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专题三离子反应高考化学高考化学 (课标专用)考点一离子共存考点一离子共存五年高考A A组组 统一命题统一命题课标卷题组课标卷题组考点二离子方程式的书写与正误判断考点二离子方程式的书写与正误判断(2016课标,28,14分)以硅藻土为载体的五氧化二钒(V2O5)是接触法生产硫酸的催化剂。从废钒催化剂中回收V2O5既避免污染环境又有利于资源综合利用。废钒催化剂的主要成分为:物质V2O5V2O4K2SO4SiO2Fe2O3Al2O3质量分数/%2.22.92.83.122286065121以下是一种废钒催化剂回收工艺路线:回答下列问题:(1)“酸浸”时V2O5转化为V,反应的离子方程式为,同时V2O4转化成VO2+。“废渣1”的主要成分是。(2)“氧化”中欲使3mol的VO2+变为V,则需要氧化剂KClO3至少为mol。(3)“中和”作用之一是使钒以V4形式存在于溶液中。“废渣2”中含有。(4)“离子交换”和“洗脱”可简单表示为:4ROH+V4R4V4O12+4OH-(ROH为强碱性阴离子交换树脂)。为了提高洗脱效率,淋洗液应该呈性(填“酸”“碱”或“中”)。(5)“流出液”中阳离子最多的是。(6)“沉钒”得到偏钒酸铵(NH4VO3)沉淀,写出“煅烧”中发生反应的化学方程式。2O2O412O412O答案答案(1)V2O5+2H+2V+H2O(2分)SiO2(2分)(2)0.5(2分)(3)Fe(OH)3和Al(OH)3(2分)(4)碱(2分)(5)K+(2分)(6)2NH4VO3V2O5+2NH3+H2O(2分)2O解析解析(1)V2O5及V中的V均为+5价,“酸浸”时,发生非氧化还原反应,根据原子守恒及电荷守恒不难写出离子方程式;“酸浸”时,V2O5转化成V,V2O4转化成VO2+,K2SO4可溶于水,Fe2O3及Al2O3分别转化成Fe3+和Al3+,所以“废渣1”的主要成分是SiO2。(2)欲使3molVO2+变为V需转移3mole-,1molKClO3作氧化剂生成Cl-转移6mole-,所以需KClO3至少0.5mol。(3)“中和”时加入KOH溶液,钒以V4形式存在于溶液中,K2SO4可溶,Fe3+和Al3+分别转化成Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀进入“废渣2”。(4)该反应的逆反应为洗脱过程,增大c(OH-),有利于平衡向左移动,所以淋洗液应呈碱性。(5)由流程图可以看出,H+在酸浸时损耗,钒转化为V4(阴离子),Fe3+及Al3+转化为沉淀,所以“流出液”中阳离子最多的是K+。(6)“煅烧”时肯定得到V2O5,其他物质自然写出。考查点考查点本题的考查点主要有方程式的书写、氧化还原反应的相关计算、化学平衡移动和元素化合物的性质等。2O2O2O412O412O思路分析思路分析(1)分析V2O5转化为V前后矾元素的化合价可以写出离子方程式。(2)按照氧化还原反应中得失电子守恒的规律可以计算出结果。(3)熟悉铁、铝化合物的性质。(4)依据化学平衡移动原理可以得出答案。(5)分析流程中各种阳离子的变化。(6)反应前后各元素化合价不变,反应为分解反应。2O考点一离子共存考点一离子共存1.(2018江苏单科,4,2分)室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是()A.0.1molL-1KI溶液:Na+、K+、ClO-、OH-B.0.1molL-1Fe2(SO4)3溶液:Cu2+、N、N、SC.0.1molL-1HCl溶液:Ba2+、K+、CH3COO-、ND.0.1molL-1NaOH溶液:Mg2+、Na+、S、HC4H3O24O3O24O3OB B组组 自主命题自主命题省（区、市）卷题组省（区、市）卷题组答案答案B本题考查离子反应和离子共存。A项,KI溶液中的I-具有强还原性,ClO-具有强氧化性,二者可以发生氧化还原反应而不能大量共存,错误;B项,指定溶液中的离子与所给离子都不发生反应,能大量共存,正确;C项,HCl溶液中的H+与CH3COO-形成弱电解质CH3COOH而不能大量共存,错误;D项,NaOH溶液中的OH-能与Mg2+反应生成Mg(OH)2沉淀,且OH-能与HC反应生成H2O和C而不能大量共存,错误。3O23O方法技巧方法技巧判断离子能否大量共存应先看清题中所给的“隐含”条件,然后按照“一色、二性、三特殊、四反应”进行判断。2.(2017江苏单科,9,2分)常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是()A.无色透明的溶液中:Fe3+、Mg2+、SCN-、Cl-B.=110-12的溶液中:K+、Na+、C、NC.c(Fe2+)=1molL-1的溶液中:K+、N、Mn、SD.能使甲基橙变红的溶液中:Na+、N、S、HC(H )(OH )cc23O3O4H4O24O4H24O3O答案答案B本题考查离子共存。Fe3+3SCN-Fe(SCN)3使溶液呈血红色,A错;Fe2+水解使溶液呈酸性,酸性条件下Mn与Fe2+不能大量共存,C错;使甲基橙变红的溶液呈酸性,H+与HC不能大量共存,D错。4O3O3.(2016四川理综,3,6分)下列关于离子共存或离子反应的说法正确的是()A.某无色溶液中可能大量存在H+、Cl-、MnB.pH=2的溶液中可能大量存在Na+、N、SiC.Fe2+与H2O2在酸性溶液中的反应:2Fe2+H2O2+2H+2Fe3+2H2OD.稀硫酸与Ba(OH)2溶液的反应:H+S+Ba2+OH-BaSO4+H2O4O4H23O24O答案答案CMn在水溶液中显紫红色,A项不正确;酸性溶液中Si不能大量存在,且N与Si在溶液中相互促进水解,B项不正确;酸性条件下H2O2可氧化Fe2+,C项正确;稀硫酸与Ba(OH)2溶液反应的离子方程式为2H+S+Ba2+2OH-BaSO4+2H2O,D项不正确。4O23O4H23O24O4.(2016江苏单科,12,4分)制备(NH4)2Fe(SO4)26H2O的实验中,需对过滤出产品的母液(pHc(OH-),溶液显酸性,酸性溶液中N可氧化Fe2+、I-,D不正确。4H3O(H )(OH )cc3O关联知识关联知识水溶液中:Cu2+呈蓝色、Fe2+呈浅绿色、Fe3+呈黄色、Mn呈紫红色、Cr2呈橙色。4O27O5.(2016辽宁省实验中学月考,11)下列各组离子能在指定溶液中共存的是()无色溶液中:K+、Cl-、Na+、Mn、S使pH试纸变深蓝的溶液中:C、N、Na+、S2-、Al、S水电离的c(H+)=10-12molL-1的溶液中:ClO-、HC、N、N、S2既能溶解Al(OH)3,又能溶解H2SiO3的溶液中:Na+、S、Cl-、ClO-使甲基橙变红的溶液中:Mn、N、S、Na+、Fe3+pH=0的溶液中:Fe2+、Al3+、N、I-、Cl-、S2-A.B.C.D.4O24O23O3O2O23O3O3O4H23O24O4O3O24O3O答案答案B含Mn的溶液呈紫色。溶液呈碱性,所有离子可大量共存。溶液可能呈酸性或碱性,ClO-、HC、S2在酸性条件下不能大量存在,N、HC在碱性条件下不能大量存在。溶液呈碱性,所有离子可大量共存。溶液呈酸性,所有离子可大量共存。在酸性溶液中,N与Fe2+、I-、S2-不能大量共存。所以选B。4O3O23O4H3O3O解题关键解题关键使pH试纸变深蓝的溶液呈强碱性;使甲基橙变红的溶液呈酸性;pH=0的溶液呈强酸性。6.(2017甘肃兰州一中期中,12)已知:S+I2+H2OS+2I-+2H+。某溶液中可能含有Na+、N、Fe2+、K+、I-、S、S中的若干种,且所含离子物质的量浓度相等。向该无色溶液中滴加少量溴水,溶液仍呈无色。下列关于该溶液的判断正确的是()A.肯定不含I-B.肯定不含SC.肯定不含有SD.肯定含有N23O24O4H23O24O24O23O4H答案答案B溶液呈无色,说明溶液中不含Fe2+。加入少量溴水,溶液仍呈无色,说明溶液中有S。因为S还原性强于I-,溴水又是少量,即使溶液中含有I-,I-也可能不被氧化,故无法确定I-是否存在。由溶液中所有离子物质的量浓度相等,结合电荷守恒可推知,溶液中一定不含S,可能含N。23O23O24O4H解题关键解题关键1.溶液中Fe2+呈浅绿色;2.I2的水溶液有颜色;3.溶液呈电中性(电荷守恒)。关联知识关联知识S还原性强于I-,溴水优先氧化S。23O23O7.(2017辽宁铁岭协作体四联,23)(15分)铬及其化合物工业用途广泛,但含+6价铬元素的污水会损害环境。电镀厂产生的镀铜废水中往往含有一定量的Cr2,处理该废水常用直接沉淀法、还原沉淀法、电解法。.直接沉淀法(1)已知含铬废水中存在平衡:Cr2+H2O2Cr+2H+。在实际工业生产中,加入沉淀剂BaCl2溶液之前还要加入一定量的NaOH,这样有利于沉淀的生成,则生成沉淀的化学式为。.还原沉淀法(2)下列可以代替上述流程中Na2S2O3溶液的是(填选项序号)。A.FeSO4溶液B.浓H2SO427O27O24O二、非选择题(共15分)C.酸性KMnO4溶液D.Na2SO3溶液(3)上述流程中,每消耗0.1molNa2S2O3转移0.8mole-,则加入Na2S2O3溶液时发生反应的离子方程式为。(4)Cr(OH)3的化学性质与Al(OH)3相似。在上述生产过程中加入NaOH溶液时要控制溶液的pH不能过高,原因可用离子方程式表示为。(5)实际工业生产中有时还采用阳离子交换树脂法来测定沉淀后溶液中Cr3+的含量,其原理是Mn+nNaRnNa+MRn,其中NaR为阳离子交换树脂,Mn+为要测定的离子。常温下某次测定过程中,将pH=5的废水经过阳离子交换树脂后,测得溶液中Na+比交换前增加了4.610-2g/L,则该条件下Cr(OH)3的Ksp的值为;当Cr3+浓度小于10-5mol/L时可认为沉淀完全,处理后测得溶液的pH=6,则过滤后溶液(填“能”或“否”)直接排放。.电解法(6)该法是用铁作电极电解含Cr2的酸性废水,电解时阴极上有大量气泡生成,并产生Cr(OH)3、Fe(OH)3沉淀,反应中1molCr2完全生成Cr(OH)3沉淀,外电路通过的电子的物质的量为mol。27O27O答案答案(1)BaCrO4(2)AD(3)3S2+4Cr2+26H+6S+8Cr3+13H2O(4)Cr(OH)3+OH-Cr+2H2O(5)6.710-31能(6)1223O27O24O2O解析解析(1)先加入一定量的NaOH,可使Cr2+H2O2Cr+2H+平衡正向移动,则溶液中主要存在Cr,再加入BaCl2溶液,可生成BaCrO4沉淀。(2)流程中Na2S2O3作还原剂,将Cr2还原为Cr3+。FeSO4、Na2SO3有还原性;浓H2SO4、酸性KMnO4溶液有强氧化性,故选A、D。(4)pH过高,Cr(OH)3会与OH-反应生成Cr和H2O。(5)溶液中Na+比交换前增加了4.610-2g/L,即210-3mol/L,由Cr3+3NaR3Na+CrR3可计算出pH=5的废水中c(Cr3+)为10-3mol/L。KspCr(OH)3=c(Cr3+)c3(OH-)=10-3(10-9)36.710-31;当溶液pH=6时c(Cr3+)=mol/L=6.710-7mol/L110-5mol/L,则过滤后溶液能直接排放。(6)电解时Fe-2e-Fe2+,6Fe2+Cr2+14H+6Fe3+2Cr3+7H2O,1molCr2完全转化为Cr3+需消耗6molFe2+,生成6molFe2+时电路中转移12mole-。27O24O24O27O2O2323sp33() ( H )KCr OHc O318 36.7 10(10 )27O27O易错警示易错警示第(6)问要注意审题,1molCr2被还原为Cr3+转移6mole-,但Cr2与Fe2+的反应是溶液中进行的氧化还原反应,电路中转移的电子不是6mol。27O27O
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