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专题四 离子反应1.解释下列事实的方程式正确的是()A.纯碱溶液显碱性:CO32-+2H2OH2CO3+2OH-B.用稀硝酸清洗试管内壁附着的银:Ag+2H+NO3-Ag+NO2+H2OC.向煤中加入石灰石可减少煤燃烧时SO2的排放:CaCO3+O2+SO2CO2+CaSO4D.碳酸氢钠溶液与过量澄清石灰水混合出现白色沉淀:HCO3-+Ca2+OH-CaCO3+H2O2.下列反应式正确的是()A.铅蓄电池充电时阴极的反应式:Pb2+2e-PbB.碱性锌锰干电池放电时,负极反应式: Zn-2e-Zn2+C.NH4Al(SO4)2溶液与过量NaOH溶液反应:Al3+4OH-AlO2-+2H2OD.用铁氰化钾检验Fe2+:3FeCl2+2K3Fe(CN)6Fe3Fe(CN)62+6KCl3.下列离子方程式书写正确的是()A.向明矾溶液中滴加Ba(OH)2溶液,恰好使SO42-沉淀完全:2Al3+3SO42-+3Ba2+6OH-3BaSO4+2Al(OH)3B.Fe(NO3)2溶液中滴加少量稀盐酸:Fe2+NO3-+4H+Fe3+NO+2H2OC.少量的SO2通入NaClO溶液:SO2+3ClO-+H2OSO42-+Cl-+2HClOD.Ca(HCO3)2溶液与过量NaOH溶液反应:HCO3-+Ca2+OH-CaCO3+H2O4.下列离子方程式书写不正确的是()A.用两块铜片作电极电解盐酸:Cu+2H+H2+Cu2+B.NaOH溶液与足量的Ca(HCO3)2溶液反应:2HCO3-+2OH-+Ca2+CaCO3+ 2H2O+CO32-C.等物质的量的FeBr2和Cl2在溶液中的反应:2Fe2+2Br-+2Cl22Fe3+Br2+4Cl-D.氨水吸收少量的二氧化硫:2NH3H2O+SO22NH4+SO32-+H2O5.下列选项中涉及的离子方程式书写正确的是()A.向Ca(HCO3)2溶液中加入少量NaOH溶液:Ca2+2OH-+2HCO3-CaCO3+CO32-+2H2OB.室温下测得NH4HSO4溶液的pHMnFeNi。回答下列问题:图Z4-4(1)用离子方程式表示加入“氧化剂(软锰矿)”的作用:。(2)已知:KspAl(OH)3=1.010-33KspNi(OH)2=1.610-15KspMn(OH)2=4.010-14KspFe(OH)3=2.610-39“水解沉降”中:“中和剂”可以是(填标号)。A.Al2O3 B.MgO C.H2SO4 D.MnO2溶液的pH应不低于。(离子浓度小于110-6 molL-1时,即可认为该离子沉淀完全)(3)“置换”的目的是(用离子方程式表示)。(4)“结晶分离”中的部分物质的溶解度曲线如图Z4-5所示。结晶与过滤过程中,体系温度均应维持在(填“27”“60”或“70”)。图Z4-5(5)“草酸钠-高锰酸钾返滴法”可测定软锰矿中MnO2 的纯度(假设杂质不参与反应):取a g MnO2 样品于锥形瓶中,加入适量稀硫酸,再加入V1 mL c1 molL-1 Na2C2O4 溶液(足量),最后用c2 molL-1的KMnO4溶液滴定剩余的Na2C2O4 ,达到终点时消耗V2 mL 标准KMnO4溶液。MnO2 参与反应的离子方程式为。该样品中MnO2 的质量分数为(列出表达式即可)。专题限时集训(四)1.D解析 纯碱溶液显碱性:CO32-+H2OHCO3-+OH-,A错误。用稀硝酸清洗试管内壁附着的银:3Ag+4H+NO3-3Ag+NO+2H2O,B错误。向煤中加入石灰石可减少煤燃烧时SO2的排放:2CaCO3+O2+2SO22CO2+2CaSO4,C错误。2.D解析 铅蓄电池充电时,阴极上PbSO4得电子发生还原反应,其电极反应为PbSO4+2e-Pb+SO42-,A错误;碱性锌锰干电池放电时,Zn失电子生成Zn(OH)2,则负极反应式为Zn-2e-+2OH-Zn(OH)2,B错误;NH4Al(SO4)2溶液与过量NaOH溶液反应的正确的离子方程式为NH4+Al3+5OH-AlO2-+2H2O+NH3H2O,C错误;亚铁离子与铁氰化钾溶液反应生成蓝色沉淀,可以检验Fe2+,D正确。3.C解析 明矾化学式是KAl(SO4)212H2O,1 mol明矾中有2 mol SO42-,SO42-全部转化成沉淀时,消耗2 mol Ba(OH)2,Al3+全部转化成AlO2-,因此离子反应方程式为Al3+2SO42-+2Ba2+4OH-2BaSO4+AlO2-+2H2O,A错误;NO3-在酸性条件下具有强氧化性,能把Fe2+氧化成Fe3+,离子反应方程式为3Fe2+NO3-+4H+3Fe3+NO+2H2O,B错误;SO2是少量,NaClO具有强氧化性,发生反应的离子方程式为SO2+3ClO-+H2OSO42-+Cl-+2HClO,C正确;NaOH过量,因此离子反应方程式为Ca2+2HCO3-+2OH-CaCO3+2H2O+CO32-,D错误。4.B解析 用两块铜片作电极电解盐酸的离子方程式为Cu+2H+H2+Cu2+,A正确;NaOH溶液与足量的Ca(HCO3)2溶液反应的离子方程式为HCO3-+OH-+Ca2+CaCO3+H2O,B错误;等物质的量的FeBr2和Cl2在溶液中反应,由得失电子守恒可知,亚铁离子全部被氧化,溴离子一半被氧化,离子方程式为2Fe2+2Br-+2Cl22Fe3+Br2+4Cl-,C正确;氨水吸收少量的二氧化硫的离子方程式为2NH3H2O+SO22NH4+SO32-+H2O,D正确。5.D解析 NaOH少量,离子反应方程式为Ca2+HCO3-+OH-CaCO3+H2O,A错误;NH4HSO4在水中电离的方程式为NH4HSO4NH4+H+SO42-,溶液显酸性,主要是因为电离出H+的缘故,B错误;重铬酸钾具有强氧化性,能与草酸发生氧化还原反应,因草酸是弱酸,不能拆写成离子,正确的离子方程式是Cr2O72-+8H+3H2C2O42Cr3+6CO2+7H2O,C错误;AgCl沉淀中加入氨水发生络合反应,即离子反应方程式为AgCl+2NH3H2OAg(NH3)2+Cl-+2H2O,D正确。6.A解析 根据物质的量的关系可得nNH4Al(SO4)2nBa(OH)2=12,所以1个Al3+与3个 OH- 结合生成Al(OH)3沉淀,剩余1个OH-与1个NH4+结合生成NH3H2O,还有2个BaSO4沉淀,A正确;Na2SiO3可溶于水,应写成离子形式,B错误;OH-不仅能与NH4+反应,还能与HCO3-反应,C错误;由于铁粉过量,最终生成Fe2+,D错误。7.C解析 CH3COO-、H+生成弱电解质CH3COOH,A错误;AlO2-、HCO3-反应生成Al(OH)3、CO32-,B错误;Mg2+、Na+、SO42-、NO3-在水溶液中不反应,C正确;ClO-、Fe2+发生氧化还原反应,D错误。8.C解析 Fe3+为棕黄色,A错误; NO3-与H+可以组合成HNO3,HNO3能将Fe2+氧化为Fe3+而不能大量共存,B错误;能使甲基橙变红的溶液为酸性溶液,酸性条件下Na+、NH4+、SO42-、NO3-与H+均不反应,相互之间也不反应,可以大量共存,C正确; c(H+)c(OH-)=11012的溶液中,c(H+)=0.1 molL-1,c(OH-)=110-13 molL-1,溶液显酸性,SiO32-、HCO3-都和H+反应而不能大量存在,D错误。9.C解析 B、C、D项中的离子能大量共存,A项中的离子不能大量共存;对于B项,加少量稀H2SO4,因生成BaSO4而有白色沉淀,但加入过量NaOH溶液时,溶液中无白色沉淀产生,不符合题意;对于C项,加入少量稀H2SO4时产生BaSO4沉淀,加入过量NaOH溶液时产生BaCO3沉淀,符合题意;D项,加入稀H2SO4时产生BaSO4沉淀,但加入过量NaOH溶液时,因生成的Fe(OH)2很快被氧化,最终看不到白色沉淀,不符合题意。10.A解析 向原溶液中加入足量的盐酸,有气体生成;反应后的溶液B与溶液A中的阴离子种类相同,说明反应后的溶液中的阴离子的种类没有变化;结合整个过程可知,原溶液中一定含有Cl-,一定没有HCO3-和CO32-;有气体生成则含有Fe2+和NO3-;一共有五种离子,浓度均为0.1 molL-1,Fe2+、Cl-、NO3-正好电荷守恒,说明存在的另外两种离子一种是阳离子,一种是阴离子且带电量是一样的,则为Mg2+和SO42-,综上可知,溶液中存在的五种离子为Fe2+、Cl-、NO3-、Mg2+和SO42-。由以上分析可知, 溶液B中存在的阴离子是Cl-、NO3-、SO42-,A正确; MgCl2不能调节溶液的pH,固体C不可能是MgCl2,B错误;沉淀甲是Fe(OH)3,沉淀乙是Mg(OH)2,C错误;由以上分析可知,一定有Cl-,没有Ba2+、Al3+,D错误。11.B解析 因为是无色溶液,因此溶液中不含有Fe3+,加入足量H2O2溶液,出现沉淀,推出原溶液中含有Ba2+,一定不含SO42-,一定含有HSO3-,n(BaSO4)=2.33 g233 gmol-1=0.01 mol,加入盐酸酸化后,有气体产生,推出原溶液中一定含有HCO3-,n(HCO3-)=22410-3L22.4 Lmol-1=0.01 mol,加入Ba(OH)2溶液,产生气体,此气体为NH3,n(NH4+)=0.17 g17 gmol-1=0.01 mol,溶液中阳离子浓度相同,则n(Ba2+)=n(NH4+)=0.01 mol,加入过量Ba(OH)2溶液不产生BaSO4沉淀,说明n(HSO3-)=n(Ba2+)=0.01 mol,根据溶液呈现电中性,原溶液中一定含有Cl-,因为无法确定是否含有Na+,因此n(Cl-)可能为0.01 mol(不含Na+),也可能为0.02 mol(含Na+),B错误。12.(1)2Fe3+2I-2Fe2+I2(2)2Fe3+3S2-2FeS+S(3)2Fe3+3S2-+6H2O2Fe(OH)3+3H2S(4)1.6浓盐酸取2 mL 0.1 molL-1的Na2S溶液于试管中,逐滴滴加0.1 molL-1的FeCl3溶液(5)Fe2S32Fe3+3S2-Fe2S3解析 (4)根据题目情境配制的是100 mL 0.1 molL-1的FeCl3溶液,则称取FeCl3固体质量的计算结果是1.625 g,但用托盘天平称量时只能称取1.6 g。13.(1)MnO2+2Fe2+4H+Mn2+2Fe3+2H2O(2)B5(3)Mn+Ni2+Mn2+Ni(4)70 (5)MnO2+4H+C2O42-Mn2+2CO2+2H2O87(c1V1-52c2V2)1000a100%解析 (1)“氧化剂(软锰矿)”的作用是利用二氧化锰将Fe2+氧化为Fe3+,同时自身被还原为Mn2+。 (2)“中和剂”是调节溶液pH除去杂质离子,同时不引入新的杂质。A会引入Al3+;C不能除去Fe3+、Al3+;D不能与稀酸反应。由Ksp数据知Al3+ 完全沉淀时,Fe3+已全部沉淀,应用氢氧化铝的溶度积常数计算。KspAl(OH)3=1.010-33=c(Al3+)c3(OH-),解得c(OH-)=110-9 molL-1,则c(H+)=110-5 molL-1,pH=5。 (3) “置换”中发生的反应是锰置换出镍。(4)据图可知,结晶与过滤过程中,体系温度应维持在70 ,此时硫酸镁溶解度最大,硫酸锰溶解度小,便于析出硫酸锰晶体。 (5)MnO2 与Na2C2O4在酸性条件下反应生成锰离子、二氧化碳和水,根据得失电子守恒和原子守恒写出离子方程式。C2O42-在酸性条件下与MnO4-反应的离子方程式为2MnO4-+5C2O42-+16H+2Mn2+10CO2+8H2O,则剩余Na2C2O4的物质的量为52c2 molL-1V2 10-3 L=52c2V210-3 mol,与MnO2反应的Na2C2O4的物质的量为c1V110-3 mol-52c2V210-3 mol,由MnO2+4H+C2O42-Mn2+2CO2+2H2O可知,MnO2 的物质的量为c1V110-3 mol-52c2V210-3 mol,质量为(c1V110-3 mol-52c2V210-3 mol)87 gmol-1,则该样品中MnO2 的质量分数为87(c1V1-52c2V2)1000a100%。
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