高考化学二轮复习专题突破练三离子反应含解析

这是一份高考化学二轮复习专题突破练三离子反应含解析，共16页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

专题突破练三　离子反应
一、选择题:本题共10小题,每小题3分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.(2021湖南永州二模)下列离子方程式正确的是(　　)
A.用稀硝酸溶解铜:Cu+2N+2H+Cu2++2NO2↑+H2O
B.硫酸铝溶液中加入过量氨水:Al3++4OH-Al+2H2O
C.海带灰浸出液中滴加硫酸酸化的过氧化氢溶液:2I-+H2O2+2H+I2+2H2O
D.碳酸氢钠溶液与过量澄清石灰水混合:2HC+Ca2++2OH-CaCO3↓+2H2O+C
2.对于某些离子的检验及结论一定正确的是(　　)
A.加入稀盐酸产生无色无味并能使澄清石灰水变浑浊的气体,一定有C
B.加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加盐酸,沉淀不消失,一定有S
C.加入硝酸无明显现象,再滴几滴硝酸银溶液有白色沉淀,一定有Cl-
D.加入新制氯水后,再滴几滴KSCN溶液,溶液变红,一定有Fe2+
3.(2021湖南常德3月一模)下列离子方程式书写正确的是(　　)
A.Cl2遇冷的NaOH溶液:3Cl2+6OH-5Cl-+Cl+3H2O
B.向NH4Al(SO4)2溶液中滴入过量NaOH溶液:Al3++3OH-Al(OH)3↓
C.向Na2CO3溶液中通入过量SO2:C+2SO2+H2OCO2+2HS
D.将H2C2O4溶液中滴入酸性KMnO4溶液:5C2+2Mn+16H+2Mn2++10CO2↑+8H2O
4.(2021湖南郴州第三次质量监测)下列离子方程式书写正确的是(　　)
A.通入H2S除去废水中的Cu2+等重金属离子:S2-+Cu2+CuS↓
B.向NaAlO2溶液中滴入足量Ca(HCO3)2溶液:Al+HC+H2OAl(OH)3↓+C
C.饱和碳酸钠溶液中通入足量的二氧化碳:2Na++C+CO2+H2O2NaHCO3↓
D.工业上用石灰乳制取漂白粉:Cl2+2OH-ClO-+Cl-+H2O
5.(2021湖南衡阳一模)下列离子方程式书写正确的是(　　)
A.向Na2S2O3溶液中滴加盐酸:S2+2H+S↓+SO2↑+H2O
B.用惰性电极电解CuCl2溶液:Cu2++2Cl-+2H2OCu(OH)2↓+Cl2↑+H2↑
C.明矾溶液中滴加Na2CO3溶液:2Al3++3CAl2(CO3)3↓
D.FeI2溶液中加入足量溴水:2Fe2++2I-+2Br22Fe3++4Br-+I2
6.(2021湖南衡阳二模)下列反应对应的离子方程式正确的是(　　)
A.硫酸铜溶液使PbS转变为更难溶的CuS:Cu2++S+PbSCuS+PbSO4
B.Mg(HCO3)2溶液中加足量的烧碱溶液:2OH-+Mg2++2HCMgCO3↓+C+2H2O
C.漂白粉溶液吸收少量二氧化硫气体:SO2+H2O+ClO-S+Cl-+2H+
D.双氧水与酸性高锰酸钾溶液反应:4H2O2+12H++4Mn4Mn2++10H2O+7O2↑
7.(2021湖南怀化一模)下列离子方程式与所述事实相符且正确的是(　　)
A.向K2Cr2O7溶液中滴加少量浓硫酸,溶液橙色加深:Cr2(橙色)+2OH-2Cr(黄色)+H2O
B.已知电离平衡常数:H2CO3>HClO>HC,向NaClO溶液中通入少量CO2:2ClO-+CO2+H2O2HClO+C
C.硫代硫酸钠与稀硫酸反应:S2+6H++2S4SO2↑+3H2O
D.氢氧化铁溶于氢碘酸(强酸):2Fe(OH)3+6H++2I-2Fe2++I2+6H2O
8.(2021湖南永州三模)下列离子方程式书写错误的是(　　)
A.FeSO4溶液与溴水反应:2Fe2++Br22Fe3++2Br-
B.等浓度等体积NH4HSO4溶液与NaOH溶液混合:H++OH-H2O
C.NaOH溶液与过量H2C2O4溶液反应:H2C2O4+2OH-C2+2H2O
D.铅酸蓄电池充电时的阳极反应:PbSO4+2H2O-2e-PbO2+4H++S
9.(2020黑龙江双鸭山模拟)常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是(　　)
A.0.1 mol·L-1的FeSO4溶液:Na+、K+、Cl-、Br-
B.滴入酚酞变红色的溶液:K+、Ca2+、HC、C
C.加入铁粉放出氢气的溶液:N、Fe3+、ClO-、S
D.水电离的c(H+)=1×10-13 mol·L-1的溶液:K+、Mg2+、I-、C6H5O-
10.(2021辽宁大连模拟)下列各组澄清溶液中的离子能大量共存,且加入试剂后发生反应的离子方程式书写正确的是(　　)

选项
离子
试剂
离子方程式
A
N、Na+、Fe3+、S2-
少量
铜粉
2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+
B
N、Fe3+、Br-、S
过量
Na2S
2Fe3++S2-2Fe2++S↓
C
K+、Na+、ClO-、S
足量
SO2
SO2+2ClO-+H2OS+2HClO
D
K+、Na+、C、Al
少量
HCl
H++Al+H2OAl(OH)3↓

二、选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有一个或两个选项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11.(2021湖南长沙明德中学三模)常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是(　　)
A.水电离的c(H+)=1×10-13 mol·L-1的溶液中:K+、Na+、Al、C
B.=1×10-12的溶液中:N、Na+、C、N
C.0.1 mol·L-1氨水中:Na+、K+、N、OH-
D.含大量Fe3+的溶液:Cl-、Mg2+、N、K+
12.(2021福建福州模拟)为鉴别某种固体物质的成分,某活动小组进行如下实验:
①取少量样品溶于水,加入硝酸酸化的氯化钡溶液,产生白色沉淀
②取①中上层清液,加入硝酸酸化的硝酸银溶液,产生白色沉淀
③取②中上层清液,加入KSCN溶液,溶液呈红色,加入氢氧化钠固体并加热,产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体
下列说法正确的是(　　)
A.原固体中一定含有Cl-、S、Fe3+、N
B.原固体中一定含有Cl-、N,不能确定是否含有S、Fe3+
C.原固体可能是(NH4)2Fe(SO4)2
D.原固体一定是FeCl3和(NH4)2SO3的混合物
13.(2021湖南永州重点中学联考)下列离子方程式能用于解释相应实验且书写正确的是(　　)

选项
实验
离子方程式
A
FeS溶于足量稀硫酸
FeS+2H+Fe2++H2S↑
B
向沸水中滴加饱和FeCl3溶液并加热至得到红褐色液体
Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+
C
向NH4HCO3溶液中加入过量Ba(OH)2稀溶液,有白色沉淀产生
OH-+HC+Ba2+BaCO3↓+H2O
D
向K2MnO4溶液(墨绿色)中加入适量醋酸,溶液变为紫色且有黑色沉淀生成
3Mn+4H+2Mn+MnO2↓+2H2O

14.(2021福建福州模拟)pH=0的某X溶液中,除H+外,还可能存在Al3+、Fe2+、N、Ba2+、Cl-、C、S、N中的若干种,现取适量X溶液进行如下一系列实验:

下列有关判断不正确的是(　　)
A.生成气体A的离子方程式为3Fe2++4H++N3Fe3++NO↑+2H2O
B.生成沉淀G的离子方程式为Al+CO2+2H2OAl(OH)3↓+HC
C.溶液X中一定没有的离子仅为C、Ba2+
D.溶液X中一定含有的离子是H+、Fe2+、S、N、Al3+
三、非选择题:本题共4小题,共54分。
15.(12分)(2021四川绵阳模拟)(1)含氯消毒剂可预防甲型H1N1流感。二氧化氯是目前国际上公认的第四代高效、无毒的广谱消毒剂,它可由KClO3在H2SO4存在下与Na2SO3反应制得。请写出反应的离子方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(2)某无色溶液只含有下列8种离子中的某几种:Na+、H+、Mg2+、Ag+、Cl-、OH-、HC、N。已知该溶液可与Al2O3反应,则:
①若该溶液与Al2O3反应后有Al3+生成,则原溶液中一定含有　　　　,一定不会含有大量的　　　　　　　　　。 
②若该溶液与Al2O3反应后有Al生成,则原溶液中一定含有　　　　　　,可能含有大量的　　　。 
③写出该溶液与Al2O3反应生成Al的离子方程式:　。 
16.(13分)5种固体物质A、B、C、D、E由表中不同的阴阳离子组成,它们均易溶于水。

阳离子
Na+、Al3+、Fe3+、Cu2+、Ba2+
阴离子
OH-、Cl-、C、N、S

分别取它们的水溶液进行实验,结果如下:
①A溶液与C溶液混合后产生蓝色沉淀,向该沉淀中加入足量稀硝酸沉淀部分溶解,剩余白色固体;
②B溶液与E溶液混合后产生红褐色沉淀,同时产生大量气体;
③少量C溶液与D溶液混合后产生白色沉淀,过量C溶液与D溶液混合后无现象;
④B溶液与D溶液混合后无现象;
⑤将38.4 g Cu片投入装有足量D溶液的试管中,Cu片不溶解,再滴加1.6 mol·L-1 H2SO4溶液,Cu逐渐溶解,管口附近有红棕色气体出现。
(1)据此推断A、B、C、D、E的化学式为:A　　　　;B　　　　;C　　　　;D　　　　;E　　　　。 
(2)写出步骤②中发生反应的离子方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(3)写出步骤⑤中发生反应的离子方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。若要将Cu片完全溶解,至少加入稀硫酸的体积是　　　　 mL。 
17.(14分)(2021湖北襄阳模拟)常温下,pH=1的某溶液A中还含有N、K+、Na+、Fe3+、Al3+、Fe2+、C、N、Cl-、I-、S中的四种离子,且各离子的物质的量浓度均为0.1 mol·L-1,现取该溶液进行有关实验,实验结果如图所示:

(1)关于该实验结果,下列有关说法正确的有　　　　。 
a.溶液A为无色溶液
b.实验消耗Cu 14.4 g,则生成气体丙的体积为3.36 L
c.生成的甲、乙、丙气体均为无色难溶于水的气体
d.溶液A中一定没有C和I-
e.白色沉淀乙只有BaCO3,白色沉淀丙只有BaSO4
(2)写出生成白色沉淀甲的离子方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(3)溶液A中除氢离子外,一定含有的四种离子是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(4)溶液甲中阳离子(H+除外)的检验方法是 
　。 
(5)向CaCl2溶液中先通入气体乙,再通入无色气体甲,可以用来制备纳米级碳酸钙。写出制备纳米级碳酸钙的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
18.(15分)(2021陕西西安模拟)环境问题是广大群众关注的热点话题之一,化工厂排放的废水、废渣一般利用化学原理可以进行排放物达标检测与无害化处理。某皮革厂对制革工业污泥中Cr(Ⅲ)的处理工艺流程如下:

已知:①酸浸后的溶液中的金属离子主要是Cr3+,其次是Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+。
②常温下,部分阳离子以氢氧化物形式沉淀完全时和沉淀溶解时溶液的pH如下:

阳离子
Fe3+
Mg2+
Al3+
Cr3+
沉淀完全时的pH
3.7
11.1
5.4
9
沉淀溶解时的pH
—
—
>8溶解
>9溶解

(1)如需配制480 mL酸浸环节所需的硫酸,需要用量筒量取18.4 mol·L-1的浓硫酸　　　　　　　 mL(保留至小数点后一位);配制时所用玻璃仪器除量筒、烧杯和玻璃棒外,还需哪些玻璃仪器:　。 
(2)经氧化环节滤液Ⅰ中的Cr3+转化为Cr2,写出此反应的离子方程式:　。 
(3)“调pH=8”环节,既可以将溶液中某些杂质离子转化为沉淀,同时又可以将Cr2转化为某种含铬元素微粒,溶液颜色由橙色变为黄色,请结合离子反应方程式解释该颜色变化的原因: 
　。 
(4)钠离子交换树脂的反应原理为Mn++nNaRMRn+nNa+,则利用钠离子交换树脂可除去滤液Ⅱ中的金属阳离子　　　　　　　。 
(5)请写出流程中用SO2进行还原时发生反应的离子方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 


专题突破练三　离子反应
1.C　解析:Cu与稀硝酸反应生成NO,正确离子方程式为3Cu+8H++2N3Cu2++2NO↑+4H2O,A错误;Al(OH)3不溶于NH3·H2O,正确的离子方程式为Al3++3NH3·H2OAl(OH)3↓+3N,B错误;H2O2能将I-氧化为I2,结合得失电子守恒、电荷守恒(酸性条件下可添加H+)和元素守恒配平得方程式:2I-+H2O2+2H+I2+2H2O,C正确;根据题意NaHCO3完全反应,设其为1mol,则1molHC反应需消耗1molOH-,生成1molC和1molH2O,1molC结合1molCa2+生成1molCaCO3沉淀,故离子方程式为HC+OH-+Ca2+CaCO3↓+H2O,D错误。
2.C　解析:盐酸与C、HC都能反应生成二氧化碳气体,所以加入稀盐酸产生无色无味使澄清石灰水变浑浊的气体,不一定有C,故A项错误;氯化钡与S、Ag+都能生成不溶于水也不溶于酸的白色沉淀,所以加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加盐酸,沉淀不消失,不一定有S,故B项错误;加入硝酸无明显现象,排除了其他离子对检验氯离子的干扰,再滴几滴硝酸银溶液有白色沉淀生成,该沉淀一定是AgCl,所以一定有Cl-,故C项正确;验证亚铁离子的存在,首先应排除铁离子的干扰,正确顺序是先加入KSCN溶液观察现象,然后再滴加氯水,故D项错误。
3.C　解析:氯气和冷的氢氧化钠溶液反应生成氯化钠和次氯酸钠和水,A错误;向硫酸铝铵溶液中加入过量的氢氧化钠,铝离子和铵根离子都反应,B错误;向碳酸钠溶液中通入过量的二氧化硫反应生成亚硫酸氢钠和二氧化碳,C正确;草酸是弱酸,不能写成离子形式,D错误。
4.C　解析:H2S是弱酸,在离子方程式中不能拆,A错误;溶液中生成的C会继续与Ca2+反应,故正确的离子方程式应该为Al+HC+H2O+Ca2+Al(OH)3↓+CaCO3↓,B错误;饱和碳酸钠溶液中通入足量的二氧化碳,由于碳酸氢钠的溶解度小于碳酸钠,则反应生成碳酸氢钠沉淀,反应的离子方程式为2Na++C+CO2+H2O2NaHCO3↓,C正确;工业上用石灰乳制取漂白粉,Ca(OH)2不拆,离子方程式应为Cl2+Ca(OH)2Ca2++ClO-+Cl-+H2O,D错误。
5.A　解析:向Na2S2O3溶液中滴加盐酸发生氧化还原反应S2+2H+S↓+SO2↑+H2O,A正确;用惰性电极电解CuCl2溶液生成氯气和铜:Cu2++2Cl-Cu↓+Cl2↑,B错误;明矾溶液中滴加Na2CO3溶液发生相互促进的水解反应:2Al3++3C+3H2O2Al(OH)3↓+3CO2↑,C错误;向FeI2溶液中加入足量溴水,亚铁离子和碘离子均被氧化:2Fe2++4I-+3Br22Fe3++6Br-+2I2,D错误。
6.A　解析:硫酸铜溶液与硫化铅固体反应生成硫化铜固体和硫酸铅固体,反应的离子方程式为Cu2++S+PbSCuS+PbSO4,A正确;碳酸氢镁溶液与足量氢氧化钠溶液反应生成氢氧化镁沉淀、碳酸钠和水,反应的离子方程式为4OH-+Mg2++2HCMg(OH)2↓+2C+2H2O,B错误;漂白粉溶液吸收少量二氧化硫气体的反应为溶液中次氯酸钙与少量二氧化硫发生氧化还原反应生成硫酸钙沉淀和氯气,反应的离子方程式为SO2+ClO-+Ca2++H2OCaSO4↓+Cl-+2H+,C错误;双氧水与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应生成硫酸钾、硫酸锰、氧气和水,反应的离子方程式为5H2O2+6H++2Mn2Mn2++5O2↑+8H2O,D错误。
7.D　解析:向K2Cr2O7溶液中滴加少量浓硫酸,溶液橙色加深:Cr2+H2O2Cr+2H+,A项错误;已知电离平衡常数:H2CO3>HClO>HC,向NaClO溶液中通入少量CO2:ClO-+CO2+H2OHClO+HC,B项错误;硫代硫酸钠与稀硫酸反应:S2+2H+SO2↑+H2O+S↓,C项错误;氢氧化铁溶于氢碘酸(强酸):2Fe(OH)3+6H++2I-2Fe2++I2+6H2O,D项正确。
8.C　解析:FeSO4溶液与溴水反应时溴水具有氧化性,Br2可将二价铁离子氧化为三价铁离子,离子方程式为2Fe2++Br22Fe3++2Br-,A正确;等浓度等体积NH4HSO4溶液与NaOH溶液混合,反应的离子方程式为H++OH-H2O,B正确;NaOH溶液与过量H2C2O4溶液反应生成NaHC2O4:H2C2O4+OH-HC2+H2O,C错误;铅酸蓄电池充电时阳极失电子发生氧化反应:PbSO4+2H2O-2e-PbO2+4H++S,D正确。
9.A　解析:0.1mol·L-1FeSO4溶液中:Na+、K+、Cl-、Br-、Fe2+、S各离子之间相互不反应,能大量共存,选项A正确;滴入酚酞变红色的溶液呈碱性,HC不能大量存在,且Ca2+与C反应生成碳酸钙沉淀而不能大量共存,选项B错误;加入铁粉放出氢气的溶液呈酸性,ClO-不能大量存在,选项C错误;水电离的c(H+)=1×10-13mol·L-1的溶液可能为酸性溶液也可能为碱性溶液,酸性条件下C6H5O-不能大量存在,碱性条件下Mg2+不能大量存在,选项D错误。
10.D　解析:A项,Fe3+与S2-发生氧化还原反应,在溶液中不能大量共存,故A错误;B项,N、Fe3+、Br-、S之间互不反应能够大量共存,加入过量Na2S发生反应:2Fe3++3S2-2FeS↓+S↓,故B错误;C项,K+、Na+、ClO-、S之间互不反应能够大量共存,加入SO2时次氯酸根离子能够把二氧化硫氧化为硫酸根离子,正确的离子方程式为SO2+ClO-+H2OS+Cl-+2H+,故C错误;D项,K+、Na+、C、Al之间互不反应能够大量共存,少量HCl与Al反应生成沉淀,反应的离子方程式为H++Al+H2OAl(OH)3↓,故D正确。
11.CD　解析:A项,水电离的c(H+)=1×10-13mol·L-1的溶液,可能是酸溶液或碱溶液,Al、C在酸溶液中不能大量存在;B项,=1×10-12的溶液呈碱性,铵根离子不能大量存在;C项,0.1mol·L-1氨水中:Na+、K+、N、OH-各离子相互不反应,能大量共存;D项,含大量Fe3+的溶液呈酸性,各离子间都不反应,可大量共存。
12.C　解析:取少量样品溶于水,加入硝酸酸化的氯化钡溶液,产生白色沉淀,如果其中含有S,则S会被硝酸氧化为S,所以原固体中不一定含有S;在①中加入了硝酸酸化的氯化钡溶液,引进了Cl-,因此能和硝酸银反应生成氯化银沉淀的离子不一定是原溶液中含有的Cl-,也可能是加入的氯化钡溶液中的Cl-,因此无法判断Cl-是否存在;前面两次操作中都使用硝酸酸化,如果其中含有Fe2+,则Fe2+会被氧化为Fe3+,Fe3+能使KSCN溶液变为红色,所以无法确定原固体中含有的是Fe3+还是Fe2+;产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体是氨气,所以原固体中一定含有N;综上所述A、B、D项错误,C项正确。
13.AB　解析:FeS固体与稀硫酸混合,FeS与稀硫酸反应得到FeSO4和H2S,A正确;向沸水中滴加饱和FeCl3溶液并加热可得到氢氧化铁胶体,离子方程式为Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+,B正确;氢氧化钡过量时N也会与OH-发生反应,离子方程式为N+HC+Ba2++2OH-NH3·H2O+BaCO3↓+H2O,C错误;醋酸为弱酸,不能写成离子,正确的离子方程式为3Mn+4CH3COOH2Mn+MnO2↓+2H2O+4CH3COO-,D错误。
14.C　解析:pH=0的溶液为强酸性溶液,则溶液X中不存在弱酸根离子C,加入硝酸钡溶液反应生成沉淀C,则溶液中存在S,不存在和硫酸根离子反应的Ba2+,沉淀C是BaSO4;酸性条件下硝酸根离子具有强氧化性,所以溶液中Fe2+和N不能共存,加入硝酸钡产生气体,则溶液中存在Fe2+,不存在N,气体A是NO;溶液B中加入过量氢氧化钠溶液时,产生气体D,则溶液中含有N,气体D是NH3,产生沉淀F是Fe(OH)3,溶液E通入过量二氧化碳时产生沉淀G和溶液H,则溶液E中存在Al,X溶液中存在Al3+,沉淀G是Al(OH)3,溶液H中含有NaHCO3。根据以上分析,溶液X中应含有Fe2+,酸性条件下与硝酸根离子反应生成气体NO,反应的离子方程式为3Fe2++4H++N3Fe3++NO↑+2H2O,A项正确;生成沉淀G的离子方程式为Al+CO2+2H2OAl(OH)3↓+HC,B项正确;溶液X中一定没有的离子为C、Ba2+、N,C项错误;溶液X中一定含有的离子是H+、Fe2+、S、N、Al3+,D项正确。
15.答案: (1)2Cl+S+2H+2ClO2↑+S+H2O
(2)①H+　OH-、HC　②OH-、Na+　Cl-、N
③Al2O3+2OH-2Al+H2O
解析:(1)KClO3在H2SO4存在下与Na2SO3反应,S被氧化成S。(2)若溶液与Al2O3反应后有Al3+生成,说明该溶液显酸性,一定含有H+,OH-、HC一定不会大量存在。若溶液与Al2O3反应后有Al生成说明该溶液显碱性,H+、Mg2+、Ag+、HC与OH-不能大量共存,必定要含有一种阳离子:Na+,故溶液中一定含有OH-、Na+,可能含有大量的Cl-、N。
16.答案: (1)CuSO4　FeCl3　Ba(OH)2　Al(NO3)3　Na2CO3
(2)2Fe3++3C+3H2O2Fe(OH)3↓+3CO2↑
(3)3Cu+8H++2N3Cu2++2NO↑+4H2O　500
解析:①蓝色沉淀是氢氧化铜,白色固体应是硫酸钡,据此判断A和C分别是硫酸铜和氢氧化钡中的一种;②在剩余阳离子中只有Na+可以与C结合,红褐色沉淀是氢氧化铁,气体是二氧化碳,B、E中一种是碳酸钠,另一种物质是铁盐;③根据现象可说明C是氢氧化钡,D是铝盐,则结合①可知A是硫酸铜;④根据现象可说明E是碳酸钠,B是铁盐;⑤根据现象可说明D是硝酸铝,相应地B是氯化铁。
(1)综合以上分析可知A、B、C、D、E的化学式分别为CuSO4、FeCl3、Ba(OH)2、Al(NO3)3、Na2CO3。
(2)步骤②中Fe3+与C相互促进水解,发生反应的离子方程式为2Fe3++3C+3H2O2Fe(OH)3↓+3CO2↑。
(3)步骤⑤中N在酸性条件下与铜发生反应,反应的离子方程式为3Cu+8H++2N3Cu2++2NO↑+4H2O。38.4gCu的物质的量为0.6mol,消耗1.6molH+,需要0.8molH2SO4,因此若要将Cu片完全溶解,至少加入稀硫酸的体积是=0.5L=500mL。
17.答案: (1)ad　(2)2Al3++3C+3H2O2Al(OH)3↓+3CO2↑　(3)N、Al3+、S、Cl-
(4)取少量溶液甲放入试管中,加入浓NaOH溶液,加热,在试管口放置湿润的红色石蕊试纸,若试纸变蓝,则证明溶液中有N
(5)CaCl2+CO2+2NH3+H2OCaCO3↓+2NH4Cl
解析:由溶液pH=1可知溶液呈酸性,氢离子浓度为0.1mol·L-1,溶液中一定不存在C;溶液A中加入过量(NH4)2CO3,产生的气体是二氧化碳,产生白色沉淀,可以排除Fe2+、Fe3+,原溶液中一定有Al3+;溶液乙中加铜和浓硫酸能产生遇空气能变成红棕色的气体丙,则丙为NO,说明原溶液中有N,强酸性溶液中有N,则一定没有Fe2+、I-;最后根据电荷守恒得原溶液中含有H+、N、Al3+、S、Cl-五种离子。
(1)原溶液中含有H+、N、Al3+、S、Cl-五种离子,则溶液A为无色溶液,故a正确;气体所处的温度和压强未知,无法计算生成的NO的体积,故b错误;生成的气体甲是二氧化碳、气体乙是氨气、气体丙是NO,均为无色气体,但是氨气易溶于水,故c错误;溶液中含有H+、N、Al3+、S、Cl-五种离子,一定不存在I-、C,故d正确;碳酸铵过量,和过量的氢氧化钡反应得到碳酸钡,溶液中存在硫酸根,可以和氢氧化钡反应得到硫酸钡沉淀,所以白色沉淀乙为BaCO3和BaSO4的混合物,故e错误。
(2)溶液A中加入过量(NH4)2CO3产生白色沉淀,白色沉淀只能为氢氧化铝,反应的离子方程式为2Al3++3C+3H2O2Al(OH)3↓+3CO2↑。
(3)原溶液中含有H+、N、Al3+、S、Cl-五种离子。
(4)溶液甲中阳离子除H+外还有N,N的检验方法是:取少量溶液甲放入试管中,加入浓NaOH溶液,加热,在试管口放置湿润的红色石蕊试纸,若试纸变蓝,则证明溶液中有N。
(5)向CaCl2溶液中先通入氨气,氨气极易溶于水,再通入无色气体二氧化碳,可以用来制备纳米级碳酸钙,反应的化学方程式为CaCl2+CO2+2NH3+H2OCaCO3↓+2NH4Cl。
18.答案: (1)54.3　500 mL容量瓶、胶头滴管
(2)2Cr3++3H2O2+H2OCr2+8H+
(3)Cr2+2OH-2Cr+H2O,加入碱时OH-浓度增大,平衡正向移动
(4)Mg2+、Ca2+　(5)2Cr+3SO2+12H2O2Cr(OH)(H2O)5SO4↓+S+2OH-
解析:含铬污泥预处理后加入硫酸酸浸,酸浸后的滤液Ⅰ中的金属离子主要是Cr3+,其次是Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+,加入H2O2,Cr3+被H2O2氧化为Cr2,再加入NaOH溶液,调整pH=8,则此时Cr2转化为Cr,且Fe3+、Al3+沉淀完全,此时滤液Ⅱ中含有金属阳离子Ca2+和Mg2+,还有Cr,利用钠离子交换树脂可除去滤液Ⅱ中的金属阳离子有Ca2+和Mg2+,再通入SO2,使Cr转化为Cr(OH)(H2O)5SO4。
(1)根据c1V1=c2V2列等式,18.4×V1×10-3=2×500×10-3,解得V1≈54.3,即需要量取54.3mL18.4mol·L-1的浓硫酸;配制时所用玻璃仪器除量筒、烧杯和玻璃棒外,还需500mL容量瓶和胶头滴管。
(2)经氧化环节滤液Ⅰ中的Cr3+被H2O2氧化为Cr2,此反应的离子方程式为2Cr3++3H2O2+H2OCr2+8H+。
(3)Cr2为橙色,Cr为黄色,反应的离子方程式为Cr2+2OH-2Cr+H2O,调pH=8后平衡正向移动,溶液中Cr2浓度减小,Cr浓度增大,颜色由橙色变为黄色。
(4)滤液Ⅱ中金属阳离子有Ca2+和Mg2+,则利用钠离子交换树脂可除去滤液Ⅱ中的金属阳离子Ca2+和Mg2+。
(5)流程中用SO2进行还原时发生的反应是还原Cr生成Cr(OH)(H2O)5SO4,反应的离子方程式为2Cr+3SO2+12H2O2Cr(OH)(H2O)5SO4↓+S+2OH-。