第4节《离子反应》填空题专题训练
1.某厂废水中含5.00×10-3 mol•L-1的Cr2O2-7,其毒性较大。某研究性学习小组为了变废为宝,将废水处理得到磁性材料Cr0.5Fe1.5FeO4(Fe的化合价依次为+3、+2),设计了如下实验流程:
(1)第①步反应的离子方程式是________________________________________________。
(2)第②步过滤得到的滤渣中主要成分除Cr(OH)3外,还有__________。
(3)欲使1 L该废水中的Cr2O72-完全转化为Cr0.5Fe1.5FeO4。理论上需要加入________g FeSO4•7H2O。
【答案】(1)Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O
(2)Fe(OH)3、Fe(OH)2
(3)13.9
【解析】(1)第①步是Cr2O72-与Fe2+发生氧化还原反应,离子方程式为:Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O;(2)从最终所得磁性材料的化学式可知,滤渣中主要有Cr(OH)3、Fe(OH)2、Fe(OH)3;(3)1 L废水中的n(Cr2O72-)=5.00×10-3mol,根据关系式:Cr2O72-~4Cr0.5Fe1.5FeO4~10FeSO4•7H2O,所以理论上n(FeSO4•7H2O)=0.05 mol,m(FeSO4•7H2O)=0.05 mol×278 g•mol-1=13.9 g。
2.2012年3月21 日是第二十届“世界水日”,保护水资源,从我做起!
(1)ClO2和Cl2(还原产物都为Cl-)是生活中常用的消毒剂。当消耗等物质的量的两种物质时,ClO2的消毒效率是Cl2的________倍。
(2)某无色废水中可能含有Fe3+、Al3+、Mg2+、Na+、NO3—、CO32—、SO42—离子中的几种,为分析其成分,分别取废水样品100 mL,进行了三组实验,其操作和有关现象如下图所示:
请根据上图回答下列问题:
①实验中需配制1.0 mol/L的NaOH溶液100 mL,所需仪器除了玻璃棒、托盘天平、量筒、药匙、烧杯、胶头滴管,还缺少的仪器为_________________________________________。
②实验③中沉淀量由A→B过程中所发生反应的离子方程式为____________________。
③试确定NO3—是否存在?________(填“存在”、“不存在”或“不确定”),若存在,试计算c(NO3—)=________(若不存在,此问不必作答)。
【答案】(1)2.5 (2)①100mL容量瓶 ②Al(OH)3+OH-=AlO2—+2H2O ③ 存在 0.15 mol/L
【解析】(1)一个 ClO2生成Cl-,得到5个电子,一个Cl2生成2个Cl-,得到2个电子,所以ClO2的消毒效率是Cl2的2.5倍。
(2)①需要100 mL容量瓶;②反应的离子方程式为Al(OH)3+OH-=AlO2—+2H2O;
③无色废水→不含Fe3+ ;焰色反应无色→不含Na+;向废水中加过量氢氧化钠溶液有白色沉淀生成,且有部分溶解→含有Mg2+ 、 Al3+;溶液中含有Mg2+、Al3+,一定不含CO32—;白色沉淀BaSO4 2.33 g的物质的量为0.01 mol→SO42—的物质的量也是0.01 mol。
n(NaOH)=n(Al3+)=0.005 mol
n[Mg(OH)2]=n(Mg2+)=0.01 mol
设硝酸根离子的物质的量是X,根据溶液中阴阳离子电荷守恒知。
0.01×2+0.005×3=X+0.01×2 X=0.015 mol
3.某混合物的水溶液,可能含有以下离子中的若干种:K+、Al3+、Fe3+、Mg2+、Ba2+、NH4+、Cl-、CO32—、SO42—,现分别取100 mL的两等份溶液进行如下实验:
①第一份加过量NaOH溶液后加热,只收集到气体0.02 mol,无沉淀生成,同时得到溶液甲。
②向甲溶液中通入过量CO2,生成白色沉淀