内容正文:
第二讲 离子反应
知识点清单
考点一 电解质及电离
(1)× (2)× (3)× (4)× (5)× (6)×
考点二 离子反应 离子方程式书写的基本方法
(1)× (2)× (3)× (4)× (5)√ (6)× (7)√
(8)× (9)× (10)×
考点三 离子共存的判断
(1)× (2)× (3)× (4)× (5)× (6)√ (7)×
(8)× (9)√ (10)×
考点四 离子的检验与推断
(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)√ (6)×
模拟训练
1.D
2.A 【解析】 含有大量Mg2+的溶液中,N、Fe2+、S、Cl-之间不反应,且与Mg2+不反应,可以大量共存,A正确;强碱性溶液中含大量OH-,HC会与OH-反应生成C和水,不能大量共存,B错误;Mn为紫红色,不符合无色透明溶液的条件,C错误;强酸性溶液中含大量H+,ClO-与H+结合生成弱酸HClO,不能大量共存,D错误。
3.B 【分析】 溶液pH=1,说明有H+,则不含有C、S2、OH-;继续滴加足量硝酸钡溶液,生成白色沉淀,说明原溶液中有S;向得到的澄清溶液中加入KSCN溶液,溶液变红色,说明原溶液中含有Fe2+,由于H+与N同时有时溶液有强氧化性,故溶液中不含有N;浓度均为0.1 mol·L-1,根据电荷守恒可以判断出溶液中含有Cl-,Al3+、Mg2+都不能含有;综上,原溶液中一定含有的离子是:H+、Fe2+、Cl-、S,一定不含有的离子是Al3+、Mg2+、OH-、N、S2、C。
【解析】 A.加入足量硝酸钡溶液时,在酸性溶液中,N将Fe2+氧化为Fe3+,发生了氧化还原反应,故A正确;B.由分析可知,原溶液中不含有Mg2+,故B错误;C.由分析可知,原溶液中一定不含Al3+、Mg2+、OH-、N、S2、C,故C正确;D.由分析可知,原溶液中一定含有H+、Fe2+、Cl-、S,故D正确。答案选B。
4.B 【分析】 ①取适量样品放入水中并充分搅拌,然后过滤得到无色溶液与滤渣,说明溶液中一定无KMnO4;②取少量滤渣置于足量稀硝酸中,滤渣部分溶解并有气体产生,说明固体中一定有CaCO3、K2SO4、Ba(NO3)2。
【解析】 A.根据分析,固体粉末中一定无KMnO4,A说法正确;B.向滤液中加入适量Fe粉,无酸与铁粉反应生成气体,B说法错误;C.滤渣部分溶解,说明滤渣中可能含有Mg(OH)2,C说法正确;D.滤渣部分溶解产生的气体为二氧化碳,二氧化碳气体不易形成酸雨,D说法正确;答案选B。
5.D 【解析】 A.向某溶液中滴加AgNO3溶液,产生白色沉淀,该溶液中含有Cl-或者硫酸根等离子,A错误;B.Co(OH)2与浓NaOH溶液不生成盐与水,不能证明Co(OH)2具有两性,B错误;C.甲酸中含有醛基,所以加入足量氢氧化钠后再做银镜反应,出现银镜,不能说明甲酸中含有甲醛,C错误;D.将氯化锆(ZrCl4)固体暴露在潮湿空气中,产生白色烟雾,说明ZrCl4发生了水解,D正确;故选D。
6.C 【解析】 将Ba(OH)2溶液中滴入NaHSO4溶液中,由图可知,起点到a点反应为Ba2++2OH-+2H++SBaSO4↓+2H2O,a点时H+恰好反应完,a点到b点发生反应:Ba2++SBaSO4↓。起点到a点反应为Ba2++2OH-+2H++SBaSO4↓+2H2O,溶液中的H+和S的数目均减少;A正确;b点为S完全沉淀点,此时反应为NaHSO4+Ba(OH)2BaSO4↓+NaOH+H2O,溶液中溶质为NaOH,较大量存在的微粒为H2O、Na+、OH-,B正确;a点为H+完全中和点,此时H+已耗尽,a到b点发生S与Ba2+的沉淀反应:S+Ba2+BaSO4↓,C错误;c点为Ba(OH)2过量点,溶液含大量OH-,呈碱性,滴加酚酞,溶液变红,D正确。
7.【答案】 (1)5CaO+5H2O+3AsCa5(AsO4)3OH↓+9OH-
(2)As2O3+2I2+10OH-2As+4I-+5H2O
(3)H2BO3+H2O[B(OH)4]-+H+
(4)89.6
【解析】 (1)生石灰溶于水会形成氢氧化钙,所以在处理某工厂的含砷废水时,常加入生石灰的方式将废水中的As转化为Ca5(AsO4)3OH形式沉降,其离子方程式为5CaO+5H2O+3AsCa5(AsO4)3OH↓+9OH-;(2)As2O3在碱性条件下被I2氧化成As,碘单质被还原为碘离子,根据氧化还原反应的规律可知,反应的离子方程式为As2O3+2I2+10OH-2As+4I-+5H2O;(3)根据信息可知硼酸为一元弱酸,硼酸的水溶液存在电离平衡为:H3BO3+H2O[B(OH)4]-+H+;(4)NaBH4、H2中的H元素分别为-1价、0价,二者均作还原剂被氧化只能生成+1价的含H化合物,n(NaBH4)=38 g/38 g·mol-1=1 mol,失去电子:1 mol×4×2=8 mol,n(H2)×2=8 mol得:n(H2)=4 mol,标准状况下H2的体积为:4 mol×22.4 L·mol-1=89.6 L。
8.【答案】(1)Cl- Na+ Ca2+ (2)C+Ca2+CaCO3↓
(3)5
【解析】(1)碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,离子方程式为C+Ca2+CaCO3↓,反应过程中,钠离子数量不变,为曲线C;氯离子数量增大,为曲线A;碳酸根离子数量减小,为曲线B;溶液中碳酸根离子数量最小时,钙离子数量开始增大,为曲线D。(3)A、C曲线的交点Na+与Cl-的物质的量相等,即:n=n=mol=0.05 mol,n=0.05 mol,m=0.05 mol×100 g·mol-1=5 g 。
9.【答案】(1)NaHCO3Na++HC (2)②
(3)Fe2O3+6H+2Fe3++3H2O
(4)BaSO4 (5)Cu2++2OH-Cu(OH)2↓
10.【答案】 (1)复分解反应 SiO2
(2)2H++2Fe2++H2O22H2O+2Fe3+
(3)“调pH=5”时,此时溶液中c(OH-)=1×10-9 mol·L-1,可得c(Al3+)== mol·L-1=1.9×10-6 mol·L-1,Al3+沉淀完全
(4)80 7HF+Ta+H+H2TaF7+3H2O
(5)H2TaF7+7NH3·H2OTa(OH)5+7NH4F+2H2O或H2TaF6+7NH3+5H2OTa(OH)5+7NH4F
【解析】 (1)“酸溶”时,Fe2O3发生:Fe2O3+3H2SO4Fe2(SO4)3+3H8O反应,属于复分解反应,SiO2不溶于硫酸,滤渣的主要成分是SiO2;
(2)加双氧水将Fe2+氧化成Fe3+,发生反应的离子方程式为2H++2Fe2++H2O22H2O+2Fe3+;
(3)常温下,“调pH”时,若过滤出沉淀后溶液的pH=5,c(H+)=10-5 mol·L-1,c(OH-)=10-9 mol·L-1,c(Al3+)===1.9×10-6 mol·L-1沉淀完全;
(4)由图可知,浸出的最佳温度为80 ℃,温度过低,浸出率低,温度过高,Ta浸出率变化不大,但耗能增大;“调pH”后,溶液中溶质主要为NaTaO3,“浸钽”时生成H2TaF7和水,离子方程式:7HF+Ta+H+H2TaF7+3H2O;
(5)沉钽”时通入氨气,生成了一水合氨,H2TaF7与NH3·H2O反应生成Ta(OH)5,反应化学方程式为H2TaF7+7NH3·H2OTa(OH)5+7NH4F+2H2O或H2TaF6+7NH3+5H2OTa(OH)5+7NH4F。
真题突破
1.D 【解析】 泡沫灭火器中Al3+与HC发生双水解,生成Al(OH)3和CO2,方程式配平正确,A正确;金属钠优先与水反应生成NaOH和H2,甲苯不参与反应,方程式正确,B正确;NO2与NaOH反应生成N和N,方程式配平及产物均正确,C正确;石灰乳(Ca(OH)2悬浊液)不能拆为OH-,正确反应应为2Cl2 + 2Ca(OH)2CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,D错误。
2.B 【解析】 铁锈的成分为Fe2O3·xH2O ,能溶于盐酸生成FeCl3和水,离子方程式为Fe2O3·xH2O+6H+2Fe3++(3+x)H2O,A正确;B.H2S为弱酸,离子方程式不能拆成离子,离子方程式为Cu2++H2SCuS↓+2H+,B错误; 乙醇与钠反应生成乙醇钠和氢气,化学方程式正确,C正确;NO2与水反应生成硝酸和NO,化学方程式正确,D正确。
3.A 【解析】 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,结合第3个实验的现象可知,物质Y(含有三种元素)是苯酚,FeCl3和苯酚混合后,会形成紫色的苯酚铁配合物([Fe]3-)和HCl;通过实验1的现象可知,双氧水分解产生氧气,Fe3+可以使苯酚显紫色,通过实验2的现象可知含有氯离子,所以X是FeCl3。所以溶液Z含有的物质是[Fe]3-、H+和Cl-。通过实验1的现象可知,双氧水分解产生氧气,溶液Z含有Fe3+(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;通过分析可知,溶液Z中,不含有高锰酸根离子,B错误;通过分析可知,溶液Z中一定含有H+,C错误;加入硝酸银溶液产生白色沉淀,一定含有氯离子,D错误。
4.C 【解析】 稀硝酸与铜反应生成H+、Cu2+、N和NO,NO难溶于水,无法大量存在,A不符合题意;70%硫酸与Na2SO3反应生成SO2,溶液中应含H+、Na+、S,但HS在强酸性条件下会转化为SO2和H2O,无法大量存在,B不符合题意;浓盐酸与KMnO4反应生成Cl2,产物为K+、Mn2+、Cl-和H+,这些离子在酸性环境中稳定共存,无后续反应干扰,C符合题意;FeCl3催化H2O2分解生成O2,溶液中应含Fe3+而非Fe2+,D不符合题意。
5.D 【解析】 A.氯化钠溶液中始终存在氯离子,所以加入硝酸银溶液后,不管铁片是否被腐蚀,均会出现白色沉淀,故A不符合题意;B.淀粉碘化钾溶液可检测氧化性物质,但不论铁片是否被腐蚀,均无氧化性物质与碘化钾发生反应,故B不符合题意;C.KSCN溶液可检测铁离子的存在,上述现象中不会出现铁离子,所以无论铁片是否被腐蚀,加入KSCN溶液后,均无红色出现,故C不符合题意;D.K3[Fe(CN)6]溶液是用于检测Fe2+的试剂,若铁片没有被腐蚀,则溶液中不会生成亚铁离子,则加入K3[Fe(CN)6]溶液就不会出现蓝色沉淀,故D符合题意。综上所述,答案为D。
6.B 【解析】 A.CH3COONa溶液呈碱性是因为发生了CH3COO-的水解:CH3COO-+H2OCH3COOH+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-+2H2O2Al+3H2↑,C正确;D.将SO2通入H2S溶液生成S单质和水:SO2+2H2S3S↓+2H2O,D正确;故选B。
7.D 【解析】 A.硝酸具有强氧化性,可以将S2-氧化为S单质,自身根据其浓度大小还原为NO或NO2,反应的离子方程式为4H++2N+S2-S↓+2NO2↑+2H2O(浓)或8H++2N+3S2-3S↓+2NO↑+4H2O(稀),A错误;B.明矾在水中可以电离出Al3+,可以与氨水电离出的OH-发生反应生成Al(OH)3,但由于氨水的碱性较弱,生成的Al(OH)3不能继续与弱碱发生反应,故反应的离子方程式为Al3++3NH3·H2OAl(OH)3↓+3N,B错误;C.硅酸的酸性小于碳酸,向硅酸钠溶液中通入二氧化碳时,生成硅酸沉淀,二氧化碳则根据其通入的量的多少反应为碳酸根或碳酸氢根,反应的离子方程式为Si+H2O+CO2H2SiO3↓+C(CO2少量)或Si+2H2O+2CO2H2SiO3↓+2HC(CO2过量),C错误;D.将等物质的量浓度的Ba(OH)2与NH4HSO4溶液以体积比1∶2混合,Ba(OH)2电离出的OH-与NH4HSO4电离出的H+反应生成水,Ba(OH)2电离出的Ba2+与NH4HSO4电离出的S反应生成BaSO4沉淀,反应的离子方程式为Ba2++2OH-+2H++SBaSO4↓+2H2O,D正确;故答案选D。
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第二讲 离子反应
考点一 电解质及电离
1.电解质及分类
(1)概念
在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物,被称为电解质;两种情况下均不导电的化合物,则被定义为非电解质。
(2)分类
电解质
应用举例
现有12种物质:①Al ②稀硝酸 ③HNO3
④NH3·H2O ⑤CO2 ⑥空气 ⑦NaCl
⑧CaCO3 ⑨NaHCO3 ⑩乙醇 Al2O3
Cu(OH)2
按照表中提示的信息,把符合左栏条件的物质的序号填入右栏相应的位置。
序号
符合的条件
物质的序号
(1)
电解质,熔融状态下能导电
(2)
非电解质
(3)
强电解质,但熔融状态下并不导电
(4)
强电解质,但难溶于水
(5)
弱电解质
(6)
既不是电解质,也不是非电解质,但本身能导电
【答案】 (1)⑦⑧⑨ (2)⑤⑩ (3)③
(4)⑧ (5)④ (6)①②
2.电解质的电离
(1)电离:电解质溶于水或受热熔化时,形成自由移动的离子的过程。
(2)电离方程式的书写
强电解质在水溶液中完全电离,用“”连接。
弱电解质在水溶液中部分电离,用“”连接,多元弱酸分步电离,一般以第一步电离为主;多元弱碱,分步电离,一步完成。
应用举例
按要求书写下列电解质的电离方程式:
①Ba(OH)2: ;
②KAl(SO4)2: ;
③CH3COOH: ;
④H2CO3: ;
⑤Cu(OH)2: ;
⑥NaHSO4溶于水: ;
⑦NaHSO4熔融: ;
⑧NaHCO3: 。
【答案】 ①Ba(OH)2Ba2++2OH-
②KAl(SO4)2K++Al3++2S
③CH3COOHCH3COO-+H+
④H2CO3H++HC、
HCH++C
⑤Cu(OH)2Cu2++2OH-
⑥NaHSO4Na++H++S
⑦NaHSO4(熔融)Na++HS
⑧NaHCO3Na++HC、HC
H++C
3.离子反应
(1)定义:有离子参与或生成的反应,统称为离子反应。
(2)实质:离子反应的实质在于溶液中某些离子的浓度降低。
(3)常见离子反应的类型
考点二 离子反应 离子方程式书写的基本方法
1.离子反应
(1)定义:有离子参与或离子生成的化学反应,统称为离子反应。
(2)实质:离子反应的实质在于溶液中某些离子浓度的降低。
(3)离子反应的触发条件
①复分解反应的产生:形成不溶性物质,形成难电离物质,形成易挥发物质。
②氧化还原反应的进行。
③络合反应的发生。
2.离子方程式
(1)定义:通过实际参与反应的离子符号来表达反应的式子。
(2)意义:离子方程式不仅能够表示某一具体的化学反应,还能代表同一类型的离子反应。
3.离子方程式中物质的“拆分”原则
(1)基本规则:能够分解为离子状态的化合物通常为易溶解的强电解质,涵盖了强酸、强碱以及大部分可溶性盐类。其他化合物则不具备这种分解能力。
(2)酸式酸根的拆分
①多元强酸的酸式酸根如硫酸氢根离子(HS)在水溶液中拆分成“H+”和“S”。
②多元弱酸的酸式酸根不能拆分,如HC、HS、HC2等。
(3)微溶物的拆分
①微溶物作为产物视为沉淀,不拆分。
②作反应物时,澄清溶液中,微溶物拆分为离子,浑浊液中微溶物不拆分,如Ca(OH)2。
(4)产物NH3·H2O的拆分
①不加热或稀溶液中,写成“NH3·H2O”。
②加热或浓溶液中,写成“NH3↑”和“H2O”。
4.离子方程式规范书写的基本要求
(1)遵循实际:离子反应需遵循实际状况,不得凭空想象产物和反应。
(2)方程准确:确保化学式和离子的使用恰当且合理。
(3)符号恰当:“”“” “↑”“↓”等符号的使用要恰当。
(4)三重守恒:确保两边的原子数目和电荷数目保持平衡,且在氧化还原反应的离子方程式中,氧化剂获得的电子总数与还原剂失去的电子总数必须一致。
考点三 离子共存的判断
1.离子共存的本质
几种离子在同一溶液中若不发生任何反应称离子能大量共存,若离子之间能发生反应则不能大量共存。
2.判断离子能否大量共存的四个方面
(1)因生成沉淀(或微溶性物质)不能大量共存
离子
不能大量共存的离子
Ba2+、Ca2+
S、C、SO、Si、P等
Ag+
Cl-、Br-、I-、S、CO、P、S2-等
H+
[Al(OH)4]-、Si等
S2-
Zn2+、Fe2+、Pb2+、Cu2+、Ag+等
C
Ba2+、Ca2+、Mg2+、Pb2+、Zn2+、Cu2+、Fe2+、Ag+等
OH-
Mg2+、Cu2+、Fe2+、Fe3+、Al3+、Zn2+等
[Al(OH)4]-
H+、HC、HS等
(2)因生成难电离的物质或气体不能大量共存
离子
不能大量共存的离子
H+
弱酸阴离子(C、HC、S、HSO、S2-、HS-等)
OH-
N、HC、HSO、HS-等
(3)强氧化性与强还原性的离子(或分子)在溶液中会发生氧化还原反应不能大量共存
判断下表中所列离子能否发生氧化还原反应,能反应的打“√”,不能反应的打“×”。
S2-
S
I-
Fe2+
Br-
Cl-
Mn(H+)
√
√
√
√
√
√
ClO-
√
√
√
√
√
√(酸性)
N(H+)
√
√
√
√
\
\
Fe3+
√
√
√
×
×
×
(4)易水解的阳离子和阴离子会发生相互促进的水解反应而不能大量共存,常见离子如下:
①Al3+与CO、HCO、S2-、HS-、[Al(OH)4]-、Si。
②Fe3+与CO、HCO、[Al(OH)4]-、Si。
考点四 离子的检验与推断
1.常见阳离子的检验与推断依据
实验中,离子的性质差异会导致不同的表现现象,因此,检验离子的方法可以分为三类:①形成沉淀;②产生气体;③呈现特殊颜色。
(1)依据生成的沉淀检验或推断
阳离子
试剂
实验现象(依据)
Mg2+
NaOH溶液
开始产生白色沉淀,NaOH溶液过量沉淀不溶解
Al3+
NaOH溶液
开始产生白色沉淀,NaOH溶液过量沉淀溶解
Fe2+
NaOH溶液
先产生白色沉淀,迅速变为灰绿色,最后变为红褐色
K3[Fe(CN)6] 溶液
产生蓝色沉淀
Fe3+
NaOH溶液
产生红褐色沉淀
Cu2+
NaOH溶液
产生蓝色沉淀
(2)依据生成的气体检验或推断
N产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体。
(3)依据显示特殊颜色检验或推断
阳离子
试剂或方法
实验现象(依据)
H+
紫色石蕊溶液
溶液变红
Na+
焰色试验
黄色火焰
K+
焰色试验
紫色火焰(透过蓝色钴玻璃)
Fe3+
KSCN溶液
溶液呈红色
Fe2+
先加KSCN溶液再加氯水
先无明显变化,后变红色
2.常见阴离子的检验与推断依据
(1)依据生成的沉淀检验或推断
阴离子
试剂
实验现象(依据)
Cl-
Br-
I-
AgNO3溶液
和稀HNO3
产生白色沉淀:AgCl
产生淡黄色沉淀:AgBr
产生黄色沉淀:AgI
S
稀盐酸和
BaCl2溶液
加稀盐酸无明显现象,再加BaCl2溶液产生白色沉淀
C
CaCl2溶液
和稀盐酸
加CaCl2溶液产生白色沉淀,再
加稀盐酸沉淀溶解,产生无色无味气体
(2)依据生成的气体检验或推断
阴离子
试剂
实验现象(依据)
C、
HC
稀盐酸和澄清石灰水
产生无色、无味能使澄清石灰水变浑浊的气体
S、
HS
稀H2SO4和品红溶液
加稀硫酸产生有刺激性气味的气体,且气体能使品红溶液褪色
(3)依据显示特殊颜色检验或推断
①OH-
②有机层(下层)
③I-溶液变蓝,表明有I-
3.离子推断的“四原则”
1. (2026·江西宜春丰城市第九中学第一次段考)近日,中国科学院大连化学物理研究所研究人员提出先通过CO2电解制CO,再通过CO高效选择性电解制乙酸(CH3COOH)。下列说法正确的是 ( )
A.CO、CO2均属于酸性氧化物
B.CO2、CH3COOH均属于电解质
C.CO、CO2、CH3COOH均属于有机物
D.乙酸电离方程式为CH3COOHCH3COO-+H+
2.(2026·广东省广州市第二中学期中)下列各组离子在同一溶液中一定能大量共存的是 ( )
A.含有大量Mg2+的溶液中:N、Fe2+、S、Cl-
B.强碱性溶液中:Na+、HC、N、Cl-
C.无色透明的溶液中:K+、Mn、N、S
D.强酸性溶液中:Na+、Cu2+、ClO-、S
3.(2025·广东广州月考)某透明溶液中可能含有 H+、Al3+、Mg2+、Fe2+、Cl-、OH-、N、 S2、、 中的几种离子 (浓度均为0.1 mol·L-1 )。常温下,对其进行如下实验操作:
下列说法错误的是 ( )
A.实验过程中有氧化还原反应发生
B.无法判断原溶液中是否含有 Mg2+
C.原溶液中一定不含 Al3+、Mg2+、OH- 、 N、S2、
D.原溶液中一定含有 H+、Fe2+、Cl-、
4.某固体粉末可能是由CaCO3、K2SO4、NaOH、Mg(NO3)2、Ba(NO3)2、KMnO4中的若干种物质组成,为确定其成分进行如下实验:①取适量样品放入水中并充分搅拌,然后过滤得到无色溶液与滤渣;②取少量滤渣置于足量稀硝酸中,滤渣部分溶解并有气体产生,下列说法中不正确的是 ( )
A.固体粉末中不可能含有KMnO4
B.向滤液中加入适量Fe粉,一定有气体生成
C.滤渣中可能含有Mg(OH)2
D.滤渣部分溶解产生的气体不会形成酸雨
5.(2025·广东惠州一中期中)下列实验操作和现象,得出的相应结论正确的是 ( )
选项
实验操作及现象
结论
A
向某溶液中滴加AgNO3溶液,产生白色沉淀
该溶液中一定含有Cl-
B
向粉红色的Co(OH)2中加入浓NaOH溶液,溶液变为深蓝色
Co(OH)2具有两性
C
向某甲酸样品中先加入足量NaOH溶液,再做银镜反应实验,出现银镜
该甲酸样品中混有甲醛
D
将氯化锆(ZrCl4)固体暴露在潮湿空气中,产生白色烟雾
ZrCl4发生了水解
6.(2026·安徽省A10联盟10月学情诊断)某科技小组的同学向一定体积的NaHSO4溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液,测得混合溶液的电导率(表示溶液的导电能力)随时间变化的曲线如图所示。
下列说法错误的是 ( )
A.从滴入溶液开始到a点,溶液中的H+和S数目均减小
B.b点溶液中较大量存在的微粒有H2O、Na+、OH-
C.从a点到b点发生反应的离子方程式为H++OH-H2O
D.取c点溶液滴加酚酞,溶液变红
7.据《财富》杂志报道,近日一组来自麻省理工学院(MIT)、休斯敦大学(University of Houston)和其他机构的科学家发现了比硅性能更好的半导体材料——立方砷化硼。立方砷化硼在导热和导电方面的超高性能,是它可能成为有史以来发现的最好的半导体材料。回答下列问题:
(1)水体砷污染已成为一个亟待解决的全球性环境问题。在处理某工厂的含砷废水时,常加入生石灰的方式将废水中的As转化为Ca5(AsO4)3OH形式沉降。该反应的离子方程式为 。
(2)砷的氧化物为As2O3,俗称砒霜,有剧毒。除去As2O3可利用其强还原性,在碱性条件下被I2氧化成As,写出相应的离子方程式: 。
(3)硼酸[H3BO3]是一元酸,其电离常数Ka=7.3×10-10,硼酸的水溶液中存在含硼微粒为H3BO3、[B(OH)4]-。硼酸的水溶液呈酸性的原因为 (用化学语言表述)。
(4)硼氢化钠(NaBH4)是有机合成的重要还原剂,NaBH4可水解放出氢气。38 g NaBH4的还原能力相当于 L标准状况下H2的还原能力。
8.(2025·河北石家庄开学考)向50 g质量分数为10.6%的Na2CO3溶液中,逐滴加入CaCl2稀溶液。测得溶液中离子的数量变化如图。请据此分析以下问题:
(1)请指出图中曲线表示的离子符号:
A ;C ;D 。
(2)反应的离子方程式为
。
(3)当A、C曲线相交时,生成的沉淀质量为 g。
9.(2026·广东广州南海中学月考)电解质在溶液中的反应实质上是离子之间的反应离子。请回答以下问题:
Ⅰ.有四种物质:①氧化铁 ②盐酸 ③碳酸氢钠 ④氢氧化钠
(1)写出其中盐的电离方程式: 。
(2)上述物质中有一种与其他三种物质均能反应,此物质是 (填序号)。
(3)写出①和②的反应离子方程式: 。
Ⅱ.某溶液中含有Ba2+、Cu2+、Ag+,现用NaOH溶液、盐酸和Na2SO4溶液将这三种离子逐一沉淀分离。其流程图如下,已知溶液2为无色溶液。
(4)沉淀3的化学式为 。
(5)“溶液1+B”生成沉淀2的离子方程式为 。
10.(2024·河南信阳模拟预测)五氧化二钽(Ta2O5)主要用作钽酸锂单晶和制造高折射低色散特种光学玻璃等。一种以含钽废料(主要成分为NaTaO3、SiO2以及少量的FeO、Fe2O3、Al2O3等)为原料制备Ta2O5的工艺流程如图所示:
已知:H2TaF7是弱酸。回答下列问题:
(1)“酸溶”时,Fe2O3发生反应的基本反应类型为 ,滤渣的主要成分是 (填化学式)。
(2)“氧化”时,发生反应的离子方程式为
。
(3)常温下,“调pH”时,若过滤出沉淀后溶液的pH=5,列式计算Al3+是否沉淀完全? (请写出简要步骤)。已知:常温下,Ksp[Al(OH)3]=1.9×10-33,溶液中离子浓度小于或等于1×10-5时可视为沉淀完全。
(4)“浸钽”时,加入4 g·L-1的HF溶液,浸出时间为4 h,钽的浸出率随温度的变化如图所示,浸出的最佳温度为 ℃;“调pH”后,溶液中溶质主要为NaTaO3,写出“浸钽”时生成H2TaF7的离子方程式: 。
(5)“沉钽”时,生成Ta(OH)5,反应化学方程式为 。
1.(2025·陕、晋、宁、青卷)下列有关反应方程式错误的是 ( )
A.泡沫灭火器反应原理:6NaHCO3+Al23Na2SO4+2Al(OH)3↓+6CO2↑
B.用金属钠除去甲苯中的微量水:2Na+2H2O2NaOH+H2↑
C.用NaOH溶液吸收尾气中的NO2:2NO2+2OH-N+N+H2O
D.氯气通入冷的石灰乳中制漂白粉:Cl2+2OH-ClO-+Cl-+H2O
2. (2025·北京卷)下列方程式与所给事实不相符的是 ( )
A.用盐酸除去铁锈:Fe2O3·xH2O+6H+2Fe3++(3+x)H2O
B.用CuSO4溶液除去乙炔中的H2S:Cu2++S2-=CuS↓
C.用乙醇处理废弃的Na:2C2H5OH+2Na2C2H5ONa+H2↑
D.将NO2通入水中制备硝酸:3NO2+H2O2HNO3+NO
3. (2025·江西卷)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pH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,记录如表:
序号
加入试剂
现象
1
H2O2溶液
产生大量气泡、
溶液紫色褪去
2
AgNO3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Fe3+
B. 含Mn
C.可能含H+
D. 不含Cl-
4.(2025·安徽卷)下列实验产生的废液中,可能大量存在的粒子组是 ( )
选项
实验
粒子组
A
稀硝酸与铜片制NO
H+、Cu2+、N、NO
B
70%硫酸与Na2SO3
制SO2
H+、Na+、S、HS
C
浓盐酸与KMnO4
制Cl2
H+、K+、Mn2+、Cl-
D
双氧水与FeCl3溶
液制O2
H+、Fe2+、Cl-、H2O2
5.(2022·广东卷)为检验牺牲阳极的阴极保护法对钢铁防腐的效果,将镀层有破损的镀锌铁片放入酸化的3% NaCl溶液中。一段时间后,取溶液分别实验,能说明铁片没有被腐蚀的是 ( )
A.加入AgNO3溶液产生沉淀
B.加入淀粉碘化钾溶液无蓝色出现
C.加入KSCN溶液无红色出现
D.加入K3[Fe(CN)6]溶液无蓝色沉淀生成
6.(2021·北京卷) 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-+H2OCH3COOH+OH-
B. 金属钠在空气中加热生成淡黄色固体:4Na+O22Na2O
C. 铝溶于氢氧化钠溶液,有无色气体产生:2Al+2OH-+2H2O2Al+3H2↑
D. 将二氧化硫通入氢硫酸中产生黄色沉淀:SO2+2H2S3S↓+2H2O
7.(2022·全国卷)能正确表示下列反应的离子方程式为 ( )
A.硫化钠溶液和硝酸混合:S2-+2H+H2S↑
B.明矾溶液与过量氨水混合:Al3++4NH3+2H2OAl+4N
C.硅酸钠溶液中通入二氧化碳:Si+CO2+H2OHSi+HC
D.将等物质的量浓度的Ba(OH)2和NH4HSO4溶液以体积比1∶2混合:Ba2++2OH-+2H++SBaSO4↓+2H2O
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