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1、專題三離子反應(yīng)高考化學(xué)高考化學(xué) (課標(biāo)專用)考點(diǎn)一離子共存考點(diǎn)一離子共存五年高考A A組組 統(tǒng)一命題統(tǒng)一命題課標(biāo)卷題組課標(biāo)卷題組考點(diǎn)二離子方程式的書寫與正誤判斷考點(diǎn)二離子方程式的書寫與正誤判斷(2016課標(biāo),28,14分)以硅藻土為載體的五氧化二釩(V2O5)是接觸法生產(chǎn)硫酸的催化劑。從廢釩催化劑中回收V2O5既避免污染環(huán)境又有利于資源綜合利用。廢釩催化劑的主要成分為:物質(zhì)V2O5V2O4K2SO4SiO2Fe2O3Al2O3質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%2.22.92.83.122286065121以下是一種廢釩催化劑回收工藝路線:回答下列問題:(1)“酸浸”時V2O5轉(zhuǎn)化為V,反應(yīng)的離子方程式為,同時V2O

2、4轉(zhuǎn)化成VO2+?！皬U渣1”的主要成分是。(2)“氧化”中欲使3mol的VO2+變?yōu)閂,則需要氧化劑KClO3至少為mol。(3)“中和”作用之一是使釩以V4形式存在于溶液中。“廢渣2”中含有。(4)“離子交換”和“洗脫”可簡單表示為:4ROH+V4R4V4O12+4OH-(ROH為強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂)。為了提高洗脫效率,淋洗液應(yīng)該呈性(填“酸”“堿”或“中”)。(5)“流出液”中陽離子最多的是。(6)“沉釩”得到偏釩酸銨(NH4VO3)沉淀,寫出“煅燒”中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式。2O2O412O412O答案答案(1)V2O5+2H+2V+H2O(2分)SiO2(2分)(2)0.5(2分)(3

3、)Fe(OH)3和Al(OH)3(2分)(4)堿(2分)(5)K+(2分)(6)2NH4VO3V2O5+2NH3+H2O(2分)2O解析解析(1)V2O5及V中的V均為+5價,“酸浸”時,發(fā)生非氧化還原反應(yīng),根據(jù)原子守恒及電荷守恒不難寫出離子方程式;“酸浸”時,V2O5轉(zhuǎn)化成V,V2O4轉(zhuǎn)化成VO2+,K2SO4可溶于水,Fe2O3及Al2O3分別轉(zhuǎn)化成Fe3+和Al3+,所以“廢渣1”的主要成分是SiO2。(2)欲使3molVO2+變?yōu)閂需轉(zhuǎn)移3mole-,1molKClO3作氧化劑生成Cl-轉(zhuǎn)移6mole-,所以需KClO3至少0.5mol。(3)“中和”時加入KOH溶液,釩以V4形式存在

4、于溶液中,K2SO4可溶,Fe3+和Al3+分別轉(zhuǎn)化成Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀進(jìn)入“廢渣2”。(4)該反應(yīng)的逆反應(yīng)為洗脫過程,增大c(OH-),有利于平衡向左移動,所以淋洗液應(yīng)呈堿性。(5)由流程圖可以看出,H+在酸浸時損耗,釩轉(zhuǎn)化為V4(陰離子),Fe3+及Al3+轉(zhuǎn)化為沉淀,所以“流出液”中陽離子最多的是K+。(6)“煅燒”時肯定得到V2O5,其他物質(zhì)自然寫出?？疾辄c(diǎn)考查點(diǎn)本題的考查點(diǎn)主要有方程式的書寫、氧化還原反應(yīng)的相關(guān)計算、化學(xué)平衡移動和元素化合物的性質(zhì)等。2O2O2O412O412O思路分析思路分析(1)分析V2O5轉(zhuǎn)化為V前后礬元素的化合價可以寫出離子方程式。(2)按照氧

5、化還原反應(yīng)中得失電子守恒的規(guī)律可以計算出結(jié)果。(3)熟悉鐵、鋁化合物的性質(zhì)。(4)依據(jù)化學(xué)平衡移動原理可以得出答案。(5)分析流程中各種陽離子的變化。(6)反應(yīng)前后各元素化合價不變,反應(yīng)為分解反應(yīng)。2O考點(diǎn)一離子共存考點(diǎn)一離子共存1.(2018江蘇單科,4,2分)室溫下,下列各組離子在指定溶液中能大量共存的是()A.0.1molL-1KI溶液:Na+、K+、ClO-、OH-B.0.1molL-1Fe2(SO4)3溶液:Cu2+、N、N、SC.0.1molL-1HCl溶液:Ba2+、K+、CH3COO-、ND.0.1molL-1NaOH溶液:Mg2+、Na+、S、HC4H3O24O3O24O3O

6、B B組組 自主命題自主命題?。▍^(qū)、市）卷題組?。▍^(qū)、市）卷題組答案答案B本題考查離子反應(yīng)和離子共存。A項,KI溶液中的I-具有強(qiáng)還原性,ClO-具有強(qiáng)氧化性,二者可以發(fā)生氧化還原反應(yīng)而不能大量共存,錯誤;B項,指定溶液中的離子與所給離子都不發(fā)生反應(yīng),能大量共存,正確;C項,HCl溶液中的H+與CH3COO-形成弱電解質(zhì)CH3COOH而不能大量共存,錯誤;D項,NaOH溶液中的OH-能與Mg2+反應(yīng)生成Mg(OH)2沉淀,且OH-能與HC反應(yīng)生成H2O和C而不能大量共存,錯誤。3O23O方法技巧方法技巧判斷離子能否大量共存應(yīng)先看清題中所給的“隱含”條件,然后按照“一色、二性、三特殊、四反應(yīng)”進(jìn)

7、行判斷。2.(2017江蘇單科,9,2分)常溫下,下列各組離子在指定溶液中能大量共存的是()A.無色透明的溶液中:Fe3+、Mg2+、SCN-、Cl-B.=110-12的溶液中:K+、Na+、C、NC.c(Fe2+)=1molL-1的溶液中:K+、N、Mn、SD.能使甲基橙變紅的溶液中:Na+、N、S、HC(H )(OH )cc23O3O4H4O24O4H24O3O答案答案B本題考查離子共存。Fe3+3SCN-Fe(SCN)3使溶液呈血紅色,A錯;Fe2+水解使溶液呈酸性,酸性條件下Mn與Fe2+不能大量共存,C錯;使甲基橙變紅的溶液呈酸性,H+與HC不能大量共存,D錯。4O3O3.(2016

8、四川理綜,3,6分)下列關(guān)于離子共存或離子反應(yīng)的說法正確的是()A.某無色溶液中可能大量存在H+、Cl-、MnB.pH=2的溶液中可能大量存在Na+、N、SiC.Fe2+與H2O2在酸性溶液中的反應(yīng):2Fe2+H2O2+2H+2Fe3+2H2OD.稀硫酸與Ba(OH)2溶液的反應(yīng):H+S+Ba2+OH-BaSO4+H2O4O4H23O24O答案答案CMn在水溶液中顯紫紅色,A項不正確;酸性溶液中Si不能大量存在,且N與Si在溶液中相互促進(jìn)水解,B項不正確;酸性條件下H2O2可氧化Fe2+,C項正確;稀硫酸與Ba(OH)2溶液反應(yīng)的離子方程式為2H+S+Ba2+2OH-BaSO4+2H2O,D項

9、不正確。4O23O4H23O24O4.(2016江蘇單科,12,4分)制備(NH4)2Fe(SO4)26H2O的實驗中,需對過濾出產(chǎn)品的母液(pHc(OH-),溶液顯酸性,酸性溶液中N可氧化Fe2+、I-,D不正確。4H3O(H )(OH )cc3O關(guān)聯(lián)知識關(guān)聯(lián)知識水溶液中:Cu2+呈藍(lán)色、Fe2+呈淺綠色、Fe3+呈黃色、Mn呈紫紅色、Cr2呈橙色。4O27O5.(2016遼寧省實驗中學(xué)月考,11)下列各組離子能在指定溶液中共存的是()無色溶液中:K+、Cl-、Na+、Mn、S使pH試紙變深藍(lán)的溶液中:C、N、Na+、S2-、Al、S水電離的c(H+)=10-12molL-1的溶液中:ClO

10、-、HC、N、N、S2既能溶解Al(OH)3,又能溶解H2SiO3的溶液中:Na+、S、Cl-、ClO-使甲基橙變紅的溶液中:Mn、N、S、Na+、Fe3+pH=0的溶液中:Fe2+、Al3+、N、I-、Cl-、S2-A.B.C.D.4O24O23O3O2O23O3O3O4H23O24O4O3O24O3O答案答案B含Mn的溶液呈紫色。溶液呈堿性,所有離子可大量共存。溶液可能呈酸性或堿性,ClO-、HC、S2在酸性條件下不能大量存在,N、HC在堿性條件下不能大量存在。溶液呈堿性,所有離子可大量共存。溶液呈酸性,所有離子可大量共存。在酸性溶液中,N與Fe2+、I-、S2-不能大量共存。所以選B。4

11、O3O23O4H3O3O解題關(guān)鍵解題關(guān)鍵使pH試紙變深藍(lán)的溶液呈強(qiáng)堿性;使甲基橙變紅的溶液呈酸性;pH=0的溶液呈強(qiáng)酸性。6.(2017甘肅蘭州一中期中,12)已知:S+I2+H2OS+2I-+2H+。某溶液中可能含有Na+、N、Fe2+、K+、I-、S、S中的若干種,且所含離子物質(zhì)的量濃度相等。向該無色溶液中滴加少量溴水,溶液仍呈無色。下列關(guān)于該溶液的判斷正確的是()A.肯定不含I-B.肯定不含SC.肯定不含有SD.肯定含有N23O24O4H23O24O24O23O4H答案答案B溶液呈無色,說明溶液中不含F(xiàn)e2+。加入少量溴水,溶液仍呈無色,說明溶液中有S。因為S還原性強(qiáng)于I-,溴水又是少量

12、,即使溶液中含有I-,I-也可能不被氧化,故無法確定I-是否存在。由溶液中所有離子物質(zhì)的量濃度相等,結(jié)合電荷守恒可推知,溶液中一定不含S,可能含N。23O23O24O4H解題關(guān)鍵解題關(guān)鍵1.溶液中Fe2+呈淺綠色;2.I2的水溶液有顏色;3.溶液呈電中性(電荷守恒)。關(guān)聯(lián)知識關(guān)聯(lián)知識S還原性強(qiáng)于I-,溴水優(yōu)先氧化S。23O23O7.(2017遼寧鐵嶺協(xié)作體四聯(lián),23)(15分)鉻及其化合物工業(yè)用途廣泛,但含+6價鉻元素的污水會損害環(huán)境。電鍍廠產(chǎn)生的鍍銅廢水中往往含有一定量的Cr2,處理該廢水常用直接沉淀法、還原沉淀法、電解法。.直接沉淀法(1)已知含鉻廢水中存在平衡:Cr2+H2O2Cr+2H

13、+。在實際工業(yè)生產(chǎn)中,加入沉淀劑BaCl2溶液之前還要加入一定量的NaOH,這樣有利于沉淀的生成,則生成沉淀的化學(xué)式為。.還原沉淀法(2)下列可以代替上述流程中Na2S2O3溶液的是(填選項序號)。A.FeSO4溶液B.濃H2SO427O27O24O二、非選擇題(共15分)C.酸性KMnO4溶液D.Na2SO3溶液(3)上述流程中,每消耗0.1molNa2S2O3轉(zhuǎn)移0.8mole-,則加入Na2S2O3溶液時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為。(4)Cr(OH)3的化學(xué)性質(zhì)與Al(OH)3相似。在上述生產(chǎn)過程中加入NaOH溶液時要控制溶液的pH不能過高,原因可用離子方程式表示為。(5)實際工業(yè)生產(chǎn)中有時

14、還采用陽離子交換樹脂法來測定沉淀后溶液中Cr3+的含量,其原理是Mn+nNaRnNa+MRn,其中NaR為陽離子交換樹脂,Mn+為要測定的離子。常溫下某次測定過程中,將pH=5的廢水經(jīng)過陽離子交換樹脂后,測得溶液中Na+比交換前增加了4.610-2g/L,則該條件下Cr(OH)3的Ksp的值為;當(dāng)Cr3+濃度小于10-5mol/L時可認(rèn)為沉淀完全,處理后測得溶液的pH=6,則過濾后溶液(填“能”或“否”)直接排放。.電解法(6)該法是用鐵作電極電解含Cr2的酸性廢水,電解時陰極上有大量氣泡生成,并產(chǎn)生Cr(OH)3、Fe(OH)3沉淀,反應(yīng)中1molCr2完全生成Cr(OH)3沉淀,外電路通過

15、的電子的物質(zhì)的量為mol。27O27O答案答案(1)BaCrO4(2)AD(3)3S2+4Cr2+26H+6S+8Cr3+13H2O(4)Cr(OH)3+OH-Cr+2H2O(5)6.710-31能(6)1223O27O24O2O解析解析(1)先加入一定量的NaOH,可使Cr2+H2O2Cr+2H+平衡正向移動,則溶液中主要存在Cr,再加入BaCl2溶液,可生成BaCrO4沉淀。(2)流程中Na2S2O3作還原劑,將Cr2還原為Cr3+。FeSO4、Na2SO3有還原性;濃H2SO4、酸性KMnO4溶液有強(qiáng)氧化性,故選A、D。(4)pH過高,Cr(OH)3會與OH-反應(yīng)生成Cr和H2O。(5)

16、溶液中Na+比交換前增加了4.610-2g/L,即210-3mol/L,由Cr3+3NaR3Na+CrR3可計算出pH=5的廢水中c(Cr3+)為10-3mol/L。KspCr(OH)3=c(Cr3+)c3(OH-)=10-3(10-9)36.710-31;當(dāng)溶液pH=6時c(Cr3+)=mol/L=6.710-7mol/L110-5mol/L,則過濾后溶液能直接排放。(6)電解時Fe-2e-Fe2+,6Fe2+Cr2+14H+6Fe3+2Cr3+7H2O,1molCr2完全轉(zhuǎn)化為Cr3+需消耗6molFe2+,生成6molFe2+時電路中轉(zhuǎn)移12mole-。27O24O24O27O2O2323sp33() ( H )KCr OHc O318 36.7 10(10 )27O27O易錯警示易錯警示第(6)問要注意審題,1molCr2被還原為Cr3+轉(zhuǎn)移6mole-,但Cr2與Fe2+的反應(yīng)是溶液中進(jìn)行的氧化還原反應(yīng),電路中轉(zhuǎn)移的電子不是6mol。27O27O