2019-2020年高中化學(xué) 第三章 第四節(jié) 離子反應(yīng)練習(xí) 魯科版選修4.doc

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2019-2020年高中化學(xué) 第三章 第四節(jié) 離子反應(yīng)練習(xí) 魯科版選修4 一、 離子反應(yīng) 1．定義。 溶液中離子之間，以及離子與原子或分子之間發(fā)生的反應(yīng)。 2．實(shí)質(zhì)。 溶液中某種或某些離子濃度降低。 3．類型。 復(fù)分解反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)、水解反應(yīng)等。 4．發(fā)生條件。 (1)復(fù)分解反應(yīng)。 ①生成沉淀。 a．生成沉淀：由可溶性電解質(zhì)之間發(fā)生反應(yīng)生成沉淀：如Ba(OH)2溶液與Na2SO4溶液混合時(shí)，其離子方程式為：Ba2＋＋SO===BaSO4↓。 b．沉淀的轉(zhuǎn)化：如MgCO3與NaOH溶液反應(yīng)，離子方程式為：MgCO3＋2OH－===Mg(OH)2＋CO。 ②生成弱電解質(zhì)。 如稀鹽酸與CH3COONa反應(yīng)的離子方程式為：H＋＋CH3COO－===CH3COOH。 ③生成氣體。 如NH4Cl濃溶液與NaOH濃溶液反應(yīng)的離子方程式為： NH＋OH－===NH3↑＋H2O。 (2)氧化還原反應(yīng)。 ①非電化學(xué)原理的氧化還原反應(yīng)。 溶液中，具有氧化性和還原性的離子相遇時(shí)，二者能發(fā)生氧化還原反應(yīng)而使離子濃度降低。如用FeCl3溶液腐蝕印刷電路銅板反應(yīng)的離子方程式為：2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋。 ②原電池反應(yīng)。 如銅鋅原電池的電池反應(yīng)可表示為(電解質(zhì)為稀H2SO4)：Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑。 ③電解池反應(yīng)。 如電解飽和和食鹽水的離子方程式為：2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑。 1．請用離子反應(yīng)發(fā)生的條件解釋下列問題： (1)強(qiáng)酸制弱酸； (2)高沸點(diǎn)酸制低沸點(diǎn)酸； (3)實(shí)驗(yàn)室不能用H2SO4(濃)和NaBr(s)制取HBr氣體。 答案：(1)強(qiáng)酸制弱酸符合生成弱電解質(zhì)的反應(yīng)條件； (2)高沸點(diǎn)酸制低沸點(diǎn)酸符合有氣體生成的條件； (3)Br－能被H2SO4(濃)氧化成Br2，得不到HBr氣體。 二、離子反應(yīng)的應(yīng)用 (一)物質(zhì)檢驗(yàn)與含量測定 1．離子的檢驗(yàn)。 可利用離子的特征反應(yīng)來檢驗(yàn)一些常見離子。如I－、Fe3＋ 、 Ba2＋、 Ca2＋ 、Cu2＋、Fe2＋、 NH、Ag＋、 Al3＋ 、CO、 SO 、SO、 Cl－、 Br－ (1)I－的檢驗(yàn)。 ①試劑：AgNO3溶液。 ②現(xiàn)象：有不溶于稀硝酸的黃色沉淀生成。 ③有關(guān)的離子方程式：Ag＋＋I(xiàn)－===AgI。 (2)Fe3＋的檢驗(yàn)。 ①試劑：KSCN溶液。 ②現(xiàn)象：生成血紅色溶液。 ③有關(guān)的離子方程式：Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3。 2．測定溶液中離子的濃度。 (1)沉淀法：如溶液中的SO，用Ba2＋將其轉(zhuǎn)化為BaSO4沉淀，然后稱量沉淀的質(zhì)量就可求得SO的物質(zhì)的量及其濃度。 (2)酸堿中和滴定：強(qiáng)酸中的H＋濃度可以用已知準(zhǔn)確物質(zhì)的量濃度的強(qiáng)堿溶液滴定的方法求得。 (3)氧化還原滴定法：如溶液中MnO的濃度可用已知準(zhǔn)確濃度的Fe2＋溶液滴定求得。 2．酸式滴定管一般盛裝什么溶液？堿式滴定管一般盛裝什么溶液？為什么？ 答案：酸式滴定管一般盛裝酸性、氧化性的試劑，因?yàn)閴A性物質(zhì)易腐蝕玻璃，致使玻璃活塞無法打開；堿式滴定管一般盛裝堿性試劑，因?yàn)樗岷脱趸晕镔|(zhì)易腐蝕橡膠。 (二)物質(zhì)制備與純化 1．物質(zhì)的制備。 離子反應(yīng)可用于制備一些酸、堿、鹽、氣體，如Cu(OH)2、FeSO4、CO2、SO2等。 (1)氯堿工業(yè)電解飽和食鹽水生產(chǎn)燒堿和氯氣； (2)實(shí)驗(yàn)室制備CO2的離子方程式為：CaCO2＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑。 2．物質(zhì)的純化。 (1)制高純度的氯化鈉：除去其中少量的Ca2＋、Mg2＋、SO，需要引入的試劑離子分別為：CO、OH－、Ba2＋。 (2)除去污水中重金屬離子，用沉淀劑將其轉(zhuǎn)化為沉淀而除去，達(dá)到凈水的目的。 (三)生活中常見的離子反應(yīng) 1．胃酸過多的治療。 服用胃舒平的離子方程式為Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O。 2．硬水的形成及軟化。 (1)硬水。 ①含義：含有Ca2＋、Mg2＋較多的水； ②暫時(shí)硬水：含有Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2較多的水。 (2)形成(暫時(shí)硬水)。 離子方程式為CaCO3＋CO2＋H2O===Ca2＋＋2HCO； MgCO3＋CO2＋H2O===Mg2＋＋2HCO。 (3)軟化方法。 ①加熱法軟化暫時(shí)硬水：Ca2＋＋2HCO===CaCO3↓＋CO2↑＋H2O； Mg2＋＋2HCO===MgCO3↓＋CO2↑＋H2O。 ②加沉淀劑法：在硬水中加入Na2CO3等沉淀劑的離子方程式為：Ca2＋＋CO===CaCO3↓； Mg2＋＋CO===MgCO3↓。 1．(xx廣東卷)水溶液中能大量共存的一組離子是(C) A．Na＋、Al3＋、Cl－、CO B．H＋、Na＋、Fe2＋、MnO C．K＋、Ca2＋、Cl－、NO D．K＋、NH、OH－、SO 解析：Al3＋、CO能相互促進(jìn)水解生成沉淀和氣體，不能共存，故A項(xiàng)錯誤；H＋、Fe2＋、MnO能發(fā)生氧化還原反應(yīng)，也不能共存，故B項(xiàng)錯誤；離子之間不反應(yīng)，能共存，故C項(xiàng)正確；NH、OH－能結(jié)合生成弱電解質(zhì)，不能共存，故D項(xiàng)錯誤。 2．下列有關(guān)敘述正確的是(C) A．某無色溶液中加入足量稀HCl，有氣體產(chǎn)生，且該氣體能使澄清石灰水變渾濁，則該溶液中一定含有CO B．某溶液中加入BaCl2溶液有白色沉淀產(chǎn)生，再加入稀硝酸白色沉淀不溶解，則原溶液中一定含有SO C．某溶液中加入NaOH溶液產(chǎn)生能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)的氣體，則原溶液中一定含有NH D．在某溶液中加入AgNO3溶液有白色沉淀產(chǎn)生，再加鹽酸，沉淀不消失，則該溶液中一定有Cl－ 解析：某無色溶液中加入足量稀HCl，有氣體產(chǎn)生，且該氣體能使澄清石灰水變渾濁，該氣體可能為二氧化碳或二氧化硫，溶液中可能存在碳酸氫根離子、亞硫酸根離子、亞硫酸氫根離子等，故A項(xiàng)錯誤；加入氯化鋇溶液有白色沉淀產(chǎn)生，再加稀硝酸，沉淀不消失，生成的沉淀也可能為AgCl，如檢驗(yàn)SO，應(yīng)先加入鹽酸酸化，如無現(xiàn)象，再加入氯化鋇溶液，如生成沉淀則可說明含有SO，故B項(xiàng)錯誤；濕潤紅色石蕊試紙遇堿性物質(zhì)變藍(lán)，加入氫氧化鈉溶液并加熱，產(chǎn)生的氣體能使?jié)駶櫦t色石蕊試紙變藍(lán)，一定有NH，故C項(xiàng)正確；在某溶液中加入AgNO3溶液有白色沉淀產(chǎn)生，該白色沉淀可能是碳酸銀，碳酸銀和鹽酸反應(yīng)轉(zhuǎn)化為氯化銀白色沉淀，所以原溶液中不一定含有氯離子，故D項(xiàng)錯誤。 1．下列反應(yīng)的離子方程式書寫正確的是(C) A．濃燒堿溶液中加入鋁片： Al＋2OH－===AlO＋H2↑ B．以石墨作電極電解氯化鋁溶液： 2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑ C．硫酸亞鐵溶液與稀硫酸、雙氧水混合： 2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O D．硫酸氫鈉溶液與足量氫氧化鋇溶液混合： 2H＋＋SO＋Ba2＋＋2OH－===BaSO4↓＋2H2O 解析：本題是考查離子反應(yīng)方程式的正誤判斷，解題時(shí)一般可從電荷是否守恒，強(qiáng)弱電解質(zhì)的拆寫是否正確，氧化還原反應(yīng)中電子得失是否相等，是否符合實(shí)際等方面去思考。A選項(xiàng)中電荷、電子得失不守恒，故不正確；由于電解產(chǎn)生的OH－會與Al3＋發(fā)生反應(yīng)，故B不正確；C選項(xiàng)所給離子方程式符合上述要求，故C項(xiàng)正確；顯然D選項(xiàng)不正確。 2．在水溶液中能大量共存的一組離子是(C) A．Fe2＋、Al3＋、ClO－、Cl－ B．K＋、Cu2＋、OH－、NO C．NH、Na＋、Br－、SO D．Mg2＋、H＋、SiO、SO 解析：結(jié)合離子的性質(zhì)，從離子發(fā)生反應(yīng)的條件入手分析，離子之間若能發(fā)生反應(yīng)，則不能大量共存。特別注意還原性離子(如Fe2＋等)與氧化性離子[如ClO－、NO(H＋)等]因發(fā)生氧化還原反應(yīng)而不能大量共存。A項(xiàng)Fe2＋具有強(qiáng)還原性，ClO－具有強(qiáng)氧化性，二者能發(fā)生氧化還原反應(yīng)；B項(xiàng)Cu2＋能與OH－反應(yīng)生成Cu(OH)2沉淀；D項(xiàng)H＋能與SiO反應(yīng)生成H2SiO3沉淀。 3．某溶液中含有HCO、SO、Na＋、CH3COO－等四種離子，向其中加入足量的Na2O2固體后，溶液中離子濃度基本保持不變的是(假設(shè)溶液體積不變)(A) A．CH3COO－　　　　　B．SO C．Na＋ D．HCO 解析：醋酸根離子濃度不會發(fā)生變化，故A項(xiàng)正確；過氧化鈉具有氧化性，將亞硫酸根離子氧化成了硫酸根離子，離子濃度變化很大，故B項(xiàng)錯誤；過氧化鈉和水反應(yīng)生成了氫氧化鈉，引進(jìn)了大量鈉離子，鈉離子濃度變化很大，故C項(xiàng)錯誤；碳酸氫根離子和氫氧化鈉與水反應(yīng)生成的氫氧根離子反應(yīng)，碳酸根離子濃度大量減少，故D項(xiàng)錯誤。 4．某溶液中含有Cl－、CO、OH－三種離子，如果只允許取一次該溶液，分別將三種離子檢驗(yàn)出來，加入的試劑及順序正確的是(B) A．硝酸銀、氯化鋇、酚酞 B．酚酞、稀硝酸、硝酸銀 C．酚酞、稀鹽酸、硝酸鋇 D．酚酞、稀鹽酸、硝酸銀 解析：檢驗(yàn)Cl－離子可以使用硝酸銀，檢驗(yàn)CO離子可以使用酸，檢驗(yàn)OH－離子可以使用酚酞。銀離子、酸都能與氫氧根反應(yīng)，故首先用酚酞檢驗(yàn)OH－離子；由于銀離子與碳酸根會生成白色沉淀，影響Cl－離子檢驗(yàn)，故再加入硝酸檢驗(yàn)CO離子；最后加入硝酸銀檢驗(yàn)Cl－離子，所以加入的試劑及順序?yàn)椋悍犹?、稀硝酸、硝酸銀。 5．某燒堿樣品中含有少量不與酸作用的可溶性雜質(zhì)，為了測定該燒堿樣品的純度，進(jìn)行以下滴定操作： A．在250 mL容量瓶中配制250 mL燒堿溶液；B.用移液管(或堿式滴定管)量取25.00 mL燒堿溶液于錐形瓶中并加幾滴甲基橙指示劑；C.在天平上準(zhǔn)確稱取燒堿樣品w g，在燒杯中加蒸餾水溶解；D.將物質(zhì)的量濃度為m molL－1的標(biāo)準(zhǔn)H2SO4溶液裝入酸式滴定管，調(diào)整液面，記下開始刻度V1 mL；E.在錐形瓶下墊一張白紙，滴定到終點(diǎn)，記錄終點(diǎn)時(shí)硫酸體積為V2 mL。 回答下列問題： (1)正確的操作步驟是(填字母)： ________→________→________→D→________。 (2)滴定管讀數(shù)應(yīng)注意________________________________________________________________________。 (3)操作中錐形瓶下墊一張白紙的作用是________。 (4)操作D中液面應(yīng)調(diào)整到________；尖嘴部分應(yīng)________。 (5)滴定到終點(diǎn)時(shí)錐形瓶內(nèi)溶液的pH約為________；終點(diǎn)時(shí)的顏色變化是________。 (6)若酸式滴定管沒用標(biāo)準(zhǔn)H2SO4潤洗，會對測定結(jié)果有何影響________(選填“偏高”“偏低”或“無影響”)。 (7)該燒堿樣品的純度計(jì)算式是________。 解析：解決本問題時(shí)應(yīng)注意：(1)中和滴定各步操作及注意事項(xiàng)。(2)注意滴定管刻度與量筒刻度的區(qū)別。(3)滴定誤差分析時(shí)，應(yīng)將錯誤操作歸為消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積是偏多還是偏少。該題先配制250 mL NaOH溶液，取25.00 mL于錐形瓶中，用H2SO4進(jìn)行滴定，以甲基橙作指示劑，滴定過程中需注意：滴定管應(yīng)用所盛的液體潤洗、讀數(shù)準(zhǔn)確、趕氣泡等操作問題。 答案：(1)C　A　B　E　(2)滴定管應(yīng)垂直，裝液和放液后需等一會兒，待液面上下不發(fā)生變化時(shí)才能讀數(shù)；讀數(shù)時(shí)目光不能俯視或仰視，視線應(yīng)與凹液面最低點(diǎn)相平；讀數(shù)應(yīng)到0.01 mL　(3)便于依據(jù)溶液的顏色變化情況準(zhǔn)確判斷滴定終點(diǎn)　(4)零刻度或零刻度以下的某一刻度　充滿溶液，無氣泡　(5)3.1～4.4　由黃色變?yōu)槌壬?6)偏高　(7)% 6．某化學(xué)課外活動小組將氯化鈉固體中混有的硫酸鈉、碳酸氫銨雜質(zhì)除去并得到氯化鈉溶液，設(shè)計(jì)了如下方案： (1)操作①的目的是： ________。 (2)操作②是否可改為加硝酸鋇溶液？為什么？ ________________________________________________________________________。 (3)進(jìn)行操作②后，如何判斷SO已除盡，方法是： ________________________________________________________________________。 (4)在操作③中為什么不在加Na2CO3溶液之前先過濾？理由是： ________________________________________________________________________。 (5)操作④的目的是： ________________________________________________________________________。 解析：(1)NH4HCO3加熱易分解生成NH3、CO2、H2O而除去。(2)除雜時(shí)不能引入新的雜質(zhì)，改用Ba(NO3)2會使溶液中引入新的雜質(zhì)離子NO，后面操作中無法除去。(3)判斷SO已除盡，可取上層清液加入BaCl2溶液，若無沉淀說明SO除盡。(4)為避免重復(fù)操作，可先加入碳酸鈉溶液，生成碳酸鋇沉淀，減少實(shí)驗(yàn)的操作步驟；(5)反應(yīng)后溶液中加入鹽酸，生成二氧化碳?xì)怏w，加熱可除去溶解在溶液中的CO2及HCl，得到較為純凈的氯化鈉溶液。 答案：(1)除去NH4HCO3　(2)否，改用Ba(NO3)2會使溶液中引入新的雜質(zhì)離子NO，后面操作中無法除去　(3)取上層清液加入BaCl2溶液，若無沉淀說明SO除盡　(4)除去過量的Ba2＋，減少一次過濾操作 (5)除去溶解在溶液中的CO2及HCl 1．下列離子方程式書寫正確的是(B) A．FeCl2溶液中通入Cl2： Fe2＋＋Cl2===Fe3＋＋2Cl－ B．澄清石灰水與少量小蘇打溶液混合： Ca2＋＋OH－＋HCO===CaCO3↓＋H2O C．FeS固體放入稀硝酸溶液中： FeS＋2H＋===Fe3＋＋H2S↑ D．AlCl3溶液中加入過量氨水： Al3＋＋4OH－===[Al(OH)4]－ 解析：A項(xiàng)中電荷沒有守恒，應(yīng)為2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－；C項(xiàng)中FeS與稀HNO3能夠反應(yīng)，但由于HNO3具有氧化性，不可能生成強(qiáng)還原性的H2S氣體；D項(xiàng)中AlCl3與氨水反應(yīng)Al3＋＋3NH3H2O===Al(OH)3↓＋3NH，過量的氨水不能溶解Al(OH)3。 2．在pH＝1的溶液中，可以大量共存的離子組是(B) A．Na＋、K＋、S2－、Cl－ B．Al3＋、Mg2＋、SO、Cl－ C．K＋、Na＋、[Al(OH)4]－、NO D．K＋、SO、S2O、Na＋ 解析：A項(xiàng)中S2－與H＋不能共存；C項(xiàng)中[Al(OH)4]－與H＋不能共存；D項(xiàng)中S2O與H＋也不能共存；B項(xiàng)能在pH＝1的溶液中大量共存。 3．(雙選)用已知濃度的NaOH溶液測定某H2SO4溶液的濃度，如圖，從下表中選出正確選項(xiàng)(CD) 錐形瓶 中溶液 滴定管 中溶液 選用指 示劑 選用 滴定管 A 堿 酸 石蕊 乙 B 酸 堿 酚酞 甲 C 堿 酸 甲基橙 甲 D 酸 堿 酚酞 乙 解析：本題主要考查酸堿中和滴定儀器和指示劑的選用：酸式滴定管不能盛放堿，而堿式滴定管也不能盛放酸，指示劑選擇顏色變化明顯的酚酞或甲基橙，不能選用石蕊。另外還要注意在酸堿中和滴定中，無論是標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定待測溶液，還是待測溶液滴定標(biāo)準(zhǔn)溶液，只要操作正確，都是能達(dá)到要求的，這一點(diǎn)是高于課本上知識的，但這也體現(xiàn)了高考出題的特點(diǎn)：基于課本而又不局限于課本，有時(shí)高于課本的特點(diǎn)。 4．有關(guān)溶液中所含離子的檢驗(yàn)，下列判斷正確的是(C) A．加入AgNO3溶液生成的白色沉淀不溶于稀鹽酸，則原溶液中一定有Cl－存在 B．加入氨水時(shí)生成白色沉淀，當(dāng)氨水過量時(shí)白色沉淀消失，則原溶液中一定有Al3＋存在 C．加入NaOH溶液并加熱，有能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)的氣體生成，則原溶液中一定有NH存在 D．加入鹽酸有能使澄清石灰水變渾濁的氣體生成，則原溶液中一定有大量的CO存在 解析：A項(xiàng)不能排除沉淀轉(zhuǎn)化生成AgCl；B項(xiàng)加氨水生成的白色沉淀若為Al(OH)3，則它不溶于過量的氨水；D項(xiàng)該溶液中可能有HCO、HSO、SO。 5．下列除去雜質(zhì)的方法正確的是(A) A．除去CO2中的少量HCl：通過足量的飽和碳酸氫鈉溶液 B．除去N2中的少量的CO2：通過足量的灼熱CuO粉末 C．除去KCl溶液中的少量CaCl2：加適量Na2CO3溶液，過濾 D．除去銅粉中混有的鐵：加足量稀硝酸，過濾 解析：二氧化碳不溶于飽和碳酸鈉溶液，且不反應(yīng)，可用于除雜，故A項(xiàng)正確；二氧化碳與氧化銅不反應(yīng)，應(yīng)改用氫氧化鈉等堿性溶液，故B項(xiàng)錯誤；加入碳酸鈉引入氯化鈉雜質(zhì)，應(yīng)改用碳酸鉀溶液，故C項(xiàng)錯誤；加入稀硝酸與銅反應(yīng)，故D項(xiàng)錯誤。 6．室溫下，下列各組離子在指定溶液中能大量共存的是(B) A．飽和氯水中：Cl－、NO、Na＋、SO B．c(H＋)＝1.010－13molL－1溶液中：K＋、SO、Br－ C．Na2S溶液中：SO、K＋、Cl－、Cu2＋ D．pH＝12的溶液中：NO、I－、Na＋、Al3＋ 解析：本題考查離子共存問題，意在考查考生對離子共存問題的理解及對題目中隱蔽條件的識別能力。飽和氯水中，SO不能大量存在，A項(xiàng)錯誤；c(H＋)＝1.010－13的溶液顯堿性，所給離子均能大量共存，B項(xiàng)正確；S2－能與Cu2＋結(jié)合形成沉淀，C項(xiàng)錯誤；pH＝12的溶液顯堿性，Al3＋不能大量存在，D項(xiàng)錯誤。 7．對溶液中的離子反應(yīng)，下列說法：①不可能是氧化還原反應(yīng)；②只能是復(fù)分解反應(yīng)；③可能是置換反應(yīng)；④一定有分子參加。其中正確的是(B) 　　　　　　　　　　　　　　　　 A．①③ B．③ C．①② D．③④ 解析：離子反應(yīng)發(fā)生的條件有：生成難溶物質(zhì)，生成弱電解質(zhì)，生成易揮發(fā)物質(zhì)和發(fā)生氧化還原反應(yīng)，故只有③正確。 8．某無色透明溶液中可能大量存在Ag＋、Mg2＋、Cu2＋、Fe3＋、Na＋中的幾種。請回答下列問題： (1)不做任何實(shí)驗(yàn)就可以肯定原溶液中不存在的離子是________________________________________________________________________。 (2)取少量原溶液，加入過量稀鹽酸，有白色沉淀生成；再加入過量的稀硝酸，沉淀不消失。說明原溶液中，肯定存在的離子是__________，有關(guān)的離子方程式為________。 (3)取(2)中的濾液，加入過量的稀氨水(NH3H2O)，出現(xiàn)白色沉淀，說明原溶液中肯定有________，有關(guān)的離子方程式為________。 (4)原溶液可能大量存在的陰離子是下列的________。 A．Cl－ B．NO C．CO D．OH－ 解析：(1)無色透明溶液中不可能含有有色離子Cu2＋、Fe3＋。(2)加鹽酸有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成，則肯定存在Ag＋，離子方程式為Ag＋＋Cl－===AgCl↓。(3)加稀氨水有白色沉淀出現(xiàn)，肯定含有Mg2＋。(4)原溶液中由于含有Ag＋，陰離子中不可能含有Cl－、CO、OH－，可能含NO。 答案：(1)Cu2＋、Fe3＋　(2)Ag＋　Ag＋＋Cl－===AgCl↓ (3)Mg2＋　Mg2＋＋2NH3H2O===Mg(OH)2↓＋2NH　(4)B 9．氯堿廠電解飽和食鹽水制取NaOH的工藝流程示意圖如下： 依據(jù)上圖，完成下列填空： (1)在電解過程中，與電源正極相連的電極上所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為________。與電源負(fù)極相連的電極附近，溶液pH________(選填“不變”“升高”或“下降”)。 (2)工業(yè)食鹽含Ca2＋、Mg2＋等雜質(zhì)。精制過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為____________、____________。 (3)如果精鹽中SO含量較高，必須添加鋇試劑除去SO，該鋇試劑可以是 ________(選填“a”“b”或“c”)。 a．Ba(OH)2　　　b．Ba(NO3)2　　　c．BaCl2 (4)為了有效除去Ca2＋、Mg2＋、SO，加入試劑的合理順序?yàn)開_______(選填“a”、“b”或“c”)。 a．先加NaOH，后加Na2CO3，再加鋇試劑 b．先加NaOH，后加鋇試劑，再加Na2CO3 c．先加鋇試劑，后加NaOH，再加Na2CO3 (5)脫鹽工序中利用NaOH和NaCl在溶解度上的差異，通過________、冷卻、________(填操作名稱)除去NaCl。 (6)在隔膜法電解食鹽水時(shí)，電解槽分隔為陰極區(qū)和陽極區(qū)，防止Cl2與NaOH反應(yīng)；采取無隔膜電解冷的食鹽水時(shí)，Cl2與NaOH充分接觸，產(chǎn)物僅是NaClO和H2，相應(yīng)的化學(xué)方程式為________。 解析：第(1)問要熟練運(yùn)用電解原理，與電源正極相連的電極是電解池的陽極，應(yīng)是溶液中的Cl－發(fā)生氧化反應(yīng)，而電解池的陰極反應(yīng)為2H＋＋2e－===H2↑，陰極附近c(diǎn)(H＋)減小，導(dǎo)致水的電離平衡破壞，使周圍c(OH－)增大。第(2)問中如何除去Ca2＋、Mg2＋，由題中信息知，這步加了NaOH、Na2CO3溶液，根據(jù)Ca2＋、Mg2＋的特性，加NaOH是與Mg2＋生成Mg(OH)2沉淀，加Na2CO3是與Ca2＋生成CaCO3沉淀。第(3)問要遵循除雜質(zhì)不能帶進(jìn)新的雜質(zhì)的原則，因此Ba(NO3)2不能加入，而題中BaCl2、Ba(OH)2兩種試劑皆可。第(4)問考慮問題的出發(fā)點(diǎn)是為使雜質(zhì)離子“除凈”，所加試劑均應(yīng)“稍過量”，為使后加試劑有利于除去先加試劑的過量離子，應(yīng)把加入Na2CO3放在加入鋇試劑之后，而鋇試劑與NaOH加入的先后順序可以顛倒。第(5)問分析題中信息得，脫鹽前為10% NaOH、10% NaCl溶液，脫鹽后為50% NaOH溶液和NaCl晶體，顯然需要蒸發(fā)、過濾。第(6)問，因電解得到的Cl2與NaOH反應(yīng)，可將NaCl電解方程式與Cl2和NaOH反應(yīng)的方程式合并。 答案：(1)2Cl－－2e－===Cl2↑　升高　(2)Ca2＋＋CO===CaCO3↓　Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓　(3)ac (4)bc　(5)蒸發(fā)　過濾　(6)NaCl＋H2ONaClO＋H2↑ 10．某同學(xué)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究時(shí)，欲配制1.0 molL－1 Ba(OH)2溶液，但只找到在空氣中暴露已久的Ba(OH)28H2O試劑(化學(xué)式量：315)。在室溫下配制溶液時(shí)發(fā)現(xiàn)所取試劑在水中僅部分溶解，燒杯中存在大量未溶物。為探究其原因，該同學(xué)查得Ba(OH)28H2O在283 K、293 K和303 K時(shí)的溶解度(g/100 g H2O)分別為2.5、3.9和5.6。 (1)燒杯中未溶物可能僅為BaCO3，理由是________________________________________________________________________。 (2)假設(shè)試劑由大量Ba(OH)28H2O和少量BaCO3組成。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)行成分檢驗(yàn)。寫出實(shí)驗(yàn)步驟、預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論(不考慮結(jié)晶水的檢驗(yàn)；室溫時(shí)BaCO3飽和溶液的pH＝9.6)。 限選試劑及儀器：稀鹽酸、稀硫酸、NaOH溶液、澄清石灰水、pH計(jì)、燒杯、試管、帶塞導(dǎo)氣管、滴管 實(shí)驗(yàn)步驟 預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論 步驟1：取適量試劑于潔凈燒杯中，加入足量蒸餾水，充分?jǐn)嚢瑁o置，過濾，得濾液和沉淀 步驟2：取適量濾液于試管中，滴加稀硫酸 步驟3：取適量步驟1中的沉淀于試管中，________________________________________________________________________ 步驟4：________________________________________________________________________ (3)將試劑初步提純后，準(zhǔn)確測定其中Ba(OH)28H2O的含量。實(shí)驗(yàn)如下： ①配制250 mL約0.1 molL－1 Ba(OH)2溶液：準(zhǔn)確稱取w g試樣，置于燒杯中，加適量蒸餾水，________，將溶液轉(zhuǎn)入________中，洗滌，定容，搖勻。 ②滴定：準(zhǔn)確量取25.00 mL所配Ba(OH)2溶液于錐形瓶中，滴加指示劑，將______(選填“0.020”“0.05”“0.1980”或“1.5”)molL－1鹽酸裝入50 mL酸式滴定管，滴定至終點(diǎn)，記錄數(shù)據(jù)。重復(fù)滴定2次。平均消耗鹽酸V mL。 ③計(jì)算Ba(OH)28H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)＝____________(只列出算式，不做運(yùn)算)。 (4)室溫下，____________(選填“能”或“不能”)配制1.0 molL－1 Ba(OH)2溶液。 解析： (1)空氣中存在的CO2能與Ba(OH)2反應(yīng)可生成BaCO3。(2)BaCO3和Ba(OH)28H2O的檢驗(yàn)，可首先通過加入硫酸，與BaCO3反應(yīng)生成沉淀和氣體進(jìn)行檢驗(yàn)，確定后再將混合物配成飽和溶液，結(jié)合BaCO3飽和溶液的pH為9.6加以確認(rèn)。(3)①配制250 mL溶液應(yīng)使用250 mL容量瓶，溶解固體后應(yīng)恢復(fù)至室溫方可轉(zhuǎn)移溶液至容量瓶；②取樣品溶液25 mL，濃度大約是0.1 molL－1，即n(OH－)大約是2510－30.1 mol，據(jù)中和滴定關(guān)系，可確定鹽酸濃度為0.1 980 molL－1較為合適；③結(jié)合Ba(OH)2＋2HCl===BaCl2＋2H2O即可計(jì)算。(4)由上述可知，Ba(OH)2固體易與空氣中水和CO2結(jié)合出現(xiàn)雜質(zhì)，同時(shí)依據(jù)Ba(OH)28H2O的溶解度關(guān)系，不能配制出1.0 molL－1的該溶液。 答案： (1)由于Ba(OH)28H2O與空氣中CO2反應(yīng)，所取試劑大部分已變質(zhì)為BaCO3，未變質(zhì)的Ba(OH)28H2O在配制溶液時(shí)能全部溶解 (2) 步驟2： 出現(xiàn)白色沉淀，說明該試劑中有Ba2＋存在 步驟3：滴加稀鹽酸，連接帶塞導(dǎo)氣管將產(chǎn)生的氣體導(dǎo)入澄清石灰水中 澄清石灰水變渾濁，說明該試劑含有BaCO3 步驟4：取步驟1中的溶液于燒杯中，用pH計(jì)測定其pH pH明顯大于9.6，說明該試劑含有Ba(OH)2 (3)①攪拌溶解　250 mL容量瓶?、?.198 0 ③100% (4)不能