2018年高考化學(xué)大二輪復(fù)習(xí) 專題一 基本概念 第4講 離子反應(yīng)學(xué)案.doc

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第4講　離子反應(yīng) 最新考綱 考向分析 1.了解離子反應(yīng)的概念、離子反應(yīng)發(fā)生的條件。 2．能正確書(shū)寫(xiě)離子方程式并能進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。 3．了解常見(jiàn)離子的檢驗(yàn)方法。 近年來(lái)新課標(biāo)高考對(duì)離子反應(yīng)的考查主要有如下形式：①離子反應(yīng)方程式正誤判斷，離子共存等；②離子的檢驗(yàn)和推斷；③滲透到工藝流程和新型化學(xué)電源等題型中，考查有關(guān)氧化還原反應(yīng)類型的離子反應(yīng)方程式、電極反應(yīng)方程式的書(shū)寫(xiě)等。 考點(diǎn)一　離子方程式的書(shū)寫(xiě)與正誤判斷 Z (課前) 1．(2017江蘇6)下列指定反應(yīng)的離子方程式正確的是(　B　) A．鈉與水反應(yīng)：Na＋2H2O===Na＋＋2OH－＋H2↑ B．電解飽和食鹽水獲取燒堿和氯氣：2Cl－＋2H2OH2↑＋Cl2↑＋2OH－ C．向氫氧化鋇溶液中加入稀硫酸：Ba2＋＋OH－＋H＋＋SO===BaSO4↓＋H2O D．向碳酸氫銨溶液中加入足量石灰水：Ca2＋＋HCO＋OH－===CaCO3↓＋H2O [解析]　A．電荷不守恒，A錯(cuò)誤；B．正確；C．配比錯(cuò)誤，OH－、H＋、H2O的化學(xué)計(jì)量數(shù)都是2，C錯(cuò)誤；D．漏了NH和OH－之間的反應(yīng)，D錯(cuò)誤。 2．(2018江蘇7)下列指定反應(yīng)的離子方程式正確的是(　A　) A．飽和Na2CO3溶液與CaSO4固體反應(yīng)：CO＋CaSO4CaCO3＋SO B．酸化NaIO3和 NaI的混合溶液：I－＋I(xiàn)O＋6H＋===I2 ＋3H2O C．KClO堿性溶液與 Fe(OH)3反應(yīng)：3ClO－＋2Fe(OH)3===2FeO＋3Cl－＋4H＋＋H2O D．電解飽和食鹽水：2Cl－＋2H＋Cl2↑＋H2↑ [解析]　B錯(cuò)：正確的離子方程式應(yīng)為5I－＋I(xiàn)O＋6H＋===3I2＋3H2O。C錯(cuò)：正確的離子方程式應(yīng)為2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－===2FeO＋3Cl－＋5H2O。D錯(cuò)：2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑。 3．(2016全國(guó)Ⅰ27(4))＋6價(jià)鉻的化合物毒性較大，常用NaHSO3將廢液中的Cr2O還原成Cr3＋，該反應(yīng)的離子方程式為 Cr2O＋3HSO＋5H＋===2Cr3＋＋3SO＋4H2O　。 [解析]　根據(jù)題意，氧化劑是Cr2O，還原劑是HSO，氧化產(chǎn)物是SO，還原產(chǎn)物是Cr3＋。根據(jù)得失電子守恒、電荷守恒和原子守恒配平離子方程式：Cr2O＋3HSO＋5H＋===2Cr3＋＋3SO＋4H2O。 4．(2016全國(guó)Ⅱ28(2))丁組同學(xué)向盛有H2O2溶液的試管中加入幾滴酸化的FeCl2溶液，溶液變成棕黃色，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O　。 [解析]　向盛有H2O2溶液的試管中加入幾滴酸化的FeCl2溶液，溶液變成棕黃色主要是過(guò)氧化氫將氯化亞鐵中的二價(jià)鐵氧化成三價(jià)鐵的緣故，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。 5．(2016全國(guó)Ⅲ27(2)①)在鼓泡反應(yīng)器中通入含有SO2和NO的煙氣，寫(xiě)出NaClO2溶液脫硝過(guò)程中主要反應(yīng)的離子方程式 4NO＋3ClO＋4OH－===4NO＋2H2O＋3Cl－　。 [解析]　NaClO2溶液脫硝過(guò)程中，NO轉(zhuǎn)化為NO、NO，主要轉(zhuǎn)化為NO，書(shū)寫(xiě)離子方程式時(shí)運(yùn)用得失電子守恒、電荷守恒和元素守恒，得到4NO＋3ClO＋4OH－===4NO＋2H2O＋3Cl－。 6．(2017全國(guó)Ⅰ27節(jié)選)Li4Ti5O12和LiFePO4都是鋰離子電池的電極材料，可利用鈦鐵礦(主要成分為FeTiO3，還含有少量MgO、SiO2等雜質(zhì))來(lái)制備。工藝流程如下： 回答下列問(wèn)題： “酸浸”后，鈦主要以TiOCl形式存在，寫(xiě)出相應(yīng)反應(yīng)的離子方程式 FeTiO3＋4H＋＋4Cl－===Fe2＋＋TiOCl＋2H2O　。 [解析]　考查離子方程式書(shū)寫(xiě)。難點(diǎn)為生成物還有什么物質(zhì)，鈦酸亞鐵中鈦為＋4價(jià)，鐵為＋2價(jià)，產(chǎn)物有氯化亞鐵，比較FeTiO3和TiOCl知，產(chǎn)物中一定有H2O。值得注意的是鈦酸亞鐵與鹽酸反應(yīng)是非氧化還原反應(yīng)。 R (課堂) 知能補(bǔ)漏 一、離子方程式正誤判斷方法 1．判斷生成物對(duì)不對(duì) (1)變價(jià)元素的生成物； (2)量不同時(shí)的生成物； (3)滴加順序不同時(shí)的生成物等。 2．分析離子方程式平不平 (1)原子是否守恒； (2)電荷是否守恒； (3)氧化還原反應(yīng)中電子得失是否守恒。 3．觀察物質(zhì)拆分準(zhǔn)不準(zhǔn) (1)易溶的強(qiáng)電解質(zhì)拆，難溶或弱電解質(zhì)不拆； (2)微溶物“清拆濁不拆”； (3)單質(zhì)、氧化物、氣體不拆； (4)濃H2SO4不拆，濃鹽酸、濃硝酸拆。 二、離子方程式的書(shū)寫(xiě)方法 1．由反應(yīng)規(guī)律反應(yīng)物或生成物的化學(xué)式 (1)酸性環(huán)境不出現(xiàn)OH－，同理堿性環(huán)境不出現(xiàn)H＋。 (2)涉及過(guò)量反應(yīng)時(shí)，先將量少的反應(yīng)物設(shè)為“1 mol”，再分析、確定過(guò)量反應(yīng)物的物質(zhì)的量以及產(chǎn)物的化學(xué)式。 2．正確地使用“===”和“”、“↑”和“↓”以及“△”等符號(hào)。 3．配平順序：電子守恒―→原子守恒―→電荷守恒。 4．準(zhǔn)確拆分。 三、識(shí)記“一溶、二序、三強(qiáng)弱” 1．一溶：酸堿鹽溶解性口訣 鉀、鈉、銨鹽水中溶，硝酸鹽入水無(wú)影蹤，硫酸鹽不溶鋇和鉛，鹽酸鹽不溶銀亞汞。 【注意】四種微溶物分別是Ag2SO4、CaSO4、MgCO3、Ca(OH)2。 難溶于稀強(qiáng)酸的有：AgCl、AgBr、AgI、BaSO4、Ag2SO4、CaSO4。 2．二序 ①H＋電離順序：H2SO3>CH3COOH>H2CO3>HClO>HCO>H2SiO3、Al(OH)3>H2O，在形成這些弱酸時(shí)，越靠后的越優(yōu)先，如在含有OH－、AlO、CO的溶液中，逐滴加入鹽酸直至過(guò)量，反應(yīng)的先后順序?yàn)镺H－>AlO>CO。 ②OH－電離順序：NaOH>NH3H2O>難溶性氫氧化物>H2O，如在含有H＋、Al3＋、NH的溶液中，逐滴加入NaOH溶液直至過(guò)量，反應(yīng)的先后順序?yàn)镠＋>Al3＋>NH>Al(OH)3。 3．三強(qiáng)弱 ①常見(jiàn)的強(qiáng)酸、弱酸 強(qiáng)酸 HNO3、H2SO4、HClO4、HCl、HBr、HI 弱酸 H2CO3、H2SiO3、HClO、HF、H2S、H2SO3 ②常見(jiàn)的強(qiáng)堿、弱堿 強(qiáng)堿 NaOH、KOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2 弱堿 NH3H2O、Mg(OH)2、Fe(OH)3 四、常見(jiàn)離子方程式書(shū)寫(xiě) 1．記牢教材中10個(gè)經(jīng)典的離子方程式(高考源于教材) (1)鈉與水反應(yīng)： 2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑?。? (2)氯氣與水反應(yīng)： Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO??； (3)實(shí)驗(yàn)室用MnO2與濃鹽酸共熱制取Cl2： MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O?。? (4)向NaOH溶液中通入足量CO2： CO2＋OH－===HCO??； (5)向AlCl3溶液中加入過(guò)量NaOH溶液： Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O　； (6)碳酸鈣中滴入醋酸溶液： CaCO3＋2CH3COOH===Ca2＋＋2CH3COO－＋H2O＋CO2↑??； (7)銅與稀硝酸反應(yīng)： 3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O?。? (8)銅與濃硝酸反應(yīng)： Cu＋4H＋＋2NO===Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O??； (9)FeCl3溶液與Cu反應(yīng)： Cu＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Cu2＋?。? (10)NaAlO2溶液中通入足量CO2： AlO＋2H2O＋CO2===Al(OH)3↓＋HCO　。 2．練通高考中12個(gè)?？茧x子方程式(題在書(shū)外，理在書(shū)中) (1)稀H2SO4與Ba(OH)2溶液的反應(yīng)： Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋SO===BaSO4↓＋2H2O?。? (2)Fe2＋與H2O2在酸性溶液中的反應(yīng)： 2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O??； (3)NaHSO4加入到Ba(OH)2溶液中至溶液呈中性： SO＋2H＋＋2OH－＋Ba2＋===BaSO4↓＋2H2O?。? (4)NaHCO3溶液與少量石灰水反應(yīng)： 2HCO＋Ca2＋＋2OH－===CaCO3↓＋CO＋2H2O?。? (5)用氨水吸收少量SO2： 2NH3H2O＋SO2===2NH＋SO＋H2O??； (6)向明礬溶液中滴加Ba(OH)2溶液，使SO全部沉淀： Al3＋＋4OH－＋2Ba2＋＋SO===2BaSO4↓＋AlO＋2H2O?。? (7)Ca(HCO3)2溶液與少量NaOH溶液反應(yīng)： Ca2＋＋HCO＋OH－===CaCO3↓＋H2O??； (8)稀硝酸中加入過(guò)量鐵粉： 3Fe＋2NO＋8H＋===3Fe2＋＋2NO↑＋4H2O?。? (9)向NH4Al(SO4)2溶液中加入過(guò)量NaOH溶液： Al3＋＋NH＋5OH－===AlO＋2H2O＋NH3H2O?。? (10)NH4HCO3溶于過(guò)量的NaOH溶液并加熱： NH＋HCO＋2OH－CO＋NH3↑＋2H2O??； (11)0.01 molL－1的NH4Al(SO4)2溶液與0.02 molL－1 Ba(OH)2溶液等體積混合： NH＋Al3＋＋2SO＋2Ba2＋＋4OH－===2BaSO4↓＋Al(OH)3↓＋NH3H2O??； (12)向一定量的FeBr2溶液中通入①少量Cl2、②等量Cl2、③足量Cl2，分別寫(xiě)出反應(yīng)的離子方程式： ① 2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－　； ② 2Fe2＋＋2Br－＋2Cl2===2Fe3＋＋Br2＋4Cl－??； ③ 2Fe2＋＋4Br－＋3Cl2===2Fe3＋＋2Br2＋6Cl－　。 3．掌握書(shū)寫(xiě)離子方程式的5個(gè)基本要求 —離子反應(yīng)要符合客觀事實(shí)，不可臆造產(chǎn)物及反應(yīng)。 　 ↓ —化學(xué)式與離子符號(hào)使用正確合理。 　 ↓ —“”、“→”、“↑”、“↓”等符號(hào)符合實(shí)際。 　 ↓ — 　 ↓ — B (課后) 1．(2016北京)在兩份相同的Ba(OH)2溶液中，分別滴入物質(zhì)的量濃度相等的H2SO4、NaHSO4溶液，其導(dǎo)電能力隨滴入溶液體積變化的曲線如圖所示，下列說(shuō)法不正確的是(　C　) A．①代表滴加H2SO4溶液的變化曲線 B．b點(diǎn)，溶液中大量存在的離子是Na＋、OH－ C．c點(diǎn)，兩溶液中含有相同量的OH－ D．a(chǎn)、d兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液均顯中性 [解析]　向Ba(OH)2溶液中加入等物質(zhì)的量濃度的H2SO4溶液，發(fā)生反應(yīng)H2SO4＋Ba(OH)2===BaSO4↓＋2H2O，當(dāng)加入的H2SO4的物質(zhì)的量與Ba(OH)2的物質(zhì)的量相等時(shí)，溶液中的離子濃度最低，導(dǎo)電能力最弱，對(duì)應(yīng)①中a點(diǎn)，繼續(xù)滴加H2SO4溶液，導(dǎo)電能力逐漸增強(qiáng)，故①代表滴加H2SO4溶液的曲線。另一份溶液，當(dāng)加入少量NaHSO4溶液時(shí)，發(fā)生反應(yīng)NaHSO4＋Ba(OH)2===BaSO4↓＋H2O＋NaOH，當(dāng)加入的NaHSO4的物質(zhì)的量與Ba(OH)2的物質(zhì)的量相等時(shí)，反應(yīng)后混合液的主要溶質(zhì)為NaOH，此時(shí)對(duì)應(yīng)②中b點(diǎn)，B項(xiàng)正確；繼續(xù)滴加NaHSO4溶液，發(fā)生反應(yīng)NaOH＋NaHSO4===Na2SO4＋H2O，當(dāng)加入的NaHSO4的物質(zhì)的量與Ba(OH)2的總物質(zhì)的量之比為2∶1時(shí)，發(fā)生反應(yīng)2NaHSO4＋Ba(OH)2===BaSO4↓＋Na2SO4＋H2O，溶質(zhì)為Na2SO4，對(duì)應(yīng)②中d點(diǎn)。c點(diǎn)兩溶液導(dǎo)電能力相同，但是①中主要溶質(zhì)為H2SO4，溶液顯酸性，②中主要溶質(zhì)為NaOH和Na2SO4，溶液顯堿性，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；a點(diǎn)溶液幾乎為純水，d點(diǎn)主要溶質(zhì)為Na2SO4，a、d兩點(diǎn)溶液均顯中性，故D項(xiàng)正確。 2．(2018山東臨沂模擬)下列離子方程式書(shū)寫(xiě)正確的是(　D　) A．硫酸銅溶液吸收H2S：Cu2＋＋S2－===CuS↓ B．磁性氧化鐵溶于氫碘酸：Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O C．向飽和碳酸鈉溶液中通入足量CO2：CO＋CO2＋H2O===2HCO D．向KAl(SO4)2溶液中加入過(guò)量的Ba(OH)2溶液：Al3＋＋2SO＋2Ba2＋＋4OH－===2BaSO4↓＋AlO＋2H2O [解析]　H2S是弱酸，不能拆開(kāi)，A錯(cuò)誤。三價(jià)鐵離子能氧化碘離子，B錯(cuò)誤。應(yīng)該析出碳酸氫鈉沉淀，C錯(cuò)誤。加入過(guò)量的Ba(OH)2溶液，鋁離子生成偏鋁酸根離子，D正確。 3．(2018煙臺(tái)二模)元素鎳(Ni)在溶液中＋3價(jià)極不穩(wěn)定，主要以Ni2＋(綠色)、[Ni(NH3)6]2＋(藍(lán)色)、[Ni(CN)4]2－(橙黃色)、[Ni(CN)5]3－(深紅色)等形式存在。Ni(OH)2為難溶于水的淺綠色固體。 (1)Ni2＋與Ag＋化學(xué)性質(zhì)相似。在NiSO4溶液中逐滴加入氨水直至過(guò)量，可觀察到的現(xiàn)象是_開(kāi)始綠色溶液變淺，同時(shí)有淺綠色沉淀生成，后來(lái)沉淀逐漸消失，形成藍(lán)色溶液__。 (2)鎳作為一種催化劑被廣泛用于有機(jī)合成反應(yīng)中，其制備原料是鎳鋁合金。通常用_氫氧化鈉(NaOH)__濃溶液處理該合金，可制得多孔結(jié)構(gòu)的鎳，制備過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑　。 (3)[Ni(CN)4]2－和[Ni(CN)5]3－在溶液中可相互轉(zhuǎn)化。用離子方程式表示[Ni(CN)4]2－在溶液中的轉(zhuǎn)化反應(yīng) [Ni(CN)4]2－＋CN－[Ni(NH)5]3－　。 (4)NiO(OH)為難溶于水的黑色固體，但可溶于濃鹽酸并形成綠色溶液，其離子方程式為 2NiO(OH)＋6H＋＋2Cl－===2Ni2＋＋Cl2↑＋4H2O　。 [解析]　(1)Ni2＋與Ag＋化學(xué)性質(zhì)相似，在NiSO4溶液中逐滴加入氨水直至過(guò)量，發(fā)生的反應(yīng)為Ni2＋＋2NH3H2O===Ni(OH)2↓＋2NH，Ni(OH)2＋6NH3H2O===[Ni(NH3)6]2＋＋2OH－＋6H2O，所以開(kāi)始綠色溶液變淺，同時(shí)有淺綠色沉淀生成，后來(lái)沉淀逐漸消失，形成藍(lán)色溶液。 (2)由鎳鋁合金經(jīng)氫氧化鈉濃溶液處理除去鋁可制得多孔結(jié)構(gòu)的鎳，反應(yīng)為2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑。 (3)[Ni(CN)4]2－與CN－結(jié)合生成[Ni(CN)5]3－，反應(yīng)過(guò)程可逆，離子方程式為[Ni(CN)4]2－＋CN－[Ni(CN)5]3－。 (4)NiO(OH)可溶于濃鹽酸，與濃鹽酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成Ni2＋(綠色)，離子方程式為2NiO(OH)＋6H＋＋2Cl－===2Ni2＋＋Cl2↑＋4H2O。 4．(新題預(yù)測(cè))月球是個(gè)豐富的礦產(chǎn)寶庫(kù)，地球上已經(jīng)探明的元素在月球上基本都能找得到。 (1)MgCl2在工業(yè)上應(yīng)用廣泛，可由MgO制備。①某月壤樣品經(jīng)處理得到的MgO中含有少量SiO2，除去SiO2的離子方程式為 SiO2十2OH－===SiO＋H2O　。 ②MgO與炭粉和氯氣在一定條件下反應(yīng)可制備MgCl2。若尾氣可用足量NaOH溶液完全吸收，則生成的鹽為_(kāi)NaCl、NaClO、Na2CO3__(寫(xiě)化學(xué)式)。 (2)取少量鋁粉和Fe3O4反應(yīng)后所得的固體混合物，將其溶于足量稀硫酸，滴加KSCN溶液無(wú)明顯現(xiàn)象，_不能__(填“能”或“不能”)說(shuō)明固體混合物中無(wú)Fe3O4，理由是 Fe3O4＋8H＋===2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O、2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋　(用離子方程式說(shuō)明)。 [解析]　(1)①M(fèi)gO是堿性氧化物，不溶于氫氧化鈉溶液，SiO2是酸性氧化物，能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，離子方程式為SiO2＋2OH－===SiO＋H2O；②氧化鎂、炭粉和氯氣在一定條件下反應(yīng)制備氯化鎂，另一種生成物可以被氫氧化鈉溶液完全吸收，則氣體應(yīng)該是二氧化碳，二氧化碳與足量的氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成碳酸鈉；另外過(guò)量的氯氣有毒也需要尾氣處理，氯氣與氧氧化鈉溶液反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉，則鹽的化學(xué)式為NaCl、NaClO、Na2CO3。(2)鋁熱反應(yīng)后所得的固體中有鐵，即使Fe3O4與稀硫酸反應(yīng)生成Fe3＋，也會(huì)與鐵反應(yīng)轉(zhuǎn)化為Fe2＋，滴加KSCN溶液無(wú)明顯現(xiàn)象。 考點(diǎn)二　離子共存 Z (課前) 1．(2017江蘇9)常溫下，下列各組離子在指定溶液中能大量共存的是(　B　) A．無(wú)色透明的溶液中：Fe3＋、Mg2＋、SCN－、Cl－ B．c(H＋)/c(OH－)＝110－12的溶液中：K＋、Na＋、CO、NO C．c(Fe2＋)＝1 molL－1的溶液中：K＋、NH、MnO、SO D．能使甲基橙變紅的溶液中：Na＋、NH、SO、HCO [解析]　A．Fe3＋和SCN－會(huì)發(fā)生反應(yīng)生成血紅色的配合物，A錯(cuò)誤；B．根據(jù)KW可以求出c(OH－)＝0.1 mol/L，溶液顯堿性，這4種離子可以大量共存，B正確；C．Fe2＋還原性較強(qiáng)，MnO氧化性較強(qiáng)，兩者因發(fā)生氧化還原反應(yīng)而不能大量共存，C錯(cuò)誤；D．使甲基橙變紅的溶液顯酸性，HCO不能在酸性溶液中大量共存，D錯(cuò)誤。 2．(2016四川)下列關(guān)于離子共存或離子反應(yīng)的說(shuō)法正確的是(　C　) A．某無(wú)色溶液中可能大量存在H＋、Cl－、MnO B．pH＝2的溶液中可能大量存在Na＋、NH、SiO C．Fe2＋與H2O2在酸性溶液中的反應(yīng)：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O D．稀硫酸與Ba(OH)2溶液的反應(yīng)：H＋＋SO＋Ba2＋＋OH－===BaSO4↓＋H2O [解析]　MnO為紫色，A項(xiàng)錯(cuò)誤；SiO與H＋反應(yīng)可生成H2SiO3沉淀，B項(xiàng)錯(cuò)誤；H2O2具有強(qiáng)氧化性，可將Fe2＋氧化為Fe3＋，C項(xiàng)正確；稀硫酸與Ba(OH)2溶液反應(yīng)的離子方程式中H＋、H2O與OH－的化學(xué)計(jì)量數(shù)均應(yīng)為2，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 3．(2018江蘇4)室溫下，下列各組離子在指定溶液中能大量共存的是(　B　) A．0.1 molL－1 KI 溶液：Na＋、K＋、ClO－、OH－ B．0.1 molL－1 Fe2(SO4)3 溶液：Cu2＋、NH、NO、SO C．0.1 molL－1 HCl 溶液：Ba2＋、K＋、CH3COO－、NO D．0.1 molL－1NaOH 溶液：Mg2＋、Na＋、SO、HCO [解析]　B項(xiàng)：各離子可以大量共存。A項(xiàng)：ClO－有氧化性，能將I－氧化為I2，不能大量共存。C項(xiàng)：CH3COOH為弱電解質(zhì)，CH3COO－與H＋不能大量共存。D項(xiàng)：OH－與Mg2＋、HCO均不能大量共存。 R (課堂) 知能補(bǔ)漏 一、離子共存的“三步”分析法 1．分析限制條件 (1)常見(jiàn)的限制條件：無(wú)色透明溶液、強(qiáng)酸性、強(qiáng)堿性、pH＝1等。 (2)新出現(xiàn)的限制條件：指定離子，如含有Fe3＋的溶液；定性中有定量，如c(H＋)＝10－12 molL－1的溶液。這些限制條件由單一限制向多條件限制方向發(fā)展。在選項(xiàng)中增加限制條件是高考試題的最新變化，也是今后高考命題的發(fā)展趨勢(shì)。 2．挖掘隱含條件 如①溶液中水電離出的c(H＋)水<110－7 molL－1，說(shuō)明溶液可能為酸性或堿性溶液，②與Al反應(yīng)放出H2的溶液可能為強(qiáng)酸性(不可能含NO)溶液也可能為強(qiáng)堿性溶液等。 3．分析離子間發(fā)生的反應(yīng) 分析所給離子之間能否發(fā)生以下反應(yīng)：復(fù)分解反應(yīng)；氧化還原反應(yīng)；相互促進(jìn)的水解反應(yīng)；絡(luò)合反應(yīng)，如Fe3＋與SCN－的反應(yīng)等。 二、離子共存中的題目中隱含的信息 常見(jiàn)表述 隱含信息 “無(wú)色” 有色離子不能大量存在 “pH＝1”或“pH＝13” 溶液顯酸性或堿性 “因發(fā)生氧化還原反應(yīng)而不能共存” 只能是氧化性離子和還原性離子不能大量共存，并不是其他離子反應(yīng)而不能大量共存 “透明” “透明”也可“有色” “不能大量共存” 易錯(cuò)看成“能大量共存” “與Al反應(yīng)放出H2” 溶液既可能顯酸性也可能顯堿性 “由水電離出c(H＋)＝110－12 molL－1”的溶液 溶液既可能顯酸性也可能顯堿性 “通入足量的NH3” 與NH3H2O反應(yīng)的離子不能大量存在 (1)“一定能大量共存” (2)“可能大量共存” (3)“一定不能大量共存” “可能大量共存”的只需在某一情況下能共存即可 B (課后) 1．(2018黃岡一模)下列各組離子在指定溶液中一定能大量共存的是(　D　) A．0.1 molL－1 NH4HCO3溶液：K＋、Na＋、SO、OH－ B．能使pH試紙顯紅色的溶液：Na＋、NH、I－、NO C．0.1 molL－1 CH3COONa溶液：Mg2＋、Cl－、H＋、SO D．Kw/c(H＋)＝0.1 molL－1的溶液：K＋、Na＋、NO、SiO [解析]　A項(xiàng)，NH、HCO均與OH－反應(yīng)，在溶液中不能大量共存；B項(xiàng)，使pH試紙顯紅色的溶液呈酸性，酸性條件下NO能氧化I－；C項(xiàng)，CH3COO－與H＋不能大量共存；D項(xiàng)，Kw/c(H＋)＝0.1 mol－1L－1。即c(OH－)＝0.1 mo1L－1，四種離子與OH－都不反應(yīng)，能大量共存。 2．常溫時(shí)，下列各組離子能大量共存的是(　C　) A．pH＝1的無(wú)色溶液：Na＋、Cu2＋、NO、SO B．能溶解Al(OH)3固體的溶液：K＋、Na＋、HCO、SO C．水電離出的c(H＋)＝10－12 molL－1的溶液：Ba2＋、Na＋、Cl－、NO D．能使淀粉KI試紙變藍(lán)的溶液：K＋、Fe2＋、NO、Cl－ [解析]　A．Cu2＋為有色離子，不滿足溶液無(wú)色的條件，故A錯(cuò)誤；B．能溶解Al(OH)3固體的溶液中存在大量氫離子或氫氧根離子，HCO與氫離子和氫氧根離子反應(yīng)，在溶液中一定不能大量共存，故B錯(cuò)誤；C．水電離出的c(H＋)＝10－12 molL－1的溶液中存在大量氫離子或氫氧根離子，Ba2＋、Na＋、CI－、NO之間不發(fā)生反應(yīng)，都不與氫離子、氫氧根離子反應(yīng)，在溶液中能大量共存，故C正確；D．能使淀粉KI試紙變藍(lán)的溶液具有氧化性，能夠氧化Fe2＋，F(xiàn)e2＋在溶液中不能大量存在，故D錯(cuò)誤。 3．(新題預(yù)測(cè))含有下列各組離子的溶液中通入(或加入)過(guò)量的某種物質(zhì)后仍能大量共存的是(　B　) A．H＋、Ba2＋、Fe3＋、NO，通入SO2氣體 B．Ca2＋、Cl－、K＋、H＋，通入CO2氣體 C．AlO、Na＋、Br－、SO，通入CO2氣體 D．HCO、Na＋、I－、HS－，加入AlCl3溶液 [解析]　A組離子之間不反應(yīng)，能大量共存，但通入SO2氣體與Fe3＋(或H＋、NO)發(fā)生氧化還原反應(yīng)，不能大量共存；B組離子之間不反應(yīng)，能大量共存，且通入CO2氣體仍不反應(yīng)，能大量共存；C組離子之間不反應(yīng)，能大量共存，但通入CO2氣體與AlO反應(yīng)生成沉淀，不能大量共存；D組離子之間不反應(yīng)，能大量共存，但加入AlCl3溶液與HCO(或HS－)發(fā)生相互促進(jìn)的水解反應(yīng)，不能大量共存。 4．(2018日照二模)過(guò)二硫酸是一種強(qiáng)氧化性酸，其結(jié)構(gòu)式為。 (1)在Ag＋的催化作用下，S2O能與Mn2＋在水溶液中發(fā)生反應(yīng)生成SO和MnO，該反應(yīng)的離子方程式為 5S2O＋2Mn2＋＋8H2O10SO＋2MnO＋16H＋　。 (2)工業(yè)上可用惰性電極電解硫酸和硫酸銨混合溶液的方法制備過(guò)二硫酸銨?？偡磻?yīng)的離子方程式為 2SO＋2H＋S2O＋H2↑　。 [解析]　(1)根據(jù)題意，S2O作氧化劑被還原生成SO，Mn2＋作還原劑被氧化生成MnO，結(jié)合電荷守恒可得5S2O＋2Mn2＋＋8H2O10SO＋2MnO＋16H＋。(2)用惰性電極電解硫酸和硫酸銨混合溶液的方法制備過(guò)二硫酸銨，陽(yáng)極SO發(fā)生氧化反應(yīng)生成S2O，陰極H＋發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氣，總反應(yīng)為2SO＋2H＋S2O＋H2↑。 考點(diǎn)三　離子推斷 Z (課前) 1．(2016上海改編)已知：SO＋I(xiàn)2＋H2O===SO＋2H＋＋2I－，某溶液中可能含有Na＋、K＋、NH、Fe2＋、Cu2＋、SO、SO、I－，向該無(wú)色溶液中加入少量溴水，溶液仍呈無(wú)色，則下列判斷正確的是(　D　) A．肯定不含Cu2＋、Fe2＋和SO B．肯定含有Na＋、K＋和NH C．可能含有SO D．可能含有I－ [解析]　溶液本身無(wú)色，說(shuō)明沒(méi)有Fe2＋和Cu2＋；滴加少量溴水，溶液仍呈無(wú)色，說(shuō)明溴水發(fā)生了反應(yīng)且產(chǎn)物無(wú)色，溴首先氧化亞硫酸根離子而后氧化碘離子，溶液仍呈無(wú)色說(shuō)明一定含有亞硫酸根離子，可能含有碘離子；根據(jù)電荷守恒可知一定含Na＋、K＋、NH中的一種或幾種；不能確定是否含有SO。 2．(2016全國(guó)Ⅰ27(1))元素鉻(Cr)在溶液中主要以Cr3＋(藍(lán)紫色)、Cr(OH)(綠色)、Cr2O(橙紅色)、CrO(黃色)等形式存在。Cr(OH)3為難溶于水的灰藍(lán)色固體?；卮鹣铝袉?wèn)題： Cr3＋與Al3＋的化學(xué)性質(zhì)相似。在Cr2(SO4)3溶液中逐滴加入NaOH溶液直至過(guò)量，可觀察到的現(xiàn)象是_藍(lán)紫色溶液變淺，同時(shí)有灰藍(lán)色沉淀生成，然后沉淀逐漸溶解形成綠色溶液__。 [解析]　根據(jù)題意可知，在硫酸鉻溶液中逐滴加入氫氧化鈉溶液時(shí)，首先發(fā)生反應(yīng)：Cr3＋＋3OH－===Cr(OH)3↓，藍(lán)紫色溶液逐漸變淺，同時(shí)產(chǎn)生灰藍(lán)色沉淀，當(dāng)氫氧化鈉溶液過(guò)量時(shí)，灰藍(lán)色沉淀逐漸溶解，發(fā)生反應(yīng)：Cr(OH)3＋OH－===Cr(OH)，最終得到綠色溶液。 3．(2016全國(guó)Ⅱ28)某班同學(xué)用如下實(shí)驗(yàn)探究Fe2＋、Fe3＋的性質(zhì)?；卮鹣铝袉?wèn)題： (1)分別取一定量氯化鐵、氯化亞鐵固體，均配制成0.1 molL－1的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量鐵屑，其目的是_防止Fe2＋被氧化__。 (2)甲組同學(xué)取2 mL FeCl2溶液，加入幾滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液變紅，說(shuō)明Cl2可將Fe2＋氧化。FeCl2溶液與氯水反應(yīng)的離子方程式為 2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－　。 (3)乙組同學(xué)認(rèn)為甲組的實(shí)驗(yàn)不夠嚴(yán)謹(jǐn)，該組同學(xué)在2 mL FeCl2溶液中先加入0.5 mL 煤油，再于液面下依次加入幾滴氯水和1滴KSCN溶液，溶液變紅，煤油的作用是_隔絕空氣(排除氧氣對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響)__。 (4)丙組同學(xué)取10 mL 0.1 molL－1KI溶液，加入6 mL 0.1 molL－1 FeCl3溶液混合。分別取 2 mL 此溶液于3支試管中進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)： ①第一支試管中加入1 mL CCl4充分振蕩、靜置，CCl4層顯紫色； ②第二支試管中加入1滴K3[Fe(CN)6]溶液，生成藍(lán)色沉淀； ③第三支試管中加入1滴KSCN溶液，溶液變紅。 實(shí)驗(yàn)②檢驗(yàn)的離子是_Fe2＋__(填離子符號(hào))；實(shí)驗(yàn)①和③說(shuō)明：在I－過(guò)量的情況下，溶液中仍含有_Fe3＋__(填離子符號(hào))，由此可以證明該氧化還原反應(yīng)為_(kāi)可逆反應(yīng)__。 (5)丁組同學(xué)向盛有H2O2溶液的試管中加入幾滴酸化的FeCl2溶液，溶液變成棕黃色，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O　；一段時(shí)間后，溶液中有氣泡出現(xiàn)，并放熱，隨后有紅褐色沉淀生成，產(chǎn)生氣泡的原因是_Fe3＋催化H2O2分解產(chǎn)生O2__；生成沉淀的原因是_H2O2分解反應(yīng)放熱，促進(jìn)Fe3＋的水解平衡正向移動(dòng)__(用平衡移動(dòng)原理解釋)。 [解析]　(1)Fe2＋具有還原性，F(xiàn)eCl2溶液易被氧化而變質(zhì)，配制FeCl2溶液時(shí)加入少量鐵屑，目的是防止Fe2＋被氧化。(2)溶液變紅，說(shuō)明有Fe3＋生成，則FeCl2溶液與氯水反應(yīng)生成FeCl3，離子方程式為：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。(3)甲組實(shí)驗(yàn)中，F(xiàn)eCl2易被空氣中的O2氧化，會(huì)生成FeCl3，因此實(shí)驗(yàn)不夠嚴(yán)謹(jǐn)。加入煤油，煤油的密度比水小，可以起到隔絕空氣的作用，從而排除氧氣對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響。(4)實(shí)驗(yàn)②中K3[Fe(CN)6]溶液的作用是檢驗(yàn)Fe2＋。根據(jù)實(shí)驗(yàn)①，CCl4層顯紫色，說(shuō)明有I2生成，根據(jù)實(shí)驗(yàn)②，生成藍(lán)色沉淀，說(shuō)明有Fe2＋生成，根據(jù)實(shí)驗(yàn)③，溶液變紅，說(shuō)明有Fe3＋剩余，I－過(guò)量的情況下，溶液中仍含有Fe3＋，由此說(shuō)明該反應(yīng)為可逆反應(yīng)。(5)溶液變?yōu)樽攸S色，說(shuō)明生成了Fe3＋，離子方程式為：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。溶液中有氣泡出現(xiàn)，說(shuō)明H2O2在Fe3＋的催化作用下發(fā)生了分解反應(yīng)，生成了O2。隨后生成紅褐色沉淀，則沉淀為Fe(OH)3，H2O2分解放出熱量，F(xiàn)e3＋的水解平衡Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋向正反應(yīng)方向不斷進(jìn)行，因此得到Fe(OH)3沉淀。 R (課堂) 知能補(bǔ)漏 1．離子推斷的四項(xiàng)基本原則 — — — — 2．離子推斷常見(jiàn)解題思路 離子推斷題將離子共存、離子檢驗(yàn)設(shè)定在一個(gè)可能的離子組中，要求通過(guò)多重推斷，確定某些離子肯定存在，某些離子肯定不存在，某些離子不能確定是否存在，有的最后還設(shè)置一個(gè)探究問(wèn)題或者一個(gè)計(jì)算題。其一般解題思路如下所示： →→ B (課后) 1．某混合溶液中可能含有下列離子中的若干種：K＋、Na＋、Fe2＋、Fe3＋、SO、CO、HCO?，F(xiàn)取三份20 mL該溶液進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)： ①第一份加入足量稀鹽酸，無(wú)任何氣體產(chǎn)生； ②第二份加入足量NaOH溶液，經(jīng)攪拌、過(guò)濾、洗滌、灼燒，最后得到x g固體； ③第三份滴加0.1 molL－1酸性KMnO4溶液，反應(yīng)至終點(diǎn)，共消耗酸性KMnO4溶液V mL； ④另用潔凈的鉑絲蘸取該混合溶液置于淺色火焰上灼燒，發(fā)現(xiàn)火焰呈黃色。 根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)判斷，下列說(shuō)法正確的是(　D　) A．由實(shí)驗(yàn)①無(wú)法推斷原混合溶液中是否含有SO B．原混合溶液中只存在Na＋、Fe3＋、SO，不可能存在K＋、CO C．由實(shí)驗(yàn)①、②可判斷原混合溶液中存在Fe3＋ D．由實(shí)驗(yàn)③可判斷原混合溶液中存在Fe2＋ [解析]?、俚谝环菁尤胱懔肯←}酸，無(wú)任何氣體產(chǎn)生，則無(wú)CO、HCO；②第二份加入足量NaOH溶液，經(jīng)攪拌、過(guò)濾、洗滌、灼燒，最后得到x g固體，則有Fe2＋、Fe3＋中的一種或兩種；③第三份能與KMnO4溶液反應(yīng)，則有Fe2＋；④另用潔凈的鉑絲蘸取該混合溶液置于淺色火焰上灼燒，發(fā)現(xiàn)火焰呈黃色，則有Na＋，因未透過(guò)藍(lán)色鈷玻璃觀察，所以不確定是否有K＋；根據(jù)電荷守恒可得一定有陰離子SO。所以A、B、C錯(cuò)誤，D正確。 2．(2018黃岡二模)有一包白色粉末，由BaCl2、K2SO4、CaCO3、NaOH、CuSO4中的一種或幾種組成，為了探究它的成分，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)。下列判斷正確的是(　B　) A．BaCl2、CaCO3一定存在，NaOH可能存在 B．K2SO4、CaSO4一定不存在 C．K2SO4、NaOH、CaCO3、BaCl2一定存在，CuSO4可能存在 D．C為單一溶質(zhì)溶液 [解析]　白色粉末溶于水得到白色濾渣和無(wú)色濾液，說(shuō)明不含CuSO4，濾渣中加入鹽酸得到氣體B，且濾渣全部溶解，推出濾渣A為CaCO3，氣體B為CO2，濾液C中通入CO2，有白色沉淀產(chǎn)生，說(shuō)明含有BaCl2、NaOH，一定不含K2SO4，故B正確，A、C、D錯(cuò)誤。 3．(2018衡水二模)某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組對(duì)某無(wú)色水樣的成分進(jìn)行檢驗(yàn)，已知該水樣中只可能含有K＋、Mg2＋、Fe3＋、Cu2＋、Al3＋、Ag＋、Ca2＋、CO、SO、Cl－中的若干種離子。該小組同學(xué)取100 mL水樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，向水樣中先滴加硝酸鋇溶液，再滴加1 molL－1的硝酸，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中沉淀質(zhì)量的變化情況如圖所示： (1)水樣中一定含有的陰離子是_SO、CO__，其物質(zhì)的量濃度之比為_(kāi)1∶2__。 (2)寫(xiě)出BC段所表示反應(yīng)的離子方程式： BaCO3＋2H＋===Ba2＋＋CO2↑＋H2O　。 (3)由B到C點(diǎn)變化過(guò)程中消耗硝酸的體積為_(kāi)40_mL__。 (4)試根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果推測(cè)K＋是否存在？_是__(填“是”或“否”)；若存在，K＋的物質(zhì)的量濃度c(K＋)的范圍是_≥0.6_molL－1__(若K＋不存在，則不必回答該問(wèn))。 (5)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證原水樣中可能存在的離子_取少量水樣于試管中，向試管中加入過(guò)量的硝酸鋇溶液和稀硝酸，待沉淀完全和無(wú)氣體生成后，向上層清液中滴加適量的硝酸銀溶液，若生成白色沉淀，則原水樣中含有Cl－，若無(wú)白色沉淀生成，證明無(wú)Cl－存在__。(寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)步驟、現(xiàn)象和結(jié)論) [解析]　該水樣為無(wú)色溶液，F(xiàn)e3＋、Cu2＋不存在，依據(jù)圖象分析加入硝酸鋇溶液生成沉淀，加入稀硝酸，沉淀部分溶解證明水樣中一定含有SO、CO，又因?yàn)锳l3＋與CO發(fā)生雙水解，CO與Ag＋、Ca2＋、Mg2＋發(fā)生反應(yīng)生成沉淀不能大量存在，所以Al3＋、Ag＋、Ca2＋、Mg2＋不存在。 (1)水樣中一定含有的陰離子是SO、CO；其物質(zhì)的量濃度之比為1∶2。 (2)BC段所表示的反應(yīng)是碳酸鋇溶于稀硝酸的反應(yīng)，反應(yīng)的離子方程式為BaCO3＋2H＋===Ba2＋＋CO2↑＋H2O。 (3)由B到C點(diǎn)變化過(guò)程中依據(jù)圖象分析得到的碳酸鋇n(BaCO3)＝＝0.02 mol；消耗硝酸的體積＝n/c＝0.04 mol1 molL－1＝0.04 L＝40 mL。 (4)依據(jù)電解質(zhì)溶液中電荷守恒，陽(yáng)離子K＋一定存在；根據(jù)電荷守恒得到：0.01 mol2＋0.02 mol2＋n(Cl－)＝n(K＋)推知n(K＋)≥0.06 mol，則n(K＋)≥0.06 molL－1。 (5)可能存在的離子是Cl－，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)為取少量水樣于試管中，向試管中加入過(guò)量的硝酸鋇溶液和稀硝酸，待沉淀完全和無(wú)氣體生成后，向上層清液中滴加適量的硝酸銀溶液，若生成白色沉淀，則原水樣中含有Cl－，若無(wú)白色沉淀生成，證明無(wú)Cl－存在。 4．(2018河南洛陽(yáng)二模)利用化學(xué)原理可以對(duì)工廠排放的廢水、廢渣等進(jìn)行有效檢測(cè)與合理處理。某工廠對(duì)制革工業(yè)污泥中Cr(Ⅲ)的處理工藝如下： 其中硫酸浸取液中的金屬離子主要是Cr3＋，其次是Fe3＋、Al3＋、Ca2＋和Mg2＋。 (1)酸浸時(shí)，為了提高浸取率可采取的措施有_升高反應(yīng)溫度__、_增大固體顆粒的表面積__。 (2)H2O2的作用是將濾液Ⅰ中的Cr3＋轉(zhuǎn)化為Cr2O，寫(xiě)出此反應(yīng)的離子方程式： 2Cr3＋＋3H2O2＋H2O===Cr2O＋8H＋　。 (3)常溫下，部分陽(yáng)離子以氫氧化物形成沉淀時(shí)溶液的pH如下： 陽(yáng)離子 Fe3＋ Mg2＋ Al3＋ Cr3＋ 開(kāi)始沉淀的pH 2.7 — — — 沉淀完全的pH 3.7 11.1 8 9(>9溶解) 加入NaOH溶液使溶液呈堿性，Cr2O轉(zhuǎn)化為CrO。濾液Ⅱ中陽(yáng)離子主要有_Na＋、Mg2＋、Ca2＋__；但溶液的pH不能超過(guò)8，其理由是_pH超過(guò)8會(huì)使部分Al(OH)3溶解生成AlO，最終影響Cr(Ⅲ)的回收與再利用__。 (4)鈉離子交換樹(shù)脂的反應(yīng)原理為Mn＋＋nNaR―→MRn＋nNa＋，利用鈉離子交換樹(shù)脂除去濾液Ⅱ中的金屬陽(yáng)離子是_Ca2＋、Mg2＋__。 (5)寫(xiě)出上述流程中用SO2進(jìn)行還原的化學(xué)方程式 3SO2＋2Na2CrO4＋12H2O===2CrOH(H2O)5SO4↓＋Na2SO4＋2NaOH　。 [解析]　(1)酸浸時(shí)，為了提高浸取率可采取的措施是：延長(zhǎng)浸取時(shí)間、加快溶解速度等措施。 (2)雙氧水有強(qiáng)氧化性，能氧化還原性的物質(zhì)，Cr3＋有還原性，Cr3＋能被雙氧水氧化為高價(jià)離子，以便于與雜質(zhì)離子分離。 (3)硫酸浸取液中的金屬離子主要是Cr3＋，其次是Fe3＋、Al3＋、Ca2＋和Mg2＋。加入過(guò)氧化氫氧化鉻離子為Cr2O，加入NaOH溶液使溶液呈堿性，Cr2O轉(zhuǎn)化為CrO；溶液pH＝8，F(xiàn)e3＋、Al3＋沉淀完全，濾液Ⅱ中陽(yáng)離子主要有Na＋、Ca2＋和Mg2＋；超過(guò)pH＝8，氫氧化鋁是兩性氫氧化物會(huì)溶解于強(qiáng)堿溶液中影響鉻離子的回收利用。 (4)鈉離子交換樹(shù)脂交換的離子是鈣離子和鎂離子。 (5)二氧化硫具有還原性，被濾液Ⅱ中通過(guò)離子交換后的溶液中Na2CrO4氧化為硫酸，Na2CrO4被還原為CrOH(H2O)5SO4依據(jù)原子守恒分析書(shū)寫(xiě)配平；3SO2十2Na2CrO4＋12H2O===2CrOH(H2O)5SO4↓＋Na2SO4＋2NaOH。