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高中化学第2章 元素与物质世界第2节 电解质的电离 离子反应第3课时学案
展开第3课时 离子反应的应用
核心素养发展重点
学业要求
基于离子反应和依据宏观现象判断溶液中离子的共存。
1.基于复分解反应发生的条件判断溶液中的离子共存问题。
2.知道溶液中Cl-、SO的检验方法。
1.离子共存的判断
离子在同一溶液中能大量共存,就是指离子之间不发生任何化学反应;若离子间能发生化学反应,则不能大量共存。
2.Cl-、SO的检验
离子
所用试剂
反应现象
离子方程式
Cl-
AgNO3溶液、稀硝酸
加入AgNO3溶液,产生白色沉淀,该沉淀在稀硝酸中不溶解
Ag++Cl-===AgCl↓
SO
BaCl2溶液、稀盐酸
先加稀盐酸,无明显变化,再加入BaCl2溶液生成白色沉淀
SO+Ba2+===BaSO4↓
1.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)加入CaCl2溶液,有白色沉淀生成,溶液中一定存在CO。( )
(2)加入稀盐酸酸化的BaCl2溶液,出现白色沉淀,则溶液中可能有SO或Ag+。( )
(3)某溶液中先加BaCl2溶液产生白色沉淀,再加稀HNO3,沉淀不溶解,说明该溶液中一定存在SO。( )
(4)向某溶液中加入足量盐酸产生无色无味气体,说明该溶液中含CO。( )
(5)向含MgCl2杂质的KCl溶液中加入适量的NaOH溶液以除去杂质MgCl2。( )
答案 (1)× (2)√ (3)× (4)× (5)×
解析 (1)CaSO3、AgCl等也是白色沉淀。
(3)AgCl也不溶于稀HNO3。
(4)HCO也与盐酸反应生成无色无味的气体。
(5)该溶液又引入了NaCl杂质。
2.下列各组离子一定能大量共存的是( )
A.Ba2+、Cl-、K+、SO、CO
B.H+、Mg2+、Na+、CO、SO
C.OH-、Cu2+、NO、SO、Na+
D.Na+、H+、K+、SO、NO
答案 D
解析 SO和CO均能与Ba2+反应产生沉淀,A不正确;CO与H+、Mg2+均能反应,B不正确;Cu2+会与OH-反应产生Cu(OH)2沉淀,C不正确。
3.离子检验的常用方法有三种,如表所示:
检验方法
沉淀法
显色法
气体法
判断的
依据
反应中有沉淀产生或溶解
反应中有颜色变化
反应中有气体产生
下列离子检验的方法不合理的是( )
A.CO——气体法 B.SO——沉淀法
C.H+——显色法 D.Cl-——气体法
答案 D
解析 CO与H+反应,检验生成的CO2,A正确;SO与Ba2+反应,检验生成的沉淀,B正确;H+的检验可用酸碱指示剂,C正确;Cl-与Ag+反应,检验生成的沉淀,D错误。
4.某混合溶液中所含离子的浓度如表所示,则M可能为( )
离子
NO
SO
H+
M
浓度/(mol·L-1)
2
1
2
1
A.Cl- B.Ba2+
C.Na+ D.Mg2+
答案 D
解析 设M所带电荷数为x,根据溶液呈电中性可得2×1+1×2=2×1+x×1,得x=2,因此M应该带2个单位的正电荷。由于SO与Ba2+能够反应生成沉淀,即不能大量共存,所以M可能为Mg2+。
探究一 Cl-、SO的检验 食盐的精制
向某无色溶液中加入BaCl2溶液,生成不溶于稀硝酸的白色沉淀,则溶液中溶有的可能是什么离子?
提示:溶液中可能溶有Ag+,也可能溶有SO,但二者不能大量共存;因为加入的BaCl2溶液中含有Ba2+和Cl-,因此当溶液中溶有Ag+时,会生成不溶于稀HNO3的AgCl白色沉淀;当溶液中溶有SO时,会生成不溶于稀HNO3的BaSO4白色沉淀。
1.CO与Ag+也能生成白色沉淀,干扰Cl-的检验,加稀硝酸可排除CO的干扰。
2.与BaCl2溶液产生白色沉淀而干扰SO检验的离子有Ag+、CO、SO等,所以先加稀盐酸排除干扰离子,若有Ag+,则生成沉淀,若含CO、SO,则生成气体。
3.粗盐提纯的流程
注意试剂的加入顺序:
为将杂质离子完全除去,要加入过量的试剂。后续试剂要能够将前面所加过量的试剂除去,由此可知Na2CO3溶液要在BaCl2溶液之后加入,盐酸要在过滤操作后加入。
常见离子的检验
离子
所用试剂
操作及现象
H+
酸碱指示剂
取少许待测液于试管中,滴入紫色石蕊溶液,溶液变红色
OH-
酸碱指示剂
取少许待测液于试管中,滴入紫色石蕊溶液,溶液变蓝色(或滴入酚酞溶液变红色)
CO
CaCl2溶液、盐酸、澄清石灰水
取少许待测液于试管中,先加入CaCl2溶液,产生白色沉淀,再滴入盐酸,沉淀溶解,将产生的无色无味气体通入澄清石灰水中,产生白色沉淀
1.为了除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO及少量泥沙,得到纯净的NaCl,可将粗盐溶于水,下列操作顺序正确的是( )
①过滤 ②加入过量的NaOH溶液 ③加入适量的盐酸 ④加入过量的Na2CO3溶液 ⑤加入过量的BaCl2溶液 ⑥加热蒸发
A.④①⑤②①③⑥ B.⑤①④②③⑥
C.②⑤④①③⑥ D.①②⑤④①③⑥
答案 D
解析 开始时要先过滤,除去不溶性的泥沙。除Ca2+可用Na2CO3,除Mg2+可用NaOH,除SO可用BaCl2;为将杂质离子全部除去,加入的试剂必须是过量的,过量的试剂必须在后面操作中除去。因此,Na2CO3溶液必须在BaCl2溶液之后加入,否则过量的Ba2+无法除去,且盐酸需在过滤操作之后加入,除去过量的CO和OH-,最后加热蒸发除去HCl,结晶得到纯净的NaCl。
2.下列对于某些离子的检验及结论一定正确的是( )
A.向某溶液中加入稀盐酸产生无色气体,将气体通入澄清石灰水中溶液变浑浊,则原溶液中一定有CO
B.向某溶液中加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加稀硝酸,沉淀不消失,则原溶液中一定有Ag+
C.向某溶液中先加入盐酸酸化,没有明显现象,再加入BaCl2溶液,有白色沉淀产生,则原溶液中一定有SO
D.向某溶液中加入碳酸钠溶液产生白色沉淀,再加盐酸,白色沉淀消失,则原溶液中一定有Ba2+
答案 C
解析 A项,含有HCO、SO、HSO时也会产生相同的现象,错误;B项,白色沉淀也可以是硫酸钡,则原溶液中可能有SO,错误;C项,向某溶液中先加入盐酸酸化,没有明显现象,再加入BaCl2溶液,有白色沉淀产生,则原溶液中一定有SO,正确;D项,若含有Ca2+,也会产生相同的现象,错误。
探究二 离子共存问题
某同学实验测得一溶液中含有大量的Na+、Mg2+、Cl-、OH-,你认为他测得的结果准确吗?为什么?
提示:不准确。因为Mg2+与OH-反应生成Mg(OH)2白色沉淀,即Mg2+与OH-在溶液中不能大量存在,因此,该同学测得的结果不准确。
应用离子反应判断离子共存问题是中学化学的一个重要考点,具体情况有多种,如:
(1)生成难溶或微溶物质的离子不能大量共存。
①生成难溶性盐:Ca2+与CO,Ba2+与SO、CO,Ag+与Cl-、Br-、I-、CO均可生成沉淀,故不能大量共存。
②生成难溶性碱:如OH-与Fe3+、Fe2+、Mg2+、Cu2+、Al3+等。
③生成微溶物质:如Ag+与SO,Ca2+与SO、OH-,Mg2+与CO等。
(2)生成气体的离子不能大量共存:如H+与CO、HCO、SO、HSO、S2-、HS-等。
(3)生成难电离物质的离子不能大量共存:如H+与OH-、CH3COO-,OH-与NH等。
离子共存中的隐含条件
(1)“无色透明溶液”
①“无色”是指溶液中不含有呈蓝色的Cu2+、呈绿色的Fe2+、呈黄色的Fe3+、呈紫色的MnO等有色离子。
②“透明溶液”意味着无难溶物和微溶物,但并不意味着溶液无色。
(2)“强酸性溶液”“使石蕊变红的溶液”“常温下pH<7的溶液”,一定含有大量的H+。
(3)“强碱性溶液”“使酚酞变红的溶液”“常温下pH>7的溶液”,一定含有大量的OH-。
3.下表是某矿物质饮用水的部分标签,则该饮用水中还可能大量存在的是( )
主要成分
钾离子(K+):20~27.3 mg·L-1
氯离子(Cl-):30~34.2 mg·L-1
镁离子(Mg2+):20.2~24.9 mg·L-1
硫酸根离子(SO):24~27.5 mg·L-1
A.OH- B.Ag+
C.Na+ D.Ca2+
答案 C
解析 OH-与Mg2+不能大量共存;Ag+与SO、Cl-不能大量共存;Ca2+与SO不能大量共存,C正确。
4.在下列溶液中,各组离子一定能够大量共存的是( )
A.无色溶液中:Na+、Cl-、SO、Fe3+
B.使紫色石蕊溶液变红的溶液中:Na+、Mg2+、CO、Cl-
C.含SO的溶液中:K+、Ba2+、Cl-、Br-
D.酸性溶液中:Na+、SO、Cl-、NH
答案 D
解析 A中Fe3+为黄色。B是酸性溶液,CO不能大量存在。C中SO与Ba2+不共存。D项酸性溶液中,各离子间相互不反应,可以共存。
离子反应的应用
1.在强酸性溶液中能大量共存的一组离子是( )
A.Na+、K+、SO、Cl- B.Al3+、SO、Na+、Cl-
C.Na+、Ag+、Cl-、SO D.Na+、Ca2+、HCO、Cl-
答案 B
解析 强酸性溶液中存在大量H+。A项,SO与H+不能大量共存;C项,Ag+与Cl-不能大量共存;D项,HCO与H+不能大量共存。
2.(双选)在溶液中能大量共存,加入OH-后有沉淀析出的一组离子是( )
A.Ca2+、HCO、NO、Cl-
B.K+、H+、Cl-、SO
C.Cu2+、NO、SO、Cl-
D.Ca2+、NH、CO、Cl-
答案 AC
解析 A项,四种离子可以共存,加入OH-后,发生反应:HCO+OH-===H2O+CO,CO+Ca2+===CaCO3↓;B项,四种离子可以共存,加入OH-不会产生沉淀;D项,Ca2+与CO不能大量共存;C项,四种离子可以共存,加入OH-后发生反应:Cu2++2OH-===Cu(OH)2↓。
3.下列选项中各组微粒能大量共存,当加入相应试剂后会发生化学反应,且发生反应的离子方程式书写正确的是( )
选项
微粒组(水溶液)
所加药品
离子方程式
A
H+、Na+、SO
Fe粉
Fe+H+===Fe3++H2↑
B
Na+、Cl-、NO
金属钠
2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑
C
NH、H+、CH3COO-
氧化铁
6H++Fe2O3===
2Fe3++3H2O
D
Ca2+、SO、Cl-
AgNO3
Cl-+Ag+===AgCl↓
答案 B
解析 Fe与H+反应生成的是Fe2+,所以离子方程式应为Fe+2H+===Fe2++H2↑,A错误;金属钠与Na+、Cl-、NO均不反应,只与溶液中的水反应,B正确;H+和CH3COO-反应生成醋酸,属于弱电解质,所以二者不能大量共存,C错误;Ca2+和SO反应生成微溶的硫酸钙,所以二者不能大量共存,D错误。
4.要证明CuSO4溶液显蓝色不是由SO造成的,下列实验无意义的是( )
A.观察K2SO4溶液的颜色
B.加水稀释CuSO4溶液,溶液颜色变浅
C.向CuSO4溶液中滴加过量NaOH溶液,振荡后静置,溶液变成无色
D.向CuSO4溶液中滴加过量Ba(NO3)2溶液,振荡后静置,溶液未变成无色
答案 B
解析 A项,K2SO4溶液中不含Cu2+,但含SO,故观察K2SO4溶液的颜色,可以达到实验目的;B项,稀释后Cu2+和SO的浓度变化相同,故无法判断CuSO4溶液显蓝色是由哪种离子造成的;C项,发生反应CuSO4+2NaOH===Cu(OH)2↓+Na2SO4,反应后溶液中没有Cu2+,但有SO,可以达到实验目的;D项,发生反应CuSO4+Ba(NO3)2===BaSO4↓+Cu(NO3)2,反应后溶液中有Cu2+,但没有SO,可以达到实验目的。
5.某溶液中大量存在以下浓度的五种离子:0.4 mol·L-1 Cl-、0.8 mol·L-1 SO、0.2 mol·L-1 Al3+、0.6 mol·L-1 H+、M,则M及其物质的量浓度可能为( )
A.Na+ 0.6 mol·L-1 B.Mg2+ 0.4 mol·L-1
C.Ba2+ 0.4 mol·L-1 D.CO 0.2 mol·L-1
答案 B
解析 由溶液呈电中性可排除A、D;又因为SO与Ba2+不能大量共存,排除C。
6.用一种试剂除去下列物质中的杂质(括号内物质为杂质,所用试剂均足量),写出所加的试剂及有关反应的离子方程式。
(1)FeSO4溶液(CuSO4):试剂为________,离子方程式为_____________________________。
(2)Cu(Mg):试剂为___________,离子方程式为___________________________________________。
(3)CO(CO2):试剂为_________________,离子方程式为_____________________________________________。
答案 (1)铁粉 Fe+Cu2+===Cu+Fe2+
(2)稀盐酸 Mg+2H+===Mg2++H2↑
(3)氢氧化钠溶液 CO2+2OH-===CO+H2O
解析 (1)Fe比Cu活泼,因此可向溶液中加入铁粉置换出铜,发生反应的离子方程式为Fe+Cu2+===Cu+Fe2+。
(2)Mg是活泼金属,能与稀盐酸反应,而Cu是不活泼金属,不与稀盐酸反应,故试剂可选用稀盐酸,发生反应的离子方程式为Mg+2H+===Mg2++H2↑。
(3)CO2能与氢氧化钠溶液反应而CO不能,故试剂可选用氢氧化钠溶液,发生反应的离子方程式为CO2+2OH-===CO+H2O。
课时作业
一、选择题(本题共8小题,每小题只有1个选项符合题意)
1.某溶液中存在大量的H+、Cl-、SO,该溶液中还可能大量存在的离子是( )
A.HCO B.Ba2+
C.Al3+ D.Ag+
答案 C
解析 HCO和H+反应生成CO2气体,不能大量存在,A错误;Ba2+和SO反应生成BaSO4沉淀,不能大量存在,B错误;Ag+和Cl-反应生成AgCl沉淀,不能大量存在,D错误。
2.向某无色溶液中加入BaCl2溶液,生成不溶于稀硝酸的白色沉淀,则溶液中溶有的离子( )
A.一定有SO
B.一定没有SO
C.一定有Ag+
D.可能是SO,也可能是Ag+,但二者不能同时存在
答案 D
解析 若溶液中含有Ag+,加入BaCl2溶液时:Ag++Cl-===AgCl↓;若溶液中含有SO,加入BaCl2溶液时,Ba2++SO===BaSO4↓;二者均不溶于稀硝酸。由于Ag2SO4为微溶物,故Ag+、SO不能同时存在于溶液中。
3.对四组无色透明溶液进行离子检验,四位同学各鉴定一组,他们的实验报告中结论如下,其中可能正确的是( )
A.MnO、K+、SO、Na+
B.Mg2+、NO、OH-、Cl-
C.K+、H+、Cl-、CO
D.Na+、OH-、Cl-、NO
答案 D
解析 题目中要求无色透明溶液,A项,MnO呈紫色,错误;B项,Mg2+和OH-会发生反应生成Mg(OH)2白色沉淀,不能大量共存,错误;C项,H+和CO会发生反应生成CO2气体,不能大量共存,错误。
4.下列离子检验的方法正确的是( )
A.向某溶液中加入硝酸银溶液,生成白色沉淀,说明原溶液中有Cl-
B.向某溶液中加入氯化钡溶液,生成白色沉淀,说明原溶液中有SO
C.向某溶液中加入氢氧化钠溶液,生成蓝色沉淀,说明原溶液中有Cu2+
D.向某溶液中加入氯化钡溶液,生成白色沉淀,再加盐酸沉淀不溶解,说明原溶液中有SO
答案 C
解析 A中白色沉淀可能为Ag2SO4、Ag2CO3等;B中白色沉淀可能为AgCl;C中产生的蓝色沉淀只能是Cu(OH)2,故原溶液中含有Cu2+;D中白色沉淀也可能为AgCl。
5.下列两种物质的溶液混合后,能发生离子反应,且溶液的总质量不会发生改变的是( )
A.石灰水和稀盐酸混合
B.小苏打溶液和柠檬水混合制汽水
C.人工盐(含有硫酸钠、碳酸氢钠、氯化钠、硫酸钾)溶液与BaCl2溶液混合
D.氯化钠溶液和蔗糖水的混合溶液可治疗腹泻
答案 A
解析 A项,发生了离子反应OH-+H+===H2O,生成水,溶液总质量不变,符合题意;B项,HCO与酸反应产生CO2气体,发生了离子反应,CO2逸出,使溶液总质量变小,不符合题意;C项,SO与Ba2+反应生成BaSO4沉淀,发生了离子反应,溶液总质量变小,不符合题意;D项,NaCl与蔗糖不发生反应,不符合题意。
6.在无色透明的溶液中可以大量共存的离子组是( )
A.H+、K+、CO、NO
B.OH-、Cl-、Na+、NH
C.Mg2+、K+、Cl-、NO
D.Cu2+、NO、OH-、Cl-
答案 C
解析 H+与CO反应生成二氧化碳和水而不能大量共存,A错误;OH-和NH结合生成弱电解质,不能大量共存,B错误;Cu2+有颜色,且Cu2+与OH-反应生成沉淀,不能大量共存,D错误。
7.下列能在无色透明的强碱性溶液中大量共存的离子组是( )
A.Na+、Mg2+、NO、Cl-
B.K+、Na+、CO、NO
C.K+、Ba2+、HCO、Cl-
D.Na+、K+、MnO、SO
答案 B
解析 溶液无色透明,且溶液为强碱性,说明溶液中存在大量的OH-。A项,Mg2+与OH-不能大量共存,错误;C项,HCO与OH-不能大量共存,错误;D项,MnO使溶液呈紫色,错误。
8.某溶液遇石蕊试液显红色,下列各组离子中能在该溶液中大量共存的是( )
A.Na+、NO、Ca2+、Cl-
B.K+、SO、HCO、Na+
C.Fe2+、SO、OH-、Ba2+
D.MnO、SO、NO、CO
答案 A
解析 能使石蕊试液显红色的溶液是酸性溶液,溶液中存在大量H+。B项,HCO与H+不能大量共存;C项,Fe2+与OH-不能大量共存,H+与OH-不能大量共存,Ba2+与SO不能大量共存;D项,CO与H+不能大量共存。
二、选择题(本题共4小题,每小题有1个或2个选项符合题意)
9.下列选项中一定能大量共存的离子组是( )
A.无色透明的水溶液中:K+、Mg2+、SO、MnO
B.滴入酚酞显红色的水溶液中:NH、Fe2+、SO、Cl-
C.c(HCO)=0.1 mol/L的溶液中:Na+、K+、CO、Br-
D.能使红色石蕊试纸变蓝的溶液中:H+、Mg2+、Cl-、NO
答案 C
解析 MnO有颜色,不符合题目中无色的要求,A错误;滴入酚酞显红色的水溶液显碱性,Fe2+与OH-反应生成沉淀,NH与OH-反应生成弱电解质一水合氨,均不能大量共存,B错误;c(HCO)=0.1 mol/L的溶液中,题述离子之间不发生任何反应,能大量共存,C正确;能使红色石蕊试纸变蓝的溶液呈碱性,H+与OH-反应生成水,Mg2+与OH-反应生成氢氧化镁沉淀,均不能大量存在,D错误。
10.下表中对离子方程式的评价合理的是( )
选项
化学反应及其离子方程式
评价
A
H2SO4溶液与Ba(OH)2溶液反应:H++SO+Ba2++OH-===BaSO4↓+H2O
正确
B
向碳酸镁浊液中加入足量稀盐酸:CO+2H+===CO2↑+H2O
错误,碳酸镁不应写成离子形式
C
向沸水中滴加饱和氯化铁溶液至液体变为红褐色:Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+
正确
D
向NaOH溶液中通入少量CO2:OH-+CO2===HCO
正确
答案 BC
解析 H2SO4溶液与Ba(OH)2溶液反应的离子方程式是2H++SO+Ba2++2OH-===BaSO4↓+2H2O,A错误;向碳酸镁浊液中加入足量稀盐酸,正确的离子方程式是MgCO3+2H+===Mg2++CO2↑+H2O,B正确;向沸水中滴加饱和氯化铁溶液至液体变为红褐色,生成氢氧化铁胶体,反应的离子方程式是Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+,C正确;向NaOH溶液中通入少量CO2,反应生成碳酸钠和水,反应的离子方程式是2OH-+CO2===CO+H2O,D错误。
11.下列各溶液中能大量共存的离子组是( )
A.碳酸氢钠溶液中:K+、NO、Cl-、OH-
B.使酚酞试液呈红色的溶液中:Mg2+、Cu2+、SO、K+
C.澄清透明的溶液中:Cu2+、Mg2+、SO、Cl-
D.使石蕊试液变红的溶液中:Na+、Cl-、K+、ClO-
答案 C
解析 OH-与碳酸氢钠反应,在溶液中不能大量共存,A错误;使酚酞试液呈红色的溶液中存在大量的氢氧根离子,Mg2+、Cu2+与氢氧根离子反应,在溶液中不能大量共存,B错误;Cu2+、Mg2+、SO、Cl-之间不发生反应,在溶液中能够大量共存,C正确;使石蕊试液变红的溶液为酸性溶液,溶液中存在大量氢离子,ClO-与氢离子结合生成弱酸次氯酸,在溶液中不能大量存在,D错误。
12.在两份相同的Ba(OH)2溶液中,分别滴入物质的量浓度相等的H2SO4、NaHSO4溶液,其导电能力随滴入溶液的体积变化的曲线如图所示。下列分析正确的是( )
A.②代表滴加H2SO4溶液的变化曲线
B.b点,溶液中大量存在的离子是Na+、OH-
C.a、d两点对应的溶液均显中性
D.c点,两溶液中含有相同量的OH-
答案 BC
解析 Ba(OH)2溶液和H2SO4、NaHSO4溶液反应的化学方程式分别为H2SO4+Ba(OH)2===BaSO4↓+2H2O;NaHSO4+Ba(OH)2===BaSO4↓+NaOH+H2O、2NaHSO4+Ba(OH)2===BaSO4↓+Na2SO4+2H2O,溶液导电能力与离子浓度成正比,根据图像可知,曲线①在a点溶液导电能力接近于0,说明该点溶液离子浓度最小,应该为Ba(OH)2和H2SO4恰好完全反应,则①代表滴加H2SO4溶液的变化曲线,曲线②为Ba(OH)2溶液和NaHSO4溶液的反应,故A错误;a点时Ba(OH)2和H2SO4恰好完全反应,H2SO4、NaHSO4溶液的物质的量浓度相等,则b点溶液溶质为NaOH,大量存在的离子是Na+、OH-,故B正确;①中a点硫酸和氢氧化钡恰好完全反应,②中d点溶质为Na2SO4,溶液都呈中性,故C正确;①、②中c点处,滴入的溶液体积相同,则SO浓度相等,而Ba2+已经沉淀完全,则①中c点溶质为硫酸,②中c点溶质为NaOH、Na2SO4,所以两溶液中氢氧根离子的量不同,故D错误。
三、非选择题(本题共3小题)
13.某河道两旁有甲、乙两厂,它们排放的工业废水中含有K+、Ag+、Fe3+、Cl-、OH-、NO六种离子。
(1)甲厂的废水明显呈碱性,故甲厂废水中所含的三种离子是________、________、________。
(2)乙厂的废水中含有另外三种离子,如果向其中加入一定量的________(填“活性炭”“硫酸亚铁”或“铁粉”),可以回收其中的金属________(填元素符号)。
(3)若将甲厂和乙厂的废水按适当的比例混合,可以使废水中的____________________转为沉淀,过滤后的废水主要含有________(填化学式),可用来浇灌农田。
答案 (1)OH- Cl- K+ (2)铁粉 Ag
(3)Ag+、Fe3+、Cl-、OH- KNO3
解析 甲厂的废水呈碱性,一定含有大量OH-,与OH-可以共存的离子有K+、Cl-、NO,由于Ag+与Cl-不能大量共存,所以甲厂废水中含有OH-、K+和Cl-,则乙厂废水中含有Ag+、Fe3+、NO,在乙厂的废水中加入一定量的铁粉可得到Ag。
14.向Ba(OH)2溶液中逐滴加入稀硫酸,请完成下列问题:
(1)下列三种情况下,离子方程式与题干中相同的是________(填序号)。
A.向NaHSO4溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至溶液显中性
B.向NaHSO4溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至SO恰好完全沉淀
C.向NaHSO4溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至过量
(2)若缓缓加入稀硫酸直至过量,整个过程中混合溶液的导电能力(用电流I表示)可近似地用图中的________(填序号)曲线表示。
(3)若有一表面光滑的塑料小球悬浮于Ba(OH)2溶液中央,如图所示。向该烧杯中缓缓注入与Ba(OH)2溶液等密度的稀硫酸至恰好完全反应。在此实验过程中,小球将________。
答案 (1)A (2)C (3)下沉
解析 (1)向NaHSO4溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至溶液显中性,反应的离子方程式为2H++SO+Ba2++2OH-===BaSO4↓+2H2O;向NaHSO4溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至SO恰好完全沉淀,反应的离子方程式为Ba2++OH-+SO+H+===BaSO4↓+H2O;向NaHSO4溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至过量,反应的离子方程式为H++SO+Ba2++OH-===BaSO4↓+H2O。
(2)向Ba(OH)2溶液中缓缓加入稀硫酸,导电能力减弱,当Ba(OH)2与H2SO4恰好完全反应时,溶液几乎不导电,再加过量稀硫酸,溶液导电能力又增强,故曲线C正确。
(3)Ba(OH)2与H2SO4反应过程中,随着反应的进行,溶液密度变小,塑料小球下沉。
15.通过海水晾晒可得粗盐,粗盐中除含有NaCl外,还含有MgCl2、CaCl2、Na2SO4以及泥沙等杂质。制备精盐的各步操作流程如下:
(1)在第⑦步蒸发过程中要用玻璃棒搅拌,目的是________________________________________________。
(2)第②、④步操作的目的分别是除去粗盐中的Na2SO4和CaCl2,需要加入的试剂依次是____________________________(填化学式)。
(3)第⑥步操作中发生反应的离子方程式为________________________________________________。
(4)在第③步操作中,选择的除杂试剂不能是KOH溶液,理由是________________________。
答案 (1)防止液体局部受热温度过高,造成液滴飞溅
(2)BaCl2溶液、Na2CO3溶液
(3)H++OH-===H2O;CO+2H+===H2O+CO2↑
(4)会引入新杂质K+
解析 (1)在第⑦步蒸发过程中要用玻璃棒搅拌,目的是防止液体局部受热温度过高,造成液滴飞溅。
(2)第②步操作的目的是除去粗盐中的硫酸钠,则需要加入过量BaCl2溶液,第④步操作是为了除去CaCl2及过量的BaCl2,则需要加入过量Na2CO3溶液。
(3)第⑥步操作的目的是除去滤液中过量的碳酸钠和氢氧化钠,所以发生反应的化学方程式为NaOH+HCl===NaCl+H2O,Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑,其离子方程式依次为H++OH-===H2O,CO+2H+===H2O+CO2↑。
(4)不能用KOH溶液代替NaOH溶液,理由是氢氧化钾和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钾,会引入新杂质K+。
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