专题三 离子反应,高考化学 (课标专用),A组 统一命题课标卷题组 考点一 离子反应与离子共存,五年高考,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(V2O5)是接触法生产硫酸的催化剂。从废 钒催化剂中回收V2O5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:,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V2O5转化为V ,反应的离子方程式为 ,同时 V2O4转化成VO2+。“废渣1”的主要成分是 。 (2)“氧化”中欲使3 mol的VO2+变为V ,则需要氧化剂KClO3至少为 mol。 (3)“中和”作用之一是使钒以V4 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+V4 R4V4O12+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(NH4VO3)沉淀,写出“煅烧”中发生反应的化学方程式 。,答案 (1)V2O5+2H+ 2V +H2O(2分) SiO2(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)2NH4VO3 V2O5+2NH3+H2O(2分),解析 (1)V2O5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,V2O5转化成V ,V2O4转化成VO2+,K2SO4可溶于水,Fe2O3 及Al2O3分别转化成Fe3+和Al3+,所以“废渣1”的主要成分是SiO2。 (2)欲使3 mol VO2+变为V 需转移3 mol e-,1 mol KClO3作氧化剂生成Cl-转移6 mol e-,所以需 KClO3至少0.5 mol。 (3)“中和”时加入KOH溶液,钒以V4 形式存在于溶液中,K2SO4可溶,Fe3+和Al3+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V4 (阴离子),Fe3+及Al3+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V2O5,其他物质自然写出。,思路分析 (1)分析V2O5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。,考点一 离子反应与离子共存 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 Fe2(SO4)3溶液: Cu2+、N 、N 、S C.0.1 molL-1 HCl 溶液: Ba2+、K+、CH3COO- 、N D.0.1 molL-1 NaOH 溶液: Mg2+、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CH3COO-形成弱电解质CH3COOH而不能大 量共存,错误;D项,NaOH溶液中的OH-能与Mg2+反应生成Mg(OH)2沉淀,且OH-能与HC 反应 生成H2O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:Fe3+、Mg2+、SCN-、Cl- B. =110-12的溶液中:K+、Na+、C 、N C.c(Fe2+)=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。Fe3+3SCN- Fe(SCN)3使溶液呈血红色,A错;Fe2+水解使溶 液呈酸性,酸性条件下Mn 与Fe2+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.Fe2+与H2O2在酸性溶液中的反应:2Fe2+H2O2+2H+ 2Fe3+2H2O D.稀硫酸与Ba(OH)2溶液的反应:H+S +Ba2+OH- BaSO4+H2O,答案 C Mn 的水溶液呈紫红色,A项不正确;酸性溶液中Si 不能大量存在,且N 与Si 在溶液中会发生相互促进的水解反应,B项不正确;酸性条件下H2O2可氧化Fe2+,C项正确;稀 硫酸与Ba(OH)2溶液反应的离子方程式为2H+S +Ba2+2OH- BaSO4+2H2O,D项不正 确。,4.(2016江苏单科,12,4分)制备(NH4)2Fe(SO4)26H2O的实验中,需对过滤出产品的母液(pH1)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 ( ) A.通入过量Cl2:Fe2+、H+、N 、Cl-、S B.加入少量NaClO溶液:N 、Fe2+、H+、S 、ClO- C.加入过量NaOH溶液:Na+、Fe2+、N 、S 、OH- D.加入过量NaClO和NaOH的混合溶液:Na+、S 、Cl-、ClO-、OH-,答案 D A项,通入过量的Cl2,Fe2+不能大量存在;B项,ClO-在酸性环境中不能大量存在,Fe2+与 ClO-因发生氧化还原反应而不能大量共存;C项,在碱性环境中,Fe2+、N 不能大量存在。,5.(2015江苏单科,6,2分)常温下,下列各组离子一定能在指定溶液中大量共存的是 ( ) A.使酚酞变红色的溶液中:Na+、Al3+、S 、Cl- B. =110-13 molL-1的溶液中:N 、Ca2+、Cl-、N C.与Al反应能放出H2的溶液中:Fe2+、K+、N 、S D.水电离的c(H+)=110-13 molL-1的溶液中:K+、Na+、Al 、C,答案 B A项,使酚酞变红色的溶液显碱性,Al3+与OH-不能大量共存。B项, =110-13 mol L-1的溶液显酸性,N 、Ca2+、Cl-、N 在酸性条件下能大量共存。C项,与Al反应放出H2的溶 液可能显酸性也可能显碱性,酸性条件下N 易氧化Fe2+,HNO3与Al反应不能生成H2;碱性条件 下Fe2+不能大量存在。D项,由水电离的c(H+)=110-13 molL-1的溶液可能显酸性也可能显碱性, 酸性溶液中,Al 、C 不能大量存在。,6.(2015广东理综,8,4分)水溶液中能大量共存的一组离子是 ( ) A.N 、Ba2+、Br-、C B.Cl-、S 、Fe2+、H+ C.K+、Na+、S 、Mn D.Na+、H+、N 、HC,答案 C A项,Ba2+与C 不能大量共存;B项,S 与H+、S 与Fe2+不能大量共存;D项,H+与 HC 不能大量共存。,7.(2014山东理综,12,5分)下列有关溶液组成的描述合理的是 ( ) A.无色溶液中可能大量存在Al3+、N 、Cl-、S2- B.酸性溶液中可能大量存在Na+、ClO-、S 、I- C.弱碱性溶液中可能大量存在Na+、K+、Cl-、HC D.中性溶液中可能大量存在Fe3+、K+、Cl-、S,答案 C Al3+和S2-发生相互促进的水解反应,生成Al(OH)3和H2S,不能大量共存,A项错误;酸性 溶液中ClO-能氧化I-,且H+与ClO-不能大量共存,B项错误;中性溶液中Fe3+不能大量存在,D项错 误。,8.(2014广东理综,8,4分)水溶液中能大量共存的一组离子是 ( ) A.Na+、Ca2+、Cl-、S B.Fe2+、H+、S 、ClO- C.Mg2+、N 、Cl-、S D.K+、Fe3+、N 、SCN-,答案 C A项,CaSO4微溶,Ca2+和S 不能大量共存。B项,Fe2+、ClO-会发生氧化还原反应,H+、 S 、ClO-不能大量共存。C项,可以大量共存。D项,Fe3+和SCN-反应会生成配合物Fe(SCN)3,不能大量共存。,考点二 离子方程式的书写与正误判断 1.(2018江苏单科,7,2分)下列指定反应的离子方程式正确的是 ( ) A.饱和Na2CO3 溶液与CaSO4 固体反应: C +CaSO4 CaCO3+S B.酸化NaIO3和NaI的混合溶液:I-+I +6H+ I2+3H2O C.KClO碱性溶液与Fe(OH)3反应: 3ClO-+2Fe(OH)3 2Fe +3Cl-+4H+H2O D.电解饱和食盐水: 2Cl-+2H+ Cl2+H2,答案 A 本题考查离子方程式的正误判断及元素化合物的性质。CaCO3是难溶物,CaSO4是 微溶物,向饱和Na2CO3溶液中加CaSO4固体,固体CaSO4会转化为更难溶的CaCO3沉淀,A项正 确;酸化的NaIO3和NaI的混合溶液反应的离子方程式为5I-+I +6H+ 3I2+3H2O,B项错误; KClO碱性溶液与Fe(OH)3反应的离子方程式为3ClO-+2Fe(OH)3+4OH- 2Fe +3Cl-+5H2O, C项错误;电解饱和食盐水的离子方程式为2Cl-+2H2O Cl2+H2+2OH-,D项错误。,方法技巧 离子方程式正误判断可从电荷、原子、得失电子是否守恒,是否符合反应事实,是否符合用量关系等进行快速判断。,2.(2017江苏单科,6,2分)下列指定反应的离子方程式正确 的是 ( ) A.钠与水反应:Na+2H2O Na+2OH-+H2 B.电解饱和食盐水获取烧碱和氯气:2Cl-+2H2O H2+Cl2+2OH- C.向氢氧化钡溶液中加入稀硫酸:Ba2+OH-+H+S BaSO4+H2O D.向碳酸氢铵溶液中加入足量石灰水:Ca2+HC +OH- CaCO3+H2O,答案 B 本题考查离子方程式的正误判断。A项,电荷不守恒,错误;B项,电解饱和食盐水时, 阳极生成Cl2,阴极生成H2和NaOH,正确;C项,不符合物质的组成比,正确的离子方程式为Ba2+2 OH-+2H+S BaSO4+2H2O;D项,N 也参与反应,正确的离子方程式为N +HC + Ca2+2OH- CaCO3+NH3H2O+H2O。,规律方法 判断离子方程式正误的方法 一查是否符合反应事实; 二查“ ”“ ”“”“”是否使用恰当; 三查拆分是否正确; 四查是否漏写离子反应; 五查是否符合反应物的“量”过量、少量、足量等; 六查是否符合三个守恒(质量守恒、电荷守恒、得失电子守恒)。,