- 离子共存
- 共2225题
现有部分短周期主族元素的性质与原子（或分子）结构如下表：
（1）写出元素C的原子结构示意图______
（2）元素B和D相比，金属性较强的是______（填元素符号），可以验证该结论的实验是______．
①比较两种元素的单质的密度
②将这两种元素的单质粉末分别和同浓度的盐酸反应
③将在空气中放置已久的这两种元素的块状单质分别放入热水中
④比较这两种元素的气态氢化物的稳定性
（3）元素B和A能形成化合物B2A2，将10g含有CO2和CO的混合气体，通入装有足量B2A2的干燥管，反应后干燥管的总质量增加5.6g，则原混合气体中的CO2质量分数为______
（4）向某无色透明的溶液中加入D的粉末，反应后只生成氢气．下列各组离子在该溶液中一定可以大量共存的是______
A．K+ Na+ Cl- SO42- B．Na+ Cl- SO42- HCO3-
C．Na+ CO3- NO3- K+ D．Al3+ NH4+ Cl- SO42-．
正确答案
短周期元素，由族序数等于周期数3倍，若A为第二周期，则位于第ⅥA族，即A为O；由周期数等于族序数3倍的元素，则B在第三周期第ⅠA族，则B为Na；由常温下气体单质为双原子分子．C的气态氢化物能使酚酞溶液变红色，则C为N；由第三周期金属元素，能和B的最高价氧化物对应的水化物NaOH溶液反应生成氢气，则D为Al，
（1）C为N，有2个电子层，最外层电子数为5，原子结构示意图为
，故答案为：
；
（2）Na、Al都在第三周期，从左向右金属性减弱，则Na的金属性强，可利用单质与水或与酸的反应，最高价氧化物对应水化物的碱性等来判断，故选②，
故答案为：Na；②；
（3）设原混合气体中的CO2质量为x，
由CO2+Na2O2═Na2CO3+O2△m
44 28
x 5.6gg
则原混合气体中的CO2质量分数为
（4）向某无色透明的溶液中加入Al的粉末，反应后只生成氢气，则无色溶液可能为酸或碱的溶液，
A、无论酸或碱的溶液，该组离子之间不反应，则一定能大量共存，故A正确；
B、HCO3-既能与酸反应，又能与碱反应，则一定不能大量共存，故B错误；
C、碱性条件下不反应，但酸溶液中CO3-与氢离子反应，则可能共存，故C错误；
D、酸溶液中不反应，但碱溶液中Al3+、NH4+都能与氢氧根离子反应，则可能共存，故D错误；
故答案为：A．
（1）物质的量浓度相同的三种盐NX、NaY、NaZ的溶液，其pH依次为8、9、1 0，则HX、HY、HZ的酸性由强到弱的顺序是 。
（2）比较下列溶液的pH(填“＞”“＜”或“=”)：
①0．1 mol·L-1Na2CO3溶液 0．1 mol·L-1NaHCO3溶液
②0．1 mol·L-1NH4Cl溶液 0．01 mol·L-1NH4C1溶液
（3）把a、b、c、d四块金属片浸泡在稀H2SO4中，用导线两两相连，可以组成各种原电池。若a、b相连，a为负极；c、d相连，c为负极；a、c相连，c为正极；b、d相连，b为正极，则这四种金属的活动性由强到弱的顺序为 。
（4）将AlCl3溶液蒸干、灼烧，最后所得的固体的主要成份是 。
（5）氯化铁溶液呈 性(填“酸”、“碱”或“中”)，原因是(用离子方程式表示)：
（6）向明矾溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至SO42-刚好沉淀完全时，溶液的pH 7(填“＞”“＜”或“=”)，离子反应总方程式为： 。
正确答案
（1）HX＞HY＞HZ（2）＞;＜ （3）a＞c＞d＞b（4）氧化铝（5）酸Fe3++3H2O
（6）Al3++2SO42-+2Ba2++4OH-=AlO2-+2BaSO4↓+2H2O
试题分析：（1）因pH越大，说明酸根离子水解越是强烈，对应的酸越弱，所以HX、HY、HZ的酸性由强到弱的顺序：HX＞HY＞HZ
（2） ①同浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液，CO32-水解程度大于 HCO3-所以0．1 mol·L-1Na2CO3溶液 ＞ 0．1 mol·L-1NaHCO3溶液②不同浓度的NH4Cl溶液浓度越小，NH4+水解程度越大，但是水解后溶液的酸性越弱。所以②0．1 mol·L-1NH4Cl溶液 ＜ 0．01 mol·L-1NH4C1溶液.
（3） 组成各种原电池。若a、b相连，a为负极；活动性a＞b, c、d相连，c为负极；c＞d; b、d相连，b为正极d＞b,综上：a＞c＞d＞b. （4） AlCl3溶液蒸干得到氢氧化铝，灼烧得到氧化铝。（5） 氯化铁溶液呈酸性，因为Fe3+水解。Fe3++3H2O
（6）向明矾溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至SO42-刚好沉淀完全时,发生的反应如下Al3++2SO42-+2Ba2++4OH-=AlO2-+2BaSO4↓+2H2O．得到的是NaAlO2溶液，溶液的pH＜7.
锅炉水垢既会降低燃料的利用率、影响锅炉的使用寿命，还可能造成安全隐患。
某锅炉水垢的主要成分有CaCO3、CaSO4、Mg(OH)2、Fe2O3，用酸洗法可除去该水垢，其基本原理如下图所示。
（1）酸洗时，为使水垢尽可能溶解，不宜选用的是 （填标号）。
（2）不溶物用碳酸钠溶液浸泡时，反应的离子方程式是 。
（3）洗出液中的Fe3+会腐蚀铁质管道，反应的离子方程式是 ，因此，常在洗出液中加入具有强还原性的SnCl2溶液，反应中的Sn2+与Fe3+的物质的量之比为1∶2，Sn2+转化为 （填离子符号）。
（4）柠檬酸（用H3R表示）可用作酸洗剂，溶液中H3R、H2R－、HR2－、R3－的含量与pH的关系如图
所示。图中a曲线所代表的微粒的百分含量随溶液pH的改变而变化的原因是 。
调节柠檬酸溶液的pH=4，有利于除去水垢中的氧化铁。pH=4时，溶液中上述4种微粒含量最多的是 。
正确答案
（1）D（2） 
（4） 随溶液PH增大，平衡
试题分析：（1）若使用稀硫酸会生成微溶物硫酸钙，会沉在反应物的表面，使反应物不能完全反应故不能选硫酸。（2）在水垢进行酸化之后，只有硫酸钙是不溶物，加入碳酸钠，可生成溶解度更小的碳酸钙（3）Fe3+具有氧化性可以与具有还原性的铁反应生成亚铁离子，会腐蚀铁质管道。据得失电子总数相等的原则，两摩尔的三价铁离子，变成亚铁离子，总共得到两摩尔的电子，所以一摩尔Sn2+转化为
在Na＋浓度为0．5mol／L的某澄清溶液中，还可能含有下表中的若干种离子：
取该溶液100mL进行如下实验（气体体积在标准状况下测定）：
试回答下列问题：
（1）实验Ⅰ能确定一定不存在的阳离子是____________。
（2）通过实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和必要计算，填写下表中阴离子的浓度（能计算出的，填写计算结果，一定不存在的离子填“0”，不能确定是否存在的离子填“?”）
（3）判断K＋是否存在，若存在求其最小浓度，若不存在说明理由_____________。
正确答案
(1)Ag+、Mg2+、 Ba2+ (2)c(NO3-)=？c(CO32-)="0.25mol/L" c(SiO32-)="0.4mol/L" c(SO42-)=0mol/L
(3)存在，其最小浓度为0.8mol/L
试题分析：（1）加入盐酸产生气体，说明含有CO32-。n(CO32-)="0.56÷22.4=0.025mol" c(CO32-)="0.25mol/L" n(Na)=0.1L×0.5mol／L=0.05mol=2n(CO32-).∵CO32-和Ag+、Ba2+、 Mg2+会发生沉淀反应而不能大量共存，加入盐酸产生沉淀应该是SiO32-与氢离子发生沉淀反应：2H++SiO32-=H2SiO3↓。结合电荷守恒可知不含有Ag+、Mg2+、 Ba2+。（2）H2SiO3
某溶液可能含有Cl-、SO42-、CO32-、NH4+、Fe3+、Al3+和K+。取该溶液100mL，加入过量NaOH溶液，加热，得到0．02mol气体，同时产生红褐色沉淀；将沉淀过滤、洗涤、灼烧，得到1．6g固体；向上述滤液中加入足量BaCl2溶液，得到4．66g不溶于盐酸的沉淀。
回答下列问题：
（1）原溶液中一定不存在 。
（2）根据实验和必要的计算确定溶液中一定存在的离子有哪些 （写出必要的推理及计算过程）。
正确答案
（1）CO32-（2分）（2）Fe3+、NH4+、SO42-和Cl-（2分）
试题分析：加入NaOH溶液共热有气体和红褐色沉淀，知溶液含NH4+、Fe3+，而不含CO32-，加BaCl2溶液生成不溶于盐酸的沉淀，知溶液中含SO42-。n(NH3)=0．02mol，知n(NH4+)=0．02mol，n(Fe2O3)=1．6g/160g·mol-1=0．01mol，知n(Fe3+)=0．02mol，n(BaSO4)=4．66g/233g·mol-1=0．02mol，知n(SO42-)=0．02mol，溶液中NH4+、Fe3+所带正电荷为0．02mol+3×0．02mol=0．08mol，SO42-所带负电荷为2×0．02mol=0．04mol，据电荷守恒，知溶液中必然大量存在另一种阴离子，由题意知为Cl-，综上知，原溶液中一定含Fe3+、NH4+、SO42-和Cl-。
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