题文
现有五种可溶性物质A、B、C、D、E,它们所含的阴、阳离子互不相同,分别含有五种阳离子K+、Fe3+、Cu2+、Ba2+、A13+和五种阴离子Cl-、OH-、NO3-、CO32-、X中的一种。
(1)某同学通过比较分析,认为无须检验就可判断五种物质中肯定有的两种物质是_____________和__________。
(2)物质C中含有离子X。为了确定X,现将(1)中的两种物质记为A和B,当C与A的溶液混合时产生蓝色沉淀,向该沉淀中滴入足量稀HNO3,沉淀部分溶解,剩余白色固体。则X为__________(填字母)。
A.Br- B.SO42- C.CH3COO- D.HCO3-
(3)将19.2g Cu投入装有足量D溶液的试管中,Cu不溶解,再滴加稀H2SO4,Cu逐渐溶解,管口附近有红棕色气体出现,写出Cu溶解的离子方程式__________,若要将Cu完全溶解,至少应加入H2SO4的物质的量是_____ __。
(4)若用惰性电极电解C和D的混合溶液,若溶质的物质的量均为0.1 mol,通电后,当在阴极产生气体1.12L时,阳极产生的气体体积为___________L。(气体体积均为标准状况,且不考虑气体在水中的溶解)
(5)将E溶液蒸干后并将所得固体灼烧,最终得到的固体成分是(填化学式)__________。
题型:未知 难度:其他题型
答案
(1)K2CO3;Ba(OH)2 (2)B
(3)3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O;0.4mol (4)1.68 (5)Fe2O3
解析
(1)由于Fe3+、Cu2+、Ba2+、A13+和CO32-均不能大量共存,所以一定含有碳酸钾。又因为Fe3+、Cu2+、A13+和OH-均不能大量共存,所以一定还含有氢氧化钡。
(2)当C与A的溶液混合时产生蓝色沉淀,因此C中含有铜离子,蓝色沉淀是氢氧化铜。向该沉淀中滴入足量稀HNO3,沉淀部分溶解,剩余白色固体,因此该白色沉淀是硫酸钡。所以C是硫酸铜,则A是氢氧化钡,B是碳酸钾。X是SO42-,答案选B。
(3)将19.2g Cu投入装有足量D溶液的试管中,Cu不溶解,这说明D中不含有铁离子。再滴加稀H2SO4,Cu逐渐溶解,管口附近有红棕色气体出现,该气体是NO2,这说明D中含有NO3-,因此D是硝酸铝。在酸性条件下NO3-具有强氧化性,能和金属铜反应,生成硝酸铜、NO和水。NO被氧化生成红棕色NO2,则Cu溶解的离子方程式为3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O。19.2g铜的物质的量=19.2g÷64g/mol=0.3mol,根据方程式可知,消耗氢离子的物质的量是0.8mol,所以至少需要硫酸的物质的量是0.4mol。
(4)若用惰性电极电解硫酸铜和硝酸铝的混合溶液,阳极是OH-放电,阴极是铜离子放电,电极反应式分别是4OH--4e-=2H2O+O2↑、2Cu2++4e-=2Cu。在阴极产生气体1.12L,这说明铜离子完全放电,溶液中的氢离子也放电生成氢气,电极反应式是2H++2e-=H2↑,氢气的物质的量=1.12L÷22.4L/mol=0.05mol,转移0.05mol×2=0.1mol电子。若溶质的物质的量均为0.1 mol,则0.1mol铜离子只能得到0.2mol电子,因此反应中共转移0.3mol,则氧气的物质的量=0.3mol÷3=0.075mol,标准状况下的体积=0.075mol×22.4L/mol=1.68L。
(5)根据以上分析可知,E是氯化铁。溶液中铁离子水解生成氢氧化铁和氯化氢。由于水解是吸热的,且生成的氯化氢极易挥发,所以将E溶液蒸干后所得固体是氢氧化铁,灼烧氢氧化铁分解生成氧化铁和水,因此最终得到的固体成分是Fe2O3。
考点
据考高分专家说,试题“现有五种可溶性物质A、B、C、D、E,它.....”主要考查你对 [离子方程式 ]考点的理解。
离子方程式
离子方程式:
用实际参加反应的离子符号表示离子反应的式子。
离子方程式书写规则:
①写:写出化学反应方程式
②拆:把易溶于水、易电离的物质写成离子形式,难容难电离的物质及气体等仍用化学式表示
③删:删去方程式两边不参加反应的离子
④查:检查离子方程式两边各元素的原子个数和电荷总数是否相等
离子方程式书写及正误的判断方法:
①判断反应是否在水溶液中进行
因为电解质在水溶液中可以电离为自由移动的离子,在这种条件下才能发生离子反应。
②判断反应能否发生。
如果反应不能发生,当然也就没有离子方程式可言。
③判断反应物、生成物是否正确。
④判断质量和电荷是否守恒。
离子方程式不仅要质量守恒,而且反应前后各离子所带电荷总数必须相等。
⑤判断氧化物、难溶物、气体、单质、难电离的弱酸、弱碱、水是否写成了分子形式,而易电离的物质是否写成离子形式。
⑥判断连接符号“=”和“”及状态符号“↑”和“↓”运用是否正确。
强电解质的电离、不可逆反应、双水解反应用“=”;弱电解质电离、可逆反应、水解反应用“”。复分解反应、水解反应生成的难溶物用“↓”,气体用“↑”;单水解反应生成的难溶物不用“↓”,气体不用“↑”。
⑦判断微溶物的处理是否正确。
微溶物做反应物时,一般用离子形式,做生成物时一般用分子式。
⑧判断反应物的滴加顺序与方程式中生成物是否一致。
如:把碳酸钠溶液滴加到盐酸溶液中,和把盐酸滴加到碳酸钠溶液中反应产物是不同的。
⑨判断反应物的相对量与产物是否一致。
有些反应因反应物的量不同会生成不同的产物。如:CO2、SO2、H2S等气体与碱溶液反应时,若气体少量,则生成正盐;若气体过量,则生成酸式盐。
⑩判断电解质在写成离子形式时阴阳离子个数比是否合理。
如Ba(OH)2溶液和稀H2SO4反应的离子方程式往往错误写成: ,正确为:
书写与量有关的离子方程式:
基本方法是:把物质的量少的物质的系数定为1,其他物质按最大量消耗。
1.因滴加顺序不同造成连续反应
- HCl与Na2CO3
向Na2CO3溶液中滴入盐酸溶液至过量,其离子反应分步写 (1)CO32-+H+==HCO3- (2)HCO3-+H+==CO2↑+H2O
若向盐酸溶液中滴入Na2CO3溶液至不再产生气体,其离子反应一步完成 CO32-+2H+==CO2↑+H2O
若向足量Na2CO3溶液中加入少量的盐酸溶液,其离子方程式为: CO32-+H+==HCO3-
- HCl与NaAlO2
向Na2CO3溶液中滴入盐酸溶液至过量,其离子反应分步写 (1)CO32-+H+==HCO3- (2)HCO3-+H+==CO2↑+H2O
若向盐酸溶液中滴入Na2CO3溶液至不再产生气体,其离子反应一步完成 CO32-+2H+==CO2↑+H2O
若向足量Na2CO3溶液中加入少量的盐酸溶液,其离子方程式为: CO32-+H+==HCO3-
- AlCl3与NaOH
向AlCl3溶液中滴入NaOH溶液至过量,其离子反应分步写 (1)Al3++3OH-==Al(OH)3↓ (2)Al(OH)3+OH-==AlO2-+2H2O
若向NaOH溶液中加入少量AlCl3溶液,其离子反应一步完成 Al3++4OH-==AlO2-+2H2O
若向足量Al2(SO4)3溶液中加入少量的NaOH溶液,其离子方程式为: Al3++3OH-==Al(OH)3↓
- AgNO3与NH3·H2O
向AgNO3溶液中滴入稀NH3·H2O至过量,其离子反应分步写(1) Ag++NH3·H2O==AgOH↓+NH4+ (2)AgOH+2NH3·H2O==Ag(NH3)2++OH-+2H2O
若向NH3·H2O溶液中加入少量AgNO3,其离子反应一步完成 Ag++3NH3·H2O==Ag(NH3)2++OH-+NH4++2H2O
若向足量AgNO3溶液中滴入少量NH3·H2O,其离子方程式为:Ag++NH3·H2O==AgOH↓+NH4+
- CO2与NaOH
向NaOH溶液中通人CO2气体至过量,其离子反应分步写 (1)2OH-+CO2==CO32-+H2O (2)CO32-+CO2+H2O==2HCO3-
若向足量NaOH溶液中通人少量CO2气体,其离子方程式为: 2OH-+CO2==CO32-+H2O
若向NaOH溶液中通人过量CO2气体,其离子反应一步完成 OH-+CO2==HCO3-
2.过量型:
向足量的Ca(HCO3)2溶液中逐渐滴入NaOH溶液 OH-+Ca2++HCO3-==H2O+CaCO3↓
向足量的NaOH溶液中逐渐滴入Ca(HCO3)2溶液 Ca2++2HCO3-+2OH-==2H2O+CaCO3↓+CO32-
Fe与HNO3 :铁过量时:Fe+4HNO3==Fe(NO3)3+NO↑+2H2O
铁不足时:3Fe+8HNO3==3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O
3.定量型:
因还原性I->Fe2+>Br-,所以在FeI2或者FeBr2中通入一定量的Cl2,发生不同的离子反应,依次为:
(1)2I-+Cl2==2Cl-+I2(2)2Fe2++Cl2==2Fe3++2Cl-(3)2Br-+Cl2==2Cl-+Br2
4.目标型
向明矾溶液逐滴滴加Ba(OH)2溶液至硫酸根离子刚好沉淀完全 Al3++SO42-+Ba2++4OH-==AlO2-+2BaSO4↓+2H2O
向明矾溶液逐滴滴加Ba(OH)2溶液至铝离子刚好沉淀完全 Al3+SO42-+Ba2++3OH-==Al(OH)3↓+2BaSO4↓
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