离子方程式的书写及判断
突破训练(五)
1.下列指定反应的离子方程式书写正确的是 ( )
A.氯气溶于水:Cl2+H2O2H++Cl-+ClO-
B.过量HI溶液加入Fe(NO3)3溶液中:2Fe3++2I-2Fe2++I2
C.酸性溶液中KBrO3与KBr反应生成Br2:Br+Br-+6H+Br2+3H2O
D.NaHCO3溶液中加足量Ba(OH)2溶液:HCO3-+Ba2++OH-BaCO3↓+H2O
【解析】 氯气溶于水,反应的离子方程式为Cl2+H2OH++Cl-+HClO,A错误;过量HI溶液加入Fe(NO3)3溶液中,反应的离子方程式还有8H++2NO3-+6I-
2NO↑+4H2O+3I2,B错误;酸性溶液中KBrO3与KBr反应生成Br2,反应的离子方程式为BrO3-+5Br-+6H+3Br2+3H2O,C错误;NaHCO3溶液中加足量Ba(OH)2溶液,反应的离子方程式为HCO3-+Ba2++OH-BaCO3↓+H2O,D正确。
2.下列化学反应先后顺序判断正确的是 ( )
A.含有等物质的量的H+、Al3+的溶液中,逐滴加入NaOH溶液:H+、Al3+、Al(OH)3
B.含有等物质的量的FeBr2、FeI2的溶液中,缓慢通入氯气:I-、Br-、Fe2+
C.含有等物质的量的NaCl、Na2S的溶液中加入AgNO3溶液:NaCl、Na2S
D.含有等物质的量的Fe3+、Cu2+的溶液中加入铁粉:Cu2+、Fe3+
【解析】选A。酸性由强到弱为H+、Al3+、Al(OH)3,则逐滴加入NaOH溶液,反应先后顺序为H+、Al3+、Al(OH)3,A正确;还原性由强到弱为I-、Fe2+、Br-,则缓慢通入氯气的先后顺序为I-、Fe2+、Br-,B错误;溶度积为Ksp(AgCl)> Ksp(Ag2S),则加入AgNO3溶液反应的先后顺序为Na2S、NaCl,C错误;氧化性为Fe3+>Cu2+,则加入铁粉反应的先后顺序为Fe3+、Cu2+,D错误。
3.下列有关Ca(ClO)2溶液的叙述正确的是 ( )
A.该溶液中,K+、Cl-、HCOOH、I-可以大量共存
B.与Na2SO3反应的离子方程式:ClO-+SO32-SO42-+Cl-
C.不可使用pH试纸测定该溶液的pH
D.1 L 0.1 mol·L-1该溶液和足量的CO2充分反应,产生10 g沉淀
【解析】选C。ClO-能与I-发生氧化还原反应,不能大量共存,A错误;Ca(ClO)2与Na2SO3反应的离子方程式为Ca2++ClO-+SO32-CaSO4↓+Cl-,B错误;溶液具有漂白性,则不可使用pH试纸测定该溶液的pH,可用pH计测定,C正确;Ca(ClO)2溶液和足量的CO2充分反应,生成碳酸氢钙和HClO,则不能生成沉淀,D错误。
4.下列指定反应的离子方程式正确的是( )
A.室温下用稀NaOH溶液吸收Cl2:Cl2+2OH−ClO−+Cl−+H2O
B.用铝粉和NaOH溶液反应制取少量H2:Al+2OH−+H2↑
C.室温下用稀HNO3溶解铜:Cu+2+2H+Cu2++2NO2↑+H2O
D.向Na2SiO3溶液中滴加稀盐酸:Na2SiO3+2H+H2SiO3↓+2Na+
【解析】A项,稀NaOH溶液吸收Cl2,反应的化学方程式为:Cl2+2NaOHNaClO+NaCl+H2O,离子方程式正确;B项,铝粉和NaOH溶液反应的离子方程式为:2Al+2OH−+2H2O2+3H2↑,错误;C项,室温下用稀HNO3溶解铜的离子方程式为:3Cu+2+8H+3Cu2++2NO↑+4H2O,错误;D项,向Na2SiO3溶液中滴加稀盐酸离子方程式为:SiO32-+2H+H2SiO3↓,错误。
5.离子交换法净化水过程如图所示。下列说法中错误是( )
A. 经过阳离子交换树脂后,水中阳离子的总数不变
B. 水中的 、、Cl−通过阳离子树脂后被除去
C. 通过净化处理后,水的导电性降低
D. 阴离子树脂填充段存在反应H++OH−H2O
【解析】离子交换树脂净化水的原理是:当含有Na+、Ca2+、Mg2+等阳离子及SO42-、Cl-、NO3-等阴离子的原水通过阳离子交换树脂时,水中的阳离子为树脂所吸附,而树脂上可交换的阳离子H+则被交换到水中,并和水中的阴离子组成相应的无机酸;当含有无机酸的水再通过阴离子交换树脂时,水中的阴离子也为树脂所吸附,树脂上可交换的阴离子OH-也被交换到水中,同时与水中的H+离子结合成水,则A、根据电荷守恒可知经过阳离子交换树脂后,水中阳离子总数增加,A错误;B、根据以上分析可知水中的SO42-、Cl-、NO3-等阴离子通过阴离子交换树脂被除去,B正确;C、通过净化处理后,溶液中离子的浓度降低,导电性降低,C正确;D、根据以上分析可知阴离子交换树脂填充段存在反应H++OH-=H2O,D正确。
6.探究草酸(H2C2O4)性质,进行如下实验。(已知:室温下,0.1 mol·L−1 H2C2O4的pH=1.3)
实验
装置
试剂a
现象
①
Ca(OH)2溶液(含酚酞)
溶液褪色,产生白色沉淀
②
少量NaHCO3溶液
产生气泡
③
酸性KMnO4溶液
紫色溶液褪色
④
C2H5OH和浓硫酸
加热后产生有香味物质
由上述实验所得草酸性质所对应的方程式不正确的是( )
A. H2C2O4有酸性,Ca(OH)2+ H2C2O4CaC2O4↓+2H2O
B. 酸性:H2C2O4> H2CO3,NaHCO3+ H2C2O4NaHC2O4+CO2↑+H2O
C. H2C2O4具有还原性,2+5+16H+2Mn2++10CO2↑+ 8H2O
D. H2C2O4可发生酯化反应,HOOCCOOH+2C2H5OHC2H5OOCCOOC2H5+2H2O
【解析】A.H2C2O4为二元弱酸,能与氢氧化钙溶液发生中和反应,生成白色沉淀草酸钙和水,因此含酚酞的氢氧化钙溶液碱性逐渐减弱,溶液红色退去,故A正确;B.产生气泡证明有CO2 产生,因此可证明酸性H2C2O4>H2CO3,反应方程式为:H2C2O4+2NaHCO3=Na2C2O4+2CO2 +2H2O 或,H2C2O4+NaHCO3=NaHC2O4+2CO2 +2H2O,故B正确; C.0.1 mol·L−1 H2C2O4的pH=1.3,说明草酸为弱酸,故在其参与的离子方程式中要写其化学式,不能用草酸根表示,故C不正确;D.草酸(又称乙二酸),其中含有羧基,因此其能发生酯化反应,反应方程式正确,故D正确。
7.下列离子方程式能用来解释相应实验现象的是( )
实验现象
离子方程式
A
向氢氧化镁悬浊液中滴加氯化铵溶液,沉淀溶解
B
向沸水中滴加饱和氯化铁溶液得到红褐色液体
C
二氧化硫使酸性高锰酸钾溶液褪色
D
氧化亚铁溶于稀硝酸
【解析】B、制氢氧化铁胶体条件是加热,在化学式后注明胶体,得不到沉淀,离子方程式为:Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+,故B不能用来解释相应实验现象;C、电荷不守恒,正确的离子方程式为:5SO2+2MnO4-+2H2O=2Mn2++4H++5SO42-,故C不能用来解释相应实验现象;D、硝酸具有强氧化性,其可将亚铁氧化成铁离子,正确的离子方程式为:3FeO+10H++NO3-=3Fe3++NO↑+5H2O,故D不能用来解释相应实验现象。
8.下列指定反应的离子方程式正确的是( )
A.用铁电极电解饱和食盐水:2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑
B.用强碱溶液吸收工业制取硝酸的尾气:NO+NO2+2OH-===2NO+H2O
C.向硫酸铜溶液中加入NaHS溶液生成黑色沉淀:Cu2++HS-===CuS↓+H+
D.向Al2(SO4)3溶液中加入过量氨水:Al3++4NH3·H2O===[Al(OH)4]-+4NH
【解析】 用铁电极电解饱和食盐水,阳极上铁失去电子,发生氧化反应,不会生成Cl2,A项错误;用强碱溶液吸收工业制取硝酸的尾气,发生反应:NO+NO2+2OH-===2NO+H2O,B项错误;硫酸铜与硫氢化钠反应生成硫化铜和硫酸氢钠,C项正确;向硫酸铝溶液中加入过量氨水,生成氢氧化铝沉淀:Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH,D项错误。
9.下列反应的离子方程式书写正确的是( )
A.向硫酸铝溶液中加入过量氨水:
Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH
B.将Fe(OH)2溶于过量的稀硝酸:
Fe(OH)2+2H+===Fe2++2H2O
C.用次氯酸钠溶液吸收过量的SO2:
ClO-+SO2+H2O===HSO+HClO
D.向(CH3COO)2Ba溶液中加入硫酸:
Ba2++SO===BaSO4↓
【解析】 B选项中Fe(OH)2与过量稀HNO3要发生氧化还原反应;C选项中在酸性条件ClO-与SO2发生氧化还原反应;D选项中除了Ba2+与SO发生反应外,CH3COO-与H+也要反应生成难电离的物质CH3COOH。
10.下列离子方程式书写正确的是( )
A.向FeBr2溶液中通入足量氯气:2Fe2++4Br-+3Cl2===
2Fe3++2Br2+6Cl-
B.NaClO溶液和FeCl2溶液混合:2ClO-+Fe2++2H2O===Fe(OH)2↓+2HClO
C.在强碱溶液中NaClO与Fe(OH)3反应生成Na2FeO4:3ClO-+2Fe(OH)3===2FeO+3Cl-+H2O+4H+
D.用铜作电极电解CuSO4溶液:2Cu2++2H2O2Cu↓+O2↑+4H+
【解析】 足量的氯气将Br-和Fe2+完全氧化成Br2和Fe3+,A项正确;NaClO溶液和FeCl2溶液混合,会发生氧化还原反应,B项错误;在强碱溶液中不生成H+,正确的离子方程式为2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-===2FeO+3Cl-+5H2O,C项错误;用铜作电极电解CuSO4溶液,铜的还原性比OH-强,故Cu先于OH-放电,阳极:
Cu-2e-===Cu2+,阴极:Cu2++2e-===Cu,相当于电解精炼铜,不会产生O2,D项错误。
11.次磷酸(H3PO2)是一种精细磷化工产品,属于一元弱酸,具有较强的还原性。下列有关说法正确的是 ( )
A.用惰性电极电解NaH2PO2溶液,其阳极反应式为4OH--4e-2H2O+O2↑
B.H3PO2与过量NaOH溶液反应的离子方程式为H3PO2+3OH-PO23-+3H2O
C.将H3PO2溶液加入酸性高锰酸钾溶液中,H3PO2的还原产物可能为H3PO4
D.H3PO2溶于水的电离方程式为H3PO2H++H2PO2-
【解析】选D。H3PO2具有较强的还原性,电解时阳极上H2PO2-失电子,所以用惰性电极电解NaH2PO2溶液时,其阳极反应式是H2PO2--4e-+2H2OH3PO4+3H+,A错误;一元弱酸与NaOH按照物质的量比1∶1反应,所以H3PO2与过量NaOH溶液反应的离子方程式为H3PO2+OH-H2PO2-+H2O,B错误;将H3PO2溶液加入酸性高锰酸钾溶液中,H3PO2的氧化产物为H3PO4,C错误;一元弱酸在溶液中部分电离出一个氢离子,则H3PO2溶于水的电离方程式为H3PO2H++H2PO2-,D正确。
12.根据所述新情景,写出下列要求的离子方程式。
某实验室模拟以工业用菱铁矿(FeCO3)含碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]为原料制取纯净的FeCO3和氯化铜晶体(CuCl2·2H2O)的生产流程如图:
(1)盐酸溶解矿物样品时可能发生的离子方程式:
________________________________________________________________________、
________________________________________________________________________。
(2)写出向溶液A中加入NaClO的离子方程式:________________________________________________________________________。
(3)处理滤液D时,除产生沉淀外,还产生无色气体,写出该反应的离子方程式:________________________________________________________。
【解析】(1)注意矿物中所含物质不能拆分。
(2)发生NaClO氧化二价铁的反应,自身被还原为氯离子。
(3)由题意推断,无色气体为二氧化碳,沉淀为FeCO3。
答案:(1)FeCO3+2H+===Fe2++CO2↑+H2O
Cu2(OH)2CO3+4H+===2Cu2++CO2↑+3H2O
(2)2Fe2++ClO-+2H+===2Fe3++Cl-+H2O
(3)Fe2++2HCO===FeCO3↓+CO2↑+H2O
13.利用硫酸渣(主要含Fe2O3、FeO,杂质为Al2O3和SiO2等)生产铁基颜料铁黄(FeOOH)的制备流程如下:
(1)“酸溶”时,Fe2O3与硫酸反应的离子方程式为________________________________________________________________________。
(2)滤渣Ⅰ的主要成分是FeS2、S和________(填化学式);Fe3+被FeS2还原的离子方程式为_____________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)“氧化”中,生成FeOOH的离子方程式为________________________________________________________________________。
(4)滤液Ⅱ中溶质是Al2(SO4)3和____________(填化学式);“洗涤”时,检验铁黄表面已洗涤干净的操作是________________________________________________________________________。
【解析】(2)硫酸渣加硫酸酸溶,得Fe3+、Fe2+、Al3+的溶液,加FeS2还原Fe3+,SiO2不溶于酸,滤渣Ⅰ中还有SiO2。反应物为Fe3+、FeS2(硫显-1价,铁显+2价),生成物有Fe2+(Fe3+被还原为Fe2+)、S(滤渣Ⅰ成分之一),根据得失电子守恒配平。(3)滤液Ⅰ中主要含Fe2+、Al3+,通入空气氧化Fe2+为Fe3+,加氨水调节pH至3~4,沉淀Fe3+。反应物为Fe2+、O2、NH3·H2O,生成物有FeOOH、NH,根据电子守恒得:4Fe2++NH3·H2O+O2―→4FeOOH↓+NH,根据电荷守恒配NH:4Fe2++8NH3·H2O+O2―→4FeOOH↓+8NH,根据原子守恒补水。(4)由(3)中反应可判断滤液Ⅱ中溶质为Al2(SO4)3、(NH4)2SO4。由滤液Ⅱ成分可知铁黄表面可溶性杂质是Al2(SO4)3、(NH4)2SO4,若洗涤干净,则洗涤液中无SO。
答案:(1)Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O
(2)SiO2 2Fe3++FeS2===3Fe2++2S
(3)4Fe2++8NH3·H2O+O2===4FeOOH↓+8NH+2H2O
(4)(NH4)2SO4 取最后一次洗涤液,滴加盐酸酸化的BaCl2溶液,若无白色沉淀,说明已洗涤干净