- 离子共存
- 共2225题
(10分)有A、B、C、D四种离子化合物,组成它们的离子分别为:
阳离子:Na+、Al3+、NH4+; 阴离子:OH-、NO3-、CO32-、HSO4-
为鉴别四种化合物,某学生分别取少量固体配成溶液,编号为A、B、C、D进行实验。实验过程和记录如下图所示(无关物质已略去)
(1) Y、Z的化学式分别为:Y ;Z
(2)写出指定反应的离子方程式:
①加热条件下,C与过量B反应:
②D溶液显弱碱性的原因是(用离子方程式表示)
(3)等物质的量浓度的A、B、C、D溶液pH由大到小的顺序是(用化学式表示)
(4)若B、C的稀溶液混合后(不加热)溶液呈中性,则溶液中离子浓度从大到小的顺序是:
正确答案
(1)NH3(1分) CO2(1分)
(2)①NH4++H++2OH-=NH3↑+2H2O(2分) ②CO32-+H2OHCO3-+OH- (2分)
(3) NaOH>Na2CO3>Al(NO3)3>NH4HSO4(2分)
(4) c(Na+)>c(SO42-)>c(NH4+)>c(H+)=c(OH-)(2分)
(1)能使紫色的石蕊试液显蓝色的是氨气,能使紫色石蕊试液显红色的是酸性气体,所以根据题意可知Y是氨气,Z是CO2。
(2)白色沉淀X能溶于B中,因此沉淀氢氧化铝,所以根据反应的物质的量之比可知,A是硝酸铝,B是氢氧化钠。C是硫酸氢铵,D是碳酸钠。
①加热条件下,C与过量B反应的方程式为NH4++H++2OH-=NH3↑+2H2O。
②碳酸钠是强碱弱酸盐,CO32-水解显碱性,方程式为CO32-+H2OHCO3-+OH-。
(3)氢氧化钠是强碱,碱性最强。碳酸钠水解显碱性,硝酸铝水解显酸性,硫酸氢铵电离出氢离子显酸性,所以等物质的量浓度的A、B、C、D溶液pH由大到小的顺序是NaOH>Na2CO3>Al(NO3)3>NH4HSO4。
(4)B、C的稀溶液混合后(不加热)溶液呈中性,则溶液中含有的溶质是硫酸钠、硫酸铵和氨水,所以溶液中离子浓度从大到小的顺序是 c(Na+)>c(SO42-)>c(NH4+)>c(H+)=c(OH-)。
某溶液可能含有Clˉ、SO42ˉ、CO32ˉ、NH4+、Fe3+、Fe2+、Al3+和Na+。某同学为了确认其成分,取部分试液,设计并完成了如下实验:
由此可知原溶液中
正确答案
B
试题分析:根据设计并完成的实验:①加入过量NaOH溶液,加热,得到0.02mol气体,说明有NH4+,而且为0.02mol。同时产生红褐色沉淀,说明有Fe3+,但由于Fe2+极易被氧化为Fe3+,所以这里不能排除原溶液中没有Fe2+存在,又由于Fe3+(或Fe2+)不能与CO32ˉ共存,所以原溶液中就没有CO32ˉ,且根据过滤、洗涤、灼烧后得1.6g固体(Fe2O3)可知Fe离子为0.02mol。②滤液焰色反应呈黄色,说明有Na+,但不能说明有原溶液中一定Na+,因为在加入过量NaOH溶液时,引入了Na+。③根据不溶于盐酸的4.66g沉淀,说明有SO42-,且为0.02mol。④根据电荷守恒可知一定有Cl-,且至少有0.02mol,因为如果原溶液中有Na+,则Cl-大于0.02mol,即c(Clˉ)≥0.2 mol·L-1。由此可知,原溶液中NH4+、 SO42ˉ、Clˉ一定存在,Fe3+或Fe2+至少有一种存在;Na+可能存在也可能不存在;CO32ˉ、Al3+一定不存在。所以,选项B正确,选项A、C、D错误。
有一包白色固体,可能含有CaCO3、Na2SO4、KNO3、CuSO4、BaCl2五种物质中的一种或几种。现进行如下实验:
(1)取少量固体粉末加到足量水中,得到白色沉淀,上层为无色清液。
(2)继续往其中加入足量稀硝酸,白色沉淀完全消失,并有气泡产生。
(3)取少量⑵中的溶液滴加Ba(NO3)2溶液,有白色沉淀生成,再加入稀硝酸,沉淀不溶。
根据上述实验现象判断:该白色固体中一定含有__________________,一定不含有________,可能含有_____________。
如何验证可能存在的物质
正确答案
一定含有CaCO3、Na2SO4,(2分);一定不含有CuSO4、BaCl2,(2分);可能含有KNO3。(1分);
取样,进行焰色反应,透过蓝色钴玻璃,火焰呈紫色,证明有KNO3(2分)
试题分析:根据(1)现象“得到白色沉淀,上层为无色清液”,说明溶液中不含有CuSO4,还有沉淀可能为BaSO4或CaCO3;根据(2)加硝酸白色沉淀消失,确定沉淀不是BaSO4应为CaCO3;根据(3)判断溶液中含有SO42-,故原固体中含有Na2SO4,不能确定的是KNO3,可用焰色反应检验钾离子,确定KNO3是否存在。
(1)常温下,0.1 mol·L-1的醋酸和pH=1的醋酸各100 mL分别与足量的锌粒反应,产生的气体前者比后者________(填“多”、“少”或“相等”)。
(2)25℃时,将pH=5的氯化铵溶液稀释100倍,稀释后溶液的pH为________(填字母,下同)。
A.5 B.7 C.3~5之间 D.5~7之间
(3)25℃时,向0.1 mol·L-1的醋酸溶液中加入少量醋酸钠晶体,当晶体溶解后测得溶液的pH将________,醋酸的电离度 ,醋酸的电离平衡常数 ,水的电离程度 。
A.增大 B.减少C.不变 D.无法确定
(4)已知某温度下0.01 mol/L HCl溶液中由水电离的c(H+)=10-11 mol/L,则KW=________;若在此温度下将pH=a的NaOH溶液与pH=b的盐酸按体积比1∶100混合后二者刚好完全反应,a与b应满足的关系为________。
(5)室温下NaHCO3溶液的PH 7(填>、<或=),原因是(用离子方程式表示) ,NaHCO3溶液中离子浓度的大小顺序是
正确答案
(1)少 (2)D (3)A B C A (4) 10-13 , a+b=15
(5) ﹥ , HCO3-+H2OH2CO3+OH- C(Na+)﹥C(HCO3-)﹥C(OH-)﹥C(H+)﹥C(CO32-)
(1)pH=1的醋酸的物质的量浓度要远大于0.1 mol·L-1,与足量的锌粒反应,产生的氢气要多。
(2)弱酸性溶液稀释后酸性减弱,pH升高,但不会等于或超过7
(3)CH3COOH CH3COO— + H+
向醋酸溶液中加入少量醋酸钠晶体,平衡左移,电离度减小, H+减小,酸性减小,水的电离程度增大,但电离平衡常数只与温度有关,是不会改变的
(4)某温度下0.01 mol/L HCl溶液中由水电离的c(H+)=10-11 mol/L,则溶液中的c(OH—)=10-11 KW=10-11×10-2 =10-13;由公式:a+b=13+lg,即a+b=15
(5)考查了酸式盐类的水解,较常见。
常温下,下列各组离子在给定条件下能大量共存的是( )
正确答案
A.pH=13的溶液,显碱性,NH4+、OH-结合生成弱电解质,不能共存,故A错误;
B.滴加石蕊试液显红色的溶液,显酸性,H+、CO32-结合生成水和气体,不能共存,故B错误;
C.H+、Ba2+、NO3-、SO32-离子之间发生氧化还原反应生成硫酸钡沉淀、NO、水,不能共存,故D错误;
D.在c(H+)=1.0×10-3mol•L-1的溶液,溶液显酸性,该组离子之间不反应,能共存,故D正确;
故选D.
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