文档介绍：专题三 离子反应
高考化学 (课标Ⅲ专用)
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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Ⅲ,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:
物质
V2O5
V2O4
K2SO4
SiO2
Fe2O3
Al2O3
质量分数/%
~
~
22~28
60~65
1~2
<1
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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   。
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答案 (1)V2O5+2H+ 2V +H2O(2分) SiO2(2分)
(2)(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)
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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
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。
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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。
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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 ( )
mol·L-1 KI 溶液: Na+、K+、ClO- 、OH-
mol·L-1 Fe2(SO4)3溶液: Cu2+、N 、N 、S
mol·L-1 HCl 溶液: Ba2+、K+、CH3COO- 、N
mol·L-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