化学离子反应题20套(带答案)含解析
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
化学离子反应题20套(带答案)含解析
一、高中化学离子反应
1.下列反应的离子方程式正确的是
A.大理石溶于醋酸溶液中:CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2O
B.往硫酸铜溶液中滴加氢氧化钡溶液:Ba2++2OH-+Cu2++SO42-===BaSO4↓+Cu(OH)2↓C.用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板:Fe3++Cu===Fe2++Cu2+
D.铁与稀盐酸反应:2Fe+6H+===2Fe3++3H2↑
【答案】B
【解析】
【分析】
离子方程式的书写错误,常见的有电荷不守恒、原子不守恒、反应产物写错、该拆的没拆、不该拆的拆了、反应没写全等等。
【详解】
A.醋酸是弱酸,不能拆,A错误;
B.同时生成了两种沉淀,B正确;
C.两边电荷不守恒,C错误;
D.铁与稀盐酸反应,应该生成Fe2+,D错误;
答案选B。
2.下列离子方程式书写正确的是
A.H 2S 溶液显酸性:H2S+2H2O2H3O++S2-
B.将少量二氧化硫通入次氯酸钠溶液中:SO2+H2O+3ClO-=SO42-+Cl-+2HC1O
C.向Ca(HCO3)2溶液中加入澄清石灰水:Ca2++2HCO3-+2OH-=CaCO3↓+CO32-+2H2O
D.向FeI2溶液中通入少量Cl2:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A.H 2S属于弱酸,分步电离,且以第一步电离为主,H2S+H2O H3O++HS-,故A错误;B.少量二氧化硫通入次氯酸钠溶液中发生氧化还原反应,反应的离子方程式为SO2+3ClO-+H2O=SO42-+2HClO+Cl-,故B正确;
C.向Ca(HCO3)2溶液中加入澄清石灰水,与用量无关,离子方程式:Ca2++HCO3-+OH-
═CaCO3↓+H2O,故C错误;
D.向FeI2溶液中通入少量Cl2,只氧化I-,反应的离子方程式为:2I-+Cl2═I2+2Cl-,故D错误;
故选B。
【点睛】
本题的易错点为CD,C中反应与用量无关,要注意与NaHCO3溶液中加入澄清石灰水的区别;D中要注意亚铁离子和碘离子的还原性的强弱比较,反应时,首先与还原性强的离子
反应。
3.下列离子方程式正确的是
A.把Fe(OH)2固体投入到稀HNO3中:Fe(OH)2+2H+→Fe2++2H2O
B.Ba(OH)2溶液与少量KHCO3溶液反应:Ba2++2OH-+2HCO3-→BaCO3↓+2H2O+CO32-
C.NH4HCO3溶液与KOH溶液混合,且
()
()
43
n NH HCO
n KOH
=5:8, 3NH4++5 HCO3-+8OH-
→5H2O+5 CO32-+3NH3·H2O
D.用Pt电极电解MgCl2溶液:2Cl-+2H2O H2↑+Cl2↑+2OH-
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A.Fe(OH)2会被硝酸氧化生成Fe3+,离子方程式为3Fe(OH)2+10H++NO3-=NO↑+3Fe3++8H2O,A错误;
B.加入少量KHCO3溶液,则KHCO3完全反应,1molHCO3-和1molOH-反应,生成
1molH2O,生成的CO32-和会Ba2+生成BaCO3沉淀,离子方程式为Ba2++OH-+HCO3-
=BaCO3↓+H2O,B错误;
C.NH4HCO3溶液与KOH溶液混合完全反应需两者的物质的量之比为1:2,现为5:8,KOH 不足,按KOH书写离子方程式,OH-先和HCO3-反应,再和NH4+反应,8molOH-先与
5molHCO3-反应,再3molNH4+反应,离子方程式正确,C正确;
D.Mg2+会与OH-生成Mg(OH)2,故产物中不会大量存在OH-,离子方程式为Mg2++2Cl-+2H2O H2↑+Cl2↑+Mg(OH)2↓,D错误。
答案选C。
【点睛】
在涉及到过量或者少量的离子方程式的判断的时候,往往将少量的物质系数定为1,其他物质根据所需的量再配平,如此题中B项,由于KHCO3少量,定HCO3-的系数是1,反应时需要1molOH-和1molBa2+,因此OH-和Ba2+的系数都是1,再根据守恒配平。
4.在学习中,我们经常应用类推法。
下列左边正确,类推法应用于右边也正确的是
()
A 向FeCl2溶液中滴入氯水
2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
向FeCl2溶液中滴入碘水
2Fe2++I2=2Fe3++2I-
B CO2通入漂白粉溶液中CO2+Ca2++2ClO-
+H2O=CaCO3↓+2HClO
SO2通入漂白粉溶液中SO2+Ca2++2ClO-
+H2O=CaSO3↓+2HClO
C 向Na2CO3溶液中滴入稀HNO3,CO32-
+2H+=CO2↑+H2O
向Na2SO3溶液中滴入稀HNO3,SO32-
+2H+=SO2↑+H2O
A .A
B .B
C .C
D .D
【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
A .FeCl 2溶液与碘水不反应,则前者发生氧化还原反应,后者不反应,与氧化性有关,故A 错误;
B .SO 2通入漂白粉溶液,发生氧化还原反应为SO 2+Ca 2++ClO -+H 2O=CaSO 4↓+2H ++Cl -,故B 错误;
C .Na 2SO 3溶液中滴入稀HNO 3发生氧化还原反应为2NO 3-+3SO 32-+2H +=3SO 42-+2NO↑+H 2O ,故C 错误;
D .二氧化碳、二氧化硫均为酸性氧化物,与碱反应均生成盐和水,则类推合理,故D 正确。
答案选D 。
5.铁铝矾[Al 2Fe (SO 4)4·xH 2O] 有净水作用,将其溶于水中得到浅绿色溶液,有关该溶液的叙述正确的是 A .该溶液显中性
B .该溶液中:2 c (Al 3+)+c (Fe 2+)+c (H + )= 4 c (SO 42-)+ c (OH -)
C .在空气中蒸干并灼烧该溶液,最后所得的残留固体为Al 2O 3、Fe 2O 3
D .向该溶液中加入Ba (OH )2溶液,当SO 42-完全沉淀时,Al 3+、Fe 2+恰好被完全沉淀 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
A. 该溶液中的铝离子和亚铁离子会水解,因此溶液显酸性,A 错误;
B. 电荷守恒,因此该溶液中:3 c (Al 3+)+2c (Fe 2+)+c (H + )= 2 c (SO 42-)+ c (OH -),B 错误;
C. 在空气中蒸干并灼烧该溶液,一开始加热时,温度升高促进溶液中的铝离子和亚铁离子水解,水解生成的硫酸浓度也增大,硫酸是不挥发性酸,随着硫酸浓度增大,水解平衡不可能一直右移,最终不可能得到Al 2O 3、Fe 2O 3,C 错误;
D. 向该溶液中加入Ba (OH )2溶液,当SO 42-完全沉淀时,Al 3+、Fe 2+恰好被完全沉淀,
3+2+2-2+-43242Al +Fe +4SO +4Ba +8OH =2Al(OH)Fe(OH)+3BaSO ↓+↓↓,D 正确;
答案选D 。
6.向15mL 0.1mol/L Ba(OH)2溶液中,滴加等浓度NH4Al(SO4)2溶液x mL,下列叙述错误的是
A.x=5时,溶液中有Ba2+、OH-、AlO2-,且OH-> AlO2-
B.x=7.5时,溶液中有NH4+、AlO2-,且NH4+=AlO2-
C.x=10时,溶液中有SO42-、NH4+,且H+> OH-
D.x=15时,溶液中有SO42-、NH4+、Al3+,且NH4+> Al3+
【答案】B
【解析】
【分析】
15mL 0.1mol/L Ba(OH)2溶液中氢氧化钡的物质的量为0.0015mol,n(Ba2+)=0.0015mol,n (OH-)=0.003mol。
【详解】
A.当x=5时,NH4Al(SO4)2的物质的量为0.0005mol,n(SO42-)=0.001mol,n(Al3+)=
0.0005mol,n(NH4+)=0.0005mol。
SO42-与Ba2+反应,SO42-不足,Ba2+剩余0.0005mol;
0.0005molAl3+反应生成Al(OH)3消耗OH-的量为0.0015mol,溶液中没有Al3+,生成
0.0005mol Al(OH)3,还剩余0.0015molOH-;然后与0.0005molNH4+反应消耗OH-的量为0.0005mol,溶液中NH4+完全反应,剩余0.001molOH-;0.0005mol Al(OH)3又完全溶解,生成0.0005molAlO2-,消耗0.0005molOH-,最终剩余0.0005molOH-。
溶液中AlO2-水解,故OH->AlO2-,综上所述,溶液中有Ba2+、OH-、AlO2-,且OH->AlO2-,故A正确;
B.NH4+和AlO2-会发生双水解反应而不能大量共存,故B错误;
C.当x=10时,NH4Al(SO4)2的物质的量为0.001mol,n(SO42-)=0.002mol,n(Al3+)=
0.001mol,n(NH4+)=0.001mol。
SO42-与Ba2+反应,Ba2+不足,SO42-剩余0.0005mol;
0.001molAl3+反应生成Al(OH)3消耗OH-的量为0.003mol,溶液中没有Al3+,生成0.001mol Al(OH)3,OH-完全反应,溶液中NH4+不反应,此时溶液为硫酸铵溶液,铵根离子水解,溶液呈酸性,综上所述,溶液中有SO42-、NH4+,且H+>OH-,故C正确;
D.当x=15时,NH4Al(SO4)2的物质的量为0.0015mol,n(SO42-)=0.003mol,n(Al3+)=
0.0015mol,n(NH4+)=0.0015mol。
SO42-与Ba2+反应,Ba2+不足,SO42-剩余0.0015mol;
0.0015molAl3+反应生成Al(OH)3消耗OH-的量为0.0045mol,OH-不足,溶液中0.001molAl3+反应,生成0.001mol Al(OH)3,溶液中剩余0.0005molAl3+,溶液中NH4+不反应,此时溶液中有0.0005molAl3+,0.0015molNH4+,NH4+>Al3+,故D正确;
答案选B。
7.在给定条件下,下列离子组的离子共存判断及反应的离子方程式均正确的是()
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【解析】
【详解】
A. 滴加氨水后,Fe3+与其发生离子反应,离子方程式为Fe3++3 NH3•H2O=Fe(OH)3↓+3 NH4+,A不正确;
B. 由水电离出的c(H+)=1×10﹣13mol•L﹣1,水的电离受到酸或碱抑制,溶液可能显酸性,也可能显碱性, NH4+在碱性溶液中不能大量存在, AlO2﹣在酸性溶液中不能大量存在,B不正确;
C. pH=1的溶液显酸性,Fe3+可以把I﹣氧化,故不能大量共存,离子方程式为2Fe3++2I﹣
═2Fe2++I2,C正确;
D. ClO﹣有强氧化性,通入少量SO2气体后,可以发生氧化还原反应,其离子方程式为3ClO ﹣+SO2+H2O═Cl﹣+2HClO+SO42﹣,D不正确。
综上所述,离子共存判断及反应的离子方程式均正确的是C。
8.将少量SO2通入Ca(ClO)2溶液中,下列离子方程式能正确表示该反应的是
A.SO2 + H2O + Ca2+ + 2ClO-→ CaSO4↓ + HClO + H+ + Cl-
B.SO2 + H2O + Ca2+ + 2ClO-→ CaSO3↓+ 2H+ + 2ClO-
C.SO2 + H2O + Ca2+ + ClO-→ CaSO3↓+ 2HClO
D.SO2 + H2O + Ca2+ + ClO-→ CaSO4↓ + 2H+ + Cl-
【答案】A
【解析】
【详解】
将少量SO2通入Ca(ClO)2溶液中发生氧化还原反应,生成硫酸钙,还生成HClO等,再根据原子守恒,电子守恒配平反应方程式即可,所以该离子反应为SO2 + H2O + Ca2+ + 2ClO- = CaSO4↓ + HClO + H+ + Cl-,故A正确;
所以答案:A。
9.今有一混合物的水溶液,只可能肯有以下离子中的若干种:K+、NH4+、Cl-、Mg2+、
Ba2+、CO32-、SO42-,现取三份100 mL溶液进行如下实验:
(1)第一份加入AgNO3溶液有沉淀生成;
(2)第二份加足量NaOH溶液后,收集到气体0.05mol;
(3)第三份加足量BaCl2溶液后,得干燥沉淀4.3g,经足量盐酸洗涤、干燥后,沉淀质量为2.33g。
根据上述实验,以下推测正确的是
A.K+可能存在B.混合溶液中c(CO32-)为1 mol/L
C.Cl-一定存在D.Ba2+一定不存在,Mg2+可能存在
【答案】AC
【解析】
【分析】
【详解】
①与AgNO3溶液有沉淀产生的离子有Cl-、CO32-、SO42-;②加足量NaOH溶液加热产生气体,气体是氨气,故一定有NH4+,且物质的量是0.05mol,其浓度是0.05mol÷0.1L=
0.5mol/L。
③不溶于盐酸的2.33g沉淀为硫酸钡,物质的量是2.33g÷233g/mol=0.01mol;
4.3g沉淀是硫酸钡和碳酸钡的混合物,碳酸钡质量为4.3g-2.33g=1.97g,物质的量为1.97g÷197g/mol=0.01mol,故一定存在CO32-、SO42-,因而一定没有 Mg2+、Ba2+;c(CO32-)=0.01mol÷0.1L=0.1mol/L,c(SO42-)=0.01mol÷0.1L=0.1mol/L。
根据电荷守恒可知,c (NH4+)-2c(CO32-)+2c(SO42-)==0.5mol/L-0.1mol/L×2-0.1mol/L×2=0.1mol/L,所以一定还含有阴离子,即一定含有氯离子,则K+也可能存在,综合以上可以得出,一定存在的离子有NH4+、K+、CO32-、SO42-、Cl-,一定没有的离子Mg2+、Ba2+,因此答案选AC。
10.Ba(HS)2溶液中加入一定量的CuSO4溶液,发生的反应的离子方程式可能为()A.Ba2++HS-+Cu2++SO42-=BaSO4↓+CuS↓+H+
B.Ba2++2HS-+2Cu2++SO42-=BaSO4↓+2CuS↓+2H+
C.2Ba2++2HS-+Cu2++2SO42-=2BaSO4↓+CuS↓+H2S↑
D.Ba2++2HS-+Cu2++SO42-=BaSO4↓+CuS↓+H2S↑
【答案】BD
【解析】
【分析】
【详解】
A. 1molBa2+一定含有2molHS-,因为铜离子和硫离子结合会生成难溶于酸的硫化铜沉淀,A 项错误;
B. 硫酸铜过量时,HS-离子全部电离生成硫化铜,所以反应的离子方程式为Ba2++2HS-
+2Cu2++SO42-=BaSO4↓+2CuS↓+2H+,B项正确;
C. 2molBa2+提供4molHS-,依据2molSO42-溶液中含有2molCu2+,铜离子全部沉淀后剩余HS-会和氢离子形成2molH2S,C项错误;
D. 1molBa2+一定含有2molHS-,1molCu2+和1molHS-反应生成1molCuS沉淀,电离出的氢离子和剩余的1molHS-结合生成硫化氢,反应的离子方程式为:Ba2++2HS-+Cu2++SO42-
=BaSO4↓+CuS↓+H2S↑,D项正确;
答案选BD。
11.在酸性Fe(NO3)3溶液中逐渐通入H2S气体,可能发生的离子反应是
A.H2S + 2NO3-+ 2H+=2NO2↑+ S↓+ 2H2O
B.3 H2S + 2NO3-+ 2H+=2NO↑+ 3S↓+ 4H2O
C.3Fe3++ 3NO3-+ 6H2S =3NO↑+ 6S↓+ 3Fe2++6H2O
D.Fe3++3NO3-+ 5H2S+ 2H+=3NO↑+ 5S↓+ Fe2++6H2O
【答案】BD
【解析】
【分析】
酸性溶液中,氧化性HNO3>Fe3+,硫化氢不足,硝酸根离子氧化硫化氢;硫化氢足量,则Fe(NO3)3完全反应,以此来解答。
【详解】
酸性溶液中,氧化性HNO3>Fe3+,硫化氢不足,硝酸根离子氧化硫化氢,由电子、电荷守恒可知,离子反应为3H2S+2NO3-+2H+=2NO↑+3S↓+4H2O;硫化氢足量,则Fe(NO3)3完全反应,由电子、电荷守恒可知,离子反应为Fe3++3NO3-+5H2S+2H+=3NO↑+5S↓+Fe2++6H2O;
故选:BD。
12.在复盐NH4Fe(SO4)2溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液,可能发生的反应的离子方程式是
A.Fe2++SO42-+Ba2++2OH-=BaSO4↓+Fe(OH)2↓
B.NH4++Fe3++ 2SO42-+ 2Ba2++ 4OH-=2BaSO4↓+ Fe(OH)3↓+ NH3·H2O
C.2Fe3++ 3SO42-+ 3Ba2++6OH-=3BaSO4↓+ 2Fe(OH)3↓
D.3NH4++ Fe3++3SO42-+ 3Ba2++ 6OH-=3BaSO4↓+Fe(OH)3↓+3NH3·H2O
【答案】BC
【解析】
【详解】
A.在复盐NH4Fe(SO4)2中Fe元素的化合价是+3价,选项A中铁元素的离子是Fe2+,元素存在形式的化合价不符合事实,A错误;
B.向该溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液,由于在盐中n(NH4+):n(Fe3+): n(SO42-)=1:1:2,当1mol复盐完全反应时需要2mol Ba(OH)2,反应的离子方程式是NH4++Fe3++2SO42-+ 2Ba2++ 4OH-=2BaSO4↓+ Fe(OH)3↓↓+NH3•H2O,B正确;
C.在复盐NH4Fe(SO4)2溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液,加入的OH-先与Fe3+发生反应,该复盐可表示为(NH4)2SO4∙Fe2(SO4)3,当Ba(OH)2溶液少量时,以Ba(OH)2溶液为标准书写离子方程式,反应产生BaSO4和Fe(OH)3,离子方程式是2Fe3++3SO42-+3Ba2++ 6OH-=
3BaSO4↓+2Fe(OH)3↓,C正确;
D.当加入溶液中含有3mol Ba(OH)2时,Ba(OH)2溶液过量,反应的n(Fe3+):n(SO42-)=1:2,题目给出的离子方程式不符合反应事实,D错误。
答案选BC。
13.2PbO 在工业上可作蓄电池中良好的正极材料。
以废铅蓄电池拆解出来的“铅泥”(主要成分为4PbSO ,另有少量Pb 、2PbO 和4CaSO 等)为原料制备2PbO 的一种工艺流程如图所示:
已知:i .常温下,单质铅与盐酸或硫酸几乎都不反应。
ii .铅盐中,(CH 3COO)2Pb 、Pb(NO 3)2均易溶于水,4PbSO 难溶于水。
请回答下列问题:
(1)“酸溶”时,Pb 和PbO 2转化为可溶性Pb 2+
盐,则“酸溶”时所用的强酸X 为____;此条
件下的氧化性:X___PbO 2(选填“>”或“<”)
(2)用Pb(NO 3)2溶液反复多次洗涤沉淀,以达到“除钙”的目的,其原理是_____________。
(3)(CH 3COO)2Pb 属于__________(选填“强电解质”或“弱电解质”);“滤液3”中除CH 3COONa 和NaClO 外,所含钠盐主要还有___________(填化学式) (4)“析铅”反应的离子方程式为____________________。
(5)从环境保护的角度分析,该工艺流程可能存在的缺点是_______________(任写一条)
(6)铅蓄电池中的电解液是H 2SO 4,放电后两个电极上均沉积有PbSO 4。
则放电时的负极反应式为___;充电时当电极上通过1mol 电子,阳极的质量减少__________g 。
【答案】硝酸(或HNO 3); < PbSO 4比CaSO 4更难溶解,加入Pb(NO 3)2溶液,可使CaSO 4不断转化为PbSO 4,Ca 2+进入到溶液中 弱电解质 NaCl 、Na 2SO 4 (CH 3COO)2Pb +ClO
-
+2OH -=PbO 2↓+Cl -+2CH 3COO -+H 2O “酸溶”时会产生大气污染物NO x (重金属铅盐可
污染土壤或水源) Pb +SO 42--2e -=PbSO 4 32 【解析】 【分析】 【详解】
(1)“酸溶”的目的是将Pb 、PbO 2转化为可溶性Pb 2+,而常温下,单质铅与盐酸或硫酸几乎都不反应,故所用的强酸应为硝酸;在有硝酸存在的环境下,PbO 2转化为Pb 2+,表现出氧化性,说明PbO 2的氧化性比硝酸强,故答案为:硝酸(或HNO 3);<;
(2)CaSO 4的溶解平衡:CaSO4(s)Ca2+(aq)+SO42-(aq),加入Pb(NO3)2溶液,Pb2+与SO42-结合成更难溶的PbSO4,使CaSO4的溶解平衡不断正向移动,最终完全溶解,达到“除钙”的目的,故答案为:PbSO4比CaSO4更难溶解,加入Pb(NO3)2溶液,可使CaSO4不断转化为PbSO4,Ca2+进入到溶液中;
(3)“盐溶”时,加入CH3COONa可使PbSO4的溶解平衡正向移动,转化为(CH3COO)2Pb,说明(CH3COO)2Pb是弱电解质;“盐溶”后,溶液中含有(CH3COO)2Pb和Na2SO4,接下来“析铅”,加入NaClO、NaOH溶液,(CH3COO)2Pb转化为PbO2,Pb元素的化合价升高,推知NaClO转化为NaCl,Cl元素的化合价降低,因此“滤液3”中除CH3COONa和NaClO外,所含钠盐主要还有NaCl和Na2SO4,故答案为:弱电解质;NaCl、Na2SO4;
(4)“析铅”反应的离子方程式为:(CH3COO)2Pb+ClO-+2OH-=PbO2↓+Cl-+2CH3COO-+H2O,故答案为:(CH3COO)2Pb+ClO-+2OH-=PbO2↓+Cl-+2CH3COO-+H2O;
(5)“酸溶”阶段加入的HNO3会转化为NO x污染环境,铅是重金属,铅盐也会污染土壤或水源,故答案为:“酸溶”时会产生大气污染物NO x(重金属铅盐可污染土壤或水源);(6)铅蓄电池的负极为Pb,放电时负极发生的反应为:Pb+SO42--2e-=PbSO4;充电时阳极发生反应:PbSO4-2e-+2H2O=PbO2+SO42-+4H+,当电极上通过1mol电子,阳极上有0.5molPbSO4转化为0.5molPbO2,质量减少32g,故答案为:Pb+SO42--2e-=PbSO4;32。
【点睛】
二次电池充、放电时电极的判断:
放电时的负极发生失电子的氧化反应,该极充电时要恢复原状,则需要发生得电子的还原反应,做阴极;
放电时的正极发生得电子的还原反应,该极充电时要恢复原状,则需要发生失电子的氧化反应,做阳极。
14.一种“氢氧化锶-氯化镁法”制备“牙膏用氯化锶(SrCl2·6H2O)”的工艺流程如下:
(1)锶与钙元素同主族。
金属锶应保存在_______中(填“水”、“乙醇”或“煤油”)。
(2)天青石(主要成分SrSO4)经过多步反应后可制得工业碳酸锶。
其中第一步是与过量焦炭隔绝空气微波加热还原为硫化锶,该过程的化学方程式为__________。
(3)工业碳酸锶中含有CaCO3、MgCO3、BaCO3等杂质。
“滤渣”的主要成分是______。
(4)“重结晶”时蒸馏水用量(以质量比m H2O:m SrO表示)对Sr(OH)2·8H2O纯度及产率的影响如下表。
最合适的质量比为____________,当质量比大于该比值时,Sr(OH)2·8H2O产率减小,其原因是_____。
Sr(OH)2·8H2O产率%17.9153.3663.5072.6692.1789.6588.93
(5)水氯镁石是盐湖提钾后的副产品,其中SO42-含量约为1%,“净化”过程中常使用SrCl2
除杂,写出该过程的离子方程式__________。
(6)将精制氢氧化锶完全溶于水,与氯化镁溶液在90℃时反应一段时间,下列判断MgCl2
是否反应完全的最简易可行的方法是______(填标号)。
A 反应器中沉淀量不再增加
B 测定不同时间反应液pH
C 测定Sr2+浓度变化
D 向反应器中滴加AgNO3溶液观察是否有沉淀
(7)若需进一步获得无水氯化锶,必须对SrCl2·6H2O(M=267g·mol-1)进行脱水。
脱水过程
采用烘干法在170℃下预脱水,失重达33.7%,此时获得的产物化学式为________。
【答案】煤油 SrSO4+4C SrS+4CO↑ Ca(OH)2,MgO 8:1 随着蒸馏水溶剂的增加,
在冷却结晶、过滤的过程中部分氢氧化锶留在母液中导致产率减小 SO42-+Sr2+= SrSO4↓ B
SrCl2·H2O
【解析】
【分析】
流程图可知:工业碳酸锶中含有CaCO3、MgCO3、BaCO3等杂质,高温煅烧生成对应的氧化
物SrO、CaO、MgO、BaO,SrO与水反应生成Sr(OH)2,CaO与水反应生成Ca(OH)2,微溶于
水,BaO与水反应生成Ba(OH)2,MgO难溶于水;过滤后滤渣的主要成分为Ca(OH)2,
MgO;锶与钙元素同主族,均活泼,所以保存在煤油中;SrSO4与过量焦炭隔绝空气微波加
热还原为硫化锶和CO;SrCl2除SO42-杂质利用的是沉淀法;氢氧化锶完全溶于水,与氯化
镁反应后生成氯化锶和氢氧化镁,由于溶液pH变化明显,最简单的方法是测定不同时间
反应液的pH;根据脱水失重的比例计算出失水的物质的量,进而求出化学式。
据此分析。
【详解】
(1)锶与钙元素同主族,且锶的金属性大于钙,易与水、乙醇等物质反应,故金属锶应保存在
煤油中;答案为:煤油;
(2)根据氧化还原反应原理可知SrSO4与过量焦炭隔绝空气微波加热还原为硫化锶和CO,化
学方程式为SrSO4+4C SrS+4CO↑;答案为:SrSO4+4C SrS+4CO↑;
(3)工业碳酸锶中含有CaCO3、MgCO3、BaCO3等杂质,高温煅烧生成对应的氧化物CaO、
MgO、BaO,CaO与水反应生成Ca(OH)2,微溶于水,BaO与水反应生成Ba(OH)2,MgO难
溶于水;过滤后滤渣的主要成分为Ca(OH)2,MgO;答案为:Ca(OH)2,MgO;
(4)根据图表信息得质量比为8:1时Sr(OH)2·8H2O的纯度和产率均相对较高;当质量比大
于该比值时,Sr(OH)2·8H2O产率减小,其原因是随着蒸馏水溶剂的增加,在冷却结晶、过
滤的过程中部分氢氧化锶留在母液中导致产率减小;答案为:8:1;随着蒸馏水溶剂的增
加,在冷却结晶、过滤的过程中部分氢氧化锶留在母液中导致产率减小;
(5)“净化”过程中常使用SrCl2除SO42-杂质,以生成沉淀的方式除杂,离子方程式为SO42-
+Sr2+= SrSO4↓;答案为:SO42-+Sr2+= SrSO4↓;
(6)氢氧化锶完全溶于水,与氯化镁反应后生成氯化锶和氢氧化镁,由于溶液pH变化明
显,最简单的方法是测定不同时间反应液的pH;答案为:B;
(7)SrCl2·6H2O(M=267g·mol-1)脱水过程采用烘干法在170℃下预脱水,失重达33.7%,失重为H2O的质量。
假设SrCl2·6H2O的物质的量1mol,质量为267g,在170℃下预脱水,失重33.7%,失重的质量为267g×33.7%=90g,则失水的物质的量为5mol,则此时产物的化学式为SrCl2·H2O;答案为:SrCl2·H2O;
【点睛】
周期表中元素性质呈现周期性规律变化,钙、锶和钡都是第ⅡA族元素,且金属性依次增强,所以根据常见钙、钡的性质推导锶的性质是解答此题的关键。
如第五问沉淀法除去硫酸根离子,保存用煤油保存等;第七问求化学式,方法均是求出各个微粒的物质的量之比即可,此处是根据失重求出减少的水的量,再根据前后系数关系正确书写化学式。
15.石棉矿是天然纤维状硅酸盐类矿物的总称,可分为蛇纹石石棉矿(又称温石棉矿)和闪石类石棉矿两大类。
蛇纹石石棉矿具有优良的性能,在工业中应用广泛,在国防和航天工业中亦有许多用途。
(1)“蛇纹石石棉”的氧化物形式为6MgO•4SiO2•4H2O,其中原子半径最大的元素在周期表中的位置是______________________。
Si原子的核外有_____种能量不同的电子,其最外层电子的运动状态有____种。
SiO2与NaOH溶液反应的化学方程式为
_____________________。
(2)能源材料是当今科学研究的热点。
氢气作为一种清洁能源,必须解决它的储存问题,
C60(结构见图)可用作储氢材料。
继C60后,科学家又合成了Si60、N60,下列有关说法正确的是_____。
a.C60、Si60、N60都属于新型化合物
b.C60、Si60、N60互为同分异构体
c.已知N60结构与C60相似,由于N-N键能小于N≡N,故N60的稳定性弱N2
d.已知金刚石中C-C键长154pm,C60中C-C键长145~140pm,故C60熔点高于金刚石
(3)常温下,将a mL 三种一元酸分别和NaOH溶液等体积混合,实验数据如下:
组别c(一元酸)c(NaOH) /mol/L混合溶液的pH
甲c(HX)=0.1 mol/L0.1pH =10
乙c(HY)=0.1mol/L0.1pH = 7
丙c(HZ)=0.1 mol/L0.1pH = 9
丙组实验发生反应的离子方程式为______________________________________,所得溶液中由水电离出的c(OH-) =__________________mol/L;比较此时HX、HY、HZ三种酸的酸性
强弱_________>_______>______
(4)部分实验反应过程中的pH 变化曲线如下图:
①表示乙组实验的pH 变化曲线是________________(填图1或图2)
②上图中表示溶液呈中性的点为_________,表示溶液恰好完全反应的点是_______
【答案】第三周期第IIA 族 5种 4种 SiO 2 + 2NaOH →Na 2SiO 3 + H 2O c HZ +OH - → H 2O + Z - 1×10-5 HY HZ HX 图1 BD BE
【解析】
【详解】
()1这几种元素中,原子半径最大的元素是Mg 元素,镁原子核外有3个电子层、最外层电子数是2,所以镁位于第三周期第IIA 族; 原子核外有几种能级就有几种能量不同的轨道,原子最外层上有几个电子就有几种运动状态不同的电子,Si 原子核外有1s 、2s 、2p 、3s 、3p 5n 种能量不同的电子,其最外层有4个电子,所以有4种运动状态的电子;2SiO 与NaOH 溶液反应生成硅酸钠和水,反应方程式为2232SiO 2NaOH Na SiO H O +=+; 故答案为:第三周期第IIA 族;5;4;2232SiO 2NaOH Na SiO H O +=+;
()602a.C 、60Si 、60N 都属于单质,a 错误;b.同分异构体研究对象为化合物,60C 、60Si 、60N 都属于单质,且分子式不相同,b 错误;c.N N -键能小于N N ≡,键能越小,化学键越不稳定,故60N 的稳定性弱于2N ,c 正确;d.金刚石属于原子晶体,60C 属于分子晶体,故金刚石的熔点高于60C ,d 错误,故答案选c 。
()3pH 9=,说明NaZ 为强碱弱酸盐,HZ 为弱酸,则HZ 和NaOH 发生反应的离子方程式
为2HZ OH H O Z --+=+;所得溶液中由水电离出的
()
1495c OH 10/10110mol /L ----==⨯;等体积等浓度混合,只有HY 与NaOH 反应后溶液的pH 7=,则HY 为强酸,混合溶液的PH 的大小顺序为:甲>丙>乙,所以对应的酸
的酸性强弱为HY HZ HX >>,故答案为:2HZ OH H O Z --+=+;5110-⨯;HY HZ HX ;;;
()40.1mol /L ①的酸溶液,图1表示的pH 1=说明为强酸,图Ⅱ起始溶液pH 3=,说明为弱酸在溶液中部分电离出氢离子,乙组酸碱等浓度等体积反应溶液pH 7=说明溶液呈中性是强酸强碱发生的反应,图1符合,故答案为:图1;
②图象中溶液pH 7=时溶液呈中性,B 、D 点时溶液显示中性,分析图①,图②可知图
,图2是弱酸和强碱反应,恰好反应生成的盐1是强酸强碱反应,反应终点时溶液pH7
是强碱弱酸盐,溶液呈碱性,说明BE点是表示溶液恰好完全反应的点,故答案为:BD;BE。