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文档简介
高考化学一轮复习:《第7讲离子共存离子检验与推断》
【考纲解读】
考纲解读考向预测
1.应用离子反应发生的条件,1.高考考查离子检脸与推断,主要以选择题为主,设错方式主要
正确判断常见离子在溶液中能为反应"量''的关系、氧化还原反应等。
否大量共存。2.结合无机化工流程及实验考查离子检脸与推断是今后高考命题
2.利用离子的特征反应,能鉴
的趋势。离子检验与推断问题的命题趋势主要为增加了限制条件,
别常见离子以及进行综合推
断。如溶液的酸碱性、无色透明及发生氧化还原反应、络合反应等。
【思维导图】
核心素养思维导图
1.宏观辨识与微观探析:能从宏观和微观相结复分解反应
氧化还原反应
普定性]由子—离子共存<
合的视角理解离子反应,并运用离子反应解否定性[离子推断—^应—水解反应
络合反应
决实际问题(大量共存问题,离子检验及推电中性j(四原则)的应
引人性)用二离子检验阴离子
断)。阳离子
2.证据推理与模型认知:能利用正确的模型理
解离子的推断。
【名师备考建议】
离子能否大量共存的判断和离子之间的推断等几个方面。通观近年来高考题,主要是在
选择题以及非选择题中结合工艺流程、电化学知识等,在进行2023年高考时,应该在以下
几个方面引起注意:
1.离子检脸:要提高灵活运用各种离子检脸方法的能力,并熟悉各类命题陷阱。
2.离子能否大量共存:警惕隐含限制条件,如:溶液的颜色、酸碱性、水解问题、氧
化还原反应发生的条件等。
3.熟练掌握陌生情景中,特别是化工流程题目中的离子判断。
预计2023年高考选择题中仍然会在特定条件下离子能否大量共存,以及化工流程题目
中的离子判断等方面进行考查,不确定性的离子推断也可能出现。而考查离子的判断书写,
会分散在非选择题中的某一问中进行。
【真题再现•辨明考向】
1.(2022年湖北卷)下列各组离子在给定溶液中能大量共存的是()
22
A.在O.lmolir氨水中:Ag\Cu\NO3\SO3"
2-
B.在0.1mol・L-i氯化钠溶液中:Fe3+、「、Ba\HCO3
2+
C.在O.lmoLLi醋酸溶液中:SO4\NHJ、Br,H
+2
D.在O.lmolL-i硝酸银溶液中:K+、。一、Na,CO3"
答案:C
解析:A.氨水显碱性,会与Ag+、CM+反应,不能大量共存,A项错误;
B.Fe3+、P会发生氧化还原反应,不能大量共存,B项错误;
C.醋酸显酸性,在醋酸溶液中SCU2、NH4\Br\H+均不会发生反应,能大量共存,
C项正确;
D.硝酸银中的银离子会与氯离子反应生成沉淀,不能大量共存,D项错误;
2.(2021年高考湖南卷)对下列粒子组在溶液中能否大量共存的判断和分析均正确的是
()
粒子组判断和分析
不能大量共存,因发生反应:
ANa+、AP\ChNH3H2O
3++
Al+4NH3-H2O=A1O2-+4NH4+2H2O
不能大量共存,因发生反应:
2
BH+、K+、S2O32-、SO4-
2
2H++S2O3-=S1+SO2T+H2O
3+2
CNa+、Fe>SO4\H2O2能大量共存,粒子间不反应
DH+、Na+、ChMnO4-能大量共存,粒子间不反应
A.AB.BC.CD.D
答案:B
解析:A.AF+和NH3,H2O生成A1(OH)3沉淀而不是生成AlCh、故A错误;
B.S2O32-和H+反应生成单质硫、二氧化硫和水,离子方程式为:2H++
2
S2O3-=S;+SO2T+H2O,故B正确;
C.Fe3+可以将H2O2氧化得Fe2+和02,不能大量共存,故C错误;
D.在酸性条件下MnO4-能将C1-氧化为CL,不能大量共存,故D错误;答案选B。
3.(2021年浙江选考)下列方案设计、现象和结论都正确的是()
目的方案设计现象和结论
A检验某无色溶液取少量该溶液于试管中,加稀盐酸酸若溶液变黄色且试管上
中是否含有NO2化,再加入FeCL溶液部产生红棕色气体,则
该溶液中含有NO2
取5mL0.1molLKl溶液于试管中,若溶液变血红色,则KI
探究KI与FeCh
B加入ImLO.lmolL-iFeCC溶液,充与FeCh的反应有一定
反应的限度
分反应后滴入5滴15%KSCN溶液限度
取2mL卤代烧样品于试管中,加入若产生的沉淀为白色,
判断某卤代嫌中
C5mL20%KOH水溶液混合后加热,则该卤代燃中含有氯元
的卤素
再滴加AgNO溶液素
取2mL20%的蔗糖溶液于试管中,加
探究蔗糖在酸性若没有生成砖红色沉
入适量稀H2s后水浴加热5min;
D水溶液中的稳定淀,则蔗糖在酸性水溶
再加入适量新制Cu(OH)2悬浊液并
性液中稳定
加热
A.AB.BC.CD.D
答案:B
解析:A.原溶液中存在硝酸根可以和Fe2+反应生成Fe3+,故不能验证原溶液中含有亚
硝酸根,A错误;
B.向KI溶液中滴加FeCb,若FeC13没有剩余说明反应是完全的,因此向反应后的溶
液中加入KSCN溶液,若溶液变红,则说明该反应是有限度的,B正确;
C.溶液中加入KOH后体系中剩余大量的0H,再加入硝酸银溶液后OH-也可以使Ag+
生产白色沉淀,C错误:
D.蔗糖为二糖,在酸性条件下可以水解生产单糖,验证单糖中是否存在醛基,应向水
解液中加入NaOH溶液使体系呈碱性,再加入新制Cu(OH)2悬浊液,D错误;故答案选B。
和H2O
A.AB.BC.CD.D
答案:D
解析:A.醋酸和水互溶,无法分液分离,A错误;
B.C2H4会被酸性高镒酸钾溶液氧化成C02,引入新的杂质,B错误;
C.若原溶液中含有SO.2-而不含SCU”,滴加硝酸后SO.32-被氧化为SO42-,再滴加硝酸
领也会产生白色沉淀,与只含S043时现象相同,C错误;
D.氢气的密度比空气小,所以用向下排空气法收集,要短进长出,D正确;
综上所述答案为D。
5.(2021年八省联考广东)推理是一种重要的能力。打开分液漏斗活塞,进行如图所示的
探究实验,对实验现象的预测及分析错误的是
A.试管内CCL层溶液褪色,说明Bn具有氧化性
B.试管中的红色花瓣褪色,说明SO2具有漂白性
C.试管中产生大量气泡,说明Na2sCh被氧化产生SO3
D.一段时间后试管内有白色沉淀,说明有SO’?一生成
答案:C
解析:A.锥形瓶内发生反应Na2sCh+H2SO4=Na2SO4+SO2T+H2O,产生的SO2
进入到试管中,CC14层溶液褪色,证明Bn发生反应,SO2具有还原性,可以被Bn氧化,
证明Bn具有氧化性,A项正确;
B.试管中花瓣褪色,说明SO2可以漂白花瓣中的有色物质,证明SO2具有漂白性,B
项正确;
C.试管中产生大量气泡是锥形瓶中产生的SO2进入到试管中引起的,Na2s03没有发生
氧化还原反应,发生的是“强酸制弱酸”的复分解反应,C项错误;
D.试管中B4可将SOz氧化,生成H2SO4和HBr,SCUz一可以和Ba?+结合成不溶于酸的
白色沉淀,D项正确;故答案为C。
6.(2021年八省联考湖南)(双选)由下列实验操作和现象所得到的结论正确的是()
实验操作和现象结论
向某溶液中滴加几滴新制氯水,再滴加少量KSCN溶液,溶液
A溶液中含有Fe2+
变红
室温下,测得相同浓度的NaX和NaY溶液的pH分别为8和
B酸性:HX>HY
9
C蔗糖溶液中加入少量稀硫酸,水浴加热5min,加氢氧化钠溶蔗糖完全水解
液至溶液呈碱性,再加入少量新制CU(OH)2,继续加热5min,
生成砖红色沉淀
向等体积等浓度的稀硫酸中分别加入少量等物质的量的ZnS
DKsp(ZnS)>Ks(CuS
和CuS固体,ZnS溶解而CuS不溶解P
A.AB.BC.CD.D
答案:BD
解析:A.二价铁离子和KSCN不反应,三价铁离子和KSCN溶液反应生成血红色络合
物,二价铁离子易被氯水氧化生成三价铁离子,Fe2+检验时要先加KSCN溶液后加氯水,防
止Fe3+干扰,故A错误;
B.相同物质的量浓度的钠盐溶液,溶液的pH越大,酸根离子的水解程度越大,相应
的酸的酸性越弱;室温下,测得相同浓度的NaX和NaY溶液的pH分别为8和9可知HX
溶液的酸性强于HY,故B正确;
C.蔗糖完全水解和部分水解,溶液中都含有葡萄糖,碱性条件下都能与新制氢氧化铜
悬着液共热反应生成氧化亚铜砖红色沉淀,故c错误;
D.相同条件下,组成和结构相似的难溶金属硫化物,溶解度大的物质先溶解于稀硫酸,
向等体积等浓度的稀硫酸中分别加入少量等物质的量的ZnS和CuS固体,ZnS溶解而CuS
不溶解,说明溶度积Ksp(ZnS)>Kp(CuS),故D正确;故选BD。
7.(2021年八省联考重庆)由下列实验操作及现象所得结论错误的是
实验操作及现象结论
A向酸性KMnCM溶液中滴加H2O2溶液,紫红色褪去H2O2具有漂白性
向待测溶液中加入淀粉溶液,无明显变化,再加入新制
B待测溶液中有r存在
氯水,变蓝
向A1(SO)3溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量,先生
C24A1(OH)3具有酸性
成白色沉淀,后沉淀消失
向AgCl悬浊液中,加入少量Na2s溶液,白色沉淀转
DAg2s溶解度小于AgCl
化为黑色沉淀
A.AB.BC.CD.D
答案:A
解析:A.有机色质褪色为漂白,酸性KMnC)4溶液和H2O2溶液发生氧化还原反应而使
紫红色褪去,表明H2O2具有还原性,A错误;
B.碘分子与淀粉反应显蓝色,待测溶液中加入淀粉溶液,无明显变化,再加入新制氯
水,变蓝,说明加入氯水后生成了碘单质,则原待测液中有r存在,B正确;
C.向A12(SC>4)3溶液中逐滴加入NaOH溶液发生复分解反应生成了氢氧化铝白色沉淀,
继续加过量氢氧化钠溶液,沉淀消失,则氢氧化铝和氢氧化钠溶液反应生成了偏铝酸钠和水,
A1(OH)3具有酸性,c正确;
D.向AgCl悬浊液中,加入少量Na2s溶液,白色沉淀转化为黑色沉淀,即AgCl转变
为Ag2S,可见Qc(Ag?S)>Ksp(Ag2S),由于加入的Na2s少量,则可推测Ag2s溶解度小于
AgCl,D正确;
8.(2021年八省联考江苏)由制铝工业废渣(主要含Fe、Ca、Si、Al等的氧化物)制取聚合
硫酸铁铝净水剂的流程如下。
稀H2so4、H。:
废渣一►浸取—*过滤一*加热聚合------聚合硫酸铁铝
滤渣
下列有关说法不氐碘的是()
A.控制适当反应温度并不断搅拌,有利于提高铁、铝浸取率
+3+
B.ALO3与稀硫酸反应的离子方程式:A12O3+6H=2A1+3H2O
C.滤液中主要存在的阳离子有:H+、Fe2+、Ca2+、A伊
D.聚合硫酸铁铝水解形成的胶体具有吸附作用
答案:C
解析:A.控制适当反应温度并不断搅拌,可以加快反应速率,充分反应,有利于提高
铁、铝浸取率,故A正确;
B.AbCh与稀硫酸反应生成硫酸铝和水,离子方程式为AbO3+6H+=2A13++3H2O,故B
正确;
C.双氧水会将亚铁离子氧化,所以滤液中主要存在的阳离子没有Fe2+,而是Fe3+,故
C错误;
D.聚合硫酸铁铝水解可以生成氢氧化铝和氢氧化铁胶体,胶体表面积较大,具有吸附
作用,故D正确;综上所述答案为C。
9.(2020年新课标H)某白色固体混合物由NaCl、KC1、MgSO4>CaCCh中的两种组成,
进行如下实验:①混合物溶于水,得到澄清透明溶液;②做焰色反应,通过钻玻璃可观察
到紫色;③向溶液中加碱,产生白色沉淀。根据实验现象可判断其组成为
A.KC1、NaClB.KC1、MgSO4C.KC1、CaCO3D.MgSO4>NaCl
答案B
解析:①混合物溶于水,得到澄清透明溶液,则不含CaCCh,排除C选项;②做焰色
反应,通过钻玻璃可观察到紫色,可确定含有钾元素,即含有KC1;③向溶液中加碱,产生
白色沉淀,则应含有MgSOq,综合以上分析,混合物由KC1和MgSCU两种物质组成,故选
B„
10.(2020年江苏卷)常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A.0.1mol/L氨水溶液:Na+、K\OH\NO.V
22
B.O.lmol/L盐酸溶液:Na+、K\SO4>SiO3-
C.O.lmol/LKMnCM溶液:NHJ、Na\NO,、I-
22
D.O.lmoVLAgNCh溶液:NH4\Mg\Cl>SO4-
答案A
解析:A.在O.lmol/L氨水中,四种离子可以大量共存,A选;
B.在O.lmol/L盐酸中含有大量氢离子,四种离子中硅酸根可以与氢离子反应生成硅酸
沉淀,故不能共存,B不选;
C.MnO「具有强氧化性,可以将碘离子氧化成碘单质,故不能共存,C不选:
D.在O.lmol/L硝酸银溶液中,银离子可以与氯离子、硫酸根离子反应生成氯化银、硫
酸银沉淀,不能共存,D不选;故选A。
11.(2020年浙江7月选考)黄色固体X,可能含有漂白粉、FeSO4>Fe2(SO4)3>CuCl2>
KI之中的几种或全部。将X与足量的水作用,得到深棕色固体混合物Y和无色碱性溶液Zo
下列结论合理的是()
A.X中含KI,可能含有CuCb
B.X中含有漂白粉和FeS04
C.X中含有CuCL,Y中含有Fe(0H)3
D.用H2sO4酸化溶液Z,若有黄绿色气体放出,说明X中含有CuCb
答案:C
解析:X与足量的水作用,得到深棕色固体混合物Y和无色碱性溶液Z,则Y中含有
Fe(OH)3,X中含有FeSCU、Fe2(S05中的至少一种;溶液Z为无色碱性溶液,则X中必定
含有漂白粉,漂白粉的主要成分是CaCb和Ca(ClO)2,Ca(C10)2发生水解而使溶液呈碱性;
Fe(OH)3呈红褐色,而Y是深棕色固体混合物,它除含Fe(OH)3外,还应含有Cu(OH)2,则
X中含CuCL;在水溶液中CM'与「会发生反应:2CU2++4「=2CUI1+12,则X中不含
KL综上所述,X中含有漂白粉、CuCl2,不含KI,含FeSOa、Fe2(SCU)3中的至少一种,A、
B错误,C正确;由于溶液Z中含CaCb、Ca(CIO)2,用H2sO4酸化,发生反应:C1+C1O
+
-+2H=C12T+H2O,产生黄绿色气体CI2,不能证明X中含CuCb,D错误。
12.(2019年全国卷m)离子交换法净化水过程如图所示。下列说法中错误的是()
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NO-SOF、C「通过阴离子树脂后被除去
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-==小0
答案:A
解析:A项,由题图可知,经过阳离子交换树脂后,Ca2\Na+、Mg?+交换为H卡,由
电荷守恒知,阳离子总数会增加,错误;B项,由题图可知,通过阴离子交换树脂后,NOf、
Cl、SO»被除去,正确;C项,通过净化处理后,水中的导电离子种类与浓度降低,水的
导电性降低,正确;D项,阴离子树脂填充段存在反应H'+OH-==氏0,正确。
13.(2019年江苏)]室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是()
++2
A.0.1molLTNaOH溶液:Na,K>CO3\A1O2'
+22
B.0.1moLLTFeCL溶液:K,Mg\SO4\MnO4-
C.0.1molLTK2cCh溶液:Na\Ba2\C「、OH-
+
D.0.1molL-H2so4溶液:K*、NH4>NO3>HSO3"
答案:A
解析:此题考的是离子共存问题,应从选项的条件获取信息,再从中判断在此条件的环
境中是否有离子会互相反应,能大量共存就是没有可以互相发生反应的离子存在。
A.是一个碱性环境,离子相互间不反应,且与OH-不反应,能大量共存;
B.MnO4-具有强氧化性,Fe2+具有还原性,两者会发生氧化还原反应而不能大量共存;
C.Ba?+可以与CO32-发生反应生成沉淀而不能大量存在;
D.酸性条件下H+与HSCh-不能大量共存,同时酸性条件下NO3-表现强氧化性会将HSOv
氧化而不能大量共存;
14.(2019年上海等级考)能证明亚硫酸钠部分变质所需要的试剂是()
A.硝酸钢,稀硫酸B.稀盐酸,氯化领
C.稀硫酸,氯化钢D.稀硝酸,氯化钢
答案:B
解析:若要证明亚硫酸钠部分变质,须证明该样品中含有Na2s03和Na2so4,检验步骤:
取少量样品置于试管中溶解,滴入盐酸后有气泡冒出,继续滴加盐酸至无气泡冒出后,再滴
入少量BaCb溶液,有白色沉淀产生,则证明Na2s部分变质。
15.(2018年江苏)室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是()
A.0.1mol-L-'KI溶液:Na+、K\CRT、OJT
2-2
B.0.1mol-LTFe2(SO4)3溶液:Cu\NH4+、NO3>SO4"
C.0.1molL-'HCl溶液:Ba2\K\CH3coeT、NO3-
D.0.1molLiNaOH溶液:Mg2\Na\SO42-、HCO3-
答案:B
解析:A项,「具有强还原性,CIO具有强氧化性,「与CO发生氧化还原反应,「与
C1。不能大量共存;B项,在Fez(SO4)3溶液中离子相互间不反应,能大量共存;C项,
CH3coO-能与H+反应生成CH3coOH,在HC1溶液中CH3coO不能大量存在;D项,Mg2\
HCO3-都能与OH反应,Mg2+、HCO3-与OH不能大量共存;答案选B。
16.(2017年江苏)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.=lxlOT2的溶液中:K+、Na+、CO3〉、NOy
c(OH)
2
C.c(Fe2+)=lmolLT的溶液中:K\NH4\MnO。SO4'
2
D.能使甲基橙变红的溶液中:Na+、NH4+、SO4-,HCO3-
答案B
解析:A.Fe3+和SCN-会发生反应生成血红色的配合物,A错误;B.根据Kw可以求
出c(OH-)=0.1mol/L,溶液显碱性,这4种离子可以大量共存,B正确;C.Fe?+还原性较强,
MnO甲氧化性较强,两者因发生氧化还原反应而不能大量共存,C错误;D.使甲基橙变红
的溶液显酸性,HC03-不能在酸性溶液中大量共存,D错误。
17.(2017年11月浙江选考)取某固体样品,进行如下实验
①取一定量的样品,加足量水充分溶解,过滤得到滤液和滤渣;
②取少量滤液,加入BaCL溶液,有白色沉淀产生;
③取少量滤渣,加入稀盐酸,滤渣全部溶解,同时有气体产生。
根据上述实验现象,该固体样品的成分可能是()
A.K2SO4、Ba(OH)2、Na2cO3B.Na2co3、AgNO3,KNO3
C.K2co3、NaCkBa(NO3)2D.KNCh、MgCL、NaOH
答案:C
解析:A.K2so4、Ba(0H)2、Na2cO3硫酸钢和碳酸铁沉淀,硫酸银不溶于水盐酸,不符
合③,故A错误;B.Na2c03、AgNCh、KNO3三者能够反应生成碳酸银沉淀,与盐酸反应
会生成氯化银沉淀,不符合③,故B错误;C.K2co3、NaCl、Ba(NCh)2三者能够反应生成
碳酸钢沉淀,滤液中可能含有碳酸根离子,加入氯化钢溶液生成白色沉淀,滤渣碳酸钏能够
与盐酸反应放出二氧化碳而溶解,符合上述实验过程,故C正确;D.KNCh、MgChsNaOH
三者能够反应生成氢氧化镁沉淀,氢氧化镁与盐酸反应没有气体放出,不符合③,故D错
误;故选C。
18.(2017年4月浙江选考)某固体混合物中可能含有:K\Na\Cl、COf>SO/等
离子,将该固体溶解所得到的溶液进行如下实验:
下列说法正确的是()
A.该混合物一定是K2co3和NaClB.该混合物可能是Na2cO3和KC1
C.该混合物可能是Na2so4和Na2cChD.该混合物一定是Na2cCh和NaCl
答案:B
解析:过量硝酸钢之后产生的白色沉淀溶于过量盐酸,说明有coM、无sor,溶液加
入AgNCh/HNCh产生白色沉淀说明有C「,颜色反应显黄色说明有Na卡,但不能确定是否含
有K+。
19.(2016江苏卷)制备(NH4)2Fe(SO4)2・6H2O的实验中,需对过滤出产品的母液(pH<l)
进行处理。室温下,分别取母液并向其中加入指定物质,反应后的溶液中主要存在的一组离
子正确的是()
2+2
A.通入过量CI2:Fe.H+、NH4+、CF>SO4-
22-
B.加入少量NaClO溶液:NH»\Fe\H\SO4>CIO
22-
C.加入过量NaOH溶液:Na+、Fe\NH4\SO4^OH
D.加入过量NaClO和NaOH的混合溶液:Na\SO?Cl、CIO、OH
答案:D
解析:A、Cb具有强氧化性,能将Fe2+氧化为Fe3+,Fe?+不存在,A错误;B、C10
具有强氧化性,能将Fe2+氧化为Fe3+,Fe?+不存在,另外氢离子与次氯酸根离子也不能大
量共存,B错误;C、Fe2+与OH」反应生成氢氧化亚铁沉淀,NHI与0IT反应生成一水合氨,
Fe2\NH:不存在,C错误;D、组内离子可以在溶液中存在,D正确。答案选D。
22+
20.(2016上海卷)(双选)已知:SO3+l2+H2O^SO4+2r+2Ho某溶液中可能含有Na卡、
222
NHJ、Fe\K\「、SO3-,SO4-,且所有离子物质的量浓度相等。向该无色溶液中滴加
少量浸水,溶液仍呈无色。下列关于该溶液的判断正确的是
A.肯定不含「B.肯定不含SO」?-C.肯定含有SCV-D.肯定含有NH4+
答案:BC
解析:溶液本身无色,说明没有Fe2+;加入溟水仍然无色,说明澳水发生了反应,且产
物无色,F和SCh?-均可使溪水褪色,此时反应后溶液仍然为无色,说明没有L生成,则原
溶液中一定存在S03”;由于还原性SO3?->「,故「是否存在无法判断。而且所有离子浓度
相等,根据溶液的电中性,有电荷守恒可判断SCV-一定不存在,故正确选项为BC。
21.(2016年四川卷)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+、CT、MnO4-
2
B.pH=2的溶液中可能大量存在Na+、NH4\SiO3-
C.Fe?+与H2O2在酸性溶液中的反应:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
+22+
D.稀硫酸和Ba(OH)2溶液反应:H+SO4+Ba+OH=BaSO41+H2O
答案:C
解析:A、水溶液中MnC>4-呈紫色,H+、MnO4-和C「发生氧化还原反应,不能大量共
存,错误;B、硅酸根离子和氢离子反应生成硅酸沉淀,不能电离共存,错误;C、满足质
量守恒、电子守恒和电荷守恒,正确;D、正确的离子方程式应为
+22+
2H+SO4+Ba+2OH=BaSO4j,+2H2O,错误。
22.(2016年全国卷II)某白色粉末由两种物质组成,为鉴别其成分进行如下实验:
①取少量样品加入足量水仍有部分固体未溶解;再加入足量稀盐酸,有气泡产生,固体
全部溶解;
②取少量样品加入足量稀硫酸有气泡产生,振荡后仍有固体存在。
该白色粉末可能为()
A.NaHCO.i、A1(OH)3B.AgCl、NaHCO3
C.Na2so3、BaCChD.Na2co3、C11SO4
答案:c
解析:A项中,NaHCCh、A1(OH)3加入足量水中,NaHCCh溶解,A1(OH)3不溶解;加
入稀盐酸,固体全部溶解,且有气泡产生;NaHCCh、A1(OH)3均能与H2so4反应,最后不
会有固体剩余;B项中,NaHCCh溶于水,AgCl不溶于水,加入足量稀盐酸,AgCl仍不溶
解;C项中Na2so3溶于水,BaCCh不溶于水,BaCCh能溶于稀盐酸:BaCCh+2HCl=BaC12
+H2O+CO2T,Na2so3、BaCCh均能与稀硫酸反应:Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+S02?+H20
BaCCh+H2so4=BaSO41+H2O+CO2f;D项中,CuSC>4和Na2cCh都能溶于稀硫酸。
23.(2022年全国乙卷)废旧铅蓄电池的铅膏中主要含有PbSCh、PbO2>PbO和Pb。还有
少量Ba、Fe、Al的盐或氧化物等。为了保护环境、充分利用铅资源,通过下图流程实现铅
的回收。
Na2c。3HAC,H2O2NaOH
铅膏*PbO
滤液滤渣滤液
一些难溶电解质的溶度积常数如下表:
难溶电解质PbSO4PbCO3BaSO4BaCOa
814109
KSp2.5x1O-7.4xl0l.lxlO2.6x1O-
一定条件下,一些金属氢氧化物沉淀时的pH如下表:
金属氢氧化物
Fe(OH)3Fe(OH)2A1(OH)3Pb(OH)2
开始沉淀的pH2.36.83.57.2
完全沉淀的pH3.28.34.69.1
回答下列问题:
(3)在“酸浸”中,除加入醋酸(HAc),还要加入H2O2。
(i)能被H2O2氧化的离子是;
(5)“沉铅”的滤液中,金属离子有。
答案:(3)(i)Fe2+(5)Ba2\Na+
解析:铅膏中主要含有PbSC>4、PbO2,PbO和Pb,还有少量Ba、Fe、Al的盐或氧化物
等,向铅膏中加入碳酸钠溶液进行脱硫,硫酸铅转化为碳酸铅,过滤,向所得固体中加入醋
酸、过氧化氢进行酸浸,过氧化氢可将溶液中的亚铁离子氧化为铁离子,酸浸后溶液的pH
约为4.9,依据金属氢氧化物沉淀时的pH可知,滤渣主要成分为氢氧化铝、氢氧化铁,过
滤后,向滤液中加入氢氧化钠溶液进行沉铅,得到氢氧化铅沉淀,滤液中的金属阳离子主要
为钠离子和钢离子,氢氧化铅再进行处理得到PbO。
(3)(i)过氧化氢有氧化性,亚铁离子有还原性,会被过氧化氢氧化为铁离子。
(5)依据分析可知,加入碳酸钠不能使铅膏中的BaSO4完全转化,铁离子、铝离子转化
为了氢氧化铁、氢氧化铝沉淀,铅转化为了氢氧化铅、最终变为了氧化铅,因此沉铅的滤液
中,金属离子有Ba?+和加入碳酸钠、氢氧化钠时引入的Na+。
24.(2022年江苏卷)实验室以二氧化铀(CeCh)废渣为原料制备Cl含量少的Ce2(CC>3)3,
其部分实验过程如下:
稀盐酸、电。2溶液氨水萃取剂HA稀硝酸氨水、NH4HCO3
CeO2废渣一酸浸;T中和,萃取|一反萃取,山指定]——>Ce2(CO3)3
(3)通过中和、萃取、反萃取、沉淀等过程,可制备含量少的Ce2(CO3)3。已知Ce3+
能被有机萃取剂(简称HA)萃取,其萃取原理可表示为:Ce3+(水层)+3HA(有机层)^^Ce(A)3
(有机层)+3H+(水层)
①加氨水“中和”去除过量盐酸,使溶液接近中性。去除过量盐酸的目的是
②反萃取的目的是将有机层Ce3+转移到水层。使Ce3+尽可能多地发生上述转移,应选
择的实验条件或采取的实验操作有(填两
项)。
③与“反萃取,,得到的水溶液比较,过滤Ce2(CCh)3溶液的滤液中,物质的量减小的离子
有_______
(填化学式)。
答案:(3)①降低溶液中氢离子的浓度,促进碳酸氢根离子的电离,增大溶液中碳酸根
离子的浓度
②酸性条件,多次萃取③Ce?+
解析:首先用稀盐酸和过氧化氢溶液酸浸二氧化铀废渣,得到三价铀,加入氨水调节
pH后用萃取剂萃取其中的三价钵,增大三价铀浓度,之后加入稀硝酸反萃取其中的三价铀,
再加入氨水和碳酸氢钱制备产物,以此解题。
(3)①增大碳酸根离子的浓度有助于生成产物,故答案为:降低溶液中氢离子的浓度,
促进碳酸氢根离子的电离,增大溶液中碳酸根离子的浓度;
②根据萃取原理可知,应选择的实验条件是酸性条件,为了使Ce3+尽可能多地发生上
述转移,可以采用多次萃取;
③"反萃取'’得到的水溶液中含有浓度较大的Ce3+,过滤后溶液中Ce3+离子浓度较小,故
答案为:Ce3+;
25.(2022年新高考山东卷)工业上以氟磷灰石[Ca5F(PCU)3,含SiCh等杂质]为原料生产磷
酸和石膏,工艺流程如下:
回答下列问题:
(2)部分盐的溶度积常数见下表。精制1中,按物质的量之比n(Na2CO3):n(SiF62-)=l:l
加入Na2cCh脱氟,充分反应后,c(Na2+)mol-L';再分批加入一定量的BaCCh,首
先转化为沉淀的离子是。
BaSiF6Na2SiF6CaSO4BaSO4
1.0x1O-64.0x1O-69.0x1O-4l.OxlO10
KsP
答案:(2)2.0xl(y2SO42-
解析:氟磷灰石用硫酸溶解后过滤,得到粗磷酸和滤渣,滤渣经洗涤后结晶转化为石膏;
粗磷酸以精制I脱氟、除硫酸根离子和siF6〉,过滤,滤液经精制n等一系列操作得到磷酸。
(2)精制1中,按物质的量之比n(Na2co3):n(SiF6>)=1:1加入Na2CO3脱氟,该反应的化
学方程式为H2SiF6+Na2CO3=Na2SiF6i+CO2t+H2O,充分反应后得到沉淀NazSiFe,溶液
2+
中有饱和的Na2SiF6,且c(Na+)=2c(SiF6%),根据Na2SiF6的溶度积可知Afsp=c(Na)«
232221+2
c(SiF6-)=4c(SiF6-),c(SiF6')='=1.0x10mokL,因此c(Na)=2c(SiF6-)=
2.0x1O^moPL'1;同时,粗磷酸中还有硫酸钙的饱和溶液,
2+242
c(Ca>c(SO4)=V9.0X10-=3.0x1O-mol«L-';分批加入一定量的BaCCh,当BaSiFe沉淀开
始生成时,c(Ba2+)=l^l^—=],0x10_,mol«L_|,当BaSC)4沉淀开始生成时,c(Ba?+)=
1.0x10-3
1.0x10,33x10-9moPL1,因此,首先转化为沉淀的离子是SCV:然后才是SiFe%。
3.0x10-2
26.(2020年全国卷III27,节选)某油脂厂废弃的油脂加氢银催化剂主要含金属Ni、Al、
Fe及其氧化物,还有少量其他不溶性物质。采用如下工艺流程回收其中的镁制备硫酸银晶
体(NiSCUIFhO):
NaOHH2O2NaOH
溶液稀H2sO,溶液溶液
硫
废
酸
锲
银
傕碱滤优酸滤液调滤落控制pH
晶
化浸丁浸
PH③浓缩结晶
体
剂
谑液①滤渣②滤渣③
溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:
金属离子Ni2+Al3+Fe3+Fe21
开始沉淀时(c=0.01mol1-1)的pH7.23.72.27.5
沉淀完全时(c=1.0x10-5moiL1)的pH8.74.73.29.0
回答下列问题:
(1)“碱浸''中NaOH的两个作用分别是
为回收金属,用稀硫酸将"滤液①''调为中性,生成沉淀。写出该反应的离子方程式
(2)“滤液②”中含有的金属离子是»
(3)“转化”中可替代H2O2的物质是。若工艺流程改为先“调pH”后“转
NaOH溶液HQ2溶液
化”,即滤渣③,“滤液③''中可能含有的杂质离子为。
答案:(1)除去油脂,溶解铝及其氧化物A1(OH)4-+H+=A1(OH)31+H2O
(2)Ni2+>Fe2+>Fe3+(3)。2或空气Fe3+
解析:⑴因为废银催化剂表面沾有油脂,所以“碱浸”的目的是除去油脂,同时还可以
溶解催化剂中混有的铝及氧化铝杂质。滤液①中存在的金属元素只有铝元素,铝元素以
A1(OH)1的形式存在,当加酸调到中性时,发生反应的离子方程式为A1(OH)4—+H+
=AI(OH)31+H2OO
(2)滤饼①加稀硫酸酸浸,产生的滤液中的金属离子有Ni2+、Fe2\Fe3\
(3)过程中加入H2O2的目的是氧化Fe2+,由于Fe2+的还原性强,能与氧气反应,因此也
可以用氧气或空气代替H2O2O如果过程中先“调pH”后“转化”,结合金属离子沉淀的有关pH
数据可知,当调节pH小于7.2时,Fe2+不能形成沉淀,加入H2O2后Fe?+被氧化为Fe3+,
因此滤液③中可能混有Fe3+»
27.(2019年高考全国卷I)硼酸(H3BO3)是一种重要的化工原料,广泛应用于玻璃、医
药、肥料等工业。一种以硼镁矿(含MgzBzOsHO、SQ及少量FezCh、AI2O3)为原料生产硼
酸及轻质氧化镁的工艺流程如下:
(NH,)2soi溶液滤渣1
的|,【调PH65
气体—------4WWMg
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