1、选择题 Fe3+、SO42-、Al3+和X四种离子以物质的量之比2:4:1:1大量共存于同一溶液中,X可能是( )
A.Na+
B.OH-
C.CO32-
D.Cl-
参考答案:由Fe3+、SO42、Al3+和X四种离子以物质的量之比2:4:1:1,
由溶液呈电中性可知,Fe3+和Al3+所带电荷总数大于SO42带的电荷数,
设X离子带的负电荷数为x,则
3×2+3×1=2×4+x×1,解得x=1,
即X为带1个单位负电荷的阴离子,又OH-与Fe3+、Al3+结合生成沉淀,不能共存于同一溶液,
故X可能为Cl-,故答案为:D.
本题解析:
本题难度:简单
2、选择题 常温下,某无色溶液中由水电离产生的c(H+)=10-12mol/L,则此溶液中一定能大量共存的离子组是
[? ]
A.Mg2+、NH4+、K+ 、SO42-
B.Na+、S2O32-、OH-、Br-
C.Na+、K+、NO3-、SO42-
D.K+、Cr2O72-、NO3-、Cl-
参考答案:C
本题解析:
本题难度:一般
3、实验题 (6分)有一瓶澄清溶液,可能含有NH+4、K+、Mg2+、Ba2+、Al3+、Fe3+、SO2
参考答案:
本题解析:
本题难度:一般
4、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
5、填空题 利用化学原理可以对工厂排放的废水、废渣等进行有效检测与合理处理。某工厂对制革工业污泥中Cr(III)的处理工艺如下:

其中硫酸浸取液中的金属离子主要是Cr3+,其次是Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+。
(1)实验室用18.4 mol·L―1的浓硫酸配制250 mL 4.8 mol·L―1的硫酸溶液,所用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒和胶头滴管外,还需???。
(2)酸浸时,为了提高浸取率可采取的措施有???、
???。(写出两个措施)
(3)H2O2的作用是将滤液Ⅰ中的Cr3+转化为Cr2O72―,写出此反应的离子方程式:
???。?
(4)常温下,部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下:
阳离子
| Fe3+
| Mg2+
| Al3+
| Cr3+
|
开始沉淀时的pH
| 2.7
| ——
| ——
| ——
|
沉淀完全时的pH
| 3.7
| 11.1
| 8
| 9(>9溶解)
|
?
加入NaOH溶液使溶液呈碱性,Cr2O72―转化为CrO42―。滤液Ⅱ中阳离子主要有?;但溶液的pH不能超过8,其理由是?。
(5)钠离子交换树脂的反应原理为:Mn++nNaR→MRn+nNa+,利用钠离子交换树脂除去滤液Ⅱ中的金属阳离子是???。
(6)写出上述流程中用SO2进行还原的化学方程式?。
参考答案:(1)250mL容量瓶(1分)、量筒(1分)
(2)升高反应温度、增大固体颗粒的表面积、加快搅拌速度等(3点中答到2点即给2分)
(3)2Cr3+ + 3H2O2 + H2O =? Cr2O72—+ 8H+(2分)
(4)Na+、Mg2+、Ca2+(2分)
pH超过8会使部分Al(OH)3溶解生成AlO2-,最终影响Cr(III)回收与再利用(2分)
(5)Ca2+、Mg2+(2分)
(6)3SO2 + 2Na2CrO4 + 12H2O = 2CrOH(H2O)5SO4↓+ Na2SO4 + 2NaOH (2分,
或3SO2 + 2CrO42- + 12H2O = 2CrOH(H2O)5SO4↓+ SO42- + 2OH-)
本题解析:(1)考查物质的量浓度的配制。根据所给的仪器可知,好缺少250ml容量瓶和量筒。
(2)考查外界条件对反应速率的影响。可从温度,浓度和接触面积等角度进行考虑。
(3)考查氧化还原反应方程式的配平,依据得失电子守恒进行配平。
(4)根据沉淀时的pH值可以判断,当pH=8时,溶液中的Fe3+、Al3+已经以氢氧化物沉淀的形成析出,溶液中的阳离子主要还有Na+、Mg2+、Ca2+。因为pH太高,会溶解氢氧化铝沉淀,影响其后续实验的分离和提纯。
(5)根据钠离子交换树脂的反应原理可知,滤液中的Ca2+、Mg2+将被交换而除去。
(6)根据物质反应前后的变化可知二氧化硫是用来还原溶液中的CrO42―,其还原产物是CrOH(H2O)5SO4,然后根据得失电子守恒配平即可。
本题难度:一般