- 离子反应
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亚硝酸(HNO2)是一种与醋酸酸性相当的弱酸,很不稳定,通常在室温下立即分解。
(1)写出亚硝酸的电离方程式: 。
(2)在酸性条件下,当NaNO2与KI按物质的量之比1∶1恰好完全反应,且I-被氧化为I2时,产物中含氮的物质为 (填化学式)。
(3)要得到稳定的HNO2溶液,可以向冷冻的NaNO2浓溶液中加入或通入某种物质,下列物质不适合的是 (填字母)。
a.稀硫酸 b.二氧化碳 c.二氧化硫 d.磷酸
(4)碱性工业废水中的N可用铝粉除去。已知此反应体系中含有Al、NaAlO2、NaNO2、NaOH、NH3·H2O、H2O六种物质。
①写出上述反应的离子方程式: 。
②发生上述反应后废水的pH将 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(5)酸性工业废水中的N可用尿素除去。尿素
()与N
在酸性条件下反应生成两种无毒气体。该反应中生成16.8 L(已折算为标准状况)混合气体时,消耗尿素的质量为 g。
正确答案
(1)HNO2H++N
(2)NO (3)bc
(4)①2Al+N+OH-+2H2O
2Al
+NH3·H2O ②减小
(5)15
(2)NaNO2中氮元素的化合价降低1价,为+2价;(3)由(2)可知HNO2具有氧化性,所以c选项不合适,碳酸的酸性小于HNO2,b选项不合适;(4)找出氧化剂、还原剂及还原产物、氧化产物可得Al+NAl
+NH3·H2O,依据化合价守恒可知2Al+N
2Al
+NH3·H2O,依据电荷守恒可知2Al+N
+OH-
2Al
+NH3·H2O,补“H2O”配“H”得2Al+N
+OH-+2H2O
2Al
+NH3·H2O;
(5)写出方程式2N+CH4N2O+2H+
2N2↑+CO2↑+3H2O,n(混合气体)="0.75" mol,n(CO2)="0.25" mol,n(尿素)="0.25" mol
如图所示与对应的叙述相符的是( )
正确答案
A.图Ⅰ表示的碱溶液pH<13,说明是弱碱溶液;反应后是强酸弱碱溶液,宜选择酸性变色突变的甲基橙,而不是碱性变色突变的酚酞作指示剂,故A错误;
B.图Ⅱ表示的各自量不变,平衡正向移动,可能是加压过程,故B正确;
C.明矾溶液中加入Ba(OH)2溶液的拐点方程式是2KAl(SO4)2+3Ba(OH)2=2Al(OH)3↓+3BaSO4↓+K2SO4、KAl(SO4)2+2Ba(OH)2═KAlO2+2BaSO4↓+2H2O,同样2mol KAl(SO4)2,按前者反应产生的沉淀质量是(2×78+3×233)g=855g,按后者反应产生的沉淀质量是4×233g=932g,图象形态正确,20mL Ba(OH)2溶液时,铝离子恰好变成AlO2-,故C错误;
D.盐酸与醋酸的稀释,pH变化大的是盐酸,故D错误.
故选B.
某强酸性溶液X可能含有Ba2+、Al3+、N、Fe2+、Fe3+、C
、S
、S
、Cl-、N
、N
中的一种或几种,取该溶液进行连续实验,实验过程如下:
根据以上信息,回答下列问题:
(1)上述离子中,溶液X中除H+外还肯定含有的离子是______,不能确定是否含有的离子(M)是______,若要确定该M(若不止一种,可任选一种)在溶液X中不存在,最可靠的化学方法是______.
(2)沉淀I的化学式为______,气体F的电子式为______.
(3)写出反应②的离子方程式:______.
(4)通常可以利用KClO在一定条件下氧化G来制备一种新型、高效、多功能水处理剂K2FeO4.请写出制备过程中的离子方程式______.
(5)假设测定A、F、I均为0.1mol,10mL X溶液中n(H+)=0.4mol,当沉淀C物质的量大于0.7mol时,溶液X中还一定含有______.
正确答案
题干中强酸性溶液中一定不含CO32-、SO32-;NO2-、NO3-与Fe2+不能同时存在;根据转化关系中X溶液中加入过量硝酸钡生成气体沉淀和溶液的反应,依据离子性质推断溶液中一定含Fe2+;酸性溶液中硝酸根离子具有强氧化性,得到气体A为NO,D为NO2,E为HNO3;沉淀C为硫酸钡,判断溶液中一定含SO42-;根据离子共存判断原溶液中一定不含Ba2+;溶液B中一定含有Fe3+;B溶液和过量氢氧化钠反应生成气体、沉淀、溶液,推断原溶液中一定含NH4+;生成的沉淀G是Fe(OH)3;与碱反应生成的气体F为NH3;溶液H通入过量二氧化碳生成沉淀,判断溶液H中含有AlO2-;证明原溶液中一定含有Al3+;沉淀I为Al(OH)3;原溶液中一定含有Al3+、NH4+、Fe2+、SO42-;一定不含Ba2+、Fe3+、CO32-、SO32-;NO2-、NO3-;可能含有的Fe3+、Cl-;
(1)上述离子中,溶液X中除H+外还肯定含有的离子是Al3+、NH4+、Fe2+、SO42-;不能确定是否含有的离子Fe3+、Cl-;确定溶液中不含有Fe3+、Cl-的方法是:取少量X溶液于试管中,加入几滴KSCN溶液不变红色则说明无Fe3+;或取少量B溶液少许于试管中,加几滴AgNO3溶液,若无白色沉淀说明无Cl-;
故答案为:Al3+、NH4+、Fe2+、SO42-;取少量X溶液于试管中,加入几滴KSCN溶液不变红色则说明无Fe3+;或取少量B溶液少许于试管中,加几滴AgNO3溶液,若无白色沉淀说明无Cl-;
(2)沉淀I的化学式为:Al(OH)3;气体F为氨气,电子式为
,故答案为:Al(OH)3;
;
(3)反应②是过量二氧化碳和偏铝酸钠容易的反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠,反应的离子方程式为:AlO2-+CO2+H2O=Al(OH)3↓+HCO3-,
故答案为:AlO2-+CO2+H2O=Al(OH)3↓+HCO3-;
(4)利用KClO在一定条件下氧化G(Fe(OH)3)来制备一种新型、高效、多功能水处理剂K2FeO4;次氯酸根离子做氧化剂被还原生成氯离子,氢氧化铁被氧化为高铁酸根离子,反应的离子方程式为:3ClO-+2Fe(OH)3+4OH-=3Cl-+FeO42-+5H2O,
故答案为:3ClO-+2Fe(OH)3+4OH-=3Cl-+FeO42-+5H2O;
(5)假设测定A(NO)、F(NH3)、I(Al(OH)3)均为0.1mol,可知原溶液中n(Al3+)=0.1mol;n(NH4+)=0.1mol,依据电子守恒可知Fe2+~Fe3+~e-;NO3-~NO~3e-;得到3Fe2+~NO;n(Fe2+)=0.3mol;10mL X溶液中n(H+)=0.4mol,当沉淀C(BaSO4)物质的量大于0.7mol时,n(SO42-)=0.7mol依据溶液中电荷守恒得到:正电荷=2[Fe2+]+3[Al3+]+[NH4+]+[H+]=2×0.3+3×0.1+0.1+0.4=1.4;阴离子=2[SO42-]=2×0.7=1.4;当沉淀C(BaSO4)物质的量大于0.7mol时,溶液X中还一定含有Fe3+,
故答案为:Fe3+.
有五瓶损坏标签的试剂,分别盛有AgNO3溶液、稀硝酸、盐酸、氯化钡溶液、碳酸钾溶液,为了确定各瓶中是什么试剂,将它们任意编号为A、B、C、D、E,用小试管各盛少量多次进行两两混合反应,反应现象为:A与B、A与E产生沉淀,B与D、B与E产生沉淀,C与E、D与E产生气体,而C与D无反应现象.由此,可判定各试剂瓶中所盛试剂为:(填写溶质的化学式)
A______、B______、C______、D______、E______
另外,请写出下列离子方程式:
(1)A与E:______.(2)B与E:______.(3)C与E:______.
正确答案
C与E、D与E产生气体,五种物质中,能与两种物质的产生气体的只有K2CO3,则E为K2CO3,则C、D为HNO3、HCl中的物质,而D与B能产生沉淀,则D为HCl,能与硝酸银产生AgCl沉淀,所以C为HNO3,B为AgNO3,则A为BaCl2,
故答案为:BaCl2;AgNO3;HNO3;HCl;K2CO3;
(1)A为BaCl2,E为K2CO3,二者反应生成BaCO3,反应的离子方程式为Ba2++CO32-=BaCO3↓,故答案为:Ba2++CO32-=BaCO3↓;
(2)B为AgNO3,E为K2CO3,二者反应生成Ag2CO3,反应的离子方程式为2Ag++CO32-=Ag2CO3↓,故答案为:2Ag++CO32-=Ag2CO3↓;
(3)C为HNO3,E为K2CO3,二者反应生成CO2,反应的离子方程式为2H++CO32-=CO2↑+H2O,故答案为:2H++CO32-=CO2↑+H2O.
将2.5g碳酸钠、碳酸氢钠和氢氧化钠的固体混合物完全溶解于水,制成稀溶液,然后向该溶液中逐滴加入1mol•L-1的盐酸,所加入盐酸的体积与产生CO2的体积(标准状况)关系如图所示:
(1)写出OA段所发生反应的离子方程式______、______.
(2)当加入35mL盐酸时,产生CO2的体积为______mL(标准状况).
(3)计算原混合物中NaOH的质量及碳酸钠的质量分数______.
正确答案
(1)在溶液中碳酸氢钠与氢氧化钠反应生成碳酸钠,结合图象可知,开始没有二氧化碳气体生成,则制成的稀溶液中的溶质为碳酸钠和氢氧化钠,则OA段0~5mL先发生酸碱中和,
其离子反应方程式为H++OH-═H2O,再发生碳酸钠与盐酸反应生成碳酸氢钠与氯化钠,其离子反应方程式为CO32-+H+═HCO3-,
故答案为:H++OH-═H2O;CO32-+H+═HCO3-;
(2)结合图象可知,当加入35mL盐酸时,25~35mL发生碳酸氢钠与盐酸的反应生成二氧化碳气体,
设生成二氧化碳的物质的量为n,生成气体时消耗的酸的物质的量为(35-25)×10-3L×1mol•L-1=0.01mol,则
HCO3-+H+═CO2↑+H2O
1 1
0.01mol n
=
,解得n=0.01mol,标准状况下其体积为0.01mol×22.4L/mol=0.224L=224mL,
故答案为:224;
(3)设碳酸钠、碳酸氢钠和氢氧化钠的物质的量分别为x、y、z,则
①x+y=1mol/L×(0.045-0.025)L
②x+z=1mol/L×0.025L
③84g/mol•x+106g/mol•y+40g/mol•z=2.5g
联立①②③式解得x=0.01mol,y=0.01mol,z=0.015mol
故NaOH的质量为0.015mol×40g/mol=0.6g,
Na2CO3的质量分数为×100%=42.4%,
答:原混合物中NaOH的质量为0.6g,碳酸钠的质量分数为42.4%.
胃液中含有盐酸,胃酸过多的人常有胃疼烧心的感觉,易吐酸水,服用适量的小苏打(NaHCO3),能治疗胃酸过多,请写出其反应的离子方程式: ;
如果病人同时患胃溃疡,为防胃壁穿孔,不能服用小苏打,原因是 ;
此时最好用含氢氧化铝的胃药(如胃舒平),写出其反应的离子方程式: 。
正确答案
HCO3-+H+=CO2↑+H2O; 因产生CO2压力增大而加剧胃壁穿孔;Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O。
试题分析:小苏打NaHCO3与胃酸HCl反应的化学方程式为NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+ CO2↑,离子方程式为HCO3-+H+=CO2↑+H2O。如果病人同时患胃溃疡,为防胃壁穿孔,不能服用小苏打是因为小苏打与胃酸反应产生的CO2压力增大,导致胃壁变大、变薄而加剧胃壁穿孔,使胃穿孔加剧。此时最好用含氢氧化铝的胃药。该反应的离子方程式Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O。
(1)有以下几种物质①干燥的食盐晶体②冰醋酸③水银④蔗糖⑤KNO3溶液
以上物质能导电的是______;以上物质中属于电解质的是______以上物质中属于非电解质的是______(填序号)
(2)写出下列物质的电离方程式:
NaHSO4______,
K2CO3______,
NH4NO3______.
(3)写出下列反应的离子反应方程式:
①稀盐酸与大理石制二氧化碳______;
②少量二氧化碳通入足量澄清的石灰水中______;
③氢氧化钡和稀硫酸反应______.
正确答案
(1)含自由移动的离子为⑤,含自由移动的电子为③,即③⑤均能导电;在水溶液或熔化状态下导电的化合物为电解质,则①②为电解质;在水溶液和熔化状态下都不导电的化合物为非电解质,只有④为非电解质,故答案为:③⑤;①②;④;
(2)三种物质均为强电解质,完全电离,则电离方程式分别为NaHSO4═Na++H++SO42-、K2CO3═2K++CO32-、NH4NO3═NH4++NO3-,
故答案为:NaHSO4═Na++H++SO42-;K2CO3═2K++CO32-;NH4NO3═NH4++NO3-;
(3)①反应生成氯化钙、水、二氧化碳,离子反应为CaCO3+2H+═Ca2++CO2↑+H2O,故答案为:CaCO3+2H+═Ca2++CO2↑+H2O;
②反应生成碳酸钙和水,离子反应为Ca2++2OH-+CO2═CaCO3↓+H2O,故答案为:Ca2++2OH-+CO2═CaCO3↓+H2O;
③反应生成硫酸钡和水,离子反应为2H++2OH-+SO42-+Ba2+=BaSO4↓+2H2O,故答案为:2H++2OH-+SO42-+Ba2+=BaSO4↓+2H2O.
有Ba(OH)2、NaHSO4、NaHCO3三种溶液,已知其中两种溶液的物质的量浓度相同,且分别为另一种溶液的物质的量浓度的2倍;若先将NaHSO4和NaHCO3溶液各 100mL混合反应后,再加入Ba(OH)2溶液100mL,充分反应后,将生成的白色沉淀滤出,测得滤液中只含一种NaOH溶质,其物质的量的浓度为0.9mol•L-1(不考虑溶液混和时引起溶液体积的变化),试回答:
(1)通过分析,判断原Ba(OH)2、NaHSO4、NaHCO3三种溶液中哪两种溶液的物质的量的浓度不可能相同?______.
(2)完成下表(可不填满,也可补充):
正确答案
(1)NaHSO4与NaHCO3这两种物质的物质量的浓度相同时混合发生反应:2NaHSO4+2NaHCO3=Na2SO4+Na2CO3,Na2SO4、Na2CO3的物质的量与Ba(OH)2的物质的量相等,最后的溶液中必有硫酸根离子,不可能只剩下氢氧化钠,
故答案为:NaHSO4、NaHCO3;
(2)第一种可能,设c[Ba(OH)2]=c(NaHSO4)=2c(NaHCO3)=x;
2NaHSO4 +2NaHCO3=2Na2SO4 +2H2O+2CO2↑
0.1x 0.05x 0.05x
Na2SO4 +Ba(OH)2 =BaSO4↓+2NaOH
0.05x 0.05x 0.1x
NaHSO4 +Ba(OH)2 =BaSO4↓+NaOH+2H2O
0.05x 0.05x 0.05x
与Ba(OH)2 恰好反应生成BaSO4和NaOH,则有=0.9mol•L-1,解得x=1.8mol•L-1,所以 c[Ba(OH)2]=c(NaHSO4)=1.8mol/L,c(NaHCO3)=0.9mol/L,故答案为:1.8;1.8;0.9;
(2)第二种可能,设c[Ba(OH)2]=c(NaHCO3)=2c(NaHSO4)=x;
2NaHSO4 +2NaHCO3=2Na2SO4 +2H2O+2CO2↑
0.05x 0.1x 0.05x
Na2SO4 +Ba(OH)2 =BaSO4↓+2NaOH
0.05x 0.05x 0.1x
NaHCO3 +Ba(OH)2 =BaCO3↓+NaOH+2H2O
0.05x 0.05x 0.05x
与Ba(OH)2 恰好反应生成BaSO4、BaCO3和NaOH,则有=0.9mol•L-1,解得x=1.8mol•L-1,所以c[Ba(OH)2]=c(NaHCO3)=1.8mol/L,c(NaHSO4)=0.9mol/L.故答案为:1.8;0.9;1.8;
过氧化氢(H2O2)是一种无色粘稠液体,其水溶液又俗称双氧水,呈弱酸性,医疗上用作外科消毒剂。研究表明:H2O2具有立体结构,两个氢原子像在半展开书本的两页纸上,两页纸面的夹角约为94°,氧原子在书的夹缝上,O-H键与O-O键之间的空间夹角约为97°
⑴H2O2的电子式为 ,其分子属于 (填:“极性”或“非极性”)分子。
⑵经测定,H2O2为二元弱酸,其酸性比碳酸弱,请写出其第一步的电离方程式_____________。
⑶H2O2溶液与一种弱酸的酸性氧化物反应生成强酸,该反应的离子方程式为 ,
并在方程式上标出电子转移的方向与数目。
⑷为了贮存、运输、使用的方便,工业上采用“醇析法”将其转化为固态的过碳酸钠晶体(其化学式为2Na2CO3·3H2O2),该晶体具有Na2CO3和H2O2的双重性质。则下列物质能使过碳酸钠较快失效的是(多选) 。
正确答案
⑴略 极性 ⑵H2O2H++HO2-
⑶H2O2+SO2=2H++SO42- ⑷ABC (1,1,1,1,1)
略
学习小组探究中和反应.
Ⅰ取20mL1mol/L的KOH溶液,滴加酚酞试液
Ⅱ向I中溶液内逐滴加入某浓度的H2SO4溶液,至10mL时,刚好完全反应
Ⅲ另取20mL1mol/L的KOH溶液,加入与Ⅱ中同浓度的H2SO4溶液20mL
Ⅳ蒸干Ⅲ中所得溶液,得到白色固体甲
Ⅴ将Ⅳ中所得固体甲完全溶于水,加入0.1mol/LBa(OH)2溶液至沉淀最多
(1)Ⅰ中实验现象及结论是______.
(2)Ⅱ中反应的离子方程式是______,所用H2SO4溶液的物质的量浓度是______.
(3)Ⅲ中所得溶液里各阳离子的物质的量浓度分别是______.
(4)Ⅴ中得到最大沉淀量时反应的离子方程式是______,所加入的Ba(OH)2溶液的体积是______.
正确答案
(1)取20mL 1 mol/L的KOH溶液,滴加酚酞试液,由于氢氧化钾溶液显示碱性,溶液会显示红色,
故答案为:现象是溶液变红,结论为:溶液为碱性;
(2)氢氧化钾与硫酸反应生成氯酸钾和水,离子方程式为:H++OH-=H2O; 氢氧化钾的物质的量为:1mol/L×0.02L=0.02mol,硫酸的物质的量浓度为:=1mol/L,
故答案为:H++OH-=H2O; 1mol/L;
(3)氢氧化钾的物质的量是:1mol/L×0.02L=0.02mol,硫酸中氢离子的物质的量为:1mol/L×2×0.02L=0.04mol,显然硫酸过量,反应后溶液中的溶质是硫酸氢钾,溶液中的阳离子为钾离子和氢离子,混合后溶液的体积为0.04L,所以c(K+)==0.5mol/L;c(H+)=
=0.5mol/L,
故答案为:c(K+)=0.5mol/L、c(H+)=0.5mol/L;
(4)硫酸氢钾的物质的量为0.02mol,硫酸氢钾与氢氧化钡反应,钡离子与硫酸根离子1:1时,得到沉淀最大量,反应的离子方程式为:H++SO42-+OH-+Ba2+=BaSO4↓+H2O;加入氢氧化钡的体积为:=0.2L=200mL,
故答案为:H++SO42-+OH-+Ba2+=BaSO4↓+H2O;200mL.
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