第4节 离子反应
第1课时 离子反应发生的条件
基础过关练
题组一 复分解反应类型的离子反应
1.下列离子方程式书写正确的是 ( )
A.醋酸与碳酸钙反应:CaCO3+2H+ Ca2++CO2↑+H2O
B.(NH4)2Fe(SO4)2溶液与过量NaOH溶液反应:Fe2++2OH- Fe(OH)2↓
C.将少量盐酸滴入Na2CO3溶液中:2H++C CO2↑+H2O
D.向Ca(HCO3)2溶液中滴入少量Ca(OH)2溶液:Ca2++HC+OH- CaCO3↓+H2O
2.(易错题)常温下,下列离子在指定溶液中一定能大量共存的是 ( )
A.由水电离出的c(H+)=1.0×10-12 mol·L-1的溶液中:Fe3+、N、Cl-、SCN-
B.=1×10-12的溶液中:K+、Na+、HC
C.澄清透明的溶液中:Na+、Cu2+、Cl-、S
D.Na2CO3溶液中:K+、Cl-、N、Al3+
题组二 氧化还原反应类型的离子反应
3.某溶液中含有五种离子且阳离子浓度均为0.5 mol·L-1、阴离子浓度均为1 mol·L-1。有关该溶液的离子组合正确的是 ( )
A.Al3+、Fe3+、Cl-、N、I-
B.Na+、K+、Cl-、S、OH-
C.Na+、Mg2+、N
D.Na+、Cl-、S2-、ClO-、OH-
4.下列过程涉及的离子方程式正确的是 ( )
A.向碘化亚铁溶液中滴加少量稀硝酸:N+3Fe2++4H+ 3Fe3++NO↑+2H2O
B.用铜电极电解MgCl2溶液的离子方程式:Mg2++2Cl-+2H2O Cl2↑+H2↑+Mg(OH)2↓
C.将稀醋酸加入NaIO3和NaI的混合溶液中:5I-+I+6H+ 3I2+3H2O
D.向NH4Al(SO4)2溶液中加入Ba(OH)2溶液至S刚好沉淀完全:N+2Ba2++4OH- Al(OH)3↓+2BaSO4↓+NH3·H2O
题组三 综合考查
5.某无色透明溶液中,可能含有以下离子中的若干种:K+、Mg2+、Al3+、Fe2+、Ba2+、N、I-和Cl-,取该溶液进行如下实验:
①将溶液滴在pH试纸上,呈红色。
②将少许溶液浓缩后加入铜片和硫酸,有无色气体逸出,通入空气则立即变成红棕色。
③取少许溶液滴入BaCl2溶液,产生白色沉淀。
④取实验③中的澄清溶液,滴入AgNO3溶液,产生不溶于稀HNO3的白色沉淀。
⑤另取少许溶液,滴入NaOH溶液,有白色沉淀生成,当NaOH过量时,又有部分白色沉淀溶解。
根据以上现象,判断下列说法正确的是 ( )
A.肯定不存在的离子是Ba2+、Fe2+、C、I-
B.肯定存在的离子是Al3+、S、Mg2+
C.不能确定是否存在的离子只有K+
D.以上判断都不正确
答案与分层梯度式解析
基础过关练
1.D 2.C 3.C 4.D 5.A
1.D 醋酸是弱酸,在离子方程式中不能拆,正确的离子方程式为CaCO3+2CH3COOH Ca2++CO2↑+2CH3COO-+H2O,A错误;(NH4)2Fe(SO4)2溶液与过量NaOH溶液反应:2N+Fe2++4OH- Fe(OH)2↓+2NH3·H2O,B错误;将少量盐酸滴入Na2CO3溶液中,发生反应H++C,C错误;向Ca(HCO3)2溶液中滴入少量Ca(OH)2溶液,发生反应:Ca2++HC+OH- CaCO3↓+H2O,D正确。
方法点津
设“1”法书写离子方程式
(1)将少量物质定为“1 mol”。
(2)依据少量物质中离子的物质的量,确定过量物质中实际参加反应的离子的物质的量。如Ca(OH)2溶液与NaHCO3溶液反应:
①少量Ca(OH)2:Ca2++2OH-+2HC CaCO3↓+C+2H2O;②少量NaHCO3:Ca2++HC+OH- CaCO3↓+H2O。
2.C 常温下,由水电离出的c(H+)=1.0×10-12 mol·L-1的溶液,水的电离受到抑制,溶液可能呈酸性也可能呈碱性,Fe3+与SCN-会发生反应不能大量共存,Fe3+不能在碱性溶液中大量存在,N不能在碱性溶液中大量存在,A不符合题意;常温下,=1×10-12的溶液pH=13,溶液碱性较强,HC和OH-会发生反应,不能大量共存,B不符合题意;澄清透明的溶液中:Na+、Cu2+、Cl-、S四种离子之间不发生反应,可以大量共存,C符合题意;Na2CO3溶液中,Al3+和C会发生双水解反应,不能大量共存,D不符合题意。
3.C Fe3+与I-能够发生氧化还原反应,不能大量共存,A错误;Na+、K+、Cl-、S、OH-相互之间不发生反应,但正电荷之和∶负电荷之和=1∶4,B错误;Na+、Mg2+、N相互之间不发生反应,正电荷之和∶负电荷之和=1∶1,溶液呈电中性,C正确;ClO-与S2-能发生氧化还原反应,不能大量共存,D错误。
4.D 向碘化亚铁溶液中滴加少量稀硝酸,因为还原性:I->Fe2+,所以I-先被氧化,A错误;用铜电极电解MgCl2溶液,阳极Cu失电子生成Cu2+,阴极H+得电子生成H2,B错误;醋酸为弱酸,在书写离子方程式时不能拆,离子方程式为5I-+I+6CH3COOH 3I2+3H2O+6CH3COO-,C错误;S刚好沉淀完全,则NH4Al(SO4)2和Ba(OH)2按物质的量之比为1∶2反应,离子方程式为N+2Ba2++4OH- Al(OH)3↓+2BaSO4↓+NH3·H2O,D正确。
5.A
信息、操作及实验现象 解释或结论
无色透明溶液 含Fe2+的溶液为浅绿色,所以溶液中一定不含Fe2+
①将溶液滴在pH试纸上,呈红色 说明溶液呈酸性,推知溶液中不含C
②将少许溶液浓缩后加入铜片和硫酸,有无色气体逸出,通入空气则立即变成红棕色 N在酸性条件下有强氧化性,所以溶液中一定含有N;溶液中不含还原性较强的I-
③取少许溶液滴入BaCl2溶液,产生白色沉淀 说明溶液中有S,进而推断溶液中无Ba2+
④取实验③中的澄清溶液,滴入AgNO3溶液,产生不溶于稀HNO3的白色沉淀 ③中滴入BaCl2溶液,引入了Cl-,不能判断原溶液中是否含有Cl-
⑤另取少许溶液,滴入NaOH溶液,有白色沉淀生成,当NaOH过量时,又有部分白色沉淀溶解 可确定溶液中含有Mg2+、Al3+
由以上分析可知,A正确。
6(共34张PPT)
1.离子反应
第4节 离子反应
知识点 1 离子反应发生的条件
必备知识 清单破
2.离子反应发生的条件
(1)生成沉淀
①生成沉淀:可溶性电解质之间发生反应生成沉淀,如Ba(OH)2溶液与Na2SO4溶液混合时发生
离子反应,其离子方程式为Ba2++S BaSO4↓。
②沉淀的转化:由一种难溶电解质在水中电离生成的离子与其他离子反应,生成另一种难溶
电解质,使相应离子的浓度降低,促进原沉淀继续溶解并转化为新的沉淀的过程。如MgCO3
与NaOH溶液反应生成Mg(OH)2沉淀,其离子方程式为MgCO3+2OH- Mg(OH)2+C 。
(2)生成弱电解质
①生成水,如盐酸与NaOH溶液反应的离子方程式为H++OH- H2O。
②生成其他弱电解质,如盐酸与CH3COONa反应的离子方程式为CH3COO-+H+ CH3
COOH;NH4Cl溶液与NaOH溶液反应的离子方程式为N +OH- NH3·H2O。
(3)生成气体(或挥发性物质)
如Na2CO3溶液与足量稀硫酸反应,离子方程式为C +2H+ H2O+CO2↑。浓NH4NO3溶液
与浓NaOH溶液共热反应的离子方程式为N +OH- NH3↑+H2O。
(4)发生氧化还原反应
①非电化学氧化还原反应
酸性条件下,Mn 与Fe2+反应的离子方程式为5Fe2++Mn +8H+ 5Fe3++Mn2++4H2O;CuSO4
溶液中加入锌片,反应的离子方程式为Zn+Cu2+ Zn2++Cu;FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板的
离子方程式为2Fe3++Cu 2Fe2++Cu2+。
②电化学原理的氧化还原反应
原理 实例 反应 原电池原理 铜锌原电池 负极 Zn-2e- Zn2+
正极 Cu2++2e- Cu
总反应 Zn+Cu2+ Zn2++Cu
电解原理 电解饱和食盐水 (两极均为惰性电极) 阳极 2Cl--2e- Cl2↑
阴极 2H++2e- H2↑
总反应 2Cl-+2H2O 2OH-
+H2↑+Cl2↑
特别提醒 离子因发生离子反应而不能在溶液中大量存在。常见的离子反应类型有:复分解
反应型、氧化还原反应型、水解互促型、配合物型{如Ag+与NH3·H2O生成[Ag(NH3)2]OH}。
3.离子反应的顺序
(1)复分解反应
若多种离子能够与加入的一种离子反应,则按照结合能力大小顺序反应。如向含有OH-、C
的混合溶液中逐滴加入盐酸,OH-先与H+反应生成H2O,C 再与H+反应生成HC ,进而
HC 与H+反应生成CO2和H2O。
(2)氧化还原反应
若溶液中存在多种还原性离子并且浓度相同,向其中加入氧化剂时,还原性最强的离子首先
被氧化。同样,多种氧化性离子共存并且浓度相同,向其中加入还原剂时,氧化性最强的离子
首先被还原。
4.离子反应方向的判断
(1)“ΔH-TΔS判据”
室温时,ΔH-TΔS<0的离子反应能正向自发进行。
(2)平衡常数判据
对于平衡常数很大的离子反应,当反应物的浓度很小时,就可以满足Q易进行。
1.物质检验与含量测定
(1)离子的检验
运用离子的特征反应来检验一些常见离子。如:
知识点 2 离子反应的应用
离子 I- Fe3+
试剂 AgNO3溶液,稀硝酸 KSCN溶液
实验现象 生成不溶于稀硝酸的黄色沉淀 溶液变为血红色
离子反应 Ag++I- AgI↓ —
(2)测定溶液中某些离子浓度的方法
①沉淀法:如测定溶液中S 的浓度,可以用Ba2+将S 转化为BaSO4沉淀,再称量沉淀的质量
求得。
②氧化还原滴定法:如测定溶液中Mn 的浓度,可以用已知准确浓度的Fe2+溶液滴定的方法
求得。
③酸碱中和滴定法:如测定强酸溶液中H+的浓度,可以用已知准确浓度的强碱溶液滴定的方
法求得。
(3)酸碱中和滴定
①概念:依据中和反应,用已知浓度的酸(或碱)来测定未知浓度的碱(或酸)的方法。
②原理:酸电离出的H+与碱电离出的OH-的物质的量相等,即mc酸·V酸=nc碱·V碱(m、n分别代表酸
和碱的元数)。
③仪器和试剂
a.仪器:酸式滴定管、碱式滴定管、滴定管架(铁架台和蝴蝶夹)、锥形瓶、胶头滴管等。
b.指示剂的选择
酸碱中和滴定时,通常选用变色明显、变色的pH范围与终点pH接近的酸碱指示剂确定
滴定终点。
滴定种类 选用的指示剂 滴定终点颜色变化 指示剂用量
强酸滴定强碱 甲基橙 黄色→橙色 2~3滴
酚酞 红色→无色 强酸滴定弱碱 甲基橙 黄色→橙色 强碱滴定强酸 酚酞 无色→粉红色 强碱滴定弱酸 酚酞 无色→粉红色 ④实验操作(以标准盐酸滴定待测氢氧化钠溶液为例)
ⅰ.滴定前准备
a.检查:在使用滴定管前,首先要检查是否漏水。
b.润洗:滴定管加入酸、碱反应液之前,先用蒸馏水洗涤干净,然后用待装液润洗2~3次。
c.装液:分别将酸、碱反应液加入酸式滴定管、碱式滴定管中,使液面位于滴定管“0”刻度
以上2~3 cm处。
d.调液:调节活塞或玻璃球,使滴定管尖嘴部分充满反应液,并使液面处于“0”刻度或“0”
刻度以下的某一刻度。
e.放液:从碱式滴定管中放出一定量的NaOH溶液于锥形瓶中,并滴2~3滴指示剂(甲基橙或酚
酞)。
ⅱ.滴定
ⅲ.终点判断
当滴入最后半滴标准液时,刚好使锥形瓶中的溶液变色,且半分钟内溶液颜色不再变化,
即达到滴定终点。
ⅳ.读数并记录
⑤实验数据的处理
重复滴定操作3次,取消耗标准液体积的平均值,根据c(NaOH)= ,计算出待测
NaOH溶液的浓度。
⑥误差分析
依据公式c(待测)= 来判断。c(标准)和V(待测)是定值,因此只需分析出不正确
操作引起V(标准)的变化即可,V(标准)变大,则c(待测)偏高,V(标准)变小,则c(待测)偏低。
产生误差的操作 测定结果
仪器洗涤产生的误差 锥形瓶用蒸馏水洗净后又用待测液润洗 偏高
滴定管用蒸馏水洗净后未用标准液润洗 偏高
滴定管未用待测液润洗 偏低
读数带来的误差 用滴定管量取待测液,先俯视后仰视 偏低
用滴定管量取待测液,先仰视后俯视 偏高
用标准液滴定前后,先俯视后仰视 偏高
用标准液滴定前后,先仰视后俯视 偏低
操作不当产生的误差 盛标准液的滴定管滴定前有气泡,滴定后无气泡 偏高
盛标准液的滴定管滴定前无气泡,滴定后有气泡 偏低
盛待测液的滴定管量取前有气泡,量取后无气泡 偏低
盛待测液的滴定管量取前无气泡,量取后有气泡 偏高
滴定过程中,振荡锥形瓶时,不小心将溶液溅出 偏低
滴定结束时滴定管尖端挂一滴液体未滴入 偏高
注意 (1)滴定管读数及误差分析的关系
测定标准液的体积,读数时应平视,视线与滴定管内凹液面的最低点相切。
(2)误读方式及结果
若起始平视,滴定结束时仰视,则V(标准)偏大,c(待测)偏大;若起始平视,滴定结束时俯视,
则V(标准)偏小,c(待测)偏小;若起始仰视,滴定结束时俯视,则V(标准)偏小,c(待测)偏小;若起
始俯视,滴定结束时仰视,则V(标准)偏大,c(待测)偏大。
⑦滴定曲线的分析与应用【详见定点1】
⑧酸碱中和滴定原理的迁移应用【详见定点2】
2.物质制备与纯化
应用 举例 加入的试剂或涉及的离子反应
物质的制备 CO2的制备 CaCO3+2H+ Ca2++H2O+CO2↑
Cl2的制备(氯碱工业) 2Cl-+2H2O Cl2↑+H2↑+2OH-
物质的纯化 粗盐的提纯(粗盐中含有泥沙、Ca2+、Mg2+、S 等杂质) 常加入的试剂有BaCl2、NaOH、
Na2CO3
除去污水中的重金属离子 用沉淀剂可以使污水中的重金属离子生成沉淀而除去,达到净水的目的
现象或事实 涉及的离子反应
治疗胃酸过多,服用胃舒平[有效成分为 Al(OH)3] Al(OH)3+3H+ Al3++3H2O
硬水(含较多的Ca2+、Mg2+)的形成 CaCO3+CO2+H2O Ca2++2HC 、MgCO3+CO2+H2O Mg2++2HC
硬水的软化 加热法:Ca2++2HC CaCO3↓+CO2↑+H2O、Mg2++2HC MgCO3↓+CO2↑+H2O
沉淀法:如Ca2++C CaCO3↓、Mg2++C MgCO3↓
3.生活中常见的离子反应
1.常温下,由水电离出的c水(H+)为10-13 mol·L-1的溶液中Na+、S 、Cl-一定能大量共存。这种
说法正确吗 ( )
由水电离出的c水(H+)为10-13 mol·L-1的溶液可能显酸性,也可能显碱性,S 能够与氢
离子发生反应,在酸性溶液中不能大量存在。
2.KMnO4溶液应用碱式滴定管盛装。这种说法正确吗 ( )
高锰酸钾溶液能腐蚀碱式滴定管的橡胶管,应用酸式滴定管盛装。
3.中和滴定达到滴定终点时,所得溶液一定呈中性。这种说法正确吗 ( )
滴定终点溶液的酸碱性主要看反应产物的成分和指示剂的变色范围,溶液不一定呈中性。
4.酸碱中和滴定实验中,酸碱恰好完全反应时就是滴定终点。这种说法正确吗 ( )
滴定终点是指示剂颜色发生突变的点,酸碱并不一定恰好完全反应。
知识辨析 判断正误，正确的画“ √” ，错误的画“ ” 。
提示
提示
提示
提示
1.强酸与强碱滴定过程中pH曲线变化
(以0.100 0 mol·L-1NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L-1盐酸为例)
关键能力 定点破
定点 1 滴定曲线的分析与应用
2.强酸(碱)滴定弱碱(酸)pH曲线比较
氢氧化钠溶液滴定等浓度等体积的盐酸、醋酸的滴定曲线 盐酸滴定等浓度等体积的氢氧化钠溶液、氨水的滴定曲线
曲线起点不同:强碱滴定强酸、弱酸的曲线,强酸起点低;强酸滴定强碱、弱碱的曲线,强碱起点高 突变范围不同:强碱与强酸(强酸与强碱)反应的突变范围大于强碱与弱酸(强酸与弱碱)反应的突变范围 1.氧化还原滴定
定点 2 酸碱中和滴定原理的迁移应用
原理 以氧化剂(或还原剂)为滴定剂,直接滴定一些具有还原性(或氧化性)的物质
实例 酸性KMnO4溶液作氧化剂常用于滴定含H2C2O4、Fe2+的溶液,其反应原理是2Mn +5H2C2O4+6H+ 2Mn2++10CO2↑+8H2O、Mn +5Fe2++8H+ Mn2++5Fe3++4H2O
指示剂的选择 指示剂有三类:(1)氧化还原指示剂;(2)专用指示剂,如Na2S2O3溶液滴定含I2的溶液时,以淀粉溶液为指示剂;(3)自身作指示剂,如用酸性KMnO4溶液滴定H2C2O4溶液或含Fe2+的溶液时,不需另加指示剂
计算 根据化学方程式、离子方程式或关系式列比例式或运用原子守恒、电荷守恒、得失电子守恒等列式进行计算
应用 广泛应用于溶液浓度的测定、物质纯度的测定、食品和药品成分的检测等定量分析
2.沉淀滴定
(1)概念:沉淀滴定是以沉淀反应为基础的一种滴定分析方法。生成沉淀的反应很多,但符合
沉淀滴定条件的却很少,实际上应用最多的是银量法,即利用Ag+与卤素离子反应来测定Cl-、
Br-、I-的浓度。
(2)原理:沉淀滴定所用的指示剂本身就是一种沉淀剂,滴定剂与被滴定物反应得到的生成物
的溶解度要比滴定剂与指示剂反应得到的生成物的溶解度小,否则不能用这种指示剂。如用
AgNO3溶液测定溶液中Cl-的含量时常以K2CrO4为指示剂,这是因为AgCl比Ag2CrO4更难溶。
典例 已知SOCl2沸点为76 ℃,遇水极易反应生成两种酸性气体。现有含少量杂质的FeCl2·
nH2O,为测定n值进行如下实验:
实验Ⅰ:称取m1 g样品,用足量稀硫酸溶解后,用c mol·L-1 K2Cr2O7标准溶液滴定Fe2+达终点时消
耗V mL(滴定过程中Cr2 转化为Cr3+,Cl-不反应)。
实验Ⅱ:另取m1 g样品,利用上述装置与足量SOCl2反应后,固体质量为m2 g。
则n= ;下列情况会导致n测量值偏小的是 (填标号)。
A.样品中含少量FeO杂质
B.样品与SOCl2反应时失水不充分
C.实验Ⅰ中,称重后样品发生了潮解
D.滴定达终点时发现滴定管尖嘴内有气泡生成
思路点拨： 本题考查氧化还原滴定及误差分析。解题关键是分析清楚滴定原理,即滴定过程
中发生的反应。
解析：滴定过程中Cr2 与Fe2+反应的离子方程式为6Fe2++Cr2 +14H+ 6Fe3++2Cr3++7H2
O,则m1 g样品中n(FeCl2)=6n(Cr2 )=6cV×10-3 mol;根据实验Ⅱ可知,m1 g样品中结晶水的质量
为(m1-m2)g,结晶水物质的量为 mol,n(FeCl2)∶n(H2O)=(6cV×10-3 mol)∶( mol)=
1∶n,解得n= 。样品中含少量FeO杂质,溶于稀硫酸后生成Fe2+较纯净的FeCl2·nH
2O多,导致消耗的K2Cr2O7溶液的体积偏大,使n的测量值偏小,A符合题意;样品与SOCl2反应时
失水不充分,则m2偏大,使n的测量值偏小,B符合题意;实验Ⅰ称重后,样品发生了潮解,消耗的
K2Cr2O7溶液的体积不变,使n的测量值不变,C不符合题意;滴定达到终点时发现滴定管尖嘴内
有气泡生成,导致消耗的K2Cr2O7溶液的体积V mL偏小,使n的测量值偏大,D不符合题意。
答案： AB
工业上以SrSO4(s)为原料生产SrCO3(s),对其工艺条件进行研究。该工艺中涉及的反应
为SrSO4(s)+C (aq) SrCO3(s)+S (aq)。现有含SrCO3(s)的0.1 mol·L-1、1.0 mol·L-1
Na2CO3溶液,含SrSO4(s)的0.1 mol·L-1、1.0 mol·L-1 Na2SO4溶液。结合具体问题研究水溶液中
的离子反应与平衡。(情境选自2022年山东卷14题)
学科素养 情境破
素养 变化观念与平衡思想、证据推理与模型认知——突破水溶液中的离子反应与平衡
情境探究
问题1 Na2CO3对水的电离有什么影响 对水的KW是否产生影响 能否设计实验证明Na2CO3溶
液中存在水解平衡。
C 水解促进水的电离。盐类水解虽然是吸热反应,但水解程度很弱,可忽略溶液的温度变
化,由于KW只受温度影响,故Na2CO3对水的KW没有影响。Na2CO3溶液中存在C +H2O
HC +OH-,滴入酚酞溶液变成红色,而再加入少量BaCl2固体后,溶液红色变浅,可证明溶液中
存在水解平衡。
问题2 已知25 ℃时,Ksp(SrSO4)=1.0×10-7 mol2·L-2,Ksp(SrCO3)=9.0×10-12 mol2·L-2,请计算SrSO4(s)+
C (aq) SrCO3(s)+S (aq)的平衡常数。若将0.01 mol·L-1的SrCl2溶液滴入Na2CO3和Na2
SO4均为0.01 mol·L-1的溶液中,当刚出现SrSO4沉淀时,请计算溶液中c(C )。
SrSO4(s)+C (aq) SrCO3(s)+S (aq)的平衡常数K= = ≈1.1×104。
当刚出现SrSO4沉淀时,溶液中c(Sr2+)= mol·L-1=1.0×10-5 mol·L-1,此时溶液中c(C )=
mol·L-1=9.0×10-7 mol·L-1。
问题3 在一定pH范围内,四种溶液中lg c(Sr2+)随pH的变化关系如图所示。
请分析该图像,①、②、③、④各代表哪种溶液 a为多少
含SrSO4(s)的Na2SO4溶液中c(Sr2+)随pH变化几乎不变,pH相同时,溶液中c(S )越大,c(Sr2+)越
小,所以①代表含SrSO4(s)的0.1 mol·L-1 Na2SO4溶液中lg c(Sr2+)随pH的变化曲线,②代表含SrSO4
(s)的1 mol·L-1 Na2SO4溶液中lg c(Sr2+)随pH的变化曲线。碳酸是弱酸,随溶液pH减小,溶液中
c(C )减小,c(Sr2+)增大;pH相同时,1 mol·L-1 Na2CO3溶液中c(C )大于0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液,
则③表示含SrCO3(s)的0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液中lg c(Sr2+)随pH的变化曲线,④表示含SrCO3(s)的
1 mol·L-1 Na2CO3溶液中lg c(Sr2+)随pH的变化曲线。由①可知Ksp(SrSO4)=10-5.5 mol·L-1×0.1 mol·L-1=10-6.5 mol2·L-2,温度不变,Ksp(SrSO4)不变,则溶液pH为7.7时,c(Sr2+)= mol·L-1=10-6.5 mol·L-1,则a为
-6.5。
特别提醒 水溶液中的离子反应与平衡图像题,很好地将基于真实情境下的化学实验过程用
图像予以表征,要从图中提取有用信息,将提取的有用信息与所学理论知识相结合来解决有
关问题。突破此类试题的整体思路是运用微粒观、变化观、守恒观等思维方法,重视模型的
迁移应用。巧妙解读图像的关键是明确图像纵、横坐标的含义,从图像中找出特殊点,并对
特殊点所蕴含的信息从定性与定量两个维度进行准确解读。结合习题情境多关注pH-T、
pM[-lg c(M)]-pH、lg c(M)-V(M为某粒子)等表征形式的图像考查,在实际做题中注意归纳总结。
例题 高铁酸盐是一种绿色净水剂,溶于水后,Fe 与水分子结合发生质子化,并存在平衡H3
Fe H2FeO4 HFe Fe 。常温下,0.1 mol/L高铁酸盐溶液中,含铁粒子的分
布分数δ(X)随pOH的变化如图所示[δ(X)= ]。下列说法错误的是 ( )
典例呈现
C
A.pH=4时,c(HFe )>4c(H2FeO4)
B.B点pH=-
C.HFe Fe +H+的平衡常数为10-6.5 mol·L-1
D.溶液中水的电离程度:E点>A点
素养解读：本题以Fe 与水分子结合发生质子化(H3Fe H2FeO4 HFe Fe )
和δ(X)-pOH图像为载体综合考查水溶液中的平衡,体现了变化观念与平衡思想、证据推理与
模型认知的化学学科核心素养。
信息提取：解答本题的关键是结合图像能正确分析不同pOH时对应的平衡,并能抓住特殊
点,如通过A点、E点能计算电离平衡常数。结合图像中各含铁粒子的分布分数δ(X)能判断
溶液的组成和粒子的电离、水解程度等。
解题思路： pH=4即pOH=10时,溶液中存在H2FeO4、HFe 和微量的H3Fe 、Fe ,由C点
δ(HFe )=0.8,即c(HFe )=4[c(H2FeO4)+c(H3Fe )+c(Fe )],则c(HFe )>4c(H2FeO4),A项正
确;溶液中存在H3Fe H2FeO4+H+,即K1= ,同理,由H2FeO4 H++HFe
得K2= ,B点时c平(H3Fe )=c平(HFe ),即K1×K2= (H+),则pH=
- ,B项正确;HFe Fe +H+的平衡常数K3= ,E点c平(Fe )=
c平(HFe )且pOH=6.5,即pH=7.5,则K3=c平(H+)=10-7.5 mol·L-1,C项错误;A点溶液pOH>12,即pH<2,
抑制水的电离,E点pOH=6.5,即pH=7.5,溶液呈弱碱性,溶液中水的电离程度:E点>A点,D项正确。
思维升华
水溶液中的离子反应与平衡在高考中占有重要地位,主要考查内容:弱电解质的电离平
衡,水的电离与溶液的pH计算,盐类的水解与溶液中粒子浓度大小的比较,难溶电解质的沉淀
溶解平衡及相关计算。题目综合性强,要求学生能够抓住问题本质,应用变化观念与平衡思
想从不同视角对复杂的水溶液体系进行分析研究;要综合运用电离平衡、水解平衡、沉淀溶
解平衡等知识分析所涉及的平衡体系,培养变化观念与平衡思想、证据推理与模型认知的化
学学科核心素养。第2课时 离子反应的应用
基础过关练
题组一 酸碱中和滴定实验
1.常温下,用0.10 mol/L NaOH标准液滴定未知浓度的盐酸。下列说法正确的是 ( )
A.滴定过程中,眼睛注视滴定管内液面变化
B.用酚酞作指示剂,滴入最后半滴标准液,溶液恰好变红,一定达到滴定终点
C.装NaOH标准液时,用图2所示方法排除滴定管尖嘴内的气泡
D.若用该NaOH溶液滴定与盐酸相同浓度的醋酸,图1中虚线表示醋酸的滴定曲线,实线表示盐酸的滴定曲线
2.用盐酸标准液滴定未知浓度的氢氧化钠溶液,用甲基橙作指示剂,下列说法不正确的是 ( )
A.可以用酚酞代替甲基橙作指示剂
B.滴定前不能用待测液润洗锥形瓶
C.若氢氧化钠吸收少量CO2,不影响滴定结果
D.可用量筒量取25.00 mL NaOH待测液置于锥形瓶中
3.(易错题)用NaOH标准溶液滴定未知浓度的盐酸,若测定结果偏低,其原因可能是 ( )
A.配制标准溶液时,称取的NaOH固体中混有KOH
B.滴定用的锥形瓶,先用蒸馏水洗,再用待测液润洗
C.开始实验时碱式滴定管尖嘴部分无气泡,实验结束时有气泡
D.滴定终点读数时,仰视滴定管读数
4.国家标准规定,酿造的食醋中醋酸的含量不得低于3.5 g/100 mL,即每100 mL食醋中,折算成醋酸的含量不得低于3.5 g。选择酚酞作指示剂,用标准NaOH溶液测定白醋中醋酸(假设白醋中的酸均为醋酸)的浓度,以检测白醋是否符合国家标准。测定过程如图所示:
(1)滴定达到终点时的现象是滴入最后半滴标准NaOH溶液后, 。
(2)某次实验滴定开始和结束时碱式滴定管中的液面如图所示,则消耗标准NaOH溶液的体积为 mL。
(3)已知实验所用标准NaOH溶液的浓度为0.060 0 mol·L-1,根据上述滴定结果可知该白醋 (填“符合”或“不符合”)国家标准。
(4)下列操作中,可能使所测白醋中醋酸的浓度数值偏低的是
(填编号)。
A.碱式滴定管未用标准NaOH溶液润洗就直接注入标准NaOH溶液
B.滴定前盛放白醋稀溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥
C.滴定过程中摇动锥形瓶时有液滴溅出
D.读取NaOH溶液体积时,开始时仰视读数,滴定结束时俯视读数
E.碱式滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失
题组二 物质的制备与纯化 生活中常见的离子反应
5.下列有关水处理涉及的离子方程式不正确的是 ( )
A.沉淀法:加入Na2S处理含Hg2+废水,Hg2++S2- HgS↓
B.中和法:加入生石灰处理酸性废水,H++OH- H2O
C.氧化法:加入次氯酸处理氨氮废水,2N+3HClO N2↑+3H2O+5H++3Cl-
D.混凝法:加入明矾[KAl(SO4)2·12H2O]使水中的悬浮颗粒发生聚沉,Al3++3H2O Al(OH)3(胶体)+3H+
6.粗制的CuSO4·5H2O晶体中含有Fe2+。提纯时,为了除去Fe2+,常加入少量H2O2,然后加入少量碱至溶液pH=4,可以达到除去铁离子而不损失硫酸铜的目的。下列说法不正确的是 ( )
A.溶解CuSO4·5H2O晶体时要加入少量稀H2SO4
B.加入H2O2,将Fe2+氧化:2Fe2++H2O2+2H+ 2Fe3++2H2O
C.由于CuSO4的催化作用,会使部分H2O2分解而损失
D.调溶液pH=4的依据是Cu(OH)2比Fe(OH)3更难溶
7.碘化钠在医药中用作甲状腺肿瘤防治剂、祛痰剂和利尿剂,也用作食品添加剂、感光剂等。工业上用NaOH溶液、水合肼制取碘化钠固体,其制备流程图如下:
已知:N2H4·H2O在100 ℃以上分解。
回答下列问题:
(1)在合成过程的反应产物中含有NaIO3,若在合成过程中消耗了3 mol I2,则生成NaIO3的物质的量为 mol。
(2)写出还原过程中发生反应的离子方程式: ;
在还原过程中,为了加快反应,可提高反应温度,但温度不得超过 ℃;下列试剂可检测所得碘化钠固体中是否含有NaIO3杂质的是 。(填字母)
A.冰醋酸 B.KI溶液 C.淀粉溶液
(3)测定产品中NaI含量的实验步骤如下:
a.称取4.000 g样品,溶解,在250 mL容量瓶中定容;
b.量取25.00 mL待测液于锥形瓶中,然后加入足量的FeCl3溶液,充分反应后,再加入淀粉溶液作指示剂;
c.用0.100 0 mol/L Na2S2O3溶液进行滴定至终点(发生反应的化学方程式为2Na2S2O3+I2 Na2S4O6+2NaI),重复测定2次,所得相关数据如下表:
测定 序号 待测液 体积/mL 标准液滴定管 起点读数/mL 标准液滴定管 终点读数/mL
1 25.00 0.06 24.04
2 25.00 0.02 24.02
3 25.00 0.12 24.14
①操作b中,加入足量的FeCl3溶液时发生反应的离子方程式为 。
②滴定终点观察到的现象为 。
③计算该样品中NaI的百分含量为 。
(4)碘化钠固体的保存方法是 。
能力提升练
题组一 酸碱中和滴定曲线分析
1.(经典题)常温下,用0.100 0 mol/L NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol/L盐酸过程中的pH变化如图所示。已知lg5=0.7。下列说法错误的是 ( )
A.接近b点时,加入极少量NaOH溶液就会引起pH突变
B.滴定过程中,水的电离程度不断减小
C.滴加NaOH溶液30.00 mL时,pH=12.3
D.选指示剂时,其变色范围应在4.3~9.7之间
2.如图曲线a和b是盐酸与氢氧化钠溶液的相互滴定的滴定曲线,下列叙述正确的是 ( )
A.酚酞不能用作本实验的指示剂
B.盐酸的物质的量浓度为1 mol·L-1
C.曲线a对应的是盐酸滴定氢氧化钠溶液
D.P点时恰好反应完全,溶液呈中性
题组二 酸碱中和滴定原理的迁移应用
3.电流滴定法(电压10-100 mV)是根据电流情况判断滴定终点,如图所示,仅I2、I-同时存在时才能产生电流。可用此法来测定Na2S2O3溶液的浓度。已知:2S2+2I-,下列说法错误的是 ( )
A.仪器X的名称为“碱式滴定管”
B.a点为滴定终点
C.若滴定结束后仰视读数,则测定Na2S2O3溶液的浓度偏小
D.若含碘溶液中含有0.15 mol的I2,硫代硫酸钠溶液的浓度为0.5 mol·L-1
4.某化学兴趣小组利用滴定原理进行无水碱式氯化铜[Cux(OH)yClz]组成的测定:称取样品12.870 0 g,加稀硝酸溶解,并加水定容至500 mL,得到待测液。
(1)铜的测定:取50.00 mL待测液,加入足量的氢氧化钠溶液,经过滤、洗涤、低温烘干、称量,得到的蓝色固体质量为1.176 0 g。则称取的样品中n(Cu2+)为 mol。
(2)采用沉淀滴定法测定氯,步骤如下:
a.准确量取25.00 mL待测液于锥形瓶中,加入20.00 mL 0.200 0 mol/L AgNO3溶液,充分反应;
b.向其中加入少量硝基苯,使沉淀表面被有机物覆盖(防止AgCl沉淀转化为AgSCN沉淀);
c.加入指示剂,用0.100 0 mol/L NH4SCN标准溶液滴定过量的AgNO3溶液;
d.重复实验操作三次,平均消耗NH4SCN标准溶液的体积为10.00 mL。
①滴定选用的指示剂是 。
②如果不加硝基苯,可能造成所测含氯量 (填“偏大”或“偏小”)。
(3)根据上述实验结果可推知该碱式氯化铜的化学式为 。
题组三 离子反应在物质制备中的应用
5.实验室用如下方法制备Na2S2O3。
Na2SO3 SO2 Na2S2O3溶液 Na2S2O3
已知:ⅰ.Na2SO3+S Na2S2O3
ⅱ.过程②中溶液先变浑浊再变澄清,得到Na2S2O3溶液。
ⅲ.Na2S2O3在酸性环境下不能稳定存在。
下列说法不正确的是 ( )
A.过程②中溶液先变浑浊可能的原因:2S2-+3SO2 2S+3S↓
B.过程②中通入过量SO2会降低Na2S2O3的产率
C.过程①生成SO2的反应属于氧化还原反应
D.过程②中加入适量乙醇可增大S的溶解度,加快反应速率
6.二氧化氯(ClO2)可用于自来水消毒。以粗食盐为原料生产ClO2的工艺主要包括:①粗盐精制;②电解微酸性NaCl溶液;③ClO2的制取。工艺流程如下:
提供的试剂:饱和Na2CO3溶液、饱和K2CO3溶液、NaOH溶液、BaCl2溶液、Ba(NO3)2溶液。
(1)粗食盐水中含有Ca2+、Mg2+、S等杂质。除杂操作时,往粗食盐水中先加入过量的试剂X,选出试剂X所代表的物质,按滴加顺序依次是 ,充分反应后将沉淀一并滤去。经检测发现滤液中仍含有一定量的S,其原因是 。
[已知:Ksp(BaSO4)=1.1×10-10 mol2·L-2;Ksp(BaCO3)=5.1×10-9 mol2·L-2]
(2)上述过程中,将食盐水在特定条件下电解得到的氯酸钠与盐酸反应生成ClO2,电解时生成的气体B是 ;电解时阳极反应式为 。反应Ⅲ的离子方程式为 。
(3)ClO2很不稳定,需随用随制,产物用水吸收得到ClO2溶液。为测定所得溶液中ClO2的含量,进行了以下实验:
步骤1:准确量取ClO2溶液10.00 mL ,稀释成100 mL 试样。
步骤2:量取V1 mL 试样加入锥形瓶中,调节试样的pH≤2.0,加入足量的KI晶体,摇匀,在暗处静置30分钟。(已知:2ClO2+10I-+8H+ 5I2+2Cl-+4H2O)
步骤3:以淀粉溶液作指示剂,用c mol·L-1 Na2S2O3溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液V2 mL 。(已知:I2+2S2)
①准确量取10.00 mL ClO2溶液的玻璃仪器是 。
②上述步骤3中滴定终点的现象是 。③若实验中使用的Na2S2O3标准溶液部分因被氧气氧化而变质,则实验结果 (填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
④根据上述步骤可计算出原ClO2溶液的浓度为 mol·L-1(用含字母的代数式表示)。
答案与分层梯度式解析
基础过关练
1.C 2.D 3.C 5.B 6.D
1.C 滴定过程中,眼睛注视待测液颜色变化,A错误;用酚酞作指示剂,滴入最后半滴NaOH标准液,溶液恰好变红,且半分钟内不褪色,证明达到滴定终点,B错误;用碱式滴定管盛装NaOH标准液时,可用图2所示方法排除滴定管尖嘴内的气泡,C正确;相同浓度的盐酸和醋酸,醋酸的起始pH较大,实线表示醋酸的滴定曲线,D错误。
名师点睛
氢氧化钠溶液滴定等浓度等体积的盐酸、醋酸的滴定曲线分析:
(1)曲线起点不同:强碱滴定强酸、弱酸的曲线,强酸起点低。
(2)突跃点变化范围不同:强碱与强酸反应的突跃点变化范围大于强碱与弱酸反应突跃点的变化范围。
2.D 用盐酸标准液滴定未知浓度的氢氧化钠溶液,反应终点时溶液为中性,可选酚酞作指示剂,A正确;滴定前用待测液润洗锥形瓶,NaOH的物质的量增大,消耗盐酸的体积偏大,滴定结果偏高,B正确;氢氧化钠吸收少量二氧化碳后变为碳酸钠,甲基橙作指示剂,用盐酸进行滴定,最后生成氯化钠,消耗的HCl的物质的量始终等于NaOH的物质的量,因此若氢氧化钠吸收少量CO2,不影响滴定结果,C正确;量筒只能精确到0.1 mL,量取25.00 mL NaOH待测液,应该用碱式滴定管,D错误。
3.C KOH的摩尔质量大于NaOH的摩尔质量,称取的NaOH固体中混有KOH会使所配制的NaOH标准溶液OH-浓度偏低,滴定时消耗的NaOH标准溶液的体积偏大,根据c(HCl)=可知,测定结果偏高,A错误;锥形瓶如果用待测液润洗会使n(HCl)偏大,消耗NaOH标准溶液的体积偏大,根据c(HCl)=可知,测定结果偏高,B错误;滴定前无气泡,滴定后有气泡,导致NaOH标准溶液的体积偏小,根据c(HCl)=可知,测定结果偏低,C正确;滴定终点读数时,仰视滴定管读数,导致读出的NaOH标准溶液的体积偏大,根据c(HCl)=可知,测定结果偏高,D错误。
易错分析
酸碱中和滴定误差分析容易出错,分析依据:c(待测)=,若V(标准)偏大 c(待测)偏大;若V(标准)偏小 c(待测)偏小。本题的C项,实验开始时滴定管尖嘴部分无气泡,实验结束时有气泡,当把气泡放出后,滴定管的液面下降,所以V(标准)偏小 c(待测)偏小。
4.答案 (1)溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不褪色
(2)26.10 (3)符合 (4)CD
解析 (2)根据图中所示滴定前后碱式滴定管液面可知,消耗标准NaOH溶液的体积为26.10 mL。
(3)实验所用标准NaOH溶液的浓度为0.060 0 mol·L-1,则稀释后溶液中醋酸浓度为=0.062 64 mol·L-1,则白醋中醋酸浓度为0.062 64 mol·L-1×10=0.626 4 mol·L-1,100 mL白醋中醋酸的质量为0.626 4 mol·L-1×0.1 L×60 g·mol-1≈3.75 g>3.5 g,故该白醋符合国家标准。
(4)碱式滴定管未用标准NaOH溶液润洗就直接注入标准NaOH溶液,使标准液的浓度变小,导致消耗NaOH溶液的体积偏大,则滴定结果偏高,A错误;滴定前盛放白醋稀溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥,对测定结果无影响,B错误;滴定过程中振荡时有液滴溅出,使待测液中溶质的物质的量偏小,导致消耗NaOH溶液的体积偏小,则滴定结果偏低,C正确;读取NaOH溶液体积时,开始时仰视读数,滴定结束时俯视读数,使消耗NaOH溶液的体积读数偏小,则滴定结果偏低,D正确;碱式滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失,使消耗NaOH溶液的体积读数偏大,则滴定结果偏高,E错误。
5.B 用Na2S处理含Hg2+的废水是利用Hg2+与S2-反应生成HgS沉淀,反应的离子方程式为Hg2++S2- HgS↓,故A项正确;生石灰为CaO,其加入酸性废水中发生反应的离子方程式不为H++OH- H2O,故B项错误;次氯酸具有强氧化性,N具有还原性,N可以被次氯酸氧化为N2,反应的离子方程式为2N+3HClO N2↑+3H2O+5H++3Cl-,故C项正确;明矾中的Al3+水解生成的Al(OH)3胶体具有吸附性,能使水中的悬浮颗粒发生聚沉,涉及离子方程式Al3++3H2O Al(OH)3(胶体)+3H+,故D项正确。
6.D 为防止Cu2+水解生成Cu(OH)2,溶解CuSO4·5H2O晶体时要加入少量稀H2SO4,A项正确;H2O2具有强氧化性,能与Fe2+发生氧化还原反应,即2Fe2++H2O2+2H+ 2Fe3++2H2O,B项正确;H2O2在CuSO4催化下可发生分解反应,C项正确;调节溶液pH=4时,可将Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀而除去,Cu2+不损失,即Fe(OH)3比Cu(OH)2更难溶,D项错误。
7.答案 (1)1
(2)2I+3N2H4·H2O 3N2↑+2I-+9H2O 100 AC
(3)①2Fe3++2I- 2Fe2++I2 ②当滴入最后半滴Na2S2O3溶液时,溶液的蓝色褪去,且半分钟内不恢复 ③90.00%
(4)用棕色瓶遮光、密封保存
解析 (1)在合成过程中,I2与NaOH溶液发生反应的化学方程式为3I2+6NaOH NaIO3+5NaI+3H2O,若合成过程中消耗了3 mol I2,生成NaIO3的物质的量为1 mol。
(2)还原过程中,水合肼将NaIO3还原为I2,水合肼被氧化为N2,离子方程式为2I+3N2H4·H2O 3N2↑+2I-+9H2O;因为N2H4·H2O在100 ℃以上分解,在还原过程中,温度不得超过100 ℃;在酸性环境中,NaIO3能被NaI还原为I2,用淀粉溶液可检验I2的存在,则选择冰醋酸、淀粉溶液。
(3)①操作b中,加入足量的FeCl3溶液时,反应的离子方程式为2Fe3++2I- 2Fe2++I2。
②达到滴定终点时,I2全部被Na2S2O3还原为I-,溶液的蓝色褪去,则达滴定终点时观察到的现象为当滴入最后半滴Na2S2O3溶液时,溶液的蓝色褪去,且半分钟内不恢复。
③三次实验中,所用Na2S2O3溶液的平均体积为=24.00 mL,根据方程式得关系式:
2NaI~I2~2Na2S2O3,则n(NaI)=n(Na2S2O3),样品中NaI的百分含量为×100%=90.00%。
(4)碘化钠可用作感光剂,说明其在光照条件下分解,所以碘化钠固体的保存方法是用棕色瓶遮光、密封保存。
能力提升练
1.B 2.D 3.B 5.C
1.B b点为反应终点,接近b点时,极少量NaOH溶液就会引起pH突变,A正确;HCl抑制水的电离,随着NaOH溶液加入,水的电离程度增大,恰好完全反应后再滴加NaOH溶液,水的电离程度减小,B错误;滴加NaOH溶液30.00 mL时,溶液中c(OH-)= mol/L=0.02 mol/L,则c(H+)= mol/L,故溶液的pH=-lg c(H+)=13-lg5=12.3,C正确;指示剂的变色范围应在突变范围内,由题图可知,选指示剂时,其变色范围应在4.3~9.7之间,D正确。
2.D 该中和滴定实验可以用酚酞作指示剂,A错误;曲线a所表示的中和反应刚开始时,溶液的pH=1,说明被滴定的溶液是盐酸,所以曲线a表示的是氢氧化钠溶液滴定盐酸的滴定曲线,故c(HCl)=c(H+)=0.1 mol·L-1,B、C错误;P点时二者恰好完全反应,溶质为氯化钠,溶液呈中性,D正确。
3.B 根据题图中仪器X外观构造可知其为碱式滴定管,A正确;“仅I2、I-同时存在时才能产生电流”,滴定终点时无I2,电流应为0,a点不是滴定终点,B错误;仰视读数造成Na2S2O3溶液的体积偏大,则测定的Na2S2O3溶液的浓度偏小,C正确;n(Na2S2O3)=2n(I2)=0.3 mol,V(Na2S2O3)=0.6 L,所以硫代硫酸钠溶液的浓度为c==0.5 mol·L-1,D正确。
4.答案 (1)0.12 (2)①Fe(NO3)3溶液 ②偏小 (3)Cu2(OH)3Cl
解析 (1)取50.00 mL待测液,加入足量的NaOH溶液,经过滤、洗涤、低温烘干、称量,得到1.176 0 g蓝色固体Cu(OH)2,则n[Cu(OH)2]==0.012 mol,则称取的样品中n(Cu2+)=×0.012 mol=0.12 mol。(2)①滴定时,SCN-与Ag+结合生成AgSCN沉淀,当多余的Ag+被沉淀完全,再滴入NH4SCN标准溶液,可利用Fe3+与SCN-反应生成血红色物质而观察到溶液变色,则应选用的指示剂为Fe(NO3)3溶液。②滴加NH4SCN标准溶液前,先加入硝基苯使AgCl沉淀表面被有机物覆盖,如果不加硝基苯,部分AgCl沉淀转化为AgSCN沉淀,消耗NH4SCN溶液体积偏大,导致计算的转化为AgCl沉淀消耗的AgNO3溶液的体积偏小,则测得样品中氯元素的含量偏小。(3)12.870 0 g无水碱式氯化铜中,含n(Cu2+)=0.12 mol,10.00 mL 0.100 0 mol/L NH4SCN溶液中含n(NH4SCN)=0.001 mol,共加入20.00 mL 0.200 0 mol/L AgNO3溶液,由NH4SCN~AgNO3可知,与Cl-反应的n(AgNO3)=0.02 L×0.200 0 mol/L-0.001 mol=0.003 mol,由Cl-~Ag+可知,n(Cl-)=0.003 mol,则样品中n(Cl-)=0.003 mol×=0.06 mol;根据化合物中元素化合价代数和为0可知,2n(Cu2+)=n(Cl-)+n(OH-),即2×0.12 mol=0.06 mol+n(OH-),解得n(OH-)=0.18 mol,则无水碱式氯化铜中n(Cu2+)∶n(OH-)∶n(Cl-)=0.12 mol∶0.18 mol∶0.06 mol=2∶3∶1,即无水碱式氯化铜的化学式为Cu2(OH)3Cl。
5.C Na2SO3与浓硫酸反应生成的SO2与Na2S反应生成S,离子方程式为2S2-+3SO2 2S+3S↓,A正确;通入过量SO2会使溶液酸性增强,使Na2S2O3转化为其他物质,Na2S2O3产率降低,B正确;过程①中Na2SO3与浓H2SO4的反应不为氧化还原反应,C错误;硫黄难溶于水,在酒精中溶解度较大,所以加入乙醇能增大S的溶解度,加快反应速率,D正确。
6.答案 (1)BaCl2溶液、NaOH溶液、Na2CO3溶液(或NaOH溶液、BaCl2溶液、Na2CO3溶液) BaSO4和BaCO3的Ksp相差不大,当溶液中存在大量的C时,BaSO4(s)会部分转化为BaCO3(s)
(2)H2 Cl--6e-+3H2O Cl+4H++2Cl- 2ClO2↑+2H2O+Cl2↑
(3)①酸式滴定管 ②滴入最后半滴Na2S2O3溶液,溶液蓝色恰好消失,且30 s内不恢复蓝色 ③偏高 ④
解析 (1)往粗食盐水中加入过量的BaCl2溶液,来除去S,加入过量的NaOH溶液来除去Mg2+,二者加入顺序可互换,最后加入过量的Na2CO3溶液来除去过量的Ba2+和原溶液中的Ca2+,充分反应后将沉淀一并滤去;BaSO4和BaCO3的Ksp相差不大,当溶液中存在大量的C时,BaSO4(s)会部分转化为BaCO3(s),所以溶液中仍含有一定量S。(2)将食盐水在特定条件下电解得到氯酸钠,根据氧化还原反应中得失电子守恒可知,电解时生成的气体B为H2;电解时阳极电极反应式为Cl--6e-+3H2O Cl+6H+;根据流程图,反应Ⅲ中NaClO3与HCl反应生成ClO2、Cl2、H2O,其反应的离子方程式为2Cl+4H++2Cl- 2ClO2↑+2H2O+Cl2↑。(3)①ClO2具有强氧化性,ClO2溶液应用酸式滴定管量取。②锥形瓶溶液显蓝色,滴加Na2S2O3溶液过程中碘单质被消耗,达到滴定终点时,滴入最后半滴Na2S2O3溶液,溶液蓝色恰好消失,且30 s内不恢复蓝色。③Na2S2O3被氧气氧化,则消耗Na2S2O3溶液的体积增大,测定结果偏高。④根据离子方程式,建立关系式为2ClO2~5I2~10S2,则ClO2的浓度为 mol·L-1。
方法点津
滴定计算及指示剂选择
(1)滴定计算:可根据得失电子守恒,找出关系式,从而简化计算过程。如5Fe2+~Mn,I2~SO2。
(2)指示剂选择:
①涉及I2的常用淀粉溶液;
②涉及Fe3+的常用KSCN溶液;
③涉及高锰酸钾的一般不用指示剂。
19
