- 离子方程式的书写
- 共269题
牙膏是由摩擦剂和一些可溶于水的物质组成。常用的摩擦剂主要有：CaCO3、Al(OH)3、SiO2·nH2O、Ca3(PO4)2。资料显示：Ca3(PO4)2高温不分解；Ca3(PO4)2和CaHPO4不溶于水;Ca(H2PO4)2溶于水；Ca3(PO4)2 + 4H+ = 3Ca2+ + 2H2PO4－。
（1）为测定某牙膏的酸碱性和摩擦剂的主要成分，甲同学设计并完成以下实验：
① 取一小段牙膏与一定量蒸馏水充分搅拌后过滤，用pH试纸测定滤液酸碱性的方法是 （填相应操作），读出其pH接近8；
② 若向①所得不溶物中加入适量稀盐酸,得到澄清溶液，有气体产生，则产生气体的离子方程式是 ；若向①所得不溶物中加入NaOH溶液，经测定，不溶物的质量不发生变化；
③ 取②中加稀盐酸后所得溶液,加入过量NaOH溶液，观察到最终有沉淀生成，生成该沉淀的离子方程式是 ；
根据上述实验，摩擦剂中一定含有的物质是 。
（2）乙同学用如下装置（已检验气密性，夹持装置略）通过测CO2的质量来计算牙膏不溶物中CaCO3的含量。
① 滴加稀盐酸之前的部分操作：……打开弹簧夹，通入N2一段时间；再将盛有碱石灰的干燥管连接在整套装置上……。按此顺序进行操作的原因是 ；
② 用上述装置重复几次实验，所测样品中CaCO3的含量均偏高，若实验过程中的操作没有失误，分析可能的原因是 或 ；
③ 设计实验不用其他任何试剂（仪器可任选），仅用牙膏不溶物样品测定摩擦剂中CaCO3含量的方法是 （不必填具体操作）。
正确答案
见解析。
解析
（1）
① 用干燥洁净的玻璃棒蘸滤液，滴在pH试纸上，经与标准比色卡比较后
② CaCO3 + 2H+ = Ca2+ + CO2↑+ H2O
③ 2H2PO4－ + 3Ca2+ + 4OH－ = Ca3(PO4)2 + 4H2O
SiO2·nH2O、Al(OH)3
（2）
① 避免碱石灰吸收装置中原有空气中的CO2
② 干燥管中的碱石灰吸收空气中的CO2或H2O
NaHCO3溶液除HCl时产生了CO2
③ 称量不溶物样品在高温下完全分解前后的质量
知识点
水是生命之源，万物之基，是人类最宝贵的自然资源
(1)我国规定水质各种指标的主要要求为：a.不得呈现异色：b.不得有异味：C.水应澄清透明：d，不得含有细菌和病毒。前两项指标可以利用活性炭的____作用来实现：后两项指标可以通过加入消毒剂、絮凝剂反应、沉降，然后通过_____（填操作名称）来实现
(2)我国规定饮用水的硬度不超过25度硬度的表示方法是：将水中的
(3）某地下水的硬度是由Ca(HC03)2所引起的，下列方法中能够使之软化的是＿＿＿＿＿
A.将水加热煮沸 B.加入适量的Na3P04
C.加入过量的稀盐酸 D.将水通过磺化煤
(4)工业上采用硫化钠一石灰铁盐法除去含砷废水（砷的主要存在形式为H3ASO3的主要工艺
流程如下
已知：a.亚砷酸(H3As03)还原性较强，易被氧化为砷酸(H3AsO3)
b.亚砷酸盐的溶解性大于相应的砷酸盐
请回答以下问题：
①废气的主要成分为＿＿＿＿
②写出一级沉砷过程中生成雌黄的离子方程式：＿＿＿＿＿＿
③滤渣B的主要成分有＿＿＿＿＿〔写两种，用化学式表示）
正确答案
（1）吸附；过滤
（2）33.6°（或33.6度）； 不符合
（3）ABD
（4）
解析
略
知识点
氯化亚铜在工业上应用广泛。利用反应Cu2++Cu+2Cl-=2CuCl制氯化亚铜的流程如下图。氯化亚铜(CuC1)为白色晶体，不溶于硫酸、稀硝酸和醇，微溶于水，在空气中会被迅速氧化，能溶于浓盐酸，并生成配合物，该配合物加水稀释后会重新析出CuCl沉淀。
实验药品：铜丝20 g、氯化铵20 g、65% 硝酸10 mL、36%盐酸15 mL、水。
（1）反应①的化学方程式为 。
（2）析出的CuCl晶体要立即用无水乙醇洗涤，然后真空干燥、冷却，密封包装。真空干燥，密封包装的
目的是 。
（3）工业化生产时，乙醇可通过 方法回收并循环利用，而NH4Cl、 （填化学式）可直接循环利用。
（4）实验室用右上图装置制备CuCl。实验开始时，温度计显示反应液温度低于室温，主要原因是 ，电炉加热升温至50℃时停止加热，反应快速进行，烧瓶上方气体颜色逐渐由无色变为红棕色，从环保角度考虑，当 时才能停止通入氧气。
（5）氯化亚铜在工业上也可以利用酸性电镀废液（主要含Cu2+、Fe3+）制得高浓度硫酸铜溶液后，加入铁粉、氯化钠生成CuCl。反应的离子反应方程式为： 。
CuCl产率与混合液pH的关系如下图，析出CuCl晶体时的最佳pH在 左右。
正确答案
（1）NH4[CuCl2] =CuCl↓+NH4Cl
（2）加快乙醇和水的蒸发，防止CuCl被空气氧化。
（3）（3）蒸馏（1分），HNO3
（4）氯化铵溶于水吸收大量热量，造成反应液温度降低；烧瓶上方红棕色气体逐渐变为无色
（5）2Cu2++2Cl―+Fe＝2CuCl2↓+ Fe2+ ；3
解析
略
知识点
CoCl2·6H2O是一种饲料营养强化剂。一种利用水钴矿(主要成分为Co2O3、Co(OH)3，还含少量Fe2O3、Al2O3、MnO等)制取CoCl2·6H2O的工艺流程如下：
已知：①浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+等；
②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：(金属离子浓度为：0.01mol/L)
③CoCl2·6H2O熔点为86℃，加热至110~120℃时，失去结晶水生成无水氯化钴。
(1)写出浸出过程中Co2O3发生反应的离子方程式________________________。
(2)写出NaClO3发生反应的主要离子方程式_____________________________；若不慎向“浸出液”中加过量NaClO3时，可能会生成有毒气体，写出生成该有毒气体的离子方程式______________________________________。
(3)“加Na2CO3调pH至a”,过滤所得到的沉淀成分为 。
(4)“操作1”中包含3个基本实验操作，它们依次是_________、__________和过滤。制得的CoCl2·6H2O在烘干时需减压烘干的原因是__________________。
（5)萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图。向“滤液”中加入萃取剂的目的是___________________；其使用的最佳pH范围是_________。
A．2.0~2.5 B．3.0~3.5
C．4.0~4.5 D．5.0~5.5
(6)为测定粗产品中CoCl2·6H2O含量，称取一定质量的粗产品溶于水，加入足量AgNO3溶液，过滤、洗涤，将沉淀烘干后称其质量。通过计算发现粗产品中CoCl2·6H2O的质量分数大于100％，其原因可能是_____________________。（答一条即可）
正确答案
（1）Co2O3+SO32－+4H+=2Co2++SO42－+2H2O
（2）ClO3-+6Fe2++6H+=Cl-+6Fe3++3H2O ClO3-+5Cl-+6H+=3Cl2↑+3H2O
（3）Fe(OH)3 Al(OH)
（4）蒸发(浓缩)、冷却(结晶)； 降低烘干温度，防止产品分解
(5)除去溶液中的Mn2+ ； B
（6）粗产品含有可溶性氯化物或晶体失去了部分结晶水
解析
略
知识点
工业上以硼镁矿为原料制取硼及利用其废渣可制取七水硫酸镁（MgSO4·7H2O在印染、造纸和医药等工业上都有广泛的应用），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）。
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数据，试回答下列问题：
（1）硼镁泥是硼镁矿生产硼砂（Na2B4O7·10H2O）时的废渣。将硼镁矿（2MgO·B2O）锻烧、粉碎后加水和纯碱，在加热加压下通入CO2可得硼砂。此反应为熵减小反应，试写出反应方程式： 。
（2）沉淀A中除二氧化硅外，还含有硼酸。已知硼酸微溶于水，为一元弱酸，其酸性不来源于羟基的电离。若皮肤上不小心碰到氢氧化钠溶液，一般先用大量水冲洗，然后再涂上硼酸溶液，写出硼酸与氢氧化钠反应的离子方程式 。
（3）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。回答下列问题：
①已知：Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38，Ksp[Al(OH)3]＝1.1×10－33。现向一定浓度的AlCl3和FeCl3的混合溶液中逐渐加硼镁泥，当Fe3+完成沉淀时，测定c(Al3+)＝0.2mol·L－1。计算所得沉淀中是否含有Al(OH)3。
②经对沉淀B进行分析，发现其中含有MnO2，用离子反应方程式解释原因：
________________________________________________________________________。
③该过程加热煮沸的主要目的是_ 。
（4）沉淀C的化学式是 ；过滤II需趁热过滤的理由是
（5）用正三辛胺（R3N）做萃取剂，磺化煤油做稀释剂，通过有机萃取也可以用来除去硫酸镁浸出液中的铁。其主要反应如下：
Fe3＋＋H2O＝Fe(OH)2＋＋H＋ ……….. ⑴ Fe(OH)2＋＋SO42－＝Fe(OH)SO4 ….. ⑵
2R3N＋H2SO4＝(R3NH)2SO4 ………... ⑶
Fe(OH)SO4＋(R3NH)2SO4＝Fe(OH)SO4·(R3NH)2SO4……. ⑷
浸出液初始pH须加H2SO4调至0.9左右。如果pH＜0.5不利于萃取，其主要原因是：酸性太强，Fe(OH)2+被破坏为Fe3+ ，同时(R3NH)2SO4+H2SO4=2(R3NH)HSO4，不能生成Fe(OH)SO4·(R3NH)2SO4。
如果pH＞1.5时也不利于萃取。试给出pH＞1.5时须加H2SO4的理由：
。
正确答案
（1）2（2MgO·B2O3）+Na2CO3+3CO2+10H2O = Na2B4O7·10H2O +4MgCO3
（2）H3BO3 + OH- = B[OH]4-
（3）①由Ksp[Fe(OH)3]计算出c(Fe3+)=1.0×10－5mol·L－1时溶液中
c3(OH—)= (4.0×10－38)/ 1.0×10－5=4.0×10－33，
此时c(Al3+) c3(OH—)＝0.2×4.0×10－33=8×10－34<Ksp[Al(OH)3]= 1.1×10－33。
所以无Al(OH)3
② Mn2++ClO-+H2O=MnO2↓+2H++Cl-
③促进Al3＋、Fe3＋水解及Mn2＋氧化成MnO2
（4）CaSO4·2H2O或CaSO4；防止较低温度下七水硫酸镁晶体析出
（5）碱性条件下，Fe3+会水解，生成Fe(OH)2+和Fe(OH)3，无法萃取，要生成Fe(OH)SO4·(R3NH)2SO4，需要H2SO4作反应物
解析
略
知识点
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