最新高考化学离子反应基础练习题

最新高考化学离子反应基础练习题

一、高中化学离子反应

1．某校化学兴趣小组用如图所示过程除去AlCl3溶液中含有的Mg2＋、K＋杂质离子并尽可能减少AlCl3的损失。

，下列说法正确

的是( )

A．NaOH溶液可以用氨水来代替

B．溶液a中含有Al3＋、K＋、Cl－、Na＋、OH－

C．溶液b中只含有NaCl

D．向溶液a中滴加盐酸需控制溶液的pH

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】

A．用氨水，则Mg2+、Al3+均转化为沉淀，不能分离，则不能用氨水代替NaOH，A错误；B．Al3+与过量NaOH反应，溶液a中含AlO2-、K+、Cl-、Na+、OH-，B错误；

C．K+、Cl-、Na+在整个过程中不参加反应，则溶液b中含KCl、NaCl，C错误；

D．因氢氧化铝能溶于盐酸，则向溶液a中滴加盐酸需控制溶液的pH，D正确；

答案选D。

【点睛】

本题考查混合物分离、提纯实验方案的设计，为高频考点，把握实验流程中发生的反应为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，注意氢氧化铝的两性。

2．某溶液仅含Fe2+、Na+、Al3+、SO42-、NO3-、Cl-中的4种离子，所含离子的物质的量均为1mol。若向该溶液中加入过量的稀硫酸，有气泡产生，且溶液中阴离子种类不变（不考虑水的电离和离子的水解），下列说法不正确的是

A．若向该溶液中加入足量的NaOH溶液，充分反应后，过滤、洗涤、灼烧最终所得固体质量为72g

B．若向该溶液中加入过量的稀硫酸，产生的气体遇空气能变成红棕色

C．该溶液中所含的离子是：Fe2+、Na+、SO42-、NO3-

D．若向该溶液中加入过量的稀硫酸和KSCN溶液，溶液显血红色

【答案】A

【解析】

【分析】

加入过量的稀硫酸，有气泡产生，且溶液中阴离子种类不变，气体只能为NO ，为Fe 2+、NO 3-之间氧化还原反应生成的，由于阴离子种类不变，则原溶液中一定存在SO 42-，又溶液中含有四种离子，所含离子的物质的量均为1mol ，根据电荷守恒，一定还含有带一个单位正电荷的阳离子，即一定含有Na +，据此分析作答。

【详解】

A ．向该溶液中加入足量的NaOH 溶液，充分反应后，过滤、洗涤、灼烧，最终所得固体为氧化铁，其质量为：0.5mol×160g/mol=80g ，A 选项错误；

B ．若向该溶液中加入过量的稀硫酸，生成的气体为一氧化氮，NO 易被氧化成红棕色的二氧化氮，B 选项正确；

C ．根据以上分析可知，该溶液中所含的离子是：Fe 2+、Na +、SO 42-、NO 3-，C 选项正确；

D ．该溶液中加入硫酸，硝酸根离子在酸性条件下具有氧化性，将亚铁离子氧化成铁离子，铁离子与KSCN 溶液反应显血红色，D 选项正确；

答案选A 。

3．下列反应，不能用离子方程式：Ca 2++OH －+HCO 3－→CaCO 3↓+H 2O 表示的是

A ．碳酸氢钠与足量的氢氧化钙

B ．氢氧化钙与足量的碳酸氢钙

C ．碳酸氢钙与足量的氢氧化钠

D ．氢氧化钠与足量的碳酸氢钙

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】

A ．碳酸氢钠与足量的氢氧化钙反应，3HCO －少量：2+332Ca +OH +HCO =CaCO +H O ↓－－；故A 正确；

B ．向碳酸氢钙中加入氢氧化钙，3HCO －

先和OH －反应生成碳酸根，再结合钙离子生成

沉淀： 2+332Ca +OH +HCO =CaCO +H O ↓－－，故B 正确； C ．碳酸氢钙与足量的氢氧化钠反应，碳酸氢钙少量，钙离子和3HCO －

满足1:2关系：2+33322-Ca +2OH +2HCO =CaCO +CO H O +2↓－－，故C 错误；

D ．氢氧化钠与足量的碳酸氢钙反应：2+332Ca +OH +HCO =CaCO +H O ↓－－，故D 正

确；

答案选C 。

【点睛】

根据物质的少量、足量，分析离子的对应系数关系，若少量，需要各组分呈化学式中的比例关系。

4．下列实验与对应示意图的关系正确的是（ ）

A．向 NaAlO2溶液中逐滴滴加盐酸至过量

B．向 AlCl3溶液中逐滴滴加氨水至过量

C．向明矾溶液中逐滴滴加Ba(OH)2溶液至过量

D．向澄清石灰水中缓缓通入 CO2至过量

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】

A. NaAlO2溶液中滴加稀盐酸，有关反应为AlO2－ + H+ + H2O = Al(OH)3 ↓和Al(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H2O，逐渐产生沉淀，达到一定量后沉淀逐渐减少直至完全消失，图像应为

，A错误；

B. 向 AlCl3溶液中逐滴滴加氨水至过量，沉淀不溶解，图像错误，B错误；

C. 向明矾溶液中逐滴滴加Ba(OH)2溶液至过量，根据反应式2KAl(SO4)2＋3Ba(OH)2＝K2SO4＋3BaSO4↓＋2Al(OH)3↓可知，当加入1.5mol氢氧化钡时生成1.5mol硫酸钡和1mol氢氧化铝。根据反应式KAl(SO4)2＋2Ba(OH)2＝KAlO2＋2BaSO4↓＋2H2O可知，当加入2mol氢氧化钡时，生成的氢氧化铝又溶解生成偏铝酸钠，此时硫酸钡的沉淀达到最大值，因此图像可

表示为，，C正确；

D. 向澄清石灰水中缓缓通入 CO2至过量，会生成能溶于水的碳酸氢钙，沉淀会消失，D错

误；

故答案选C。

【点睛】

在书写与量有关的离子方程式时，通常采用以少定多少为1的方式。

5．天然海水中主要含有Na+、K+、Mg2+、Cl-、SO42-、Br-、CO32-、HCO3-等离子。火力发电时燃煤排放的含SO2的烟气可利用海水脱硫，其工艺流程如图所示：下列说法错误的是

（）

A．天然海水pH≈8的原因是由于海水中的CO32-、HCO3-水解

B．“氧化”是利用氧气将H2SO3、HSO3-、SO32-等氧化生成SO42-

C．“反应、稀释”时加天然海水的目的是中和、稀释经氧化后海水中生成的酸

D．“排放”出来的海水中SO42-的物质的量浓度与进入吸收塔的天然海水相同

【答案】D

【解析】

【分析】

火力发电时燃煤排放的含SO2的烟气通入吸收塔和天然海水，得到溶液通入氧气氧化亚硫酸生成硫酸，加入天然海水中和、稀释经氧化后海水中生成的酸。

【详解】

A．海水中主要含有Na+、K+、Mg2+、Cl-、SO42-、Br-、CO32-、HCO-3等离子，在这些离子中能发生水解的是CO32-、HCO-3离子，CO32-+H2O?HCO3-+OH-，HCO3-+H2O?H2CO3+OH-它们水解呈碱性，所以天然海水的pH≈8，呈弱碱性，故A正确；

B．天然海水吸收了含硫烟气后，要用O2进行氧化处理，因为氧气具有氧化性，被氧化的硫元素的化合价为+4价，具有还原性，所以氧气将H2SO3、HSO3-、SO32-等氧化为硫酸，如亚硫酸被氧化的反应为2H2SO3+O2=2H2SO4，故B正确；

C．氧化后的“海水”需要用大量的天然海水与之混合后才能排放，是因中和稀释经氧气氧化后海水中生成的酸(H+)，故C正确；

D．从框图可知：排放”出来的海水，是经过加天然海水中和、稀释经氧化后海水中生成的酸后排放的，溶液的体积显然比进入吸收塔的天然海水大，所以SO42-的物质的量浓度排放出来的海水中浓度小，故D错误；

故答案为D。

6．固体粉末X中可能含有Fe、Fe2O3、K2SiO3、K2SO3、K[Al(OH)4]、MgCl2、K2CO3中的若干种。为确定该固体粉末的成分，现取X进行连续实验，实验过程及现象如下：

根据上述实验，以下说法正确的是（）

A．气体A一定只是NO

B．由于在溶液A中加入BaCl2溶液有沉淀产生，因此可以判断溶液甲中含有K2SO3

C．若向固体甲中加入足量浓盐酸，再加KSCN溶液，没有血红色，则证明原混合物中一定没有Fe2O3

D．溶液甲中一定含有K2SiO3，可能含有K[Al(OH)4]、MgCl2

【答案】B

【解析】

【分析】

固体粉末X中Fe、Fe2O3不溶于水，加入浓硝酸，产生有色气体二氧化氮，则一定含有金属铁，得到的溶液B中含有硝酸铁，遇到硫氰化钾显示血红色，K2SiO3、K2SO3、

K[Al(OH)4]、MgCl2、K2CO3能溶于水，向其中过量的稀硝酸，硅酸钾和H+反应得到硅酸沉淀，则原物质中一定含有K2SiO3，则一定不含有MgCl2，K2SO3被氧化为硫酸钾，会产生NO 气体，K[Al(OH)4]和稀硝酸反应，先析出沉淀随后溶解，MgCl2不和硝酸反应，K2CO3可以和稀硝酸反应生成二氧化碳气体，溶液A中加入氯化钡，产生沉淀，则原物质中一定含有

K2SO3，可能含有K[Al(OH)4]、K2CO3，则一定不含有MgCl2，据此回答判断。

【详解】

固体粉末X中Fe、Fe2O3不溶于水，加入浓硝酸，产生有色气体二氧化氮，则一定含有金属铁，得到的溶液B中含有硝酸铁，遇到硫氰化钾显示血红色，K2SiO3、K2SO3、

K[Al(OH)4]、MgCl2、K2CO3能溶于水，向其中过量的稀硝酸，硅酸钾和H+反应得到硅酸沉淀，则原物质中一定含有K2SiO3，则一定不含有MgCl2，K2SO3被氧化为硫酸钾，会产生NO 气体，K[Al(OH)4]和稀硝酸反应，先析出沉淀随后溶解，MgCl2不和硝酸反应，K2CO3可以和稀硝酸反应生成二氧化碳气体，溶液A中加入氯化钡，产生沉淀，则原物质中一定含有

K2SO3，可能含有K[Al(OH)4]、K2CO3，则一定不含有MgCl2；综上可知：原物质中一定含有：Fe、K2SiO3、K2SO3，可能含有：K[Al(OH)4]、K2CO3，Fe2O3；

A．气体A中含有NO，还可能含有CO2，故A错误；

B．溶液A中加入氯化钡，产生沉淀，则原物质中一定含有K2SO3，故B正确；

C．若向固体甲中加入足量浓盐酸，再加KSCN溶液，没有血红色，可能是Fe2O3和盐酸反应生成的铁离子和含有的金属铁之间反应转化为亚铁离子了，所以加KSCN溶液，没有血红色，不能证明原混合物中一定没有Fe2O3，故C错误；

D．溶液甲中一定含有K2SiO3，一定不含有MgCl2，可能含有K[Al(OH)4]、K2CO3，故D错误；

故答案选B。

【点睛】

本题需要注意把握反应的现象，根据实验现象结合物质的性质进行判断，易错点为B和D。

7．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．A B．B C．C D．D

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】

A．FeCl2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．SO2通入漂白粉溶液，发生氧化还原反应为SO2+Ca2++ClO-+H2O=CaSO4↓+2H++Cl-，故B 错误；

C．Na2SO3溶液中滴入稀HNO3发生氧化还原反应为2NO3-+3SO32-+2H+=3SO42-+2NO↑+H2O，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。

8．向含有1molNH4Al(SO4)2的溶液中逐滴加入氢氧化钡溶液，充分反应。下列说法错误的是（）

A．当Al3+恰好完全沉淀时，消耗氢氧化钡1.5mol

B．当SO42-恰好完全沉淀时，铝元素全部以Al(OH)3的形式存在

C．当Al3+恰好完全生成AlO2-时，消耗氢氧化钡2.5mol

D．随加入的氢氧化钡的物质的量不断增大，沉淀的物质的量不断增大

【答案】D

【解析】

【分析】

1mol NH4Al(SO4)2中逐滴加入Ba(OH)2溶液，反应过程可分三个阶段：

2NH4Al(SO4)2+3Ba(OH)2=(NH4)2SO4+2Al(OH)3↓+3BaSO4↓①；

(NH4)2SO4+Ba(OH)2= 2BaSO4↓+2NH3+2H2O②；

2Al(OH)3+Ba(OH)2=Ba(AlO2)2-+4H2O③；

第一阶段：从开始滴入Ba(OH)2到1.5mol时，反应按①进行，溶液中的Al3+、Ba2+、OH-离子均转化成沉淀；

第二阶段：当滴入Ba(OH)2从1.5mol到2mol时，Ba2+继续与SO42-反应生成BaSO4，共生成2molBaSO4，同时①反应生成的(NH4)2SO4与OH-反应生成氨气和水；

第三阶段：当滴入到Ba(OH)22mol到2.5mol时，按③进行，生成的Al(OH)3全部转化为AlO2-。

【详解】

A. 从开始滴入Ba(OH)2到1.5mol时，反应按①反应，即当1mol Al3+恰好完全沉淀时，消耗氢氧化钡1.5mol，A项正确；

B. 由反应②可知，当SO42-恰好完全沉淀时，铝元素全部以Al(OH)3的形式存在，B项正确；

C. 由反应③可知，当Al3+恰好完全生成AlO2-时，消耗氢氧化钡2.5mol ，C项正确；

D. 随加入的氢氧化钡的物质的量不断增大，沉淀开始时物质的量不断增大，当加入到2mol 时，Al(OH)3溶解，随后沉淀的物质的量减小，D项错误；

答案选D。

【点睛】

本题难点，掌握分析三个过程，随着加入的Ba(OH)2的量不同，反应进行的过程会不一样，看见这中题型，要进行综合分析，详细罗列每一个过程的反应。

9．常温下，pH=1的某溶液A中含NH4+、K+、Na+、Fe3+、Al3+、Fe2+、CO32-、NO3-、Cl-、I-、SO42-中的4种，且溶液中各离子的物质的量浓度均为0.1 mol·L-1。现取该溶液进行有关实验，实验结果如图所示。下列有关说法正确的是

A．该溶液中一定有上述离子中的NO3-、Al3+、SO42-、Cl-四种离子

B．实验消耗Cu 14.4 g，则生成气体丁的体积为3.36 L

C．沉淀乙中一定有BaCO3，可能有BaSO4

D．一定没有Fe3+，但是无法确定是否含有I-

【答案】A

【解析】

【分析】

pH=1，说明溶液显强酸性，说明有H＋，CO32－一定不存在；溶液A中加入过量的(NH4）2CO3溶液，Fe3＋和CO32－发生双水解，生成氢氧化铁沉淀(红褐色），说明原溶液中不含Fe3＋，但溶液乙中加入Cu和硫酸，产生气体丙，气体丙遇空气变成红棕色气体丁,因此，丁为NO2，丙为：NO，说明原溶液中有NO3－，但是NO3－在酸性条件下具有氧化性，因为Fe2＋、I－具有还原性，因此不能大量存在，因此白色沉淀甲为Al(OH）3，原溶液中含有Al3＋，根据溶液显电中性，阳离子所带的电荷数总物质的量浓度为3n(Al3＋）＋n(H＋）=3×0.1＋

0.1=0.4mol·L－1，而NO3－所带电荷数为0.1mol·L－1，又因为各离子浓度为0.1mol·L－1，因此原溶液中含有SO42－、Cl－，据以上分析解答。

【详解】

pH=1，说明溶液显强酸性，说明有H＋，CO32－一定不存在，

A.溶液A中加入过量的(NH4）2CO3溶液，Fe3＋和CO32－发生双水解，生成氢氧化铁沉淀(红褐色），说明原溶液中不含Fe3＋，但溶液乙中加入Cu和硫酸，产生气体丙，气体丙遇空气变成红棕色气体丁,因此，丁为NO2，丙为：NO，说明原溶液中有NO3－，但是NO3－在酸性条件下具有氧化性，因为Fe2＋、I－具有还原性，因此不能大量存在，因此白色沉淀甲为

Al(OH）3，原溶液中含有Al3＋，根据溶液显电中性，阳离子所带的电荷数总物质的量浓度为3n(Al3＋）＋n(H＋）=3×0.1＋0.1=0.4mol·L－1，而NO3－所带电荷数为0.1mol·L－1，又因为各离子浓度为0.1mol·L－1，因此原溶液中含有SO42－、Cl－，故A正确；

B.题目中没有说标准状况，因此无法计算气体体积，故B错误；

C.因为加的是过量的(NH4）2CO3，所以有Ba2＋＋CO32－=BaCO3↓，根据A选项的分析，原溶液中有SO42－，因此也就有Ba2＋＋SO42－=BaSO4↓，因此沉淀乙一定是BaCO3、BaSO4，故C错误；

D.根据A选项的分析，原溶液中一定没有I－，故D错误；

故答案选A。

10．某溶液中可能含有Na＋、K＋、NH4＋、Cu2＋、SO42－、SO32－、MnO4－、Cl－、Br－、CO32－等离子，且所含离子的物质的量的浓度都相等。往该溶液中加入过量的BaCl2和盐酸的混合溶液，无白色沉淀生成。某同学另取少量原溶液，设计并完成了如下实验：

则关于原溶液组成的判断中正确的是：

A．肯定不存在的离子是Cu2＋、SO42－、CO32－、MnO4－，而是否含NH4＋另需实验验证；

B ．肯定存在的离子是SO 32－、Br －，且Na ＋、K ＋至少有一种存在；

C ．无法确定原溶液中是否存在Cl －；

D ．若步骤中Ba (NO 3)2和HNO 3溶液改用 BaCl 2和盐酸的混合溶液，对溶液中离子的判断无影响。

【答案】D

【解析】

【分析】

往该溶液中加入过量的BaCl 2和盐酸的混合溶液，无白色沉淀生成，则原溶液中无2-4SO ，加足量氯水，无气体，则无2-3CO ，溶液加四氯化碳分液，下层橙色，则有Br -，上层加硝酸钡和稀硝酸有白色沉淀，有2-3SO ，因2-

3SO 与Cu 2+能够发生相互促进的双水解反应，则原溶液中无Cu 2+，因Br -、2-3SO 与-

4MnO 能够发生氧化还原反应，因此原溶液中无-

4MnO ，溶液中一定含阳离子，且离子浓度都相等，根据电荷守恒，一定含有+

4NH 、

Na +、K +，一定不存在Cl -，滤液中加硝酸酸化的硝酸银有白色沉淀，是过程中加氯水时引入的氯离子。

【详解】

A ．分析可知肯定不存在的离子是Cu 2+、2-4SO 、2-3CO 、Cl -、-4MnO ，一定含+4NH ，故A 错误；

B ．肯定存在的离子为：+4NH 、2-3SO 、Br ?，根据溶液电中性可知原溶液中一定含有Na +、K +，故B 错误；

C ．根据电荷守恒，一定不存在Cl ?，故C 错误；

D ．加入Ba (NO 3)2和HNO 3溶液目的是检验硫酸根离子，因之前加入了氯水，氯水具有强氧化性，因此2-3SO 不会对检验硫酸根离子存在干扰，若改用BaCl 2和盐酸的混合溶液，对溶液中离子的判断无影响，故D 正确；

故答案为：D 。

【点睛】

向某溶液中加入盐酸酸化的2BaCl ，溶液中含有2-4SO 、Ag +时，溶液中会生成白色沉淀，同时还需要注意，若溶液中含有-3NO 时，-3HSO 、2-3SO 会被硝酸氧化而生成2-4SO ，2-

4SO 与Ba 2+会发生反应而生成白色沉淀，但同时也有气体产生。

11．M 、N 两种溶液各含有下列十种离子中的五种：Al 3+，Na +、Mg 2+，H +、Cl -、NO 3-、OH -、SO 32-、SO 42-、CO 32-已知两溶液所含离子各不相同，下列判断正确的是（ ）

A ．如果M 呈强酸性，则N 中可能向时含有NO 3-、SO 42-、CO 32-

B ．如果M 呈强碱性，则N 中可能同时含有Al 3+、SO 42-、Cl -

C ．如果M 具有强还原性，则N 中一定同时含有H +、Mg 2+、Cl -

D ．如果M 具有强氧化性，则N 中一定同时含有Na +、OH -、SO 32-

【答案】BD

【解析】

【分析】

【详解】

A．溶液M呈强酸性，则M中含有H+，则N中一定含有OH?、SO32-、CO32-，由溶液为电中性，则N中不可能再同时存在NO3-、SO42-，故A错误；

B．溶液M呈强碱性，则M中含有OH-，则N中一定含有H+、Al3+、Mg2+，H+、Al3+、Mg2+可以与SO42-、Cl-大量共存，故B正确；

C．如果M具有强还原性，则M中含有SO32-，则N中一定含有H+、Mg2+、Al3+，可推出M 中还有Na+、OH-、CO32-，不能确定Cl-存在于哪种溶液中，故C错误；

D．如果M具有强氧化性，则M中含有H+、NO3-，则N中一定含有OH?、SO32-、CO32-，可推出M中还有Al3+、Mg2+，由溶液为电中性，则N中一定含有Na+，故D正确；

故答案选BD。

【点睛】

本题把握题目中的信息及常见离子之间的反应为解答的关键，要联系常见的氧化还原反应、复分解反应的离子共存问题。

12．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。

13．氯化亚铜是一种重要的化工产品，广泛用于颜料、电镀和有机合成等方面。它不溶于H2SO4和醇，微溶于水，可溶于浓盐酸和氨水，在潮湿空气中易水解且被氧化成绿色的碱式氯化铜[Cu(OH)C1]。以海绵铜(主要成分是Cu，还含少量CuO)为原料，采用硝酸铵氧化分

解技术生产CuCl的工艺流程如图：

回答下列问题：

（1）为了提高“溶解”速率，工业生产中宜采用的措施有__(答两条即可)。

（2）写出“溶解”过程中发生氧化还原反应的离子方程式：__。

（3）“过滤2”所得滤液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等操作获得一种化学肥料，它的主要成分是__(填化学式)。

（4）工业生产中，用pH=2的硫酸洗涤“产品”，其目的是__。

（5）氯化亚铜产率与温度、溶液pH的关系如图所示。据图分析，流程化生产氯化亚铜的过程中，温度过低会影响CuCl产率的原因是__；温度过高、pH过大也会影响CuCl产率的原因是__。

（6）目前利用膜电解再生氨性含铜蚀刻废液制备氯化亚铜的技术获得突破。首先在电解槽中电解氨性含铜蚀刻废液，电解后向阴极液中加入盐酸酸化，再倒入蒸馏水稀释得到氯化亚铜沉淀。电解装置如图所示，阴极区发生的电极反应为__，阳极区溶液的pH将__(填“变大”或“变小”)。

【答案】适当加热，适当增大硫酸浓度 3Cu+2NO3-+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O (NH4)2SO4

抑制CuCl的水解温度过低反应速率慢 Cu2+容易向CuO和Cu2O转化[或铵盐(如氯化铵、亚硫酸铵)受热易分解] Cu(NH3)42++e-+2H2O=Cu(NH3)2++2NH3·H2O 变小

【解析】

【分析】

海绵铜加入硫酸和硝酸铵溶解得到溶液主要是硫酸铜，硫酸铵等，加入亚硫酸铵还原硫酸铜、加入氯化铵，生成氯化亚铜，发生反应

2CuSO4+(NH4)2SO3+2NH4Cl+H2O=2CuCl↓+2(NH4)2SO4+H2SO4，过滤得到固体为CuCl，滤液主要是硫酸铵和硫酸，以此解答该题。

(1) 从影响反应速率的因素角度分析，反应物接触面积越大，反应速率越快，或者适当升高反应液的温度，适当增大硫酸的浓度等也可以增大“溶解”速率；

(2) 在酸性条件下硝酸根离子能氧化铜，还原产物为NO，对应的离子方程式为3Cu+2NO3-+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O；

(3) 亚硫酸铵被溶液中的CuSO4氧化成硫酸铵，Cu2+被还原成CuCl，对应的化学方程式为

2CuSO4+(NH4)2SO3+2NH4Cl+H2O═2CuCl↓+2(NH4)2SO4+H2SO4；

(4)CuCl是强酸弱碱盐，易水解，用硫酸洗涤氯化亚铜，避免氯化亚铜水解；

(5) 流程化生产氯化亚铜的过程中，温度过低反应速率慢，CuCl产率低；温度过高、pH过大，Cu2+容易向CuO和Cu2O转化，且温度过高，铵盐(如氯化铵、亚硫酸铵)受热易分解；

(6) 根据电解装置，阴极得电子，其电极反应式为[Cu(NH3)4]2++e-

+2H2O=[Cu(NH3)2]++2NH3?H2O；阳极的电极反应式为4OH--4e-═O2↑+2H2O，溶液的pH将变小。

14．氯化亚铜(CuCl)广泛应用于化工、印染等行业。以硫化铜精矿为原料生产CuCl的工艺如图：

已知CuCl难溶于醇和水，溶于c(Cl-)较大的体系[CuCl(s)+Cl-CuCl 2-]，潮湿空气中易水解氧化。

（1）“氧化酸浸”前先将铜矿粉碎的目的是__。该过程生成蓝色溶液和浅黄色沉淀，则反应的化学反应方程式为__；

（2）“溶解”时所用硫酸浓度为0.3mol·L-1，配制1L此硫酸溶液，需要98%、1.84g·mL-1浓硫酸__mL（保留1位小数）。溶解时反应的离子方程式__；

（3）“反应”时，Cu+的沉淀率与加入的NH4Cl的量关系如图所示。

①反应的氧化产物是___，n(氧化剂)：n(还原剂)=___；

②比较c(Cu+)相对大小：A点___C点（填“>”、“<”或“=”）。

③提高处于C点状态的混合物中Cu+沉淀率措施是___；

（4）“过滤”所得滤液中溶质主要成分的化学式为__；

（5）不能用硝酸代替硫酸进行“酸洗”，理由是__。

【答案】增大接触面积，加快酸浸速率，提高Cu的浸出率等

CuS+H2SO4+H2O2=CuSO4+S+2H2O 16.3 3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O SO42-或

(NH4)2SO4 2：1 > 加水稀释 (NH4)2SO4 HNO3具有强氧化性会把CuCl氧化

【分析】

利用H2O2在酸性条件下将CuS中的-2价S元素氧化成S单质，同时释放Cu2+，经过系列处理得到Cu单质，然后利用NO3-在酸性条件下的强氧化性将Cu氧化成Cu2+，接下来用SO32-将Cu2+还原成Cu+，同时利用Cl-将Cu+沉淀生成CuCl，用稀硫酸洗去CuCl表面的(NH4+)2SO4等杂质，接下来用醇洗去表面的硫酸分子，而醇本身易挥发而除去，得到干燥的CuCl，据此回答。

【详解】

（1）工艺流程前，一般将固体矿物粉碎，目的是增大矿物与酸的解除面积，一方面可以加快反应速率，另一方面使矿物中的CuS尽可能转化，提高浸取率；根据程生成蓝色溶液和浅黄色沉淀可知，本反应生成了CuSO4和S，发生了CuS+H2SO4+H2O2=CuSO4+S+2H2O，故答案为：增大接触面积，加快酸浸速率，提高Cu的浸出率等；

CuS+H2SO4+H2O2=CuSO4+S+2H2O；

（2）根据c=1000

M

ρω

得，浓硫酸浓度=

1.84

100098%

98/

g

mL

g mol

??

=18.4mol·L-1，根据

C1V1=C2V2得：18.4mol·L-1?V=0.3mol·L-1×1L，解得V≈16.3mL；根据反应物为NH4NO3和硫酸，可知，利用NO3-在酸性条件下的氧化性将Cu 氧化溶解，发生的反应为Cu和稀硝酸反应，故离子方程式为：3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O，故答案为：16.3；

3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O；

（3）①流程可知，“反应”利用SO32-将Cu2+还原成Cu+，SO32-自身被Cu2+被氧化成SO42-，SO42-为氧化产物；SO32-被氧化S化合价由+4升高到+6，升高了2，每个Cu2+被还原，化合价从+2降低到+1，降低了1，根据氧化还原反应中化合价升高总数=化合价降低总数得，所以Cu2+和SO32-的物质的量之比为2:1，即氧化剂：还原剂=2:1；故答案为：SO42-或

(NH4)2SO4；2:1；

②B点之前Cu+和Cl-形成CuCl沉淀，B点时建立了CuCl(s)?Cu+(aq)+ Cl-(aq),B点之后，Cl-浓度增大，有一部分CuCl溶解[CuCl(s)+Cl-CuCl2-],由CuCl(s)?Cu+(aq)+ Cl-(aq)可知，CuCl虽然被溶解了一部分，但是平衡并没有发生移动，所以C点和B点Cu2+的浓度是相等的，由于B点之前CuCl(s)?Cu+(aq)+ Cl-(aq)平衡一直向左移动，所以B点的Cu2+的浓度小于A点，综上所述答案为：>；

③既然B点之后是由于发生了CuCl(s)+Cl-CuCl2-使沉淀减少了，所以我们可以减小Cl-浓度，具体做法是反其道而行之，加适量水稀释，所以答案为：加水稀释；

（4）由上可知，“过滤”所得滤液中溶质主要成分为(NH4)2SO4，所以答案为：(NH4)2SO4；（5）硝酸有强氧化性，将CuCl氧化，所以不能用硝酸代替硫酸进行“酸洗”，故答案为：HNO3具有强氧化性会把CuCl氧化。

【点睛】

（3）由图可知，B点之后，NH4Cl越多，沉淀率反而减小，但是已经加进去的NH4Cl又拿不出来，所以最直接的做法是反着来，加适量的水！

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1是强酸强碱反应，反应终点时溶液pH 7=，图2是弱酸和强碱反应，恰好反应生成的盐是强碱弱酸盐，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 。