- 离子反应
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提示：在本实脸条件下，Ni(Ⅱ)不能被氧化：高锰酸钾的还原产物是MnO2
回答下列问题：
（1）反应②中除掉的杂质离子是 ，发生反应的离子方程式为 ；在加高锰酸钾溶液前，若pH较低，对除杂的影响是 。
（2）反应③的反应类型为 ，过滤得到的滤渣中，除了过量的锌外还有 。
（3）反应④形成的沉淀要用水洗，检验沉淀是否洗涤干净的方法是 。
（4）反应④中产物的成分可能是ZnCO3·xZn(OH)2取干操后的滤饼11.2g，煅烧后可得到产品8.1g，则x等于 。
正确答案
（1）Fe2＋和Mn2＋；
MnO4－＋3Fe2＋＋7H2O=MnO2↓＋3Fe(OH)3↓＋5H＋；
3Mn2＋＋2MnO4－＋2H2O===5MnO2↓＋4H＋；不会形成Fe(OH)3和MnO2沉淀。或无法除去Fe2＋和Mn2＋；
（2）置换反应；Ni
（3）取最后一次洗涤液少量，滴入稀盐酸，加入氯化钡溶液，没有白色沉淀生成，证明洗涤干净。
（4）1
（1）根据题意，Ni（Ⅱ）不能被氧化，反应②中除掉的杂质离子是Fe2+和Mn2+，发生的离子方程式为MnO4-+3Fe2++7H2O=3Fe(OH)3↓+MnO2↓+5H+、2MnO4-+3Mn2++2H2O=5MnO2↓+4H+；加高锰酸钾溶液前，若pH较低，铁离子和锰离子不能生成沉淀，从而无法除去铁和锰杂质；
（2）反应③为锌与镍离子的发生反应得到锌离子和镍，反应类型为置换反应；得到的滤渣中，除了过量的锌外还有金属镍。
（3）取最后一次少量水洗夜于试管中，滴入1～2滴稀硝酸，再滴入硝酸钡溶液，若无白色沉淀生成，则说明沉淀已经洗涤干净。
（4）根据关系式
ZnCO3•xZn（OH）2～（x+1）ZnO
125+99x 81（x+1）
11.2g 8.1g
解得：x=1
写出下列化学反应的离子方程式
（1）NaHCO3与HCl______；
（2）NaHCO3与NaOH______．
正确答案
（1）反应生成氯化钠、水和二氧化碳，离子反应为HCO3-+H+=H2O+CO2↑，故答案为：HCO3-+H+=H2O+CO2↑；
（2）反应生成碳酸钠和水，离子反应为HCO3-+OH-=H2O+CO32-，故答案为：HCO3-+OH-=H2O+CO32-．
完成下列反应的离子方程式：
（1）______+3H+=______+3H2O
（2）FeS+______=H2S↑+______．
正确答案
（1）从题干信息可知，某物质和酸反应生成水，可考虑氢氧化铁与稀盐酸反应为Fe（OH）3+3HCl=FeCl3+3H2O，离子反应为Fe（OH）3+3H+=3H2O+Fe3+，
故答案为：Fe（OH）3；Fe3+；
（2）硫化亚铁为难溶性的盐，和某物质反应生成硫化氢，根据复分解反应两种化合物相互交换成分生成两种新的化合物的反应，可考虑硫化亚铁（FeS）和稀硫酸反应交换成分生成FeSO4和H2S气体，该反应符合题意，反应为FeS+H2SO4=FeSO4+H2S↑，离子反应为FeS+2H+=Fe2++H2S↑
故答案为：2H+；Fe2+．
在水溶液中，YO3n-和S2-发生反应的离子方程式为：YO3n-+3S2-+6H+=Y-+3S↓+3H2O
（1）YO3n-中Y元素的化合价是______ （2）Y元素原子的最外层电子数是______．
正确答案
（1）离子方程式遵循电荷守恒，则在YO3n-+3S2-+6H+=Y-+3S↓+3H2O中：n+3×2-6=1，n=1，设YO3n-中Y元素的化合价为x，则-2×3+x=-1，x=+5，故答案为：+5；
（2）由离子方程式可知，Y的最低负价为-1价，则说明最外层含有7个电子，故答案为：7．
（1）有以下物质：A、熔融氯化钠 B、盐酸 C、纯醋酸 D、碳酸钙 E、酒精 F、二氧化碳 G、氧化钠固体 H、铜 I、碳酸氢钠固体J、氢氧化钡溶液 K、蔗糖
①以上物质中，能导电的是______，属于强电解质的是______，属于弱电解质的是______ 属于非电解质的是______，（填序号）
②写出物质C和I在水中反应的离子方程式：______．
③将物质J配制成溶液，逐滴加入I溶液中至沉淀量最大，写出离子方程式：______．
正确答案
（1）①A．NaCl（l）中存在自由移动的离子，能导电，且属于化合物，则属于电解质，在水溶液里完全电离属于强电解质；
B．盐酸是混合物，既不是电解质也不是非电解质，它能导电；
C．液态醋酸中不存在带电的微粒，不能导电，但其符合水溶液能导电的化合物，则属于电解质，又在水中不能完全电离，则属于弱电解质；
D．碳酸钙在熔融状态下能导电，属于电解质，溶于水的部分在水溶液里完全电离属于强电解质；
E．酒精中不存在带电微粒，不导电，且是在水溶液中和熔化状态下都不能导电的化合物，则属于非电解质；
F．二氧化碳的水溶液能导电，原因是二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸能电离出自由移动的阴阳离子而使溶液导电，碳酸是电解质，二氧化碳是非电解质；
G．氧化钠固体在熔融状态下能导电，属于电解质，在水溶液里完全电离属于强电解质；
H．铜中存在自由移动的电子，能导电，但属于单质，则既不是电解质，也不是非电解质；
I．碳酸氢钠固体在熔融状态下能导电，属于电解质，在水溶液里完全电离属于强电解质；
J．氢氧化钡溶液是混合物，既不是电解质也不是非电解质，它能导电；
K．蔗糖中不存在带电微粒，不导电，且是在水溶液中和熔化状态下都不能导电的化合物，则属于非电解质；
故答案为：ABHJ； ADGI； C；EFK；
②醋酸是弱酸应用化学式表示，离子方程式：CH3COOH+HCO3-=CH3COO-+CO2↑+H2O，
故答案为：CH3COOH+HCO3-=CH3COO-+CO2↑+H2O；
③氢氧化钡与碳酸氢钠反应离子方程式：Ba2++OH-+HCO3-=BaCO3↓+H2O，故答案为：Ba2++OH-+HCO3-=BaCO3↓+H2O；
向20mL5mol/L的AlCl3溶液中滴入2.5mol/LNaOH溶液时，得到沉淀的质量与所滴加NaOH溶液的体积有如图关系：
（1）图中a点表示的意义是______．图中b点表示的意义是______．
（2）写出滴入NaOH溶液至b点整个过程反应的离子方程式：______．
（3）若溶液中产生沉淀3.9g，则消耗NaOH溶液的体积可能为______．
正确答案
（1）根据图示可知，图中随着加入氢氧化钠溶液逐渐增多，生成的氢氧化铝沉淀质量逐渐增大，到达a点时沉淀达到最大；从a点之后，生成的氢氧化铝沉淀逐渐溶解，在图中b点氢氧化铝完全溶解，
故答案为：Al3+完全沉淀；Al（OH）3刚好完全溶解；
（2）把NaOH溶液滴入AlCl3溶液中，先产生Al（OH）3沉淀，反应的离子方程式为：Al3++3OH-=Al（OH）3↓，到达a点后氢氧化铝逐渐溶解，反应的离子方程式为：Al（OH）3+OH-=AlO2-+H2O，
故答案为：Al3++3OH-=Al（OH）3↓、Al（OH）3+OH-=AlO2-+H2O；
（3）3.9g氢氧化铝的物质的量为：
①AlCl3过量，加入NaOH使Al3+部分产生沉淀3.9 g，根据反应Al3++3OH-=Al（OH）3↓可知消耗氢氧化钠的物质的量为：0.05×3=0.15mol，需要氢氧化钠溶液的体积为：
②当NaOH过量使Al3+全部参加反应生成Al（OH）3沉淀后又部分溶解，根据反应Al3++3OH-=Al（OH）3↓，氯化铝离子完全生成氢氧化铝需要氢氧化钠溶液的体积为：
故答案为：60 mL或140mL．
某无色溶液，由Na+、Ba2+、Al3+、Cl-、MnO4-、CO32-、NO3-中的若干种组成．，现取两份100mL溶液进行如下实验：
①第一份小心蒸发得溶质3.08g；
②第二份加足量AgNO3溶液后，得干燥沉淀5.63g，向沉淀中加入足量盐酸，生成标准状况下气体0.224L．
根据上述实验回答下列问题：
（1）第二份溶液所得沉淀的成分是 ，其物质的量分别是 ．
（2）写出步骤②中所发生的所有反应的离子方程式 ．
（3）一定存在的离子是 ，其浓度分别是 ．
正确答案
溶液无色，则一定不存在MnO4-，
第二份加足量AgNO3溶液后，得干燥沉淀5.63g，向沉淀中加入足量盐酸，生成标准状况下气体0.224L，
则说明原溶液中含有CO32-，且n（CO32-）=
则m（Ag2CO3）=0.01mol×276g/mol=2.76g＜5.63g，
所以：溶液中还有Cl-，n（Cl-）=n（AgCl）=
步骤②中所发生的所有反应的离子方程式有：2Ag++CO32-=Ag2CO3↓，
Ag++Cl-=AgCl↓，
Ag2CO3+2H++2Cl-=2AgCl+H2O+CO2↑．
所以原溶液中含有n（NaCl）=0.02mol，n（Na2CO3）=0.01mol，
m（NaCl）=0.02mol×58.5g/mol=1.17g，
n（Na2CO3）=0.01mol×106g/mol=1.06g．
则有：1.17g+1.06g=2.23g＜3.08g，
所以溶液中还应含有NO3-，
则：n（NO3-）=n（NaNO3）=
n（Na+）=0.01mol×2+0.02mol+0.01mol=0.05mol，
故答案为：（1）AgCl、Ag2CO3；0.02mol、0.01mol；
（2）2Ag++CO32-=Ag2CO3↓，Ag++Cl-=AgCl↓，Ag2CO3+2H++2Cl-=2AgCl+H2O+CO2↑；
（3）Na+、Cl-、CO32-、NO3-；Na+（0.5mol/L）、Cl-（0.2mol/L）、CO32-（0.1mol/L）、NO3-（0.1mol/L）．
水处理主要包括水的净化、污水处理、硬水软化和海水淡化等。
（1）水处理技术的核心是减少或除去水中的各种杂质离子。目前，_______ 和_______是主要的去离子方法。
（2）根据废水中所含有害物质的不同，工业上有多种废水的处理方法。
①废水I若采用CO2处理，离子方程式是_______。
②废水Ⅱ常用明矾处理。实践中发现废水中的c(HCO3－)越大，净水效果越好，这是因为________。
③废水III中的汞元素存在如下转化（在空格上填相应的化学式）：Hg2＋＋_______=CH3Hg＋＋H＋。我国规定，Hg2＋的排放标准不能超过0. 05 mg/L。若某工厂排放的废水1L中含
④废水Ⅳ常用Cl2氧化CN－成CO2和N2。，若参加反应的Cl2与CN－的物质的量之比为5:2，则该反应的离子方程式为____________
（3）地下水往往含有钙、镁的碳酸盐，自来水厂需要对地下水进行________处理。把进行过离子交换的CaR2（或MgR2）型树脂置于_______中浸泡一段时间后便可再生。
（4）海水的淡化是除去海水中所含的盐分，如图是海水中利用电渗析法获得淡水的原理图，已知海水中含有Na＋、Cl－、Ca2＋、Mg2＋、SO42－等离子，电极为惰性电极。请回答：
①阳离子交换膜是指____（填“A”或“B”）。②写出通电后阳极区的电极反应式____。
正确答案
（1）离子交换法 膜分离法；
（2）①OH-+CO2=HCO3-②HCO3-会促进Al3+的水解，生成更多的Al(OH)3，净水效果增强 ③CH4否 ④5Cl2+2CN-+4H2O=10Cl-+2CO2+N2+8H+
（3）软化 食盐水；
（4）①B ②2Cl-—2e-=Cl2↑
试题分析：（1）水处理技术的核心是减少或除去水中的各种杂质离子。目前离子交换法和膜分离法是主要的去离子方法。（2）①废水I的处理方法是中和法，由于CO2水溶液显酸性，所以该方法就是去除OH-。处理的离子方程式为：OH-+CO2=HCO3-。②废水Ⅱ的处理方法是悬凝法，是用来使悬浮的固体小颗粒沉降。常用明矾作净水剂。在实践中发现废水中的c(HCO3－)越大，净水效果越好，这是因为Al3+和HCO3－ 发生双水解反应Al3++3HCO3－= Al(OH)3↓+3CO2↑，会促进Al3+的水解。水解的程度越大，产生的Al(OH)3就越多，吸附效果就越好，因而净水效果增强。③废水III中的汞元素存在如下转化（在空格上填相应的化学式）根据质量守恒定律可得缺少的物质应该为CH4。在1L的废水中含有的Hg2+的质量为3×10-7mol × 201g/mol=6.02×10-5g=6.02×10-2mg>0. 05 mg.因此不符合排放标准。④废水Ⅳ常用Cl2氧化CN－成CO2和N2。，若参加反应的Cl2与CN－的物质的量之比为5:2，根据质量守恒定律及电荷守恒可得该反应的离子方程式为5Cl2+2CN-+4H2O=10Cl-+2CO2+N2+8H+。（3）地下水往往含有钙、镁的碳酸盐，自来水厂需要对地下水进行软化处理，以降低Ca2+、Mg2+的含量。把进行过离子交换的CaR2（或MgR2）型树脂置于NaCl溶液中浸泡，发生反应：CaR2+2NaCl=2NaR+CaCl2或MgR2+2NaCl=2NaR+MgCl2一段时间后便得到了NaR，又能重复使用。即获得了再生。（4）①阴离子交换膜只允许阴离子自由通过，阳离子交换膜只允许阳离子自由通过，隔膜B和阴极相连，电解池阴极是阳离子放电，所以隔膜B是阳离子交换膜。②电解池阳极是溶液中的氯离子放电，所以通电后阳极电极反应式是2Cl――2e－＝Cl2↑。
铁、铝是现代金属材料的主角．
（1）写出Al的原子结构示意图______；稀硝酸溶液中加入过量铁粉发生反应的离子反应方程式为______；
（2）已知：铝的燃烧热为1675kJ•mol-1；2Fe（s）+3/2O2（g）═Fe2O3（s）；△H=-822kJ•mol-1；则2Al（s）+Fe2O3（s）═Al2O3（s）+2Fe（s）；△H=______；
（3）利用如图装置，可以模拟铁的电化学防护．若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K应该置于______处（填“M”或“N”）．若X为锌，开关K置于M处，则此时铁棒上发生的电极反应方程式为______；
（4）对金属制品进行抗腐蚀处理，可延长其使用寿命．铁制品表面镀铜可防止其腐蚀，电镀时为了补充溶液中消耗的Cu2+，保持溶液中Cu2+浓度恒定，则阳极材料必须为______．
正确答案
（1）根据原子核外电子排布的规律知13号铝原子结构示意图为：
，铁能被硝酸氧化为最高价，而过量的铁和三价铁又归中到亚铁离子，故稀硝酸溶液中加入过量铁粉发生反应的离子反应方程式为：3Fe+8H++2NO3-═3Fe2++2NO↑+4 H2O，故答案为：
；3Fe+8H++2NO3-═3Fe2++2NO↑+4 H2O；
（2）结合铝的燃烧热含义，可得4Al（s）+3O2（g）═2Al2O3（S）△H=-4×1675kJ•mol-1=-6700kJ•mol-1，根据盖斯定律，反应2Al（s）+Fe2O3（s）═Al2O3（s）+2Fe（s）的△H=-0.5×1675kJ•mol-1+822kJ•mol-1=-2528KJ/mol，故答案为：-2528KJ/mol；
（3）在电解池中金属作为阴极可以起到保护作用，故为减缓铁的腐蚀，开关K应该置于N处，若X为锌，开关K置于M处，则此时为原电池装置，铁棒为正极，锌为负极，锌发生吸氧腐蚀，铁电极反应方程式为：O2+4e-+2H2O═4OH-，故答案为：N；O2+4e-+2H2O═4OH-；
（4）根据电镀的原理和电镀装置的特点，阳极必须为镀层金属，故答案为：Cu．
A、B、C、D、E、F、G是中学里常遇到的一些物质，它们之间有如下转化关系，有些必要的信息已在框图中注明：
回答下列问题：
（1）D的空间构型为______，C的电子式为______F溶液名称是______
（2）在实验室中制取气体A的离子方程式是______．
（3）写出A+D→C的化学方程式______，氧化剂与还原剂物质的量之比为______
（4）写出：F+B→E的离子方程式______．
正确答案
由转化可知，C与酸反应生成气体，与碱反应液生成气体，则C为NH4Cl，D为NH3，B为HCl，结合氯气的实验室制法可知，A为Cl2，G为硝酸银，F为Ag（NH3）2OH，E为AgCl，
（1）D为NH3，空间构型为三角锥形；C为NH4Cl，其电子式为
；F溶液为银氨溶液，
故答案为：三角锥形；
；银氨溶液；
（2）A为Cl2，实验室中制取气体A的离子方程式为MnO2+4H++2Cl- 
故答案为：MnO2+4H++2Cl- 
（3）A+D→C的化学方程式为3Cl2+8NH3═N2+6NH4Cl，Cl元素的化合价降低，则Cl2为氧化剂，N元素的化合价升高，则NH3为还原剂，且8molNH3参加反应只有2molNH3作还原剂，氧化剂与还原剂物质的量之比为3：2，
故答案为：3Cl2+8NH3═N2+6NH4Cl；3：2；
（4）F+B→E的离子方程式为Ag（NH3）2++2H++Cl-═2NH4++AgCl↓（或Ag（NH3）2++2OH-+4H++Cl-═2NH+4+AgCl↓+2H2O），
故答案为：Ag（NH3）2++2H++Cl-═2NH4++AgCl↓（或Ag（NH3）2++2OH-+4H++Cl-═2NH+4+AgCl↓+2H2O）．
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