2024届高考化学一轮复习专题2第6讲与量有关的离子方程式的书写与判断能力学案
展开与量有关的离子方程式的书写
连续反应型
反应生成物(离子)因又能与过量的反应物反应而导致离子方程式与反应物量有关。
(1)CO2(或SO2、H2S)参与的离子反应,CO2(或SO2、H2S)少量时生成正盐,过量或足量时生成酸式盐。
(2)Al3+(或AlOeq \\al(-,2))中加强碱(或强酸),强碱(或强酸)少量生成Al(OH)3沉淀,强碱(或强酸)过量生成AlOeq \\al(-,2)(或Al3+)。
(3)COeq \\al(2-,3)中逐滴加强酸,强酸少量生成HCOeq \\al(-,3),强酸过量生成CO2。
(4)Fe与HNO3的反应,Fe少量生成Fe3+,Fe过量生成Fe2+。
1.写出下列反应的离子方程式。
(1)可溶性多元弱酸(或其酸酐)与碱溶液反应。
如CO2通入NaOH溶液中
①CO2少量:___________________________________________________。
②CO2过量:___________________________________________________。
(2)铝盐溶液与强碱溶液的反应
①铝盐过量:___________________________________________________。
②强碱过量:___________________________________________________。
[答案] (1)①CO2+2OH-===COeq \\al(2-,3)+H2O
②CO2+OH-===HCOeq \\al(-,3)
(2)①Al3++3OH-===Al(OH)3↓
②Al3++4OH-===AlOeq \\al(-,2)+2H2O
2.(1)Na2CO3溶液中滴加少量盐酸:______________________________
_______________________________________________________________。
(2)稀HNO3与少量Fe反应:_____________________________________
_______________________________________________________________。
[答案] (1)COeq \\al(2-,3)+H+===HCOeq \\al(-,3)
(2)Fe+4H++NOeq \\al(-,3)===Fe3++NO↑+2H2O
物质配比型
当一种反应物中有两种或两种以上组成离子参加反应时(如复盐或酸式盐),导致离子方程式与量有关。其书写方法一般为设“1”法:
(1)“少定”就是把相对量较少的物质定为“1 ml”,若少量物质有两种或两种以上离子参加反应,则参加反应的离子的物质的量之比与原物质组成比相符。
(2)“多变”就是过量的反应物,其离子的化学计量数根据反应实际需求量来确定,不受化学式中的比例制约,是可变的。如少量NaHCO3与足量Ca(OH)2溶液的反应:
“少定”——即定HCOeq \\al(-,3)的物质的量为1 ml。
“多变”——1 ml HCOeq \\al(-,3)能与1 ml OH-发生反应,得到1 ml H2O和1 ml COeq \\al(2-,3),1 ml COeq \\al(2-,3)再与1 ml Ca2+结合生成CaCO3沉淀。离子方程式为HCOeq \\al(-,3)+Ca2++OH-===CaCO3↓+H2O。
3.写出下列反应的离子方程式。
(1)Ba(HCO3)2溶液与少量NaOH溶液反应:________________________
_______________________________________________________________。
(2)Ba(OH)2溶液与少量NaHSO4溶液反应:_________________________
_______________________________________________________________。
[答案] (1)HCOeq \\al(-,3)+OH-+Ba2+===BaCO3↓+H2O
(2)Ba2++OH-+H++SOeq \\al(2-,4)===BaSO4↓+H2O
4.写出NH4Al(SO4)2与Ba(OH)2溶液反应的离子方程式。
(1)n[NH4Al(SO4)2]∶n[Ba(OH)2]=1∶1______________________________
_______________________________________________________________。
(2)n[NH4Al(SO4)2]∶n[Ba(OH)2]=1∶2______________________________
_______________________________________________________________。
[答案] (1)3Ba2++3SOeq \\al(2-,4)+2Al3++6OH-===3BaSO4↓+2Al(OH)3↓
(2)NHeq \\al(+,4)+Al3++2SOeq \\al(2-,4)+2Ba2++4OH-===NH3·H2O+Al(OH)3↓+2BaSO4↓
5.写出下列反应的离子方程式。
(1)向明矾溶液中加入Ba(OH)2溶液至Al3+刚好沉淀完全:_______________________________________________________________。
(2)向NaHSO4溶液中加入Ba(OH)2溶液至溶液呈中性:_______________
_______________________________________________________________。
[答案] (1)2Al3++3SOeq \\al(2-,4)+3Ba2++6OH-===2Al(OH)3↓+3BaSO4↓
(2)2H++SOeq \\al(2-,4)+Ba2++2OH-===2H2O+BaSO4↓
反应先后型
一种反应物的两种或两种以上的组成离子,都能跟另一种反应物的组成离子反应,但因反应次序不同而跟用量有关。又可称为竞争型。
6.(1)NH4HSO4溶液与NaOH溶液的反应
NaOH不足:____________________________________________________;
NaOH过量:____________________________________________________。
(2)将Fe(NO3)3溶液与HI混合
HI不足:_______________________________________________________;
HI过量:______________________________________________________。
(3)向含有H+、Al3+、NHeq \\al(+,4)的溶液中,逐滴加入NaOH溶液至过量,反应的离子方程式依次为____________________________________________________
_______________________________________________________________、
_______________________________________________________________、
_______________________________________________________________、
_______________________________________________________________。
[答案] (1)H++OH-===H2O
NHeq \\al(+,4)+H++2OH-===NH3·H2O+H2O
(2)8H++2NOeq \\al(-,3)+6I-===4H2O+3I2+2NO↑
Fe3++12H++3NOeq \\al(-,3)+10I-===Fe2++5I2+6H2O+3NO↑
(3)H++OH-===H2O Al3++3OH-===Al(OH)3↓ NHeq \\al(+,4)+OH-===NH3·H2O Al(OH)3+OH-===AlOeq \\al(-,2)+2H2O
1.下列解释实验事实的离子方程式正确的是( )
A.过量的SO2通入NaOH溶液中:SO2+2OH-===SOeq \\al(2-,3)+H2O
B.向NaHSO4溶液中滴加少量的Ba(OH)2 :Ba2 + +SOeq \\al(2-,4)===BaSO4 ↓
C.白醋除去水壶中的水垢的反应:2CH3 COOH + CaCO3 ===Ca2 + + 2CH3 COO-+H2 O + CO2 ↑
D.向Feeq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(OH))3中加入过量的HI溶液: Feeq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(OH))3 +3H+===Fe3 + + 3H2O
C [A.过量SO2与NaOH反应生成NaHSO3,SO2 +OH-===HSOeq \\al(-,3),A选项错误;B.少量Ba(OH)2滴加到NaHSO4溶液中,OH-也会被H+完全中和,反应式为Ba2 + +2OH-+2H ++SOeq \\al(2-,4)===BaSO4 ↓+ 2H2 O,B选项错误;C.醋酸酸性大于碳酸,所写方程式符合离子反应方程式的书写规范,C选项正确;
D.Fe3+与I-会发生氧化还原反应,2Feeq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(OH))3 +6H + +2I-===2Fe2++I2+6H2O,D选项错误。]
2.下列指定反应的离子方程式正确的是( )
A.过量的铁粉溶于稀硝酸:3Fe+8H++2NOeq \\al(-,3)===3Fe2++2NO↑+4H2O
B.少量NaHCO3(aq)与足量澄清石灰水反应:2HCOeq \\al(-,3)+Ca2++2OH-===CaCO3↓+COeq \\al(2-,3)+2H2O
C.溴化亚铁溶液中通少量的氯气:2Br-+Cl2===2Cl-+Br2
D.次氯酸钠溶液中通入少量的二氧化硫:SO2 +2ClO-+H2O===SOeq \\al(2-,3)+2HClO
A [A.过量的铁粉溶于稀硝酸反应生成一氧化氮、硝酸亚铁和水:3Fe+
8H++2NOeq \\al(-,3)===3Fe2++2NO↑+4H2O,故A正确;B.少量NaHCO3(aq)与足量澄清石灰水反应,碳酸氢根离子完全反应生成水、碳酸钙沉淀:HCOeq \\al(-,3)+Ca2++OH-===CaCO3↓+H2O,故B错误;C.亚铁离子还原性大于溴离子,溴化亚铁溶液中通少量的氯气生成铁离子和氯离子,溴离子未反应:2Fe2++Cl2===
2Cl-+2Fe3+,故C错误;D.次氯酸钠具有氧化性,次氯酸钠溶液中通入少量的二氧化硫生成硫酸根离子和氯离子,同时生成的氢离子和多余次氯酸根离子反应生成次氯酸:SO2 +3ClO-+H2O===SOeq \\al(2 - ,4)+Cl-+2HClO,故D错误。]
离子方程式的正误判断
“六看”突破离子方程式的正误判断
(1)看是否符合客观事实。如Fe和稀盐酸反应的离子方程式写成2Fe+6H+===2Fe3++3H2↑是错误的,Fe和稀盐酸反应生成Fe2+。
(2)看化学式拆写是否正确
①易溶于水的强电解质均写成离子形式,如强酸、强碱和大多数盐。其他物质均用化学式表示,如单质、气体、氧化物、弱电解质(弱酸、弱碱、水等)及难溶性盐等。
②微溶物的写法。一般来说,微溶于水的强电解质的澄清溶液(如澄清石灰水)中微溶物写成离子形式,浊液中的微溶物写成化学式。
③可溶性多元弱酸的酸式酸根一律写成酸式酸根离子的形式(如HCOeq \\al(-,3))。
④非溶液状态下的反应,一般不用离子方程式表示。如实验室中制备氨气的反应。
(3)看符号使用是否正确。要注意“===”“”“↓”“↑”等符号的正确使用。
(4)看是否遵循原子守恒、电荷守恒和得失电子守恒。如Fe3++Cu===Fe2++Cu2+不遵循电荷守恒及得失电子守恒,是错误的。
(5)看是否漏掉离子反应。如Ba(OH)2溶液与CuSO4溶液反应,既要写
Ba2+与SOeq \\al(2-,4)生成BaSO4沉淀的反应,又不能漏掉Cu2+与OH-生成Cu(OH)2沉淀的反应。
(6)看反应物或产物的配比是否正确。 如稀硫酸与Ba(OH)2溶液反应,不能写成H++OH-+SOeq \\al(2-,4)+Ba2+===BaSO4↓+H2O,应写成2H++2OH-+SOeq \\al(2-,4)+Ba2+===BaSO4↓+2H2O。
1.(2022·浙江1月选考,T13)下列实验对应的离子方程式不正确的是( )
A.将碳酸氢钙溶液与过量的澄清石灰水混合:HCOeq \\al(-,3)+Ca2++OH-===CaCO3↓+H2O
B.将少量NO2通入NaOH溶液:2NO2+2OH-===NOeq \\al(-,3)+NOeq \\al(-,2)+H2O
C.将少量SO2通入NaClO溶液:SO2+H2O+2ClO-===SOeq \\al(2-,3)+2HClO
D.向氨水中滴入少量硝酸银溶液:Ag++2NH3·H2O===Ag(NH3)eq \\al(+,2)+2H2O
C [SO2具有还原性,NaClO具有氧化性,二者发生氧化还原反应生成SOeq \\al(2-,4)和Cl-。]
2.下列反应的离子方程式正确的是( )
A.稀硫酸中滴加足量氢氧化钡溶液:H++SOeq \\al(2-,4)+Ba2++OH-===H2O+BaSO4↓
B.铁粉与稀硫酸反应:2Fe+6H+===2Fe3++3H2↑
C.鸡蛋壳(主要成分为CaCO3)与醋酸反应:CaCO3+2H+===Ca2++H2O+CO2↑
D.澄清石灰水中加入碳酸钠溶液:Ca2++COeq \\al(2-,3)===CaCO3↓
D [A.硫酸溶液中滴加足量氢氧化钡溶液,离子方程式应为2H++ SOeq \\al(2-,4)+Ba2++2OH-===2H2O+BaSO4↓,A错误;B.铁粉与稀硫酸反应生成亚铁离子,离子方程式应为Fe+2H+===Fe2++H2↑,B错误;C.醋酸是弱电解质,不能写成离子形式,离子方程式应为CaCO3+2CH3COOH===Ca2++H2O+CO2↑+2CH3COO-,C错误;D.澄清石灰水中加入碳酸钠溶液,离子方程式为Ca2++ COeq \\al(2-,3)===CaCO3↓,D正确。]
3.下列离子方程式书写正确的是( )
A.饱和Na2CO3溶液中通入过量CO2:COeq \\al(2-,3)+CO2+H2O===2HCOeq \\al(-,3)
B.NaClO溶液中通入少量SO2:SO2+H2O+ClO-===SOeq \\al(2-,4)+Cl-+2H+
C.FeI2溶液中通入少量Cl2:Cl2+2Fe2+===2Fe3++2Cl-
D.Ca(HCO3)2溶液中滴入少量Ca(OH)2溶液:Ca2++OH-+HCOeq \\al(-,3)===CaCO3↓+H2O
D [饱和碳酸钠溶液中通入过量CO2会析出NaHCO3沉淀,离子方程式为2Na++COeq \\al(2-,3)+CO2+H2O===2NaHCO3↓,A错误;SO2少量时会有HClO生成,正确的离子方程式为SO2+H2O+3ClO-===SOeq \\al(2-,4)+Cl-+2HClO,B错误;I-还原性强于Fe2+,通入少量Cl2先和I-反应,反应的离子方程式为2I-+Cl2===I2+2Cl-,C错误;Ca(OH)2少量,二者1∶1反应,反应的离子方程式为Ca2++OH-+HCOeq \\al(-,3)===CaCO3↓+H2O,D正确。]
1.(2022·全国甲卷,T9)能正确表示下列反应的离子方程式为( )
A.硫化钠溶液和硝酸混合:S2-+2H+===H2S↑
B.明矾溶液与过量氨水混合:Al3++4NH3+2H2O===AlOeq \\al(-,2)+4NHeq \\al(+,4)
C.硅酸钠溶液中通入二氧化碳:SiOeq \\al(2-,3)+CO2+H2O===HSiOeq \\al(-,3)+HCOeq \\al(-,3)
D.将等物质的量浓度的Ba(OH)2和NH4HSO4溶液以体积比1∶2混合:
Ba2++2OH-+2H++SOeq \\al(2-,4)===BaSO4↓+2H2O
D [HNO3具有强氧化性,能够与S2-发生氧化还原反应,A项错误;明矾溶液与过量氨水反应的离子方程式为Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NHeq \\al(+,4),B项错误;向硅酸钠溶液中通入少量二氧化碳,发生反应生成碳酸钠和硅酸,离子方程式为H2O+CO2+SiOeq \\al(2-,3)===COeq \\al(2-,3)+H2SiO3↓,向硅酸钠溶液中通入过量的二氧化碳,反应生成硅酸和碳酸氢钠,离子方程式为SiOeq \\al(2-,3)+2CO2+2H2O===H2SiO3↓+2HCOeq \\al(-,3),C项错误;将等物质的量浓度的Ba(OH)2溶液与NH4HSO4溶液以体积比1∶2混合,溶液中H+和OH-恰好完全反应,该反应的离子方程式为Ba2++2OH-+2H++SOeq \\al(2-,4)===BaSO4↓+2H2O,D项正确。]
2.(2022·浙江6月选考)下列反应的离子方程式不正确的是( )
A.盐酸中滴加Na2SiO3溶液:SiOeq \\al(2-,3)+2H+===H2SiO3↓
B.Na2CO3溶液中通入过量SO2:COeq \\al(2-,3)+2SO2+H2O===2HSOeq \\al(-,3)+CO2
C.乙醇与K2Cr2O7酸性溶液反应:3CH3CH2OH+2Cr2Oeq \\al(2-,7)+16H+―→
3CH3COOH+4Cr3++11H2O
D.溴与冷的NaOH溶液反应:Br2+OH-===Br-+BrO-+H+
D [A.盐酸中滴加Na2SiO3溶液,发生离子反应生成硅酸沉淀,该反应的离子方程式为SiOeq \\al(2-,3)+2H+===H2SiO3↓,A正确;B.亚硫酸的酸性强于碳酸,因此,Na2CO3溶液中通入过量SO2发生离子反应生成亚硫酸氢钠和二氧化碳,该反应的离子方程式为COeq \\al(2-,3)+2SO2+H2O===2HSOeq \\al(-,3)+CO2,B正确;C.乙醇与K2Cr2O7酸性溶液发生反应,乙醇被氧化为乙酸,Cr2Oeq \\al(2-,7) 被还原为Cr3+,该反应的离子方程式为3CH3CH2OH+2Cr2Oeq \\al(2-,7)+16H+,3CH3COOH+4Cr3++11H2O,C正确;D.类比氯气与碱反应可知,溴与冷的NaOH溶液反应生成溴化钠、次溴酸钠和水,该反应的离子方程式为Br2+2OH-===Br-+BrO-+H2O,D不正确。]
课时分层作业(六)
与量有关的离子方程式的书写与判断
1.下列指定反应的离子方程式正确的是( )
A.饱和Na2CO3溶液与CaSO4固体反应:COeq \\al(2-,3)+CaSO4(s)CaCO3(s)+SOeq \\al(2-,4)
B.酸化的NaIO3和NaI混合溶液:I- +IOeq \\al(-,3)+6H+===I2+3H2O
C.KClO碱性溶液与Fe(OH)3反应:3ClO-+2Fe(OH)3===2FeOeq \\al(2-,4)+3Cl-+4H++H2O
D.电解饱和食盐水:2Cl-+2H+eq \(=====,\s\up9(通电))Cl2↑+ H2↑
A [A.饱和Na2CO3溶液与CaSO4发生复分解反应生成更难溶于水的CaCO3,反应的离子方程式为COeq \\al(2-,3)+CaSO4CaCO3+SOeq \\al(2-,4),正确;B.电荷不守恒,得失电子不守恒,正确的离子方程式为5I-+IOeq \\al(-,3)+6H+===3I2+3H2O,错误;C.在碱性溶液中不可能生成H+,正确的离子方程式为3ClO-+2Fe(OH)3+4OH-===3Cl-+2FeOeq \\al(2-,4)+5H2O,错误;D.电解饱和食盐水生成NaOH、H2和Cl2,电解饱和食盐水的离子方程式为2Cl-+2H2Oeq \(=====,\s\up9(通电))Cl2↑+H2↑+2OH-,错误。]
2.下列指定反应的离子方程式正确的是( )
A.钠与水反应:Na +2H2O===Na++2OH-+H2↑
B.电解饱和食盐水获取烧碱和氯气:2Cl-+2H2Oeq \(=====,\s\up9(通电))H2↑+Cl2↑+
2OH-
C.向氢氧化钡溶液中加入稀硫酸:Ba2++OH- + H+ + SOeq \\al(2-,4)===BaSO4↓+H2O
D.向碳酸氢铵溶液中加入足量石灰水:Ca2++HCOeq \\al(-,3)+OH-===CaCO3↓+H2O
B [A.电荷不守恒,A错误;B.正确;C.配比错误,OH-、H+、H2O的化学计量数都是2,C错误;D.漏了NHeq \\al(+,4)和OH-之间的反应,D错误。]
3.下列指定反应的离子方程式正确的是( )
A.室温下用稀NaOH溶液吸收Cl2:Cl2+2OH-===ClO-+Cl-+H2O
B.用铝粉和NaOH溶液反应制取少量H2:Al+2OH-===AlOeq \\al(-,2)+H2↑
C.室温下用稀HNO3溶解铜:Cu+2NOeq \\al(-,3)+4H+===Cu2++2NO2↑+2H2O
D.向Na2SiO3溶液中滴加稀盐酸:Na2SiO3+2H+===H2SiO3↓+2Na+
A [A.NaOH为强碱,可以拆成离子形式,氯气单质不能拆,产物中NaCl和NaClO为可溶性盐,可拆成离子形式,水为弱电解质,不能拆,正确;B.该离子方程式反应前后电荷不守恒,正确的离子方程式为2Al+2OH-+2H2O===2AlOeq \\al(-,2)+3H2↑,错误;C.室温下,铜与稀硝酸反应生成NO ,正确的离子方程式为3Cu+2NOeq \\al(-,3)+8H+===2NO↑+3Cu2++4H2O,错误;D.Na2SiO3为可溶性盐,可以拆成离子形式,正确的离子方程式为SiOeq \\al(2-,3)+2H+===H2SiO3↓ ,错误。]
4.对于下列实验,能正确描述其反应的离子方程式是( )
A.用Na2SO3溶液吸收少量Cl2:3SOeq \\al(2-,3)+Cl2+H2O===2HSOeq \\al(-,3)+2Cl-+SOeq \\al(2-,4)
B.向CaCl2溶液中通入CO2:Ca2++H2O+CO2===CaCO3↓+2H+
C.向H2O2溶液中滴加少量FeCl3:2Fe3++H2O2===O2↑+2H++2Fe2+
D.同浓度同体积NH4HSO4溶液与NaOH溶液混合:NHeq \\al(+,4)+OH-===NH3·H2O
A [A.用Na2SO3溶液吸收少量的Cl2,Cl2具有强氧化性,可将部分SOeq \\al(2-,3)氧化为SOeq \\al(2-,4),同时产生的氢离子与剩余部分SOeq \\al(2-,3)结合生成HSOeq \\al(-,3),Cl2被还原为Cl-,反应的离子反应方程式为3SOeq \\al(2-,3)+Cl2+H2O===2HSOeq \\al(-,3)+2Cl-+SOeq \\al(2-,4),正确;B.向CaCl2溶液中通入CO2,H2CO3是弱酸,HCl是强酸,弱酸不能制强酸,故不发生反应,错误;C.向H2O2中滴加少量的FeCl3,Fe3+的氧化性弱于H2O2,不能氧化H2O2,但Fe3+能催化H2O2的分解,正确的离子方程式应为2H2O2eq \(=====,\s\up9(Fe3+))2H2O+O2↑,错误;D.NH4HSO4电离出的H+优先和NaOH溶液反应,同浓度同体积的NH4HSO4溶液与NaOH溶液混合,氢离子和氢氧根离子恰好完全反应,正确的离子反应方程式应为H++OH-===H2O,错误。]
5.下列离子方程式书写正确的是 ( )
A.少量CO2通入NaOH溶液中:CO2+OH-===HCOeq \\al(-,3)
B.KIO3与KI在酸性条件下反应:IOeq \\al(-,3)+5I-+6H+===3I2+3H2O
C.浓烧碱溶液中加入铝片:Al+2OH-===AlOeq \\al(-,2)+H2↑
D.FeI2溶液中通入足量的氯气:2Fe2++2I-+2Cl2===I2+2Fe3++4Cl-
B [少量CO2通入NaOH溶液中,其离子方程式为CO2+2OH-===COeq \\al(2-,3)+H2O,A项错误;KIO3与KI在酸性条件下反应,其离子方程式为IOeq \\al(-,3)+5I-+
6H+===3I2+3H2O,B项正确;浓烧碱溶液中加入铝片,其离子方程式为2Al+2OH-+2H2O===2AlOeq \\al(-,2)+3H2↑,C项错误;FeI2溶液中通入足量的氯气,FeI2完全被氧化,其离子方程式为2Fe2++4I-+3Cl2===2I2+2Fe3++6Cl-,D项错误。]
6.以硅藻土为载体的五氧化二钒(V2O5)是接触法生产硫酸的催化剂。从废矾催化剂中回收V2O5既避免污染环境又有利于资源综合利用。废钒催化剂的主要成分为
以下是一种废钒催化剂回收工艺路线:
回答下列问题:
(1)已知“酸浸”时,V2O5转化为VOeq \\al( + ,2),请写出该反应的离子方程式____________________________________________________________________
____________________________________________________________________,
同时将V2O4转成VO2+,反应的离子方程式为____________________________
____________________________________________________________________,
“废渣1”的主要成分是________。
(2)工艺中“氧化”步骤使VO2+变为VOeq \\al( + ,2)反应的离子方程式为_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________,
欲使3 ml的VO2+变为VOeq \\al( + ,2),则需要氧化剂KClO3至少为________ml。
(3)工艺中“中和”步骤生成“废渣2”的离子方程式为_____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
(4)“离子交换”和“洗脱”可简单表示为4ROH+V4Oeq \\al(4- ,12)eq \(,\s\up9(离子交换洗脱))R4V4O12+4OH-(ROH为强碱性阴离子交换树脂)。为了提高洗脱效率,淋洗液应该呈________性(填“酸”“碱”或“中”)。
[解析] (1)“酸浸”时V2O5转化为VOeq \\al(+,2),反应的离子方程式为V2O5+2H+===2VOeq \\al(+,2)+H2O,V2O4转成VO2+,反应的离子方程式为V2O4+4H+===2VO2++2H2O,废钒催化剂中除SiO2外,其余物质均与稀硫酸反应生成易溶于水的盐,则可知滤渣1为SiO2;(2)离子方程式为6VO2++ClOeq \\al(-,3)+3H2O===6VOeq \\al( + ,2)+Cl-+6H+;“氧化”中欲使3 ml的VO2+变为VOeq \\al(+,2),由得失电子守恒可知,则需要氧化剂KClO3至少为eq \f(3 ml×\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(5-4)),5-\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-1)))=0.5 ml;(3)“中和”时加入KOH溶液,钒以V4Oeq \\al(4-,12)形式存在于溶液中,K2SO4可溶,Fe3+和Al3+分别转化为Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀进入“废渣2”,则滤渣2为Fe(OH)3、Al(OH)3,发生的离子方程式分别为Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓、Al3++3OH-===Al(OH)3↓;(4)利用强碱性阴离子交换树脂可“离子交换”和“洗脱”,则应选择碱性条件下使用,且OH-浓度大反应逆向移动提高洗脱效率。
[答案] (1)V2O5+2H+===2VOeq \\al( + ,2)+H2O V2O4+4H+===2VO2++2H2O SiO2 (2)6VO2++ClOeq \\al(-,3)+3H2O===6VOeq \\al( + ,2)+Cl-+6H+ 0.5
(3)Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓、Al3++3OH-===Al(OH)3↓ (4)碱物质
V2O5
V2O4
K2SO4
SiO2
Fe2O3
Al2O3
质量分数/%
2.2~2.9
2.8~3.1
22~28
60~65
1~2
<1
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