1、简答题 某强酸性溶液X,含有Ba2+、Al3+、SiO32-、NH4+、Fe2+、Fe3+、CO32-、SO42-、NO3-中的一种或几种离子,取溶液进行连续实验,能实现如下转化:

依据以上信息,回答下列问题:
(1)上述离子中,溶液X中肯定含有的是:______,不能肯定的是:______.对不能确定是否存在的离子,可以另取X溶液于一支试管中,选择下列试剂中的一种加入X溶液中根据现象就可判断,则该试剂是:______
?①NaOH溶液? ②酚酞试剂? ③石蕊试剂? ④pH试纸? ⑤KSCN溶液? ⑥KMnO4溶液
(2)气体F的化学式为:______,沉淀G的化学式为:______,沉淀K的化学式为:______,实验中,可以观察到反应②的现象是:______.
(3)写出步骤①所有发生反应的离子方程式______、______.
(4)要使步骤③中,D、H2O、O2三种物质恰好发生化合反应,则D、H2O、O2物质的量之比是:______.
参考答案:(1)在强酸性溶液中氢离子和碳酸根离子反应生成二氧化碳和水,硅酸根离子和氢离子反应生成硅酸沉淀,所以一定不会存在CO32-和SiO32-离子;
加入过量硝酸钡生成沉淀,钡离子和硫酸根离子反应生成硫酸钡沉淀,说明一定含有SO42-,含有SO42-离子就一定不含Ba2+离子;
气体A连续氧化生成D和E,则A为NO,D为NO2,E为HNO3,说明溶液中含有还原性离子,一定为Fe2+,一定不含NO3-离子;
溶液B中加入过量NaOH溶液,生成气体F,则F为NH3,说明溶液中含有NH4+;
溶液H中溶于CO2气体,生成沉淀K,则K为Al(OH)3,L为NaOH和NaAlO2,说明溶液中含有Al3+;
不能确定是否含有的离子Fe3+,检验用硫氰化钾溶液,取少量X溶液放在试管中,加入几滴KSCN,溶液变红色说明有Fe3+,反之无?Fe3+;
故答案为:SO42-、Al3+、Fe2+、NH4+;Fe3+;⑤;
(2)溶液B中加入过量NaOH溶液,生成气体F,NH4++OH-=NH3↑+H2O,Fe2+离子被氧化为Fe3+,加入NaOH溶液后生成Fe(OH)3,溶液H中溶于CO2气体,生成沉淀K,则K为Al(OH)3,L为NaOH和NaAlO2,说明溶液中含有Al3+;实验中,可以观察到反应②的现象是无色一氧化氮变为红棕色二氧化氮气体,
故答案为:NH3;Fe(OH)3;Al(OH)3;气体由无色变红棕色;
(3)步骤①在强酸性溶液中加入过量硝酸钡,钡离子和硫酸根离子反应生成硫酸钡沉淀,Ba2++SO42-=BaSO4↓,二价铁离子具有还原性,硝酸具有氧化性,二价铁离子被硝酸氧化生成三价铁离子,硝酸被还原成一氧化氮,一氧化氮在空气中被氧化成红棕色的二氧化氮,
故答案为:Ba2++SO42-=BaSO4↓;3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O;
(4)步骤③中,D为NO2、H2O、O2三种物质恰好发生化合反应,二氧化氮中的氮为+4价,在水中,易被氧气氧化成+5价的氮,反应方程式为4NO2+2H2O+O2=4HNO3,则D、H2O、O2物质的量之比是4:2:1,故答案为:4:2:1.
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 在无色溶液中,下列离子能大量共存的是(?)
A.NH4+、Na+、SO42-、OH-
B.NH4+、H+、Cl-、CO32-
C.K+、NH4+、NO3-、Cl-
D.Cu2+、NH4+、NO3-、H+
参考答案:C
本题解析:略
本题难度:简单
3、实验题 实验探究和推理都是科学研究的基本方法,请你对以下实验进行探究和推理
Ⅰ、有一瓶澄清的溶液,其中可能含有H+、NH4+、K+、Na+、Mg2+、Ba2+、Fe3+、SO42―、CO32―、Cl―和I―。取该溶液进行了以下实验:
(1)用pH试纸检验,表明溶液呈强酸性;
(2)取部分溶液,加入CCl4及数滴氯水,经振荡后CCl4层呈紫红色;
(3)另取部分溶液,加入稀NaOH 溶液使其变为碱性,溶液中无沉淀生成;
(4)取部分上述碱性溶液,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,该气体能使润湿的红色石蕊试纸变蓝;
根据上述实验事实,你可知道该溶液中肯定含有的离子是①?;肯定不存在的离子是② ?;还不能确定是否存在的离子是③ ?。
Ⅱ、兴趣小组通过实验探究溶解铜的方法和本质。
(1)在热水浴中进行3个实验,部分实验报告如下表所示。
序号
| 实验操作
| 实验现象
|
I
| 稀硫酸中加入铜片
| 无明显变化
|
II
| 硝酸钠溶液中加入铜片
| 无明显变化
|
III
| 稀硫酸中加入硝酸钠溶液
| 无明显变化
|
再加入铜片
| 有无色气泡;溶液变蓝
|
?
① 实验I、II的目的是?。
② 实验III中反应的本质是(用离子方程式表示)?。
参考答案:Ⅰ、① H+、 NH4+、Ba2+、I-;②Mg2+、Fe3+、SO42-、CO32-;③K+、Na+、Cl-。
Ⅱ、①证明Cu不与H+、NO3-单独反应
②3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O
本题解析:I.由(1)知溶液中存在H+、无CO32-;由(2)知溶液中存在I-、无Fe3+;由(3)知溶液中无Mg2+;由(4)知溶液中有Ba2+、无SO42-;由(5)知溶液中存在NH4+。综上可知溶液中一定有H+、NH4+、Ba2+、I-,一定无Mg2+、Fe3+、SO42-,可能有Na+、K+、Cl-。
II.实验I、II的目的是证明H+和NO3-与Cu不反应,实验III中反应为3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O。
点评:酸性条件下NO3-具有强氧化性。
本题难度:困难
4、选择题 常温下,0.1 mol·L-1的HA溶液中c(OH-)/c(H+)=1×10-8,下列叙述中正确的是
A.0.01 mol·L-1HA的溶液中c(H+)=1×10-4mol·L-1
B.pH=3的HA溶液与pH=11的NaOH溶液等体积混合后所得溶液中c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)
C.浓度均为0.1 mol·L-1的HA溶液和NaA溶液等体积混合后所得溶液显酸性,则c(OH-)-c(H+)<c(HA)-c(A-)
D.pH=3的HA溶液与pH=11的NaOH溶液按体积比1?10混合后所得溶液中c(OH-)+c(A-)=c(H+)+c(Na+)
参考答案:D
本题解析:水的离子积是c(OH-)·c(H+)=1×10-14,结合0.1 mol·L-1的HA溶液中c(OH-)/c(H+)=1×10-8,可得c(OH-)=1×10-11mol/L,0.01 mol·L-1HA的溶液中c(H+)>1×10-4mol·L-1,A项错;B中混合后HA过量,溶液显酸性,错误;C中根据电荷守恒有c(H+)<c(A-),原子守恒有2c(Na+)=c(A-)+c(HA),所以c(A-)>c(Na+)>c(HA),0>c(OH-)-c(H+)=c(Na+)-c(A-)=[c(HA)-c(A-)]/2>c(HA)-c(A-),C错;D中是电荷守恒式,正确。
本题难度:一般
5、选择题 能大量共存于溶液中的离子组有
A. Al3+、Na+、AlO2-、NO3-、Cl-
B. Cl-、HCO3-、OH-、Na+、SO42-
C. Ba2+、OH-、Cl-、K+、NO3-
D. Fe2+、H+、Na+、NO3-、SO42-
参考答案:C
本题解析:略
本题难度:简单