2.2离子反应同步练习(含解析)2023——2024学年高一化学人教版(2019)必修第一册

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名称 2.2离子反应同步练习(含解析)2023——2024学年高一化学人教版(2019)必修第一册
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-10-05 18:27:50

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文档简介

2.2离子反应同步练习
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、选择题(本题共15道小题,每小题0分,共0分)
1.
下列各组离子在酸性或碱性溶液中都能大量共存,且溶液为无色透明的是
A. 、、、 B. 、、、
C. 、、、 D. 、、、
2.
下列离子方程式正确的是( )
①碳酸氢钙溶液与过量烧碱溶液混合:
②碳酸镁与稀硫酸:
③醋酸与大理石:
④向溶液中逐滴加入溶液至刚好沉淀完全:
⑤与在酸性溶液中的反应:
A. ①②③④⑤ B. ②③④ C. ②③④⑤ D. ①③④
3.
下列反应可用离子方程式“H++OH =H2O”表示的是( )
A. NaHSO4溶液与Ba(OH)2溶液混合 B. NH4Cl溶液与Ca(OH) 2溶液混合
C. HNO3溶液与KOH溶液混合 D. Na2HPO4溶液与NaOH溶液混合
4.
下列离子能大量共存的是( )
A.含有大量HCO3-的溶液中:NH4+、K+、SO42-、OH-
B.无色透明的溶液中:Mg2+、K+、SO42-、NO3-
C.含有大量Ba2+的溶液中:Na+、Cu2+、SO42-、Cl-
D.使石蕊溶液呈红色的溶液中:NH4+、K+、CO32-、NO3-
5.
下列说法正确的是( )
A.NaHSO4在熔融状态下的电离方程式为NaHSO4=Na++H++SO
B.纯水几乎不导电,但水是电解质
C.KClO3和SO3溶于水后能导电,故KClO3和SO3为电解质
D.NaHCO3在水溶液中的电离方程式:NaHCO3=Na++H++CO
6.
下列各组的两种物质在溶液中的反应,可用同一个离子方程式表示的是( )
A.氢氧化铜与盐酸,氢氧化钠与硫酸
B.氯化钡溶液与硫酸钠溶液,氢氧化钡溶液与硫酸钾溶液
C.碳酸钠溶液与盐酸,碳酸钙与盐酸
D.石灰石与硝酸溶液,石灰石与醋酸溶液
7.
M2O离子和S2-在酸性溶液中发生如下反应:M2O+ 3S2-+ 14H+ =2M3+ +3S↓+7H2O,则M2O离子中M的化合价是
A. +2 B. +3 C. +4 D. +6
8.
下列反应的离子方程式书写正确的是( )
A. 钠和冷水反应:Na+2H2O=Na++2OH-+H2↑
B. 氢氧化钡溶液和稀硫酸反应:Ba2++SO=BaSO4↓
C. 向碳酸钠溶液中通入足量的CO2:CO+CO2+H2O=2HCO
D. 氧化铝与氢氧化钠溶液反应:Al2O3+OH-=AlO+H2O
9.
下列离子方程式可能不正确的是
A. 钠与水反应:2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑
B. 硫酸与氢氧化钡溶液反应:Ba2++2OH-++2H+=2H2O+BaSO4↓
C. 酸碱中和反应:OH-+H+=H2O
D. 盐酸清除铁锈:Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O
10.
下列电离方程式中,正确的是
A. Na2SO4=2Na++ B. Ba(OH)2=Ba2++
C. Al2(SO4)3=2Al3++3 D. Ca(NO3)2=Ca2++2
11.
下列离子方程式正确的是:
A. 碳酸氢钠溶液与稀盐酸反应:2H++CO=CO2↑+H2O
B. CO2使澄清石灰水变浑浊:CO2+2OH-=CO+H2O
C. 碳酸钙与稀硝酸:CO+2H+=CO2↑+H2O
D. 硫酸铜溶液与氢氧化钡溶液:Cu2++SO+Ba2++2OH-=Cu(OH)2↓+BaSO4↓
12.
在酸性溶液中能大量共存的离子组是
A. K+、NO、Cu2+ B. Ag+、C1-、Na+
C. K+、OH-、Na+ D. Ca2+、CO、Na+
13.
如图所示装置中图1灯泡不亮,图2灯泡发亮,由此得出的结论是
A. 固体NaCl不导电,是非电解质
B. 电解质在电流的作用下才能发生电离
C. 水是电解质,能产生大量的H+和OH-
D. NaCl溶液中存在大量自由移动的Na+和Cl-
14.
下列离子方程式中,只能表示一个化学反应的是
①CO32-+2H+=CO2↑+H2O
②Ba2++2OH-+2H++SO42-=BaSO4↓+2 H2O
③Ag++Cl-=AgCl↓
④Fe+Cu2+=Fe2++Cu
⑤Cl2+H2O=H++Cl-+HClO
A. ①③ B. ②③ C. ②⑤ D. 只有⑤
15.
在甲、乙两烧杯溶液中,分别含有大量Cu2+、K+、H+、Cl﹣、CO32﹣、OH﹣6种离子中的3种,已知甲烧杯的溶液呈蓝色,则乙烧杯溶液中大量存在的离子是
A. K+、OH﹣、CO32﹣ B. CO32﹣、OH﹣、Cl﹣
C. K+、H+、Cl﹣ D. Cu2+、H+、Cl﹣
二、填空题(本题共2道小题,每小题0分,共0分)
16.某无色溶液中含有Na+、Ag+、Ba2+、Al3+、、、、中的若干种。现取该溶液进行如下实验
A.取适量溶液,加入过量盐酸,有气体甲生成,并得到澄清溶液
B.在A所得溶液中再加入过量的碳酸氢铵溶液,有气体甲生成,同时析出白色沉淀a
C.在B所得溶液中加入过量浓Ba(OH)2溶液,有气体乙生成,同时析出白色沉淀b
根据上述实验回答下列问题
(1)溶液中一定不存在的离子是_______;一定存在的离子是_______。
(2)气体甲为_______(填化学式,下同),白色沉淀a为_______。
(3)在B所得溶液中加入过量浓Ba(OH)2溶液生成气体乙和白色沉淀一定发生的离子方程式为_______。
17.
【题文】
某同学发布了三份无色溶液检测报告,结果如下(水电离的H+、OH-忽略不计):
溶液(1)中所含全部离子及其浓度
离子 浓度(mol·L-1) 离子 浓度(mol·L-1)
Na+ 0.1 Cu2+ 0.2
Ba2+ 0.5 NO3- 1.5
Mg2+ 0.3 Cl- 0.6
溶液(2)中所含全部离子及其浓度
离子 浓度(mol·L-1) 离子 浓度(mol·L-1)
Na+ 0.1 Cl- 0.9
Ag+ 0.5 NO3- 0.3
Mg2+ 0.3
溶液(3)中所含全部离子及其浓度
离子 浓度(mol·L-1) 离子 浓度(mol·L-1)
Na+ 0.1 Cl- 0.2
K+ 0.5 NO3- 0.3
Mg2+ 0.3 SO42- 0.4
请分析判断:上述三份检测结果是否可靠,若不可靠,说出理由。
溶液(1)结果是否可靠________,理由__________________________________________。
溶液(2)结果是否可靠________,理由__________________________________________。
溶液(3)结果是否可靠________,理由_________________________________________。
三、实验题(本题共2道小题,第1题0分,第2题0分,共0分)
18.某实验小组在研究硝酸与铜的反应时,发现稀硝酸和铜反应后的混合液为蓝色,而浓硝酸和铜反应后的混合液为绿色,为此对产生绿色的原因开展探究。按要求完成下列问题:
[猜想假设]
(1)假设1:___________
假设2:硝酸铜溶液中溶解了
[实验操作及现象分析]
实验一:向蒸馏水中不断加入硝酸铜晶体,最终配成饱和溶液。配制过程中溶液颜色始终是蓝色,未见绿色出现。
甲同学根据实验一的现象证明了假设1不成立,请补全假设。
实验二:
(2)甲同学在实验一的基础上继续开展了实验二,并初步验证了假设2成立,他的实验操作及现象是___________。
乙同学认为假设2不严谨,用以下实验对假设2进行了深入探究:
实验三:
操作及试剂 现象
向浓硝酸和铜反应后的混合液中通入 大量红棕色气体放出,短时间内溶液仍保持绿色。长时间后变成蓝色
(3)结合实验三,乙同学认为假设2不严谨的证据是___________
(4)乙同学查阅资料发现:
①铜与浓硝酸反应后溶液呈现绿色是由于(或)与铜离子作用的结果。
②金属和浓的反应一旦发生后速率不断加快。原因是过程中有生成。如和浓反应,开始生成的溶于水形成,它再和反应,速率就大大加快。
请依据资料完成以下离子反应方程式。
i.;___________
ii.;___________
iii.
实验四:乙同学通过以下实验证实了反应过程中的生成。
实验 操作 现象
1 向试管a中加入lmL浓硝酸,再插入铜丝 快速产生红棕色气体,溶液变为绿色
2 向试管b中加入1mL浓硝酸,3滴蒸馏水,再插入铜丝 快速产生红棕色气体溶液变为绿色
3 向试管c中加入1mL浓硝酸,3滴,再插入铜丝 反应较慢,溶液变为蓝色
(5)结合化学用语,解释实验3产生该现象的原因是___________。
19.次磷酸钠(NaH2PO2)有还原性,在食品工业中用作防腐剂、抗氧化剂。现用如图所示装置制备次磷酸钠。
已知:制备过程中生成无色、剧毒、可自燃的还原性气体PH3。回答下列问题:
(1)仪器a的名称为____。装置A为制备装置,反应温度为98℃时有Ca(H2PO2)2生成,实验中发生反应的化学方程式为①____;②Ca(H2PO2)2+Na2CO3=2NaH2PO2+CaCO3↓。
(2)实验时,应先打开____(填“K1”或“K2”),目的是____。
(3)装置B的作用是____。
(4)装置C为利用氧化还原原理进行尾气处理的装置,氧化产物为H3PO4,发生反应的离子方程式为____。
(5)对装置A中的反应液经一系列处理后得到NaH2PO2粗产品。对产品进行纯度测定:取mg产品,溶于稀硫酸配成250mL溶液,取25.00mL溶液于锥形瓶中,加入c1mol·L-1碘标准溶液V1mL(过量),多余的碘用c2mol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定,加入指示剂,至滴定终点用去Na2S2O3标准溶液V2mL(已知:H2PO+2I2+2H2O=4I-+H3PO4+3H+,I2+2S2O=2I-+S4O)。指示剂为___,滴定终点时溶液的颜色变化为____;产品中次磷酸钠的纯度为____%。
试卷答案
1.
C
【详解】A.溶液为无色,MnO显紫色,且MnO能将S2-氧化,所给离子在指定溶液中不能大量存在,故A不符合题意;
B.HCO在酸性、碱性中都不能大量存在,故B不符合题意;
C.所给离子在指定溶液中可以大量共存,故C符合题意;
D.CH3COO-与H+不能大量共存,NH与OH-不能大量共存,所给离子不能酸性、碱性溶液中大量共存,故D不符合题意;
答案为C。
2.
C
【详解】①碳酸氢钙溶液与过量烧碱溶液混合,采用“以少定多”法,离子方程式应:,①不正确;
②碳酸镁与稀硫酸反应,生成可溶性盐MgSO4、CO2气体等,离子方程式:,②正确;
③醋酸与大理石发生复分解反应,由于醋酸为弱酸,碳酸钙难溶于水,所以两种反应物都应以化学式表示,离子方程式为:,③正确;
④向溶液中逐滴加入溶液至刚好沉淀完全,可假设为1mol,则需加入1mol,离子方程式为:,④正确;
⑤与在酸性溶液中发生氧化还原反应,生成Fe3+和H2O,离子方程式为:,⑤正确;
综合以上分析,②③④⑤正确,故选C。
3.
C
【详解】A、NaHSO4溶液与Ba(OH)2溶液混合:H++SO42—+Ba2++OH-=BaSO4↓+H2O,A不合题意;B、NH4Cl溶液与Ca(OH) 2溶液混合:NH4++OH-=NH3·H2O,B不合题意;
C、HNO3溶液与KOH溶液混合:H++OH =H2O,C符合题意;
D、Na2HPO4溶液与NaOH溶液混合:HPO42—+OH-=PO43—+H2O,D不合题意。
答案选C。
4.
B
HCO3﹣、NH4+与OH﹣反应,在溶液中不能大量共存,故A错误;Mg2+、K+、SO42﹣、NO3﹣之间不反应,都是无色离子,在溶液中能够大量共存,故B正确;Ba2+、SO42﹣之间反应生成难溶物硫酸钡,在溶液中不能大量共存,故C错误;使石蕊溶液呈红色的溶液中存在大量H+,CO32﹣与H+反应,在酸性溶液中不能大量共存,故D错误;
5.
B
NaHSO4在熔融状态下电离出钠离子和硫酸氢根离子,正确的电离方程式为:NaHSO4═Na++HSO4﹣,故A错误;水是电解质,故B正确;三氧化硫溶于水能够导电的离子是硫酸电离的,不是三氧化硫电离的,三氧化硫为非电解质,故C错误;弱酸的酸式酸根不管是在熔融情况还是水溶液中,都不能拆,所以碳酸氢钠在水溶液中的电离方程式为:NaHCO3═Na++HCO3﹣,故D错误;
6.
B
氢氧化铜不可溶不可以拆,氢氧化钠可溶可以拆,左边不一致,故A不选;氯化钡与硫酸钠,氢氧化钡与硫酸钾的反应,可用同一离子方程式SO42﹣+Ba2+═BaSO4↓,故B选;碳酸钠可溶可以拆,碳酸钙不可溶不可以拆,左边不一致,故C不选硝酸是强酸可以拆,醋酸是弱酸不能拆,左边不一致,故D不选
7.D
【详解】根据离子方程式两端电荷守恒有: -x+3×(-2)+14=2×3,x=2,设中M的化合价为a,则:2a+7×(-2)=-2,a=+6;
答案选D。
8.C
【详解】A.配平错误,正确的为2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑,A错误;
B.氢氧化钡和稀硫酸反应生成硫酸钡和水,反应的离子方程式为2H++2OH-+Ba2++SO=BaSO4↓+2H2O,B错误;
C.碳酸钠、水和二氧化碳反应生成碳酸氢钠,反应的离子方程式为CO+CO2+H2O=2HCO,C正确;
D.配平错误,正确的为Al2O3+2OH-=2AlO+H2O,D错误。
答案选C。
9.C
【详解】A.钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,氢氧化钠可拆,则离子方程式为2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑,A正确;
B.硫酸与氢氧化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀和水,离子方程式为Ba2++2OH-++2H+=2H2O+BaSO4↓,B正确;
C.强酸和强碱的中和反应可用离子方程式OH-+H+=H2O表示,弱酸或弱碱的中和反应不能用方程式表示,C错误;
D.盐酸清除铁锈实质是氧化铁与氢离子反应,离子方程式为Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O,D正确;
答案选C。
10.C
【详解】A.硫酸钠属于盐,在溶液中完全电离出钠离子和硫酸根离子,电离方程式为Na2SO4=2Na++,故A错误;
B.氢氧化钡是强碱,在溶液中完全电离出钡离子和氢氧根离子,电离方程式为Ba(OH)2=Ba2++2OH—,故B错误;
C.硫酸铝属于盐,在溶液中完全电离出铝离子和硫酸根离子,电离方程式为Al2(SO4)3=2Al3++3,故C正确;
D.硝酸钙属于盐,在溶液中完全电离出钙离子和硝酸根离子,电离方程式为Ca(NO3)2=Ca2++2NO,故D错误;
故选C。
11.D
【详解】A.碳酸氢钠溶液与稀盐酸反应时发生反应的离子方程式为H++HCO=CO2↑+H2O,故A错误;
B.CO2使澄清石灰水变浑浊时发生反应的离子方程式为Ca2++CO2+2OH-= CaCO3↓+H2O,故B错误;
C.碳酸钙溶解与稀硝酸时发生反应的离子方程式为CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O,故C错误;
D.硫酸铜溶液与氢氧化钡溶液混合时发生反应的离子方程式为Cu2++SO+Ba2++2OH-=Cu(OH)2↓+BaSO4↓,故D正确;
故答案为D。
12.A
【详解】A.K+、NO、Cu2+彼此间不发生离子反应,且能在酸性溶液中大量存在,故A正确;
B.Ag+和C1-生成AgCl,则Ag+和C1-不能大量共存,故B错误;
C.酸性溶液中不可能大量存在OH-,故C错误;
D.Ca2+和CO生成CaCO3沉淀,且CO不能在酸性溶液中大量存在,故D错误;
故答案为A。
13.D
【分析】
装置中图1灯泡不亮,图2灯泡发亮,则固体NaCl不能产生自由移动的离子,而溶液中NaCl发生电离,产生自由移动的离子,在外加电源的作用力作定向移动,形成电流,则灯泡发亮,以此来解答。
【详解】A.固体NaCl不导电,但NaCl溶液导电,则NaCl是电解质,故A错误;
B.电解质溶于水或熔化条件下发生电离,与电流无关,故B错误;
C.水为弱电解质,能电离出少量的H+和OH-,故C错误;
D.NaCl溶液导电,说明NaCl溶液中存在大量自由移动的Na+和Cl-,故D正确;
故答案为D。
14.D
【详解】①CO32-+2H+=CO2↑+H2O表示可溶性碳酸盐与强酸的反应,如碳酸钠与稀硝酸、稀盐酸等,不只表示1个反应,①错误;
②Ba2++2OH-+2H++SO42-=BaSO4↓+2H2O可以表示氢氧化钡与硫酸溶液反应,也可以是氢氧化钡与过量硫酸氢钠(或硫酸氢钾等)的反应,不只表示1个反应,②错误;
③Ag++Cl-=AgCl↓表示硝酸银溶液与稀盐酸或可溶性盐酸盐的所有反应,不只表示1个反应,③错误;
④Fe+Cu2+=Fe2++Cu表示铁与可溶性铜盐的一类反应,如铁与硫酸铜、氯化铜、硝酸铜等,不只表示1个反应,④错误;
⑤Cl2+H2O=H++Cl-+HClO只表示氯气与水反应,满足条件,⑤正确;
答案选D。
15.A
【详解】甲烧杯的溶液呈蓝色,则含有Cu2+,而CO32-、OH-离子不能与Cu2+离子大量共存,故只能存在于乙烧杯中,乙烧杯中含有CO32-、OH-离子,则H+离子只能存在于甲烧杯中,根据溶液的电中性,甲中还应有Cl-,乙中还应有K+,故甲中含有的离子为Cu2+、H+、Cl-,乙中含有的离子为K+、OH-、CO32-,故选A。
16.(1) 、Ag+、Ba2+、Al3+ 、Na+、
(2) CO2 Al(OH)3
(3)++2OH-+Ba2+=2H2O+BaCO3↓+NH3↑
【分析】溶液显无色,说明溶液中一定不存在紫色的;
A.加入过量盐酸,有气体生成,并得到无色溶液,则溶液中一定存在,生成的气体甲为CO2,与反应的Ag+、Ba2+、Al3+一定不存在,依据溶液一定呈电中性可知溶液中一定存在Na+;
B.在A所得溶液中加入过量NH4HCO3溶液,A中过量盐酸与碳酸氢铵反应,NH4HCO3+HCl=NH4Cl+H2O+CO2↑,有CO2气体生成,同时析出白色沉淀a,过量的碳酸氢铵溶液与某离子反应有沉淀生成,只能是与HCl反应得到的Al3+与碳酸氢铵溶液反应,Al3++3HCO=Al(OH)3↓+3CO2↑,白色沉淀a为Al(OH)3,原溶液中一定存在;
C.在B所得溶液中加入过量Ba(OH)2溶液,有气体乙生成,同时析出白色沉淀b,B中剩余的碳酸氢铵溶液与Ba(OH)2溶液反应,NH4HCO3+Ba(OH)2=BaCO3↓+NH3↑+2H2O,与Ba(OH)2溶液也反应+Ba2+=BaSO4↓,气体乙是NH3,白色沉淀一定含有BaCO3,可能含有BaSO4。
(1)
由以上分析可知,溶液中一定不存在、Ag+、Ba2+、Al3+,一定存在的离子有:、Na+、。
(2)
由以上分析可知,气体甲为CO2,白色沉淀a为Al(OH)3。
(3)
在B所得溶液中加入过量Ba(OH)2溶液,一定有B中剩余的碳酸氢铵溶液与Ba(OH)2溶液反应,NH4HCO3+Ba(OH)2=BaCO3↓+NH3↑+2H2O,反应的离子方程式为:++2OH-+Ba2+=2H2O+BaCO3↓+NH3↑。
17.
【题文】
某同学发布了三份无色溶液检测报告,结果如下(水电离的H+、OH-忽略不计):
溶液(1)中所含全部离子及其浓度
离子 浓度(mol·L-1) 离子 浓度(mol·L-1)
Na+ 0.1 Cu2+ 0.2
Ba2+ 0.5 NO3- 1.5
Mg2+ 0.3 Cl- 0.6
溶液(2)中所含全部离子及其浓度
离子 浓度(mol·L-1) 离子 浓度(mol·L-1)
Na+ 0.1 Cl- 0.9
Ag+ 0.5 NO3- 0.3
Mg2+ 0.3
溶液(3)中所含全部离子及其浓度
离子 浓度(mol·L-1) 离子 浓度(mol·L-1)
Na+ 0.1 Cl- 0.2
K+ 0.5 NO3- 0.3
Mg2+ 0.3 SO42- 0.4
请分析判断:上述三份检测结果是否可靠,若不可靠,说出理由。
溶液(1)结果是否可靠________,理由__________________________________________。
溶液(2)结果是否可靠________,理由__________________________________________。
溶液(3)结果是否可靠________,理由_________________________________________。
【答案】
(1)不可靠 原溶液无色,不会含有Cu2+
(2)不可靠 Ag+和Cl-不可能共存
(3)不可靠 分析结果中阴阳离子电荷不守恒
【解析】
解析:主要是定性分析各离子之间是否能够发生反应而不能共存于溶液中,然后根据电荷守恒定量计算各离子的物质的量浓度是否正确。
【标题】2019-2020学年高中化学(人教版)必修第一册同步练习(四) 离子反应
【结束】
18.(1)硝酸铜溶液颜色与溶液浓度有关
(2)加热硝酸铜溶液,温度升高,放出红棕色气体,溶液颜色变为蓝色
(3)向混合溶液中通入氮气会将溶液中溶解的二氧化氮气体带出,而溶液仍保持一段时间绿色
(4) 2NO2+H2O=HNO2+H++NO Cu+2HNO2+2H+=Cu2++2H2O+2NO↑
(5)过氧化氢具有强氧化性,和亚硝酸反应生成硝酸,导致溶液中亚硝酸的浓度降低
(1)
结合实验一操作可知,实验探究的是硝酸铜溶液浓度对溶液颜色的影响,故假设1:硝酸铜溶液颜色与溶液浓度有关;
(2)
猜想2为硝酸铜溶液中溶解了且甲同学初步验证了假设2成立,则实验设计可以为:加热硝酸铜溶液,温度升高二氧化氮气体溶解度减小而逸出,放出红棕色气体,溶液颜色变为蓝色,说明颜色的变化与溶解了二氧化氮气体有关;
(3)
实验三向混合溶液中通入氮气会将溶液中溶解的二氧化氮气体带出,而溶液仍保持一段时间绿色,说明绿色的产生不是溶解二氧化氮气体的原因,假设2不严谨;
(4)
由资料可知,溶于水形成,反应中氮元素化合价降低则必须有元素化合价升高,则部分氮元素化合价升高生成硝酸,反应i为:2NO2+H2O=HNO2+H++NO;
由反应iii可知,一氧化氮参与可反应,则在反应ii中生成了一氧化氮气体,故反应ii为:Cu+2HNO2+2H+=Cu2++2H2O+2NO↑;
(5)
已知:①铜与浓硝酸反应后溶液呈现绿色是由于(或)与铜离子作用的结果;②金属和浓的反应一旦发生后速率不断加快,原因是过程中有生成。实验3中反应较慢,溶液变为蓝色的原因是过氧化氢具有强氧化性,和亚硝酸反应生成硝酸,导致溶液中亚硝酸的浓度降低,反应速率减慢,溶液变蓝。
19.(1) 三颈烧瓶 3Ca(OH)2+2P4+6H2O3Ca(H2PO2)2+2PH3↑
(2) K1 在反应开始前先排出装置内的空气
(3)作为安全瓶或者防倒吸装置
(4)5PH3+8MnO+24H+=5H3PO4+8Mn2++12H2O
(5) 淀粉(溶液) 蓝色变为无色 或
【分析】该题为制备次磷酸钠的实验题,主要反应为黄磷、石灰乳和水先在98℃下发生反应生成次磷酸钙,次磷酸钙再与碳酸钠发生反应生成次磷酸钠。主要注意的是反应前需排出原装置中的空气,反应过程中产生的尾气需合理去除,最后对产物纯度进行检测,把握好检测过程中发生的化学反应式,仔细计算即可得出答案。
(1)
仪器a的名称为三颈烧瓶;装置A为制备装置,观察A中反应物有黄磷(P4)和石灰乳,结合已知条件可知制备过程中生成PH3,且结合②中方程式可知,装置A中先生成次磷酸钙,次磷酸钙再与碳酸钠发生复分解反应生成次磷酸钠,故可知①的反应为黄磷(P4)与石灰乳反应生成次磷酸钙和PH3,反应方程式如下:
(2)
由题干可知PH3无色、剧毒、可自燃,故反应前需要将装置中原有的空气排出,防止生成的PH3自燃发生爆炸;此外从题干可知次磷酸钠有还原性,如不排出装置中原有的空气,则产物次磷酸钠容易被空气中的氧气氧化。故实验时应先打开K1,其目的为在反应前排出装置中原有的空气,防止生成的PH3自燃以及产物次磷酸钠被氧化。
(3)
PH3无色剧毒,需要进行尾气处理,如果直接将产生的尾气通入酸性高锰酸钾溶液中,则可能因PH3与高锰酸钾发生反应引起倒吸,故设装置B的目的为作为安全瓶,在处理尾气的同时防止倒吸。
(4)
装置C利用氧化还原反应进行尾气处理,题干指出PH3具有还原性,为还原剂,酸性高锰酸钾具有强氧化性,为氧化剂,且已得知氧化产物为H3PO4,则还原产物为Mn2+,根据以上条件可得离子方程式为。
(5)
此小问测定次磷酸钠纯度时先在25mL次磷酸钠溶液中加入过量的碘,使次磷酸根完全反应,发生反应为,
多余的碘用Na2S2O3标准溶液滴定,发生反应为(无色),碘溶液及Na2S2O3溶液均为已知浓度的标准溶液,则根据消耗的Na2S2O3溶液可知剩余碘的物质的量,从而求出次磷酸根与碘反应消耗的碘的物质的量,最终求出次磷酸钠的纯度。两个反应中均消耗碘,故应使用淀粉溶液作为指示剂,在碘尚有剩余时加入淀粉溶液,此时溶液为蓝色,加入Na2S2O3溶液后碘逐渐被还原,滴定终点时碘全部反应完,此时溶液由蓝色变为无色。Na2S2O3溶液消耗碘为0.5c2V2×10-3mol,则25mL次磷酸钠消耗碘为(c1V1-0.5c2V2)×10-3mol,则250mL溶液中含有次磷酸钠5(c1V1-0.5c2V2)×10-3mol,则250mL溶液中有次磷酸钠,则次磷酸钠的纯度为==。