备考2024届高考化学一轮复习强化训练第一章物质及其变化第3讲离子反应的实际应用

第3讲离子反应的实际应用1.[2020上海]某种植物适合在碱性土壤中生长，若将其种植在酸性土壤中，则应该添加的化肥是（　B　）A.KClB.K2CO3C.NH4ClD.（NH4）2CO3解析　该植物适合在碱性土壤中生长，若将其种植在酸性土壤中，则应该施加碱性化肥。KCl为强碱强酸盐，溶液呈中性；K2CO3为强碱弱酸盐，CO32－发生水解使其溶液呈碱性；NH4Cl为强酸弱碱盐，NH4＋水解使其溶液呈酸性；（NH4）2CO3为弱酸弱碱盐，其溶液显碱性，但碱性弱于K2CO3，故本题选B。2.[2022浙江]化合物X由三种元素组成，某实验小组按如下流程进行相关实验：化合物X在空气中加热到800℃，不发生反应。请回答：（1）组成X的三种元素为　Cu、Ba、O　；X的化学式为　BaCu3O4　。（2）溶液C的溶质组成为　H2SO4、HCl　（用化学式表示）。（3）①写出由X到A的化学方程式　BaCu3O4＋2NH3△3Cu＋N2＋BaO＋3H2O　。②X难溶于水，但可溶于氨水中，写出该反应的离子方程式　BaCu3O4＋12NH3·H2OBa2＋＋8OH－＋3[Cu（NH3）4]2＋＋8H2O　。（4）设计实验，检验尾气中相对活泼的2种气体：　将尾气通入无水硫酸铜，无水硫酸铜变蓝，说明含有水蒸气；将湿润的红色石蕊试纸置尾气出口，试纸变蓝，说明尾气中含有NH3　。解析　固体混合物A加入盐酸得到的紫红色固体为Cu，说明X中含有Cu元素，其物质的量为0.960g64g·mol－1＝0.015mol；无色溶液B加入硫酸得到的白色沉淀为BaSO4，说明X中含有Ba元素，其物质的量为1.165g233g·mol－1＝0.005mol；无色溶液C加入足量BaCl2溶液，得到的白色沉淀为BaSO4，其物质的量为2.330g233g·mol－1＝0.01mol，加入足量BaCl2溶液的作用是沉淀溶液中的SO42－。X由三种元素组成，含0.015molCu、0.005molBa，结合X在空气中加热到800℃不发生反应可知，另一元素为O，质量为1.965g－0.960g－137g·mol－1×0.005 mol＝0.32g，物质的量为0.02mol。（1）组成X的三种元素为Cu、Ba、O，三者物质的量之比为0.015mol∶0.005mol∶0.02mol＝3∶1∶4，则X的化学式为BaCu3O4。（2）无色溶液B为含0.005molBaCl2的溶液，其与0.015molH2SO4反应得到的溶液C中含有剩余的0.01molH2SO4及生成的0.01molHCl，故溶质组成为H2SO4、HCl。（3）①BaCu3O4可以写成BaO·3CuO的形式，故X与足量NH3的反应可以看成是CuO与NH3的反应，据此可写出X到A的化学方程式。②BaCu3O4与氨水的反应可以看成是BaO、CuO与氨水的反应，据此可写出反应的离子方程式。（4）BaCu3O4与足量NH3反应后产生的尾气中含有N2、水蒸气和过量的NH3，可用无水硫酸铜检验水蒸气，可用湿润的红色石蕊试纸检验NH3。3.[物质推断＋结构][2021浙江]固体化合物X由3种元素组成，某学习小组开展如下探究实验。其中，白色沉淀B能溶于NaOH溶液。请回答：（1）白色固体C的化学式是　Al2O3　，蓝色溶液D中含有的溶质是　Cu（NO3）2、NH4NO3、AgNO3、HNO3　（用化学式表示）。（2）化合物X的化学式是　CuAl2Cl8　；化合物X的一价阴离子与CH4具有相同的空间结构，写出该阴离子的电子式　［∶Cl····∶Al∶Cl····∶∶Cl····∶∶Cl····∶］－　。（3）蓝色溶液A与N2H5＋作用，生成一种气体，溶液蓝色褪去，同时生成易溶于硝酸的白色沉淀。①写出该反应的离子方程式　4Cu2＋＋N2H5＋＋4Cl－4CuCl↓＋N2↑＋5H＋　。②设计实验验证该白色沉淀的组成元素　将白色沉淀溶于硝酸，得到蓝色溶液，说明有Cu元素；再向溶液中加入AgNO3溶液，有白色沉淀，说明有Cl元素　。解析 （1）由以上分析可知白色固体C为Al2O3；蓝色溶液D中的阳离子有Cu2＋、NH4＋、Ag＋、H＋，阴离子为NO3－，则溶液D中含有Cu（NO3）2、NH4NO3、AgNO3、HNO3。（2）4.020g化合物X中含n（Al3＋）＝1.020g102g·mol－1×2＝0.02mol，含n（Cl－）＝11.480g143.5g·mol－1＝0.08mol，再由化合物X呈电中性，可知含n（Cu2＋）＝0.01mol，则化合物X中Cu2＋、Al3＋、Cl－的物质的量之比为0.01mol∶0.02mol∶0.08mol＝1∶2∶8，即化合物X的组成可表示为CuAl2Cl8。由阴离子AlCl4－与CH4具有相同的空间结构，可写出AlCl4－的电子式为［∶Cl····∶Al∶Cl····∶∶Cl····∶∶Cl····∶］－。（3）溶液蓝色褪去，同时生成易溶于硝酸的白色沉淀，则Cu2＋参与反应转化为沉淀，N2H5＋中氮元素为－2价，易被氧化，结合反应中生成气体，知该气体为N2，根据原子守恒及物质性质可推知白色沉淀为CuCl。①根据得失电子守恒、原子守恒、电荷守恒可写出反应的离子方程式为4Cu2＋＋N2H5＋＋4Cl－4CuCl↓＋N2↑＋5H＋。②由CuCl溶于硝酸生成Cu2＋知，若将白色沉淀溶于硝酸，得到蓝色溶液，则说明有Cu元素；再向溶液中加入AgNO3溶液产生白色沉淀，则说明有Cl元素。