2020-2021备战高考化学复习化水溶液中的离子平衡专项易错题含详细答案

2020-2021备战高考化学复习化水溶液中的离子平衡专项易错题含详细答案一、水溶液中的离子平衡1．碳酸亚铁可用于制备补血剂。

某研究小组制备了 FeCO3，并对 FeCO3的性质和应用进行了探究。

已知：①FeCO3是白色固体，难溶于水②Fe2＋+6SCN-Fe(SCN)64-(无色)Ⅰ. FeCO3的制取（夹持装置略）实验i：装置 C 中，向 Na2CO3溶液（pH＝11.9）通入一段时间 CO2至其 pH 为 7，滴加一定量 FeSO4溶液，产生白色沉淀，过滤、洗涤、干燥，得到 FeCO3固体。

(1)试剂 a 是_____。

(2)向 Na2CO3溶液通入 CO2的目的是_____。

(3)C 装置中制取 FeCO3的离子方程式为_____。

(4)有同学认为 C 中出现白色沉淀之后应继续通 CO2，你认为是否合理并说明理由________。

Ⅱ.FeCO3的性质探究实验ii实验iii(5)对比实验ⅱ和ⅲ，得出的实验结论是_____。

(6)依据实验ⅱ的现象，写出加入 10%H2O2溶液的离子方程式_____。

Ⅲ.FeCO3的应用(7)FeCO3溶于乳酸［CH3CH(OH)COOH］能制得可溶性乳酸亚铁（[CH3CH(OH)COO]2Fe，相对分子质量为 234）补血剂。

为测定补血剂中亚铁含量进而计算乳酸亚铁的质量分数，树德中学化学实验小组准确称量 1.0g 补血剂，用酸性 KMnO4溶液滴定该补血剂，消耗0.1000mol/L 的 KMnO4溶液 10.00mL，则乳酸亚铁在补血剂中的质量分数为_____，该数值异常的原因是________（不考虑操作不当以及试剂变质引起的误差）。

【来源】四川省成都市树德中学2020届高三二诊模拟考试理科综合化学试题【答案】饱和NaHCO3溶液降低溶液中OH-浓度，防止生成Fe(OH)2 2HCO3- +Fe2+=FeCO3↓+CO2↑+H2O 不合理，CO2会和FeCO3反应生成Fe(HCO3)2(或合理，排出氧气的影响) Fe2+与SCN-的络合(或结合)会促进FeCO3固体的溶解或FeCO3固体在KSCN溶液中的溶解性比KCl溶液中大 6Fe(SCN)64-+3H2O2=2Fe(OH)3↓+4Fe(SCN)3+24SCN-或6Fe2++3H2O2+12SCN-=2Fe(OH)3↓+4Fe(SCN)3或6Fe2++3H2O2=2Fe(OH)3↓+4Fe3+ 117% 乳酸根中的羟基被KMnO4氧化，也消耗了KMnO4【解析】【分析】I. 装置A中碳酸钙和稀盐酸反应生成的二氧化碳中混有挥发的氯化氢气体，需要利用装置B中盛装的饱和碳酸氢钠溶液除去，装置C中，向碳酸钠溶液(pH=11.9)通入一段时间二氧化碳至其pH为7，滴加一定量硫酸亚铁溶液产生白色沉淀，过滤，洗涤，干燥，得到FeCO3；II. (5)根据Fe2＋+6SCN-Fe(SCN)64-分析FeCO3在KCl和KSCN两种不同溶液中的溶解度不同判断；(6)实验ii中溶液显红色且有红褐色沉淀生成，说明加入10%过氧化氢溶液后有Fe(OH)3和Fe(SCN)3生成；(7)FeCO3溶于乳酸［CH3CH(OH)COOH］能制得可溶性乳酸亚铁补血剂，根据得失电子守恒和元素守恒建立关系式进行计算；乳酸根中有羟基，也能被高锰酸钾溶液氧化。

【详解】I. (1)装置A中制取的CO2中混有HCl，欲除去CO2中混有的HCl，B中盛装的试剂a应是饱和NaHCO3溶液，故答案为：饱和NaHCO3溶液；(2)向Na2CO3溶液中通入CO2的目的是利用CO2和Na2CO3反应生成的NaHCO3，提高溶液中HCO3-的浓度，抑制CO32-的水解，降低溶液中OH-的浓度，防止生成Fe(OH)2，故答案为：降低溶液中OH-浓度，防止生成Fe(OH)2；(3)装置C中，向Na2CO3溶液(pH=11.9)通入一段时间CO2至其pH为7，此时溶液中溶质主要为NaHCO3，再滴加FeSO4溶液，有FeCO3沉淀生成，发生反应的离子方程式为2HCO3- + Fe2+=FeCO3↓+CO2↑+H2O，故答案为：2HCO3- + Fe2+=FeCO3↓+CO2↑+H2O；(4)FeCO3沉淀能溶解在CO2的水溶液中，生成可溶于水的Fe(HCO3)2，降低产物的量，则当出现白色沉淀之后不应继续通入CO2，或者：出现白色沉淀之后继续通CO2，可防止空气中氧气氧化FeCO3，提高产物的纯度，故答案为：不合理，CO2会和FeCO3反应生成Fe(HCO3)2(或合理，排出氧气的影响)；Ⅱ. (5)通过对比实验ii和iii，可知Fe2+与SCN-的络合生成可溶于水的Fe(SCN)64-，会促进FeCO3固体的溶解，故答案为：Fe2+与SCN-的络合(或结合)会促进FeCO3固体的溶解或FeCO3固体在KSCN溶液中的溶解性比KCl溶液中大；(6)依据实验ⅱ的现象，可知在含有Fe2+的溶液中滴加10%的过氧化氢溶液后，有Fe(OH)3和Fe(SCN)3生成，发生反应的离子方程式为6Fe(SCN)64-+3H2O2=2Fe(OH)3↓+4Fe(SCN)3+24SCN-或6Fe2++3H2O2+12SCN-=2Fe(OH)3↓+4Fe(SCN)3或6Fe2++3H2O2=2Fe(OH)3↓+4Fe3+；故答案为：6Fe(SCN)64-+3H2O2=2Fe(OH)3↓+4Fe(SCN)3+24SCN-或6Fe2++3H2O2+12SCN-=2Fe(OH)3↓+4Fe(SCN)3或6Fe2++3H2O2=2Fe(OH)3↓+4Fe3+；Ⅲ. (7)FeCO3溶于乳酸［CH3CH(OH)COOH］能制得可溶性乳酸亚铁（[CH3CH(OH)COO]2Fe补血剂，可得关系式MnO4~5Fe2+~5[CH3CH(OH)COO]2Fe，则乳酸亚铁的物质的量为0.1000mol/L×0.01L×5=0.005mol，则乳酸亚铁的质量分数0.005mol 234g/mol 100%=117%1.0g⨯⨯，由于乳酸根中含有羟基，也可以被酸性高锰酸钾溶液氧化，导致消耗高锰酸钾溶液的量增多，而计算中只按Fe 2+被氧化，故计算所得乳酸亚铁的质量偏大，导致产品中乳酸亚铁的质量分数大于100%，故答案为：117%；乳酸根中的羟基被KMnO 4氧化，也消耗了KMnO 4。

2．某同学进行实验研究时，欲配1.0mol•L -1Ba(OH)2溶液，但只找到在空气中暴露已久的Ba(OH)2·8H 2O 试剂（化学式量：315）。

在室温下配制溶液时发现所取试剂在足量的水中仅部分溶解，烧杯中存在大量未溶物。

为探究原因，该同学查得Ba(OH)2·8H 2O 在283K 、293K 和303K 时的溶解度（g/100g H 2O ）分别为2.5、3.9和5.6。

（1）烧杯中未溶物可能仅为BaCO 3，理由是___________________________________。

（2）假设试剂由大量Ba(OH)2·8H 2O 和少量BaCO 3组成，设计实验方案，进行成分检验。

在答题纸上进一步完成实验步骤、预期现象和结论_____。

（不考虑结晶水的检验；室温时BaCO 3饱和溶液的pH=9.6）限选试剂及仪器：稀盐酸、稀硫酸、NaOH 溶液、澄清石灰水、pH 计、烧杯、试管、带塞导气管、滴管实验步骤预期现象和结论步骤1：取适量试剂于洁净烧杯中，加入足量蒸馏水，充分搅拌，静置，过滤，得滤液和沉淀。

步骤2：取适量滤液于试管中，滴加稀硫酸。

步骤3：取适量步骤1中的沉淀于试管中，_____。

步骤4：将试剂初步提纯后，准确测定其中Ba(OH)2·8H 2O 的含量。

实验如下： （3）配制250mL 约0.1mol•L -1Ba(OH)2溶液：准确称取w 克试样，置于烧杯中，加适量蒸馏水，__________，将溶液转入_____________，洗涤，定容，摇匀。

（4）滴定：准确量取25.00mL 所配制Ba(OH)2溶液于锥形瓶中，滴加指示剂，将__________（填“0.020”、“0.05”、“0.1980”或“1.5”）mol•L -1盐酸装入50mL 酸式滴定管，滴定至终点，记录数据。

重复滴定2次。

平均消耗盐酸VmL 。

计算Ba(OH)2·8H 2O 的质量分数＝__________________（只列出算式，不做运算）。

（5）室温下，________(填“能”或“不能”) 配制1.0 mol•L-1Ba(OH)2溶液。

【来源】2013届上海市长宁区高三上学期期末教学质量调研化学试卷（带解析)【答案】由于Ba(OH)2·8H2O与空气中的CO2反应，所取试剂许多已变质为BaCO3，未变质的Ba(OH)2·8H2O在配制溶液时能全部溶解搅拌溶解 250mL容量瓶中 0.1980 2500.198010315100%225.00Vw⨯⨯⨯⨯⨯⨯不能【解析】【分析】【详解】（1）Ba(OH)2属于强碱，易吸收空气中的水蒸气和CO2形成难溶的BaCO3沉淀，因此长时间暴露在空气中时Ba(OH)2就有可能转化为BaCO3。

（2）Ba(OH)2易溶于水，所以滤液中含有Ba2＋，因此滴加稀硫酸使会产生白色沉淀BaSO4；要想验证沉淀为BaCO3，可以利用其能与酸反应产生能使澄清石灰水变浑浊的CO2气体；为进一步证明试剂是否还有Ba(OH)2·8H2O，可以取步骤1中的滤液，用pH计测其pH值，若pH＞9.6，即证明滤液不是纯BaCO3溶液，即证明是由大量Ba(OH)2·8H2O和少量BaCO3组成，假设成立。

（3）由于试样中含有难溶性的BaCO3，因此加水溶解后要过滤，且冷却后再转移到250mL 容量瓶中。

（4）Ba(OH)2溶液的浓度约为0.1mol•L-1，体积是25mL，由于酸式滴定管的容量是50mL，因此盐酸的浓度至少应该是0.1 mol•L-1。

若盐酸的浓度过大，反应过快，不利于控制滴定终点，所以选择0.1980 mol•L-1的盐酸最恰当。

消耗盐酸的物质的量是0.1980×V×10－3mol，所以25.00mL溶液中含有Ba(OH)2的物质的量是30.1980102V-⨯⨯mol，所以w克试样中Ba(OH)2的质量是30.198010250315225Vg-⨯⨯⨯⨯，故Ba(OH)2·8H2O的质量分数=32500.198010315100%225.00Vw-⨯⨯⨯⨯⨯⨯。

（5）若配制1L1.0 mol•L-1Ba(OH)2溶液，则溶液中溶解的Ba(OH)2·8H2O的质量是315g，所以此时的溶解度约是3151000×100＝31.5 g/100g H2O，而在常温下Ba(OH)2·8H2O是3.9 g/100gH2O，显然不可能配制出1.0 mol•L-1Ba(OH)2溶液。