- 离子共存
- 共2225题
（10分）常温下，某水溶液M中存在的离子有：Na＋、A2－、HA－、H＋、OH－，存在的分子有H2O、H2A。根据题
(1)写出酸H2A的电离方程式 。
(2)若溶液M由10 mL 2 mol·L－1NaHA溶液与2 mol·L－1NaOH溶液等体积混合而得，则溶液M的pH________7(填“>”、“<”或“＝”)，溶液中离子浓度由大到小顺序为 。
(3)若溶液M由下列三种情况：①0.01 mol·L－1的H2A溶液；②0.01 mol·L－1的NaHA溶液；③0.02 mol·L－1的HCl与0.04 mol·L－1的NaHA溶液等体积混合液，则三种情况的溶液中H2A分子浓度最大的为________；pH由大到小的顺序为______ ______。
(4)若溶液M由pH＝3的H2A溶液V1 mL与pH＝11的NaOH溶液V2 mL混合反应而得，混合溶液c(H＋)/c(OH－)＝104，V1与V2的大小关系为__________(填“大于”“等于”“小于”或“均有可能”)。
正确答案
（10分） （第2、3问第一问各1分，其它每空各2分）
(1)H2A
(2)＞ c(Na＋)>c(A2－)>c(OH－)>c(HA－)>c(H＋)
(3)③ ②＞③＞①
(4)均有可能
略
某溶液含有K+、Cu2+、Fe3+、Al3+、Fe2+、Cl—、CO2—3、OH—、NO—3、SO2—4中的几种，已知该溶液中各离子物质的量浓度均为0．2mol/L（不考虑水的电离及离子的水解）。为确定该溶液中含有的离子，现进行了如下的操作：
I．取少量溶液，加入KSCN溶液时无明显变化：
Ⅱ．取原溶液加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成；
Ⅲ．另取溶液加入盐酸，有无色气体生成，该无色气体遇空气变成红棕色，此时溶液依然澄清，且溶液中阴离子种类没有增加。
请推断：
（l）仅由操作I及现象可得出的结论是____。
（2）仅由操作Ⅱ及现象可得出的结论是____。
（3）由操作Ⅲ及现象可得出溶液中一定含有的阳离子是____（写离子符号）。操作Ⅲ中发生反应的化学方程式为____。
（4）结合三步操作及题干已知，你认为原溶液中所含离子种类共有____种。
（5）另取l00mL原溶液，加入足量的NaOH溶液，充分反应后过滤，洗涤，灼烧至恒重，得到的固体质量为 g，写出此过程中涉及氧化还原反应的化学方程式____。
正确答案
（1） 溶液中一定不含有Fe3+(2分)
（2） 溶液中可能含有CO32-或SO42-，或者说同时含有CO32-和SO42- (2分)
（3） Fe2+(1分) 3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O(2分) 2NO+O2=2NO2 (2分)
（4） 5种(2分)
（5） 3.2g(2分) 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 (2分)
试题分析：第Ⅰ步中，证明没有Fe3+；第Ⅱ步中表明溶液中可能含有CO32-或SO42-，或者说同时含有CO32-和SO42-；第 Ⅲ中，加入盐酸后，溶液中阴离子种类没有增加，证明没有CO32，但一定含有Cl—，若不含有Cl—则加入盐酸后会增加阴离子的种类。也一定含有NO3—、Fe2+不然的话，也不可能产生在空气中能变成红棕色的无色气体。因此溶液中含有的阴离子一定为：NO3—、SO42-、Cl—；阳离子含有Fe2+，除此之外，根椐溶液呈电中性的原理，再加上溶液中每种离子都为0．2mol/L，表明原溶液中还含有一种离子，这种离子只能是Cu2+。所以总共为五种离子。
依据原子守恒的原理，可知另取l00mL原溶液，加入足量的NaOH溶液，充分反应后过滤，洗涤，灼烧至恒重，得到的固体为的0.02molCuO和0.01mol Fe2O3，所以总质量为3.2g。
已知A、B、C、D分别是Na2SO3、HCl、BaCl2、AgNO3四种物质的水溶液中的某一种，将它们两两混合反应的情况如下：
注：↓表示生成沉淀，↑表示生成气体，/表示不反应。
正确答案
（1）、A、BaCl2、B、Na2SO3、C、 AgNO3、D、HCl
（2）、A+C Ag++Cl-="=AgCl "
B+D SO32-+2H+==H2O+SO2↑
略
化合物A、B是中学常见的物质，其阴阳离子可从下表中选择
(1)若A、B的水溶液均为无色，B的水溶液呈碱性，且混合后只产生不溶于稀硝酸的白色沉淀及能使红色石蕊试纸变蓝的气体。
①B的化学式为__________________。
②A、B溶液混合后加热呈中性，反应的离子方程式为__________________________。
(2)若A的水溶液呈浅绿色，B的水溶液无色且其焰色反应为黄色。向A的水溶液中加入稀盐酸无明显现象，再加入B后溶液变黄，但A、B的水溶液混合亦无明显变化。则
①A为_______________。
②经分析上述过程中溶液变黄的原因可能有两种：
Ⅰ._______ _____________________。 Ⅱ.___________ ____________。
③请用一简易方法证明上述溶液变黄的原因__________________________________。
④利用溶液变黄原理，将其设计成原电池，若电子由a流向b，则b极的电极反应式为_______________________________________
正确答案
(1)①Ba(OH)2 ②H＋＋SO42—＋NH4+＋Ba2＋＋2OH－
(2)①FeI2 ②Ⅰ.仅有I－被氧化成I2使溶液呈黄色
Ⅱ.I－、Fe2＋均被氧化使溶液呈黄色
③取少量变黄溶液于试管中，滴加几滴KSCN溶液，若变红则Ⅱ合理(其他合理答案亦可)
④NO3—＋4H＋＋3e－=NO↑＋2H2O
(1)根据A、B的性质和反应现象可知，A为NH4HSO4，B为Ba(OH)2，二者1∶1混合反应，加热后溶液显中性，反应的离子方程式为：H＋＋SO42—＋NH4+＋Ba2＋＋2OH－
(2)若A的水溶液呈浅绿色，说明A为亚铁盐；B的水溶液无色且其焰色反应为黄色，B为钠盐。向A的水溶液中加入稀盐酸无明显现象，再加入B后溶液变黄，说明B为硝酸钠；由A、B的水溶液混合亦无明显变化知，A只能是FeI2。
（1）0.1mol/L Na2CO3溶液呈 （填“酸性”、“碱性”或“中性”），其原因是 （用离子方程式表示）
（2）氢氧燃料电池是利用氢能的一种重要方式。请写出氢氧燃料电池（电解质溶液为KOH溶液）的负极的电极反应式 ；
（3）某温度下的水溶液中，c（H+）＝10－xmol/L，c（OH－）＝10－y mol/L。x与y的关系如图所示，该温度下水的离子积为 ；该温度下0.01 mol/L NaOH溶液的pH为 。
（4）如图装置，已知两电极上发生的电极反应分别为：
a极：Cu2＋＋2e－＝ Cu b极：Fe－2e－＝ Fe2＋
该装置中原电解质溶液一定含有 ；（填序号）
（5）硫酸钡在水中存在沉淀溶解平衡：BaSO4（s）
正确答案
（1）碱性 CO32-+H2O
（3）1×1012 10 （4）A （5）1.1×10-9
（1）碳酸钠属于强碱弱酸盐，水解显碱性，反应式为CO32-+H2O
（2）原电池负极失去电子，所以氢气在负极通入，反应式为2H2+4OH- -4e="4" H2O。
（3）由图像可知，当x＝4时，y＝8，所以该温度下水的离子积为1×1012。0.01 mol/L NaOH溶液的中OH－的浓度为0.01mol/L，所以氢离子的浓度为10－10mol/L，则pH值等于10。
（4）a电极是得到电子的，发生还原反应。所以溶液中一定含有铜离子，答案选A。
（5）0.1 mol·L一1硫酸溶液中，SO42－的浓度为0.1mol/L，所以钡离子的浓度最大为1.1×10-9 mol·L一1。
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