1、专题2 化学物质及变化1.下列离子方程式书写正确的是A稀硝酸溶液中加入氢氧化亚铁: Fe(OH)2 + 2H= Fe2+ 2H2OBNaOH溶液中加入过量Ba(HCO3)2溶液:Ba2+2OH+2HCO3= BaCO3+2H2O+ CO32CFeI2溶液中通入极少量Cl2: 2I+Cl2= I2+2ClDAlCl3溶液中加入过量氨水: Al3+4OH=AlO2+2H2O【答案解析】C解析:A、稀硝酸会氧化Fe2;B、NaOH溶液中加入过量Ba(HCO3)2溶液的反应是:Ba2+OH+HCO3= BaCO3+H2O,D、过量氨水不能溶解氢氧化铝,因此选C。2.将足量SO2通入下列各溶液中,所含离
2、子还能大量共存的是AH+、Br、Fe2+、SO42BNH4+、CO32、NO3、SiO32CNa+、S2、OH、AlO2DFe3+、Cl、Ba2+、Al3+【答案解析】A解析:B、SO2通入溶液,则显酸性,CO32与SiO32会反应生成二氧化碳气体或硅酸沉淀;C、SO2通入溶液,则显酸性,OH、AlO2被反应,或二氧化硫与S2发生氧化还原反应;D、SO2会还原Fe3+,因此选A。3下列离子方程式正确的是AFeI2溶液中滴入过量溴水 2Fe2+ +2I- +2Br22Fe3+ +I2+4Br-BNa2O2与H2O反应 2O22-+2H2O4OH-+O2CNaHSO4溶液中滴入少量Ba(OH)2
3、H+ +SO42- +Ba2+ +OH- BaSO4 +H2OD成分为盐酸的洁厕灵与84消毒液混合使用易中毒:Cl+ ClO+2H+= Cl2+ H2O【答案解析】D解析:A、溴水过量时,FeI2完全反应,即 2Fe2+ +4I- +3Br22Fe3+ +2I2+6Br-,故A错误;B、Na2O2保留化学式,故B错误;C、Ba(OH)2完全反应,即 2H+ +SO42- +Ba2+ +2OH- BaSO4 +2H2O,故C错误;D、酸性条件下Cl与ClO发生氧化还原反应,故D正确。故答案选D4.向10mL 0.1molL1NH4Al(SO4)2溶液中,滴加等浓度Ba(OH)2溶液x mL,下列
4、叙述正确的是()A. x=10时,溶液中有NH4、Al3、SO42,且c(NH4)c(SO42) c(Al3)Bx=15时,溶液中有NH4、SO42,且c(NH4)2c(SO42)Cx=20时,溶液中有NH4、Al3、OH,且c(OH)c(Al3)Dx=30时,溶液中有Ba2、AlO2、OH,且c(OH) = c(Ba2)【答案解析】B A、当x=10时,10ml0.1mol/LNH4Al(SO4)2溶液中含有0.001molNH4+,0.001molAl3+,0.002molSO42-,10ml等浓度Ba(OH)2溶液有0.001molBa2+,0.002molOH-,混合后硫酸钡沉淀,剩余
5、0.001molSO42-氢氧化铝沉淀,剩余1/3 10-3molAl3+而NH4+没有参与反应,少量水解,c(NH4+)c(SO42-), 故A错误;B、x=15时硫酸根与钡离子沉淀完有剩余0.0005mol,铵根没反应,0.001mol,但有少量水解,故c(NH4)2c(SO42),故B正确; C、x=20时,硫酸根与钡离子恰好沉淀,铝离子与氢氧根恰好生成氢氧化铝后剩余氢氧根正好与铵根反应,溶液中没有NH4、Al3,故C错误 ;D、当x=30时,10ml0.1mol/LNH4Al(SO4)2溶液中含有0.001molNH4+,0.001molAl3+,0.002molSO42-,30ml等
6、浓度Ba(OH)2溶液有0.003molBa2+,6mmolOH-,混合后硫酸钡沉淀,剩余0.001molBa2+;OH-过量溶液中存在0.001moAlO2-,铵根离子和氢氧根离子反应生成一水合氨,氢氧根离子剩余0.001mol;一水合氨电离生成铵根离子和氢氧根离子,此时c(OH-)(Ba2+),故D错误。故答案选B5.下列反应的离子方程式表示正确的是()A向Fe(NO3)3溶液中加入过量的HI溶液:2NO3-+8H+6I-=3I2+2NO+4H2OB硫酸溶液中加入足量氢氧化钡溶液:Ba2OHHSO42= BaSO4H2OCFeCl3溶液中通入过量的H2S气体:2Fe3+H2S = S+2F
7、e2+2H+DNaHCO3溶液与过量Ba(OH)2溶液反应:Ba2+2OH2HCO3BaCO3CO322H2O【答案解析】C A、向Fe(NO3)3溶液中加入过量的HI溶液,硝酸先氧化碘离子,硝酸反应完后,三价铁离子再氧化碘离子为单质碘,由于是过量的HI,所以Fe3+和NO3-均被还原,化学反应为Fe(NO3)3+12HIFeI2+5I2+3NO+6H2O,离子反应方程式为Fe3+3NO3-+12H+10I-Fe2+5I2+3NO+6H2O, 故A错误;B、稀硫酸与氢氧化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀和水,该离子反应为2H+SO42-+Ba2+2OH-=BaSO4+2H2O,故B错误; C、氯化铁具
8、有氧化性氧化硫化氢为硫单质,反应的离子方程式为:2Fe3+H2S2Fe2+2H+S 故C正确;D、氢氧化钡过量,离子方程式按照碳酸氢钠组成书写,反应的离子方程式为:HCO3-+Ba2+OH-=BaCO3+2H2O,故D错误。故答案选C6.电解原理在工业生产中有广泛的应用。如图为离子交换膜法电解饱和食盐水的原理示意图,下列说法不正确的是。A直流电源的左侧为负极B从E口逸出的气体是H2C从B口加入含少量NaOH的水溶液以增强导电性D从C口出来的溶液为NaOH溶液E每生成22.4 LCl2,便产生2 molNaOHF粗盐水中含Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42等离子,精制时先加Na2CO3溶液G
9、该离子交换膜为阳离子交换膜双氧水是一种重要的绿色试剂,工业上可采取电解较稀浓度的硫酸来制取双氧水(H2O2只为还原产物),其电解的化学方程式为:3H2O+3O2 O3+3H2O2。则阳极的电极反应式为,阴极的电极反应式为。高铁酸钾(K2FeO4)易溶于水,具有强氧化性,是一种新型水处理剂。工业上用如下方法制备高铁酸钾:以Fe2O3为阳极电解KOH溶液。高铁酸钾溶液长时间放置不稳定,会产生红色絮状物质及气泡,则该过程的离子方程式为。电解制高铁酸钾时阳极的电极反应式为。【答案解析】(共15分)每空3分ABDEF3H2O-6e-=O3+6H+,O2+2e-+2H+=H2O24FeO42-10H2O=
10、4Fe(OH)38OH-3O2,Fe2O310OH-6e=2FeO425H2O解析:电解池中的阳离子移向阴极,因此右边电极是阴极,生成氢气,OH-离子在右侧生成,氯气在左侧生成,直流电源的右侧为负极,A、B错误,C正确,从D口出来的溶液为NaOH溶液,D错误,由于没有给出氯气所处的外界条件,则不能根据其体积求算物质的量,E错误,粗盐水中含Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42等离子,精制时氯化钡加在Na2CO3溶液之前,这样过量的氯化钡可被碳酸钠除去,F错误;G正确。根据3H2O+3O2 O3+3H2O2知阳极发生氧化反应,电极反应式为3H2O-6e-=O3+6H+,阴极发生还原反应,电极反应
11、式为O2+2e-+2H+=H2O2。根据高铁酸钾溶液长时间放置不稳定,会产生红色絮状物质及气泡知生成氢氧化铁和氧气,而且根据电子得失知二者的比为4:3,该过程的离子方程式是4FeO42-10H2O=4Fe(OH)38OH-3O2,Fe2O3作阳极制得的高铁酸钾,电极反应为:Fe2O3+10OH-6e-=2FeO42-+5H2O。7、下列离子方程式正确的是A0.01mol/L NH4Al(SO4)2溶液与0.01mol/L Ba(OH)2溶液等体积混合NH4Al32SO422Ba24OH2BaSO4Al(OH)3NH3H2OBNa2S2O3溶液中加入稀硫酸:2S2O32+4H+SO42+3S+2
12、H2OC将11.2L标准状况下的氯气通入200mL2mol/L的FeBr2溶液中,离子反应方程式为:4Fe26Br5Cl2= 4Fe33Br210ClD铁粉中滴加少量浓硝酸:Fe3NO36H=Fe33NO23H2O【答案解析】C解析:A、NH4Al(SO4)2与Ba(OH)2物质的量之比为1:1,生成BaSO4、Al(OH)3沉淀,NH4没有反应,Al3、SO42部分反应,错误;B、反应是:S2O32 +2H+SO2+S+H2O,错误;氯气的物质的量是0.5mol,FeBr2的物质的量是0.4mol,它们的物质的量之比为5:4,4Fe2+6Br+5Cl2=4Fe3+3Br2+10Cl,C选项正
13、确;铁粉过量,产物应该是亚铁盐,D错误。7.下列有关溶液组成的描述合理的是A常温下,水电离出的c(H+)=110-12mol/L,某无色溶液中不可能大量存在:Al3+、NH4+、Cl-、S2-BpH=2的溶液中,可能大量存在:Na+、Fe2+、ClO-、SO42-C常温下某溶液中KW/c(H+)=110-12,溶液中可能大量存在:Na+、NH4+、Cl-、HCO3-D某溶液中加入少量Al 有气体生成,溶液中可能大量存在:Na+、K+、Cl-、NO3-【答案解析】AD解析:A、常温下,水电离出的c(H+)=110-12mol/L的溶液呈酸性或碱性,当溶液呈碱性时Al3+、NH4+不能大量存在,当
14、该溶液呈酸性时S2-不能大量存在,故A正确;B、pH=2的溶液呈酸性,Fe2+被ClO-氧化而不能大量存在;故B错误;C、常温下某溶液中KW/c(H+)=110-12,溶液中c(H+)=110-2mol/L,HCO3-不能大量存在,故C错误;D、某溶液中加入少量Al 有气体生成,溶液呈酸性或碱性,所给离子都不反应,故D正确。故答案选AD8下列选项正确的是 A碳与浓硫酸反应的化学方程式:C + H2SO4 (浓)CO+SO2+H2O B铁红溶于足量氢碘酸的离子方程式:Fe2O3+6H+=2Fe3+ +3H2O C加入铝粉能产生氢气的溶液中,可能存在大量的:DpH=0的溶液中,可能存在大量的:【答
15、案解析】 C A、碳与浓硫酸反应的化学方程式:C + 2H2SO4 (浓)CO2+2SO2+2H2O ,故A错误; B、铁离子具有较强的氧化性,能氧化碘离子为碘单质,铁红溶于足量的氢碘酸溶液中,反应离子方程式为:Fe2O3+2I-+6H+2Fe2+I2+3H2O,故B错误; C、加入铝粉能产生氢气的溶液可能是酸性溶液或碱性溶液,离子在碱性溶液中可能大量存在,故C正确;D、pH=0的溶液是强酸性溶液,HClO具有强氧化性氧化亚铁离子,不能大量共存,故D错误。故答案选C 9下列说法正确的是 A将FeCl3饱和溶液煮沸可得到带正电荷的 Fe(OH)3胶体 BCaO 和 SO3的水溶液均能导电,它们都
16、属于电解质 C硅酸钠溶液可以用作黏合剂,不能用作防火材料 DF2、Cl2、Br2、I2的熔沸点逐渐升高 【答案解析】D解析:A、将FeCl3饱和溶液逐滴滴加到沸水中得到红褐色液体就是Fe(OH)3胶体,故A错误; B、CaO 和 SO3的水溶液均能导电,是因为生成了氢氧化钙和硫酸,电解出自由移动离子,但 SO3不属于电解质,故B错误; C、硅酸钠溶液可以用作黏合剂,也能用作防火材料,故C错误;D、F2、Cl2、Br2、I2的熔沸点随着分子量的增加逐渐升高,故D错误。故答案选D 10. 下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是 将过量SO2气体通入氨水中:SO2+ NH3H2O = NH4+ +
17、 HSO3 用铁电极电解饱和食盐水:2Cl- + 2H2O 2OH- + H2+ Cl2 向氢氧化钡溶液中逐滴加入少量碳酸氢钠溶液:Ba2+2OH-+2HCO3- = BaCO3+2H2O+ CO32- 钢铁发生吸氧腐蚀正极的电极反应:2H2O + O2 + 4e = 4OH 硝酸铁溶液中滴加足量HI溶液:Fe3+ + 3NO3+12H+ +10I = Fe2+ + 5I2 + 3NO + 6H2O A B C D【答案解析】B解析: 将过量SO2气体通入氨水中:SO2+ NH3H2O = NH4+ + HSO3,正确; 用铁电极电解饱和食盐水:Fe + 2H2O Fe(OH)2+ H2,错误
18、; 向氢氧化钡溶液中逐滴加入少量碳酸氢钠溶液:Ba2+OH-+HCO3- = BaCO3+H2O,错误; 钢铁发生吸氧腐蚀正极的电极反应:2H2O + O2 + 4e = 4OH,正确; 硝酸铁溶液中滴加足量HI溶液:Fe3+ + 3NO3+12H+ +10I = Fe2+ + 5I2 + 3NO + 6H2O ,正确。11.为建设美丽浙江,浙江省政府开展“五水共治”。(1)城市饮用水处理时可用二氧化氯(ClO2)替代传统的净水剂Cl2。工业上可用Cl2氧化NaClO2溶液制取ClO2。写出该反应的离子方程式,并标出电子转移的方向和数目:_。(2)某地污水中的有机污染物主要成分是三氯乙烯(C2
19、HCl3),向此污水中加入KMnO4(高锰酸钾的还原产物为MnO2)溶液可将其中的三氯乙烯除去,氧化产物只有CO2,写出该反应的化学方程式_。【答案解析】(1)(2)2KMnO4+C2HCl32KCl+2CO2+2MnO2+HCl;解析:(1)Cl2氧化NaClO2溶液制取ClO2,本身被还原为氯离子,1个氯气分子反应得到2个电子,因此离子方程式、电子转移的方向和数目表示为 ;(2)KMnO4溶液与三氯乙烯反应,根据信息产物有MnO2,CO2,根据原子守恒产物也有:KCl,HCl,该反应中化合价的变化为:KMnO4MnO2,Mn元素由+7价+4价,一个KMnO4分子得3个电子;C2HCl3CO
20、2,C元素由+1价+4价,一个C2HCl3失去6个电子,得失电子的最小公倍数为6,所以KMnO4的计量数为2,H2SO3的计量数为1,结合原子守恒配平方程式得:C2HCl32KMnO4+C2HCl32KCl+2CO2+2MnO2+HCl;12. 某强酸性溶液X中可能含有Fe2+、A13+、NH4+、CO32、SO32、SO42、C1中的若干种,现取X溶液进行连续实验,实验过程及产物如下:下列说法正确的是()AX中肯定存在Fe2+、NH4+、SO42 B溶液E和气体F不能发生化学反应CX中肯定不存在CO32、SO32、C1 D沉淀I是A1(OH)3【答案解析】 A 解析:X是强酸性溶液,一定不会
21、含有弱酸根离子:CO32-、SO32-;加入硝酸钡,溶液具有了强氧化性,故气体A是一氧化氮,D是二氧化氮,E则为硝酸,故溶液中一定含有还原性的离子:Fe2+;B中加入氢氧化钠产生了气体F,F一定是氨气,溶液中一定含有铵离子;H中通入二氧化碳生成了沉淀I,故溶液中不一定含有铝离子;沉淀C为硫酸钡,溶液中一定含有硫酸根;A、根据分析,X中肯定存在Fe2+、NH4+、SO42-,故A正确;B、E是硝酸,F是氨气,可以发生反应,不能确定是否含有铝离子,故B错误;C、根据分析可知,溶液中可能含有铝离子和氯离子,故C错误;D、I可能为氢氧化铝或在碳酸钡,故D错误;故答案选A13.下列各组离子在指定的溶液中
22、能大量共存的是()无色溶液中:K+、Cu2+、Na+、SO42pH11的溶液中:CO32、Na+、AlO2、NO3加入Al能放出H2的溶液中:Cl、HCO3、NO3、NH4+在由水电离出的c(OH)1013 molL1的溶液中:Na+、Ba2+、Cl、I能使红色石蕊试纸变为蓝色的溶液:Na+、Cl、S2、ClO强酸性溶液中:Fe2+、Al3+、NO3、ClA B C D【答案解析】C 解析:无色溶液中不存在有色离子,Cu2+为有色离子,在溶液中不能大量共存,故错误;pH=11的溶液中存在大量氢氧根离子,CO32-、Na+、AlO2-、NO3-离子之间不反应,且都不与氢氧根离子反应,在溶液中能够
23、大量共存,故正确;加入Al能放出H2的溶液中存在大量H+或OH-,HCO3-、NH4+离子与氢氧根离子反应,HCO3-与氢离子反应,在溶液中不能够大量共存,故错误;在由水电离出的c(OH-)=10-13molL-1的溶液中存在大量H+或OH-,Na+、Ba2+、Cl-、I-离子之间不反应,且都不与H+和OH-反应,在溶液中能够大量共存,故正确;能使红色石蕊试纸变为蓝色的溶液中存在大量OH-,S2-、ClO-离子之间发生氧化还原反应,在溶液中不能大量共存,故错误;酸性溶液中NO3-具有强氧化性,能够氧化Fe2+,在溶液中不能大量共存,故错误; 故答案选C14.向100mL 0.1 molL1硫酸
24、铝铵NH4Al(SO4)2溶液中逐滴滴入0.1 molL1 Ba(OH)2溶液。随着Ba(OH)2溶液体积V的变化,沉淀总物质的量n的变化如下图所示。则下列说法中正确的是()Ac点溶液呈碱性Bb点发生反应的离子方程式是:Al3+2SO42-+2Ba2+3OH = Al(OH)3+2BaSO4Cc点加入Ba(OH)2溶液的体积为200 mLDa点的溶液呈中性【答案解析】A 解析:100mL0.1molL-1硫酸铝铵NH4Al(SO4)2,NH4Al(SO4)2物质的量为0.01mol溶液含有NH4+0.01mol,Al3+0.01mol,SO42-0.02mol关键弄清楚反应顺序,开始滴加同时发
25、生反应为SO42-+Ba2+=BaSO4,Al3+3OH-=Al(OH)3,当Al3+沉淀完全时需加入0.03molOH-,即加入0.015molBa(OH)2,加入的Ba2+为0.015mol,SO42-未完全沉淀,此时溶液含有硫酸铵、硫酸铝;再滴加Ba(OH)2,生成BaSO4沉淀,发生反应为SO42-+Ba2+=BaSO4,NH4+OH-=NH3H2O,所以沉淀质量继续增加,但增加幅度较前一过程小;当SO42-完全沉淀时,共需加入0.02molBa(OH)2,加入0.04molOH-,Al3+反应掉0.03molOH-,生成Al(OH)30.01mol,剩余0.01molOH-恰好与NH
26、4+完全反应,此时溶液中NH4+完全反应,此时溶液为氨水溶液,沉淀达最大为BaSO4和Al(OH)3;继续滴加Ba(OH)2,Al(OH)3溶解,发生反应Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O,由方程式可知要使0.01molAl(OH)3完全溶解,需再加入0.005molBa(OH)2,此时溶液为氨水与偏铝酸钡溶液 A、由分析可知,c为溶液为氨水与偏铝酸钡溶液,所以溶液呈碱性,故A正确; B、由分析可知,b点发生反应为SO42-+Ba2+=BaSO4,NH4+OH-=NH3H2O,故B错误; C、由分析可知,c点加入Ba(OH)2的物质的量为0.005mol+0.02mol=0.025m
27、ol,所以 0.025mol0.1mol/L=0.25L=250ml,故C错误D.由分析可知,从开始到a点,发生反应为SO42-+Ba2+=BaSO4,Al3+3OH-=Al(OH)3,a点对应的沉淀为BaSO4和Al(OH)3,溶液的溶质是(NH4)2SO4,那么该物质水解溶液呈酸性,故D错误; 故答案选A15.如表所示为元素周期表的一部分,参照元素在表中的位置,请回答下列问题:(1)、的原子半径由大到小的顺序为(用元素符号表示,下同);(2)和的最高价含氧酸的酸性强弱为(用酸的化学式表示);(3)、两种元素按原子个数之比为1:1组成的常见液态化合物,在酸性溶液中能将Fe2+氧化,写出该反应
28、的离子方程式 ;(4)由表中元素形成的物质可发生如图中的反应,其中B、C、G是单质,B为黄绿色气体,D溶液显碱性写出D溶液与G反应的化学方程式:;写出检验A溶液中溶质的阴离子的方法:;常温下,若电解1L0.1mol/L的A溶液,一段时间后测得溶液pH为12(忽略溶液体积变化),则该电解过程中转移电子的物质的量为:;若上图中各步反应均为恰好完全转化,则混合物X中含有的物质有:。【答案解析】(共10分)(1)(2分)NaClF (2)(2分)HClO4H2SO4(3)(2分)H2O2+2Fe2+2H+=2Fe3+2H2O(4)(4分,每小题分) 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2
29、 取少量A溶液滴加几滴稀硝酸酸化的硝酸银溶液有白色沉淀生成 0.01mol NaCl、Al(OH)3和H2O(水不写不扣分)。解析:根据元素在周期表中的位置可推知:是H、是O、是F、是Na、是Al、是S、是Cl。(1)同周期的元素,原子序数越小,原子半径越大;同主族由上到下原子半径逐渐增大,则原子半径由大到小的顺序为NaClF;(2)元素的非金属性ClS,元素的非金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物的酸性就越强,所以S、Cl的最高价含氧酸的酸性强弱为HClO4H2SO4;(3)H2O2在酸性溶液中能将Fe氧化,该反应的离子方程式是H2O2+2Fe2+2H+=2Fe3+2H2O;(4)根据图示
30、各物质的关系可知:A是NaCl、B是Cl2、C是H2、D是NaOH、E是HCl、G是Al、F是NaAlO2、X是NaCl与AlCl3的混合物。NaOH溶液与Al单质反应的化学方程式是2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2;检验Cl-的方法是取少量A溶液滴加几滴(稀硝酸酸化的)硝酸银溶液有白色沉淀生成,就证明含有Cl-;NaCl溶液电解的方程式是:2NaCl2H2OCl2H22NaOH ,pH=12,c(NaOH) =0.01mol/L,n(NaOH)=0.01mol。根据反应方程式可知:每产生1mol的NaOH,转移电子1mol,由于产生了0.01mol的NaOH,所以转移电子0
31、.01mol。若上图中各步反应均为恰好完全转化,假设有2mol的NaCl,则产生NaOH为2mol;Cl2和H2都是1mol,二者反应得到的HCl是2mol; NaOH发生反应2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2得到2mol的NaAlO2,再发生反应:NaAlO2+HCl+H2O = Al(OH)3+NaCl,所以混合物X中含有的物质有Al(OH)3、NaCl、H2O.16.实验室制备少量硫酸亚铁晶体的实验步骤如下:取过量洁净的铁屑,加入20%30%的稀硫酸溶液,在5080水浴中加热至不再产生气泡将溶液趁热过滤,滤液移至试管中,用橡胶塞塞紧试管口、静置、冷却一段时间后有浅绿色晶
32、体析出,收集产品(1)写出该实验制备硫酸亚铁的化学方程式: ;(2)采用水浴加热的原因是 ;(3)反应时铁屑过量的目的是(用离子方程式表示);(4)溶液趁热过滤的原因是 ;(5)塞紧试管口的目的是 。【答案解析】(共10分,每小题2分)(1)Fe+H2SO4=FeSO4+H2 (2)容易控制温度 (3)Fe+2Fe3+3Fe2+(4)减小FeSO4的损失 (5)防止空气进入试管将Fe2+氧化为Fe3+解析:(1)铁是活泼的金属和稀硫酸反应生成硫酸亚铁,反应的化学方程式是Fe + H2SO4FeSO4+H2。(2)采用水浴加热能使溶液受热均匀,且温度容易控制。(3)硫酸亚铁易被氧化生成硫酸铁,所
33、以反应时铁屑过量的目的是防止硫酸亚铁被氧化,反应的离子方程式是Fe+2Fe33Fe2。(4)因为一般物质的溶解度随温度的升高而增大,所以溶液趁热过滤的目的是防止冷却后过滤析出晶体而造成FeSO4的损失。(5)由于硫酸亚铁易被氧化生成硫酸铁,所以塞紧试管口的目的是防止空气中的氧气将FeSO4氧化。17.根据如图的转化关系判断下列说法正确的是(反应条件已略去)A. 反应均属于氧化反应和离子反应B反应说明该条件下铝的还原性强于锰C相同条件下生成等量的O2,反应和转移的电子数之比为1:1D反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:4【答案解析】B解析:氯酸钾分解、铝热反应、过氧化氢分解不是离子反应,均属
34、于氧化反应,A错误;金属铝的还原性强于锰,与二氧化锰发生铝热反应,B正确;反应中每生成1mol氧气转移2mol电子,而反应中每生成1mol氧气转移4mol电子,C错误;实验室制备氯气的反应中氯化氢并没有完全被氧化,因此根据电子得失守恒可知反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2,D错误,答案选B。【思路点拨】过氧化氢中O的化合价是-1价,有离子参加或生成的反应是离子反应。18【化学化学与技术】(15分)甲酸钠广泛用作催化剂、稳定合成剂、印染行业的还原剂,还可用于生产保险粉、草酸和甲酸。甲酸钠用电石炉废气(7590CO,以及少量CO2、H2S、N2、CH4等)合成,其合成部分工艺流程如下:(1
35、)上述工艺用碱液洗涤的目的是_,可能发生的反应有_(写两个化学方程式)。(2)上述合成工艺中采用循环喷射吸收合成,其目的是_;最后尾气主要成分是_。(3)甲酸钠高温时分解制取草酸钠(Na2C2O4)的化学方程式为_。(4)在甲酸钠、氢氧化钠混合溶液中通入二氧化硫气体可得到重要的工业产品保险粉(Na2S2O4),同时产生二氧化碳气体,该反应的离子方程式为_。(5)某厂测知合成塔中甲酸钠生产产率为40%,要制得溶质质量分数为5的HCOONa溶液1吨,需要CO在标况下的体积为_。【答案解析】(1)除去其中的CO2、SO2等酸性气体;CO2+2NaOH=Na2CO3+ H2O ;H2S+2NaOH=N
36、a2S+ 2H2O (2)使尾气中的CO被充分吸收;N2和CH4(3)2HCOONa Na2C2O4+H2(4)HCOO-+2SO2+OH-=S2O42-+CO2+H2O(5)4.12104 L解析:用碱液洗涤的目的显然是除去二氧化碳、硫化氢等酸性气体,反应是CO2+2NaOH=Na2CO3+ H2O ;H2S+2NaOH=Na2S+ 2H2O一氧化碳和氢氧化钠溶液在160200和2MPa压力下反应生成甲酸钠,反应是NaOHCO=HCOONa,因此合成工艺中采用循环喷射吸收合成,其目的是使尾气中的CO被充分吸收,因此最后尾气的成分是N2和CH4甲酸钠高温时分解制取草酸钠(Na2C2O4),发生
37、的是氧化还原反应,其中C的化合价由+2+3,因此化合价降低的是H,即生成氢气,反应为2HCOONa Na2C2O4+H2根据题意HCOO-被SO2还原,二者之比是1:2,反应是HCOO-+2SO2+OH-=S2O42-+CO2+H2ONaOHCO=HCOONa22.4 68V40% 1065%,V=4.12104 L19.Ba(NO3)2可用于生产绿色烟花、绿色信号弹、炸药、陶瓷釉药等。钡盐生产中排出大量的钡泥主要含有BaCO3、BaSO3、Ba (FeO2)2等,某主要生产BaCO3、BaSO4的化工厂利用钡泥制取Ba(NO3)2晶体(不含结晶水),其部分工艺流程如下:钡泥废渣H2O、稀HN
38、O3酸溶中和I(pH=45)X过滤Ba(NO3)2溶液Ba(NO3)2晶体洗涤中和II(pH=7)Ba(OH)2H2O已知:Fe3+和Fe2+以氢氧化物形式沉淀完全时,溶液的pH分别为3.2和9.7;Ba(NO3)2晶体的分解温度:592;kSP(BaSO4)=l.ll 0-10,kSP (BaCO3)=5 .ll0-9。(1)该厂生产的BaCO3因含有少量BaSO4而不纯,提纯的方法是:将产品加入足量的饱和Na2CO3溶液中,充分搅拌,过滤,洗涤。试用离子方程式说明提纯原理_。(2)上述流程中酸溶时,Ba(FeO2)2与HNO3反应生成两种硝酸盐,反应的化学方程式为_。(3)该厂结合实际,图
39、中X应选用_(填字母)。ABaCl2 BBaCO3 CBa(NO3) 2 DBa(OH) 2(4)中和I使溶液的pH为45的目的是_;结合离子方程式简述其原理:_。(5)从Ba(NO3)2溶液中获得其晶体的操作方法是_。(6)测定所得Ba(NO3)2晶体的纯度:准确称取wg晶体溶于蒸馏水,加入足量的硫酸,充分反应后,过滤、洗涤、干燥,称量其质量为m g,则该晶体的纯度为_。【答案解析】(1)BaSO4+CO32-BaCO3+SO42-(2)Ba(FeO2)2+8HNO3=Ba(NO3)2+2Fe(NO3)3+4H2O(3)B (4)使Fe3+完全沉淀;Fe3+3H2OFe(OH)3+3H+,B
40、aCO3消耗H+,使Fe3+水解平衡右移,形成Fe(OH)3沉淀(5)蒸发浓缩,冷却结晶(6)(261m/233w)100%解析:(1) BaSO4沉淀在饱和Na2CO3溶液中转化为BaCO3,离子方程式为BaSO4(S)+CO32-(aq)BaCO3(S)+SO42-(aq);(2)Ba(FeO2)2与HNO3反应生成两种硝酸盐,分别为Ba(NO3)2和Fe(NO3)2;方程式为Ba(FeO2)2+8HNO3=Ba(NO3)2+2Fe(NO3)2+4H2O;(3)(4)X的作用是pH=45,因此选BaCO3,不能选氢氧化钡,原理是使Fe3+完全沉淀;Fe3+3H2OFe(OH)3+3H+,B
41、aCO3消耗H+,使Fe3+水解平衡右移,形成Fe(OH)3沉淀(6)Ba(NO3)2晶体与硫酸反应生成BaSO4,n(BaSO4)=n(Ba(NO3)2)=, m(Ba(NO3)2)= 则纯度为100%。20(14分)用纯碱和双氧水混合可制作新型液体洗涤剂(2Na2CO33H2O2),它具有杀菌消毒去油污的能力且不会污染水源。(1) 检验这种新型洗涤剂中金属阳离子的操作和现象是_。(2) 这种洗涤剂中的双氧水可以将废水中的CN- 转化为无毒物的同时生成NH3,写出该反应的离子方程式。(3) 如果配制洗涤剂的水中含有铁离子,不仅会削弱洗涤剂的去污能力,甚至会完全失去杀菌作用。试分析其中可能的原
42、因(写出其中一种即可,用离子方程式和简要文字表述) _。(4) 某化学学习小组为了定性探究铁离子对这种新型洗涤剂的不良影响,取该洗涤剂100mL,加入25gFeCl3固体,产生大量无色无味气体,用贮气瓶收集气体。请选用下列试剂和实验用品完成气体成分的探究过程:0.10molL-1NaOH溶液、8.0molL-1NaOH溶液、澄清石灰水、0.10molL-1KMnO4溶液、BaCl2稀溶液、品红溶液、蒸馏水、木条、酒精灯、火柴、洗气瓶。提出假设:对该气体成分提出合理假设。假设1:气体是O2。假设2:气体是CO2。假设3:气体是_。设计方案:设计实验方案证明你的假设,在下表中完成实验步骤、预期现象
43、和结论。实验步骤预期现象和结论将气体依次通入盛有_、的洗气瓶中,并_。_【答案解析】(1)用洁净的铂丝蘸取洗涤剂在酒精灯火焰上灼烧,火焰呈黄色(合理即可)(2)H2O2CNH2O=HCO3NH3(3)2H2O22H2OO2,铁离子会加速H2O2分解,使洗涤剂失去杀菌作用;2Fe33CO323H2O=2Fe(OH)33CO2,Fe3与CO32水解相互促进,使洗涤剂失去去污能力(4)CO2和O2实验步骤预期现象与结论澄清石灰水8.0 molL1NaOH溶液并将带火星的小木条放在最后一个洗气瓶的出口处若澄清石灰水不变浑浊,木条复燃,则假设1成立;若澄清石灰水变浑浊,木条复燃,则假设3成立;若澄清石灰
44、水变浑浊,木条不复燃,则假设2成立解析:(1)2Na2CO33H2O2中金属阳离子为钠离子,应根据焰色反应检验是否存在Na+,有关操作及现象为:用洁净的铂丝蘸取洗涤剂在酒精灯火焰上灼烧,火焰呈黄色,说明该洗涤剂中存在钠离子;(2)废水中氰化物以CN形式存在,氮元素为3价,则碳元素为+2价,双氧水具有氧化性,+2价碳元素被氧化为+4价,氧元素由1价降为2价,根据电子、电荷、原子守恒可得:H2O2+CN+H2O=NH3+HCO3(注意不能写成H2O2+CN+H2O=NH3+CO2+OH,因为CO2与OH能继续反应HCO3,CO2与碳酸钠溶液也能继续反应生成碳酸氢钠);(3)过氧化氢不稳定,能分解为
45、水和氧气,铁离子是该反应的常用催化剂之一,能加快过氧化氢分解的速率,使洗涤剂失去消毒作用;也可能是Fe3与CO32发生双水解反应:2Fe33CO323H2O=2Fe(OH)33CO2,使洗涤剂失去去污能力(4)洗涤剂中过氧化氢在氯化铁溶液催化下分解放出氧气,碳酸钠与氯化铁溶液混合时能发生双水解反应,放出二氧化碳气体;如果混合时只发生前一种反应,则产生的气体是O2;如果混合时只发生后一种反应,则产生的气体是CO2;如果两种反应能同时发生,则产生的气体是O2和CO2;根据提出的假设1和2推断假设3的内容为气体是O2和CO2;假设的验证就是检验O2和CO2,根据元素化合物的主要性质推断,二氧化碳能使
46、澄清石灰水变浑浊,二氧化碳不能支持燃烧,而氧气却能使带火星的木条复燃,因此检验O2和CO2需要考虑先后顺序,排除干扰,应按先检验二氧化碳、再除去过量的二氧化碳、最后检验氧气的顺序进行实验,所以设计的方案为:将反应产生的气体依次通入盛有澄清石灰水、8.0mol/LnaOH溶液的洗气瓶中,用带火星的木条检验最后逸出的气体;若澄清石灰水变浑浊、木条复燃,则假设3成立;若澄清石灰水不变浑浊、木条复燃,则假设1成立;若澄清石灰水变浑浊、木条不复燃,则假设2成立(注意不能选择0.10mol/LNaOH溶液,因为除杂试剂一定过量,应选浓溶液除杂)。21下列反应的离子方程式正确的是AFe3O4与稀硝酸反应:F
47、e3O4+8H+ =Fe2+2Fe3+4H2OBNa2S溶液呈碱性:S2-+H2OHS-+OH-C用惰性电极电解饱和氯化钠溶液:2Cl-+2H+ H2+Cl2DCa(HCO3)2与过量Ca(OH)2溶液反应: Ca2+2HCO3-+2OH- =CaCO3+CO32-+2H2O【答案解析】B A、硝酸会氧化Fe2+,错误;B正确;用惰性电极电解饱和氯化钠溶液的反应是2Cl-+2H2OH2+Cl2+2OH-,错误;D、Ca(HCO3)2与过量Ca(OH)2溶液反应: Ca2+HCO3-+OH- =CaCO3+2H2O,错误。22.下列离子组在给定条件下能否大量共存的判断正确,所发生反应的离子方程式
48、也正确的是选项条 件离子组离子共存判断及反应的离子方程式A滴加氨水Na、Al3+、Cl、NO不能共存,Al3+3OH= Al(OH)3BpH1的溶液Fe2+、Al3+、SO、MnO不能共存,5Fe2+MnO8H+=Mn2+5Fe3+4H2OC由水电离出的H+浓度为110-12 molL-1NH、Na、NO、Cl一定能共存,NHH2ONH3H2OH+D通入少量SO2气体K+、Na+、ClO、SO不能共存,2ClOSO2H2O =2HClOSO【答案解析】B 解析:A离子之间不发生任何反应,可大量共存,但是氨水为弱电解质,书写离子方程式时不能拆,应为:Al3+3NH3H2OAl(OH)3+3NH4
49、+,故A错误;BpH=1的溶液呈酸性,酸性条件下Fe2+与MnO4-发生氧化还原反应,反应的离子方程式为:5Fe2+MnO4-+8H+Mn2+5Fe3+4H2O,故B正确;C由水电离出的H+浓度为110-12molL-1,水的电离受到抑制,溶液可能呈酸性,也可能呈碱性,碱性条件下NH4+不能大量共存,故C错误;DSO2具有还原性,与ClO-发生氧化还原反应,反应的离子方程式为:ClO-+SO2+H2O2H+Cl-+SO22-,故D错误故答案选B23.下列分类或归类正确的是:铝热剂、纯净矿泉水、冰水混合物均为混合物NaOH、HD、IBr均为化合物 明矾、烧碱、硫酸均为强电解质 C60、金刚石、石
50、墨均为碳的同素异形体 碘酒、淀粉溶液、水雾、纳米材料均为胶体A B. C. D.【答案解析】D 解析:铝热剂为铝与金属氧化物的混合物,矿泉水中含有水和矿物质,属于混合物,冰水只有水这一种物质,为纯净物,故错误;HD是由同种氢元素组成的单质:氢气,不是化合物,故错误;明矾、烧碱、硫酸均为强电解质,故正确;C60、金刚石、石墨均为碳元素的不同单质,互为同素异形体,故正确;碘酒是碘单质的酒精溶液,不属于胶体,故错误;故答案选D24下列反应的离子方程式正确的是A氢氧化铁溶于氢碘酸中:Fe(OH)3 + 3H+ = Fe3+ + 3H2OB在含有Mn2+的溶液中加入酸酸化,再加入PbO2,反应体系显紫红
51、色5PbO2 + 2Mn2+ + 4H+ = 5Pb2+ + 2MnO4 + 2H2OC碳酸氢铵和足量的氢氧化钠溶液反应:NH4OHNH3H2OD硫化钠水溶液呈碱性的原因:S2-+2H2O H2S+2OH【答案解析】B解析:A氢氧化铁溶于氢碘酸中2I-+2Fe(OH)3+6H+2Fe2+I2+6H2O,故A错误; B在含有Mn2+的溶液中加入稀硫酸酸化,再加入PbO2,反应体系显紫红色的离子反应为5PbO2+2Mn2+4H+5Pb2+2MnO4-+2H2O,故B正确; C碳酸氢铵和足量的氢氧化钠溶液反应的离子反应为HCO3-+NH4+2OH-NH3H2O+H2O+CO32-,故C错误; D硫化
52、钠水溶液呈碱性的原因的离子反应为S2-+H2OHS-+OH-,故D错误。25在下列各溶液中,离子一定能大量共存的是:A室温下,pH1的溶液中:Na、Fe3、NO3、SO42B碱性溶液中:K、Mg2、S2、ClOC加入铝粉有气泡产生的溶液中:Na+、NH4+、Fe2+、NO3-D在AlCl3溶液中:K+、Na+、SiO32、SO42【答案解析】A A室温下,pH1的溶液中:Na、Fe3、NO3、SO42;B碱性溶液中含有一定量的OH-,Mg2能与OH-结合生成Mg(OH)2沉淀而不能共存,错误;C加入铝粉有气泡产生的溶液的性质可能是酸性的,也可能是碱性的,在酸性溶液中NO3-可以把Fe2+氧化为Fe2+,在碱性溶液中NH4+、Fe2+都能与OH-反应,错误;D在AlCl3溶液中,iO32-、与铝离子发生双水解反应,在溶液中不能大量共存,错误。