專題三離子反應(yīng)高考化學(xué)高考化學(xué) (課標(biāo)專用)考點一離子共存考點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)卷題組考點二離子方程式的書寫與正誤判斷考點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V2O4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)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考查點本題的考查點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考點一離子共存考點一離子共存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、HC4H3O24O3O24O3OB 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-具有強還原性,ClO-具有強氧化性,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試紙變深藍的溶液中:C、N、Na+、S2-、Al、S水電離的c(H+)=10-12molL-1的溶液中:ClO-、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。4O3O23O4H3O3O解題關(guān)鍵解題關(guān)鍵使pH試紙變深藍的溶液呈強堿性;使甲基橙變紅的溶液呈酸性;pH=0的溶液呈強酸性。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還原性強于I-,溴水又是少量,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+。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)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)是溶液中進行的氧化還原反應(yīng),電路中轉(zhuǎn)移的電子不是6mol。27O27O