【2026年南方台江苏专用教辅电子版化学培优word讲义第3讲练习3离子反应及其应用

1. (2023·华罗庚中学)亚硝酸钠(NaNO2)俗称“工业盐”,其外观、口感与食盐相似,人若误服会中毒。现将适量某样品(成分为亚硝酸钠或氯化钠)溶于水配成溶液,分别取少量该溶液于试管中进行实验。下列方案设计、现象和结论都正确的是(C)
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选项 |
方案设计 |
现象和结论 |
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A |
先加入少量KClO3溶液,再加AgNO3溶液和足量稀硝酸,振荡 |
若产生白色沉淀,则样品为亚硝酸钠 |
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B |
加到少量KMnO4溶液中,再加硫酸酸化,振荡 |
若溶液褪色,则样品为亚硝酸钠 |
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C |
先加到少量FeCl2溶液中,再加入稀盐酸酸化,振荡 |
若溶液变黄色,则样品为亚硝酸钠 |
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D |
先加入少量Na2SO3溶液,再加入BaCl2溶液和稀硝酸,振荡 |
若产生白色沉淀,则样品为亚硝酸钠 |
【解析】 样品若为NaCl,依然会出现白色沉淀,A错误;氯化钠电离出的Cl-也可以被酸性高锰酸钾氧化,而使其褪色,B错误;NO-2有氧化性,能将Fe2+氧化为Fe3+,溶液变为黄色,C正确;稀硝酸可以将SO2-3氧化为SO2-4,再加入BaCl2溶液能生成硫酸钡白色沉淀,D错误。
2. (2024·扬州)常温下,探究0.1 mol/L NH4HSO3溶液的性质,下列实验方案能达到探究目的的是(D)
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选项 |
探究目的 |
实验方案 |
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A |
检验溶液中是否含有NH+4 |
向2 mL NH4HSO3溶液中滴加少量0.1 mol/L NaOH溶液,加热,观察能否产生使红色石蕊试纸变蓝的气体 |
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B |
检验NH+4是否水解 |
用玻璃棒蘸取NH4HSO3溶液点在pH试纸上,观察试纸颜色的变化 |
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C |
检验HSO-3是否被氧化 |
向2 mL NH4HSO3溶液中滴加足量Ba(OH)2溶液,观察是否有沉淀生成 |
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D |
检验HSO-3是否有还原性 |
向2 mL NH4HSO3溶液中滴加几滴0.1 mol/L KMnO4溶液,观察溶液颜色的变化 |
【解析】 加入少量NaOH溶液,HSO-3与OH-反应,与NH+4不反应,A错误;NH+4水解显酸性,HSO-3电离程度大于其水解程度,故溶液也显酸性,B错误;NH4HSO3溶液中滴加足量Ba(OH)2溶液产生BaSO3沉淀,C错误。
3. (2024·盐城考前模拟)制备纯净的MnCO3固体:向MnSO4溶液中滴加NH4HCO3溶液至沉淀完全,过滤、洗涤、干燥,得MnCO3固体。
(1) 检验沉淀是否洗涤干净的方法:取最后一次洗涤滤液少许,加入试管中,先加过量稀盐酸,无明显现象,再加入氯化钡溶液,无白色沉淀生成,则证明洗涤干净。
(2) 不使用Na2CO3溶液作沉淀剂的原因:等浓度的Na2CO3溶液的碱性比NH4HCO3溶液强,用Na2CO3溶液作沉淀剂,会生成较多的Mn(OH)2,影响产品的纯度。
4. (2024·浙江1月卷)酸性条件下,固体NaBiO3 (微溶于水,其还原产物为无色的Bi3+)可氧化Mn2+为MnO-4,根据该反应原理,设计实验验证固态化合物Y[MgCaFeMn(CO3)4]中含有Mn元素:取Y固体加醋酸或硝酸酸化,再加NaBiO3,溶液变成浅红色(紫红色),证明有Mn元素;
写出Mn2+转化为MnO-4的离子方程式:
5NaBiO3+14H++2Mn2+===2MnO-4+5Bi3++7H2O+5Na+。
5. (1) (2024·徐州)将铜箔放入煮沸的饱和硫酸铜溶液,可制得Cu2O薄膜电极,该反应的离子方程式为Cu+Cu2++H2O△Cu2O+2H+。
(2) (2023·南京期初)将一定量KMnO4和MnSO4固体投入超纯水中混合搅拌,在120 ℃下反应10小时,得到黑色固体MnO2,反应的离子方程式为3Mn2++2MnO-4+2H2O120 ℃5MnO2↓+4H+。
(3) (2023·东台中学)自然界中Cr元素主要以+3价和+6价形式存在。Cr2O2-7中的Cr能引起细胞的突变,在酸性条件下可用亚硫酸钠将Cr2O2-7还原。其离子方程式为3SO2-3+Cr2O2-7+8H+===2Cr3++3SO2-4+4H2O。
(4) (2024·苏州八校三模)H2S气体通入酸性KMnO4溶液,溶液颜色变浅,有淡黄色固体生成,发生反应的离子方程式为5H2S+2MnO-4+6H+===5S↓+2Mn2++8H2O。
(5) (2024·南通考前模拟)写出用硝酸“酸洗”时,蔗糖(C12H22O11)与MnO2反应生成CO2的离子方程式为C12H22O11+24MnO2+48H+===24Mn2++12CO2↑+35H2O。
(6) (2024·南外、金陵、海安中学联考)在酸性条件下,向含Mn2+的溶液中加入Na2S2O8溶液,反应生成MnO2和SO2-4,离子方程式为Mn2++S2O2-8+2H2O===2SO2-4+MnO2↓+4H+。
(7) (2023·海安中学)Bi2O3用70%硫酸酸浸得到含铋渣[(BiO)2SO4],发生反应的离子方程式为Bi2O3+2H++SO2-4===(BiO)2SO4+H2O。
(8) (2023·无锡一中)废钒催化剂(主要含有V2O5、VOSO4)加入稀硫酸、KClO3“酸浸、氧化”,VO2+被氧化为VO+2,VO2+发生反应的离子方程式为ClO-3+6VO2++3H2O===6VO+2+Cl-+6H+。
(9) (2024·镇江期初)向(NH4)2[PdCl4]溶液中滴加NaClO3溶液氧化NH+4,生成Cl2和N2,氧化过程中的离子方程式为10NH+4+6ClO-3===5N2↑+3Cl2↑+18H2O+4H+。
6. (2024·新课标卷)钴及其化合物在制造合金、磁性材料、催化剂及陶瓷釉等方面有着广泛应用。一种从湿法炼锌产生的废渣(主要含Co、Zn、Pb、Fe的单质或氧化物)中富集回收得到含锰高钴成品的工艺如下:
已知溶液中相关离子开始沉淀和沉淀完全(c≤1.0×10-5 mol/L)时的pH:
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金属离子 |
Fe3+ |
Fe2+ |
Co3+ |
Co2+ |
Zn2+ |
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开始沉淀 |
1.5 |
6.9 |
— |
7.4 |
6.2 |
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沉淀完全 |
2.8 |
8.4 |
1.1 |
9.4 |
8.2 |
(1) “酸浸”前废渣需粉碎处理,目的是增大固液接触面积,加快酸浸速率,提高浸取效率;“滤渣1”中金属元素主要为Pb。
(2) “过滤1”后的溶液中加入MnO2的作用是将溶液中的Fe2+氧化为Fe3+,以便在后续调pH时除去Fe元素。取少量反应后的溶液,加入化学试剂K3[Fe(CN)6]溶液检验Fe2+,若出现蓝色沉淀,需补加MnO2。
(3)“氧化沉钴”中氧化还原反应的离子方程式为3Co2++MnO-4+7H2O===3Co(OH)3↓+MnO2↓+5H+、3Mn2++2MnO-4+2H2O===5MnO2↓+4H+。
(4) “除钴液”中主要的盐有ZnSO4、K2SO4(写化学式)。
【解析】 (1) “滤渣1”的主要为铅的单质和PbSO4,则“滤渣1”中金属元素主要为Pb。(2) “酸浸”液中含有Co2+、Zn2+、Fe2+、Fe3+、SO2-4等离子,由题表中数据可知,当Fe3+完全沉淀时,Co2+未开始沉淀。MnO2的作用是将Fe2+氧化为Fe3+,以便在后续调pH时除去Fe元素;常用K3[Fe(CN)6]溶液检验Fe2+,若生成蓝色沉淀,则说明溶液中仍存在Fe2+,需补加MnO2。(4) 最终得到的“除钴液”中含有的金属离子主要是最初“酸浸”时与加入ZnO调pH时引入的Zn2+、加入KMnO4“氧化沉钴”时引入的K+,而阴离子是在酸浸时引入的SO2-4,因此其中主要的盐有ZnSO4和K2SO4。

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