- 离子反应
- 共16288题
如图所示，在一烧杯中盛有H2SO4溶液，同时有一表面光滑的塑料小球悬浮于溶液中央，向该烧杯中缓缓注入Ba(OH)2溶液至恰好完全反应[设H2SO4和Ba(OH)2溶液密度相同]。试回答：
（1）此实验中，观察到的现象有①______________，②________________。
（2）写出实验过程中反应的离子方程式______________。
正确答案
（1）①产生白色沉淀；②小球下沉
（2）Ba2+＋2OH-＋2H+＋SO42-===BaSO4↓＋2H2O
Ⅰ.高铁酸钾(K2FeO4)是极好的氧化剂，具有高效的消毒作用，为一种新型非氯高效消毒剂。其生产工艺流程如下：
请同答下列问题。
（1）写出向KOH溶液中通入足量Cl2发生反应的离子方程式 。
（2）在溶液I中加入KOH固体的目的是 (选填序号)。
（3）从溶液Ⅱ中分离出K2FeO4后，还会有副产品KNO3、KCl，则反应③中发生的离子反应方程式为 。要制得69.3克K2FeO4，理论上消耗氧化剂的物质的量为 mol。
（4）高铁电池是一种新型二次电池，电解液为碱溶液，其反应式为：
3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH
放电时电池的负极反应式为 。
Ⅱ.肼(N2H4)又称联氨，是一种可燃性的液体，用作火箭燃料。
（5）写出肼分子的电子式 。
（6）肼能与N2O4反应：2N2H4(g)＋N2O4(g)=3N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－1076.7 kJ/mol。
已知：N2(g)＋2O2(g)=N2O4(g) ΔH＝＋8.7 kJ/mol， 写出肼与O2反应生成N2和H2O(g)的热化学方程式 。
正确答案
I.（1）2OH-+Cl2=ClO-+Cl-+H2O；（2）AC；
（3）2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O 0.525；
（4）Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2 [或 Zn+2OH-=Zn(OH)2+2e- 或3Zn+6OH---6e-=3Zn(OH)2]
II．（5）
（6）N2H4(g)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－534.0 kJ/mol
试题分析：（1）KOH与Cl2发生反应同NaOH与Cl2发生反应产物为KCl和KClO。
（2）在溶液I中加入KOH固体一方面为下一步反应提供碱性的环境；另一方面与溶液I中过量的Cl2继续反应，生成更多的KClO。故AC正确。
（3）反应③从溶液Ⅱ中分离出K2FeO4后，还会有副产品KNO3、KCl，说明Fe3+—→FeO42-、ClO-—→Cl-，即2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O；由3KClO~2K2FeO4，制得69.3克K2FeO4，理论上消耗n(KClO)为0.525mol。
（4）放电时活泼金属Zn是电池的负极，碱性环境，则反应式为Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2。
（5）写肼分子的电子式注意N-N是一对电子共用。
（6）根据要求写出化学反应N2H4(g)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g)，由盖斯定律可知，ΔH为已知两个反应的和的一半。
某化学兴趣小组欲除去粗盐中可溶性杂质CaCl2、MgCl2、Na2SO4，他们先将粗盐溶于水，然后依次加入过量______、NaOH、Na2CO3和适量______，最后经过______操作，就得到了纯净的NaCl固体．写出加入Na2CO3时发生反应的离子方程式______．
正确答案
首先要把粗盐溶于水形成溶液，然后镁离子用氢氧根离子沉淀，加入过量的氢氧化钠可以将镁离子沉淀，硫酸根离子用钡离子沉淀，加入过量的氯化钡可以将硫酸根离子沉淀，至于先除镁离子，还是先除硫酸根离子都行，钙离子用碳酸根离子沉淀，除钙离子加入碳酸钠转化为沉淀，Ca2++CO32-=CaCO3↓，但是加入的碳酸钠要放在加入的氯化钡之后，这样碳酸钠会除去反应剩余的氯化钡，Ba2++CO32-=BaCO3↓，离子都沉淀了，再进行过滤，最后再加入盐酸除去反应剩余的氢氧根离子和碳酸根离子，最后经蒸发操作得到较纯净的氯化钠，
故答案为：BaCl2；盐酸；过滤；Ba2++CO32-=BaCO3↓、Ca2++CO32-=CaCO3↓．
（1）向NaHSO4溶液中逐渐加入Ba(OH)2溶液至中性，写出反应的离子方程式：______________________________________________。
（2）在以上中性溶液中，继续加入Ba(OH)2溶液至沉淀完全，此步的离子方程式为： ____________________________________________。
正确答案
（1）Ba2++2OH-+2H++SO42-=BaSO4↓+2H2O；（2）Ba2++SO42-=BaSO4↓。
首先确定NaHSO4为1mol，则依据题意需要1/2mol的Ba(OH)2，又由于方程式中化学式前不能由分数，故将所写的方程式同时乘以2即得离子方程式为Ba2++2OH-+2H++SO42-=BaSO4↓+2H2O，此时溶液变成Na2SO4溶液，再继续加入Ba(OH)2溶液至沉淀完全，则离子方程式为Ba2++SO42-=BaSO4↓。
某地煤矸石经预处理后含SiO2（63%）、Al2O3（25%）、Fe2O3（5%）及少量钙镁的化合物等，一种综合利用工艺设计如下：
（1）“酸浸”过程中主要反应的离子方程式为_____________、_________________。
（2）“酸浸”时铝浸出率的影响因素可能有_____________、___________。（写出两个）
（3）物质X的化学式为___________。“碱溶”时反应的离子方程式为____________。
（4）已知Fe3+开始沉淀和沉淀完全的pH分别为2.1和3.2，Al3+开始沉淀和沉淀完全的pH分别为4.1和5.4。为了获得产品Al（OH） 3，从煤矸石的盐酸浸取液开始，若只用CaCO3一种试剂，后续操作过程是____________________。
（5）以煤矸石为原料还可以开发其他产品，例如在煤矸石的盐酸浸取液除铁后，常温下向AlCl3溶液中不断通入HCl气体，可析出大量AlCl3·6H2O晶体，结合化学平衡移动原理解释析出晶体的原因：_______________________。
正确答案
（1）Al2O3+6H+==2Al3++3H2O ； Fe2O3+6H+==2Fe3++3H2O （4分，每个2分）
（2）盐酸的浓度、反应温度、煤矸石颗粒大小、是否充分搅拌、反应时间（任写两个）（4分，每个2分）
（3）CO2； Al（OH）3 +OH—=AlO2—+2H2O （4分，每个2分）
（4）加入CaCO3调节pH到3.2，过滤除去Fe（OH） 3后，再加入CaCO3调节pH到5.4，过滤得到Al（OH） 3 （2分）
（5）AlCl3饱和溶液中存在溶解平衡：AlCl3·6H2O（s）
试题分析：（1）根据煤矸石经预处理后含成分可知，能与HCl主要反应的为Al2O3、Fe2O3，其反应的离子
方程式为Al2O3+6H+==2Al3++3H2O、 Fe2O3+6H+==2Fe3++3H2O ；
（2）影响酸浸因素有盐酸的浓度、反应温度、表面积（煤矸石颗粒大小）、是否充分搅拌、反应时间等；
（3）酸浸后的溶液呈酸性，一方面是剩
余的HCl，另一方面是Al3++3H2O
加如碱时，反应的离子方程式为Al（OH）3 +OH—=AlO2—+2H2O；
（4）根据Fe3+、Al3+沉淀的pH可知，使Fe3+沉淀时，Al3+离子不能沉淀，故应将pH调至到3.2，为了获得产品Al（OH） 3，则需要Al3+离子完全沉淀，故将pH调至到5.4，在第二步调节pH之前，应用过滤的方法将Fe（OH） 3除去；（5）AlCl3饱和溶液中存在溶解平衡，通入HCl气体溶于水电离出Cl—，使溶液中c（Cl—）增大，平衡向析出固体的方向移动从而析出AlCl3晶体。
用二氧化氯（ClO2）、铁酸钠（Na2FeO4摩尔质量为166g/mol）等新型净水剂替代传统的净水剂Cl2对淡水进行消毒是城市饮用水处理新技术。ClO2和Na2FeO4在水处理过程中分别被还原为Cl－和Fe3＋。
（1）如果以单位质量的氧化剂所得到的电子数来表示消毒效率，那么，ClO2、Na2FeO4、Cl2三种消毒杀菌剂的消毒效率由大到小的顺序是________＞__________＞__________。
（2）Na2FeO4溶于水会放出一种无色无味气体，其杀菌消毒、吸附水中的悬浮杂质的原理可用离子方程式表示为_______________。
（3）工业以CH3OH与NaClO3为原料在酸性条件下制取ClO2，同时产生CO2气体，已知该反应分为两步进行，第一步为2ClO3-＋2Cl－＋4H＋＝2ClO2↑＋Cl2↑＋2H2O。
①写出第二步反应的离子方程式______________。
②工业生产时需在反应物中加少量Cl－，其作用是________________。
③生产中会发生副反应ClO3-＋Cl－＋H＋－Cl2↑＋H2O（未配平），若测得反应后的混合气体中Cl2的体积分数为3／73，则起始投料时CH3OH与NaClO3的物质的量之比为____________。
（4）已知二氧化氯是一种黄绿色有刺激性气味的气体，其熔点为－59℃，沸点为11.0℃，易溶于水。ClO2也可以看做是亚氯酸（HClO2）和氯酸（HClO3）的混合酸酐。工业上用稍潮湿的KClO3和草酸在60℃时反应制得。某学生用如图所示的装置模拟工业制取及收集ClO2，其中A为ClO2的发生装置，B为ClO2的凝集装置，C为尾气吸收装置。请问：
①A部分还应添加温度控制（如水浴加热）装置，B部分还应补充什么装置___________；
②C中应装的试剂为____________。C中发生反应的化学方程式为：________________。
正确答案
（1）ClO2; Cl2 Na2FeO4 （2） 4FeO42-+10 H2O=4Fe（OH）3+8OH-+3O2↑（3） ①CH3OH+3Cl2+H2O=6Cl-+ CO2+6H+.②催化剂③1:6.1（4）①（冰水）冷凝②NaOH溶液 2ClO2+2NaOH=NaClO2+NaClO3+H2O
试题分析：（1） ClO2、Na2FeO4、Cl2三种消毒杀菌剂的消毒效率分别是ClO2: 67.5g÷5mol=" 13.5g/mol;" Na2FeO4: 166g÷3mol=55.33g/mol;Cl2:71g/ 2mol=35.5g/mol.所以三种消毒杀菌剂的消毒效率由大到小的顺序是ClO2> Cl2>Na2FeO4. （2） 根据题意可得Na2FeO4把H2O氧化为O2，氧气杀菌消毒，它本身被还原为Fe3+。Fe3+水解产生Fe（OH）3胶体吸附水中的悬浮物质。从而净化了水。该反应的离子方程式为：4FeO42-+10 H2O=4Fe（OH）3+8OH-+3O2↑。（3）①第二步反应的离子方程式为：CH3OH+3Cl2+H2O=6Cl-+ CO2+6H+。②由①中的两个反应方程式可以看出若转移相同的电子，Cl-的消耗与产生量相等。之所以在工业生产时要在反应物中加少量Cl－，是因为Cl-起作催化剂作用。③将第一步与第二步的方程式叠加可得总方程式：6ClO3-＋CH3OH＋6H＋=CO2↑+6ClO2↑＋5H2O。将副反应ClO3-＋Cl－＋H＋－Cl2↑＋H2O配平可得：ClO3-＋5Cl－＋6H＋=3Cl2↑＋3H2O若测得反应后的混合气体中Cl2的体积分数为3／73，假设气体的总物质的量为73mol，则Cl2为3mol；CO2和ClO2总物质的量为70mol。产生3mol的Cl2消耗NaClO3的物质的量1mol；根据方程式6ClO3-＋CH3OH＋6H＋=CO2↑+6ClO2↑＋5H2O可知产生CO2和ClO2总物质的量为70mol消耗CH3OH的物质的量为10mol；消耗 NaClO3的物质的量为60mol。所以共消耗CH3OH的物质的量为10mol；消耗 NaClO3的物质的量为60mol+3mol=61mol。因此起始投料时CH3OH与NaClO3的物质的量之比为10:61=1:6.1.（4） ①因为ClO2的沸点低，容易挥发，所以B部分还应补充的装置是冷凝装置。可以用冰水进行降温。②C为尾气吸收装置，由于ClO2能与碱发生反应，所以通常用NaOH溶液来吸收。反应的方程式为：2ClO2+2NaOH=NaClO2+NaClO3+H2O。2的制法、性质及涉及的化学反应原理。主要包括氧化还原反应的化学方程式、离子方程式的配平、书写、实验装置的选择、应用和有关计算的知识。
化学----化学与技术模块
海水中溴元素以Br-形式存在，工业上用空气吹出法从海水中提取溴的工艺流程如下图：
（1）步骤①反应的离子方程式是______．
（2）步骤③反应的化学方程式是______．
（3）Br的原子序数是______，在周期表中位于______周期______族．
（4）步骤⑤蒸馏的过程中，温度应控制在80～90℃．温度过高或过低都不利于生产，请解释原因：______．
（5）为什么不直接用“溴水混合物I”而要用“溴水混合物II”进行蒸馏，得到液溴？______．
正确答案
（1）氧化性氯气比溴强，溴离子容易被氯气氧化为溴的单质，反应为：2Br-+Cl2=2Cl-+Br2，故答案为：2Br-+Cl2=2Cl-+Br2；
（2）溴单质有氧化性，二氧化硫具有还原性，二者之间的反应为：SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4，故答案为：SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4；
（3）溴元素在周期表中和氯元素同主族，位于氯元素的下面，本族的三、四周期元素的原子序数相差18，氯的原子序数为17，则溴为35，在第四周期第ⅤⅡA族，故答案为：35、4、ⅤⅡA；
（4）溴的沸点是58.5°C，温度应控制在80～90℃最佳，温度控制过高，水会沸腾，溴蒸气中有水，温度过低，溴蒸气不易挥发，故答案为：温度过高，大量水蒸气随之排出，溴气中水分增加；温度过低，溴不能完全蒸出，产率低；
（5）溴水混合物I的组成有水、液溴还有含有氯离子的盐等成分，要获得溴，应采用分馏操作，给实验带来很多麻烦，故答案为：溴水混合物I成分复杂，要获得溴需控制多个温度，操作麻烦．
（1）盐碱地（含较多NaCl、Na2CO3）不利于作物生长，通过施加适量石膏可以降低土壤的碱性．试用离子方程式表示：
①盐碱地产生碱性的原因______
②用石膏降低其碱性的原理______
（2）根据下列2个热化学反应方程式：
FeO（s）+CO（g）═Fe（s）+CO2（g）△H=-218kJ/mol；
Fe3O4（s）+CO（g）═3FeO（s）+CO2（g）△H=+640.5kJ/mol．
写出CO气体还原Fe3O4固体得到Fe固体和CO2气体的热化学反应方程式：______．
（3）常温下，等物质的量的浓度的①氨水；②NH4HSO4；③NH4Cl；④（NH4）2CO3；⑤（NH4）2SO4溶液中，c（N
正确答案
（1）①碳酸根离子水解显碱性，导致盐碱地产生碱性，水解离子反应为CO32-+H2O⇌HCO3-+OH-，
故答案为：CO32-+H2O⇌HCO3-+OH-；
②石膏能与碳酸根离子反应，降低碱性，离子反应为CO32-+CaSO4═SO42-+CaCO3，
故答案为：CO32-+CaSO4═SO42-+CaCO3；
（2）①FeO（s）+CO（g）═Fe（s）+CO2（g）△H=-218kJ/mol；
②Fe3O4（s）+CO（g）═3FeO（s）+CO2（g）△H=+640.5kJ/mol，
由盖斯定律可知①×3+②得Fe3O4（s）+4CO（g）═3Fe（s）+4CO2（g）
△H=（-218kJ/mol）×3+640.5kJ/mol=-13.5kJ/mol，
故答案为：Fe3O4（s）+4CO（g）═3Fe（s）+4CO2（g）△H=-13.5kJ/mol；
（3）假设浓度均为1mol/L，④⑤接近2mol/L，但④中离子相互促进水解，则⑤＞④；②③接近1mol/L，但②中氢离子抑制铵根离子水解，则②＞③；氨水中一水合氨电离产生铵根离子，则浓度最小，所以铵根离子浓度为⑤＞④＞②＞③＞①，故答案为：⑤；④；②；③；①．
原子序数依次增大的A、B、C、D都是元素周期表中前20号元素，B、C、D同周期，A、D同主族，且A的原子结构中最外层电子数是电子层数的3倍．D的最高价氧化物对应的水化物为强酸，且B、C、D的最高价氧化物对应的水化物两两混合均能发生反应生成盐和水．根据以上信息，回答下列问题：
（1）D的离子结构示意图是______，A和B形成的化合物中含有非极性共价键的是______，该物质的电子式是______．
（2）加热时，D单质能跟B的最高价氧化物对应水化物的浓溶液发生氧化还原反应，生成两种盐，该氧化还原反应的离子方程式为______．
（3）写出C的最高价氧化物对应的水化物与B的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式______．
正确答案
“B、C、D的最高价氧化物对应的水化物两两混合均能发生反应生成盐和水”且B、C、D原子序数依次增大，可知C的最高价氧化物对应的水化物具有两性，即Al（OH）3，故C为Al；Al（OH）3只能和强碱反应，故B为Na；A的原子结构中最外层电子数是电子层数的3倍，A为氧；A、D同主族，D为硫．所以，A、B、C、D依次为O、Na、Al、S．
（1）D为硫，最外层6个电子，容易得2个电子达稳定结构；A、B分别是O、Na，形成的化合物中含有非极性共价键的是过氧化钠，该物质中既有离子键又有非极性共价键．
故答案为：
Na2O2
（2）D单质是S，B的最高价氧化物对应水化物是氢氧化钠，硫单质的化合价是0价，发生氧化还原反应时既做氧化剂又做还原剂，根据化合价变化规律，形成的离子分别是硫离子和亚硫酸根离子，故答案为：3S+6OH-
（3）C的最高价氧化物对应的水化物是Al（OH）3，B的最高价氧化物对应的水化物是氢氧化钠，氢氧化铝和氢氧化钠反应生成盐和水，氢氧化铝不溶于水，写化学式，故答案为：Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O
（1）向Ba(OH)2溶液中逐滴加入NaHSO4溶液至钡离子恰好沉淀完全，请写出发生反应的离子方程式： 。
（2）在以上溶液中，继续滴加NaHSO4溶液，请写出此步反应的离子方程式： 。
正确答案
Ba2+＋OH－＋H+＋SO42－＝BaSO4↓＋H2O；H+＋OH－＝H2O。
本题实际上是上述例题的变式，假设Ba(OH)2的物质的量为1mol，则只须NaHSO4即可把其中的钡离子沉淀完全，参加反应的Ba2+、OH－、H+、SO42－物质的量比为1∶1∶1∶1，此时，剩余1mol OH－，如继续滴加NaHSO4溶液，则只是OH－与H+的中和反应。
扫码查看完整答案与解析