课标III卷B版高考化学二轮总复习专题三离子反应完美课件PPT

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A组　统一命题·课标卷题组考点一　离子反应与离子共存
考点二　离子方程式的书写与正误判断(2016课标Ⅲ,28,14分)以硅藻土为载体的五氧化二钒(V2O5)是接触法生产硫酸的催化剂。从废 钒催化剂中回收V2O5既避免污染环境又有利于资源综合利用。废钒催化剂的主要成分为:
以下是一种废钒催化剂回收工艺路线: 回答下列问题:(1)“酸浸”时V2O5转化为V ,反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　    ,同时V2O4转化成VO2+。“废渣1”的主要成分是　　　　    。(2)“氧化”中欲使3 ml的VO2+变为V ,则需要氧化剂KClO3至少为　　　　    ml。(3)“中和”作用之一是使钒以V4 形式存在于溶液中。“废渣2”中含有　　　　　　    　    。(4)“离子交换”和“洗脱”可简单表示为:4ROH+V4   R4V4O12+4OH-(ROH为强碱性阴离子交换树脂)。为了提高洗脱效率,淋洗液应该呈　　　　    性(填“酸”“碱”或 “中”)。(5)“流出液”中阳离子最多的是　　  。(6)“沉钒”得到偏钒酸铵(NH4VO3)沉淀,写出“煅烧”中发生反应的化学方程式　　　　  。
答案　(1)V2O5+2H+  2V +H2O(2分)　SiO2(2分)(2)0.5(2分)(3)Fe(OH)3和Al(OH)3(2分)(4)碱(2分)　(5)K+(2分)(6)2NH4VO3  V2O5+2NH3↑+H2O↑(2分)
解析　(1)V2O5及V 中的V均为+5价,“酸浸”时,发生非氧化还原反应,根据原子守恒及电荷守恒不难写出离子方程式;“酸浸”时,V2O5转化成V ,V2O4转化成VO2+,K2SO4可溶于水,Fe2O3及Al2O3分别转化成Fe3+和Al3+,所以“废渣1”的主要成分是SiO2。(2)欲使3 ml VO2+变为V 需转移3 ml e-,1 ml KClO3作氧化剂生成Cl-转移6 ml e-,所以需KClO3至少0.5 ml。(3)“中和”时加入KOH溶液,钒以V4 形式存在于溶液中,K2SO4可溶,Fe3+和Al3+分别转化成Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀进入“废渣2”。(4)该反应的逆反应为洗脱过程,增大c(OH-),有利于平衡向左移动,所以淋洗液应呈碱性。(5)由流程图可以看出,H+在酸浸时损耗,钒转化为V4 (阴离子),Fe3+及Al3+转化为沉淀,所以“流出液”中阳离子最多的是K+。(6)“煅烧”时肯定得到V2O5,其他物质自然写出。
思路分析    (1)分析V2O5转化为V 前后矾元素的化合价可以写出离子方程式。(2)按照氧化还原反应中得失电子守恒的规律可以计算出结果。(3)熟悉铁、铝化合物的性质。(4)依据化学平衡移动原理可以得出答案。(5)分析流程中各种阳离子的变化。(6)反应前后各元素化合价不变,反应为分解反应。
考查点    本题的考查点主要有方程式的书写、氧化还原反应的相关计算、化学平衡移动和元素化合物的性质等。
考点一　离子反应与离子共存1.(2018江苏单科,4,2分)室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是 (　　)A.0.1 ml·L-1 KI 溶液: Na+、K+、ClO- 、OH-B.0.1 ml·L-1 Fe2(SO4)3溶液: Cu2+、N  、N 、S C.0.1 ml·L-1 HCl 溶液: Ba2+、K+、CH3COO- 、N D.0.1 ml·L-1 NaOH 溶液: Mg2+、Na+、S 、HC 
B组　自主命题·省(区、市)卷题组
答案    B　本题考查离子反应和离子共存。A项,KI溶液中的I-具有强还原性,ClO-具有强氧化 性,二者可以发生氧化还原反应而不能大量共存,错误;B项,指定溶液中的离子与所给离子都不 发生反应,能大量共存,正确;C项,HCl溶液中的H+与CH3COO-形成弱电解质CH3COOH而不能大 量共存,错误;D项,NaOH溶液中的OH-能与Mg2+反应生成Mg(OH)2沉淀,且OH-能与HC 反应生成H2O和C 而不能大量共存,错误。
方法技巧    判断离子能否大量共存应先看清题中所给的“隐含”条件,然后按照“一色、二 性、三特殊、四反应”进行判断。
2.(2017江苏单科,9,2分)常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是 (　　)A.无色透明的溶液中:Fe3+、Mg2+、SCN-、Cl-B. =1×10-12的溶液中:K+、Na+、C 、N C.c(Fe2+)=1 ml·L-1的溶液中:K+、N 、Mn 、S D.能使甲基橙变红的溶液中:Na+、N 、S 、HC 
答案    B　本题考查离子共存。Fe3++3SCN-  Fe(SCN)3使溶液呈血红色,A错;Fe2+水解使溶液呈酸性,酸性条件下Mn 与Fe2+不能大量共存,C错;使甲基橙变红的溶液呈酸性,H+与HC 不能大量共存,D错。
3.(2016四川理综,3,6分)下列关于离子共存或离子反应的说法正确的是 (　　)A.某无色溶液中可能大量存在H+、Cl-、Mn B.pH=2的溶液中可能大量存在Na+、N 、Si C.Fe2+与H2O2在酸性溶液中的反应:2Fe2++H2O2+2H+  2Fe3++2H2OD.稀硫酸与Ba(OH)2溶液的反应:H++S +Ba2++OH-  BaSO4↓+H2O
答案    C　Mn 的水溶液呈紫红色,A项不正确;酸性溶液中Si 不能大量存在,且N 与Si在溶液中会发生相互促进的水解反应,B项不正确;酸性条件下H2O2可氧化Fe2+,C项正确;稀硫酸与Ba(OH)2溶液反应的离子方程式为2H++S +Ba2++2OH-  BaSO4↓+2H2O,D项不正确。
4.(2016江苏单科,12,4分)制备(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O的实验中,需对过滤出产品的母液(pHBr-,则通入Cl2时,Cl2先与I-反应,I-反应完全后 Cl2再与Br-反应。当第一次通入2.8 L(标准状况)即0.125 ml Cl2时,仍有a ml I-剩余,此阶段Br- 未参与反应,故原溶液中Br-的物质的量为1.5 ml,该过程中发生反应的离子方程式为Cl2+2I-  2Cl-+I2,消耗的I-的物质的量为2×0.125 ml=0.25 ml,则原溶液中的Cl-的物质的量为1.25 ml-0.125 ml×2=1 ml;当继续通入氯气至5.6 L(标准状况下)时(即再通入0.125 ml Cl2),未反 应的a ml I-先完全反应,然后Br-反应掉0.1 ml,此过程中发生了两个反应即Cl2+2I- 2Cl-+I2、Cl2+2Br- 2Cl-+Br2;0.1 ml Br-需要消耗0.05 ml Cl2,所以a ml I-反应消耗的Cl2的物质的量为0.125 ml-0.05 ml=0.075 ml,故a=0.075 ml×2=0.15 ml,则原溶液中总共含有的I-的物 质的量为0.15 ml+0.25 ml=0.4 ml,原溶液中Cl-、Br-、I-的物质的量之比为1 ml∶1.5 ml∶ 0.4 ml=10∶15∶4,则物质的量浓度之比为10∶15∶4。
考点二　离子方程式的书写与正误判断9.(2018贵州贵阳高中摸底,12)下列离子方程式正确的是 (　　)A.稀硫酸滴在铜片上:Cu+2H+ Cu2++H2↑B.将铜片插入硝酸银溶液中:Ag++Cu  Cu2++AgC.氢氧化镁与稀盐酸混合:OH-+H+ H2OD.向浓NaOH溶液中滴入几滴氯化铵溶液并加热:N +OH-  NH3↑+H2O
答案    D　铜和稀硫酸不反应,A错误;将铜片插入硝酸银溶液中发生的离子反应为2Ag++Cu  Cu2++2Ag,B错误;氢氧化镁是不溶性碱,不可拆分,C错误;向浓NaOH溶液中滴入几滴氯化铵溶液并加热发生的离子反应为N +OH- NH3↑+H2O,D正确。
10.[2018云南师大附中适应性月考(三),10]下列说法正确的是     (　　)A.亚硫酸氢钠在水溶液中的电离方程式:NaHSO3 Na++H++S B.可以用BaCl2溶液鉴别AgNO3溶液和K2SO4溶液C.使甲基橙呈红色的溶液中Na+、Ba2+、S 、ClO-一定不能大量共存D.向0.1 ml/L、pH=2的NaHA溶液中加入NaOH溶液,离子方程式为H++OH- H2O
答案    C　亚硫酸氢钠是强电解质,在水溶液中的电离方程式为NaHSO3 Na++HS ,A错误;AgCl和BaSO4均为白色不溶于HNO3的沉淀,不可以用BaCl2溶液鉴别AgNO3溶液和K2SO4溶 液,B错误;使甲基橙呈红色的溶液呈酸性,可发生Ba2++S +ClO- BaSO4↓+Cl-,一定不能大量共存,C正确;0.1 ml/L NaHA溶液的pH=2,说明HA-不完全电离,离子方程式为HA-+OH- H2O+A2-,D错误。
11.(2018贵州贵阳普通高中高三摸底,5)下列解释事实的方程式不正确的是 (　　)A.用湿润的淀粉-KI试纸检验Cl2:Cl2+2I- 2Cl-+I2B.工业固氮:N2+3H2 2NH3C.用FeCl3溶液腐蚀铜质线路板:2Fe3++Cu 2Fe2++Cu2+D.铝热法焊接铁轨:2Fe+Al2O3 2Al+Fe2O3
答案    D　氯气与碘化钾反应生成碘和氯化钾,离子方程式为Cl2+2I- 2Cl-+I2,淀粉遇碘变蓝,A正确;氮气与氢气在高温、高压、催化剂条件下反应生成氨气,反应的化学方程式为N2+3 H2 2NH3,B正确;用三氯化铁溶液腐蚀铜质线路板,发生反应的离子方程式为2Fe3++Cu 2Fe2++Cu2+,C正确;焊接铁轨应用的是铝热反应,反应的化学方程式为2Al+Fe2O3 2Fe+Al2O3,D错误。
12.(2018云南临沧一中上学期第七次月考)下列离子方程式书写正确的是 (　　)A.氯化钙溶液中通入CO2气体: Ca2++CO2+H2O CaCO3↓+2H+B.以石墨作电极电解氯化铝溶液:2Cl-+2H2O  2OH-+H2↑+Cl2↑C.Ca(ClO)2溶液中通入过量的SO2气体:ClO-+SO2+H2O HClO+HS D.向明矾溶液中加入氢氧化钡溶液至沉淀的质量最大:Al3++2S +2Ba2++4OH- 2BaSO4↓+Al +2H2O
答案    D　氯化钙溶液中通入CO2气体不发生反应,A错误;以石墨作电极电解氯化铝溶液时阴 极产生的OH-会与Al3+发生反应,B错误;Ca(ClO)2溶液中通入过量的SO2气体,发生氧化还原反 应:ClO-+SO2+H2O 2H++Cl-+S ,进而发生反应Ca2++S  CaSO4↓,C错误;向明矾溶液中加入氢氧化钡溶液至沉淀的质量最大时,S 恰好完全转化为BaSO4沉淀,离子方程式为Al3++2S +2Ba2++4OH- 2BaSO4↓+Al +2H2O,D正确。
13.(2017云南曲靖一中第三次月考,5)下列表示对应化学反应的离子方程式,正确的是 (　　)A.FeCl3溶液和Cu的反应:Cu+Fe3+ Cu2++Fe2+B.NO2与氢氧化钠的反应:2NO2+2OH- N +N +H2OC.醋酸溶液与水垢中的CaCO3反应:CaCO3+2H+ Ca2++H2O+CO2↑D.向NaAlO2溶液中通入过量SO2:2Al +SO2+3H2O 2Al(OH)3↓+S 
答案    B    FeCl3溶液和Cu反应的离子方程式为Cu+2Fe3+ Cu2++2Fe2+,故A错误;NO2与氢氧化钠反应的离子方程式为2NO2+2OH- N +N +H2O,故B正确;醋酸是弱酸,不可拆分,故C错误;向NaAlO2溶液中通入过量SO2生成的盐应为NaHSO3,故D错误。
14.(2017广西南宁二中2月月考,9)下列有关的离子方程式书写正确的是 (　　)A.向铜片中滴加浓硫酸并加热,有刺激性气味气体产生:Cu+4H++S   Cu2++SO2↑+2H2OB.服用阿司匹林过量出现水杨酸( )中毒反应,可静脉注滴NaHCO3溶液: +2HC   +2CO2↑+2H2OC.20 mL 1.0 ml/L的明矾溶液与10 mL 3.5 ml/L Ba(OH)2溶液混合充分反应:3Ba2++6OH-+2Al3++3S   3BaSO4↓+2Al(OH)3↓D.向Ca(HCO3)2溶液中加入过量NaOH溶液,有白色沉淀生成:Ca2++2HC +2OH- CaCO3↓+2H2O+C 
答案    D　浓硫酸不能拆开,A错误;酚羟基与碳酸氢钠不反应,B错误;明矾与氢氧化钡按照物 质的量之比2∶3.5反应生成硫酸钡、氢氧化铝、偏铝酸钾,C错误;向Ca(HCO3)2溶液中加入过 量NaOH溶液,有白色沉淀生成,离子方程式为Ca2++2HC +2OH- CaCO3↓+2H2O+C ,D正确。
B组　2016—2018年高考模拟·综合题组时间:20分钟　　分值:65分一、选择题(每小题5分,共40分)
1.(2018四川眉山中学月考,8)下列离子方程式书写不正确的是　     (　　)A.含0.2 ml Ca(HCO3)2的溶液与含0.3 ml NaOH的溶液混合:2Ca2++3HC +3OH- 2CaCO3 ↓+C +3H2OB.向含0.3 ml NaOH的溶液中通入标准状况下4.48 L的CO2:2CO2+3OH-  C +HC +H2OC.向次氯酸钠溶液中通入少量的二氧化碳:2ClO-+H2O+CO2 2HClO+C D.向氯化铝溶液中加入过量的氨水:Al3++3NH3·H2O Al(OH)3↓+3N 
答案    C　含0.2 ml Ca(HCO3)2的溶液与含0.3 ml NaOH的溶液混合,碳酸氢根离子过量,按照 OH-的量完成反应,A正确;标准状况下4.48 L CO2的物质的量为 =0.2 ml,与含0.3 ml NaOH的溶液反应生成等物质的量的碳酸钠和碳酸氢钠,B正确;向次氯酸钠溶液中通入少 量CO2,次氯酸的酸性大于HC ,反应生成HC ,C错误;氢氧化铝不溶于氨水,弱电解质写化学式,D正确。
解题关键    明确发生的反应并熟悉离子反应方程式的书写方法是解题的关键。
知识拓展    ①书写离子方程式时,浓硫酸不能拆写成离子形式,而浓硝酸、浓盐酸要拆写成离 子形式。②书写离子方程式时,氨水作为反应物,写为NH3·H2O;作为生成物,若有加热条件或浓 度很大时,写为“NH3↑+H2O”。③高中阶段所学的离子反应一般是在水溶液中发生的,非水 溶液中发生的反应不能写出离子方程式,如NH4Cl固体与Ca(OH)2固体间的反应。
2.(2018云南玉溪一中第四次月考,11)下列离子方程式正确的是　     (　　)A.在硫酸铜溶液中加入过量氢氧化钡溶液:Ba2++S  BaSO4↓B.向3%的双氧水中通入少量SO2:H2O2+SO2 2H++S C.向苯酚钠溶液中通入少量二氧化碳:CO2+H2O+2C6H5O- 2C6H5OH+C D.向NaHCO3溶液中加入少量澄清石灰水:Ca2++OH-+HC  CaCO3↓+H2O
答案    B　在硫酸铜溶液中加入过量氢氧化钡溶液,反应的离子方程式为Cu2++2OH-+Ba2++S   BaSO4↓+Cu(OH)2↓,A错误;向3%的双氧水中通入少量SO2,SO2被氧化成硫酸,反应的离子方程式为H2O2+SO2 2H++S ,B正确;向苯酚钠溶液中通入少量二氧化碳,反应的离子方程式为CO2+H2O+C6H5O- C6H5OH+HC ,C错误;向NaHCO3溶液中加入少量澄清石灰水,反应的离子方程式为Ca2++2OH-+2HC  CaCO3↓+C +2H2O,D错误。
易错警示　酸性:H2CO3>C6H5OH>HC ,根据强酸制弱酸,向苯酚钠溶液中通入二氧化碳,不论二氧化碳的量为多少都生成碳酸氢钠。
知识拓展    离子方程式的书写步骤一般为:①“写”:写出有关反应的化学方程式;②“拆”: 可溶性的电解质用离子符号表示,其他(难溶的物质、气体、水等)仍用化学式表示;③“删”: 删去方程式两边不参加反应的离子;④“查”:检查是否遵守原子守恒、电荷守恒。
3.(2018云南玉溪一中上学期期中,10)下列离子方程式正确的是　     (　　)A.向Na2S2O3溶液中通入足量氯气:S2 +2Cl2+3H2O 2S +4Cl-+6H+B.CuSO4溶液吸收H2S 气体:Cu2++H2S CuS↓+2H+C.银氨溶液中滴加过量的盐酸:Ag(NH3 +2H+ Ag++2N D.等体积、等浓度的Ba(OH)2稀溶液与NaHSO4稀溶液混合:Ba2++2OH-+2H++S  BaSO4↓+2H2O
答案    B　向Na2S2O3溶液中通入足量氯气,发生氧化还原反应生成硫酸钠,氯气被还原为Cl-,A 错误;CuSO4溶液吸收H2S气体生成硫化铜沉淀和硫酸,离子方程式为Cu2++H2S CuS↓+2H+,B正确;银氨溶液中滴加过量的盐酸产生氯化银白色沉淀,C错误;等体积、等浓度的Ba(OH)2稀 溶液与NaHSO4稀溶液混合,生成硫酸钡、氢氧化钠和水,离子方程式为Ba2++OH-+H++S  BaSO4↓+H2O,D错误。
解题关键    明确相关物质的性质、发生的化学反应是解题的关键。
易错警示　选项D是易错选项,注意掌握离子方程式错误的常见原因:离子方程式不符合客观 事实、原子不守恒、电荷不守恒、得失电子不守恒、难溶物质和难电离物质写成离子形 式、没有注意反应物的量的问题。
4.(2018四川德阳三校高三联合测试,14)在Na+浓度为0.9 ml· 的某澄清溶液中,还可能含有下表中的若干种离子:
取该溶液100 mL进行如下实验(气体体积均在标准状况下测定):Ⅰ.向该溶液中加入足量稀盐酸,产生白色沉淀并放出1.12 L 气体Ⅱ.将Ⅰ的反应混合液过滤,对沉淀洗涤、灼烧至恒重,称得固体质量为3.6 g Ⅲ.在Ⅱ的滤液中滴加BaCl2溶液,无明显现象下列说法错误的是 (　　)A.实验Ⅲ能确定一定不存在S B.K+一定存在,且c(K+)≤1.3 ml· C.实验Ⅰ能确定一定不存在的离子是Ag+、Mg2+、Ba2+D.实验Ⅰ中生成沉淀的离子方程式为Si +2H+ H2SiO3↓
答案    B　根据实验分析,实验Ⅲ能确定一定不存在S ,A正确;根据电荷守恒,一定存在钾离子,若溶液中没有N ,则c(K+)+c(Na+)=2c(Si )+2c(C ),c(K+)=(2×0.6+2×0.5-0.9) ml·L-1=1.3 ml·L-1,若溶液中有N ,则c(K+)>1.3 ml·L-1,B错误;实验Ⅰ能确定一定不存在的离子是Ag+、Mg2+、Ba2+,C正确;实验Ⅰ中生成硅酸沉淀,离子方程式为Si +2H+ H2SiO3↓,D正确。
思路分析    Ⅰ.向该溶液中加入足量稀盐酸,产生白色沉淀并放出1.12 L 气体,说明含有0.05 ml C ,一定不含Ag+、Mg2+、Ba2+;Ⅱ.将Ⅰ的反应混合液过滤,对沉淀洗涤、灼烧至恒重,称得固体质量为3.6 g,固体是SiO2,Si 的物质的量是0.06 ml;Ⅲ.在Ⅱ的滤液中滴加BaCl2溶液,无明显现象,说明不含S 。
5.(2017云南临沧一中第二次月考,25)某溶液中含有的离子可能是K+、Ba2+、Al3+、Mg2+、Al  、C 、Si 、Cl-中的几种,现进行如下实验:①取少量溶液加氢氧化钠溶液过程中无沉淀生成。②另取少量原溶液,逐滴加入5 mL 0.2 ml/L盐酸,发生的现象是:开始产生沉淀并逐渐增多,沉 淀量基本不变后产生气体,最后沉淀逐渐减少至消失。③在上述②沉淀消失后的溶液中,再加入足量的硝酸银溶液可得到沉淀0.435 g。下列说法中正确的是 (　　)A.该溶液中一定不含Ba2+、Mg2+、Al3+、Si 、Cl-B.该溶液中一定含有K+、Al 、C 、Cl-C.该溶液是否有K+需做焰色反应(透过蓝色钴玻璃片)D.可能含有Cl-
答案    B　由①可知溶液中一定不存在与氢氧化钠反应生成沉淀的离子:Al3+、Mg2+;由②可知 原溶液中存在Al 和C ,一定不存在Si 和Ba2+,再根据溶液呈电中性可知溶液中一定存在K+;③中的沉淀为AgCl,物质的量为 ≈0.003 ml,②中加入的氯离子的物质的量为0.2 ml/L×0.005 L=0.001 mlBr-)、FeI2(还原性I->Fe2+) 与Cl2的反应。(3)Fe与HNO3的反应。(4)Al3+与强碱的反应。(5)C 与强酸的反应。
8.(2017四川广安、遂宁、内江、眉山四市第二次诊断,8)下列过程对应的方程式正确的是 (　　)A.NaHSO3溶于水溶液呈酸性:NaHSO3 Na++H++S B.在Na2S2O3溶液中滴加稀硫酸:2H++S2  SO2↑+S↓+H2OC.浓盐酸与MnO2反应制氯气:MnO2+4HCl Mn2++2Cl2+2H2OD.工业冶炼Mg:2Mg2++2O2- 2Mg+O2↑
答案    B　NaHSO3溶于水溶液呈酸性是因为亚硫酸氢根离子的电离程度大于其水解程度,A 错误;在Na2S2O3溶液中滴加稀硫酸发生氧化还原反应:2H++S2  SO2↑+S↓+H2O,B正确;浓盐酸与MnO2反应制氯气的离子方程式为MnO2+4H++2Cl- Mn2++Cl2↑+2H2O,C错误;工业冶炼Mg是电解熔融的氯化镁,D错误。
解题关键    掌握相关物质的性质和有关的反应原理是解题的关键。
易错警示    选项D是易错选项,注意不要受金属铝冶炼的影响,氯化铝熔融时不导电,常电解熔 融的氧化铝。氧化镁的熔点太高,消耗大量的能源,而氯化镁熔点较低,在熔融状态下可以导 电,因此电解熔融的氯化镁即可。
9.(2018广西陆川中学月考,12)(13分)2017年3月22日是第二十五届“世界水日”,保护水资源, 合理利用废水、节省水资源,加强废水的回收利用已被越来越多的人所关注。已知:某无色废 水中可能含有H+、N 、Fe3+、Al3+、Mg2+、Na+、N 、C 、S 中的几种。为分析其成分,分别取废水样品100 mL,进行了三组实验,其操作和有关图像如下所示: 请回答下列问题:(1)根据上述3组实验可以分析废水中一定不存在的阴离子是　　　    ,一定存在的阳离子是     。(2)写出实验③图像中沉淀达到最大量且质量不再发生变化阶段发生反应的离子方程式:    。(3)分析图像,在原溶液中c(N )与c(Al3+)的比为　　　    ,所得沉淀的最大质量是　　    g。
二、非选择题(共25分)
(4)若通过实验确定原废水中c(Na+)=0.14 ml·L-1,试判断原废水中N 是否存在?　　　    (填“存在”“不存在”或“不确定”)。若存在,c(N )=　　　    ml·L-1(若不存在或不确定则此空不填)。
答案　(1)C 　Na+、H+、Al3+、N 　(2)N +OH- NH3·H2O　(3)1∶1　0.546　(4)存在　0.36
解析　(1)无色废水确定无Fe3+,根据实验①确定有Na+;根据实验②确定有S ;根据实验③确定有Al3+、N 、H+,一定不含Mg2+,因为C 与Al3+不能共存,所以无C ,故废水中存在的离子为Na+、Al3+、N 、H+、S ,废水中一定不存在的离子有Fe3+、Mg2+、C 。(2)实验③图像中沉淀达到最大量,继续滴加NaOH溶液,与溶液里的N 作用生成NH3·H2O,此时沉淀质量不发生变化,反应的离子方程式为N +OH- NH3·H2O。(3)根据图像可知与Al3+反应的OH-的物质的量为0.021 ml,根据铝原子守恒可知n(Al3+)=0.007 ml,与N 反应的OH-的物质的量为0.007 ml,则铵根离子的物质的量是0.007 ml,原溶液中c(N )与c(Al3+)的比为1∶1;生成Al(OH)3的质量为0.007 ml×78 g/ml=0.546 g。(4)100 mL溶液中n(S )=n(BaSO4)=0.01 ml,溶液中存在电荷守恒,3n(Al3+)+n(H+)+n(N )+n(Na+)=3×0.007 ml+0.014 ml+0.007 ml+0.14 ml·L-1×0.1 L=0.056 ml≠2n(S )=0.02 ml,则一定含有N ,且n(N )=0.056 ml-0.02 ml=0.036 ml,c(N )= =0.36 ml·L-1。
思路分析    废水呈无色,确定无Fe3+,根据实验①确定有Na+,根据实验②确定有S ,根据实验③确定有Al3+、H+、N ,一定不含Mg2+、C 。根据硫酸钡沉淀的质量求出n(S ),根据图像求出n(Al3+)、n(N )和n(H+),再根据电荷守恒确定有没有N 。
10.(2017云南曲靖一中第二次月考,19)(12分)某强酸性溶液X,可能含有Al3+、Ba2+、N 、Fe2+、Fe3+、C 、S 、Si 、N 中的一种或几种,取该溶液进行实验,其现象及转化如下图所示。反应过程中有一种气体是红棕色。请回答下列问题: (1)依题意不进行实验即可判断溶液X中一定不存在的离子有　　　　　    。(2)下列结论正确的是　　　　　    (填序号)。A.X中肯定存在Fe2+、Al3+、N B.气体F经催化氧化可直接生成气体DC.沉淀C一定是BaSO4、沉淀G一定是Fe(OH)3、沉淀K中可能有Al(OH)3D.溶液X中一定没有N 
(3)产生气体A的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　    。(4)转化⑥发生反应的现象为    。(5)转化③中氧化剂与还原剂的物质的量之比为　　　　    。(6)对不能确定是否存在的离子,如何确定其是否存在?　　　　　　　　　　　　　　　     　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　     　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　    (简述操作过程)。
答案　(1)C 、Si (2)CD　(3)3Fe2++N +4H+ 3Fe3++NO↑+2H2O(4)红褐色沉淀溶解,溶液变为黄色　(5)1∶4(6)取少量溶液X于试管中,先加入KSCN溶液,若溶液变为血红色则有Fe3+,再向溶液中逐滴加 入NaOH溶液,有沉淀生成,持续滴加过量NaOH溶液,沉淀减少但不消失则有Al3+
解析　强酸性溶液X中不存在弱酸根离子C 、Si ,溶液和硝酸钡溶液反应生成沉淀C,结合题给离子可知溶液中一定存在S ,不存在和硫酸根离子反应的Ba2+,C是BaSO4。酸性条件下硝酸根离子具有强氧化性,加入硝酸钡产生气体A,A与O2反应生成气体D,由题意可知D为 NO2,则溶液中存在Fe2+,不存在N ,A是NO。溶液B中加入氢氧化钠溶液并加热,产生气体F,则溶液中含有N ,F是NH3;溶液B中存在Fe3+,沉淀G是Fe(OH)3,氢氧化铁和盐酸反应生成FeCl3,则J是FeCl3;溶液H中通入适量二氧化碳生成沉淀,开始加入过量硝酸钡溶液引入了钡离子,该 沉淀为BaCO3,若原溶液中存在Al3+,沉淀K中也有Al(OH)3。(1)由强酸性条件即可判断溶液X中一定不存在C 、Si 。(2)由以上分析可知A项错误、D项正确;气体F为NH3,氨气经催化氧化可生成NO,不能生成NO2,B项错误;沉淀C一定是BaSO4、沉淀G一定是Fe(OH)3、沉淀K中可能有Al(OH)3,C项正确。(3)亚铁离子、氢离子、硝酸根离子反应生成铁离子、一氧化氮和水,离子方程式为3Fe2++N  +4H+ 3Fe3++NO↑+2H2O。(4)氢氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水,氢氧化铁为红褐色沉淀,氯化铁溶液呈黄色。(5)转化③中,NO2、H2O、O2三种物质发生反应生成HNO3,该反应的化学方程式为4NO2+2H2O
+O2 4HNO3。(6)溶液中一定不存在C 、Si 、Ba2+和N ,一定存在Fe2+、S 、N ,可能存在Fe3+、Al3+,对不能确定是否存在的离子,确定其存在与否的操作为取少量溶液X于试管中,先加入KSCN 溶液,若溶液变为血红色则有Fe3+,再向溶液中逐滴加入NaOH溶液,有沉淀生成,持续滴加过量 NaOH溶液,沉淀减少但不消失则有Al3+。
解题关键    由图中现象及转化推断出溶液X中一定存在、一定不存在、可能存在的离子是解 题的关键。
解题方法    离子推断题的解题方法:注意审题,挖掘题设的隐含条件,仔细分析每一步所发生的 反应,并注意思维的严密性,考虑离子共存问题,把离子的性质与题干中设立的限制条件结合起 来分析解答。