- 离子共存
- 共2225题
将下列离子Na+、Ag+、Cu2+、H+、NO3-、Cl-、CO32-、OH-按可能大量共存于同一溶液的情况,把它们分成A、B两组.
A组显酸性,除H+外还有______、______、______离子
B组显碱性,除OH-外还有______、______、______离子.
正确答案
H+能分别与CO32-、OH-反应,则B组一定含有CO32-、OH-,且CO32-、OH-均与Ag+、Cu2+、H+反应,则A中一定含有Ag+、Cu2+、H+,又Ag+、Cl-反应,所以Cl-在B中,又溶液不显电性,由电荷守恒可知,A组一定存在的阴离子为NO3-,
即A组含有的离子为NO3-、Ag+、Cu2+、H+,B组含有的离子为CO32-、OH-、Cl-、Na+,
故答案为:NO3-;Ag+;Cu2+;CO32-;Cl-;Na+.
含有下列离子的五种溶液①Ag+ ②Mg2+ ③Al3+ ④ Fe2+ ⑤Fe3+ 试回答下列问题:
(1)既能被氧化又能被还原的离子是____________(填离子符号,下同)
(2)向④中加入NaOH溶液,现象是 有关化学方程式为
、 。
(3)加入过量NaOH溶液无沉淀的是_____________
(4)加铁粉溶液质量增重的是_________,溶液质量减轻的___________
(5)遇KSCN溶液呈红色的是_________________________
(6)能用来鉴别Cl–存在的离子是___________
正确答案
(9分,每空1分) (1)Fe2+(2)出现白色沉淀,迅速变为灰绿色最后变为红褐色
Fe2+ + 2OH- =Fe(OH)2 ↓ ;4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O =" 4" Fe(OH)3
(3)Al3+ (4)Fe3+; Ag+ (5)Fe3+ (6)Ag+
试题分析:(1)亚铁离子中铁元素的化合价处于中间价态,所以既能被氧化又能被还原的。
(2)氢氧化亚铁极易被氧化生成氢氧化铁,所以向④中加入NaOH溶液,现象是出现白色沉淀,迅速变为灰绿色最后变为红褐色,有关反应的化学方程式是Fe2+ + 2OH- =Fe(OH)2↓;4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O=4 Fe(OH)3。
(3)氢氧化铝是两性氢氧化物,所以向铝离子中加入过量的氢氧化钠溶液得不到白色沉淀。
(4)铁能和银离子或铁离子反应,分别生成单质银和亚铁离子,其中加铁粉溶液质量增重的是亚铁离子,溶液质量减轻的是银离子。
(5)铁离子遇KSCN溶液呈红色。
(6)能用来鉴别Cl–存在的离子是银离子。
点评:该题是基础性试题的考查,试题注重基础,侧重对学生基础性知识的考查和解题方法的指导与训练,有利于培养学生的逻辑思维能力,提高学生分析问题、解决问题的能力。
研究化学反应原理对于生产、生活及环境保护具有重要意义。
(1)工业制硫酸的过程中存在反应:。
℃时,将2mol
和1.5 mol
充入2L密闭容器中发生上述反应,容器中
的物质的量随温度变化的曲线如图所示。
①图中a点的正反应速率 (填写“>”“<”或
“=”)逆反应速率。
②下列条件可以证明上述反应已经达到化学平衡状态的是 (填写序号)
a.单位时间内消耗1mol,同时生成2mol
b.容器内、
、
的浓度之比为2∶1∶2
c.容器内压强保持不变
d.混合气体的平均相对分子质量保持不变
③℃时,上述反应的化学平衡常数K= 。
(2)碳酸铵是一种常用的铵态氮肥,其水溶液显碱性,其原因是 ;溶液中离子浓度关系为 。
(3)治理水体重金属离子污染时,首先投入沉淀剂将重金属离子转化为难溶悬浮物,然后再投入氯化铝将污水中的悬浮物除去,从而净化水体,氯化铝的作用是
(用离子方程式表示)。
正确答案
(1)①>(2分)②cd(2分)③(2分)
(2)的水解程度大于
(2分)
(2分)
(3)(2分,不标注“胶体”不得分)
试题分析:(1)①a点处表示℃时,2mol
和1.5 mol
在2L密闭容器开始反应不久,此时反应未达到平衡,故正反应速率>逆反应速率。②a项错误,反应在单位时间内消耗的
与生成的
一直为1:2,即无论平衡与否,单位时间内消耗1mol
,同时生成的
为2mol。
B项错误,由化学反应式:可知,容器内
、
、
的浓度之比一直都为2∶1∶2,不能有效说明反应平衡。C正确,反应式两边气体压强不相等,当容器内压强保持不变时,说明反应已达到平衡。D项正确,混合气体的平均相对分子质量保持不变,同样说明反应已达到平衡。③图中T1℃时刻的前半段曲线
的物质的量逐渐减少,表示反应随着温度的升高而逐渐趋向于平衡,T1℃时刻的b点处表示反应已达平衡,T1℃时刻的后半段曲线
的物质的量逐渐增多,表示反应随着温度的升高平衡向逆反应方向移动。
、
、
的起始浓度分别为:1mol·L-、0.75mol·L-1、0mol·L-1,平衡时,b处SO2的物质的量浓度为:0.5mol·L-1,则O2剩余的物质的量浓度为:0.5mol·L-1,生成的SO3的物质的量浓度为:0.5mol·L-1,故
℃时,上述反应的化学平衡常数
L·mol-1。
(2)CO3 2-的水解方程式:CO3 2- +H2O===HCO3- + OH- 、HCO3- + H2O===H2CO3+OH- ,的水解方程式:NH4+ + H2O ="==" NH3.H2O + H+ ,CO3 2-的水解程度大于
,溶液中离子浓度关系为c(NH4+)+c(H+)=
(3)Al3+在水中能够发生水解反应,从而产生Al(OH)3胶体,吸附重金属离子的难溶悬浮物,其离子方程式为:。
点评:该题综合性较强,全面的考查了学生对化学平衡常数、质量守恒定律、离子水解方程式等相关知识的理解与掌握,具有较强的逻辑思维,而且所涉及的计算量恰到好处,考查了学生的基础演算能力与图像的观察能力。
在调水工程中,沿途工业污水的任意排放是造成水质恶化的最大隐患.检测某工厂废液中,含有大量Mg2+、Al3+、Cu2+、Ag+.试分析回答下列问题:
(1)该废液中可能大量存在的一种阴离子是______(填序号)
A.SO42- B.NO3-C.Cl- D.CO32-
(2)为检测废液中铝元素的含量,需将其从废水样品中分离出来,所用的试剂是______;铝元素发生变化的离子方程式是______;
(3)为了回收废液中的金属银,某同学设计了如图所示方案:
若依该方案获得108g Ag,为保证不污染环境和Cl2的循环利用,理论上应提供标准状况下H2的体积是______.
正确答案
(1)因硫酸银不溶液水,氯化银不溶于水,金属离子与碳酸根离子生成不溶于水的碳酸盐,所有的硝酸盐都溶于水,即硝酸根离子与金属离子均不反应,故答案为:B;
(2)只有氢氧化铝与碱反应,利用碱将金属阳离子分离,则试剂选NaOH溶液,发生的离子反应为Al3++4OH-═AlO2-+2H2O,
故答案为:NaOH溶液;Al3++4OH-═AlO2-+2H2O;
(3)n(Ag)==1mol,由2Ag~Cl2~H2可知,理论上应提供标准状况下H2的体积为0.5mol×22.4L/mol=11.2L,故答案为:11.2L.
(12分)以硫铁矿为原料生产硫酸所得的酸性废水中砷元素含量极高,为控制砷的排放,采用化学沉降法处理含砷废水,相关数据如下表。
回答以下问题:
⑴该硫酸工厂排放的废水中硫酸的物质的量浓度c(H2SO4)= ________mol·L-1。
⑵写出难溶物Ca3(AsO4)2的Ksp表达式:Ksp[Ca3(AsO4)2]= ________,若混合溶液中Al3+、Fe3+的浓度均为1.0×10-4mol·L-1,c(AsO43-)的最大是 ___mol·L-1。
⑶工厂排放出的酸性废水中的三价砷(H3AsO3弱酸)不易沉降,可投入MnO2先将其氧化成五价砷(H3AsO4弱酸),写出该反应的离子方程式 。
⑷在处理含砷废水时采用分段式,先向废水中投入生石灰调节pH到2,再投入生石灰将pH调节到8左右使五价砷以Ca3(AsO4)2形式沉降。
①pH调节到2时废水中有大量沉淀产生,沉淀主要成分的化学式为 __;
②Ca3(AsO4)2在pH调节到8左右才开始沉淀的原因为 _____。
正确答案
⑴0.29 ⑵c3 (Ca2+)·c2 (AsO43-) 5.7×10-17
⑶2H++MnO2+H3AsO3=H3AsO4+Mn2++H2O
⑷①CaSO4 ②H3AsO4是弱酸,当溶液中pH调节到8左右时AsO43-浓度增大,Ca3(AsO4)2开始沉淀
(1)根据28.42 g/L可知,硫酸的浓度是28.42÷98mol/L=0.29mol/L。
(2)根据溶度积常数的表达式可知,Ksp[Ca3(AsO4)2]=c3 (Ca2+)·c2 (AsO43-)。若混合溶液中Al3+、Fe3+的浓度均为1.0×10-4mol·L-1,则根据溶度积常数可知,c(AsO43-)分别是1.6×10-12mol/L、5.7×10-17mol/L。所以最大值不能超过5.7×10-17mol/L。
(3)二氧化锰的还原产物是Mn2+,所以方程式为2H++MnO2+H3AsO3=H3AsO4+Mn2++H2O。
(4)①由于废水中含有硫酸,所以最先生成的沉淀是硫酸钙沉淀。
②由于H3AsO4是弱酸,所以当溶液中pH调节到8左右时AsO43-浓度增大,Ca3(AsO4)2开始沉淀。
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