高考化学 难点剖析 专题07 离子反应图像练习.doc

专题07 离子反应图像1已知向溶液x中滴加溶液y可生成两种沉淀，所得沉淀的物质的量(n)与所加入的溶液y的体积(v)的关系如图所示，则x、y分别为（ ）abcdxnh4al(so4)2ba(oh)2明矾ba(alo2)2yba(oh)2明矾ba(oh)2硫酸铝【答案】a2下列示意图与对应的反应情况正确的是（ ）a 含0.01 mol koh和0.01 mol ca(oh)2的混合溶液中缓慢通入co2b nahso4溶液中逐滴加入ba(oh)2溶液c kal(so4)2溶液中逐滴加入ba(oh)2溶液d 向含有少量氢氧化钠的偏铝酸钠溶液中滴加盐酸【答案】b【解析】a选项，首先co2先与ca(oh)2反应，再和koh反应，当反应完全之后再和沉淀caco3反应，生成碳酸氢钙；b选项，nahso4溶液中逐滴加入ba(oh)2溶液，只产生硫酸钡沉淀；c选项，1 mol kal(so4)2，加入1.5 mol的ba(oh)2时生成1.5mol baso4和1 molal(oh)3，沉淀的物质的量最大为2.5 mol，再加入0.5 mol ba(oh)2，生成0.5 mol baso4，溶解1 mol al(oh)3；d选项，含有少量氢氧化钠的偏铝酸钠溶液中滴加盐酸，盐酸先和氢氧化钠反应，在naalo2与hcl的物质的量之比为小于等于11， 此时只生成白色的氢氧化铝沉淀，如果继续加入盐酸，这是沉淀开始溶剂，当naalo2与hcl的物质的量之比达到14时，所产生的氢氧化铝完全溶解。a选项，首先co2先与ca(oh)2反应，产生caco3沉淀，此时沉淀量逐渐增大，co2再和koh反应，此时无沉淀，之后二氧化碳先会和k2co3反应，生成酸式盐，当反应完全之后再和沉淀caco3反应，生成碳酸氢钙，从而沉淀出现溶解现象，所以图像应该是“等腰梯形”的形状，故a错误；b选项，nahso4溶液中逐滴加入ba(oh)2溶液，只产生硫酸钡沉淀，当把硫酸根反应完全，再加氢氧化钡也不产生沉淀，所给图像恰好能表达该反应过程，故b选项正确；c选项，假设溶液中含1 mol kal(so4)2，加入1.5 mol的ba(oh)2时生成1.5mol baso4和1 molal(oh)3，沉淀的物质的量最大为2.5 mol，再加入0.5 mol ba(oh)2，生成0.5 mol baso4，溶解1 mol al(oh)3，故沉淀的总物质的量减少，最后只剩下硫酸钡沉淀，故c错误；d选项，含有少量氢氧化钠的偏铝酸钠溶液中滴加盐酸，盐酸先和氢氧化钠反应，在naalo2与hcl的物质的量之比为小于等于11， 此时只生成白色的氢氧化铝沉淀，如果继续加入盐酸，这是沉淀开始溶剂，当naalo2与hcl的物质的量之比达到14时，所产生的氢氧化铝完全溶解，离子方程式如下，h+alo2-+ h2o = al(oh)3； al(oh)3+3h+= al3+ 3h2o故曲线应该是加入1份盐酸时沉淀达到最大，再加入3份盐酸沉底全部消失，图像应该是个“非等腰三角形”，与d所给图像不符合，故d错误。3向100 ml 0.1 moll-1硫酸铝铵nh4al(so4)2溶液中逐滴滴入0.1moll-1ba(oh)2溶液。随着ba(oh)2溶液体积v的变化，沉淀总物质的量n的变化如图所示。则下列说法中正确的是a a点对应的沉淀只有baso4b b点发生反应的离子方程式是：al3+2so42-+2ba2+3oh-=al(oh)3+2baso4c c点溶液呈碱性d c点加入ba(oh)2溶液的体积为200 ml【答案】c【解析】nh4al（so4）2物质的量为0.01mol，溶液含有nh4+0.01mol，al3+0.01mol，so42-0.02mol。开始滴加同时发生反应为so42-+ba2+=baso4，al3+3oh-=al（oh）3，当al3+沉淀完全时需加入0.03moloh-，即加入0.015molba（oh）2，加入的ba2+为0.015mol，so42-未完全沉淀，此时溶液含有硫酸铵、硫酸铝；再滴加ba（oh）2，生成baso4沉淀，发生反应为so42-+ba2+=baso4，nh4+oh-=nh3h2o，所以沉淀质量继续增加，但增加幅度较前一过程小；当so42-完全沉淀时，共需加入0.02molba（oh）2，加入0.04moloh-，al3+反应掉0.03moloh-，生成al（oh）30.01mol，剩余0.01moloh-恰好与nh4+完全反应，此时溶液中nh4+完全反应，此时溶液为氨水溶液，沉淀达最大为baso4和al（oh）3；继续滴加ba（oh）2，al（oh）3溶解，发生反应al（oh）3+oh-=alo2-+2h2o，由方程式可知要使0.01molal（oh）3完全溶解，需再加入0.005molba（oh）2，此时溶液为氨水与偏铝酸钡溶液。则a、由分析可知，从开始到a点，发生反应为so42-+ba2+=baso4，al3+3oh-=al（oh）3，a点对应的沉淀为baso4和al（oh）3，a错误；b、由分析可知，b点发生反应为so42-+ba2+=baso4，nh4+oh-=nh3h2o，b错误；c、由分析可知，c点溶液为氨水与偏铝酸钡溶液，所以溶液呈碱性，c正确；d、由分析可知，c点加入ba（oh）2的物质的量为0.005mol+0.02mol=0.025mol，所以需要氢氧化钡溶液的体积为0.025mol0.1mol/l=0.25l=250ml，d错误。4向ba(oh)2溶液中逐滴加入稀硫酸，请完成下列问题：（1）写出反应的离子方程式_。（2）下列三种情况下，离子方程式与（1）相同的是_(填序号)。a向nahso4溶液中，逐滴加入ba(oh)2溶液至溶液显中性b向nahso4溶液中，逐滴加入ba(oh)2溶液至so42恰好完全沉淀c向nahso4溶液中，逐滴加入ba(oh)2溶液至过量（3）若缓缓加入稀硫酸直至过量，整个过程中混合溶液的导电能力(用电流强度i表示)可近似地用下图中的_曲线表示(填序号)。【答案】 ba22ohso422h=baso42h2o a c【解析】（1）向ba（oh）2溶液中逐滴加入稀硫酸发生中和反应生成硫酸钡和水，离子方程式为ba22ohso422hbaso42h2o；（2）a向nahso4溶液中，逐滴加入ba(oh)2溶液至溶液显中性，生成硫酸钡、硫酸钠和水，反应的离子方程式为ba22ohso422hbaso42h2o，a正确；b向nahso4溶液中，逐滴加入ba(oh)2溶液至so42恰好完全沉淀，生成硫酸钡、氢氧化钠和水，反应的离子方程式为ba2ohso42hbaso4h2o，b错误；c向nahso4溶液中，逐滴加入ba(oh)2溶液至过量，生成硫酸钡、氢氧化钠和水，反应的离子方程式为ba2ohso42hbaso4h2o，c错误；答案选a。（3）若缓缓加入稀硫酸直至过量，恰好反应时生成硫酸钡沉淀和水，导电性近乎为0，过量后离子浓度增大，导电性增强，图中只有c符合。答案选c。5把naoh、mgcl2、alcl3三种固体组成的混合物溶于足量水中后有1.16g白色沉淀，在所得的悬独液中逐滴加入1moll-1hcl溶液，加入hcl溶液的体积v与生成沉淀的质量m的关系如图所示。试回答：（1）a点沉淀物的化学式为_，a到b段发生反应的离子方程式为_。(2）原混合物中mgcl2、alcl3的物质的量比为_，hcl溶液在q点的加入量是_ ml。【答案】 mg(oh)2 alo2+h+h2oal(oh)3 1：1 130b-c过程中，氢氧化镁和氢氧化铝都与盐酸反应生成氯化铝和氯化镁,所以c点溶液中的溶质是氯化铝、氯化镁和氯化钠。详解:(1)向水中固体组成的混合物溶液中加入盐酸时,o-a时没有沉淀生成,说明此时盐酸和氢氧化钠反应,即:naoh、mgcl2、alcl3三种固体组成的混合物溶于足量水后,溶液中naoh过量,此时溶液中铝离子为偏铝酸根离子,溶液中存在的沉淀为mg(oh)2；a-b段,有沉淀生成,应为盐酸和偏铝酸钠反应生成氢氧化铝沉淀,离子反应方程式为alo2+h+h2oal(oh)3 ，因此，本题正确答案是：mg(oh)2 ；alo2+h+h2oal(oh)3 (2)b-q过程中,氢氧化镁和氢氧化铝都与盐酸反应生成氯化铝和氯化镁,所以q点溶液中的溶质是氯化铝、氯化镁和氯化钠,原反应物为:naoh、mgcl2、alcl3和盐酸,对比知反应前后mgcl2、alcl3不变,实际上相当于氢氧化钠和盐酸的反应,所以q点可以看做氢氧化钠和盐酸二者恰好反应,n(naoh)=n(hcl),(1)中已分析:b点溶液中存在的溶质是氯化钠,由na+离子和cl-离子守恒得,原混合物中n(naoh)=n(nacl)=n(cl-)=2n(mgcl2)+3n(alcl3)+n(hcl),因n(mgcl2)=0.02mol, n(alcl3)=nal(oh)3=1mol/l(30-10)10-3l=0.02mol,n(mgcl2)：n(alcl3)=0.02mol:0.02mol=1:1所以，n(naoh)=n(nacl)=n(cl-)=2n(mgcl2)+3n(alcl3)+n(hcl)=0.02mol2+0.02mol3+1mol/l0.03l=0.13mol,则v(hcl)=0.13l=130ml，因此，本题正确答案是：1:1；130。6向30ml某浓度氢氧化钠溶液中通入co2气体后得溶液n，因co2通入量不同，溶液n的组成也不同。若向n溶液中逐滴加入0.1mol/l盐酸，产生的气体体积v(co2)与加入的盐酸体积vhcl(aq)的关系有如图所示两种情况（不计co2的溶解），则曲线y表明n中的溶质为_， 原naoh溶液的物质的量浓度为_；由曲线x、y可知，两次实验通入co2的体积之比为x:y=_。【答案】 naoh和na2co3 0.25mol/l 10:3【解析】曲线x，y开始没有气体产生，加入一定体积盐酸后生成气体,生成气体的反应为:hco3-+h+=h2o+co2，再结合反应oh-+h+=h2o、h+co32-=hco3-，可以知道,若x中只有na2co3,开始发生h+co32-=hco3-,前后两过程消耗hcl的体积相等,而实际开始阶段消耗盐酸体积大于产生二氧化碳消耗的盐酸体积,故y曲线表明m中的溶质为naoh、na2co3,y曲线中,前后消耗盐酸的体积之比为1:3；则曲线x表明m中溶质为na2co3、nahco3,且二者物质的量之比为1:2；根据钠元素守恒计算原naoh溶液的物质的量浓度；根据曲线y生成二氧化碳消耗盐酸体积为75-60=15ml，曲线x生成二氧化碳消耗盐酸体积为75-25=50ml，求出两次实验通入co2的体积之比。曲线x,y开始没有气体产生，加入一定体积盐酸后生成气体,生成气体的反应为:hco3-+h+=h2o+co2，再结合反应oh-+h+=h2o、h+co32-=hco3-，可以知道,若x中只有na2co3,开始发生h+co32-=hco3-,前后两过程消耗hcl的体积相等,而实际开始阶段消耗盐酸体积大于产生二氧化碳消耗的盐酸体积,故y曲线表明m中的溶质为naoh、na2co3,y曲线中,前后消耗盐酸的体积之比为1:3；则曲线x表明m中溶质为na2co3、nahco3,且二者物质的量之比为1:2；根据钠元素守恒可以知道,当加入75ml盐酸时,溶液中的溶质为氯化钠,所以原溶液中的氢氧化钠的物质的量为0.10.075=0.0075mol,所以氢氧化钠的物质的量浓度为0.0075/0.03=0.25mol/l；曲线y生成二氧化碳消耗盐酸体积为75-60=15ml，曲线x生成二氧化碳消耗盐酸体积为75-25=50ml，由hco3-+h+=h2o+co2可以知道,则两次实验通入的co2的体积之比x:y=50:15=10:3；正确答案：naoh和na2co3 ；0.25mol/l；10:3。7将3mol/l naoh溶液滴入到25ml 一定浓度的alcl3溶液中。下图是整个过程的数学分析曲线。其中横轴表示加入oh-的物质的量，纵轴表示产生的al(oh)3沉淀的物质的量。据图回答：（1）当c点从o点向a点运动时，表示随着oh-的不断加入，沉淀量逐渐_。oa曲线表示的离子反应是：_；由此可得a点的坐标为_；此时加入氢氧化钠溶液的体积为_；（2）ab曲线表示的离子反应为：_，由此可得b点的坐标为：_。（3）由上述分析，可求得alcl3溶液中al3+离子的浓度为：_mol/l。（4）当x=0.035时，铝元素在体系中的存在形式为_，其物质的量为_。【答案】 增加 al3+ + 3oh=al(oh)3 （0.03，0.01） 10ml al(oh)3 + oh =alo2 + 2h2o （0.04，0） 0.4 al(oh)3 、alo2 0.005mol、 0.005mol详解：根据图像，当c点从o点向a点运动时，表示随着oh-的不断加入，沉淀量逐渐增加，a点al3+刚好完全沉淀，沉淀量达最大值；从a点到b点，随着oh-的不断加入，沉淀量逐渐减少，b点时al（oh）3刚好完全溶解。根据纵坐标nal（oh）3max=0.01mol和al守恒，原n（alcl3）=0.01mol。（1）当c点从o点向a点运动时，表示随着oh-的不断加入，沉淀量逐渐增加，oa曲线表示的离子反应是：al3+3oh-=al（oh）3，则a点消耗的n（oh-）=30.01mol=0.03mol，由此可得a点的坐标为（0.03，0.01）。此时加入naoh溶液的体积为=0.01l=10ml。（2）ab曲线表示al（oh）3溶于naoh，表示的离子反应为al（oh）3+oh-=alo2-+2h2o。溶解0.01molal（oh）3消耗n（oh-）=0.01mol，则b点的坐标为（0.04，0）。（3）原n（alcl3）=0.01mol，c（alcl3）=0.4mol/l，alcl3溶液中al3+离子的浓度为0.4mol/l。（4）当x=0.035时，加入oh-物质的量大于0.03mol（a点）小于0.04mol（b点），说明alcl3完全沉淀后并溶解了部分al（oh）3，铝元素在体系中的存在形式为al（oh）3和alo2-。加入0.03moloh-时alcl3完全沉淀生成0.01molal（oh）3沉淀，x=0.035mol时，溶解al（oh）3消耗的n（oh-）为0.035mol-0.03mol=0.005mol，根据离子反应al（oh）3+oh-=alo2-+2h2o，0.005moloh-溶解0.005molal（oh）3同时生成0.005molalo2-，留下的al（oh）3为0.01mol-0.005mol=0.005mol；当x=0.035时，铝元素在体系中的存在形式为al（oh）3和alo2-，al（oh）3和alo2-物质的量都为0.005mol。8有一无色溶液,其中可能含有fe3+、al3+、fe2+、mg2+、cu2+、nh4+、k+、co32-、so42-等离子中的几种,为分析其成分,取此溶液分别进行了四个实验，其操作和有关现象如下图所示：第个实验中，生成白色沉淀的量与加入naoh的量有下图所示的相互关系。据此回答：（1）实验还需要的仪器（用品）、试剂是_。（2）在原溶液中一定不存在的离子有_。（3）配制该无色溶液时，为满足溶液中一定存在的离子的要求，一般可溶解两种常见物质为_和_。（填化学式）（4）写出第个实验中沉淀量减少时发生反应的离子方程式：_。（5）要确定溶液中所含的离子，上述四个实验中实验_是可有可无的。【答案】 洁净铁丝或铂丝,酒精灯,盐酸 fe3+、fe2+、cu2+、nh4+、co32- kal(so4)2或kal(so4)212h2o mgso4 al(oh)3+oh-=alo2-+2h2o （2）溶液呈无色，则一定不含有色离子：fe3+、fe2+，cu2+；实验焰色反应呈紫色，说明溶液中含有k+；实验逐滴加入过量naoh溶液有白色沉淀，则溶液中含有mg2+；mg2+ 与co32-不能大量共存，则溶液中不含co32-；实验加入氯化钡和盐酸后生成白色沉淀，由于溶液中没有ag+，则生成沉淀为baso4，溶液中含有so42-；第个实验中，生成白色沉淀的量与加入naoh的量的先增大后减小，则说明溶液中含有al3+，沉淀的量达到最大值后，再加naoh，沉淀立即开始溶解，则溶液中不含有nh4+；如果存在nh4+，沉淀的量应是随着naoh的加入，先增大，然后不变，一段时间之后再减小；实验加入na2o2，na2o2与水反应产生naoh和o2；根据以上分析可知，原溶液中一定不含有fe3+、fe2+、cu2+、nh4+、co32-；（3）原溶液中一定含有的离子为：k+、al3+、mg2+、so42-，配制该溶液，若只能选择两种盐，可选择以下两种常见物质：kal(so4)2或kal(so4)212h2o 、mgso4。（4）加入naoh，沉淀溶解，应为al(oh)3的溶解，其离子方程式为：al(oh)3+oh-=alo2-+2h2o；（5）实验是多余的，实验的现象说明溶液中存在so42-。实际上，实验确定了溶液中含有mg2+，而mg2+ 与co32-不能大量共存，可推断出溶液中不含co32-。根据电荷守恒，溶液中必有一种阴离子，那么so42-一定有。实验也是多余的，na2o2与水反应产生naoh和o2，产生无色无味的气体为氧气，白色沉淀的情况在实验中已经证明。故答案为：；9向ba(oh)2和naoh的混合溶液中逐渐通入co2气体至过量，生成沉淀的物质的量(n)和通入co2气体的(v) 的关系如图所示，试回答：(1)0到a点之间的反应的离子方程式_(2)a到b点之间的反应的离子方程式_(3)b点之后的反应的离子方程式_(4)c 点co2的体积_ml(同温同压下)。(5) 混合溶液中ba(oh)2和naoh 的物质的量之比为_【答案】 ba2+2oh-+co2=baco3+h2o 2oh-+co2=co32-+h2o、co32-+co2+h2o=2hco3- baco3+co2+h2o=ba2+2hco3- 40 1：2（1）0到a点之间co2与ba（oh）2反应生成baco3沉淀，离子方程式为：co2+ba2+2oh-=baco3+h2o。（2）a点到b点之间co2与naoh反应先生成na2co3，继续通入co2与na2co3反应生成nahco3，反应的离子方程式为：co2+2oh-=co32-+h2o、co32-+co2+h2o=2hco3-。（3）b点之后通入的co2将a点前生成的baco3转化为可溶于水的ba（hco3）2，反应的离子方程式为：baco3+co2+h2o=ba2+2hco3-。（4）根据反应：co2+ba（oh）2=baco3+h2o和co2+baco3+h2o=ba（hco3）2，b点到c点消耗的co2与0到a点消耗的co2相等，则同温同压下b点到c点消耗的co2的体积也为10ml，则c点co2的体积为30ml+10ml=40ml。（5）根据0到a点反应co2+ ba（oh）2=baco3+h2o消耗co2的体积为10ml，a点到b点之间反应co2+naoh=naoh消耗co2的体积为20ml，同温同压下气体的体积之比等于气体物质的量之比，则ba（oh）2与naoh物质的量之比为1:2。10某无色溶液中可能含有mg2+、ba2+、cl-、co32-、cu2+、fe3+中的一种或几种离子。为确定其成分，进行以下实验：实验1：取10ml无色溶液，滴加过量稀盐酸无明显现象。实验2：另取10ml无色溶液，加入足量的na2so4溶液，有白色沉淀生成。实验3：取实验1后的溶液于锥形瓶中，向锥形瓶中逐滴加入naoh溶液，滴加过程中产生沉淀的质量与加入naoh溶液的体积的关系如右图所示。回答下列问题：（1）原溶液中不存在的离子是_，存在的离子是_。（2）实验3中，图像中oa段反应的离子方程式为_。（3）根据图像计算原溶液中mg2+的物质的量浓度_。【答案】 co32、cu2+、fe3+ mg2+、ba2+、cl hohh2o 1mol/l【解析】溶液无色，则不含有色离子cu2+、fe3+；实验1，取无色溶液，滴加适量稀盐酸无明显现象，则不含co32，根据电荷守恒可知，溶液中一定含有一种阴离子，则cl一定有；实验2，另取无色溶液，加入足量的na2so4溶液，有白色沉淀生成，证明一定含ba2+；实验3，取实验l滴加过稀盐酸的溶液于锥形瓶中，向锥形瓶中逐滴加入naoh溶液，开始是中和盐酸，随后生成沉淀，且沉淀的最大值为0.58g，说明溶液中一定含有mg2+。根据上述分析，原溶液中不存在的离子为co32、cu2+、fe3+；存在的离子有mg2+、ba2+、cl；（2）实验3中，图象中oa段反应是naoh中和盐酸，离子方程式为：h+oh=h2o；（3）mmg(oh)2=0.58g，n(mg2+)=nmg(oh)2=0.01mol，溶液体积为10ml，所以c（mg2+）=1mol/l。11将足量co2通入koh和ca（oh）2的混合稀溶液100ml中，生成沉淀的质量（m）与通入（stp）状况下co2的体积（v）之间关系如图所示:（1）写同下列各段发生的离子方程式oa_ ；ab_；bc_；（2）c点对应溶液中溶质离子有:_；（3）v1=_l；（4）koh物质的量浓度c=_moll-1。【答案】 co2+ca2+2oh-=caco3+h2o co2+2oh-=co32-+h2o；co2+co32-+h2o=2hco3- co2+caco3+h2o=ca2+2hco3- ca2+、k+、hco3- 2.24 1【解析】向koh和ca（oh）2的混合溶液中通入co2，氢氧化钙优先反应（oa段），反应的方程式为co2+ca（oh）2=caco3+h2o；然后koh与二氧化碳反应（ab段）：2koh+co2k2co3、k2co3+h2o+co22khco3；最后碳酸钙沉淀溶解（bc）：caco3+h2o+co2ca（hco3）2，则（1）根据以上分析可知oa段反应的离子方程式为co2+ca2+2oh-=caco3+h2o；ab段反应的离子方程式为co2+2oh-=co32-+h2o、co2+co32-+h2o=2hco3-；bc段反应的离子方程式为co2+caco3+h2o=ca2+2hco3-；（2）根据以上分析可知c点对应溶液中溶质离子有ca2+、k+、hco3-；（3）生成的碳酸钙沉淀是10g，物质的量是0.1mol，根据方程式可知消耗二氧化碳是0.1mol，标准状况下的体积是2.24l，则v1=2.24l；（4）ab段共消耗二氧化碳是4.48l2.24l2.24l，物质的量是0.1mol，根据方程式可知koh的物质的量是0.05mol20.1mol，物质的量浓度为0.1mol0.1l1.0moll-1。12某无色溶液中含有的金属阳离子为mg2、al3，向该溶液中缓慢地滴入naoh溶液直至过量，产生沉淀的物质的量与加入naoh的物质的量的关系如图所示。(1)由此确定原溶液中一定还大量含有某阳离子，它可能是_。(2)若溶质为mgcl2和al2(so4)3，则原溶液中铝离子的物质的量为_。(3)下列图象中，横坐标表示加入试剂或通入气体的物质的量，纵坐标表示产生沉淀的质量，用图象的序号或文字回答下列问题：.表示向alcl3溶液中逐渐滴加naoh溶液的是_；.表示向naalo2溶液中逐渐滴加稀盐酸的是_；.表示向naalo2溶液中通入co2的是_；.