1、选择题 向0.1mol?L-1NaOH溶液中通入过量的CO2后,溶液中存在的主要离子是下列的( )
A.Na+和CO32-
B.Na+和HCO3-
C.HCO3-和CO32-
D.Na+和OH-
参考答案:氢氧化钠和过量的二氧化碳反应生成碳酸氢钠NaOH+CO2=NaHCO3,碳酸氢钠是强碱弱酸酸式盐,在水溶液里电离出自由移动的钠离子和碳酸氢根离子,碳酸氢根能水解也能电离,但都比较微弱,所以溶液中存在的主要离子是钠离子和碳酸氢根离子,故选B.
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 下列离子在溶液中能大量共存的是
A.H+、NO3-、Fe3+、Na+
B.Ag+、NO3-、Cl-、K+
C.K+、Ba2+、OH-、SO42-
D.Cu2+、NH4+、Br-、OH-
参考答案:A
本题解析:A正确。
B错误,银离子和氯离子不能共存。
C错误,钡离子和硫酸根离子共存。
D错误,铜离子和氢氧根离子不能大量共存。
本题难度:困难
3、填空题 某无色溶液,其中有可能存在的离子如下:Na+、Ag+、Ba2+、Al3+、AlO2-、S2-、CO32-、SO32- 、SO42-。现取该溶液进行有关实验,实验结果如下图所示:
(1)沉淀甲是??,生成沉淀的离子方程式??。
(2)沉淀乙是??,由溶液甲生成沉淀乙的离子方程式??。
(3)沉淀丙是??。
(4)综合上述信息,可以肯定存在的离子有??。
参考答案:(1)S;? 2S2-+SO32-+6H+=3S↓+3H2O
(2)Al(OH)3; Al3++3HCO=Al(OH)3↓+3CO2↑
(3)BaCO3, 可能有BaSO4;?在沉淀丙中加入足量盐酸,若沉淀不能全部溶解,说明除BaCO3外还有BaSO4;若全部溶解,则仅有BaCO3.
(4) S2-、SO、AlO、Na+
本题解析:本题的突破口是沉淀甲、乙、丙的成分,加入过量的氢溴酸生成淡黄色沉淀甲,回顾中学化学中常见的淡黄色物质有AgBr、S、Ag3PO4等。这里应该排除排除Ag3PO4的,关键甲是AgBr还是S?若是AgBr沉淀的话,由于Ag+与题干中的4种阴离子均不能大量共存,从而否决了Ag+。可知甲是S,显然此处的S是溶液中S2-和SO32-在酸性条件下发生的归中反应生成的。由此推出原溶液中存在S2-和SO32-。由于有SO32-,所以一定不存在Ba2+、Fe3+。根据电中性原则,溶液中必须有阳离子,故一定存在Na+。气体甲可能是HBr与过量的S2-反应生成的H2S,也可能是HBr与过量的SO32-反应生成的SO2,也可能是HBr与原溶液中可能存在的CO32-反应生成的CO2。过量的NH4HCO3中和多余的H+后,又反应生成白色沉淀乙,对照题干中的离子(Ag+、Ba2+、Fe3+都不存在),推出沉淀乙只可能是Al元素引起的Al(OH)3沉淀,即HCO3-与Al3+发生双水解所造成的,而Al3+来自于AlO2-与过量的氢溴酸反应生成的,所以原溶液中一定存在AlO2-。气体乙是HCO3-与剩余的H+以及Al3+反应产生的,只能是CO2。Ba(OH)2与上步过量的NH4HCO3反应,生成白色沉淀丙,即BaCO3沉淀,另外,也可能存在BaSO4沉淀,但无法确定原溶液中是否含有CO32-和SO42-。气体丙一定是NH4+与过量的Ba(OH)2反应生成的NH3。
综上所述,肯定存在的离子有:Na+、AlO2-、S2-、SO32-;一定不存在的离子有:Ag+、Ba2+、Fe3+;可能存在的离子有:CO32-、SO42-。
本题难度:一般
4、填空题 铁是应用最广泛的金属,铁的卤化物、氧化物以及高价铁的含氧酸盐均为重要化合物。
(1)要确定铁的某氯化物FeClx的化学式,可用离子交换和滴定的方法。实验中称取0.54 g的FeClx样品,溶解后先进行阳离子交换预处理,再通过含有饱和OH-的阴离子交换柱,使Cl-和OH-发生交换。交换完成后,流出溶液的OH-用0.40 mol·L-1的盐酸滴定,滴至终点时消耗盐酸25.0 mL。计算该样品中氯的物质的量,并求出FeClx中x值:________(列出计算过程);
(2)现有一含有FeCl2和FeCl3的混合物样品,采用上述方法测得n(Fe):n(Cl)=1:2.1,则该样品中FeCl3的物质的量分数为________。在实验室中,FeCl2可用铁粉和________反应制备,FeCl3可用铁粉和________反应制备;
(3)FeCl3与氢碘酸反应时可生成棕色物质,该反应的离子方程式为______;
(4)高铁酸钾(K2FeO4)是一种强氧化剂,可作为水处理剂和高容量电池材料。FeCl3与KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4,其反应的离子方程式为________;与MnO2-Zn电池类似,K2FeO4-Zn也可以组成碱性电池,K2FeO4在电池中作为正极材料,其电极反应式为________,该电池总反应的离子方程式为________。
参考答案:(1)n(Cl)=0.0250 L×0.40 mol·L-1=0.010 mol,0.54 g-0.010 mol×35.5 g·mol-1=0.185 g,n(Fe)=≈0.0033 mol,n(Fe):n(Cl)=0.0033:0.010≈1:3,x=3
(2)0.1;HCl;Cl2
(3)2Fe3++2I-=2Fe2++I2 (4)2Fe(OH)3+4OH-+3ClO-=2FeO42-+3Cl-+5H2O;
FeO42-+3e-+4H2O=Fe(OH)3+5OH-;
3Zn+2FeO42-+8H2O=3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4OH-
本题解析:(1)n(H+)=n(OH-)=n(Cl-)=0.40 mol·L-1×25.0×10-3 L=0.010 mol,0.54 g样品中m(Cl)=0.010 mol×35.5 g·mol-1=0.355 g,则m(Fe)=0.54 g-0.355 g=0.185 g,n(Fe)=≈0.0033 mol,故n(Fe):n(Cl)=0.0033:0.010≈1:3,所以x=3。(2)根据题意得则=0.1;氯气具有强氧化性,可将铁直接氧化为+3价,而盐酸的氧化性较弱。(3)Fe3+有较强的氧化性,能将I-氧化成单质,相应离子方程式为:2Fe3++2I-=I2+2Fe2+。(4)在强碱性溶液中,Fe3+以Fe(OH)3形式存在,KClO氧化Fe(OH)3后本身会被还原为Cl-,由题设条件可先写出:Fe(OH)3+ClO-―→FeO42-+Cl-,依据得失电子守恒配平上述四种离子:2Fe(OH)3+3ClO-―→2FeO42-+3Cl-+H2O、再结合电荷守恒及介质是碱性的可得到:2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O。K2FeO4在正极上得到电子被还原为Fe3+,FeO42-+3e-+4H2O=Fe(OH)3+5OH-;电池工作后,锌转化为Zn(OH)2,故总反应为:2FeO42-+3Zn+8H2O=2Fe(OH)3+3Zn(OH)2+4OH-。
本题难度:一般
5、实验题 (11分)某钠盐溶液可能含有阴离子NO3-、CO32-、SO32-、SO42-、Cl-、Br-、I-。为了鉴别这些离子,分别取少量溶液进行以下实验:
①所得溶液呈碱性;
②加HCl后,生成无色无味的气体。该气体能使饱和石灰水变浑浊。
③加CCl4,滴加少量氯水,振荡后,CCl4层未变色。
④加BaCl2溶液产生白色沉淀,分离,在沉淀中加入足量的盐酸,沉淀不能完全溶解。
⑤加HNO3酸化后,再加过量的AgNO3,溶液中析出白色沉淀。
(1)分析上述5个实验,写出每一实验鉴定离子的结论与理由。
实验①________________________________________。
实验②_______________________________________。
实验③________________________________________。
实验④________________________________________。
实验⑤________________________________________。
(2)上述5个实验不能确定是否的离子是___________________。
参考答案:
本题解析:略
本题难度:一般