高考化学 难点剖析 专题07 离子反应图像讲解.doc

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1、1 / 7【2019【2019 最新最新】精选高考化学精选高考化学 难点剖析难点剖析 专题专题 0707 离子反应图像讲离子反应图像讲解解离子反应图像是考试常考知识点之一，主要考查离子反应的实质、先后顺序、离子反应的量的关系等。一、考查离子反应的实质溶液中加入试剂首先要明确离子之间的反应原理，即离子之间是如何反应的，如 NaHCO3 溶液中加入石灰水，先发生反应 OH+ HCO3-=CO32-+ H2O，生成的 CO32-再与 Ca2+结合生成 CaCO3 沉淀；同样明矾溶液中加入 Ba(OH)2 溶液，同时发生反应：Ba2+SO42-BaSO4、Al3+3OH-Al(OH)3，当 Al3+沉

2、淀完全，SO42-还有剩余，当 SO42-沉淀完全，Al3+转化为 AlO2-。1向 FeCl3、Al2(SO4)3 的混和溶液中逐滴加入 Ba(OH)2(aq)，形成沉淀的情况如下图所示。沉淀的生成与溶解的 pH 列于下表(已知：偏铝酸钡易溶于水)。以下推断正确的是A OA 段产生的沉淀为 BaSO4 和 Fe(OH)3B 据图计算原溶液中 c(Cl-)=c(SO42-)C AB 段可能发生的反应是：2SO42-+ 2Ba2+ + Al3+ +3OH=2BaSO4+Al(OH)3D C 点溶液呈碱性的原因是 AlO2-水解，其离子方程式为：AlO2-+2H2O=Al(OH)3 +OH 一【答

3、案】B2 / 7SO42-BaSO4，得到 3molBaSO4 沉淀，C 点为氢氧化铝溶解后的沉淀物质的量，为氢氧化铁和硫酸钡沉淀共 4mol，所以氢氧化铁沉淀为 1mol，氢氧化铝沉淀为2mol；分析判断 OA 段沉淀了 3mol 钡离子，1mol 铁离子和 1mol 铝离子此段对应的沉淀为 BaSO4、Fe(OH)3、和 Al(OH)3，故 A 错误。AB 段为沉淀 1mol 铝离子；BC 段为溶解氢氧化铝，消耗氢氧化钡 1mol；FeCl3、Al2(SO4)3 的混合溶液中含FeCl31mol，含 Al2(SO4)31mol，c(Cl-)=c(SO42)，故 B 正确。有上述分析可知，A

4、B 段发生的反应是： Al3+ +3OHAl(OH)3，故 C 错。C 点溶液呈碱性的原因是 AlO2-水解，其离子方程式为：AlO2-+2H2OAl(OH)3+OH 一，故 D 错误。二、考查离子反应的先后顺序当溶液中存在几种离子时，加入试剂要注意离子的反应的先后顺序，一般是中和反应优先。如溶液中CO32、OH同时存在时，加入盐酸先发生反应：H+OH-=H2O，再发生反应：H+ CO32= HCO3-，最生发生反应：H+ HCO3-=CO2+ H2O。2某无色稀溶液 X 中，可能含有下表所列离子中的某几种。阴离子CO 、SiO 、AlO 、Cl阳离子Al3、Fe3、Mg2、NH 、Na现取该

5、溶液适量，向其中加入某试剂 Y，产生沉淀的物质的量(n)与加入试剂体积(V)的关系如图所示。3 / 7（1）若 Y 是盐酸，则 oa 段转化为沉淀的离子(指来源于 X 溶液的，下同)是_，ab 段发生反应的离子是_，bc 段发生反应的离子方程式为_。（2）若 Y 是 NaOH 溶液，则 X 中一定含有的离子是_。ab 段反应的离子方程式为_。【答案】SiO32-、AlOCO32Al(OH)33H=Al33H2OAl3 、Mg2、NH4、ClNH4OH=NH3H2O【解析】 (1)无色溶液中不会含有 Fe3，加入盐酸后能形成的沉淀有 Al(OH)3、H2SiO3，前者能溶于过量盐酸中而后者不能，

6、由图象知溶液中肯定含有AlO2-、SiO32-。oa 段发生反应的离子为 AlO2-、SiO32-，ab 段为 CO32,bc 段则是 Al(OH)3 溶解。(2)当向溶液中加入 NaOH 时，生成的沉淀为 Mg(OH)2、Al(OH)3,ab 段是 NH4与OH之间发生反应，因 Al3 、Mg2不能与 CO32、SiO32-、AlO 共存，故此时溶液中阴离子只有 Cl。(1)某无色稀溶液 X 中,无色溶液中不会含有Fe3，加入盐酸后能形成的沉淀有 Al(OH)3、H2SiO3，前者能溶于过量盐酸中而后者不能，所以由图象知溶液中含有 AlO2-、SiO32-；则 oa 段发生反应的离子为 Al

7、O2-、SiO32-；ab 段发生的反应沉淀的量不变,所以 ab 段为盐酸与CO32反应,bc 段沉淀减少,则是 Al(OH)3 溶解于盐酸,其反应的离子方程式为：Al(OH)33H=Al33H2O。(2)若 Y 是氢氧化钠，向溶液中加氢氧化钠溶液,先生成沉淀,溶液中可能含 Al3 、Mg2或两者中的一种，因为弱碱阳离子和弱酸根会双水解而不能共存,即溶液中不含 CO32、SiO32-、AlO，因为溶液4 / 7一定要保持电中性，故溶液中一定含 Cl；当 ab 段时,沉淀的量不变化,是氢氧化钠和铵根离子反应生成气体: NH4OHNH3H2O，即溶液中含 NH4；当 bc 段时沉淀的质量减少但没有

8、完全溶解,即部分沉淀和氢氧化钠反应,部分沉淀不反应,说明溶液中有 Al3 、Mg2，即 bc 段的反应为：Al(OH)3OH-AlO2-+2H2O。即 X 中一定含有的离子是 Al3、Mg2、NH4、Cl；因为溶液中有 Al3 、Mg2，故 oa 段转化为沉淀的离子是 Al3 、Mg2，ab 段是氢氧化钠和铵根离子反应生成气体,反应的离子方程式为 NH4OHNH3H2O；因此，本题正确答案是：Al3 、Mg2、NH4、Cl ；NH4OHNH3H2O。三、注意离子之间反应的量的关系离子反应图像中，曲线的变化往往与计算相结合，这时就要注意离子反应之间量的关系，如 Al3+和 OH-反应，1：3 产

9、生 Al(OH)3 沉淀，1；4 生成 AlO2-。32017 年 3 月 21 日是第二十五届“世界水日” ，保护水资源，合理利用废水节省水资源，加强废水的回收利用已被越来越多的人所关注。已知：某无色废水中可能含有 H、NH4+、Fe3、Al3、Mg2、Na、NO3-、CO32-、SO42-中的几种，为分析其成分，分别取废水样品 1L，进行了三组实验，其操作和有关图像如下所示：请回答下列问题：5 / 7（1）根据上述 3 组实验可以分析废水中一定不存在的阴离子是_，一定存在的阳离子是_。（2）写出实验图像中沉淀达到最大量且质量不再发生变化阶段发生反应的离子反应方程式：_。（3）分析图像，在原

10、溶液中 c(NH4+)与 c(Al3)的比值为_，所得沉淀的最大质量是_g。（4）若通过实验确定原废水中 c(Na)=0.18 molL-1,试判断原废水中 NO3-是否存在？_（填“存在” “不存在”或“不确定” ） 。若存在，c(NO3-)=_ molL-1。 （若不存在或不确定则此空不填）【答案】 CO32- Na+、H+、Al3+、 Mg2、NH4+ NH4+ + OH = NH3H2O 2：1 10.7g 存在 0.08 【解析】无色废水中没有 Fe3+；根据实验确定存在 Na+，根据实验确定有SO42-，根据实验结合图像可知，溶液中有 H+、NH4+、Al3+、Mg2+，因为CO3

11、2-与 Al3+不能共存，所以无 CO32-；根据硫酸钡沉淀 93.2g 求出 n(SO42-)=0.4mol，根据图像，求出 n(Al3+)=nAl(OH)3=0.8mol-0.7mol=0.1mol，n(NH4+)=0.7mol-0.5mol=0.2mol 和 n (H+)=0.1mol，生成,0.1mol 氢(1)根据上述分析，废水中一定不存在的阴离子是 CO32-，一定存在的阳离子是Na+、H+、Al3+、 Mg2、NH4+，故答案为：CO32-；Na+、H+、Al3+、 Mg2、NH4+；6 / 7(2)实验图像中沉淀达到最大量且质量不再发生变化的阶段发生反应的离子反应方程式为：NH

12、4+OH-=NH3H2O，故答案为：NH4+OH-=NH3H2O；(3)根据上述分析，在原溶液中=，沉淀的最多时含有 0.1mol 氢氧化铝和0.05mol 氢氧化镁，质量=0.1mol78g/mol+0.05mol58g/mol=10.7g，故答案为：2：1；10.7g；(4)根据上述分析，若通过实验确定原废水中 c(Na)=0.18 molL-1，即含有钠离子 0.18mol，则含有 NO3-0.08mol，c(NO3-)=0.08molL-1。四、注意特殊的反应离子反应图像中，加碱时沉淀溶解的往往是 Al(OH)3，沉淀量不变时发生的反应往往是 NH4+ + OH = NH3H2O。4某

13、溶液中可能含有H+、NH4+、Mg2+、Al3+、Fe3+、CO32、SO42、NO3中的几种若加入锌粒，产生无色无味无毒的气体；若加入 NaOH 溶液，产生白色沉淀，且产生的沉淀的物质的量与加入 NaOH 的物质的量之间的关系如图所示则下列说法正确的是（ ）A. 溶液中的阳离子只有 H+、Mg2+、Al3+B. 溶液中一定不含 CO32，一定含有 SO42和 NO3C. 溶液中 n（NH4+）=0.25molD. 三种离子的物质的量之比 n（H+）：n（Al3+）：n（Mg2+）=2：2：1【答案】D【解析】若加入锌粒，产生无色无味无毒的气体，说明气体是氢气，因此溶液显酸性，则 CO32和

14、NO3不能大量存在；加入 NaOH 溶液，产生白色沉淀，7 / 7说明不存在 Fe3；根据产生的沉淀量与加入 NaOH 的物质的量之间的关系图可知，溶液中一定含有 Mg2、Al3；又因为当沉淀达到最大值时，继续进入氢氧化钠，沉淀不变，这说明溶液中还存在 NH4，由于溶液中还必须存在阴离子，所以一定还有 SO42；由图象可知，第一阶段为氢离子与氢氧化钠反应，消耗氢氧化钠为 0.1mol，则 n（H）=0.1mol；第三阶段为铵根离子与氢氧化钠反应，消耗氢氧化钠为 0.7mol-0.5mol=0.2mol，则 n（NH4）=0.2mol；最后阶段为氢氧化钠溶解氢氧化铝，消耗氢氧化钠 0.8mol-

15、0.7mol=0.1mol，则nAl（OH）3=0.1mol，根据铝元素守恒可知 n（Al3）=0.1mol；第二阶段为氢氧化钠沉淀镁离子、铝离子，共消耗氢氧化钠为 0.5mol-0.1mol=0.4mol，则n（Mg2）=（0.4mol-0.1mol3）2=0.05mol，A由上述分析可知，溶液中的阳离子只有 H、Mg2、Al3、NH4，故 A 错误；B、由上述分析可知，溶液中一定不含 CO32、NO3，一定含有 SO42，故 B 错误；C、由上述分析可知，溶液中 n（NH4）=0.2mol，故 C 错误；D、由上述分析可知，溶液中n（H）：n（Al3）：n（Mg2）=0.1mol：0.1mol：0.05mol=2：2：1，故D 正确。