- 离子共存
- 共2225题
(14分)
Ⅰ.(1)分析下表中各项的排布规律,按此规律排布第22项应为 。
(2)下列反应中属于取代反应的是 。(填序号)
①乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色 ②甲烷和氯气混合光照 ③苯使溴水层褪色
④乙酸和乙醇反应 ⑤乙醇变成乙醛 ⑥葡萄糖发生银镜反应
Ⅱ.A、B、C、D、E、F为原子序数依次增大的六种短周期元素。常温下,六种元素的常见单质中三种为气体,三种为固体。A与E,D与F分别同主族,A能与B、C、D分别形成电子数相等的三种分子,C、D的最外层电子数之和与E的核外电子总数相等。试回答下列问题:
(1)写出下列元素的元素符号: C ,F 。
(2)分子式为A2B2D4的化合物与含等物质的量的KOH的溶液反应后所得溶液呈酸性,其原因是 。(用方程式及必要的文字说明)。该溶液中各离子浓度由大到小的顺序为 。
(3)由A、C、D、F和Fe五种元素可组成类似明矾的化合物Z(相对分子质量为392),1molZ中含有6mol结晶水。对化合物Z进行如下实验:
a.取Z的溶液,加入过量的NaOH浓溶液并加热,产生白色沉淀和无色有刺激性气味的气体。白色沉淀迅速变为灰绿色,最终变为红褐色;
b.另取Z的溶液,加入过量的BaCl2溶液产生白色沉淀,加盐酸沉淀不溶解。
①Z的化学式为 。
②已知100mL1mol/LZ溶液能与20mL1mol/LKMnO4溶液(硫酸酸化)恰好反应,写出该反应的离子方程式 。
正确答案
(14分)
Ⅰ.(1)C7H16 (2分) (2)②④ (2分)
Ⅱ.(1)N、S (各1分)
(2)HC2O4- C2O4- + H+
HC2O4-+H2OH2C2O4 + OH-
HC2O4-的电离程度大于水解程度,使溶液中C(H+) > C(OH-) ,所以KHC2O4溶液显酸性(2分)
c(K+)>c(HC2O4-)>c (H+) >c(C2O4-)>c(OH-) (2分)
(3)①(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O (2分) ②5Fe2+ + MnO4- + 8H+ = 5Fe2+ + Mn2+ + 4H2O(2分)
试题分析:Ⅰ(1)此题为中档题,其实这道题更象是一个简单的数学题,不需要过多的化学知识,不过学生平时估计也碰到过这种找多少项为什么的类似题。有多种做法,比如我们把它分为4循环,22=4*5+2,也就是说第20项为C6H12O2,接着后面就是第22项为C7H16,这里面要注意的是第一项是从2个碳原子开始的。(2)取代反应是指有机化合物分子里的某些原子或原子团被其它原子或原子团所代替的反应。Ⅱ(1)A与E,D与F分别同主族,A能与B、C、D分别形成电子数相等的三种分子,可知A为H元素,E为Na元素,B为C元素,C为N元素,D为O元素,F为S元素。(2)A2B2D4为H2C2O4(草酸,弱酸),与等物质的量的KOH溶液反应的方程式为:H2C2O4+KOH=KHC2O4+H2O,溶液中含有HC2O4-,即水解HC2O4-+H2OH2C2O4 + OH-,也电离HC2O4-
C2O4- + H+,电离程度大于水解程度,使溶液中C(H+) > C(OH-) ,所以KHC2O4溶液显酸性,其各离子浓度由大到小的顺序为c(K+)>c(HC2O4-)>c (H+) >c(C2O4-)>c(OH-)。(3)①加入过量的NaOH浓溶液并加热,产生白色沉淀和无色有刺激性气味的气体,可推知Z中含有NH4+;白色沉淀迅速变为灰绿色,最终变为红褐色,可推知Z中含有Fe2+;加入过量的BaCl2溶液产生白色沉淀,加盐酸沉淀不溶解,可推知Z中含有SO42-,结合化合物Z(相对分子质量为392),1molZ中含有6mol结晶水,可得Z的化学式为(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O。②KMnO4溶液(硫酸酸化)具有强氧化性,把Fe2+氧化成Fe3+,其离子方程式为:5Fe2+ + MnO4- + 8H+ = 5Fe2+ + Mn2+ + 4H2O。
点评:酸式盐显酸性的,常见的只有这几个:硫酸氢盐、亚硫酸酸氢盐、磷酸二氢盐、草酸氢盐。把这几个记住就行了,其它的都是碱性的。
现有4组离子,每组有2种金属离子。请各选用1种试剂,将它们两者分开,可供选用的试剂有:
离子组
选用的试剂(代号)
沉淀物的化学式
保留在溶液中的离子
(1)Zn2+和Al3+
(2)Zn2+和Mg2+
(3)Zn2+和Ba2+
(4)Fe3+和Al3+
正确答案
(1)E Al(OH)3 Zn(NH3) (2)D Mg(OH)2 ZnO
或E Mg(OH)2
Zn(NH3) (3)A BaSO4 Zn2+ (4)D Fe(OH)3 AlO
(1)Zn2+和Al3+不能用NaOH分开,因为生成的Zn(OH)2和Al(OH)3都能溶于NaOH(aq),但可用NH3·H2O分开,因为Zn(OH)2能溶于氨水,而Al(OH)3不能。
(2)Zn2+和Mg2+可用过量氨水分开,因为在过量氨水中,Zn2+转化为Zn(NH3),而Mg2+转化为Mg(OH)2沉淀;也可用过量NaOH(aq)分开,因为在过量NaOH(aq)中,Zn2+转化为ZnO
,而Mg2+转化为Mg(OH)2沉淀。
(3)Zn2+和Ba2+可用H2SO4(aq)分开,因为H2SO4(aq)与Zn2+不反应,但可使Ba2+生成沉淀。
(4)Fe3+和Al3+可用过量NaOH(aq)分开,在过量NaOH(aq)中,Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,而Al3+转化为AlO。
某河道两旁有甲乙两厂.它们排放的工业废水中,共含K+、Ag+、Fe3+、Cl--、OH-、NO3- 六种离子,已知甲厂的废水明显呈碱性.
(1)甲厂废水中所含的三种离子是______.
(2)如果加一定量______(选填:活性炭、铁粉),可以回收其中的金属______(填写金属元素符号).
(3)将甲厂和乙厂的废水按适当的比例混合,可以使废水中的某些离子转化为沉淀,转化为沉淀的离子分别为______(填写离子符号).经过滤后的废水主要含______(填化学式),可用来浇灌农田.
正确答案
(1)甲厂废水呈碱性,则溶液中含有大量的OH-,与OH-离子反应的Ag+、Fe3+不能大量共存,根据溶液电中性可知甲厂废水中应含有K+,乙厂中含有Ag+、Fe3+,则与Ag+、Fe3+反应的Cl--、OH-不能共存,,根据溶液电中性可知乙厂还有NO3-,
由此可知:甲厂含有K+、Cl--、OH-,乙厂含有Ag+、Fe3+、NO3-,故答案为:K+、Cl--、OH-;
(2)含有的金属离子有K+、Ag+、Fe3+,加入单质Fe,可置换出Ag,故答案为:铁粉;Ag;
(3)将甲厂和乙厂的废水按适当的比例混合,可生成AgCl、Fe(OH)3沉淀,生成沉淀的离子有Ag+、Fe3+、Cl--、OH-等,经过滤后的废水主要KNO3,故答案为:Ag+、Fe3+、Cl--、OH-;KNO3.
按要求写化学方程式:
(1)NaHCO3的电离方程式:_________________________________________________。
(2)NH4Cl水解的离子方程式:______________________________________________。
(3)AgCl沉淀的溶解平衡:_________________________________________________。
正确答案
(1)NaHCO3 = Na+ + HCO3-(2)NH4+ + H2O NH3·H2O + H+
(3)AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq)
试题分析:碳酸氢钠是强电解质,完全电离出Na+和HCO3-;氯化铵水解实质是NH4+与水电离出来的OH-结合生成弱电解质NH3·H2O;沉淀溶解平衡表达式中注明聚集状态同时用可逆号。
点评:盐类水解的实质是盐电离出来的离子与水电离出来的H+或OH-结合生成弱电解质的反应,促进水的电离。
(12分)某河道两旁有甲乙两厂。它们排放的工业废水中,共含K+、Ag+、Fe3+、C1-、OH-、NO3-六种离子。甲厂的废水明显呈碱性,故甲厂废水中所含的三种离子 。乙厂的废水中含有另外三种离子。
对于该两厂的废水,可采取下列两种方法来处理。
(1)如果在某厂的废水中加一定量 (选填:活性炭或铁粉),可以回收其中的金属
(填写金属的元素符号),其反应的离子方程式是 。
(2)将甲厂和乙厂的废水按适当的比例混合,可以使废水中的某些离子转化为沉淀,写出两个离子方程式: ; 。
经过滤后的废水主要含 (填化学式),可用来浇灌农田。
正确答案
(12分)OH-、C 1-、K+(2分);(1)铁粉(1分)、Ag(1分); Fe+2Ag+=2Ag+Fe2+(2分)
Ag++C1-=AgC1↓(2分) Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓(2分); KNO3(2分)
考查离子的共存,如果离子间发生化学反应,则不能大量共存,反之是可以的。
由于银离子只能和NO3-共存,所以二者存在与同一个工厂中。而铁离子与OH-又不能大量共存,所以铁离子只能和Ag+、NO3-存在与同一个工厂中。由于甲厂排放的废水显碱性,所以甲中含有OH-、C 1-、K+,而乙厂中含有Fe3+、Ag+、NO3-。
(1)活性炭只能吸附,不能置换出金属,所以要置换出金属单质,应该加入铁粉,将银离子转换成金属银,反应的离子方程式是Fe+2Ag+=2Ag+Fe2+。
(2)根据两厂中含有的离子可知,混合后反应的离子方程式分别是Ag++C1-=AgC1↓、Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓,因此最后溶液中就值存在硝酸钾。
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