2019届新课标Ⅱ高考化学一轮复习专题三离子反应讲义.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,专题三离子反应,高考化学,(课标,专用),考点一离子共存,五年高考,A组,统一命题,课标卷题组,考点二离子方程式的书写与正误判断,(2016课标,28,14分)以硅藻土为载体的五氧化二钒(V,2,O,5,)是接触法生产硫酸的催化剂。从废,钒催化剂中回收V,2,O,5,既避免污染环境又有利于资源综合利用。废钒催化剂的主要成分为:,物质,V,2,O,5,V,2,O,4,K,2,SO,4,SiO,2,Fe,2,O,3,Al,2,O,3,质量分数/%,2.22.9,2.83.1,2228,6065,12,1,以下是一种废钒催化剂回收工艺路线:,回答下列问题:,(1)“酸浸”时V,2,O,5,转化为V,反应的离子方程式为,同时,V,2,O,4,转化成VO,2+,。“废渣1”的主要成分是,。,(2)“氧化”中欲使3 mol的VO,2+,变为V,则需要氧化剂KClO,3,至少为,mol。,(3)“中和”作用之一是使钒以V,4,形式存在于溶液中。“废渣2”中含有,。,(4)“离子交换”和“洗脱”可简单表示为:4ROH+V,4,R,4,V,4,O,12,+4OH,-,(ROH为强,碱性阴离子交换树脂)。为了提高洗脱效率,淋洗液应该呈,性(填“酸”“碱”或,“中”)。,(5)“流出液”中阳离子最多的是,。,(6)“沉钒”得到偏钒酸铵(NH,4,VO,3,)沉淀,写出“煅烧”中发生反应的化学方程式,。,答案,(1)V,2,O,5,+2H,+,2V,+H,2,O(2分)SiO,2,(2分),(2)0.5(2分),(3)Fe(OH),3,和Al(OH),3,(2分),(4)碱(2分),(5)K,+,(2分),(6)2NH,4,VO,3,V,2,O,5,+2NH,3,+H,2,O(2分),解析,(1)V,2,O,5,及V,中的V均为+5价,“酸浸”时,发生非氧化还原反应,根据原子守恒及电荷,守恒不难写出离子方程式;“酸浸”时,V,2,O,5,转化成V,V,2,O,4,转化成VO,2+,K,2,SO,4,可溶于水,Fe,2,O,3,及Al,2,O,3,分别转化成Fe,3+,和Al,3+,所以“废渣1”的主要成分是SiO,2,。,(2)欲使3 mol VO,2+,变为V,需转移3 mol e,-,1 mol KClO,3,作氧化剂生成Cl,-,转移6 mol e,-,所以需,KClO,3,至少0.5 mol。,(3)“中和”时加入KOH溶液,钒以V,4,形式存在于溶液中,K,2,SO,4,可溶,Fe,3+,和Al,3+,分别转化成,Fe(OH),3,和Al(OH),3,沉淀进入“废渣2”。,(4)该反应的逆反应为洗脱过程,增大,c,(OH,-,),有利于平衡向左移动,所以淋洗液应呈碱性。,(5)由流程图可以看出,H,+,在酸浸时损耗,钒转化为V,4,(阴离子),Fe,3+,及Al,3+,转化为沉淀,所以,“流出液”中阳离子最多的是K,+,。,(6)“煅烧”时肯定得到V,2,O,5,其他物质自然写出。,考查点,本题的考查点主要有方程式的书写、氧化还原反应的相关计算、化学平衡移动和,元素化合物的性质等。,思路分析,(1)分析V,2,O,5,转化为V,前后矾元素的化合价可以写出离子方程式。,(2)按照氧化还原反应中得失电子守恒的规律可以计算出结果。,(3)熟悉铁、铝化合物的性质。,(4)依据化学平衡移动原理可以得出答案。,(5)分析流程中各种阳离子的变化。,(6)反应前后各元素化合价不变,反应为分解反应。,考点一离子共存,1.,(2018江苏单科,4,2分)室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是,(),A.0.1 molL,-1,KI 溶液:Na,+,、K,+,、ClO,-,、OH,-,B.0.1 molL,-1,Fe,2,(SO,4,),3,溶液:Cu,2+,、N,、N,、S,C.0.1 molL,-1,HCl 溶液:Ba,2+,、K,+,、CH,3,COO,-,、N,D.0.1 molL,-1,NaOH 溶液:Mg,2+,、Na,+,、S,、HC,B,组 自主命题,省（区、市）卷题组,答案B,本题考查离子反应和离子共存。A项,KI溶液中的I,-,具有强还原性,ClO,-,具有强氧化,性,二者可以发生氧化还原反应而不能大量共存,错误;B项,指定溶液中的离子与所给离子都不,发生反应,能大量共存,正确;C项,HCl溶液中的H,+,与CH,3,COO,-,形成弱电解质CH,3,COOH而不能大,量共存,错误;D项,NaOH溶液中的OH,-,能与Mg,2+,反应生成Mg(OH),2,沉淀,且OH,-,能与HC,反应,生成H,2,O和C,而不能大量共存,错误。,方法技巧,判断离子能否大量共存应先看清题中所给的“隐含”条件,然后按照“一色、二,性、三特殊、四反应”进行判断。,2.,(2017江苏单科,9,2分)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:Fe,3+,、Mg,2+,、SCN,-,、Cl,-,B.,=1,10,-12,的溶液中:K,+,、Na,+,、C,、N,C.,c,(Fe,2+,)=1 molL,-1,的溶液中:K,+,、N,、Mn,、S,D.能使甲基橙变红的溶液中:Na,+,、N,、S,、HC,答案B,本题考查离子共存。Fe,3+,+3SCN,-,Fe(SCN),3,使溶液呈血红色,A错;Fe,2+,水解使溶,液呈酸性,酸性条件下Mn,与Fe,2+,不能大量共存,C错;使甲基橙变红的溶液呈酸性,H,+,与HC,不能大量共存,D错。,3.,(2016四川理综,3,6分)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,+,、Cl,-,、Mn,B.pH=2的溶液中可能大量存在Na,+,、N,、Si,C.Fe,2+,与H,2,O,2,在酸性溶液中的反应:2Fe,2+,+H,2,O,2,+2H,+,2Fe,3+,+2H,2,O,D.稀硫酸与Ba(OH),2,溶液的反应:H,+,+S,+Ba,2+,+OH,-,BaSO,4,+H,2,O,答案C,Mn,在水溶液中显紫红色,A项不正确;酸性溶液中Si,不能大量存在,且N,与,Si,在溶液中相互促进水解,B项不正确;酸性条件下H,2,O,2,可氧化Fe,2+,C项正确;稀硫酸与Ba(OH),2,溶液反应的离子方程式为2H,+,+S,+Ba,2+,+2OH,-,BaSO,4,+2H,2,O,D项不正确。,4.,(2016江苏单科,12,4分)制备(NH,4,),2,Fe(SO,4,),2,6H,2,O的实验中,需对过滤出产品的母液(pH,c,(OH,-,),溶液显酸性,酸性溶,液中N,可氧化Fe,2+,、I,-,D不正确。,关联知识,水溶液中:Cu,2+,呈蓝色、Fe,2+,呈浅绿色、Fe,3+,呈黄色、Mn,呈紫红色、Cr,2,呈橙,色。,5.,(2016辽宁省实验中学月考,11)下列各组离子能在指定溶液中共存的是,(),无色溶液中:K,+,、Cl,-,、Na,+,、Mn,、S,使pH试纸变深蓝的溶液中:C,、N,、Na,+,、S,2-,、Al,、S,水电离的,c,(H,+,)=10,-12,molL,-1,的溶液中:ClO,-,、HC,、N,、N,、S,2,既能溶解Al(OH),3,又能溶解H,2,SiO,3,的溶液中:Na,+,、S,、Cl,-,、ClO,-,使甲基橙变红的溶液中:Mn,、N,、S,、Na,+,、Fe,3+,pH=0的溶液中:Fe,2+,、Al,3+,、N,、I,-,、Cl,-,、S,2-,A.B.C.D.,答案B,含Mn,的溶液呈紫色。溶液呈碱性,所有离子可大量共存。溶液可能呈酸,性或碱性,ClO,-,、HC,、S,2,在酸性条件下不能大量存在,N,、HC,在碱性条件下不能大,量存在。溶液呈碱性,所有离子可大量共存。溶液呈酸性,所有离子可大量共存。在酸,性溶液中,N,与Fe,2+,、I,-,、S,2-,不能大量共存。所以选B。,解题关键,使pH试纸变深蓝的溶液呈强碱性;使甲基橙变红的溶液呈酸性;pH=0的溶液呈强,酸性。,6.,(2017甘肃兰州一中期中,12)已知:S,+I,2,+H,2,O,S,+2I,-,+2H,+,。某溶液中可能含有Na,+,、,N,、Fe,2+,、K,+,、I,-,、S,、S,中的若干种,且所含离子物质的量浓度相等。向该无色溶液,中滴加少量溴水,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I,-,B.肯定不含S,C.肯定不含有S,D.肯定含有N,答案B,溶液呈无色,说明溶液中不含Fe,2+,。加入少量溴水,溶液仍呈无色,说明溶液中有S,。因为S,还原性强于I,-,溴水又是少量,即使溶液中含有I,-,I,-,也可能不被氧化,故无法确定I,-,是否存在。由溶液中所有离子物质的量浓度相等,结合电荷守恒可推知,溶液中一定不含S,可能含N,。,解题关键,1.溶液中Fe,2+,呈浅绿色;,2.I,2,的水溶液有颜色;,3.溶液呈电中性(电荷守恒)。,关联知识,S,还原性强于I,-,溴水优先氧化S,。,7.,(2017辽宁铁岭协作体四联,23)(15分)铬及其化合物工业用途广泛,但含+6价铬元素的污水会,损害环境。电镀厂产生的镀铜废水中往往含有一定量的Cr,2,处理该废水常用直接沉淀,法、还原沉淀法、电解法。,.直接沉淀法,(1)已知含铬废水中存在平衡:Cr,2,+H,2,O,2Cr,+2H,+,。在实际工业生产中,加入沉淀剂,BaCl,2,溶液之前还要加入一定量的NaOH,这样有利于沉淀的生成,则生成沉淀的化学式为,。,.还原沉淀法,(2)下列可以代替上述流程中Na,2,S,2,O,3,溶液的是,(填选项序号)。,A.FeSO,4,溶液B.浓H,2,SO,4,二、非选择题(共15分),C.酸性KMnO,4,溶液D.Na,2,SO,3,溶液,(3)上述流程中,每消耗0.1 mol Na,2,S,2,O,3,转移0.8 mol e,-,则加入Na,2,S,2,O,3,溶液时发生反应的离子方,程式为,。,(4)Cr(OH),3,的化学性质与Al(OH),3,相似。在上述生产过程中加入NaOH溶液时要控制溶液的pH,不能过高,原因可用离子方程式表示为,。,(5)实际工业生产中有时还采用阳离子交换树脂法来测定沉淀后溶液中Cr,3+,的含量,其原理是,M,n,+,+,n,NaR,n,Na,+,+MR,n,其中NaR为阳离子交换树脂,M,n,+,为要测定的离子。,常温下某次测定过程中,将pH=5的废水经过阳离子交换树脂后,测得溶液中Na,+,比交换前增加,了4.6,10,-2,g/L,则该条件下Cr(OH),3,的,K,sp,的值为,;当Cr,3+,浓度小于10,-5,mol/L时可认为沉,淀完全,处理后测得溶液的pH=6,则过滤后溶液,(填“能”或“否”)直接排放。,.电解法,(6)该法是用铁作电极电解含Cr,2,的酸性废水,电解时阴极上有大量气泡生成,并产生Cr(OH),3,、,Fe(OH),3,沉淀,反应中1 mol Cr,2,完全生成Cr(OH),3,沉淀,外电路通过的电子的物质的量为,mol。,答案,(1)BaCrO,4,(2)AD,(3)3S,2,+4Cr,2,+26H,+,6S,+8Cr,3+,+13H,2,O,(4)Cr(OH),3,+OH,-,Cr,+2H,2,O,(5)6.7,10,-31,能,(6)12,解析,(1)先加入一定量的NaOH,可使Cr,2,+H,2,O,2Cr,+2H,+,平衡正向移动,则溶液中主,要存在Cr,再加入BaCl,2,溶液,可生成BaCrO,4,沉淀。,(2)流程中Na,2,S,2,O,3,作还原剂,将Cr,2,还原为Cr,3+,。FeSO,4,、Na,2,SO,3,有还原性;浓H,2,SO,4,、酸性,KMnO,4,溶液有强氧化性,故选A、D。,(4)pH过高,Cr(OH),3,会与OH,-,反应生成Cr,和H,2,O。,(5)溶液中Na,+,比交换前增加了4.6,10,-2,g/L,即2,10,-3,mol/L,由Cr,3+,+3NaR,3Na,+,+CrR,3,可计算,出pH=5的废水中,c,(Cr,3+,)为,10,-3,mol/L。,K,sp,Cr(OH),3,=,c,(Cr,3+,),c,3,(OH,-,)=,10,-3,(10,-9,),3,6.7,10,-31,;,当溶液pH=6时,c,(Cr,3+,)=,=,mol/L=6.7,10,-7,mol/L1,10,-5,mol/L,则过滤后,溶液能直接排放。,(6)电解时Fe-2e,-,Fe,2+,6Fe,2+,+Cr,2,+14H,+,6Fe,3+,+2Cr,3+,+7H,2,O,1 mol Cr,2,完全转化为Cr,3+,需消耗6 mol Fe,2+,生成6 mol Fe,2+,时电路中转移12 mol e,-,。,易错警示,第(6)问要注意审题,1 mol Cr,2,被还原为Cr,3+,转移6 mol e,-,但Cr,2,与Fe,2+,的反应,是溶液中进行的氧化还原反应,电路中转移的电子不是6 mol。,