【文档说明】专题二 离子共存与离子方程式(专练)-冲刺2023年高考化学二轮复习核心考点逐项突破(解析版).docx,共(16)页,674.339 KB,由envi的店铺上传
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专题二离子共存与离子方程式基础过关检测考试时间:70分钟卷面分值:100分学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________注意事项:1.答题前,务必将自己的姓名、考
号填写在答题卡规定的位置上。2.答选择题时,必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦擦干净后,再选涂其它答案标号。3.答非选择题时,必须将答案书写在专设答题页规定的位置上。4.所有题目必须在答题
卡上作答。在试题卷上答题无效。5.考试结束后,只交试卷答题页。可能用到的相对原子质量:H-1C-12N-14O-16Na-23Mg-24S-32Cl-35.5一、选择题(本题含16小题,每题3分,共48分。每题只有一个选
项符合题意)1.(2023·广东广州·一模)下列物质性质实验对应的离子方程式书写正确的是A.金属钠加入水中:22NaHO=NaOHH+−+++B.3AlCl溶液中滴入过量NaOH溶液:()33Al3OH=AlOH+−+C.同浓度同体积44NHHSO溶液与NaOH溶液混合:4
32=NHOHNHHO+−+D.223NaSO溶液中通入足量氯气:2223224SO4Cl5HO=2SO8Cl10H−−−+++++【答案】D【详解】A.Na2O2溶于水生成氢氧化钠和氢气:2Na2O2+2H2O=4Na++4O
H-+O2↑,A错误;B.3AlCl溶液中滴入过量NaOH溶液生成偏铝酸钠溶液和水:3+--22Al+4OH=AlO+2HO,B错误;C.同浓度同体积NH4HSO4溶液与NaOH溶液混合只发生氢离子和氢氧根离子的反应生成水:H++OH-=H2O,C错误;D.Na
2S2O3溶液中通入足量氯气生成硫酸钠、硫酸、HCl和水:2-23SO+4C12+5H2O=22-4SO+8Cl-+10H+,D正确;故选D。2.(2022·四川雅安·统考模拟预测)在澄清透明溶液中,下列离子组一定能大量共存的
是A.2Cu+、4NH+、Cl−、3NO−B.2Fe+、H+、3NO−、I−C.3Al+、Na+、24SO−、23CO−D.2Mg+、K+、OH−、3HCO−【答案】A【详解】A.2Cu+、4NH+、Cl−、3NO−之间不发生反应,在溶液中能大量共存,故
A正确;B.3NO−在酸性条件下具有氧化性,将氧化2Fe+,故B错误;C.3Al+和23CO−将发生双水解,故C错误;D.OH−和3HCO−将反应生成23CO−,不能在溶液中大量共存,故D错误;故答案选A。3.(2022·浙江
·模拟预测)能正确表示下列反应的离子方程式为A.NaHS溶液和硝酸混合:2HSHHS−++=B.明矾溶液与过量氨水混合:33224Al4NH2HOAlO4NH+−+++=+C.4FeSO溶液中加入22HO产生沉淀:()222232FeHO4HO2FeOH4H++++=+D.向
4CuSO溶液中滴加氨水,产生难溶物:()22Cu2OHCuOH+−+=【答案】C【详解】A.硝酸具有强氧化性,可以将HS−氧化,A错误;B.明矾在水中可以3Al+,可以与氨水中的OH−发生反应生成()3AlOH,但由于氨水的碱性较弱,生成的()3AlOH不能继续与弱碱发生反应,故反应的离子方程
式为()33243Al3NHHOAlOH3NH+++==+,B错误;C.22HO具有较强的氧化性,4FeSO溶液中加入22HO产生的沉淀是氢氧化铁,该反应的离子方程式为()222232FeHO4HO2Fe
OH4H++++==+,C正确;D.一水合氨是弱碱,离子方程式中不可拆,正确的离子方程式为()23242Cu2NHHOCuOH2NH+++==+,D错误。故选C。4.(2022·浙江·模拟预测)下列反应的离子方程式正确的是A.向碘水中通入足量的2SO:22224ISO2HO2HISO
2H−+++=++B.用石墨电极电解CuCl2溶液:2222Cu2HO2CuO4H+++++电解C.向饱和Na2CO3溶液中滴加少量乙酸:2-3CO+CH3COOH=-3HCO+CH3COO-D.常温下,硫化钾溶液的pH>7:222S2HOHS2OH−−++【答案】C【详解】A.HI是强酸,在
反应中应拆写成离子形式,正确的离子方程式为:I2+SO2+2H2O=2I-+2-4SO+4H+,A错误;B.用石墨电极电解CuCl2溶液,阳极上Cl-失去电子变为Cl2;阴极上Cu2+得到电子被还原为Cu单质,
反应的离子方程式为:Cu2++2Cl-电解Cu+Cl2↑,B错误;C.由于酸性:乙酸>H2CO3,向饱和Na2CO3溶液中滴加少量乙酸,反应产生NaHCO3、CH3COONa,该反应的离子方程式为:2-3CO+CH3COOH=-3HCO+CH3COO-,C正确;D.
S2-是H2S二级电离产生的,S2-的水解分步进行,主要是第一步水解,其第一步水解的离子方程式为S2-+H2OHS-+OH-,D错误;故合理选项是C。5.(2021·浙江绍兴·校考模拟预测)下列离子方程式书写正确的是A.(NH4)2CO3的电离方程式:(NH4)2CO3⇌2NH+4
+CO2-3B.二氧化氮与水反应:3NO2+H2O=2H++2NO-3+NO↑C.FeI2溶液中加入过量氯水:2Fe2++2I-+2Cl2=2Fe3++I2+4Cl-D.往苯酚钠溶液中通入少量CO2:2+CO2+H2O2+CO2-3【答案】B【
详解】A.(NH4)2CO3为强电解质的电离方程式+2-42343(NH)CO=2NH+CO,A错误;B.二氧化氮与水反应+-2233NO+HO=2H+2NO+NO,B正确;C.FeI2溶液中加入过量氯水发生的反应
为2-3-222Fe+4I+3Cl=2Fe+2I+6Cl++,C错误;D.往苯酚钠溶液中通入少量CO2,因酸性:H2CO3>苯酚>-3HCO,所以正确的离子方程式为+CO2+H2O=+-3HCO,D错误;
故选B。6.(2022·陕西渭南·一模)常温下,下列离子一定能大量存在于相应溶液中的是A.能使淀粉-KI试纸变蓝色的溶液:Na+、NH4+、S2-、Cl-B.能使酚酞变深红色的溶液:K+、Ba2+、NO3−、HCO3−C.能使A
l转化为AlO2−的溶液:Na+、K+、NO3−、Cl-D.水电离出的c(OH-)=1×10-7mol•L-1的溶液:K+、Na+、CO23−、Cl-【答案】C【详解】A.能使淀粉-KI试纸变蓝色的溶液说明含有氧
化性物质,S2-具有还原性会发生氧化还原反应,在该溶液中不能大量共存,故A错误;B.能使酚酞变深红色的溶液显强碱性,HCO3−能与溶液中的OH-发生反应,在该溶液中不能大量共存,故B错误;C.能使Al转化为AlO2−的溶液显强
碱性,Na+、K+、NO3−、Cl-在强碱性环境均不能互相反应,能大量共存,故C正确;D.常温下水电离出的c(OH-)=1×10-7mol•L-1的溶液显中性,有可能是CaCl2溶液,CO23−不能大量共存,故D错误;故答案为C7.(2022·山东青岛·统考模拟预测)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.pH=12的溶液中:++--2KNaBrAlO、、、B.c(OH-)/c(H+)=10-12的溶液中:+4NH、Cu2+、2-3CO、2-4SOC.滴加KSCN溶液显红
色的溶液中:NH4+、K+、Cl-、I-D.水电离的c(OH−)=1×10−13mol·L-1的溶液中:K+、Cl-、CH3COO-、Cu2+【答案】A【详解】A.pH=12的溶液显碱性,碱性条件下,该组离子均能共存,故A符合题意;B.c(OH-)/c(H+)=
10-12的溶液,呈酸性,碳酸根不能大量共存,故B不符合题意;C.滴加KSCN溶液显红色的溶液中,含有铁离子,具有氧化性,和碘离子不能共存,故C不符合题意;D.水电离的c(OH−)=1×10−13mol·L-1的溶液,可能为酸性,也可能为碱性,若为
酸性,醋酸根离子不能大量共存,若为碱性,铜离子不能大量共存,故D不符合题意;故答案为:A。8.(2022·陕西汉中·统考模拟预测)下列反应的离子方程式书写正确的是A.碳酸氢铵溶液与足量澄清石灰水反应:-2+-332HC
O+Ca+OH=CaCO+HOB.SO2通入漂白粉溶液中:2+223SO+HO+Ca+2ClO=CaSO+2HClOC.Na2S2O3溶液中加入稀硫酸:2-+2322SO+2H=SO+S+HOD.向F
e(NO3)3溶液中加入过量的HI溶液:3+-2+22Fe+2I=2Fe+I【答案】C【详解】A.碳酸氢铵溶液与足量澄清石灰水反应时,阳离子、阴离子都发生反应,反应的离子方程式为:+4NH+-3HCO+Ca2++2OH-=NH3·H2O+CaCO3↓+H2O,A
错误;B.SO2通入漂白粉溶液中,会发生氧化还原反应产生CaSO4、HCl及HClO,反应的离子方程式应该为:SO2+Ca2++3ClO-+H2O=CaSO4↓+2HClO+Cl-,B错误;C.反应符合事实,遵循物质的拆分原则,C正确;D.在酸性条件下,H
+、-3NO起HNO3的作用,表现强氧化性,氧化性比Fe3+强。Fe(NO3)3溶液中加入过量的HI溶液,反应产生Fe(NO3)2、I2、NO、H2O,该反应的离子方程式应该为:10I-+3-3NO+Fe3++12H+=5I2+3NO↑+
Fe2++6H2O,D错误;故合理选项是C。9.(2022·四川成都·校考模拟预测)下列有关离子方程式书写正确的是A.工业上用过量的空气氧化氨气:5O2+4NH3催化剂4NO+6H2OB.向BaCl2溶液中通入CO2气体:Ba2++CO2+H2O=BaCO3↓+2H+
C.用惰性电极电解AlCl3水溶液:Al3++4Cl—+2H2O通电AlO-2+2Cl2↑+2H2↑D.用氨水除去NH4Cl溶液中的FeCl3:Fe3++3OH—=Fe(OH)3↓【答案】A【详解】A.催化剂作用下氨气与氧气共热发生催化氧化反应生成一氧化氮
和水,反应的化学方程式为5O2+4NH3催化剂4NO+6H2O,故A正确;B.碳酸的酸性弱于盐酸,二氧化碳不能与氯化钡溶液反应,故B错误;C.用惰性电极电解氯化铝水溶液制得氢氧化铝沉淀、氢气和氯气,反应的离子方程式为2Al3++3Cl—+6H2O
通电2Al(OH)3↓+3Cl2↑+3H2↑,故C错误;D.氯化铁溶液与氨水反应生成氢氧化铁沉淀和氯化铵,反应的离子方程式为Fe3++3NH3·H2O=Fe(OH)3↓+3NH+4,故D错误;故选A。10.(2022·浙江·模拟预测)下列反应的离子方程式不正确的
是A.向苯酚钠溶液中通入少量2CO:6522653CHOHOCOCHOHHCO−−++→+B.向氯化镁溶液中加入氨水:23224Mg2NHHO=Mg(OH)2NH++++C.铁作电极电解饱和食盐水:2222Cl2HOHCl2OH电解−−+
++D.海带浸泡液中加入酸化的222222HO:2IHO2H=I2HO−++++【答案】C【详解】A.由于酸性:365HCOCHOH−,则向苯酚钠溶液中通入少量2CO只能得到3HCO−,其反应为6522653CHOHOCOCHOHHCO−−++→+,A正确;B.向
氯化镁溶液中加入氨水会产生2Mg(OH)沉淀,其反应的离子方程式为23224Mg2NHHO=Mg(OH)2NH++++,B正确;C.铁作电极电解饱和食盐水,阳极的铁将失去电子发生氧化反应,故正确的方程式为222Fe2HOHFe(OH)++电解,C错误;D.海带浸泡液中的I−与22HO在
酸性条件下反应生成2HO和2I,其反应为222222HO:2IHO2H=I2HO−++++,D正确;故选C。11.(2022·广东韶关·统考模拟预测)下列关于微粒在溶液中表示正确的是。A.遇KSCN变红色的溶液中:Na
+、2Mg+、3CHCOOH、Cl−能大量共存B.无色溶液中:2Cu+、3Al+、4NH+、Cl−能大量共存C.3NaHCO溶液中加入稀盐酸:2322CO2H=COHO−+++D.向2FeCl溶液中通入2Cl:232FeCl=Fe2Cl++
−++【答案】A【详解】A.遇KSCN变红色的溶液中含有Fe3+,与Na+、Mg2+、CH3COOH、Cl-相互之间不发生反应,可以大量共存,A正确;B.Cu2+为蓝色,B错误;C.-3HCO不能拆,
离子方程式为-3HCO+H+=CO2+H2O,C错误;D.方程式电荷不守恒,离子方程式为Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+,D错误;故选A。12.(2022·浙江·模拟预测)下列反应的离子方程式不正确的是A.草酸使酸性4KMnO溶液褪色:22244225HCO2MnO6
H2Mn10CO8HO−++++=++B.泡沫灭火器的灭火原理:()3232232Al3CO3HO2AlOH3CO+−++=+C.乙醛与新制()2CuOH悬浊液共热:()33222CHCHO2CuOHOHCHCOOCuO3HO−−++++D.NaClO将污水中的3NH氧化成2N:3223
ClO2NHN3Cl3HO−−+=++【答案】B【详解】A.草酸使酸性高锰酸钾溶液褪色反应的离子方程式为22244225HCO2MnO6H2Mn10CO8HO−++++=++,A正确;B.泡沫灭火器的灭火原理为硫酸铝与碳酸氢钠发生完
全双水解反应生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳,反应的离子方程式为()3323Al3HCOAlOH3CO+−+=+,B错误;C.乙醛与新制()2CuOH悬浊液共热反应的离子方程式为()33222CHCHO2CuOHOHCHCOOCuO3HO−−++⎯⎯→++△,C正确
;D.NaClO将污水中的3NH氧化成2N,反应的离子方程式为3223ClO2NHN3Cl3HO−−+=++,D正确;故选B。13.(2022·重庆·西南大学附中校联考模拟预测)下列过程对应的离子反应方程式书写正确的是A.3NaHCO溶液与过量澄清石灰水混合:233
22HCOCa2OHCaCO2HO−+−++=+B.用酸性重铬酸钾溶液测定白酒中乙醇的含量:2-+3+2725322CrO+3CHOH+16H=4Cr+3CHCOOH+11HOC.向明矾溶液中通入过量氨气:33224Al4NH2HO
AlO4NH+−+++=+D.向()325CoNHClCl溶液中加入少量3AgNO溶液:()()2+3+-+3355CoNHCl+2Cl+3Ag=CoNH+3AgCl【答案】B【详解】A.碳酸氢钠溶液与过量澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀、碳酸钠和水,反应的离子
反应方程式为-2+-233322HCO+Ca+2OH=CaCO+CO+2HO−,故A错误;B.酸性重铬酸钾溶液与乙醇反应生成硫酸钾、硫酸铬、乙酸和水,反应的离子反应方程式为2-+3+2725322CrO+3CHOH+16H=4Cr+3CHCO
OH+11HO,故B正确;C.明矾溶液与过量氨气反应生成硫酸钾、硫酸铵和氢氧化铝沉淀,反应的离子反应方程式为3++3234Al+3NH+3HO=Al(OH)+3NH,故C错误;D.配合物()325Co
NHClCl中内界氯离子不能与硝酸银溶液反应,则()325CoNHClCl溶液中与少量硝酸银溶液反应的离子方程式为-+Cl+Ag=AgCl↓,故D错误;故选B。14.(2022·全国·一模)下列各组离子,在指定条件下,一定能大量共存的是①某无色透明的酸性溶液中:Na+、
Cl—、CrO2-4、SO2-4②水电离产生的c(H+)=10-12mol/L的溶液中:K+、Ba2+、Cl—、NO-3③使紫色石蕊试液变红的溶液中:Fe2+、Mg2+、Cl—、NO-3④加入过量NaOH溶液后可得
到澄清溶液:K+、Ba2+、Cl—、HCO-3⑤c(H+)<c(OH—)的溶液中:ClO—、AlO-2、Na+⑥在酸性高锰酸钾溶液中:Na+、4NH+、I−、ClO−⑦能使pH试纸变深蓝色的溶液中:Na+、2AlO−、K+、23CO−A.①③⑤⑥B.②③⑤⑦C.②⑤⑦D.②④⑦【答案】
C【详解】①铬酸根离子在溶液中为黄色,则无色透明的酸性溶液中不可能含有铬酸根离子,铬酸根离子酸性条件下会转化为重铬酸根离子,故错误;②水电离产生的氢离子浓度为10-12mol/L的溶液可能为酸溶液,也可
能为碱溶液,四种离子在酸溶液中和碱溶液中均不发生任何反应,一定能大量共存,故正确;③使紫色石蕊试液变红的溶液为酸性溶液,酸性溶液中硝酸根离子与亚铁离子发生氧化还原反应,不能大量共存,故错误;④向含有四种离子的
溶液中加入过量氢氧化钠溶液,溶液中的钡离子、碳酸氢根离子与氢氧根离子反应生成碳酸钡沉淀,不可能得到澄清溶液,故错误;⑤c(H+)<c(OH—)的溶液为碱性溶液,三种离子在碱性溶液中均不发生任何反应,一定能大量共存,故正确;⑥在酸性高锰酸钾溶液
中,碘离子能与高锰酸根离子和次氯酸根离子发生氧化还原反应,不能大量共存,故错误;⑦能使pH试纸变深蓝色的溶液为碱性溶液,四种离子在碱性溶液中均不发生任何反应,一定能大量共存,故正确;②⑤⑦正确,故选C。15.(2022·全国·校联考模拟预测)25℃,下列指定条件下离子能够大量
共存的是A.酸性条件下,3Fe+可以大量存在的体系:3NO−、223SO−、4NH+、Br−B.醋酸钠和醋酸混合溶液,当()()3NaCHCOOHcc+=时:Cl−、3HCO−、4NH+、ClO−C.能使酸性高锰酸钾溶液褪色的溶液:2Fe+、4NH+、Br−、Cl−D.惰性电极电解时,一开始就能产
生氧气的溶液:23SO−、3HCO−、Na+、OH−【答案】C【详解】A.酸性条件下+H与223SO−发生反应,不能大量共存,故A不符合;B.醋酸钠和醋酸混合溶液,当()()3NaCHCOOHcc+=时,醋酸分子较多,能与3HCO−和ClO−反应而不能大量共存,故B不符合;C.能使酸性
高锰酸钾溶液褪色的溶液,属于还原性溶液,此溶液中2Fe+、4NH+、Br−、Cl−互不反应,能大量共存,故C符合;D.惰性电极电解时,一开始就能产生氧气的溶液,OH−与3HCO−不能大量共存,故D不符合;故选C。16.(2023·辽宁·校联考一模)下面的化学方程式或离子方
程式中,错误的是A.为获得性能良好的纳米材料,利用团簇化合物1217KSi和4NHBr反应制备纳米硅:1217432KSi12NHBr17Si12KBr12NH6H+=+++B.硒代硫酸根在酸性条件下与一定浓度的22HO反应:22322226222SeSO3
HO2HSeSO4HOO−+−++=++C.单质Te与5AsF在溶剂2SO中按计量比6:3反应:566236Te3AsFTe(AsF)AsF+=+D.利用2XeF和溴酸根溶液制备高溴酸根:2324XeFBrOHOXeBrO2HF−−++=++【答案】B【详解】A.原子守
恒电荷守恒且符合原理,A正确;B.H2O2在该反应中作氧化剂,即方程式为2-+2-32222622SSeO+HO+2H=SSeO+2HO,B错误;C.原子守恒电荷守恒且符合原理,C正确;D.原子守恒电荷守恒且符合原理,D正确;故选B。
二、非选择题(本题共4小题,每题13分,共52分)17.某混合物的水溶液,可能含有以下离子中的若干种:K+、Al3+、Fe3+、Mg2+、Ba2+、NH+4、Cl-、CO2-3、SO2-4,现分别取100mL的两等份溶液进行如下实验:①第一份加过
量NaOH溶液后加热,收集到0.02mol气体,无沉淀生成,同时得到溶液甲。②向甲溶液中通入过量CO2,生成白色沉淀,沉淀经过滤、洗涤、灼烧后,得到1.02g固体。③第二份加足量BaCl2溶液后,生成白色沉淀,沉淀经足量盐酸洗涤、干燥后,得到11.65g固体。依据实验回答下列问题:(1)由①可知存
在的离子为___________,浓度是___________mol·L-1;由②可知存在的离子为___________,浓度是___________mol·L-1;由③可知存在的离子为__________
_,浓度是___________mol·L-1。(2)该溶液中一定不存在的离子是___________(填离子符号)。(3)某同学通过分析认为该溶液中一定存在K+,他的理由是___________。【答案】NH+40.2Al3+0.2SO2-40.5Fe3+、Mg2+、Ba2
+、CO2-3已知的NH+4、Al3+的正电荷总量小于SO2-4负电荷总量,依据电荷守恒,一定有K+存在。【详解】试题分析:(1)与氢氧化钠溶液反应产生气体,说明原溶液中含有铵根离子,所以由①可知存在的离子为
NH4+,100mL溶液中含有0.02molNH4+,则铵根离子的浓度是0.2mol·L-1;因为加入过量氢氧化钠溶液无沉淀生成,说明原溶液中不存在Fe3+、Mg2+,通入过量二氧化碳后有沉淀生成,说明原溶液中存在Al3+,1.02g的固体是氧化铝,物质的量是0.01mol,则Al3+的浓度是
0.01mol×2/0.1L=0.2mol/L;由③可知原溶液中存在SO42-,11.65g固体是硫酸钡的质量,其物质的量是0.05mol,所以SO42-的浓度是0.05mol/0.1L=0.5mol/L;(2)根据以上分析,
硫酸根离子的存在,则一定不存在Ba2+,Al3+离子的存在,则一定不存在CO32-,因为加入过量氢氧化钠溶液无沉淀生成,说明原溶液中不存在Fe3+、Mg2+,所以原溶液中肯定不存在的是Fe3+、Mg2+、Ba2+、CO32-(3)根据溶
液呈电中性的原理,此时溶液中的负电荷浓度是0.5mol/L×2=1mol/L,正电荷的浓度是0.2+0.2×3=0.8mol/L<1mol/L,所以一定含有K+。考点:考查溶液中离子的判断与计算18.(2022·浙江·模拟预
测)固体X是四种短周期元素组成的化合物,X的性质与铵盐相似。为探究固体X的组成,取3.28gX,与含NaOH0.04mol的溶液恰好发生复分解反应,得溶液A(溶液A中含两种溶质,其中一种溶质的相对分子质量为33),将溶液A分成1A和2A两等份,完成如下
实验(1A与0.02mol硝酸恰好反应,无色气体B在标准状况下的体积为896mL,在空气中变成红棕色):(1)组成X的四种元素是_________(填元素符号),X的化学式为_________。(2)A中某种溶质与AgBr反应可生成两种单质,化学方程式为_____
____。(3)写出X的水溶液与2NaAlO溶液反应生成白色沉淀的离子方程式:_________。(4)为探究43NHHCO和NaOH的反应,设计实验方案如下:向含430.1molNHHCO的溶液中加入0.1molNaOH,反应完全后,滴加氯化钙稀溶液。若有沉淀生成,则
43NHHCO与NaOH的反应可能为_________(写离子方程式);若无沉淀生成,则43NHHCO与NaOH的反应可能为_________(写离子方程式)。该实验方案有无不妥之处?若有,提出修正意见:_________。【答案】(1)N、S、H、O826HN
SO[或8224HNOSO、()442NHOSO、()342NHOHSO](2)2222NHOH2AgBrN2Ag2HBr2HO+=+++(3)()32223NHOHAlOHOAlOHNHOH+−++=+(4)2332HCOOH
COHO−−−+=+432NHOHNHHO+−+=先煮沸,然后滴加氯化钙稀溶液。【详解】(1)结合S元素守恒与2A生成不溶于稀硝酸的白色沉淀2.33g可知,2A中含硫酸根离子0.01mol,则X中含硫酸根离子0.02mol;结合N元素守恒、得失电子守恒与1A和30.02mo
lHNO,反应生成标况下896mLNO和水可知,1A中有0.02mol1−价的N原子,则X中有0.04molN;根据元素守恒可知X中还存在H和O两种元素,则3.28g化合物X中有0.04mol1−价的氮、0.02mol6+价的硫和一定量的H与O,根据电中性原
则及X质量可求,H为0.16mol,O为0.12mol,故X的化学式为826HNSO,因X与NaOH发生的复分解反应且X中有24SO−,故X的组成可写为8224HNOSO,由于X的性质与铵盐类似,进一步改写为()442NHOSO、()342NHOHSO。(2)2NHOH羟胺,
是分析化学中一种常见的还原剂,其结构式为HNOH|H−−−,其相对分子质量为33,为A中的一种溶质,与AgBr反应可生成两种单质,是羟胺还原AgBr生成2N和Ag,其化学方程式为2222NHOH2AgBrN2Ag2HBr2HO+===+++。(3)X的水溶液中3NHO
H+类似于4NH+,可与2AlO−发生双水解反应生成()3AlOH沉淀,离子方程式为()32223NHOHAlOHOAlOHNHOH+−++===+。(4)若有碳酸钙沉淀生成,则加入NaOH后生成了23CO−,说明3HCO−与OH−发生反应,反应离子方程式为2332HC
OOHCOHO−−−+=+;若无沉淀生成,则加入NaOH后没有生成23CO−,说明是4NH+与OH−发生反应,反应离子方程式为432NHOHNHHO+−+=;该实验方案有不妥之处,因为在2Ca+存在的条件下,溶液中32NHHO能将3HCO−转化为23CO−,所以也会有3CaCO沉淀
生成,最终与前一种情况现象相同,因此,应在滴加2CaCl稀溶液之前,将溶液煮沸,除去溶液中的氨。19.(2022·湖南张家界·慈利县第一中学校考二模)雷尼镍是有机合成中常用的一种加氢催化剂,使用一定周期后会失活。现欲利用如下工艺流程回收某废雷尼镍催化剂(主要为铝镍合金,还含有NiO
、23AlO、FeO、2SiO及有机物等)中的金属资源:已知金属离子沉淀的pH:2+Ni2+Fe3+Fe3+Al开始沉淀的pH6.96.31.53.4沉淀完全的pH8.98.32.84.7回答下列问题:(1)“破碎”的目的为_______;“滤渣1”的成分为_______。(2)“氧化”
时发生反应的离子方程式为_______。(3)调节pH2的范围为_______;试剂M可选用_______(填序号)。a.FeOb.23FeOc.23AlOd.NiO(4)“沉降”后所得3NiCO沉淀在空气中热分解时
,固体残留率(固体残留率=100%剩余固体的质量原始固体的质量)与温度(T)的关系如图所示(已知当3NiCO加热至300℃时已完全失去碳元素)。①3NiCO加热至A点过程中反应的化学方程式为_______。②在700℃时,剩余固体的成分为_______(填化学式)。(5)该回收工艺中
可回收的金属化合物有_______。【答案】(1)增大接触面积,使废料煅烧充分2SiO(2)2322FeClO2H2FeClHO+−++−++=++(3)4.7≤pH<6.9c(4)32232Δ24NiCO+ONiO+4CONiO(
5)3NiCO、3Fe(OH)和3Al(OH)【分析】废雷尼镍催化剂(主要为铝镍合金,还含有NiO、Al2O3、FeO、SiO2及有机物等)经煅烧后残渣主要成分为NiO、Al2O3、FeO、SiO2,加硫酸
“酸溶”时,除了SiO2不反应之外,NiO、Al2O3、FeO均与硫酸反应生成同价态金属硫酸盐,过滤,得滤渣1主要成分为SiO2,滤液中阳离子主要含Ni2+、Fe2+、Fe3+、Al3+、H+,加入氧化剂NaClO氧化Fe2+,发生反应2Fe2++ClO-+2
H+=2Fe3++Cl-+H2O,按表中信息,“调节pH1”是为了沉淀Fe3+,且不能引起Al3+的沉淀,“调节pH2”是为了沉淀Al3+,且不能引起Ni2+的沉淀,过滤后,再加入碳酸钠生成沉淀NiCO3。(1)接触面积越大,反应速率越快,“破碎”的
目的为增大接触面积,提高反应速率,使废料煅烧充分或充分反应;据分析“滤渣1”的成分为SiO2。(2)在酸性环境下“氧化”时,Fe2+作还原剂、化合价升高得到Fe3+,ClO-为氧化剂,氯元素化合价降低被还原得到Cl-,结合得失电子数相等、电荷守恒、元素质量守恒,得反应的离子
方程式为2Fe2++ClO-+2H+=2Fe3++Cl-+H2O。(3)“调节pH2”是为了沉淀Al3+,且不能引起Ni2+的沉淀,所以需要调节的范围为4.7≤pH<6.9;加入试剂M是为了沉淀Fe3
+,而不引起Al3+的沉淀,可选用Al2O3;除Fe3+不能选用Fe2O3,加入NiO调节pH会造成Al3+沉淀,故也不能选用NiO。(4)由题可知,当NiCO3加热至300℃时已完全失去碳元素,所以反应生成镍的氧化物
,根据元素守恒:3xNiCONiO1195916x+,由题图A点数据可知119×69.7%=59+16x,x≈1.5,故所得产物为Ni2O3,发生反应的化学方程式为32232Δ24NiCO+ONiO+4CO。在700℃时,
固体残留率为63%,根据前述元素守恒可得,119×63%=59+16x,解得x=1,故700℃时剩余固体为NiO。(5)从流程图知,该回收工艺中得到并被过滤的沉淀均可回收,其中可回收的金属化合物有NiCO3、Fe(OH)3和Al(OH)3。20.(2022
·福建·一模)铋(Bi)的化合物广泛应用于电子、医药等领域。由辉铋矿(主要成分为Bi2S3,含FeS、CuO、SiO2等杂质)制备NaBiO3的工艺流程如下图:已知:i.Bi3+易水解;NaBiO3难溶于冷水ii.“氧化浸取”时,铋元素转化为Bi3+,硫元素
转化为硫单质iii.Cu(OH)2(s)+4NH3(g)Cu[(NH3)4]2+(aq)+2OH-(aq)K=4.4×10-7iv.该工艺条件下,有关金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH见下表:金属离子Fe2+Fe3+Cu2+Bi3+开始沉淀的pH7.
62.74.84.5沉淀完全的pH9.63.76.45.5回答下列问题:(1)为抑制“氧化浸取”时Bi3+水解,可采取的措施是_______。(2)“滤渣1”的主要成分是_______(填化学式)。(3)“氧化浸取”时,FeS转化为Fe3+的离子方程式是__
_____。(4)“除铁”时,调节溶液pH值的范围是_______。(5)“除铜”时发生反应:Cu2+(aq)+4NH3(g)Cu[(NH3)4]2+(aq)K=2×1013,则Ksp[Cu(OH)2]=_______。(6)“转化”时,生成
NaBiO3的离子方程式是_______。“转化”后应冷却至室温再过滤,原因是_______。【答案】(1)加入过量的盐酸##适当降低温度(2)S、SiO2(3)2FeS+3H2O2+6H+=2Fe3++2S+6H2O(4)3
.7≤pH<4.5(5)2.2×10-20(6)Na++ClO-+Bi3++4OH-=NaBiO3↓+Cl-+2H2ONaBiO3在冷水中难溶,冷却过后过滤可减少NaBiO3的损失【分析】由题干信息,辉铋矿主要成分为Bi2S3,含FeS、CuO
、SiO2等杂质,向辉铋矿中加入H2O2和盐酸进行氧化浸取,发生的反应有:Bi2S3+3H2O2+6H+=2Bi3++3S+6H2O,2FeS+3H2O2+6H+=2Fe3++2S+6H2O,CuO+2H+=Cu2++H2O,得到含S和SiO2的滤渣1,滤液中含有Bi3+、Fe2+和Cu2+,再调
节pH除去Fe3+,得到滤渣2为Fe(OH)3,过滤后向滤液中加入氨水,发生反应Cu2++4NH3(g)Cu[(NH3)4]2+,过滤后加入盐酸溶液滤渣,再加入NaOH、NaClO,发生反应Na++ClO-+Bi3++4OH-=N
aBiO3↓+Cl-+2H2O得到产品NaBiO3,据此分析解答。【详解】(1)Bi3+易水解,可加入过量的盐酸或适当降低温度,使得水解平衡逆向移动,从而抑制Bi3+的水解;(2)根据已知可知,氧化浸取时硫元素
转化为硫单质,SiO2不参与反应,因此得到的滤渣1主要成分为S和SiO2;(3)由分析,FeS转化为Fe3+的离子方程式是2FeS+3H2O2+6H+=2Fe3++2S+6H2O;(4)结合已知信息iv,当pH≥3.7时,Fe3+完全沉淀,为防止Bi3+沉淀,pH不能超过4.5,因此“除铁”时
,调节溶液的pH值的范围为3.7≤pH<4.5;(5)已知①Cu(OH)2(s)+4NH3(g)Cu[(NH3)4]2+(aq)+2OH-(aq)K1=4.4×10-7,②Cu2+(aq)+4NH3(g)Cu[(NH3)4]2+(aq)K2=2×1013,反应①-②可得反应Cu(OH)
2(s)Cu2+(aq)+2OH-(aq),因此Ksp[Cu(OH)2]=12KK=2.2×10-20;(6)“转化”时加入NaOH、NaClO发生氧化还原反应得到产品NaBiO3,反应的离子方程式为
Na++ClO-+Bi3++4OH-=NaBiO3↓+Cl-+2H2O,由于NaBiO3在冷水中难溶,因此“转化”后应冷却至室温再过滤,可减少NaBiO3的损失。