- 离子共存
- 共2225题
（14分）硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。由硫化氢获得硫单质有多种方法。
（1）将烧碱吸收H2S后的溶液加入到如题20图—1所示的电解池的阳极区进行电解。电解过程中阳极区发生如下反应：S2－—2e－
①写出电解时阴极的电极反应式： 。
②电解后阳极区的溶液用稀硫酸酸化得到硫单质，其离子方程式可写成 。
（2）将H2S和空气的混合气体通入FeCl3、FeCl2、CuCl2的混合溶液中反应回收S，其物质转化如题20图—2所示。
①在图示的转化中，化合价不变的元素是 。
②反应中当有1molH2S转化为硫单质时，保持溶液中Fe3＋的物质的量不变，需要消耗O2的物质的量为 。
③在温度一定和不补加溶液的条件下，缓慢通入混合气体，并充分搅拌。欲使生成的硫单质中不含CuS，可采取的措施有 。
（3）H2S在高温下分解生成硫蒸气和H2。若反应在不同温度下达到平衡时，混合气体中各组分的体积分数如题20图—3所示，H2S在高温下分解反应的化学方程式为 。
正确答案
（1）① 2H2O+2e-=H2↑+2OH-
② Sn2-+2H+="(n-1)S↓+" H2 S↑
（2）①Cu、Cl ②0.5mol ③提高空气的比例（增加氧气的通入量）
（3）2H2S
试题分析：（1）阴极是水产生的氢离子放电；电解后生成Sn2-，与酸发生歧化反应反应生成硫单质和硫化氢；（2）根据电子守恒，硫化氢电子给了氧气，氧气得电子为0.5mol；增加铁离子含量，使硫化铜被充分氧化，所以需增加氧气使亚铁离子被充分氧化；（3）由图判断生成两种气体体积比为2:1，只能产生S2才符合题意。
(1)将0.15 mol·L－1稀硫酸V1 mL与0.1 mol·L－1 NaOH溶液V2 mL混合，所得溶液的pH为1，则V1∶V2＝________。(溶液体积变化忽略不计)
(2)室温下，某水溶液中存在的离子有：Na＋、A－、H＋、OH－，根据题意，回答下列问题：
①若由0.1 mol·L－1 HA溶液与0.1 mol·L－1 NaOH溶液等体积混合而得，则溶液的pH________7。
②若溶液pH>7，则c(Na＋)________c(A－)，理由是____________________________________。
③若溶液由pH＝3的HA溶液V1 mL与pH＝11的NaOH溶液V2 mL混合而得，则下列说法正确的是________(填选项代号)。
正确答案
（10分）(1)1∶1
(2)①≥ ②> 根据电荷守恒，c(H＋)＋c(Na＋)＝c(OH－)＋c(A－)，由于c(OH－)>c(H＋)，故c(Na＋)>c(A－) ③AD
试题分析：：（1）H2SO4+2NaOH====Na2SO4+2H2O
（2×0.15×10-3V1—0.1×10-3V2）÷(10-3×（V1+V2）)=10-1 mol·L-1
解得V1=V2∴V1∶V2=1∶1。
（2）①所得溶液中溶质仅有NaA，其若为强碱强酸盐，溶液pH=7；若为强碱弱酸盐，水解显碱性，溶液pH＞7。
②由pH＞7，可知c（OH-）＞c（CH+），再由电荷守恒知c（Na+）+c（H+）=c（OH-）+c（A-），则c（Na+）＞c（A-）。
③常温中性溶液中c（H+）=c（OH-）=1×10-7 mol·L-1，则c（H+）+c（OH-）=2×10-7 mol·L-1，A项说法正确。当HA为弱酸时，若V1=V2，反应后HA过量，所得溶液呈酸性，pH＜7，B、C两项说法都不正确。HA可能是强酸，也可能是弱酸，c（HA）≥c（H+）="10-pH" mol·L-1=10-3 mol·L-1，而c（NaOH）=c（OH-）=10pH-14 mol·L-1=10-3 mol·L-1，若要混合液呈碱性，NaOH溶液必须过量，则V1一定小于V2，D项说法正确。
点评：此题考核了强弱酸与强弱碱间的反应对PH等的影响。
某无色溶液中可能含有：Na+、Ba2+、Cu2+、CO32-、Cl-、Mg2+．
①：向此溶液中滴加稀HCl无明显现象．
②：取少许①的溶液并加入少量的Na2SO4溶液，有白色沉淀产生．
③：取②的上层清液并加入过量的NaOH溶液，无明显的现象．请回答下列问题：
（1）原溶液中一定含有的离子是 ，一定不含的离子是 ，不能确定是否含有的离子是 ．
（2）②中的离子方程式是 ．
正确答案
有一瓶澄清的溶液，可能含NH4+、K+、Na +、Mg2+、Ba2+、Al3+、Fe3+、SO42-、CO32-、Cl-、I-中的一种或几种，取该溶液进行如下实验：
（1）用pH试纸检验，表明溶液呈强酸性；
（2）取部分溶液，加入少量CCl4及数滴新制的氯水，经振荡后静置，CCl4层呈紫红色；
（3）取部分溶液，逐滴加入稀NaOH溶液，使溶液从酸性逐渐转变为碱性，在滴加过程中及滴加完毕后，溶液中均无沉淀生成；
（4）取部分上述呈碱性的溶液，加Na2CO3溶液，有白色沉淀生成；
（5）将（3）得到的碱性溶液加热，有气体放出，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝．
根据上述实验事实确定并回答：在溶液中肯定存在的离子有______，肯定不存在的离子有______，还不能确定是否存在的离子有______．
正确答案
（1）溶液呈强酸性，所以溶液中不存在与强酸反应的CO32-离子；
（2）碘离子能和氯水反应生成碘单质，碘在四氯化碳中呈紫色，通过实验现象判断，溶液中含有I-；
（3）镁离子、铝离子、铁离子都和氢氧化钠反应生成沉淀，通过实验现象判断，溶液中不存在与氢氧根离子反应生成沉淀的Mg2+、Al3+、Fe3+；
（4）钡离子和碳酸钠反应生成白色沉淀，通过实验现象判断，溶液中有与Na2CO3溶液反应生成白色沉淀的Ba2+，如果有Ba2+离子，溶液中就没有SO42-；
（5）铵根离子在加热条件下与氢氧化钠反应生成能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的氨气，这是铵根离子的特征反应；
通过实验现象判断，溶液中有NH4+，
通过以上现象不能判断溶液中是否含有K+、Na+、Cl-；
故答案为：I-、NH4+、Ba2+；SO42-、CO32-、Mg2+、Al3+、Fe3+；K+、Na+、Cl-．
(1)某无色溶液可能含有下列离子中的几种：H＋、Mg2＋、Na＋、Ag＋、Cl－、 OH－、HCO3－、NO3－，已知该溶液能和金属铝反应，放出的气体只有氢气。试推断：若溶液和铝反应后有AlO2－生成，则原溶液中一定大量含有的离子是 ________________；还可能有较大量的离子是________________；若溶液和铝反应后有Al3＋生成，则原溶液中一定不能大量含有的离子是________________________。
(2)在含有Na＋、Mg2＋、HCO3－、SO42－的稀溶液中，它们的物质的量之比为2∶1∶2∶1。
①向该溶液中滴加酚酞试液数滴，溶液呈淡粉红色，有关反应的离子方程式为 ______________。
②充分加热①步所得的溶液，加热的过程中观察到的现象有________________________；有关反应的离子方程式为______________________。
(3) 已知NaHSO4是一种酸式盐。
① NaHSO4溶液与NaHCO3溶液反应的离子方程式为：__________________。
② 2 mol/L的NaHSO4溶液与1 mol/L的Ba(OH)2溶液等体积混合，反应的离子方程式为________________________，若在反应后的溶液中继续滴加Ba(OH)2溶液，写出发生反应的离子方程式________________________。
正确答案
(1) OH－、Na＋；Cl－、NO3-；OH－、NO3－、HCO3－、Ag＋(2)①HCO3－＋H2O
(3) ①H＋＋HCO3－===H2O＋CO2↑；②2H＋＋SO42－＋Ba2＋＋2OH－===2H2O＋BaSO4↓；
SO42－＋Ba2＋===BaSO4↓。
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