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鲁科版 (2019)选择性必修1第4节 离子反应第1课时导学案及答案
展开第4节 离子反应
第1课时 离子反应发生的条件
1.离子反应
(1)定义:通常将溶液中离子之间,以及离子与原子或分子之间发生的反应称为离子反应。
(2)实质:溶液中某种或某些离子浓度降低。
2.离子反应发生的条件
(1)生成沉淀
①生成沉淀:可溶性电解质之间发生反应生成沉淀,如Ba(OH)2溶液与Na2SO4溶液混合时,其离子方程式为Ba2++SO===BaSO4↓。
②沉淀的转化:MgCO3与NaOH溶液反应可生成Mg(OH)2沉淀,其离子方程式为MgCO3+2OH-===Mg(OH)2+CO。
(2)生成弱电解质
①生成水:如NaOH溶液与盐酸反应,离子方程式为H++OH-===H2O。
②生成其他弱电解质
a.强酸生成弱酸:如盐酸与CH3COONa反应的离子方程式为H++CH3COO-===CH3COOH。
b.强碱生成弱碱:如NH4Cl溶液与NaOH溶液反应的离子方程式为NH+OH-===NH3·H2O。
c.水解反应:如CH3COONa水解的离子方程式为
CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-。
(3)生成气体
Na2CO3溶液与足量盐酸反应,离子方程式为CO+2H+===H2O+CO2↑。
浓NH4Cl溶液与浓NaOH溶液反应的离子方程式为NH+OH-===NH3↑+H2O。
(4)发生氧化还原反应
①强氧化性离子(或分子)与强还原性离子(或分子)的反应。如:
a.酸性KMnO4溶液与FeSO4溶液反应:MnO+5Fe2++8H+===5Fe3++Mn2++4H2O。
b.向CuSO4溶液中加入铁片的离子方程式为Cu2++Fe===Fe2++Cu。
②电化学原理的氧化还原反应
a.Cu-Zn-CuSO4(aq)原电池中发生的离子反应方程式为Zn+Cu2+===Zn2++Cu。
b.电解饱和食盐水的离子方程式为2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-。
1.下列叙述正确的是( )
A.凡是离子化合物在离子方程式中都要以离子形式表示
B.离子反应总是向着溶液中离子浓度减小的方向进行
C.酸碱中和反应的实质是H+和OH-结合生成水,故酸碱中和反应的离子方程式都是H++OH-===H2O
D.复分解反应必须同时具备离子反应发生的三个条件
答案 B
2.NaHCO3和NaHSO4两种溶液混合后,实际参加反应的离子是( )
A.H+和CO B.HCO和HSO
C.Na+、HCO和H+ D.HCO和H+
答案 D
3.下列反应的离子方程式正确的是( )
A.钠与水的反应:Na+H2O===Na++OH-+H2↑
B.氯气与水反应:Cl2+H2O2H++Cl-+ClO-
C.氢氧化铝中和胃酸:Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O
D.用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板:Fe3++Cu===Fe2++Cu2+
答案 C
解析 选项A中此反应的得失电子不守恒,方程式两边的H原子个数也不相等;选项B中Cl2+H2OHCl+HClO,由于HClO为弱酸,所以在离子方程式中不能改写为离子;选项D中离子方程式的电荷不守恒,得失电子也不守恒。
4.下列反应的离子方程式正确的是( )
A.碳酸氢钙溶液跟稀硝酸反应:HCO+H+===H2O+CO2↑
B.饱和石灰水跟稀硝酸反应:Ca(OH)2+2H+===Ca2++2H2O
C.钠与水反应:Na+H2O===Na++H2↑+OH-
D.碳酸钙溶于醋酸中:CaCO3+2H+===Ca2++H2O+CO2↑
答案 A
解析 A项,碳酸氢钙为可溶性盐,写成离子形式,硝酸为强酸,也写成离子形式,正确;B项,Ca(OH)2虽为微溶物,但在饱和石灰水中,仍以离子形式存在,故应写成离子形式,错误;C项,没有配平,错误;D项,醋酸为弱电解质,应写成分子形式,D错误。
5.下列各组试剂在溶液中反应,当两种试剂的量发生改变时,不能用同一离子方程式表示的是( )
A.氯化镁、氢氧化钠 B.硫酸钠、氢氧化钡
C.氯化铝、氨水 D.溴化亚铁、氯水
答案 D
解析 Cl2与Br-、Fe2+均可反应,因此Cl2的用量不同,发生反应的离子方程式也不同。
6.下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
①无色溶液中:K+、Na+、Cu2+、OH-
②pH=11的溶液中:CO、Na+、[Al(OH)4]-、NO
③加入Al能放出H2的溶液中:Cl-、S2O、SO、NH
④由水电离出的c(OH-)=10-13 mol·L-1的溶液中:Na+、Ba2+、Cl-、Br-
⑤有较多Fe3+的溶液中:Na+、NH、SCN-、HCO
⑥酸性溶液中:Fe2+、Al3+、NO、I-、Cl-
A.①② B.③⑥
C.②④ D.③⑤
答案 C
解析 ①中含Cu2+的溶液显蓝色,错误;③中加入Al能放出H2的溶液中含大量H+或OH-,S2O不能与H+大量共存,NH不能与OH-大量共存,错误;⑤中Fe3+和SCN-、HCO不能大量共存,错误;⑥中在H+存在下NO能将Fe2+、I-氧化,错误。
探究一 离子共存问题
离子共存问题实际上是判断离子间能否反应的问题,即“离子间能反应,就不共存;不能反应,则共存。”关于不共存的离子,你了解哪些?
离子共存问题
(1)发生复分解反应,离子不能大量共存
①有气体产生:如CO、S2-、HS-、HSO、SO等易挥发弱酸的阴离子与H+不能大量共存,主要是由于生成CO2、H2S、SO2等。
②有沉淀生成——溶解性口诀及解释
钾钠铵硝均可溶(高中阶段学习的钾盐、钠盐、铵盐、硝酸盐均可溶于水);盐酸不溶银亚汞(盐酸盐除了AgCl、Hg2Cl2不溶于水外,其余均可溶于水);硫酸不溶钡和铅(PbSO4、BaSO4难溶于水);钾钠钡氨碱可溶[KOH、NaOH、Ba(OH)2、NH3·H2O可溶,其余碱不溶]。常见的微溶物有4种:Ca(OH)2、CaSO4、Ag2SO4、MgCO3。
③相互反应生成弱电解质的常见离子:OH-及弱酸阴离子(如CH3COO-、PO等)与H+均不能大量共存,是由于发生OH-+H+===H2O、CH3COO-+H+===CH3COOH等反应。H+及弱碱阳离子(如NH)与OH-均不能大量共存,是由于发生H++OH-===H2O、NH+OH-===NH3·H2O等反应。
④容易发生相互促进的水解反应的弱碱阳离子和弱酸阴离子
如:Al3+与HCO、CO、[Al(OH)4]-、SiO、HS-、S2-等;Fe3+与HCO、CO、[Al(OH)4]-、SiO等。
⑤能形成配合物时离子不能大量共存。如Fe3+与SCN-形成配合物Fe(SCN)3:Fe3++3SCN-Fe(SCN)3,因此不能共存。
(2)发生氧化还原反应时:氧化性离子[如Fe3+、ClO-、NO(H+)、MnO等]与还原性离子(如S2-、I-、SO、Fe2+等)不能大量共存。
酸或碱性环境下某些离子的不共存
(1)一些弱酸的酸式酸根离子如HCO、HPO、H2PO既不能与OH-大量共存也不能与H+大量共存,是由于发生HCO+OH-===CO+H2O、HCO+H+===CO2↑+H2O等反应。
(2)NO在酸性条件下有强氧化性,中性、碱性条件下无强氧化性。
(3)S2-与SO在酸性条件下能反应,但在碱性条件下可大量共存:2S2-+SO+6H+===3S↓+3H2O。
1.对于离子反应,下列说法正确的是( )
A.参加离子反应的一定都是电解质
B.任何一种离子的浓度在离子反应中一定降低
C.溶液中的离子反应不一定是复分解反应
D.没有沉淀、气体、水生成的反应就不是离子反应
答案 C
解析 离子反应是指离子和离子、离子和原子或分子之间的反应,其中有电解质,也可能有非电解质或其他物质,A错误;离子反应可生成沉淀、气体、弱电解质,使溶液中某种或某些离子浓度降低,B错误;将Cl2通入FeCl2溶液中发生反应2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-,该反应属于离子反应,但不是复分解反应,C正确;没有沉淀、气体、水生成的反应也可能是离子反应,例如有弱酸(CH3COOH)生成的反应,D错误。
2.常温下,下列各组离子一定能在指定溶液中大量共存的是( )
A.使酚酞变红色的溶液中:Na+、Al3+、SO、Cl-
B.c(OH-)=1×10-13 mol·L-1的溶液中:NH、Ca2+、Cl-、NO
C.与Al反应能放出H2的溶液中:Fe2+、K+、NO、SO
D.水电离的c(H+)=1×10-11 mol·L-1的溶液中:K+、Na+、[Al(OH)4]-、CO
答案 B
解析 A项,使酚酞变红色的溶液显碱性,而Al3+在碱性条件下不能大量存在;B项,溶液的pH=1,各离子之间不发生反应,可以大量共存;C项,与铝反应放出氢气的溶液可能显酸性也可能显碱性,若溶液显碱性,亚铁离子不能大量存在,若溶液显酸性,Fe2+和NO不能大量共存;D项,该溶液可能显酸性也可能显碱性,如果显酸性,不能大量存在。
警惕题干中的常见“陷阱”
探究二 离子方程式书写的正误判断
“离子反应不仅表示反应的实质,还表示一类反应”,那么如何正确地判断离子方程式的正误呢?
离子方程式正误判断
在判断离子方程式正误时,一般从以下几个方面考虑:
(1)看离子反应是否符合客观事实,不可主观臆造产物及反应。如:2Fe+6H+===2Fe3++3H2↑就不符合客观事实。
(2)看“===”“”“↑”“↓”等是否正确。
(3)看表示各物质的化学式是否正确。如HCO不能写成CO+H+;HSO通常写成SO+H+等。
(4)看是否漏写离子反应。如Ba(OH)2溶液与CuSO4溶液反应,既要写Ba2+与SO的离子反应,又要写Cu2+与OH-的离子反应。
(5)看电荷是否守恒。如FeCl2溶液与Cl2反应,不能写成Fe2++Cl2===Fe3++2Cl-,而应写成2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-。
(6)看反应物或产物的配比是否正确。如稀H2SO4与Ba(OH)2溶液反应不能写成H++OH-+SO+Ba2+===BaSO4↓+H2O,应写成2H++2OH-+SO+Ba2+===BaSO4↓+2H2O。
(7)看是否符合题设条件及要求。如“过量”“少量”“等物质的量”“适量”“任意量”以及滴加顺序等对反应方程式的影响。如往FeBr2溶液中通入少量Cl2的离子方程式为2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-;往FeBr2溶液中通入过量Cl2的离子方程式为2Fe2++4Br-+3Cl2===2Fe3++2Br2+6Cl-。
(1)常见的与“量”有关的离子方程式的书写
①如向Ba(OH)2溶液中加入少量NaHSO4溶液,应为Ba2++OH-+H++SO===BaSO4↓+H2O。
若向Ba(OH)2溶液中加入过量NaHSO4溶液,则为Ba2++2OH-+2H++SO===BaSO4↓+2H2O。
②如向Ca(HCO3)2溶液中滴加少量NaOH溶液,应为Ca2++HCO+OH-===CaCO3↓+H2O。
若向Ca(HCO3)2溶液中滴加过量NaOH溶液,则为Ca2++2HCO+2OH-===CaCO3↓+CO+2H2O。
(2)常见的有微溶物参加的离子方程式的书写
若微溶物为反应物,处于溶液状态写离子符号,处于浊液状态写化学式;微溶物为反应产物时则写化学式。
若向澄清石灰水中通入少量CO2,应为Ca2++2OH-+CO2===CaCO3↓+H2O。
若向石灰乳中加碳酸钠溶液,则为Ca(OH)2+CO===CaCO3↓+2OH-。
3.某消毒液的主要成分为NaClO,还含有一定量的NaOH。下列用来解释事实的方程式中,不合理的是(已知:饱和NaClO溶液的pH约为11)( )
A.该消毒液可用NaOH溶液吸收Cl2制备:Cl2+2OH-===ClO-+Cl-+H2O
B.该消毒液的pH约为12:ClO-+H2OHClO+OH-
C.该消毒液与洁厕灵(主要成分为HCl)混用,产生有毒Cl2:2H++Cl-+ClO-===Cl2↑+H2O
D.该消毒液加白醋生成HClO,可增强漂白作用:CH3COOH+ClO-===HClO+CH3COO-
答案 B
解析 A项,将Cl2通入NaOH溶液中可制得消毒液,离子方程式为2OH-+Cl2===Cl-+ClO-+H2O;B项,饱和NaClO溶液的pH约为11,现在该消毒液的pH为12,故不可能仅为ClO-的水解所致,该消毒液中还含有一定量的NaOH,是使消毒液的pH约为12的主要原因;C项,该消毒液与洁厕灵混用时,ClO-与Cl-会发生氧化还原反应生成Cl2;D项,HClO有较强的漂白性,因为CH3COOH的酸性强于HClO,在该消毒液中加入CH3COOH,会使CH3COOH与ClO-反应生成HClO,增强其漂白性。
4.下表中评价合理的是( )
选项
化学反应及其离子方程式
评价
A
Fe3O4与稀硝酸反应:2Fe3O4+18H+===6Fe3++H2↑+8H2O
正确
B
向碳酸镁中加入稀盐酸:CO+2H+===CO2↑+H2O
错误,碳酸镁不应写成离子形式
C
向硫酸铵溶液中加入氢氧化钡溶液:Ba2++SO===BaSO4↓
正确
D
FeBr2溶液与等物质的量的Cl2反应:2Fe2++2Br-+2Cl2===2Fe3++4Cl-+Br2
错误,Fe2+与Br-的系数之比应为1∶2
答案 B
解析 A项,Fe3O4中的Fe2+能够把稀硝酸还原生成NO气体;C项,应同时生成NH3·H2O;D项,氯气先氧化Fe2+为Fe3+,然后再氧化Br-,离子方程式正确,评价不正确。
离子方程式的正误判断
(1)离子方程式正误判断的思维流程
(2)离子方程式正误判断的四项要求
本课小结
课时作业
一、选择题(本题共7小题,每小题只有1个选项符合题意)
1.生活中下列现象不涉及离子反应的是( )
A.鸡蛋壳浸泡在食醋中会变软
B.天然气常用做烧水做饭的燃料
C.热的纯碱溶液可用于去除油污
D.为了防止污染,可用烧碱溶液吸收SO2
答案 B
解析 A项发生反应CaCO3+2CH3COOH===2CH3COO-+Ca2++H2O+CO2↑,属于离子反应;B项,CH4的燃烧不属于离子反应;C项,Na2CO3水解属于离子反应;D项发生反应2OH-+SO2===SO+H2O,属于离子反应。
2.下列反应中,可用离子方程式H++OH-===H2O表示的是( )
A.NH4Cl+NaOHNaCl+NH3↑+H2O
B.Mg(OH)2+2HCl===MgCl2+2H2O
C.NaOH+NaHCO3===Na2CO3+H2O
D.NaOH+HNO3===NaNO3+H2O
答案 D
解析 A项,离子方程式为NH+OH-NH3↑+H2O;B项,离子方程式为Mg(OH)2+2H+===Mg2++2H2O;C项,离子方程式为OH-+HCO===CO+H2O。D项,离子方程式为H++OH-===H2O。
3.下列各组离子在溶液中因发生氧化还原反应而不能大量共存的是( )
A.Cu2+、NH、Br-、OH-
B.Ba2+、HCO、SO、K+
C.Ag+、Cl-、Na+、NO
D.H+、Na+、Fe2+、NO
答案 D
解析 Cu2+、NH能与OH-发生复分解反应,不能大量共存,故A错误;Ba2+能与SO发生复分解反应,不能大量共存,故B错误;Ag+能与Cl-发生复分解反应,不能大量共存,故C错误;在酸性条件下,Fe2+与NO发生氧化还原反应,不能大量共存,故D正确。
4.某溶液中含有HCO、SO、CO、CH3COO-等4种阴离子,向其中加入足量的Na2O2固体后,假设溶液体积无变化,溶液中离子浓度基本保持不变的是( )
A.CO B.HCO
C.CH3COO- D.SO
答案 C
解析 Na2O2具有氧化性,能氧化SO,使其浓度减小;Na2O2与水反应生成NaOH,OH-与HCO反应生成CO和H2O,因此HCO浓度减小,CO浓度增大。
5.某同学在实验室中进行如下实验:
编号
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
实验
现象
没有明显变化,溶液仍为无色
有白色沉淀生成,溶液为蓝色
有无色气体放出
以下结论正确的是( )
A.Ⅰ中无明显变化,说明两溶液不反应
B.Ⅱ中的白色沉淀为CuCl2
C.Ⅲ中的离子方程式为2H++Zn===Zn2++H2↑
D.Ⅲ中发生的反应不是离子反应
答案 C
解析 实验Ⅰ中虽无明显现象,但发生了离子反应:H++OH-===H2O,A错误;实验Ⅱ中发生的反应为Ba2++SO===BaSO4↓,所以白色沉淀为BaSO4,B错误;实验Ⅲ中的反应是离子反应,离子方程式为Zn+2H+===Zn2++H2↑,C正确,D错误。
6.下列有关溶液组成的描述合理的是( )
A.无色溶液中可能大量存在Al3+、NH、Cl-、S2-
B.酸性溶液中可能大量存在Na+、ClO-、SO、I-
C.弱碱性溶液中可能大量存在Na+、K+、Cl-、HCO
D.中性溶液中可能大量存在Fe3+、K+、Cl-、SO
答案 C
解析 Al3+与S2-可发生相互促进的水解反应而不能大量共存,A错误;ClO-在酸性条件下具有强氧化性,不能与具有较强还原性的I-大量共存,B错误;HCO水解可使溶液呈弱碱性,即弱碱性溶液中可以含有大量HCO,C正确;Fe3+在中性溶液中因发生水解而不能大量存在,D错误。
7.下列反应的离子方程式书写正确的是( )
A.过量HI溶液加入Fe(NO3)3溶液中:2Fe3++2I-===2Fe2++I2
B.含等物质的量的MgCl2、Ba(OH)2、HNO3三种溶液混合:Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓
C.向海带灰浸出液中加入硫酸、双氧水:2I-+H2O2===2OH-+I2
D.CaCO3溶于醋酸:CaCO3+2CH3COOH===Ca2++2CH3COO-+CO2↑+H2O
答案 D
解析 HI电离产生H+,Fe(NO3)3提供NO,形成氧化性比Fe3+强的HNO3,依据氧化还原反应的规律,应是H+、NO首先和I-反应,故A错误;H+结合OH-能力强,漏掉一个离子方程式,即H+和OH-的反应,故B错误;酸性溶液中不能产生OH-,其离子反应方程式:2I-+H2O2+2H+===2H2O+I2,故C错误;碳酸钙为难溶物,醋酸属于弱电解质,不能拆写,故离子反应方程式为CaCO3+2CH3COOH===Ca2++2CH3COO-+CO2↑+H2O,故D正确。
二、选择题(本题共4小题,每小题有1个或2个选项符合题意)
8.下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是( )
A.用氯化铁溶液腐蚀铜板:Cu+Fe3+===Cu2++Fe2+
B.金属钠与水:2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑
C.AlCl3溶液中加入足量氨水:Al3++4NH3·H2O===[Al(OH)4]-+4NH
D.0.5 mol/L NaHSO4与0.5 mol/L Ba(OH)2混合至溶液呈中性:Ba2++OH-+SO+H+===BaSO4↓+H2O
答案 B
解析 用氯化铁溶液腐蚀铜板:Cu+2Fe3+===Cu2++2Fe2+,故A错误;金属钠与水:2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑,故B正确;AlCl3溶液中加入足量氨水:Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH,故C错误;0.5 mol/L NaHSO4与0.5 mol/L Ba(OH)2混合至溶液呈中性:Ba2++2OH-+SO+2H+===BaSO4↓+2H2O,故D错误。
9.下列离子方程式的书写正确的是( )
A.食醋除去瓶胆内的水垢:CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2O
B.向漂白粉溶液中通入少量SO2:Ca2++2ClO-+SO2+H2O===CaSO3↓+2HClO
C.Al溶于NaOH溶液:2Al+2OH-+6H2O===2[Al(OH)4]-+3H2↑
D.用惰性电极电解硫酸铜溶液:2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+
答案 CD
解析 CH3COOH为弱电解质,不能拆分,A错误;ClO-具有强氧化性,SO2具有还原性,SO2与Ca(ClO)2会发生氧化还原反应,该方程式不符合化学反应事实,B错误;Al与氢氧化钠溶液反应生成Na[Al(OH)4]和H2,C正确;用惰性电极电解CuSO4溶液过程中,阴极反应为Cu2+得电子,阳极反应是水电离出的OH-失电子,故总反应中水不能拆分,D正确。
10.25 ℃时,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是( )
A.pH=1的溶液中:Na+、K+、MnO、CO
B.c(H+)=1×10-13 mol·L-1的溶液中:Mg2+、Cu2+、SO、NO
C.0.1 mol·L-1 NH4HCO3溶液中:K+、Na+、NO、Cl-
D.0.1 mol·L-1 FeCl3溶液中:Fe2+、NH、SCN-、SO
答案 C
解析 pH=1的溶液中存在大量H+,CO可与H+反应,不能大量共存,A错误;c(H+)=1×10-13 mol·L-1的溶液是碱性溶液,Mg2+、Cu2+易与OH-反应,不能大量共存,B错误;C中离子间不发生反应,可以共存,正确;Fe3+易与SCN-反应,不能大量共存,D错误。
11.制备(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O的实验中,需对过滤出产品的母液(pH<1)进行处理。室温下,分别取母液并向其中加入指定物质,反应后的溶液中主要存在的一组离子正确的是( )
A.通入过量CO2:Fe2+、H+、NH、SO
B.加入少量NaClO溶液:NH、Fe2+、H+、SO、ClO-
C.加入过量NaOH溶液:Na+、Fe2+、NH、SO、OH-
D.加入过量NaClO和NaOH的混合溶液:Na+、SO、Cl-、ClO-、OH-
答案 AD
解析 CO2不与Fe2+、H+、NH等反应,故A正确;B项中,ClO-不能和Fe2+、H+共存;C项中,OH-不能和Fe2+、NH共存,Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓、NH+OH-NH3·H2O;D项中,加入过量的NaClO和NaOH的混合溶液,Fe2+、NH不存在,NaClO被还原生成Cl-,故D正确。
三、非选择题(本题共3小题)
12.(1)有八种离子:H+、Na+、Ba2+、Ca2+、OH-、Cl-、SO、CO。
①由两种离子相结合可形成的物质有________种,其中属于酸的是________________________________________________________________,
属于难溶盐的是_______________________________________________。
②写出由以上离子组成的弱电解质的电离方程式:
________________________________________________________________
________________________________________________________________。
③分别写出一个由以上离子组成的物质之间的离子反应方程式。
a.生成气体:________________________________________________。
b.生成H2O:________________________________________________。
c.生成沉淀:_______________________________________________。
(2)写出下列反应的离子方程式。
①CuSO4溶液与Ba(OH)2反应:
________________________________________________________________。
②FeI2溶液中通入足量Cl2:
________________________________________________________________。
答案 (1)①16 HCl、H2SO4、H2CO3 BaSO4、BaCO3、CaCO3
②H2OH++OH-、H2CO3H++HCO、HCOH++CO
③a.CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2O(或CO+2H+===H2O+CO2↑)(合理即可)
b.H++OH-===H2O(合理即可)
c.Ba2++SO===BaSO4↓(或Ba2++SO+2OH-+2H+===BaSO4↓+2H2O)(合理即可)
(2)①Cu2++SO+Ba2++2OH-===BaSO4↓+Cu(OH)2↓
②2Fe2++4I-+3Cl2===2Fe3++2I2+6Cl-
解析 (1)①4种阳离子与4种阴离子两两结合生成的物质共有4×4=16种;②其中弱电解质有H2O、H2CO3。
13.某溶液中仅含有下表中的一些离子(不考虑水的电离和离子的水解)
阳离子
Na+、Mg2+、Fe2+、Al3+、Fe3+
阴离子
OH-、Cl-、CO、NO、SO
为鉴定这些离子,取少量溶液加入稀盐酸,有无色气体生成。该气体遇空气变为红棕色,且溶液中阴离子的种类不变;
(1)通过分析该实验,能确定溶液中一定存在的阳离子是________,一定存在的阴离子是________。
(2)写出实验中发生的离子方程式:
________________________________________________________________。
(3)通过对实验的分析,尚不能确定溶液中是否存在的阴离子是________,如何进一步鉴别该离子是否存在:
________________________________________________________________
______________________________________________________________。
答案 (1)Fe2+ Cl-和NO
(2)3Fe2++4H++NO===3Fe3++2H2O+NO↑
(3)SO 取少量原溶液,加入盐酸,无现象,再滴加BaCl2溶液,若产生白色沉淀,则证明有SO
解析 取少量溶液加入稀盐酸,有无色气体生成,该气体遇空气变为红棕色,且溶液中阴离子的种类不变,说明含有具有氧化性的NO和还原性的Fe2+,发生反应:3Fe2++NO+4H+===3Fe3++NO↑+2H2O,则阴离子OH-、CO一定不存在,阴离子种类不变,则原来一定存在Cl-,不能确定是否含SO。
(1)由上述分析可知,一定存在的阳离子为Fe2+,一定存在的阴离子是Cl-和NO。
14.小军同学对SO2分别与BaCl2溶液、Ba(OH)2溶液的反应进行实验探究。
(1)少量的SO2通入Ba(OH)2溶液中反应的离子方程式为________________________________________________________________,
过量的SO2通入Ba(OH)2溶液中反应的离子方程式为________________________________________________________________。
(2)在BaSO3中加入盐酸后反应的离子方程式为________________,加入稀硝酸后反应的离子方程式为______________________________。
(3)小军同学将SO2通入BaCl2溶液中,出现了异常现象,看到了少量的白色沉淀,为探究该白色沉淀的成分,他设计了如下实验流程:
白色沉淀
则操作①的名称为________,试剂A的化学式为________。
(4)实验表明,小军加入试剂A后,白色沉淀未见溶解,则该白色沉淀的成分是________(填化学式),则产生该白色沉淀的离子方程式是_______________。
答案 (1)SO2+Ba2++2OH-===BaSO3↓+H2O SO2+OH-===HSO
(2)BaSO3+2H+===Ba2++H2O+SO2↑ 3BaSO3+2H++2NO===3BaSO4+H2O+2NO↑
(3)过滤 HCl
(4)BaSO4 2SO2+2Ba2++O2+2H2O===2BaSO4↓+4H+
解析 (1)少量的SO2通入Ba(OH)2溶液中,发生反应:SO2+Ba2++2OH-===BaSO3↓+H2O,过量的SO2通入Ba(OH)2溶液中可以理解为生成的BaSO3与SO2、H2O继续反应:BaSO3+SO2+H2O===Ba2++2HSO,将两个离子方程式叠加得到的总离子方程式为SO2+OH-===HSO。
(2)盐酸的酸性比亚硫酸的酸性强,BaSO3与盐酸反应能生成亚硫酸(分解放出SO2),硝酸有强氧化性,能将SO氧化为SO。
(3)加入试剂A的目的是排除BaSO3的干扰,所以不能是HNO3、H2SO4,可以是稀盐酸。
(4)白色沉淀不溶解,说明白色沉淀是BaSO4,原因是2SO2+2Ba2++O2+2H2O===2BaSO4↓+4H+。
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