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离子反应专练试题 ‎1、（16分）硫酸铅（PbSO4）广泛应用于制造铅蓄电池、白色颜料等。利用方铅矿精矿（PbS）直接制备硫酸铅粉末的流程如下： 已知：（ⅰ）PbCl2（s）+2Cl－(aq)PbCl4-(aq) △H＞0 （ⅱ）Ksp(PbSO4)=1.08×10-8, Ksp(PbCl2)=1.6×10-5 （ⅲ）Fe3＋、Pb2＋以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的PH值分别为3.2、7.04 （1）步骤Ⅰ中生成PbCl2和S的离子方程式                               ，加入盐酸的另一个目的是为了控制PH值在0.5～1.0，原因是                                     。 （2）用化学平衡移动的原理解释步骤Ⅱ中使用冰水浴的原因                       。 （3）写出PbCl2晶体转化为PbSO4沉淀的离子方程式                           。 （4）请用离子方程式解释滤液2加入H2O2可循环利用的原因                         ，滤液3是               。 （5）铅蓄电池的电解液是硫酸，充电后两个电极上沉积的  PbSO4分别转化为PbO2和Pb，充电时阴极的电极反应式为                      。 ‎ 答案 ‎ ‎（16分） （1）PbS+2Fe3＋+2Cl－= PbCl2+2Fe2＋+S（3分），抑制Fe3＋、Pb2＋的水解（2 分） （2）用冰水浴使反应PbCl2（s）+2Cl－(aq)PbCl4－(aq)逆向移动，使PbCl4 －不断转化为PbCl2晶体而析出。（3分） （3）PbCl2（s）+SO42-(aq) PbSO4 (s) +2Cl－(aq) （2分） （4）2Fe2＋+ H2O2+2H＋=2Fe3＋+2H2O（2分），盐酸（2分） （5）PbSO4+2e－="Pb+" SO42－（2分）‎ ‎ 试题分析：（1）步骤Ⅰ中生成PbCl2和S，说明加入的盐酸、氯化铁与PbS发生氧化还原反应，S元素化合价升高，则铁元素的化合价降低，离子方程式为PbS+2Fe3＋+2Cl－= PbCl2+2Fe2＋+S；Fe3＋、Pb2＋以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的PH值分别为3.2、7.04，所以加入盐酸的另一个目的是为了控制PH值在0.5～1.0，原因是抑制Fe3＋、Pb2＋的水解； （2）加入饱和食盐水后存在PbCl2（s）+2Cl－(aq)PbCl4-(aq) △H＞0，在冰水浴中，温度较低，使平衡逆向移动，生成PbCl2晶体而析出； （3）Ksp(PbSO4)=1.08×10-8< Ksp(PbCl2)=1.6×10-5，根据沉淀的转化，PbCl2晶体转化为PbSO4沉淀是因为PbCl2中加入稀硫酸破坏了氯化铅的溶解平衡，使溶解平衡正向移动生成硫酸铅，离子方程式为PbCl2（s）+SO42-(aq) PbSO4 (s) +2Cl－(aq)； （4）滤液2的主要成分是氯化亚铁，与过氧化氢反应又生成氯化铁，作氧化剂使用，离子方程式为2Fe2＋+ H2O2+2H＋=2Fe3＋+2H2O；由（3）可知氯化铅转化为硫酸铅同时生成氯化氢，所以滤液3是盐酸溶液； （5）充电时是把电能转化为化学能，相当于电解池装置，所以阴极发生还原反应，Pb的化合价降低成为单质Pb，电极反应式为PbSO4+2e－="Pb+" SO42－‎ ‎2、（16分）卤块的主要成分是MgCl2，此外还含Fe2+、Fe3+和Mn2+等杂质离子。以卤块为原料按下图所示流程进行生产，可制得轻质氧化镁。 ‎ 查阅资料得下表相关数据：‎ 表1： 生成氢氧化物沉淀的pH 表2： 原料价格表 物质 开始沉淀 沉淀完全 物质 价格（元/吨）‎ Fe(OH)3‎ ‎2.7‎ ‎3.7‎ a．漂液（含25.2%NaClO）‎ ‎450‎ Fe(OH)2‎ ‎7.6‎ ‎  9.6﹡‎ b．双氧水（含30%H2O2）‎ ‎2400‎ Mn(OH)2‎ ‎8.3‎ ‎9.8‎ c．烧碱（含98%NaOH）‎ ‎2100‎ Mg(OH)2‎ ‎9.6‎ ‎11.1‎ d．纯碱（含99.5%Na2CO3）‎ ‎600‎ ‎﹡Fe2+氢氧化物呈絮状，不易从溶液中除去，必须将它氧化后以Fe(OH)3沉淀形式才能除尽。 若要求产品尽量不含杂质且生产成本较低，请根据上表提供的资料回答： （1）流程中加入的试剂X、Y、Z最佳选择依次是表2中的           （选填试剂编号）。 （2）步骤②发生反应的离子方程式为      ；步骤⑤中发生反应的化学方程为      。 （3）步骤③控制pH=9.8的目的是                                           。 （4） 若在实验室进行步骤⑥的灼烧实验，必须用到的仪器是铁三脚、酒精喷灯、      和 泥三角。 （5）在探究Mg(OH)2溶解性的实验中，发现向装有少量Mg(OH)2浊液的试管中加入适量 NH4Cl晶体，充分振荡后溶液会变澄清，请用化学平衡的原理解释浊液变澄清的原 因         。 ‎ 答案 ‎（16分） （1）a、c、d（各1分） （2）2Fe2+ + ClO— + 2H+ = Cl— +2Fe3++ H2O；MgCO3 + H2O△Mg(OH)2+ CO2↑（各3分） （3）使Mg2+以外的杂质尽可能彻底地转化为沉淀除去（2分） （4）坩埚 （2分） （5）Mg(OH)2(s) Mg2+ (aq)+ 2OH－(aq)； NH4Cl 电离出的NH4+与OH－结合成弱电解质NH3·H2O，降低了c(OH－)，Mg(OH)2溶解平衡向右移动（3分）。‎ ‎ 试题分析：（1）流程图中加入X的目的是将亚铁离子氧化为铁离子，考虑氧化剂的价格，应该选择漂粉；加入Y的目的是调节溶液的pH，使铁离子、锰离子沉淀，碳酸钠溶液显碱性，但碱性不强，所以选择用氢氧化钠；加入Z的目的是使镁离子沉淀，所以选择碳酸钠，且加水煮沸，使生成的碳酸镁沉淀转化为氢氧化镁沉淀，成本较低，因此试剂X、Y、Z最佳选择依次是表2中的a、c、d； （2）加入NaClO的目的是将亚铁离子氧化为铁离子，离子方程式为2Fe2+ + ClO— + 2H+ = Cl— +2Fe3++ H2O；步骤⑤是把碳酸镁沉淀转化为氢氧化镁，化学方程式为MgCO3 + H2O△Mg(OH)2+ CO2↑； （3）根据表1中的数据可知，pH=9.8时铁离子、锰离子完全沉淀，而镁离子开始沉淀，而流程的要求是产品尽量不含杂质，所以步骤③控制pH=9.8的目的是使Mg2+以外的杂质尽可能彻底地转化为沉淀除去； （4）灼烧时用到的仪器有铁三脚、酒精喷灯、坩埚和泥三角。 （5）NH4Cl溶液中的铵根离子与溶解平衡中Mg(OH)2(s) Mg2+ (aq)+ 2OH－(aq)的氢氧根离子结合生成弱电解质NH3·H2O，降低了c(OH－)，Mg(OH)2溶解平衡向右移动，所以氢氧化镁逐渐溶解。‎ ‎3、根据下图的转化关系判断下列说法正确的是（反应条件已略去） ‎ A．反应①②③④⑤均属于氧化反应和离子反应 B．反应⑤说明该条件下铝的还原性强于锰 C．相同条件下生成等量的O2，反应③和④转移的电子数之比为1:1‎ D．反应①中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:4‎ 答案 B ‎ 试题分析：A、氯酸钾分解、铝热反应不是离子反应，A不正确；B、金属铝的还原性强于锰，与二氧化锰发生铝热反应，B正确；C、反应③中每生成1mol氧气转移2mol电子，而反应④中每生成1mol氧气转移4mol电子，C不正确；D、实验室制备氯气的反应中氯化氢并没有完全被氧化，因此根据电子得失守恒可知反应①中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2，D不正确，答案选B。‎ ‎4、(14分)氧化锌是橡胶、油漆、搪瓷、电缆、医药、电子、化学等工业的重要原料。以氧 化锌粗品为原料制备活性氧化锌的生产工艺流程如下： （1）.浸出”后得到的酸性溶液中含有Zn2＋、SO42－，另含有Fe2＋、Cu2＋、＋、Mn2＋等 杂质。物质A的作用是调节溶液的pH至5 4，物质A最好选择________。‎ A．NH3.H2O B．Na2CO3‎ C．H2SO4‎ D．ZnO 已知25℃时部分金属离子从开始形成氢氧化物沉淀到沉淀完全时溶液的pH如下表： ‎ ‎ 该温度下。 （2） KMnO4的作用是除去Mn2＋和Fe2＋，则KMnO4与Mn2＋反应的离子方程式为_____________________________________；若溶液中，则处理1该溶液，Fe2＋所消耗的KMnO4的质量为________g（保留两位有效数字）。 （3）杂质Cu2＋、2＋可利用置换反应除去，则物质B是_________。 （4）被灼烧的沉淀是，生成该沉淀的化学方程式为________。 如何检验该沉淀是否洗净？________________________________。 ‎ ‎5、（14分）工业上可用软锰矿浆（主要成分为MnO2）吸收硫酸厂废气SO2，并制备MnSO4.H2O晶体，其工艺流程如下： 已知：①浸出液的pH