1、填空题 (本题共14分)某工业废水中可能含有如下几种阴阳离子:
阳离子
| Fe3+、Al3+、Fe2+、Ba2+、Na+
|
阴离子
| Cl-、CO32-、NO3-、SO42-、SiO32-
|
现对该废水样品进行以下研究:
Ⅰ.向试管中滴加浓盐酸,有少量的无色气体生成,气体遇空气立即变为红棕色;
Ⅱ.若向Ⅰ所得的溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成。
Ⅲ.若向Ⅰ所得的溶液中加入过量的NaOH溶液,有红褐色沉淀生成。过滤后向所得滤液中通入过量的CO2气体,有白色絮状沉淀生成。
根据上述实验,回答下列问题:
(1)该废水中一定含有的阴离子是 ,一定不含有的阳离子是 ;
(2)写出Ⅲ的所得滤液中通入过量的CO2气体生成白色絮状沉淀的离子方程式(只写这一个): ;
(3)已知用铝粉可以除去废水中的一种阴离子(X)。若控制溶液的pH为10.7左右,再加入铝粉,除去X离子的同时产生氨气和氮气,且体积比为1
参考答案:
本题解析:
本题难度:困难
2、填空题 某澄清溶液,可能含有NH4+、Na+、K+、Cl-、CO32-、SO42-中的一种或几种,现做如下实验:
①取少量该溶液加入BaCl2溶液有白色沉淀生成,再加入足量盐酸后,沉淀部分溶解,并有气体生成.
②用铂丝蘸取少量该溶液置于无色酒精灯火焰中灼烧,火焰呈黄色,透过蓝色钴玻璃观察,未见紫色火焰.
③另取少量该溶液加入NaOH溶液并加热,将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口无颜色变化.
(1)第①步可以检验出的离子是______
(2)第②步说明一定含有的离子是______
(3)从以上操作中,不能判断是否存在的离子是______,为了检验该离子是否存在,请你写出进一步检验的操作步骤和实验现象:______.
参考答案:解(1)取少量该溶液加入BaCl2溶液有白色沉淀生成,再加入足量盐酸后,沉淀部分溶解,并有气体生成,说明白色沉淀为BaCO32-和BaSO4,则溶液中含有CO32-、SO42-;
故答案为:CO32-和SO42-;
(2)用铂丝蘸取少量该溶液置于无色酒精灯火焰中灼烧,火焰呈黄色,透过蓝色钴玻璃观察,未见紫色火焰,说明溶液中只有Na+而没有K+,故答案为:Na+;
(3)另取少量该溶液加入NaOH溶液并加热,将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口无颜色变化,说明溶液中没有NH4+;所以第①步可以检验出的离子是CO32-和SO42-;定第②步说明一定含有的离子是Na+;不能判断是否存在的离子是Cl-;为了检验Cl-向溶液中加入过量的稀硝酸,再加入AgNO3溶液,若生成白色沉淀,则说明原溶液中一定含有C1-;
故答案为:Cl-;取样品加入过量的稀硝酸,再加入AgNO3溶液,若生成白色沉淀,则说明原溶液中一定含有C1-.
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 下列各组离子在指定的溶液中能大量共存的是( )
A.c(Al3+)=0.1?mol?L-1的溶液中:Na+、Cl-、Al
、S
B.能使甲基橙变红的溶液中:Na+、N、S、N
C.c(H+)/c(OH-)=1012的溶液中:N、K+、HC、N
D.c(I-)=0.1?mol/L的溶液中:Na+、Fe3+、ClO-、S
参考答案:A、c(Al3+)=0.1?mol?L-1的溶液中偏铝酸根离子会发生反应,生成氢氧化铝沉淀,故A不符合;
B、能使甲基橙变红的溶液呈酸性,Na+、NH4+、SO42-、NO3-可以共存,故B符合;
C、c(H+)/c(OH-)=1012的溶液结合溶液离子积计算可知是酸溶液,碳酸氢根离子不存在,故C不符合;
D、碘离子可以被三价铁离子氧化反应,不能共存,故D不符合;
故选B.
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A.饱和氯水中 Cl-、NO3-、Na+、SO32-
B.c(H+)=1.0×10-13mol/L溶液中 C6H5O-、K+、SO42-、Br-
C.Na2S溶液中 SO42-、 K+、Cl-、Cu2+
D.pH=12的溶液中 NO3-、I-、Na+、Al3+
参考答案:B
本题解析:SO32-具有还原性,不能在氯水中存在,A项错误;S2-和Cu2+不能大量共存,C项错误;pH=12的溶液中,强碱性,Al3+不能大量共存,D项错误。答案选B。
点评:离子不能大量共存的一般情况是:(1)能发生复分解反应的离子之间(即生成沉淀,气体,水、弱酸、弱碱等难电离物质);(2)能生成难溶物的离子之间(如:Ca2+和 SO42-;Ag+和 SO42-);(3)能完全水解的离子之间,如多元弱酸和弱碱盐的阴、阳离子(如:Al3+, Fe3+与 CO32-、HCO3-、AlO2-、ClO-,S2-等);(4)能发生氧化还原反应的离子之间(如:Fe 、H+、NO3-;S2-、ClO-;S2-、 Fe3+等);(5)能发生络合反应的离子之间(如 Fe3+和 SCN-);解决离子共存问题时还应该注意题目所隐含的条件,题目所隐含的条件一般有(1)溶液的酸碱性,据此来判断溶液中是否有大量的 H+或OH-;(2)溶液的颜色,如无色时可排除 Cu2+、 Fe2+、Fe3+、MnO4-等有色离子的存在;(3)溶液的具体反应条件,如“氧化还原反应”、“加入铝粉产生氢气”;(4)是“可能”共存,还是“一定”共存等。
本题难度:一般
5、选择题 在下列溶液中,各组离子一定能够大量共存的是
A.pH=2的溶液:Fe3+、Cu2+、SO42-、NO3-
B.c(H+)=1×10-12mol/L的溶液:NH4+、K+、Cl-、AlO2-
C.水电离的c(H+)=1×10-12mol/L的溶液:Na+、Al3+、Br-、ClO-
D.与铝反应放出氢气的溶液:Na+、Mg2+、Br-、Cl-
参考答案:A
本题解析:离子间如果发生化学反应,则不能大量共存,反之是可以的。A中溶液显酸性,可以大量共存;B中溶液显碱性,则NH4+不能大量共存;C中水的电离平衡被破坏,溶液可能显酸性,也可能显碱性。如果显酸性,则ClO-不能大量共存。如果显碱性,则Al3+不能大量共存;选项D中溶液可能显酸性,也可能显碱性。如果显碱性,则Mg2+不能大量共存,答案选A。
点评:该题是高考中的高频题,属于中等难度的试题,侧重对学生基础知识的训练和检验。有利于培养学生的逻辑推理能力,提高学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力。该题需要明确离子不能大量共存的一般情况,即(1)能发生复分解反应的离子之间;(2)能生成难溶物的离子之间;(3)能发生氧化还原反应的离子之间;(4)能发生络合反应的离子之间(如 Fe3+和 SCN-);解决离子共存问题时还应该注意题目所隐含的条件,题目所隐含的条件一般有:(1)溶液的酸碱性,据此来判断溶液中是否有大量的 H+或OH-;(2)溶液的颜色,如无色时可排除 Cu2+、 Fe2+、Fe3+、MnO4-等有色离子的存在;(3)溶液的具体反应条件,如“氧化还原反应”、“加入铝粉产生氢气”;(4)是“可能”共存,还是“一定”共存等。
本题难度:简单