- 离子共存
- 共2225题
工厂的工业废水,不可直接往江河湖海中排放,否则会造成严重公害。某河道两旁有甲、乙两厂,它们排出的工业废水各含有K+、Fe3+、Ba2+、Ag+、Cl-、SO42-、NO3-、OH-中的四种。又知甲厂污水pH>7。
(1)甲厂污水中含有的四种离子可能是:_______________________________。
(2)乙厂污水中含有的四种离子可能是:______________________________。
(3)对乙厂废水进行处理,方法之一,可往废水中加入一定量的________(选填
“活性碳”“硫酸亚铁”或“铁粉”),可以回收其中的金属__________(填
元素符号)。
(4)消除污染的另一种重要措施是将甲、乙两厂的废水按比例混合,可使废水中的________(填离子符号)转化为沉淀,从而大大降低污染程度。过滤后所得废水主要含________,可用于浇灌农田。
正确答案
(1)OH-、Cl-、SO42-、K+
(2)Fe3+、Ba2+、Ag+、NO3-
(3)铁粉 Ag
(4)OH-、Fe3+、Cl-、Ag+、SO42-、Ba2+ KNO3
(1)(2)由甲厂废水pH>7知必有OH-,则与之不能大量共存的Fe3+、Ag+必须在乙厂废水中,由Ag+不能与Cl-、SO42-大量共存,知乙厂废水中必有NO3-,而SO42-必在甲厂废水中,则Ba2+又必在乙厂废水中,可将8种离子分开。
(3)乙厂废水含Fe3+、Ba2+、Ag+、NO3-,能与备选试剂反应得金属单质的只有Fe粉,可回收Ag。
(4)对比甲厂、乙厂废水中的离子,可看出混合能生成Fe(OH)3、AgCl、BaSO4沉淀,过滤后主要成分是KNO3,KNO3是一种化肥。
(12分)按要求回答下列问题
(1)用标准NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸,用酚酞作指示剂,下列操作中会导致实验结果偏低的是 (填序号 )
①碱式滴定管用蒸馏水洗净后没有用标准液润洗
②锥形瓶用蒸馏水洗净后没有用待测液润洗
③用酸式滴定管加待测液时,刚用蒸馏水洗净后的滴定管未用待测液润洗
④滴定前滴定管尖端有气泡,滴定后气泡消失
⑤终点读数时俯视,其他读数方法正确
(2)某课外活动小组同学用右图甲装置进行实验,试答下列问题:
①若开始时开关K与a连接,则铁发生电化学腐蚀中的 腐蚀。
②若开始时开关K与b连接,则总反应的离子方程式为 。
(3)常温下,如果取0.1mol/L HA溶液与0.1mol/L NaOH溶液等体积混合(忽略混合后溶液体积的变化),测得混合溶液的pH=8,求出混合液中下列算式的精确计算结果(填具体数字):c(OH-)-c(HA)= ___________ mol/L。
(4)在Cl-、Al3+、HSO4-、K+、HS-五种离子中,只能水解不能电离的离子是 ,只能电离不能水解的离子是 ,既能电离又能水解的离子是 ,写出能水解离子的水解离子方程式 , 。
(5)已知25℃时,Mg(OH)2的溶度积常数Ksp = 5.6×10-12,测得某溶液的pH = 13,则此温度下溶液中的c(Mg2+) = ____________________。
正确答案
(1)③⑤(2分)
(2)①吸氧(1分) ②2Cl-+2H2OH2↑+C12↑+2OH-(2分)
(3)10-8 (1分)
(4)Al3+,(1分) HSO4-(1分) HS-(1分)
Al3+ +3 H2O Al(OH)3 +3H+(1分) HS- + H2O
H2S + OH-(1分)
(5) 5.6×10-10mol·L-1(1分)
(1)用标准NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸,C(HCl)=[C(NaOH)V(NaOH)]/V(HCl),在向关系式中带数时,C(NaOH)、V(HCl)均为定值,所以一切问题均归到碱式滴定管的读数:
①的操作实际导致C(NaOH)减小,则消耗V(NaOH)增大,故C(HCl)增大;
②无影响;
③的操作导致C(HCl)减小;
④的操作导致V(NaOH)增大,故C(HCl)增大;
⑤的操作导致V2减小,则V(NaOH)=V2-V1减小,故C(HCl)减小;
(3)因为HA+NaOH=NaA+H2O,故0.1mol/L HA溶液与0.1mol/L NaOH溶液等体积混合后将变为0.05 mol/L的NaA溶液,pH=8说明NaA为强碱弱酸盐,A-水解呈碱性(A-+ H2OHA + OH-);
利用质子守恒,得:c(OH-) =c(HA) + c(H+),则c(OH-)-c(HA)=c(H+)=10-8mol·L-1;
(5)Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq)
Ksp = c(Mg2+)× c2(OH-) = 5.6×10-12,pH = 13则c(OH-) =10-1mol·L-1,
带入Ksp得c(Mg2+)=5.6×10-10mol·L-1
某无色透明溶液跟金属铝反应时放出H2,试判断下列离子Mg2+、Cu2+、Ba2+、H+、Ag+、SO42- SO32- HCO3- OH- NO3- 在溶液中存在的情况(有两种情况)
第一种情况:一定有H+和 ;可能有 ;一定不存在 。
第二种情况:一定有OH-和 ;可能有 ;一定不存在 。
正确答案
(1)SO42- (1分) , Mg2+ (1分) ,
Cu2+ SO32- HCO3- OH- NO3- Ba2+ Ag+(3.5分,少一个或多一个扣1分直到扣完)
(2)Ba2+ (1分) , NO3- (1分) ,
SO42- Mg2+ Cu2+ SO32- HCO3- OH- Ag+(3.5分,少一个或多一个扣1分直到扣完))
无色透明溶液一定无Cu2+;铝与酸、碱均会反应生成氢气,故分两种情况:
第一种情况:一定有H+,还要有阴离子,只能是SO42-;因SO32- 、HCO3- 、 OH-会与H+反应生成SO2、CO2、H2O;若含NO3-,构成强氧化性环境,则不会生成氢气,故也不能含NO3-;溶液中有SO42-,则不能有Ba2+ Ag+,因会与SO42-生成沉淀;
第二种情况:一定有OH-,还要有阳离子,只能是Ba2+,因Mg2+、Ba2+、Ag+会与OH-生成沉淀,H+会与OH-生成H2O;有Ba2+,则无SO42- 、 SO32- ,因会与Ba2+生成沉淀;无 HCO3- ,因会与OH- 反应;
河道旁有甲、乙两厂。它们排放废水中含K+、Ag+、Fe3+、C1-、OH-、NO六种离子。
(1)甲厂的废水明显呈碱性,故甲厂废水中所含的三种离子是 、 、 。
(2)乙厂的废水中含有另外三种离子。如果加一定量 (选填“活性炭”“铁粉”),可以回收其中的 。
正确答案
(1)OH-、Cl-、K+ (2)铁粉 Ag
:(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;
某无色透明溶液,投入金属铝可放出H2.现有下列离子:Mg2+、Cu2+、Ba2+、H+、Ag+、SO42-、HCO3-、OH-.试判断下列两种情况时,各有哪些离子可存在于此溶液中:
(1)当生成Al3+时,可存在的离子有______;
(2)当生成AlO2-时,可存在的离子有______.
正确答案
(1)当生成Al3+时该溶液为酸溶液,存在大量的H+,则HCO3-、OH-都能与H+反应,溶液中不存在HCO3-、OH-,又溶液呈电中性,则一定存在SO42-,因硫酸根离子能与Ba2+、Ag+结合生成沉淀,则溶液中不存在Ba2+、Ag+,Cu2+在水中为蓝色,则一定不存在,即溶液中可能存在的离子为Mg2+、H+、SO42-,
故答案为:Mg2+、H+、SO42-;
(2)无色透明溶液,投入金属铝可放出H2,当生成AlO2-时该溶液为碱溶液,存在大量的OH-,OH-能分别与Mg2+、Cu2+、H+、Ag+反应,则一定没有Mg2+、Cu2+、H+、Ag+,又溶液呈电中性,则一定存在Ba2+,但Ba2+能与SO42-反应生成沉淀,则一定没有SO42-,HCO3-与OH-都反应生成水和碳酸根离子,则一定没有HCO3-,即溶液中可能存在的离子为Ba2+、OH-,
故答案为:Ba2+、OH-.
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