1、实验题 在某澄清溶液中,可能存在下述几种离子:H+、K+、Ba2+、SO42—、I—、CO32—。取该溶液进行下述实验:
①用pH试纸检验,该溶液呈强酸性;
②取部分溶液,滴入几滴氯水,再加入少量四氯化碳,振荡后静置,四氯化碳层呈紫色;
③另取部分溶液,逐滴加入NaOH溶液,使溶液由酸性逐渐呈碱性,然后再加入Na2CO3溶液,有白色沉淀生成。
根据上述实验现象,推断原溶液中:
(1)肯定存在的离子是 ,
(2)肯定不存在的离子是 。
(3)可能存在的离子是 。
(4)写出步骤②中发生反应的离子方程式 。
参考答案:(8分)(1)H+、Ba2+、I—;(2)SO42—、CO32;(3)K+;(4)Cl2+2I—==I2+2Cl-
本题解析:①用pH试纸检验,该溶液呈强酸性,说明有H+,无CO32—。②取部分溶液,滴入几滴氯水,再加入少量四氯化碳,振荡后静置,四氯化碳层呈紫色,说明有I—。③另取部分溶液,逐滴加入NaOH溶液,使溶液由酸性逐渐呈碱性,然后再加入Na2CO3溶液,有白色沉淀生成,说明有Ba2+,无SO42—。
考点:常见离子的检验方法 离子共存问题
点评:判断溶液中离子能否共存的规律为:
1、一色--溶液颜色
若限定无色溶液,则铜离子、二价铁离子、三价铁离子、高锰酸根离子等有颜色的离子不存在.
2、二性--溶液的酸性、碱性
①在强酸性溶液中,氢氧根离子及弱酸根离子不能大量存在;
②在强碱性溶液中,氢离子和弱碱阳离子不能大量存在;
③弱酸的酸式酸根离子在强酸性或强碱性溶液中均不能大量存在;
3、三特殊--特殊情况
①偏铝酸根离子与碳酸氢根离子不能共存;
②硝酸根离子和氢离子组合具有强氧化性;
4、四反应--四种反应类型
能相互反应的离子不能共存.
①复分解反应
②氧化还原反应
③相互促进的水解反应
④络合反应
本题难度:困难
2、填空题 下表是几种弱电解质的电离平衡常数、难溶电解质的溶度积Ksp(25℃)。
电解质
| 电离方程式
| 电离常数K
| Ksp
|
H2CO3
| H2CO3HCO3-+H+ HCO3-CO32-+H+
| K1=4.31×10-7 K2=5.61×10-11
| -
|
C6H5OH
| C6H5OHC6H5O-+H+
| 1.1×10-10
| -
|
H3PO4
| H3PO4H2PO4-+H+ H2PO4-HPO42-+H+ HPO42-PO43-+H+
| K1=7.52×10-3 K2=6.23×10-6 K1=2.20×10-13
| -
|
NH3·H2O
| NH3·H2OOH-+NH4+
| 1.76×10-5
| -
|
BaSO4
| BaSO4(s)Ba2++SO42-
| -
| 1.07×10-10
|
回答下列问题:
(1)写出C6H5OH与Na3PO4反应的离子方程式:_________________。
(2)25℃时,向10 mL 0. 01 mol/LC6H5OH溶液中滴加V mL 0.1 mol/L氨水,混合溶液中粒子浓度关系正确的是__________(填序号)。
a.若混合液pH>7,则V≥10
b.V=5时,2c(NH3·H2O)+2c(NH4+)=c(C6H5OH)+c(C6H5O-)
c.V=10时,混合液中水的电离程度小于0.01 molC6H5OH溶液中水的电离程度
d.若混合液pH<7,则c(NH4+)>c(C6H5O-)>c(H+)>c(OH-)
(3)水解反应的化学平衡常数称为水解常数(用Kb表示),类比化学平衡常数的定义。25℃时,Na2CO3第一步水解反应的水解常数Kb=____mol/L。
(4)如图所示,有T1、T2不同温度下两条BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线(已知BaSO4的Ksp随温度升高而增大)。
①T2____ 25℃(填“>”、“<”或“=”);
②讨论T1温度时BaSO4的沉淀溶解平衡曲线,下列说法正确的是____(填序号)。
a.加入Na2SO4不能使溶液由a点变为b点
b.在T1曲线上方区域(不含曲线)任意一点时,均有BaSO4沉淀生成
c.蒸发溶剂可能使溶液由d点变为曲线上a、b之间的某一点(不含a、b)
d.升温可使溶液由b点变为d点
参考答案:(1)C6H5OH+PO33-=C6H5O-+HPO42-(2分) (2)b(2分) (3)1.78×10-4(2分)
(4)①>(2分) ②bc(全对得2分,只选一个且正确得1分,多选或错选的0分)
本题解析:
试题分析:(1)弱酸的电离常数越大,酸性越强。根据电离平衡常数可知,苯酚的电离常数小于磷酸的第一步和第二步电离平衡常数,而大于磷酸的第三部电离平衡常数,所以依据较强酸制备较弱酸的原理可知C6H5OH与Na3PO4反应的离子方程式为C6H5OH+PO33-=C6H5O-+HPO42-。
(2)氨水的电离平衡常数大于苯酚的电离常数,所以C6H5O-的水解程度大于NH4+的水解程度。V=10时,二者恰好反应生成苯酚铵。由于C6H5O-的水解程度大于NH4+的水解程度,因此溶液显碱性。a、若混合液pH>7,则V不一定等于等于≥10,a不正确;b、V=5时,苯酚过量,所得溶液是苯酚铵和苯酚的混合液,且二者的浓度相等。所以根据物料守恒可知2c(NH3·H2O)+2c(NH4+)=c(C6H5OH)+c(C6H5O-),b正确;c、V=10时,二者恰好反应生成苯酚铵。由于C6H5O-的水解程度大于NH4+的水解程度,因此溶液显碱性。苯酚能电离出氢离子,抑制水的电离,所以混合液中水的电离程度大于0.01mol/LC6H5OH溶液中水的电离程度,c正确;d、若混合液pH<7,则苯酚一定是过量的,所以溶液中离子浓度大小顺序是c(C6H5O-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)或c(C6H5O-)>c(H+)>c(NH4+)>c(OH-),d不正确,答案选b。
(3)水解反应的化学平衡常数称为水解常数(用Kb表示),类比化学平衡常数的定义。25℃时,Na2CO3第一步水解反应的水解常数Kb=====1.78×10-4。
(4)①根据图像可知c点表示平衡点,此时溶度积常数=1.0×10-4×5.0×10-5=5.0×10-9>1.07×10-10。由于BaSO4的Ksp随温度升高而增大,所以温度T2>25℃。
②a.加入Na2SO4增大溶液中的SO42-浓度,可以使不溶液由a点变为b点,a不正确;b.在T1曲线上方区域(不含曲线)任意一点时,溶液中c(Ba2+)·c(SO42-)均大于T1温度下的溶度积常数,所以有BaSO4沉淀生成,b正确;c.d在曲线的下方,蒸发溶剂溶液中c(Ba2+)、c(SO42-)均增大,因此可能使溶液由d点变为曲线上a、b之间的某一点(不含a、b),c不正确;d.BaSO4的Ksp随温度升高而增大,所以升温不可能使溶液由b点变为d点,d不正确,bc。
本题难度:困难
3、选择题 在pH=1的无色溶液中,能大量共存的是( )
A.Al3+、Na+、NO3-、Cl-
B.Cu2+、Na+、NO3-、Cl-
C.Ba2+、K+、CO32-、MnO4-
D.NH4+、H+、CH3COO-、OH-
参考答案:A.溶液无色,且离子之间不发生任何反应,可大量共存,故A正确;
B.Cu2+有颜色,不能大量共存,故B错误;
C.MnO4-有颜色,不能大量共存,故C错误;
D.H+与CH3COO-、OH-不能大量共存,故D错误.
故选A.
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 下列各组离子一定能大量共存的是
A.常温下的溶液:
B.含有大量的溶液:
C.加入铝粉能产生氢气的溶液:
D.由水电离出的溶液:
参考答案:D
本题解析:A错,常温下的溶液为碱性溶液,在碱性溶液中I不能共存;B错,与碳酸根离子不能共存会发生双水解反应;C错,加入铝粉能产生氢气的溶液可以是酸溶液,也可以是碱溶液,铵离子、亚铁离子在碱溶液中不能共存;D正确;
本题难度:一般
5、选择题 对于常温下0.1mol·L-1 NaHCO3溶液,下列叙述不正确的是(?)
A.c (Na+)="c" (HCO3-) + c (CO32-) + c (H2CO3)
B.温度升高,溶液的pH升高,但溶液中的c(H+)与c(OH-)乘积不变
C.与等体积等浓度的CH3COOH溶液反应后,溶液中c(Na+)>c(CH3COO-)
D.加入适量的NaOH固体,溶液的pH减小
参考答案:BD
本题解析:A项,符合物料守恒原理,表示钠元素的总浓度始终与碳元素的总浓度相等,故A正确;B项,碳酸氢钠是强碱弱酸盐,完全电离出的碳酸氢根离子的水解程度大于电离程度,所以该盐溶液呈弱碱性,由于碳酸氢根离子的水解反应是吸热反应,升高温度,促进其水解平衡右移,氢氧根离子浓度增大,溶液的碱性增强,pH升高,同时,溶剂水的电离也是吸热反应,升高温度,促进水的电离,则水的离子积增大,即溶液中的c(H+)与c(OH-)乘积随温度升高而增大,故B错;依题意NaHCO3+CH3COOH=CH3COONa+CO2↑+H2O反应中碳酸氢钠与醋酸的物质的量之比等于系数之比,则二者完全反应,都没有过量,生成的醋酸钠是强碱弱酸盐,其完全电离出的醋酸根离子部分水解,生成醋酸和氢氧根离子,则溶液中c(Na+)>c(CH3COO-),故C正确;氢氧化钠是强碱,与碳酸氢钠发生中和反应,即NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O,则溶液的碱性增强,pH增大,故D错。
本题难度:一般