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2022 高考化学二轮专题练习 专题突破练三 离子反应
展开这是一份2022 高考化学二轮专题练习 专题突破练三 离子反应，共12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16小题,共44分。第1~10小题,每小题2分;第11~16小题,每小题4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.下列离子方程式书写正确的是( )
A.将Na投入CH3COOH中:2Na+2H+2Na++H2↑
B.将过量氨水加入到AlCl3溶液中:Al3++4OH-AlO2-+2H2O
C.向氯化银悬浊液中加入溴化钾溶液:Ag++Br-AgBr↓
D.碳酸氢钙溶液中加入等物质的量的氢氧化钠溶液:Ca2++HCO3-+OH-CaCO3↓+H2O
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CO32-
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SO42-
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.常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
A.无色透明的溶液中:Fe3+、Mg2+、SCN-、Cl-
B.c(H+)c(OH-)=1×10-12的溶液中:K+、Na+、CO32-、NO3-
C.c(Fe2+)=1 mol·L-1的溶液中:K+、NH4+、MnO4-、SO42-
D.能使甲基橙变红的溶液中:Na+、NH4+、SO42-、HCO3-
4.(2021山东聊城模拟)某溶液含有Fe3+、Al3+、Ba2+、Ag+、K+五种阳离子,现用过量的H2SO4、NaOH、NH3·H2O、NaCl四种物质的溶液,按如图所示步骤分离五种离子。下列判断正确的是( )
A.沉淀乙是氢氧化铝和氢氧化银的混合物
B.溶液3中含有Al3+
C.步骤①加入的是NaCl溶液,步骤④加入的是H2SO4溶液
D.溶液4中含有三种阳离子,分别是H+、Na+、K+
5.(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+、HCO3-、CO32-
C.加入铁粉放出氢气的溶液:NH4+、Fe3+、ClO-、SO42-
D.水电离的c(H+)=1×10-13 mol·L-1的溶液:K+、Mg2+、I-、C6H5O-
6.(2020江苏南京模拟)下表中对离子方程式的评价不合理的是( )
选项
化学反应及其离子方程式
评价
A
向碳酸钙上滴加稀盐酸:2H++CO32-CO2↑+H2O
错误,碳酸钙难溶于水,不应该写成CO32-
B
向硫酸铵溶液中加入氢氧化钡溶液:Ba2++SO42-BaSO4↓
正确
C
铁粉与稀硫酸反应:2Fe+6H+2Fe3++3H2↑
错误,H+的氧化性较弱,只能将铁单质氧化为Fe2+
D
氯气与水反应:Cl2+2H2O2H++Cl-+ClO-
错误,反应生成的次氯酸是弱电解质,应写成HClO
7.(2020浙江卷,13)能正确表示下列反应的离子方程式是( )
A.(NH4)2Fe(SO4)2溶液与少量Ba(OH)2溶液反应:SO42-+Ba2+BaSO4↓
B.电解MgCl2水溶液:2Cl-+2H2O2OH-+Cl2↑+H2↑
C.乙酸乙酯与NaOH溶液共热:CH3COOCH2CH3+OH-CH3COO-+CH3CH2OH
D.向CuSO4溶液中滴加稀氨水:Cu2++2OH-Cu(OH)2↓
8.(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
NH4+、Na+、Fe3+、S2-
少量
铜粉
2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+
B
NH4+、Fe3+、Br-、SO42-
过量
Na2S
2Fe3++S2-2Fe2++S↓
C
K+、Na+、ClO-、SO42-
足量
SO2
SO2+2ClO-+H2OSO32-+2HClO
D
K+、Na+、CO32-、AlO2-
少量
HCl
H++AlO2-+H2OAl(OH)3↓
9.(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-、SO42-、Fe3+、NH4+
B.原固体中一定含有Cl-、NH4+,不能确定是否含有SO42-、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
10.(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+、NH4+、Ba2+、Cl-、CO32-、SO42-、NO3-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++NO3-3Fe3++NO↑+2H2O
B.生成沉淀G的离子方程式为AlO2-+CO2+2H2OAl(OH)3↓+HCO3-
C.溶液X中一定没有的离子仅为CO32-、Ba2+
D.溶液X中一定含有的离子是H+、Fe2+、SO42-、NH4+、Al3+
11.(2021广东茂名高三二模)化学与生活关系密切,下列应用的离子方程式解释正确的是( )
选项
应用
解释(离子方程式)
A
淀粉-KI溶液(稀硫酸酸化)检验碘盐中含KIO3
5I-+IO3-+6H+3I2+3H2O
B
电解饱和食盐水制氢气和氯气
2Cl-+2H+Cl2↑+H2↑
C
醋酸用于除去水垢
2H++CaCO3Ca2++CO2↑+H2O
D
氯化铁用于蚀刻铜板
Fe3++CuCu2++Fe2+
12.(2021华师附中汕尾学校高三月考)工业生产上用过量烧碱溶液处理某矿物(含Al2O3、MgO),过滤后得到的滤液用NaHCO3溶液处理,测得溶液pH和Al(OH)3生成的量随加入NaHCO3溶液体积变化的曲线如图所示,下列说法不正确的是( )
A.生成沉淀的离子方程式为HCO3-+AlO2-+H2OAl(OH)3↓+CO32-
B.a点水的电离程度大于b点水的电离程度
C.a点溶液中存在:c(Na+)+c(H+)=c(AlO2-)+c(OH-)
D.原NaHCO3溶液中c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3)=1.0 mol·L-1
13.(2021汕尾田家炳中学高三月考)图a~c分别为NaCl在不同状态下的导电实验(X、Y为石墨电极)微观示意图。下列分析错误的是( )
A.图中代表Cl-
B.a:NaCl固体,不导电
C.b:X与电源负极相连
D.c:Y上产生H2
14.(2021深圳市深圳中学高三月考)钠沉入液氨中,快速溶剂化(如图所示),得到深蓝色溶液,并慢慢产生气泡,且溶液颜色逐渐变浅。下列说法错误的是( )
A.钠的液氨溶液不再具有还原性
B.液体的导电性增强
C.溶液呈蓝色是因为产生e-(NH3)x
D.钠和液氨可发生反应:2NH3+2Na2NaNH2+H2↑
15.(2021汕头潮阳实验学校高三月考)对于下列实验,能正确描述其反应离子方程式的是( )
A.H2C2O4具有还原性:2MnO4-+5C2O42-+16H+2Mn2++10CO2↑+8H2O
B.用铝粉和NaOH溶液反应制取少量H2:Al+2OH-AlO2-+H2↑
C.KClO碱性溶液与Fe(OH)3反应:3ClO-+2Fe(OH)32FeO42-+3Cl-+4H++H2O
D.同浓度同体积NH4HSO4溶液与NaOH溶液混合:H++OH-H2O
16.(2021汕头聿怀中学高三月考)下列离子方程式正确的是( )
A.Na2S2O3与稀硫酸混合:S2O32-+2H+S↓+SO2↑+H2O
B.碳酸氢钠溶液中加入氢氧化钠溶液:HCO3-+OH-CO2+H2O
C.向Fe(OH)3中加入氢碘酸溶液:Fe(OH)3+3H+Fe3++3H2O
D.铜和浓硝酸反应:3Cu+8H++2NO3-3Cu2++2NO↑+4H2O
二、非选择题:本题共4小题,共56分。
17.(14分)(2021华南师大附中高三月考)在化学研究中,往往可以通过观察现象认识物质变化的情况。请分析以下一组有现象变化的化学反应。
实验
试剂及操作
现象
试管
滴管
饱和Na2SiO3溶液(含2滴酚酞)
先滴加1.0
mL 0.5
mol·L-1 NaOH溶液;再滴加1.5 mL 1.0
mol·L-1 H2SO4溶液
Ⅰ.红色溶液中出现胶状沉淀
0.1 mol·L-1 AlCl3溶液
Ⅱ.加碱时 ;加酸时产生白色沉淀,又逐渐溶解至消失
0.1 mol·L-1 Fe(NO3)2 溶液
Ⅲ.加碱时 ;加酸后得棕黄色溶液
新制饱和氯水
Ⅳ.加碱时溶液变为无色;加酸后
(1)用离子方程式解释现象Ⅰ中出现胶状沉淀的原因: 。
(2)Ⅱ中加碱时出现的现象是 ,此现象说明溶液中发生反应的离子方程式是 。
(3)Ⅲ中加碱时出现的现象是 。
(4)Ⅳ中加酸时出现的现象是 ,用离子方程式解释产生此现象的原因: 。
(5)滴加试剂顺序的变化会影响溶液中的现象和发生的反应。请继续分析以下实验。
实验
试剂及操作
现象
试管
滴管
0.1 mol·L-1 Fe(NO3)2溶液
先滴加1.5 mL 1.0 mol·L-1硫酸溶液;再滴加1.0 mL 0.5 mol·L-1 NaOH溶液
Ⅴ.加酸时溶液无明显现象;加碱后溶液依然没有明显变化
①探究加酸时Fe(NO3)2溶液中是否发生了反应:向1.0 mL 0.1 mol·L-1 Fe(NO3)2溶液中
,如果溶液变红色,说明溶液中含Fe3+,证明加酸时溶液中发生了反应。(请将上述操作补充完整)
②推测溶液中产生Fe3+的可能原因有两种:a.
;
b. 。
18.(14分)(2021深圳红岭中学高三月考)草木灰中含有可溶性钾盐(主要成分是K2SO4、K2CO3、KCl)。某学生按下列操作提取草木灰中的钾盐:
①取草木灰加水溶解;②过滤、取滤液;③蒸发滤液;④冷却结晶。
(1)在①②③④的操作中需要用到玻璃棒的是 (填序号)。
(2)为检验草木灰中的离子,取少量晶体溶于水,并把溶液分成四份,完成以下实验报告(在横线上填写相关的内容):
实验步骤
实验现象
实验结论
Ⅰ.取第一份溶液和适量稀盐酸加入下列装置的试管中,把澄清石灰水加入烧杯中
,澄清石灰水变浑浊
证明含有CO32-
Ⅱ.取第二份溶液,分别滴加 和
,
证明含有SO42-
Ⅲ.取第三份溶液加入过量BaCl2溶液,过滤,除去SO42-和CO32-,再滴加AgNO3溶液和稀硝酸
有 生成
证明含有Cl-
Ⅳ.取第四份溶液进行焰色反应
透过蓝色钴玻璃,火焰呈 色
证明含有K+
(3)由草木灰提取钾盐并检验钾元素存在的下列实验操作中,错误的是 。
(4)步骤Ⅲ所得的结论,你认为是否正确? (填“是”或“否”);为什么? 。
(5)写出步骤Ⅱ有关现象的化学方程式: 、 。
19.(14分)(2021梅州兴宁一中高三月考)海水中含有多种盐类,除可获得NaCl、MgCl2外,也是自然界提取卤素的重要来源。
(1)由于溴离子在海水中浓度很低(0.067 g·L-1),要进行溴元素的浓缩、富集。实验室若要直接浓缩海水时,下面的仪器肯定不需要的是(填编号) 。
A.玻璃棒 B.三脚架
C.酒精灯 D.蒸发皿
E.坩埚
(2)工业上把海水先进行氧化,再吸收溴,达到富集溴的目的。吸收工艺常用的方法是用热空气吹出Br2,用SO2为还原剂吸收Br2,其反应原理为SO2+Br2+2H2O2HBr+H2SO4。另一种方法是用纯碱浓溶液代替SO2吸收溴,请完成下列方程式的配平(酸性条件下该反应逆向进行):
Na2CO3+ Br2 NaBr+ NaBrO3+
(3)现有一份吸收了溴的无色溶液(采用上述两种方法之一,且吸收剂和溴恰好完全反应),请你通过实验探究该溶液究竟是采用哪种方法吸收溴的。
①提出合理假设。
假设1:采用纯碱吸收法,吸收液中含大量Na+、Br-、BrO3-;
假设2: 。
②设计方案、进行实验,验证假设:请在表中写出实验步骤以及预期现象和结论。限选实验仪器和试剂:10 mL量筒、小烧杯、试管、胶头滴管;无水乙醇、苯、0.10 mol·L-1 AgNO3溶液、0.10 mol·L-1 BaCl2溶液、2 mol·L-1 HCl溶液
实验步骤
预期现象和结论
步骤1:用量筒取样品溶液2 mL于试管中,再滴加足量的2 mol·L-1盐酸,充分振荡,观察
若 ,则假设1可能成立;若 ,则
步骤2:往步骤1的试管中加入 ,充分振荡,观察
20.(14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Cr2O72-,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Cr2O72-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.D 解析:A项CH3COOH为弱电解质不能拆写;B项NH3·H2O为弱电解质不能拆写,且过量的氨水不能溶解Al(OH)3;C项中氯化银悬浊液应写成化学式,正确的离子方程式应为AgCl+Br-AgBr+Cl-。
2.C 解析:盐酸与CO32-、HCO3-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CO32-,故A项错误;氯化钡与SO42-、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SO42-,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.B 解析:Fe3+有一定颜色,且能和SCN-形成红色配合物Fe(SCN)3,不能大量共存,A不符合题意;c(H+)
5.A 解析:0.1 mol·L-1 FeSO4溶液中:Na+、K+、Cl-、Br-、Fe2+、SO42-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,HCO3-不能大量存在,且Ca2+与CO32-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+)=1×10-13 mol·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。
6.B 解析:碳酸钙为难溶物,在离子方程式中不能拆开,正确的离子方程式为CaCO3+2H+Ca2++H2O+CO2↑,评价合理,故A项正确;向硫酸铵溶液中加入氢氧化钡溶液,NH4+与OH-反应生成一水合氨,正确的离子方程式为2OH-+2NH4++Ba2++SO42-BaSO4↓+2NH3·H2O,评价不合理,故B项错误;H+的氧化性较弱,只能将铁单质氧化为Fe2+,正确的离子方程式为Fe+2H+Fe2++H2↑,评价合理,故C项正确;氯气与水反应生成HCl和次氯酸,次氯酸为弱酸,在离子方程式中HClO不可拆,评价合理,故D项正确。
7.C 解析:(NH4)2Fe(SO4)2可以写成(NH4)2SO4·FeSO4,(NH4)2Fe(SO4)2溶液与少量Ba(OH)2溶液反应,OH-先与Fe2+反应,再和NH4+反应,由于Ba(OH)2较少,NH4+不会参与反应,离子方程式为Fe2++SO42-+Ba2++2OH-Fe(OH)2↓+BaSO4↓,A错误;用惰性材料为电极电解MgCl2溶液,阳极反应为2Cl--2e-Cl2↑,阴极反应为2H2O+2e-+Mg2+Mg(OH)2↓+H2↑,总反应的离子方程式为Mg2++2Cl-+2H2OMg(OH)2↓+H2↑+Cl2↑,B错误;乙酸乙酯与氢氧化钠溶液共热时发生水解,生成乙酸钠和乙醇,离子方程式为CH3COOCH2CH3+OH-CH3COO-+CH3CH2OH,C正确;向硫酸铜溶液中滴加稀氨水,氨水与硫酸铜发生复分解反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸铵,一水合氨为弱电解质,在离子方程式中不能拆开,离子方程式为Cu2++2NH3·H2O2NH4++Cu(OH)2↓,D错误。
8.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,NH4+、Fe3+、Br-、SO42-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-、SO42-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-+H2OSO42-+Cl-+2H+,故C错误;D项,K+、Na+、CO32-、AlO2-之间互不反应能够大量共存,少量HCl与AlO2-反应生成沉淀,反应的离子方程式为H++AlO2-+H2OAl(OH)3↓,故D正确。
9.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SO32-,则SO32-会被硝酸氧化为SO42-,所以原固体中不一定含有SO42-;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NH4+;综上所述A、B、D项错误,C项正确。
10.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CO32-,加入硝酸钡溶液反应生成沉淀C,则溶液中存在SO42-,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NO3-不能共存,加入硝酸钡产生气体,则溶液中存在Fe2+,不存在NO3-,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NH4+,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AlO2-,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++NO3-3Fe3++NO↑+2H2O,A项正确;生成沉淀G的离子方程式为AlO2-+CO2+2H2OAl(OH)3↓+HCO3-,B项正确;溶液X中一定没有的离子为CO32-、Ba2+、NO3-,C项错误;溶液X中一定含有的离子是H+、Fe2+、SO42-、NH4+、Al3+,D项正确。
11.A 解析:电荷守恒,得失电子守恒,A正确;食盐水呈中性,电解反应的离子方程式为2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-,B错误;醋酸是弱电解质,化学式不可拆分,离子方程式为2CH3COOH+CaCO3Ca2++ 2CH3COO-+CO2↑+H2O,C错误;电荷不守恒,离子方程式为2Fe3++CuCu2++2Fe2+,D错误。
12.B 解析:AlO2-促进HCO3-的电离,NaAlO2和NaHCO3发生反应生成Al(OH)3沉淀和Na2CO3,反应的离子方程式为HCO3-+AlO2-+H2OAl(OH)3↓+CO32-,故A正确;加入前8 mL NaHCO3溶液时,没有沉淀生成,说明a点的溶液中含有氢氧化钠,氢氧化钠抑制水电离,b点溶液含有偏铝酸钠、碳酸钠,偏铝酸钠、碳酸钠水解促进水电离,所以a点水的电离程度小于b点水的电离程度,故B错误;a点溶液中含有偏铝酸钠、氢氧化钠,根据电荷守恒,溶液中存在:c(Na+)+c(H+)=c(AlO2-)+c(OH-),故C正确;由图像可知,加入前8 mL碳酸氢钠溶液不生成沉淀,生成0.032 mol氢氧化铝沉淀消耗32 mL NaHCO3溶液,根据HCO3-+AlO2-+H2OAl(OH)3↓+CO32-可知, c(NaHCO3)=0.032mol0.032 L=1.0 mol·L-1,原NaHCO3溶液中c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3)=1.0 mol·L-1,故D正确。
13.C 解析:根据离子半径判断,r(Cl-)>r(Na+),则图中代表Cl-,故A正确;含有自由移动离子或自由电子的物质能导电,NaCl固体中没有自由移动的离子或电子,所以不能导电,故B正确;图b电解熔融氯化钠,氯离子向X电极移动,则X电极为阳极,与电源正极相连,故C错误;图c为NaCl溶液,氯离子向X电极移动,则X电极为阳极、Y电极为阴极,电解NaCl溶液时Y电极上氢离子放电生成氢气,所以Y电极产物是氢气,故D正确。
14.A 解析:钠的液氨溶液中含有钠单质,具有还原性,故A错误;液氨中没有自由移动的带电粒子,不导电,而钠投入液氨中不断地反应生成的NaNH2溶于液氨,电离出Na+、NH2-,溶液的导电性增强,故B正确;溶液呈蓝色是因为钠单质的自由电子与氨气结合生成e-(NH3)x,随着反应进行,e-(NH3)x不断减少,蓝色变浅,故C正确;Na和液氨反应生成NaNH2和H2,则反应的化学方程式为2NH3+2Na2NaNH2+H2↑,故D正确。
15.D 解析:H2C2O4是弱电解质,不可拆,草酸被酸性高锰酸钾溶液氧化为CO2,KMnO4被还原为Mn2+,反应离子方程式为2MnO4-+6H++5H2C2O42Mn2++10CO2↑+8H2O,故A错误;用铝粉和NaOH溶液反应制取少量H2,离子方程式为2Al+2H2O+2OH-2AlO2-+3H2↑,故B错误;碱性溶液中,KClO氧化Fe(OH)3的离子方程式为3ClO-+2 Fe(OH)3+4OH-2FeO42-+3Cl-+5H2O,故C错误;同浓度同体积NH4HSO4溶液与NaOH溶液混合,只发生H+与OH-的反应,离子方程式为H++OH-H2O,故D正确。
16.A 解析:Na2S2O3与稀硫酸混合反应生成二氧化硫、硫单质和水,离子方程式正确,故A正确;碳酸氢钠溶液中加入氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水,正确的离子方程式为HCO3-+OH-CO32-+H2O,故B错误;向Fe(OH)3中加入氢碘酸溶液发生酸碱中和反应和氧化还原反应,Fe3+将I-氧化为I2,正确的离子方程式为2Fe(OH)3+6H++2I-2Fe2++6H2O+I2,故C错误;铜和浓硝酸反应生成二氧化氮,正确的离子方程式为Cu+4H++2NO3-Cu2++2NO2↑+2H2O,故D错误。
17.答案 (1)2H++SiO32-H2SiO3↓
(2)出现白色沉淀,又逐渐溶解直至白色沉淀消失 Al3++3OH-Al(OH)3↓、Al(OH)3+OH-AlO2-+2H2O
(3)生成白色沉淀,迅速变成灰绿色,最后变成红褐色
(4)无色溶液变为浅黄绿色 ClO-+Cl-+2H+Cl2↑+H2O
(5)①滴加KSCN溶液,没有明显现象,再向其中滴加1.5 mL 1.0 mol·L-1硫酸溶液
②酸性条件下,溶液中的Fe2+被NO3-氧化 溶液中的Fe2+被空气中的O2氧化
解析:(2)Ⅱ中加碱时生成白色沉淀氢氧化铝,在过量氢氧化钠作用下氢氧化铝逐渐溶解,因此现象是产生白色沉淀,又逐渐溶解直至白色沉淀消失,发生反应的离子方程式是Al3++3OH-Al(OH)3↓、Al(OH)3+OH-AlO2-+2H2O。
(3)Ⅲ中加碱时生成Fe(OH)2,Fe(OH)2迅速被氧化为Fe(OH)3,现象是生成白色沉淀,迅速变成灰绿色,最后变成红褐色。
(4)Ⅳ中加酸时出现的现象是无色溶液变为浅黄绿色,这是因为ClO-+Cl-+2H+Cl2↑+H2O。
(5)①探究加酸时Fe(NO3)2溶液中是否发生了反应:向1.0 mL 0.1 mol·L-1 Fe(NO3)2溶液中滴加KSCN溶液,没有明显现象,再向其中滴加1.5 mL 1.0 mol·L-1硫酸溶液,如果溶液变红色,说明溶液中含Fe3+,证明加酸时溶液中发生了反应。②推测溶液中产生Fe3+的可能原因有两种:a.酸性条件下,溶液中的Fe2+被NO3-氧化;b.溶液中的Fe2+被空气中的O2氧化。
18.答案 (1)①②③ (2)有气泡产生 稀盐酸 氯化钡 生成白色沉淀 白色沉淀不溶解 白色沉淀 紫
(3)D (4)否 步骤Ⅲ中引入氯离子,干扰实验,应选硝酸钡
(5)K2CO3+2HCl2KCl+H2O+CO2↑ K2SO4+BaCl2BaSO4↓+2KCl
解析:检验溶液中的离子,需要根据离子的性质检验。CO32-可与H+反应生成CO2气体,故可用盐酸检验CO32-;SO42-一般用Ba2+检验,但需要排除CO32-、Cl-等的干扰;Cl-一般用Ag+检验,K+只能用焰色反应检验。
(1)①取草木灰加水溶解,用玻璃棒搅拌,加速溶解;②过滤,需用玻璃棒引流;③蒸发滤液时用玻璃棒搅拌,加速蒸发,故选①②③。
(2)检验草木灰中的离子,加盐酸有气泡产生,发生反应的离子方程式为CO32-+2H+CO2↑+H2O,证明含有CO32-;取第二份溶液,先滴加稀盐酸,后加BaCl2溶液,若生成白色沉淀,证明含SO42-;取第三份溶液加入过量BaCl2溶液,过滤,除去SO42-和CO32-,再滴加AgNO3溶液和稀硝酸,有白色AgCl沉淀生成;取第四份溶液进行焰色反应,透过蓝色钴玻璃火焰呈紫色,则含K+。
(3)由草木灰提取钾盐并检验钾元素的存在,需要经过溶解、过滤、蒸发以及焰色反应的操作,A、B、C均合理,D中没有透过蓝色钴玻璃观察,错误。
(4)步骤Ⅲ中引入氯离子,干扰实验,应选硝酸钡,所以不合理。
(5)步骤Ⅱ是先加入足量的稀盐酸,再加入BaCl2溶液,故发生的有关反应的化学方程式为K2CO3+2HCl2KCl+H2O+CO2↑、K2SO4+BaCl2BaSO4↓+2KCl。
19.答案 (1)E (2) 3 3 5 1 3CO2↑
(3)①采用SO2为还原剂吸收Br2,吸收液中含大量H+、Br-、SO42- ②溶液由无色变黄色 溶液无明显变化 假设2可能成立 苯 若溶液分层,上层有机层出现橙色或橙红色,则假设1成立;若溶液只分层,无颜色变化,则假设2成立
解析:(1)坩埚常用于固体物质的灼烧分解,所以浓缩海水应用蒸发装置,用不到坩埚。(2)由题给方程式可知,该反应是一个自身氧化还原反应,即溴元素化合价既升高又降低。由碳元素守恒可以判断缺项处为二氧化碳。(3)①假设的提出是基于反应原理,由于吸收剂和溴恰好完全反应,若为纯碱吸收法,吸收液中含大量NaBr和NaBrO3;若为SO2为还原剂吸收Br2法,吸收液中含大量HBr和硫酸。②由于纯碱吸收法,反应在酸性条件下逆向进行,所以加入2 mol·L-1盐酸会有Br2生成,溶液颜色发生变化,而HBr和硫酸混合液中加入2 mol·L-1盐酸,则无明显现象。可以用有机溶剂萃取Br2,从而确定反应原理。
20.答案 (1)54.3 500 mL容量瓶、胶头滴管
(2)2Cr3++3H2O2+H2OCr2O72-+8H+
(3)Cr2O72-+2OH-2CrO42-+H2O,加入碱时OH-浓度增大,平衡正向移动
(4)Mg2+、Ca2+ (5)2CrO42-+3SO2+12H2O2Cr(OH)(H2O)5SO4↓+SO42-+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Cr2O72-,再加入NaOH溶液,调整pH=8,则此时Cr2O72-转化为CrO42-,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CrO42-,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CrO42-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54.3 mL 18.4 mol·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500 mL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Cr2O72-,此反应的离子方程式为2Cr3++3H2O2+H2OCr2O72-+8H+。
(3)Cr2O72-为橙色,CrO42-为黄色,反应的离子方程式为Cr2O72-+2OH-2CrO42-+H2O,调pH=8后平衡正向移动,溶液中Cr2O72-浓度减小,CrO42-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CrO42-生成Cr(OH)(H2O)5SO4,反应的离子方程式为2CrO42-+3SO2+12H2O2Cr(OH)(H2O)5SO4↓+SO42-+2OH-。
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