- 离子反应
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七水硫酸镁（MgSO4•7H2O）在印染、造纸和医药等工业上都有广泛的应用，利用化工厂生产硼砂的废渣-硼镁泥可制取七水硫酸镁．硼镁泥的主要成分是MgCO3，还含有其他杂质（MgO、SiO2、Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3、MnO等）．
表1 部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH
表2 两种盐的溶解度（单位为g/100g水）
硼镁泥制取七水硫酸镁的工艺流程如下：
根据以上流程图并参考表格pH数据和溶解度数据，试回答下列问题：
（1）过滤I的滤液中加入硼镁泥，调节溶液的pH=5～6，再加入NaClO溶液加热煮沸，将溶液中的Mn2+氧化成MnO2，反应的离子反应方程式为______．加热煮沸的主要目的是______．
（2）沉淀B中除MnO2、SiO2外还含有______（填化学式）等物质．
（3）检验过滤Ⅱ后的滤液中是否含有Fe3+的实验方法是______；
（4）沉淀C的化学式是______．过滤Ⅲ需趁热过滤的理由是______．
正确答案
（1）NaClO溶液在加热条件下将溶液中的Mn2+氧化成MnO2，反应的离子方程式为Mn2++ClO-+H2O=MnO2↓+2H++Cl-，盐类的水解为吸热反应，加热有利于Al3+、Fe3+水解
以及Mn2+氧化成MnO2，故答案为：Mn2++ClO-+H2O=MnO2↓+2H++Cl-；促进Al3+、Fe3+水解及Mn2+氧化成MnO2；
（2）根据表中数据可知，在调节溶液的PH在5～6时，Fe3+、Al3+水解生成Fe（OH）3、Al（OH）3沉淀，故答案为：Fe（OH）3、Al（OH）3；
（3）Fe3+离子与KSCN溶液生成血红色的Fe（SCN）3，可利用该反应进行检验，故答案为：取过滤II后的滤液1～2 ml于试管中，加入少量KSCN溶液，如果溶液不显红色，
证明滤液中无Fe3+；
（4）CaSO4的溶解度随温度的变化不大，而MgSO4在温度较高时易溶于水，趁热过滤利于分离硫酸钙和硫酸镁，并防止MgSO4在温度低时结晶析出，
故答案为：CaSO4•2H2O或CaSO4；以防MgSO4在温度低时结晶析出．
（1）合成氨反应反应：N2（g）+3H2（g） 
若在恒温下增大体系的压强，平衡______（填“向左”“向右”或“不”）移动；使用催化剂反应的△H______（填“增大”“减小”或“不改变”）；
（2）已知：
CH4（g）+4NO2（g）=4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g）；△H=-574kJ•mol-1
CH4（g）+4NO（g）=2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）；△H=-1160kJ•mol-1
则CH4直接将NO2还原为N2的热化学方程式为：______．
（3）在25℃下，向浓度均为0.1mol•L-1的AlCl3和CuCl2混合溶液中加入过量的浓氨水，最后得到深蓝色溶液和白色沉淀，白色沉淀的化学式为______，生成该沉淀的离子方程式为______．
（4）在25℃下，将a mol•L-1的氨水与0.01mol•L-1的盐酸等体积混合，反应平衡时溶液中c（NH4+）=c（Cl-），则溶液显______性（填“酸”“碱”或“中”）．
正确答案
（1）根据化学平衡移动原理：增大压强，化学平衡向着气体体积减小的方向进行，所以若在恒温下增大体系的压强，平衡N2（g）+3H2（g） 
（2）①CH4（g）+4NO2（g）=4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g）；△H=-574kJ•mol-1
②CH4（g）+4NO（g）=2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）；△H=-1160kJ•mol-1
反应①+②可得到2CH4（g）+4NO2（g）═2N2（g）+2CO2（g）+4H2O（ g ），
△H=（-574kJ•mol-1）+（-1160kJ•mol-1）=-1734kJ•mol-1，
则CH4（g）+2NO2（g）═N2（g）+CO2（g）+2H2O（ g ）△H=-867kJ•mol-1，
故答案为：CH4（g）+2NO2（g）═N2（g）+CO2（g）+2H2O（ g ）△H=-867kJ•mol-1；
（3）AlCl3和浓氨水反应的化学方程式为：Al3++3NH3•H2O=Al（OH）3↓+3NH4++3H2O，
故答案为：Al（OH）3；Al3++3NH3•H2O=Al（OH）3↓+3NH4++3H2O；
（4）将a mol•L-1的氨水与0.01mol•L-1的盐酸等体积混合，
根据电荷守恒：c（NH4+）+c（H+）=c（Cl-）+c（OH-），c（NH4+）=c（Cl-），c（H+）=c（OH-），溶液显中性，
故答案为：中．
现有含NaCl、Na2SO4和NaNO3的混合物，选择适当的试剂将其转化为相应的沉淀或固体，从而实现Cl-、SO42-、和NO3-的相互分离．相应的实验过程可用下图表示：
请回答下列问题：
（1）写出实验流程中下列物质的化学式．试剂X：______，沉淀A：______，试剂Y：______，沉淀B：______．
（2）上述实验流程中加入过量的Na2CO3的目的是______．
（3）按此实验方案得到的溶液3中肯定含有______（填化学式）杂质；为了解决这个问题，可以向溶液3中加入适量的______，之后若要获得固体NaNO3需进行的实验操作是______（填操作名称）．
（4）写出实验流程①②所涉及的离子方程式．
①______；②______．
正确答案
（1）实验室分离含NaCl、Na2SO4和NaNO3的混合物，实现Cl-、SO42-、和NO3-的相互分离，可在混合物中加入BaCl2或Ba（NO3）2，生成BaSO4沉淀，发生反应为
Ba2++SO42-=BaSO4↓，然后加入过量的AgNO3生成AgCl沉淀，反应的离子方程式为Cl-+Ag+=AgCl↓，故答案为：BaCl2或Ba（NO3）2；BaSO4；AgNO3；AgCl；
（2）最后加入过量的Na2CO3，使溶液中的Ag+、Ba2+完全沉淀，过滤之后，加入稀HNO3溶液从而得到NaNO3，故答案为：使溶液中的Ag+、Ba2+完全沉淀；
（3）加入过量的Na2CO3，此实验方案得到的溶液3中肯定含有Na2CO3，Na2CO3与稀HNO3溶液反应生成二氧化碳气体和NaNO3，蒸发后可得到NaNO3，
故答案为：Na2CO3；稀HNO3；蒸发；
（4）在混合物中加入BaCl2或Ba（NO3）2，生成BaSO4沉淀，发生反应为Ba2++SO42-=BaSO4↓，然后加入过量的AgNO3生成AgCl沉淀，反应的离子方程式为Cl-+Ag+=AgCl↓，
故答案为：Ba2++SO42-=BaSO4↓；Cl-+Ag+=AgCl↓．
方程式的书写
（1）写出下列反应的离子方程式
①氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液的反应______
②碳酸钙和稀盐酸的反应______
③铁与硫酸铜溶液反应______
（2）根据下列离子方程式，各写一个符合条件的化学方程式
①Mg+2H+=Mg2++H2↑______
②HC
③Fe3++3OH-=Fe（OH）3↓______．
正确答案
（1）①反应生成氢氧化铜和硫酸钠，离子反应为Cu2++2OH-=Cu（OH）2↓，故答案为：Cu2++2OH-=Cu（OH）2↓；
②反应生成氯化钙、水、二氧化碳，离子反应为CaCO3+2H+═Ca2++H2O+CO2↑，故答案为：CaCO3+2H+═Ca2++H2O+CO2↑；
③反应生成硫酸亚铁和Cu，离子反应为Fe+Cu2+=Fe2++Cu，故答案为：Fe+Cu2+=Fe2++Cu；
（2）①Mg与盐酸反应符合，该反应为Mg+2HCl=MgCl2+H2↑，故答案为：Mg+2HCl=MgCl2+H2↑；
②碳酸氢钠与盐酸反应符合，该反应为NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑，故答案为：NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑；
③氯化铁和NaOH溶液反应符合，该反应为FeCl3+3NaOH=Fe（OH）3↓+3NaCl，故答案为：FeCl3+3NaOH=Fe（OH）3↓+3NaCl．
往100ml 1mol•L的Al2（SO4）3 溶液中加入100ml 4mol•L Ba（OH）2溶液，最终得到沉淀的质量是（ ）
正确答案
Al2（SO4）3 溶液中：n（Al3+）=0.1L×1mol/L×2=0.2mol，n（SO42-）=0.1L×1mol/L×3=0.3mol，
Ba（OH）2溶液中：n（Ba2+）=0.1L×4mol/L×1=0.4mol，n（OH-）=0.1L×4mol/L×2=0.8mol，
由Ba2++SO42-=BaSO4↓可知，0.3molSO42-反应需要0.3molBa2+，Ba2+有剩余，0.3molSO42-完全反应，生成BaSO4为0.3mol；
由Al3++3OH-=Al（OH）3↓可知，0.2molAl3+完全反应生成Al（OH）3，需要0.6molOH-，剩余OH-为0.8mol-0.6mol=0.2mol，生成Al（OH）3为0.2mol，由Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O可知，生成的0.2molAl（OH）3与剩余的0.2molOH-恰好反应，故最终固体为BaSO4为0.3mol，质量为0.3mol×233g/mol=69.9g；
故选B．
在硝酸铅[Pb（NO3）2]的稀溶液中滴入几滴稀硫酸，生成白色PbSO4沉淀，再滴入数滴饱和醋酸钠溶液，微热并不断搅动，沉淀慢慢溶解．以上发生的都是复分解反应，写出反应过程的离子方程式______、______，试推测第二步离子反应发生的原因是______．
正确答案
铅离子和硫酸根离子之间不共存，二者反应生成白色沉淀，离子方程式为：Pb2++SO42-=PbSO4↓，硫酸铅是强电解质，向其中加入饱和醋酸钠溶液会生成弱电解质醋酸铅，即PbSO4+2CH3COO-=（CH3COO）2Pb+SO42-，
故答案为：Pb2++SO42-=PbSO4↓；PbSO4+2CH3COO-=（CH3COO）2Pb+SO42-；生成了弱电解质．
（1）写出乙烯加聚生成聚乙烯的化学方程式：______．
（2）写出氯气与氢氧化钠溶液反应的离子方程式：______．
正确答案
（1）乙烯分子间发生加成聚合反应生成高分子化合物聚乙烯；反应的化学方程式为：
；故答案为：
（2）氯气和氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，反应的离子方程式为；Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O；
故答案为：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O；
某固体混合物可能含Al、(NH4)2SO4、MgCl2、A1Cl3、FeCl2、NaCl中的一种或几
种，现对该混合物作如下实验，所得现象和有关数据如图(气体体积已换算成标准状况下体积)，回答下列问题：
（1）混合物中是否存在FeCl2 ___（填“是”或“否”）；
（2）混合物中是否存在(NH4)2SO4 ___（填“是”或“否”），你的判断依据是 。
（3）写出反应④的离子反应式： 。
（4）请根据计算结果判断混合物中是否含有AlCl3_ _（填“是”或“否”）,你的判断依据是 。
正确答案
⑴否 ⑵是,气体通过浓硫酸减少4.48L。
（3）H++OH-=H2O H2O+AlO2-+H+=Al(OH)3↓
（4）否，由题中信息可推得一定含有Al、(NH4)2SO4和MgCl2三种物质，而计算出三者质量之和刚好等于28.1g，所以原混合物中一定没有AlCl3。
试题分析：根据反应现象和化学计算判断物质的组成，根据加入氢氧化钠溶液得到白色沉淀，可推出无氯化亚铁；生成的气体通过碱石灰体积不变，而通过浓硫酸减少，说明气体中含有氨气，混合物中含有硫酸铵；③加入盐酸，先和①中过量的氢氧化钠反应，然后盐酸再与偏铝酸根反应，生成白色氢氧化铝沉淀；白色沉淀5.80g为氢氧化镁，可算出化合物中氯化镁的质量，气体通过浓硫酸减少4.48L，为氨气的体积，可求出硫酸铵的质量，剩余的6.72L气体为铝与氢氧化钠溶液反应生成的氢气，然后求出Al、(NH4)2SO4和MgCl2三者质量之和28.1g，正好等于原固体总质量，所以原混合物中一定不含AlCl3。
（11分）离子反应是中学化学中重要的反应类型。回答下列问题
（1）在发生离子反应的反应物或生成物中，一定存在________。
①单质 ②氧化物 ③电解质 ④盐 ⑤化合物
（2）可用图示的方法表示不同反应类型之间的关系。如分解反应和氧化还原反应可表示为下图。请在下面的方框中画出离子反应、置换反应和氧化还原反应三者之间的关系。
（3）离子方程式是中学生应熟练掌握的化学用语，请写出下列反应的离子方程式：
向Ba（HCO3）2溶液中滴入NaHSO4
正确答案
略
写出符合离子方程式Ba2++SO42-=BaSO4↓的一种化学方程式______．
正确答案
符合离子方程式Ba2++SO42-=BaSO4↓的化学方程式有BaCl2 +H2SO4═BaSO4↓+2HCl或Ba（OH）2 +Na2SO4═BaSO4↓+2NaOH等，
故答案为：BaCl2 +H2SO4═BaSO4↓+2HCl（或Ba（OH）2 +Na2SO4═BaSO4↓+2NaOH）．
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