光亮的银镜,反应方程式为:,D正确;故答案为:C。
11.(2025·北京大兴·三模)下列方程式与所给事实不相符的是
A.电解精炼铜的阴极反应:
B.过量铁粉与稀硝酸反应,产生无色气体
C.苯酚钠溶液中通入,出现白色浑浊:
D.乙醇、乙酸和浓硫酸混合加热,产生有香味的油状液体:
【答案】B
【详解】A.电解精炼铜时,阴极是铜离子得电子被还原为铜,电极反应式,A符合事实;
B.过量铁粉与稀硝酸反应,最终铁会将生成的还原为,正确的离子方程式应该是,原方程式产物错误,B不符合事实;
C.苯酚钠溶液中通入,因为碳酸酸性强于苯酚,且苯酚酸性强于,所以生成苯酚和碳酸氢钠,出现白色浑浊(苯酚常温下微溶于水),C符合事实;
D.乙醇和乙酸发生酯化反应,酸脱羟基醇脱氢,所以与反应,会进入酯中,D符合事实;综上,答案是B。
12.(2025·北京·模拟预测)下列解释事实的方程式正确的是
A.和反应至中性:
B.中性条件下,钢铁发生吸氧腐蚀的正极:
C.过氧化钠做呼吸面具的供氧剂:
D.氯气用于自来水消毒:⇌
【答案】B
【详解】溶液与溶液反应至中性,硫酸氢钠与氢氧化钡的物质的量之比为2∶1,正确的离子方程式为:,A错误;
B.中性条件下,钢铁发生吸氧腐蚀的正极:,B正确;
C.过氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,反应的化学方程式:,C错误;
D.氯气用于自来水消毒反应的离子方程式:⇌,D错误;故选B。
13.(2025·北京海淀·二模)下列方程式与所给事实不相符的是
A.室温下测得0.1氨水的pH约为11:
B.潜艇中用吸收并供氧:
C.将通入溶液中,产生淡黄色沉淀:
D.湿润的淀粉碘化钾试纸遇氯气变蓝:
【答案】D
【详解】A.氨水为弱碱,不能完全电离:,所以0.1氨水电离出的,pH约为11是可能的,A正确;
B.可以与反应产生氧气,反应的方程式为:,B正确;
C.具有弱氧化性,具有强还原性,二者接触会发生氧化还原反应生成单质S:,C正确;
D.淀粉是遇到碘单质才能变蓝,则湿润的淀粉碘化钾试纸遇氯气变蓝说明生成了单质碘:,D错误;故答案为:D。
14.(2025·北京西城·二模)下列方程式与所给事实不相符的是
A.铅酸蓄电池的负极反应:
B.铁与水蒸气反应:
C.浓硝酸受热或光照分解:(浓)
D.稀硫酸中滴加溶液至中性:
【答案】D
【详解】A.铅酸蓄电池中,负极上Pb失电子与反应生成,电极反应式为,与事实相符,A错误;
B.铁与水蒸气在高温下反应生成和,化学方程式,与事实相符,B错误;
C.浓硝酸受热或光照易分解,生成、和,化学方程式(浓),与事实相符,C错误;
D.稀硫酸中滴加溶液至中性,与按2:2反应,与按1:1反应,正确的离子方程式应为,原离子方程式中、、的化学计量数错误,与事实不相符,D正确; 故选D。
04离子方程式的书写
15.(2025·北京房山·三模)以银锰精矿(主要含、、)和氧化锰矿(主要含)为原料联合提取银和锰的一种流程示意图如下。
已知:酸性条件下,的氧化性强于。硫酸锰受热不分解。
(1)“浸锰”过程是在溶液中使矿石中的锰元素浸出,同时去除,有利于后续银的浸出;矿石中的银以的形式残留于浸锰渣中。
①“浸锰”过程中,发生反应,为提高浸取速率,可采取的措施是: 。(写出一种即可)
②在溶液中,银锰精矿中的和氧化锰矿中的发生反应。(已知S元素被氧化成硫酸根离子)的离子方程式为: 。
(2)①“浸银”时,发生的反应为:,可以使用过量 、 和的混合液作为浸出剂,将中的银以形式浸出。
②结合平衡移动原理,解释“浸银”过程中浸出剂中、的作用: 。
(3)“沉银”过程中需要过量的锌粉作为还原剂。
①该步反应的参加反应的离子 。
②一定温度下,Ag的沉淀率随反应时间的变化如图所示。解释Ag的沉淀率变化的原因: 。
(4)结合“浸锰”过程,从两种矿石中各物质利用的角度,分析联合提取银和锰的优势: 。
【答案】(1)适当提高酸的浓度、升高温度、粉碎矿石、搅拌等(任写一种)
(2) FeCl3 HCl 是为了与电离出的Ag+结合生成,使平衡正向移动,提高的浸出率,是为了抑制水解,防止生成氢氧化铁沉淀
(3) 开始时Zn与反应,Ag沉淀率增大;随着反应的进行,溶解的氧气可作氧化剂,将生成的单质Ag转化为[AgCl2]-溶解过量,沉淀率下降
(4)可将两种矿石中的锰元素同时提取到浸锰液中,得到MnSO4,同时将银元素和锰元素分离开;生成的还可以用于浸银,节约氧化剂
【详解】(1)①“浸锰”过程中,发生反应,为提高浸取速率,可采取的措施有适当提高酸的浓度、升高温度、粉碎矿石、搅拌等(任写一种);
②FeS2与MnO2在酸性条件下反应,S被氧化为,Mn被还原为,离子方程式:;
(2)①“浸银”时,发生的反应为:,将中的S氧化为S单质,为了不引入杂质,可以使用过量FeCl3提供,为防止水解,需在酸性条件下进行反应,为了不引入杂质,可由使用过量HCl,综上所述,可以使用过量FeCl3、HCl和的混合液作为浸出剂,将中的银以形式浸出;
②是为了与电离出的Ag+结合生成,使平衡正向移动,提高的浸出率,是为了抑制水解,防止生成氢氧化铁沉淀;
(3)①沉银时与Zn反应生成单质银;
②开始时Zn与反应,Ag沉淀率增大;随着反应的进行,溶解的氧气可作氧化剂,将生成的单质Ag转化为[AgCl2]-溶解,沉淀率下降;
(4)联合提取银和锰的优势在于“浸锰”过程可将两种矿石中的锰元素同时提取到浸锰液中,将银元素和锰元素分离开,利用MnO2的氧化性将中的氧化为,同时生成的还可以用于浸银,节约氧化剂,同时得到MnSO4。
16.(2025·北京丰台·二模)实验室模拟海带提碘的流程如下,下列说法正确的是
A.步骤①、③、⑥的操作分别是过滤、萃取和分液、蒸馏
B.步骤④中反应消耗7.62g时,转移0.05mol电子
C.步骤⑤中主要发生反应的离子方程式为
D.理论上,步骤④消耗的NaOH和步骤⑤消耗的的物质的量相等
【答案】B
【详解】A.由分析知,步骤①、③的操作分别是过滤、萃取和分液,操作⑥是分离难溶性固体与可溶性液体混合物,方法为过滤,A错误;
B.步骤④中反应为3I2+6NaOH=NaIO3+5NaI+3H2O,在该反应中I元素的化合价分别升高为+5价,降低为-1价,当3mol I2反应时,转移5mol电子,7.62g物质的量为0.03mol,故转移0.05mol电子,B正确;
C.由分析知,步骤⑤中主要发生反应的离子方程式为,C错误;
D.由分析知,步骤④中反应为3I2+6NaOH=NaIO3+5NaI+3H2O,步骤⑤中反应为NaIO3+5NaI+3H2SO4=3Na2SO4+3I2+3H2O,故理论上,步骤④消耗的NaOH和步骤⑤消耗的的物质的量之比为2:1,D不正确;故选B。
17.(2025·北京海淀·二模)小组同学用实验1所示方法制备铜配合物,并探究其组成。
【实验1】
(1)ⅰ中生成了沉淀,发生反应的离子方程式为 。
(2)小组同学推测ⅱ中发生反应:,蓝色针状晶体可能含或。
①实验证明蓝色针状晶体中含,补全实验操作及现象:将洗净后的蓝色针状晶体置于试管中,用蒸馏水溶解, 。
②将洗净后的蓝色针状晶体溶于蒸馏水,测得溶液呈碱性。该现象不能说明蓝色针状晶体中含,原因是 。
③甲同学查阅资料发现,加热时配合物中作配体的会逸出。他据此设计实验2检验蓝色针状晶体的组成。
【实验2】
实验装置
现象
烧杯中的溶液变红,试管底部产生大量红色固体
a.甲同学推测,若蓝色针状晶体中含,充分加热后预期在试管底部观察到黑色固体。这样推测的理由是 。
b.实验后试管底部未产生预期的黑色固体,甲同学推断蓝色针状晶体中不含。小组同学认为甲的推断不严谨,从物质性质角度说明理由: 。
(3)乙同学通过实验发现,按实验1的方案制备铜配合物时,若仅将ⅰ中的氨水换成适量NaOH溶液,只有少量蓝色沉淀溶解。实验1中蓝色沉淀能全部溶解的原因是 。
(4)结合乙的实验,小组同学推测蓝色针状晶体中几乎不含,结合离子方程式说明理由: 。
【答案】(1)
(2) 加入(盐酸酸化的)溶液,有白色沉淀生成 中的进入溶液并形成,电离出使溶液呈碱性 加热使逸出后产生,受热继续分解为CuO 具有还原性,即使分解生成CuO也可能被还原为Cu或
(3)用氨水制备时,溶液较高,可与反应并产生,均可促进反应的发生
(4)ⅰ中反应产生的正好能与ⅱ中产生的完全反应,溶液中很低
【详解】(1)生成蓝色沉淀的离子方程式为:;
(2)①检验上述深蓝色晶体中存在的操作及现象是:取少量晶体溶于水中形成溶液,先向其中加入盐酸酸化,再加入溶液,若出现白色沉淀,则说明该晶体中存在;
②中的进入溶液并形成,电离出使溶液呈碱性,不能说明蓝色针状晶体中含;
③在加热条件下稳定性降低,使分解出并逸出,与Cu2+产生,受热继续分解为黑色固体CuO;具有还原性,即使分解生成CuO也可能被还原为Cu或;
(3)用氨水制备时,溶液较高,可与反应并产生,均可促进反应的发生;若用NaOH溶液抑制的生成;
(4)ⅰ中反应产生,ⅱ中产生的,ⅰ中产生正好能与ⅱ中产生的完全反应,溶液中很低。
18.(2025·北京西城·二模)以铜矿粉(主要含等)和软锰矿粉(主要含)为原料联合制备CuCl和的一种工艺流程如下。
资料:i.酸性条件下,氧化性:。
ii.潮湿条件下,CuCl容易被氧气氧化。
iii.金属离子沉淀的pH。
开始沉淀时
6.3
1.5
8.2
4.7
完全沉淀时
8.3
2.8
10.2
6.7
(1)“浸取”由酸浸、中和两步组成。
①稀硫酸酸浸所得浸取渣中含有硫单质,CuS酸浸时反应的离子方程式是 。
②用氨水中和时,调节溶液的pH范围约为 。
(2)“沉锰”时,作沉锰剂,通入,保持溶液的pH约为9.
①用离子方程式表示沉锰时未形成沉淀的原因: 。
②“沉锰”时用而不用作沉锰剂,原因是 。
(3)“热分解”所得分解液可获得,“分解气”中可循环利用的有和 。
(4)“转化”时,向溶液中加入适量的NaCl和,获得。
①转化反应的离子方程式是 。
②室温时,CuCl的产率随时间的变化如图所示。60分钟后CuCl的产率减小,原因是 。
(5)CuCl和苯并三氮唑()按物质的量之比1:1在一定条件下反应形成一种线型聚合物。反应时苯并三氮唑1位和3位的N原子与形成化学键,同时生成HCl。该聚合物的结构简式是 。
【答案】(1)
(2) 作沉锰剂时,为保持溶液的pH约为9,通入的量更大,且抑制电离,使溶液中更大,利于生成,防止沉淀
(3) (4) 潮湿条件下,CuCl被氧化
(5)
【详解】(1)①据分析,CuS酸浸时和MnO2反应生成S、Cu2+、Mn2+,离子方程式是CuS+MnO2+4H+=Cu2++Mn2++2H2O+S;
②据分析,用氨水中和时应完全沉淀Fe3+,而不沉淀Cu2+、Mn2+,根据资料ⅲ,调节溶液的pH范围约为2.8∼4.7。
(2)①据分析,沉锰时未形成沉淀的原因:Cu2++4NH3=[Cu(NH3)4]2+;
②“沉锰”时用而不用作沉锰剂,原因是作沉锰剂时,为保持溶液的pH约为9,通入的量更大,且抑制电离,使溶液中更大,利于生成[Cu(NH3)4]2+,防止Cu2+沉淀。
(3)“热分解”所得分解液可获得,“分解气”中可循环利用的有和NH3。
(4)①转化反应的离子方程式是;
②室温时,CuCl的产率随时间的变化如图所示,60分钟后CuCl的产率减小,根据资料ⅱ,原因是潮湿条件下,CuCl被氧化。
(5)根据题意“CuCl和苯并三氮唑()按物质的量之比1:1在一定条件下反应形成一种线型聚合物,反应时苯并三氮唑1位和3位的N原子与形成化学键,同时生成HCl”,该聚合物的结构简式是。
1.(2025·北京通州·一模)某小组探究六价铬盐与过氧化氢氧化性的相对强弱并进行如下实验。
已知:(绿色)、(灰绿色,难溶于水)、(黄色)、(橙色)。
实验ⅰ:
实验ⅱ:
实验ⅲ
装置
操作及现象
按图组装好仪器,电流表指针不偏转,向左池中加入较浓NaOH溶液,左池中有灰绿色沉淀产生,电流表显示电子从左向右运动,一段时间后指针指向0
下列说法不正确的是
A.实验i中溶液由橙色变为绿色的离子方程式是
B.实验ii的目的是排除溶液中对氧化+3价铬元素的干扰
C.依据上述实验,氧化性:酸性条件下+6价铬大于,碱性条件下大于+6价铬
D.实验ⅲ指针指向0后,向左池中加入过量较浓硫酸,电流表显示电子从左向右运动
【答案】D
【详解】A.根据分析可知:实验i中溶液由橙色变为绿色的离子方程式是,A不符合题意;
B.实验ⅱ的目的是排除溶液中对氧化+3价铬元素的干扰,B不符合题意;
C.根据分析可知:酸性条件下+6价铬氧化性大于,碱性条件下氧化性大于+6价铬,C不符合题意;
D.根据分析可知:实验ⅲ指针指向0后,向左池中加入过量较浓硫酸,发生,电池总反应为:,左侧为正极,右侧为负极,电流表显示电子从右向左运动,D符合题意;故选D。
2.(2025·北京·模拟预测)一种以废旧电池正极材料(主要成分为,其中为+3价,还含少量铝箔、炭黑和有机黏合剂为原料制备的流程如下:
下列说法错误的是
A.灼烧后的固体产物中,和均为+3价
B.酸浸中的作用为氧化剂
C.“沉锰”过程中,溶液先变为紫红色,原因为
D.合成过程中,有和放出
【答案】B
【详解】A.灼烧后的固体产物中,金属铝生成氧化铝,故和均为+3价,A正确;
B.根据分析可知,滤渣加双氧水、硫酸“酸浸”,双氧水把+3价Co还原为+2价,B错误;
C.溶液变为紫红色是因为锰元素被氧化为,根据得失电子守恒,反应的离子方程式为,C正确;
D.合成过程中发生的反应为:,有和放出,D正确; 故选B。
3.(2023·北京顺义·模拟预测)下列方程式与所给事实不相符的是
A.硫酸铜溶液中加过量的氨水:
B.向中投入固体:
C.侯氏制碱法的原理:、
D.海水提溴工艺中,用纯碱溶液富集:
【答案】B
【详解】A.硫酸铜溶液中加过量的氨水反应生成四氨合铜离子,其反应的离子方程式为:Cu2++4NH3⋅H2O=[Cu(NH3)4]2++4H2O,A正确;
B.Na2O2与水反应时,Na2O2既是氧化剂,又是还原剂,水中的氧元素不变价,O2分子中不含18O,18O应该在OH-中,正确的离子方程式为:2H218O+2Na2O2═2OH-+218OH-+4Na++O2↑,B错误;
C.侯氏制碱法的原理是向氨化的饱和氯化钠溶液中通入氨气生成碳酸氢钠晶体和氯化铵溶液,反应的化学方程式为:NaCl+NH3+H2O+CO2=NaHCO3↓+NH4Cl,过滤出晶体灼烧分解生成碳酸钠,反应的化学方程式为:,C正确;
D.海水提溴工艺中,用纯碱溶液富集Br2的离子方程式为:,D正确;
故答案为:B。
4.(2023·北京海淀·三模)下列用来解释事实的方程式中不正确的是
A.向稀盐酸中加入少量金属钠:
B.向的溶液中通入充分反应:
C.过量与溶液反应:
D.常温下,甲酸溶液:
【答案】A
【详解】A.钠与盐酸反应产生NaCl和H2,该离子方程式不符合事实,A项错误;
B.还原性:Fe2+>Br-,溶液中FeBr2为amol,通入amolCl2两者均发生反应,该离子方程式正确;
C.Ca(ClO)2 强氧化性,将SO2氧化为硫酸根,硫酸根与Ca2+产生白色沉淀,该离子方程式正确,C项正确;
D.pH看该酸未完全电离,即它为弱酸,电离方程式为HCOOH⇌ H++HCOO−,D项正确;故选A。
5.(2022·北京海淀·三模)在实验室中以含镍废料(主要成分为NiO,含少量FeO、Fe2O3、CoO、BaO和SiO2)为原料制备NixOy和CoCO3的工艺流程如图。
下列说法不正确的是
A.“滤渣I”中含BaSO4和SiO2
B.该过程中包含2次过滤操作
C.“沉钴”过程发生的反应为Co2++2HCO=CoCO3↓+CO2↑+H2O
D.“沉钴”时,若c(Co2+)=0.02mol·L-1,为了防止沉钴时生成Co(OH)2,常温下应控制溶液pH<7.5(已知Ksp[Co(OH)2]=2×10-15)
【答案】B
【详解】A.结合分析可知,“滤渣1”的主要成分是SiO2、BaSO4,“滤渣I”中含硅和钡元素,故A正确;
B.根据分析可知,该过程中包含3次过滤操作,故B错误;
C.在含有CoSO4的溶液中加入碳酸氢钠,使Co2+转化为CoCO3沉淀,离子方程式为2HCO+Co2+=CoCO3↓+CO2↑+H2O,故C正确;
D.当恰好刚生成Co(OH)2时的c(OH−)=1×10-6.5mol/L,常温下c(H+)==1×10-7.5mol/L,即pH=7.5,则为了防止沉钴时生成Co(OH)2,常温下应控制溶液pH<7.5,故D正确;故选B。
1.(2022·北京·高考真题)下列方程式与所给事实不相符的是
A.加热固体,产生无色气体:
B.过量铁粉与稀硝酸反应,产生无色气体:
C.苯酚钠溶液中通入,出现白色浑浊:
D.乙醇、乙酸和浓硫酸混合加热,产生有香味的油状液体:
【答案】B
【详解】A.碳酸氢钠受热之后分解生成碳酸钠、水和二氧化碳,A正确;
B.过量的铁粉与稀硝酸反应,应该生成Fe2+,B错误;
C.苯酚钠溶液中通入二氧化碳利用强酸制取弱酸生成苯酚和碳酸氢钠,C正确;
D.乙醇和乙酸在浓硫酸混合加热的条件下发生酯化反应产生有香味的油状液体乙酸乙酯和水,D正确;
故选B。
2.(2021·北京·高考真题)下列方程式不能准确解释相应实验现象的是
A.酚酞滴入醋酸钠溶液中变为浅红色:CH3COO-+H2O⇌CH3COOH+OH-
B.金属钠在空气中加热生成淡黄色固体:4Na+O2=2Na2O
C.铝溶于氢氧化钠溶液,有无色气体产生:2Al+2OH-+2H2O=2+3H2↑
D.将二氧化硫通入氢硫酸中产生黄色沉淀:SO2+2H2S=3S↓+2H2O
【答案】B
【详解】A.CH3COONa溶液呈碱性是因为发生了CH3COO-的水解:CH3COO-+H2O⇌CH3COOH+OH-,A正确;
B.金属钠在空气中加热生成淡黄色固体过氧化钠:2Na+O2Na2O2,B错误;
C.铝与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和氢气:2Al+2OH-+2H2O=2+3H2↑,C正确;
D.将SO2通入H2S溶液生成S单质和水:SO2+2H2S=3S↓+2H2O,D正确;故选B。
3.(2025·天津·高考真题)下列离子在溶液中能大量共存的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】A.与发生互促双水解,且会氧化,不能共存,A错误;
B.与不共存能,会生成二氧化硫和水,B错误;
C.与反应生成,与生成沉淀,不能共存,C错误;
D.4种离子均互不发生反应,D正确;故答案选D。
4.(2025·广西·高考真题)不同含硫物质间可相互转化。下列离子方程式书写正确的是
A.反应①:
B.反应②:
C.反应③:
D.反应④:
【答案】C
【详解】A.反应①中CH3COOH为弱酸,离子方程式中应保留化学式,正确离子方程式为S2−+CH3COOH=HS−+CH3COO−,A错误;
B.反应②中Al3+与HS−发生双水解反应,生成Al(OH)3沉淀和H2S气体,正确离子方程式为Al3++3HS−+3H2O=Al(OH)3↓+3H2S↑,B错误;
C.反应③中在酸性条件下发生歧化反应生成S、SO2和H2O,离子方程式符合守恒原则,C正确;
D.反应④中SO2与酸性KMnO4发生氧化还原反应,S元素从+4价升至+6价,Mn元素从+7价降至+2价,得失电子守恒时SO2与系数比应为5:2,正确离子方程式为5SO2+2+2H2O=5+2Mn2++4H+,D错误;故选C。
5.(2025·江西·高考真题)X、Y分别是由2种和3种前四周期元素组成的化合物,溶于水后混合,溶液转变成紫色,得到溶液Z,用试纸检测显红色。取3支试管分别装入少量溶液Z,进行实验,记录为:
序号
加入试剂
现象
1
溶液
产生大量气泡、溶液紫色褪去
2
溶液
产生白色沉淀
3
溴水
产生白色沉淀
关于溶液Z,下列说法正确的是
A.含 B.含 C.可能含 D.不含
【答案】A
【详解】A.通过实验1的现象可知,双氧水分解产生氧气,溶液Z含有(作双氧水分解的催化剂),由于铁离子作催化剂,所以苯酚的紫色褪去,A正确;
B.通过分析可知,溶液Z中,不含有高锰酸根离子,B错误;
C.通过分析可知,溶液Z中一定含有,C错误;
D.加入硝酸银溶液产生白色沉淀,一定含有氯离子,D错误;
故选A。
6.(2025·四川·高考真题)解释下列实验现象的离子方程式错误的是
A.浓溶液稀释,绿色溶液变蓝:
B.溶液中通入,析出白色沉淀:
C.溶液中滴加,出现浅黄色浑浊:
D.溶液中滴加,黄色溶液变为橙色:
【答案】C
【详解】A.浓CuCl2溶液稀释时,转化为的配位平衡发生移动,A正确;
B.ZnCl2溶液中通入H2S生成硫化锌沉淀,所给离子方程式正确,B正确;
C.在酸性条件下发生归中反应生成S单质,离子方程式为,C错误;
D.在酸性条件下转化为,符合铬酸根与重铬酸根的平衡,D正确;
故选C。
7.(2024·天津·高考真题)下列各组中的离子,能在溶液中大量共存的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】A.与会结合生成NH3·H2O(弱电解质),不能大量共存,A错误;
B.与在酸性条件下发生歧化反应,生成S和SO2,不能大量共存,B错误;
C.之间不生成沉淀、气体或弱电解质,且无氧化还原反应,可以大量共存,C正确;
D.在溶液中,与、均会发生反应,不能大量共存,D错误;
故选C。
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