(共48张PPT)
vms
主题一 物质组成、分类及变化
专题3 离子反应
离子反应(离子方程式的书写及正误判断、溶液中的离子共存)是高考的热点,高考再现率为100%。在高考试题中,大多以选择题形式呈现,但增加了限制性和隐含条件,强化氧化还原反应、有机物的官能团性质等,综合程度增加,区分度加大。主观题中,离子方程式的书写穿插到工业流程题、实验题之中,以社会生活中的热点问题为切入点,以情境为载体。考查学生用离子反应、离子方程式的知识去表征、分析、解释、处理新问题的能力。近三年试题中分布情况如下:
考题 题型 考查内容 分值
2022年广东卷第14题 选择题 钠的化合物相互转化的离子方程式正误判断 4
2022年广东卷第18题 填空题 铝离子除杂反应及电极反应 4
2023年广东卷第6题 选择题 电极反应正误判断 2
2023年广东卷第18题 填空题 根据信息书写离子方程式 2
2024年广东卷第18题 填空题 根据信息书写离子方程式 2
突破一
(2022浙江卷)下列物质属于强电解质的是( )
A.HCOOH B.Fe
C.Na2CO3 D.C2H2
概念辨析
C
解析:HCOOH是弱酸,在水溶液中只能部分电离,属于弱电解质,A不符合题意;Fe是单质,不是电解质,B不符合题意;Na2CO3是盐,在水溶液中能够完全电离,故属于强电解质,C符合题意;C2H2是有机物,在水溶液和熔融状态下均不导电,属于非电解质,D不符合题意。
(1)电解质、非电解质研究的对象是纯净物中的化合物。电解质判断依据是一定条件下自身能电离而导电的化合物。
(2)电解质的强弱是以电离的程度来区分的,与物质的溶解度、溶液的导电能力没有必然联系。如BaSO4、CaCO3等虽然在水中溶解度很小,溶液的导电性很差,但是由于都是离子化合物,溶于水的部分是全部电离的,属于强电解质。
突破二
离子反应与离子方程式
D
D
离子方程式的正误判断
(1)是否以客观事实为依据。如铁与稀盐酸反应就不能写成:2Fe+6H+===2Fe3++3H2↑。
(2)是否符合原子、电荷、电子守恒。如Al+3H+===Al3++H2↑应写为2Al+6H+===2Al3++3H2↑;Ag++Cu===Cu2++Ag应写为2Ag++Cu===Cu2++2Ag。
(3)电解质拆分是否正确。①微溶物作为反应物,若是澄清溶液写离子符号,若是悬浊液写化学式。微溶物作为生成物,一般写化学式(标“↓”号)。如澄清石灰水中加盐酸的离子方程式为OH-+H+===H2O,石灰乳制漂白粉的离子方程式为Ca(OH)2+Cl2===Ca2++Cl-+ClO-+H2O。②氨水作为反应物写NH3·H2O;作为生成物,若有加热条件或浓度很大,则写NH3(标“↑”号),若是稀溶液且不加热,则写NH3·H2O。③未处于自由移动离子状态的反应不能写离子方程式,如铜和浓硫酸反应、氯化铵固体和氢氧化钙固体反应等。
B
突破三
离子共存
B
突破四
(2022全国乙卷)某白色粉末样品,可能含有Na2SO4、Na2SO3、Na2S2O3和Na2CO3。取少量样品进行如下实验:
①溶于水,得到无色透明溶液。
②向①的溶液中滴加过量稀盐酸,溶液变浑浊,有刺激性气体逸出,离心分离。
③取②的上层清液,向其中滴加BaCl2溶液有沉淀生成。
该样品中确定存在的是( )
A.Na2SO4、Na2S2O3 B.Na2SO3、Na2S2O3
C.Na2SO4、Na2CO3 D.Na2SO3、Na2CO3
离子的检验和推断
A
坚持“四项”基本原则,突破离子推断问题
(1)肯定性原则:根据实验现象推断肯定存在或肯定不存在离子。
(2)互斥性原则:根据离子共存规律,由确定存在的离子判断一定不能大量共存的离子。
(3)电中性原则:溶液一定呈中性,阳离子所带正电荷与阴离子所带的负电荷相等(定量判断)。
(4)进出性原则:注意实验过程中生成的离子、引入的离子、过量离子对后续实验的干扰。
突破五
信息型离子方程式书写
(一)非氧化还原反应方程式的书写
硼酸(H3BO3)是一种重要的化工原料,广泛应用于玻璃、医药、肥料等工业。一种以硼镁矿(含Mg2B2O5·H2O、SiO2及少量Fe2O3、Al2O3)为原料生产硼酸及轻质氧化镁的工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)在95 ℃“溶浸”硼镁矿粉,产生的气体在“吸收”中反应的化学方程式为________________________________。
(2)在“沉镁”中生成Mg(OH)2·MgCO3沉淀的离子方程式为______________________________________________________________
__________________________________________________。
NH4HCO3+NH3===(NH4)2CO3
运用“证据→推理→符号”思路书写新情境化学方程式
首先“读取”流程中的有效信息(证据),找出主要的反应物和生成物,推测可能反应类型(推理),再依据质量守恒定律和电荷守恒规律写出反应的化学(离子)方程式,书写步骤如下:
(1)第一步:分析流程图的入口和出口,确定反应物与生成物,可依据物质类别的通性及反应规律判断出可能的反应(微粒观)。
(2)第二步:初步表示出反应过程,反应物Ⅰ+反应物Ⅱ→生成物Ⅰ+生成物Ⅱ。
(3)第三步:依据电荷守恒或原子守恒,补齐缺失物质并将方程式配平。
(二)氧化还原反应类型离子方程式书写
三氧化二钴(Co2O3)主要用作颜料、釉料、磁性材料、催化剂和氧化剂等。以含钴废料(主要成分为Co2O3,含有少量MnO2、NiO、Fe3O4)为原料制备Co2O3的流程如图所示:
已知:“酸浸”后的浸出液中含的阳
离子有H+、Co2+、Fe3+、Ni2+等。
(1)“酸浸”时发生的主要反应是_____________
________________________(写离子方程式)。
(2)写出高温煅烧时发生反应的化学方程式:
_______________________________________________。
Co2O3+H2O2+
4H+===2Co2++3H2O+O2↑
(1)第一步:根据题干信息或流程图的入口和出口,判断出反应物和生成物。
(2)第二步:确定反应物和生成物中变价元素的化合价,按“氧化剂+还原剂→还原产物+氧化产物”写出方程式,并按化合价升降的原则配平参与氧化还原反应的各物质的化学计量系数。
(3)第三步:依据电荷守恒、原子守恒和溶液的酸碱性补齐缺失物质并配平。若反应是在水溶液中进行,一般在方程式左边或右边补充H+、OH-或H2O。
工业上“中温焙烧——钠化氧化法”回收电镀污泥中的铬已获技术上的突破。其工艺流程如下:
[查阅资料]①电镀污泥中含有Cr(OH)3、Al2O3、ZnO、CuO、NiO等物质;水浸后溶液中含有Na2CrO4、Na[Al(OH)4]、Na2ZnO2等物质。
②Na2SO4、Na2Cr2O7、Na2CrO4在不同温度下的溶解度如下表:
化学式 20 ℃ 60 ℃ 100 ℃
Na2SO4 19.5 g 45.3 g 42.5 g
Na2Cr2O7 183 g 269 g 415 g
Na2CrO4 84 g 115 g 126 g
请回答:
(1)操作①的名称是 , “水浸”后的溶液呈 性。
(2)“焙烧氧化”过程中Cr(OH)3转化成Na2CrO4的化学方程式为
。
(3)滤渣Ⅱ的主要成分有Zn(OH)2和X,生成X的离子反应方程式为
。
(4)“酸化浓缩”时,需继续加入H2SO4,使Na2CrO4转化成Na2Cr2O7,反应的离子方程式为______________________________。
碱
过滤
[Al(OH)4]-+H+===Al(OH)3↓+H2O
下列说法正确的是( )
A.NaCl在电流的作用下可以电离出钠离子和氯离子
B.CO2溶于水能导电,CO2属于电解质
C.熔融的NaOH属于电解质
D.H2SO4属于电解质,在水溶液和熔融状态下可以导电
C
解析:NaCl在水溶液中自动电离出Na+、Cl-,不需要在电流的作用下,A错误;CO2溶于水导电是因为生成的 H2CO3发生电离,CO2属于非电解质,B错误;熔融的NaOH中存在自由移动的离子,能导电,属于电解质,C正确;H2SO4属于电解质,在水溶液中可以导电,但是H2SO4为共价化合物,在熔融状态下不能导电,D错误。
B
(2024湖北卷)过量SO2与以下 0.1 mol/L的溶液反应,下列总反应方程式错误的是( )
A
选项 溶液 现象 化学方程式
A Na2S 产生淡黄色沉淀 3SO2+2Na2S===3S↓+2Na2SO3
B FeCl3 溶液由棕黄色变浅绿色 2FeCl3+SO2+2H2O===2FeCl2+H2SO4
+2HCl
C CuCl2 溶液褪色,产生白色沉淀 SO2+2CuCl2+2H2O===2CuCl↓+H2SO4+2HCl
D Na2CO3
(含酚酞) 溶液由红色变无色 2SO2+Na2CO3+H2O===CO2+2NaHSO3
D
A
pH ≥13 10.6~12 约8.4 3~8 约2 <1
存在
形式 V2O5
回答下列问题:
(1)“焙烧”后V元素转化为NaVO3,Si元素转化为 (写化学式)。
(2)“沉钒”过程中,pH由8.5到5.0发生反应的离子方程式为
;最终需要控制pH约为 ;
“沉钒”最终得到的主要含钒物质是 (写化学式)。
(3)“还原”和“转化”过程中主要反应的离子方程式分别为
_______________________________________,_____________________ ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
V2O5
2
Na2SiO3 专题3 离子反应
1.有关电解质的说法正确的是 (A)
A.NaOH固体溶于水后能导电,所以NaOH是电解质
B.CO2水溶液能够导电,所以CO2是电解质
C.铜导电性很好,所以铜是电解质
D.FeCl3溶液能够导电,所以FeCl3溶液是电解质
解析:NaOH固体溶于水后电离出钠离子和氢氧根离子,离子自由移动可以导电,所以氢氧化钠是电解质,A正确;CO2溶于水能导电是因为CO2与水反应生成的H2CO3为电解质,而CO2为非电解质,B错误;铜为单质,单质既不是电解质也不是非电解质,C错误;氯化铁溶液为混合物,混合物既不是电解质也不是非电解质,D错误。
2.(2024全国甲卷)下列过程对应的离子方程式正确的是 (D)
A.用氢氟酸刻蚀玻璃:+4F-+6H+↑+3H2O
B.用三氯化铁溶液刻蚀覆铜电路板:2Fe3++2Fe
C.用硫代硫酸钠溶液脱氯:S2+2Cl2+3H2O2S+4Cl-+6H+
D.用碳酸钠溶液浸泡锅炉水垢中的硫酸钙:CaSO4
解析:玻璃的主要成分为SiO2,用氢氟酸刻蚀玻璃时,SiO2和氢氟酸反应生成SiF4气体和水,反应的方程式为SiO2+4HFSiF4↑+2H2O,A错误;Fe3+可以将Cu氧化成Cu2+,三氯化铁刻蚀铜电路板时反应的离子方程式为2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+,B错误;氯气具有强氧化性,可以氧化硫代硫酸根成硫酸根,氯气被还原为氯离子,反应的离子方程式为S2+4Cl2+5H2O2S+8Cl-+10H+,C错误;碳酸钙的溶解度小于硫酸钙,可以用碳酸钠溶液浸泡水垢使硫酸钙转化为疏松、易溶于酸的碳酸钙,反应的离子方程式为CaSO4,D正确。
3.(2024广东一模)生活处处有化学。下列生活应用中涉及反应的离子方程式书写正确的是 (A)
A.含氟牙膏防治龋齿:Ca5OH+F-Ca5+OH-
B.厨房里用食醋清洗煮水壶的水垢:CaCO3+2H+Ca2++CO2↑+H2O
C.用石灰乳制漂白粉:Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O
D.用氯化铁溶液刻蚀覆铜板制作印刷电路板:Fe3++CuFe2++Cu2+
解析:防治龋齿原理是含氟牙膏能发生沉淀转化,形成更难溶的氟磷酸钙,产生保护层,反应的离子方程式为 Ca5(PO4)3OH(s)+F-Ca5(PO4)3F(s)+OH-,A正确;醋酸是弱酸,不能拆,反应的离子方程式为CaCO3+2CH3COOHCa2++CO2↑+H2O+2CH3COO-,B错误;用石灰乳制漂白粉,反应的离子方程式为Cl2+Ca(OH)2Ca2++Cl-+ClO-+H2O,C错误;由得失电子守恒和电荷守恒可知,反应的离子方程式应为2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+,D错误。
4.(2023深圳一模)含硫化合物的反应具有多样性。下列有关反应的离子方程式书写不正确的是 (B)
A.用Na2SO3溶液吸收SO2废气:S+SO2+H2O2HS
B.海水提溴工艺中用SO2还原Br2:Br2+SO2+2H2O2H++S+2HBr
C.用Na2CO3溶液处理锅炉水垢中的CaSO4:CaSO4(s)+C(aq)CaCO3(s)+S(aq)
D.将S与Na2SO3溶液混合加热制备Na2S2O3:S+SS2
解析:用Na2SO3溶液吸收SO2废气过程中,SO2和Na2SO3溶液反应生成NaHSO3,离子方程式为S+SO2+H2O2HS,A正确;HBr是强酸,在离子方程式中要拆写,B错误;CaCO3的溶解度小于CaSO4,用Na2CO3溶液处理锅炉水垢中的CaSO4,CaSO4可以转化为CaCO3,离子方程式为CaSO4(s)+C(aq)CaCO3(s)+S(aq),C正确;S与Na2SO3溶液反应生成Na2S2O3,离子方程式为S+SS2,D正确。
5.(2023揭阳高三上学期期末)如图为常见物质的化合价与类别示意图,其中X、Y、Z、W均含有同一种元素R,下列有关离子方程式的说法错误的是 (B)
A.若R为Na,则X→Z的离子方程式可能是2Na+2H2O2Na++2OH-+H2↑
B.若R为Al,则Y→W的离子方程式一定是Al2O3+6H+2Al3++3H2O
C.若R为Fe,则W→Z的离子方程式可以是Fe2++2NH3·H2OFe(OH)2↓+2N
D.若R为Mg,则Y→W的离子方程式可以是MgO+2H+Mg2++H2O
解析:若R为Na,则X→Z可以为钠和水生成氢氧化钠的反应,离子方程式可以是2Na+2H2O2Na++2OH-+H2↑,A正确;若R为Al,则Y→W的反应为氧化铝和酸生成铝盐或氧化铝与强碱生成四羟基合铝酸盐的反应,离子方程式不一定是Al2O3+6H+2Al3++3H2O,B错误;若R为Fe,则W→Z可以为亚铁离子和弱碱氨水生成氢氧化亚铁沉淀的反应,离子方程式可以是Fe2++2NH3·H2OFe(OH)2↓,C正确;若R为Mg,则Y→W可以是氧化镁和强酸生成镁盐和水的反应,离子方程式可以是MgO+2H+Mg2++H2O,D正确。
6.(2024佛山一模)下列物质性质实验对应的离子方程式书写正确的是 (D)
A.Na2O2溶于水:Na2O2+H2O2Na++2OH-+O2↑
B.食醋去除水垢中的CaCO3:CaCO3+2H+Ca2++CO2↑+H2O
C.同浓度同体积NH4HSO4溶液与NaOH溶液混合:+OH-NH3·H2O
D.硫酸铝溶液中滴入足量氨水:Al3++3NH3·H2OAl↓+3N
解析:过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,反应的离子方程式为2Na2O2+2H2O4Na++4OH-+O2↑,A错误;食醋去除水垢中的碳酸钙发生的反应为醋酸溶液与碳酸钙反应生成醋酸钙、二氧化碳和水,反应的离子方程式为CaCO3+2CH3COOH2CH3COO-+Ca2++CO2↑+H2O,B错误;同浓度同体积硫酸氢铵溶液与氢氧化钠溶液混合反应生成硫酸铵和水,反应的离子方程式为+OH-O,C错误;硫酸铝溶液与足量氨水反应生成氢氧化铝沉淀和硫酸铵,反应的离子方程式为Al3++3NH3·H2OAl↓+3N,D正确。
7.(2023江门一模)下列物质性质实验对应的反应方程式或离子方程式书写正确的是 (C)
A.向稀HNO3中滴加Na2SO3溶液:S+2H+SO2↑+H2O
B.用醋酸和淀粉-KI溶液检验加碘盐中的+5I-+6H+3I2+3H2O
C.用碳酸氢钠溶液检验水杨酸中的羧基:+HC+H2O+CO2↑
D.向Na溶液中通入过量CO2:2+CO22Al(OH)3↓+C+H2O
解析:硝酸具有强氧化性,向稀HNO3中滴加Na2SO3溶液,会发生氧化还原反应生成硫酸根离子、一氧化氮气体和水:3S+2H++2N2NO↑+3S+H2O,A错误;用醋酸和淀粉 KI溶液检验加碘盐中的,醋酸是弱酸,写化学式:+5I-+6CH3COOH3I2+3H2O+6CH3COO-,B错误;用碳酸氢钠溶液检验水杨酸中的羧基,羧基和碳酸氢钠反应,而酚羟基不与碳酸氢钠反应:+HC+H2O+CO2↑,C正确;向Na溶液中通入过量CO2,反应生成碳酸氢根和氢氧化铝沉淀:+CO2Al(OH)3↓+,D错误。
8.(2023广州校级一模)在下列条件下,一定能大量共存的离子组是 (C)
A.通入足量CO2后的溶液:Na+、Si、CH3COO-、C
B.在酸性高锰酸钾溶液中:Na+、N、I-、ClO-
C.能使pH试纸变深蓝色的溶液:Na+、[Al(OH)4]-、K+、C
D.饱和氯水中:Cl-、K+、Na+、S
解析:足量CO2溶于水能与Si、C反应生成硅酸和碳酸氢根离子,不能大量共存,A错误;酸性高锰酸钾具有强氧化性,能氧化碘离子,且I-和ClO-也能发生氧化还原反应,不能大量共存,B错误;能使pH试纸变深蓝色的溶液中含氢氧根离子,该组离子均不能与OH-反应,可以大量共存,C正确;氯水能与S发生氧化还原反应,不能大量共存,D错误。
9.(2023马鞍山一模)某溶液仅由N 、Cl-、 S、C、N、Fe3+、Al3+和K+中的若干种离子组成,且各离子浓度相等,取适量溶液进行如下实验:
①取该溶液加入过量NaOH溶液,加热,产生无色气体;
②将①过滤、洗涤、灼烧,得到固体a;
③向上述滤液中加足量BaCl2 溶液,产生白色沉淀。
根据以上实验,下列推断错误的是 (C)
A.根据操作①,推断一定存在N
B.②中固体a为氧化铁
C.原溶液中一定不存在 C、Al3+,可能含有K+
D.原溶液中一定存在N、Cl-、S、N、Fe3+
解析:加入过量的碱并加热产生的气体为NH3,溶液中有N。由信息②知加入过量的碱产生了沉淀Fe(OH)3,溶液中有Fe3+,C与Fe3+会发生双水解不能共存,则溶液中不存在C。由信息③知溶液中有S。由分析知溶液中一定有N,A正确;Fe(OH)3受热分解为氧化铁(Fe2O3),B正确;由分析知溶液中一定有N和Fe3+,而阴离子有S,又已知溶液中各离子浓度相同,溶液中电荷不守恒,所以一定还有Cl-和N,此时溶液中这五种离子刚好电荷守恒,所以一定不存在C和Al3+、K+,C错误;由C项分析知溶液中一定存在N、Fe3+、S、Cl-和N,D正确。
10.(2023天津校级一模)常温下,下列各组离子一定能在指定溶液中大量共存的是 (B)
A.加入铝产生氢气的溶液:H+、Mg2+、N、S
B.澄清透明的酸性溶液:Cu2+、Fe3+、S、Mg2+
C.能使甲基橙试液显红色的溶液:N、Mg2+、ClO-、N
D.水电离的c(H+)=1×10-13 mol/L的溶液:K+、Na+、S
解析:加入铝产生氢气的溶液可能显酸性或碱性,若为碱性,则氢氧根离子会和氢离子、镁离子反应,不共存,A不符合题意;Cu2+、Fe3+、S、Mg2+在酸性溶液中相互不反应,能共存,B符合题意;能使甲基橙试液显红色的溶液为酸性,则氢离子和次氯酸根离子会结合为弱酸次氯酸,C不符合题意;水电离的 c(H+)=1×10-13mol/L的溶液可能显酸性或碱性,若为酸性,则氢离子和碳酸氢根离子、亚硫酸根离子反应,若为碱性,氢氧根离子会和碳酸氢根离子反应,不共存,D不符合题意。
11.(2023江苏一模)氯、氮、硫的化合物应用广泛。ClO2(分子空间填充模型为)、NaClO等含氯消毒剂可用于杀菌消毒。人工固氮可将N2转化为NH3,再进一步制备肼(N2H4)、硝酸、铵盐等化合物,肼和偏二甲肼(C2H8N2)常用作火箭燃料,肼的燃烧热为 622.08 kJ/mol。H2S可除去废水中Hg2+等重金属离子,H2S 水溶液在空气中会缓慢氧化生成S而变浑浊。下列化学反应的方程式表示不正确的是 (D)
A.NaClO溶液与CO2反应生成NaHCO3: ClO-+ CO2+ H2OHClO+ HC
B.H2S水溶液在空气中变浑浊的化学方程式: 2H2S+ O22S↓ + 2H2O
C.用石墨作电极电解NaCl溶液的离子方程式: 2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-
D.肼燃烧的热化学方程式: N2H4(l)+O2(g)N2(g) +2H2O(g)
ΔH=-622.08 kJ/mol
解析:HClO的酸性比碳酸弱,比碳酸氢根的酸性强,故NaClO溶液与CO2反应生成NaHCO3:ClO-+CO2+H2OHClO+,A正确;H2S水溶液在空气中和氧气反应后生成单质硫和水,化学方程式:2H2S+O22S↓+2H2O,B正确;用石墨作电极电解NaCl溶液,产生氯气、氢气和氢氧化钠,离子方程式:2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-,C正确;标准燃烧热,水为液态,肼燃烧的热化学方程式为N2H4(l)+O2(g)N2(g)+2H2O(l) ΔH=-622.08 kJ/mol,D错误。
12.(2023山东联考)有混合物的水溶液,可能含有以下离子中的若干种:K+、N、Cl-、Mg2+、Fe3+、C、S,现取三份各100 mL溶液进行如下实验:
①向第一份中加入AgNO3溶液,有白色沉淀产生;
②向第二份中加入足量NaOH溶液后加热,收集到气体0.896 L(标准状况);
③向第三份中加入足量BaCl2溶液,得到沉淀6.27 g,沉淀经足量盐酸洗涤后,剩余2.33 g。
回答下列问题:
(1)肯定存在的离子有 K+、N、C、S ,肯定不存在的离子有 Mg2+、Fe3+ 。
(2)可能存在的离子是 Cl- ,为确定该离子是否存在,可取少许原溶液,然后可以进行如下操作,其中正确的是 a (填标号)。
a.加入足量硝酸钡溶液,过滤,向滤液中加入足量稀硝酸后再滴加硝酸银溶液
b.先加入足量的硝酸溶液,再滴加硝酸银溶液
c.先加入足量盐酸,再加入氯化钡溶液
(3)试分别确定原溶液中各阳离子的物质的量浓度: c(N)=0.4 mol·L-1、c(K+)≥0.2 mol·L-1 。
解析:①第一份加入AgNO3溶液有沉淀产生,Ag+与C、S、Cl-都能反应生成沉淀,不能确定是否含有Cl-。②第二份加足量NaOH溶液加热后,收集到=0.04 mol气体,发生反应N+OH-NH3↑+H2O,生成氨气的物质的量为0.04 mol,说明100 mL 溶液中含有0.04 mol N。③第三份加足量BaCl2溶液后,得到干燥沉淀6.27 g,经足量盐酸洗涤、干燥后,沉淀质量为2.33 g,说明生成硫酸钡的质量为2.33 g、碳酸钡的质量为6.27 g-2.33 g=3.94 g,则n(S)=n(BaSO4)==0.01 mol、n(C)=n(BaCO3)==0.02 mol,根据以上分析,100 mL溶液中含有0.04 mol N、0.01 mol S、0.02 mol C,不能确定是否含有Cl-;若溶液中不含Cl-,根据电荷守恒,则含有0.02 mol K+,若溶液中含Cl-,根据电荷守恒,则含有K+的物质的量大于0.02 mol,故一定含有K+,且c(K+)≥0.2 mol/L;Mg2+和C生成碳酸镁沉淀,Fe3+和C会发生双水解,则肯定不含Mg2+、Fe3+。
(1)肯定存在的离子有K+、N、C、S,肯定不存在的离子有Mg2+、Fe3+。
(2)可能存在的离子是Cl-,为确定Cl-是否存在,可取少许原溶液,加入足量硝酸钡溶液,除去C、S,过滤,向滤液中加入足量稀硝酸后再滴加硝酸银溶液,若生成白色沉淀,则含有Cl-,A正确。
(3)根据分析,100 mL溶液中含有0.04 mol N、0.01 mol S、0.02 mol C,c(N)==0.4 mol/L。若溶液中不含Cl-,根据电荷守恒,则含有0.02 mol K+;若溶液中含Cl-,根据电荷守恒,则含有K+的物质的量大于 0.02 mol,故一定含有K+,且c(K+)≥=0.2 mol/L。
13.铬及其化合物常被应用于冶金、化工、电镀、制药、纺织等行业,但使用后的废水因其中含高价铬的化合物而毒性很强,必须进行处理。工业上往往采取下列循环工艺防止铬的污染:
(1)上述各步反应中属于氧化还原反应的是 ①④ (填序号)。
(2)第①步,含Cr2的废水在酸性条件下用绿矾FeSO4·7H2O处理,写出并配平反应的离子方程式: Cr2+6Fe2++14H+2Cr3++6Fe3++7H2O 。
(3)第②步,向上述反应后的溶液中加入适量的碱石灰,使铬离子转变为Cr(OH)3沉淀。处理后,沉淀物中除了Cr(OH)3外,还有 Fe(OH)3 、 CaSO4 (写化学式)。已知
Cr(OH)3的化学性质类似于Al(OH)3,是既能与强酸反应又能与强碱反应的两性物质,写出从该沉淀物中分离出
Cr(OH)3的离子方程式: Cr(OH)3+OH-Cr+2H2O、Cr+CO2+2H2OCr(OH)3↓+HC 。
解析:(1)①中铬元素由+6价降至+3价,④中铬元素由+3价升至+6价。
(2)亚铁离子具有还原性,与重铬酸根离子反应生成铬离子和铁离子。
(3)加入绿矾反应后,溶液中有铁离子和硫酸根离子,再加入碱石灰,除生成Cr(OH)3外,还会生成氢氧化铁和硫酸钙。氢氧化铬的化学性质类似氢氧化铝,具有两性,能与氢氧化钠反应生成NaCrO2:Cr(OH)3+NaOHNaCrO2+2H2O;NaCrO2溶液中通入过量的CO2生成氢氧化铬、碳酸氢钠:NaCrO2+CO2+2H2OCr(OH)3↓+NaHCO3。
14.(2022青岛一模·节选)钼系催化剂主要用于石油炼制和化学工业中。从废催化剂(主要成分为MoS、V2O5和Al2O3)中提取比较贵重的金属钒和钼,工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)“焙烧”过程中MoS、V2O5和Al2O3均转化为对应的钠盐,写出MoS转化为Na2MoO4的化学方程式: 2MoS+2Na2CO3+5O22Na2MoO4+2CO2+2SO2 。
(2)“沉钼”的离子方程式为 2N+6H++4Mo(NH4)2O·4MoO3·2H2O+H2O 。
解析:废催化剂在“焙烧”过程中MoS、V2O5和Al2O3均转化为对应的钠盐,加入水除去固体杂质得到浸出液,通入过量二氧化碳生成氢氧化铝沉淀,过滤除去铝并得到滤液,调节滤液pH,加入氯化铵生成NH4VO3沉淀,分离出滤液,加入硝酸铵、硝酸得到(NH4)2O·4MoO3·2H2O。
(1)“焙烧”过程中MoS转化为对应的钠盐,硫元素被氧气氧化为二氧化硫,反应的化学方程式为2MoS+2Na2CO3+5O22Na2MoO4+2CO2+2SO2。
(2)由流程知,“沉钼”过程中加入的硝酸铵和硝酸与Mo反应生成(NH4)2O·4MoO3·2H2O,离子方程式为2N+6H++4Mo(NH4)2O·4MoO3·2H2O+H2O。