内容正文:
2026年高考一轮总复习(适用于黑吉辽蒙)——专题2 化学物质极其变化
考点专训(五) 离子共存的检验和推断
本试卷共分为五大题型,分别为:单选题、填空题、解答题-实验探究题、解答题-无机推断题、解答题-原理综合题
一、单选题
1.常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A.含有FeCl2的溶液中:、H+、K+、Ca2+
B.中性溶液中:Fe3+、、、
C.澄清透明溶液中:Cu2+、、Cl-、Mg2+
D.的溶液中:、Na+、OH-、S2-
2.下列离子可以大量共存的是
A.使甲基橙变红色的溶液中:Na+、NH、S2O、SO
B.c(Fe2+)=1.0mol/L的溶液中:K+、NH、MnO、S2-
C.c(H+)/c(OH−)=1.0×10−12的溶液:K+、Na+、CO、AlO
D.水电离出来的c(OH−)=1.0×10−13mol/L的溶液:K+、HCO、Br-、Ba2+
3.常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的有
①无色溶液中:、、、
②的溶液中:、、、
③氯化钠溶液()中:、、
④酸性高锰酸钾溶液()中:、、
⑤水电离出的的溶液中:、、、
⑥加入能放出的溶液中:、、、、
⑦pH=1的溶液中:、、、、
A.2组 B.3组 C.4组 D.5组
4.下列各组离子在指定溶液中,可能大量共存的是
A.加入铝能放出的溶液中:、、、
B.水电离出的的溶液中:、、、
C.室温下,的溶液中:、、、
D.使石蕊变红的溶液中:、、、
5.下列有关离子的检验中,结论正确的是 ( )
A.向某溶液中加入足量盐酸,产生无色无味气体,则该溶液中一定含有
B.向某溶液中加入足量氨水,产生白色沉淀,则该溶液中一定含有Al3+
C.向某溶液中加入足量盐酸,最终得到无色溶液,则该溶液中可能含有
D.向某溶液中加入Na2CO3溶液,产生白色沉淀,则该溶液中一定含有Ca2+
6.某无色溶液中只可能含有、、、、、离子中的若干种,依次进行下列实验,且每步所加试剂均过量,观察到的现象如下:下列结论正确的是
步骤
操作
现象
用pH试纸检验
溶液的pH大于7
向溶液中滴加氯水,再加入振荡,静置
层呈橙色
向所得溶液中加入溶液和稀
有白色沉淀产生
过滤,向滤液中加入溶液和稀
有白色沉淀产生
A.肯定含有离子的、、
B.肯定没有的离子是、
C.可能含有的离子是、、
D.不能确定的离子是、、
7.已知甲、乙、丙是三种可溶性物质。其中甲是碱,乙、丙是盐,它们分别溶于水后电离产生的所有离子如表所示。下列分析结果一定正确的是
阳离子
Na+、H+、Ba2+
阴离子
OH-、CO、SO
A.甲是Ba(OH)2,乙是NaHSO4
B.甲分别与乙、丙溶液混合后,现象相同
C.乙、丙反应的离子方程式为:H++HCO=H2O+CO2↑
D.可利用焰色反应鉴别乙和丙
8.某样品含有Al3+、NH、Fe2+、CO、SO、Cl-中的几种离子,将该样品溶于水后,取少量溶液做如图实验:
下列说法错误的是
A.该样品溶液pH<7
B.该样品不含有CO
C.该样品溶液中一定存在:3c(Al3+)+c(NH)+c(H+)+2c(Fe2+)=2c(SO)+c(Cl-)+c(OH-)
D.溶液A与过量CO2反应的离子方程式为CO2+AlO+2H2O=Al(OH)3↓+HCO
9.有一无色透明溶液,欲确定是否含有下列离子:、、、、、、、、、,取该溶液的实验如下:
实验步骤
实验现象
取少量该溶液,加几滴甲基橙
溶液变红色
取少量该溶液加热浓缩,加Cu片和浓硫酸,加热
有无色气体产生,气体遇空气可以变成红棕色
取少量该溶液,加溶液
有白色沉淀生成
取中的上层清液,加溶液
有稳定的白色沉淀生成,且不溶于稀硝酸
取少量该溶液,加入NaOH溶液
有白色沉淀生成,当NaOH过量时,沉淀部分溶解
由此判断,下列说法正确的是
A.根据实验可以确定溶液中不含有和,因为这二个离子相对应的酸为弱酸
B.溶液中一定存在的离子是、、、、;溶液中肯定不存在的离子是:、、、
C.为进一步确定其它离子,应该补充焰色反应的实验来检验就可以
D.通过实验和就可以确定溶液中一定含有,一定不含有、、,所以实验步骤的设计是错误的
10.在探究下列物质性质或组成的实验中,结论不正确的是
A.将二氧化硫通入酸性KMnO4溶液中,紫色褪去,证明二氧化硫有还原性
B.向某溶液中加入KSCN溶液,溶液变成红色,证明原溶液中含有Fe3+
C.将铝片放入冷浓硝酸中,无明显现象,证明浓硝酸与铝片不反应
D.向某无色溶液中加入氢氧化钠溶液并加热,产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,证明原溶液中一定有NH4+
11.在下列各溶液中,一定能大量共存的离子组是
A.有色透明溶液中:Fe2+、Ba2+、[Fe(CN)6]3-、NO3-
B.强酸性溶液中:Cu2+、K+、ClO-、SO42-
C.含有大量AlO2-的溶液中:K+、Na+、HCO3-、I-
D.常温下水电离的c(H+)为1×10-12mol/L的溶液中:K+、Na+、Cl-、NO3-
12.某强酸性溶液中还可能存在Al3+、Fe2+、NH4+、Ba2+、Cl-、CO32-、SO42-、NO3-中的若干种,现取适量溶液进行如下一系列实验
下列有关判断正确的是( )
A.原试液中一定有Fe2+、SO42-、H+、NH4+、Al3+
B.原试液中一定没有Ba2+、CO32-、NO3-
C.步骤③中发生反应的离子方程式为: 2AlO2-+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32-
D.沉淀B在空气中由白色迅速变成灰绿色,最终变为红褐色
13.在有乙离子存在的情况下。欲用试剂丙来检验溶液中是否含有甲离子,试剂丙按下表所加顺序能够对甲离子进行成功检验的是(说明:在实验过程中不允许加热、过滤、萃取等操作)
选项
试剂丙
甲离子
乙离子
A
Ba(NO3)2溶液、稀盐酸
SO
SO
B
硫氰化钾溶液,氯水
Fe2+
Fe3+
C
稀盐酸、品红溶液
SO
CO
D
稀氨水
Mg2+
Al3+
A.A B.B C.C D.D
14.下列实验操作、现象和结论都正确的是
选项
实验操作
实验现象
结论
A
某溶液中加入稀硫酸
生成淡黄色沉淀和刺激性气味气体
原溶液中一定含有
B
某溶液中加入稀盐酸
产生无色无味气体使澄清石灰水变浑浊
原溶液中一定含有
C
铝放置于浓硝酸中
无明显变化
铝与浓硝酸常温下钝化
D
用铂丝取某物质在酒精灯上灼烧
透过蓝色钴玻璃火焰呈紫色
该物质是含有钾元素的盐
A.A B.B C.C D.D
15.常温下,下列各组微粒在指定溶液中因发生相互促进的水解反应而不能大量共存的是
A.某弱碱溶液中:
B.能使溶液变红的溶液中:
C.能使石蕊溶液变红的溶液中:
D.与反应能生成氢气的溶液中:
16.溶液X中含有右表中的某5种,且其浓度均为 0.1mol/L(不考虑水的电离与离子水解)。向X溶液加入足量稀盐酸,有无色气体生成,经分析反应前后阴离子种类没有变化。下列叙述不正确的是
阳离子
Na+、Ca2+、Fe2+、Al3+、Fe3+、Mg2+
阴离子
OH-、HCO、CO、Cl-、NO、SO
A.X溶液中不可能含有HCO3-或CO32-
B.生成无色气体的离子方程式为:3Fe2++NO+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O
C.根据电荷守恒,原溶液中一定含Mg2+
D.X溶液中一定含3种阳离子、2种阴离子
17.某100mL溶液可能含有 l⁻中的若干种,取该溶液进行连续实验,实验过程如下(所加试剂均过量,气体全部逸出)。下列说法正确的是
已知:
A.原溶液一定存在Na⁺
B.原溶液中可能存在Ca2+
C.原溶液中c(Cl-)≥0.1mol/L
D.原溶液中 Cl⁻和的物质的量之比一定为1:1
18.某溶液A中可能大量含有、、、、、、、、离子中的若干种,从A中分离所含金属元素的流程如图所示:
已知;Mn元素将以形式进行分离,其余金属元素若从溶液中分离,都将以氢氧化物的形式析出,部分金属元素开始沉淀与完全沉淀的pH如下表:
物质
开始沉淀的pH
2.7
7.6
7.2
9.6
完全沉淀的pH
3.7
9.6
9.2
11.1
下列说法错误的是
A.溶液A呈强酸性,确定其中不能大量存在、
B.滤渣1为,步骤①还一定发生反应
C.滤渣2为,滤液2中至少含有2种金属阳离子
D.溶液A中肯定存在、,不能确定是否存在
19.某溶液中可能含有下列6种离子中的某几种:Cl-、、、、Na+、K+,为确认溶液组成进行如下实验:
(1)取200mL上述溶液,加入足量BaCl2溶液,反应后将沉淀过滤、洗涤、干燥,得沉淀4.30g,向沉淀中加入过量的盐酸,有2.33g沉淀不溶。
(2)向(1)的滤液中加入足量的NaOH溶液,加热,产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体1.12L(已换算成标准状况,假定产生的气体全部逸出),由此可以得出关于原溶液组成的正确结论是
A.一定存在、、,可能存在Cl-、Na+、K+
B.一定存在、、、Cl-,一定不存在Na+、K+
C.c()=0.01mol/L,c()>c()
D.如果上述6种离子都存在,则c(Cl-)>c()
20.某的X溶液中可能含有、,、、、中的若干种,现取X溶液进行连续实验,实验过程及产物如下:下列说法正确的是
A.气体A是
B.X中肯定存在、、、
C.溶液E和气体F不能发生化学反应
D.X中不能确定的离子是 和
二、填空题
21.现有五种可溶性物质A、B、C、D、E, 它们所含的阴、阳离子互不相同,分别含有五种阳离子 Na+、Al3+、Mg2+、Ba2+、Fe3+ 和五种阴离子Cl-、OH-、NO3-、CO32-、X中的一种。
(1)某同学通过比较分析,认为无需检验就可判断其中必有的两种物质是 和 (填化学式,且相对分子质量小的写在第一个空);
(2)为了确定X,现将(1)中的两种物质记为A和B,含X的物质记C,当C与B的溶液混合时,产生红褐色沉淀和无色无味气体;当C与A的溶液混合时产生棕黄色沉淀(红白混合颜色),向该沉淀中滴入稀硝酸沉淀部分溶解,最后留有白色沉淀不再溶解。则X为 ;
A.SO32-B.SO42-C.CH3COO- D.SiO32-
(3)B的水溶液不显中性,原因为 (用离子方程式表示);
(4)将0. 02 molA与0.01molC同时溶解在足量的蒸馏水中,充分反应后,最终所得沉淀的质量为 (保留两位有效数字);
(5)将Cu投入到装有D溶液的试管中,Cu不溶解;再滴加稀H2SO4,Cu逐渐溶解,管口附近有红棕色气体出现。则物质D一定含有上述离子中的 (填相应的离子符号)。有关反应的离子方程式为: ;
(6)利用上述已经确定的物质,可以检验出D、E中的阳离子。请简述实验操作步骤、现象及结论 。
三、解答题-实验探究题
22.有一包粉末状固体,可能是由Al2(SO4)3、CuCl2、KNO3、Na2O中的一种或几种组成的。为了探究它的成分,某学习小组做了如下实验。
①取适量粉末投入蒸馏水中,粉末完全溶解,得到蓝色透明溶液A。
②取A溶液少量,向其中逐滴滴加烧碱溶液直到过量,观察到先有沉淀出现,而后沉淀逐渐增多,然后沉淀又逐渐减少,但最终仍有部分蓝色沉淀。
③再取A溶液两份,一份滴加BaCl2溶液后,出现白色沉淀;另一份滴加硝酸银溶液后也出现白色沉淀。请回答下列问题:
(1)原白色粉末一定含有 ,一定不含 ,可能含有 。(填化学式)
(2)写出过程②中涉及到的离子方程式: 。
(3)如果要进一步确定可能存在的物质,进行的实验操作及实验现象和结论是 。
23.2019年3月21日是第二十七届“世界水日”,保护水资源,合理利用废水节省水资源,加强废水的回收利用已被越来越多的人所关注。已知:某无色废水中可能含有H+、NH4+、Fe3+、Al3+、Mg2+、Na+、NO3-、CO32-、SO42-中的几种,为分析其成分,分别取废水样品100,进行了三组实验,其操作和有关图象如下图所示,请回答下列问题:
(1)根据上述3组实验可以分析废水中一定不存在的阴离子是 ,一定存在的阳离子是 。
(2)写出实验③图象中沉淀达到最大量且质量不再发生变化阶段发生反应的离子反应方程式: 。
(3)分析图象,在原溶液中c(NH4+)与c(Al3+)的比值为 ,所得沉淀的最大质量是 g。
(4)若通过实验确定原废水中c(Na+)=0.14mol/L,试判断原废水中NO3-是否存在? (填“存在”“不存在”或“不确定”)。若存在,c(NO3-)= mol/L。(若不存在或不确定则此空不填)。
四、解答题-无机推断题
24.有一无色透明溶液,欲确定是否含有下列离子:
Na+、Mg2+、Al3+、Fe2+、Ba2+、NO、SO、Cl-、SO32-、HCO,取该溶液进行以下实验:
①取少量待测液,加入几滴石蕊试液,溶液呈红色。
②取少量待测液,浓缩后加入铜片和浓硫酸,加热,有无色气体产生,此无色气体遇空气变成红棕色。
③取少量待测液,加入BaCl2溶液,有白色沉淀产生。
④取实验③中上层清液滴加AgNO3溶液,有白色沉淀产生,此沉淀不溶于稀硝酸。
⑤另取少量原溶液滴加NaOH溶液,有白色沉淀产生,当NaOH过量时,沉淀部分溶解。
(1)根据以上实验,溶液中肯定存在的离子是 ;肯定不存在的离子是 ;尚不能确定的离子是 。
(2)写出②中有关反应的离子方程式: 。
(3)写出⑤中沉淀溶解的离子方程式: 。
(4)实验室检验Na+一般用焰色反应即可确定,此实验做之前要用 清洗铂丝。
25.Ⅰ.常温下,pH=1的某溶液A中含有NH、K+、Na+、Fe3+、Al3+、Fe2+、CO、NO、Cl—、I—、SO中的四种离子,且各离子的物质的量浓度均为0.1 mol·L-1。现取该溶液进行有关实验,实验结果如图所示:
(1)关于该实验结果,下列有关说法正确的有 。
A.溶液A为无色溶液
B.实验消耗Cu 14.4 g,则生成气体丙的体积为3.36 L
C.生成的甲、乙、丙气体均为无色难溶于水的气体
D.溶液A中一定没有CO和I-
E.白色沉淀乙只有BaCO3,白色沉淀丙只有BaSO4
(2)写出生成白色沉淀甲的离子方程式: 。
(3)溶液A中除氢离子外,一定含有的四种离子是 。
(4)溶液甲中阳离子(H+除外)的检验方法是 。
Ⅱ.将CO2应用于生产清洁燃料甲醇,既能缓解温室效应的影响,又能为能源的制备开辟新的渠道,其合成反应为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。回答下列问题:
(5)利用二氧化碳制得的甲醇还可以制取甲胺,其反应原理为CH3OH(g)+NH3(g)CH3NH2(g)+H2O(g)△H。已知该反应中相关化学键的键能数据如下:
共价键
C—O
H—O
N—H
C—N
键能/kJ•mol-1
351
463
393
293
则该反应的△H= kJ•mol-1。
(6)已知:CO(g)+NO2(g)CO2(g)+NO(g)△H1=-226kJ•rnol-1
N2(g)+2O2(g)2NO2(g)△H2=+68kJ•mol-1
N2(g)+O2(g)2NO(g)△H3=+183kJ•mol-1
则CO与NO反应生成CO2气体和N2气体的热化学方程式为
26.在浓度为的某澄清溶液中,还可能含有的离子有、、、、、、、。现取该溶液进行如下实验(气体体积均在标准状况下测定):
I. 向该溶液中加入足量稀硝酸,放出气体;
Ⅱ. 将Ⅰ的反应混合液过滤,向滤液中滴加硝酸银溶液,有白色沉淀生成,将沉淀洗涤、烘干,称量所得固体的质量为;
III. 另取原溶液,滴加氯化钡溶液,产生白色沉淀,再加入足量的稀盐酸,沉淀完全溶解。
请回答下列问题:
(1)通过实验Ⅰ能确定一定不存在的离子是 (填离子符号)。
(2)实验Ⅱ中生成沉淀的离子方程式为 。
(3)综上所述,填写下表中阴离子的浓度(能计算出的填写计算结果,一定不存在的离子填“0”,不能确定是否存在的离子填“?”)。
阴离子
①
②
③
④
(4)判断是否存在: (填“存在”或“不存在”);若存在,则其最小浓度为 。
五、解答题-原理综合题
27.请回答下列问题
(1)某无色稀溶液X中,可能含有下表所列离子中的某几种。
阴离子
、、、Cl-
阳离子
Al3+、Cu2+、Mg2+、、Na+
现取该溶液适量,向其中加入某试剂Y,产生沉淀的物质的量(n)与加入试剂Y的体积(V)的关系如图所示。
①若Y是盐酸,则溶液中含有的金属阳离子是 ,
ab段发生反应的总离子方程式为
表中Oa段与Y溶液反应的离子的物质的量之比为 [要标明离子符号,如n(Na+)]。
②若Y是NaOH溶液,则bc段反应的离子方程式为
若不考虑离子的水解因素,忽略H+和OH-的影响,且溶液中只存在4种离子,则它们的离子个数比为 [按阳离子在前,阴离子在后,高价在前,低价在后的顺序排列]。
(2)锡为第ⅣA族元素,锡的单质和化合物与某些物质的化学性质上有许多相似之处。已知锡元素具有如下性质:
Sn4++Sn=2Sn2+;
2Sn2++O2+4H+=2Sn4++2H2O;
2H++Sn(OH)2Sn2++2OH-。
试回答:
①锡溶于盐酸,再向反应后的溶液中通入氯气,有关反应类似于铁的相应变化,试写出有关反应的离子方程式: ,
②将①中溶液蒸干后继续加热所得固体,变化过程类似于FeCl3溶液相应的变化,则最后得到的固体物质是(分子式) 。
③若可用SnCl2溶液与过量的碱溶液反应的方法制Sn(OH)2该碱是 。
试卷第2页,共13页
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2026年高考一轮总复习(适用于黑吉辽蒙)——专题2 化学物质极其变化
考点专训(五) 离子共存的检验和推断
本试卷共分为五大题型,分别为:单选题、填空题、解答题-实验探究题、解答题-无机推断题、解答题-原理综合题
一、单选题
1.常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A.含有FeCl2的溶液中:、H+、K+、Ca2+
B.中性溶液中:Fe3+、、、
C.澄清透明溶液中:Cu2+、、Cl-、Mg2+
D.的溶液中:、Na+、OH-、S2-
【答案】C
【详解】A.含有FeCl2的溶液中,Fe2+、、H+会发生氧化还原反应,在水溶液中不能大量共存,故A不符合题意;
B.Fe3+在pH=4.4时已经沉淀完全,中性溶液中不能大量存在Fe3+、和之间会发生双水解反应,在水溶液中不能大量共存,故B不符合题意;
C.Cu2+、、Cl-、Mg2+之间不发生化学反应,在水溶液中可以大量共存,故C符合题意;
D.常温下,Kw=c(H+)c(OH-)=10-14,,则c(OH-)=10-13mol/L,c(H+)=10-1mol/L,c(H+)>c(OH-),溶液显酸性,酸性条件下,、OH-、S2-与H+会发生反应生成Al(OH)3或Al3+、水、HS-或硫化氢,在溶液中不能大量共存,故D不符合题意;
答案选C。
2.下列离子可以大量共存的是
A.使甲基橙变红色的溶液中:Na+、NH、S2O、SO
B.c(Fe2+)=1.0mol/L的溶液中:K+、NH、MnO、S2-
C.c(H+)/c(OH−)=1.0×10−12的溶液:K+、Na+、CO、AlO
D.水电离出来的c(OH−)=1.0×10−13mol/L的溶液:K+、HCO、Br-、Ba2+
【答案】C
【详解】A.使甲基橙变红色的溶液显酸性,S2O在酸性条件发生歧化反应生成S和SO2,不能大量存在,故A错误;
B.MnO有强氧化性,可以将Fe2+、S2-氧化,不能大量共存,故B错误;
C.c(H+)/c(OH−)=1.0×10−12的溶液呈碱性,溶液中存在大量OH-,:OH-、K+、Na+、CO、AlO离子间不反应,可以大量共存,故C正确;
D.水电离出来的c(OH−)=1.0×10−13mol/L,水的电离被抑制,则溶液为酸或是碱溶液,HCO与H+和OH-均能反应,所以不能大量共存,故D错误;
故选C。
3.常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的有
①无色溶液中:、、、
②的溶液中:、、、
③氯化钠溶液()中:、、
④酸性高锰酸钾溶液()中:、、
⑤水电离出的的溶液中:、、、
⑥加入能放出的溶液中:、、、、
⑦pH=1的溶液中:、、、、
A.2组 B.3组 C.4组 D.5组
【答案】A
【详解】①、会发生双水解反应,不能大量共存,①不选;
②的溶液呈碱性,所给离子可以大量共存,②选;
③氯化钠溶液呈中性,中性溶液不可能存在,因为水解使溶液呈酸性,③不选;
④酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,具有还原性,二者发生氧化还原反应,不能大量共存,④不选;
⑤水电离出的的溶液可能是酸溶液,也可能是碱溶液,、、在碱性环境下不能大量共存,在酸性环境下有强氧化性,、均不能在酸性环境下大量共存,⑤不选;
⑥与铝反应生成氢气,该溶液可能为酸,也可能为碱,如果溶液是酸,在酸性环境下生成二氧化碳和水,如果溶液是碱,、均不能大量共存,⑥不选;
⑦pH=1的溶液呈酸性,给定各离子能大量共存,⑦选;
故②⑦符合题意,答案选A。
4.下列各组离子在指定溶液中,可能大量共存的是
A.加入铝能放出的溶液中:、、、
B.水电离出的的溶液中:、、、
C.室温下,的溶液中:、、、
D.使石蕊变红的溶液中:、、、
【答案】A
【详解】A.加入铝能放出的溶液,为非氧化性酸或强碱溶液,酸溶液中该组离子之间不反应,可大量共存,故A正确;
B.水电离出的的溶液,为酸或碱溶液,碱溶液不能大量存在,酸溶液中氢离子不能与、大量共存,故B错误;
C.室温下,的溶液,显碱性,不能大量存在、,且两者相互促进水解不能大量共存,故C错误;
D.使石蕊变红的溶液,显酸性,、、发生氧化还原反应,不能大量共存,故D错误;
答案选A。
【点睛】本题不但考查离子间的反应,同时要注意对反应条件的判断,特定的隐含条件对离子共存影响不同。
5.下列有关离子的检验中,结论正确的是 ( )
A.向某溶液中加入足量盐酸,产生无色无味气体,则该溶液中一定含有
B.向某溶液中加入足量氨水,产生白色沉淀,则该溶液中一定含有Al3+
C.向某溶液中加入足量盐酸,最终得到无色溶液,则该溶液中可能含有
D.向某溶液中加入Na2CO3溶液,产生白色沉淀,则该溶液中一定含有Ca2+
【答案】C
【详解】A.某溶液中加入足量盐酸,产生的无色无味气体为CO2,则该溶液中可能含有或,A项错误;
B.某溶液中加入足量氨水,产生的白色沉淀可能是Mg(OH)2、Al(OH)3等,则该溶液中可能含有Mg2+、Al3+等,B项错误;
C.与足量盐酸反应先生成氢氧化铝,氢氧化铝再和盐酸反应生成氯化铝和水,最终得到氯化铝无色溶液,因此向某溶液中加入足量盐酸,最终得到无色溶液,则该溶液中可能含有,C项正确;
D.加入Na2CO3溶液产生白色沉淀,则该溶液中可能含有Mg2+、Ca2+、Ba2+等,D项错误;
本题选D。
6.某无色溶液中只可能含有、、、、、离子中的若干种,依次进行下列实验,且每步所加试剂均过量,观察到的现象如下:下列结论正确的是
步骤
操作
现象
用pH试纸检验
溶液的pH大于7
向溶液中滴加氯水,再加入振荡,静置
层呈橙色
向所得溶液中加入溶液和稀
有白色沉淀产生
过滤,向滤液中加入溶液和稀
有白色沉淀产生
A.肯定含有离子的、、
B.肯定没有的离子是、
C.可能含有的离子是、、
D.不能确定的离子是、、
【答案】A
【分析】依据题干中的条件,用pH试纸检验,测得溶液pH大于7,溶液呈碱性,说明一定有弱酸根离子,则含有,无;溶液中滴加氯水后萃取,萃取层呈橙色证明原溶液含溴离子; 稀硝酸具有强氧化性,能氧化亚硫酸根离子,向所得的水溶液中加入溶液和稀,有白色沉淀生成,说明溶液中可能含硫酸根离子,过滤,向滤液中加入溶液和稀,有白色沉淀生成,证明是氯离子,但加入氯水加入了氯离子,不能确定是否含氯离子。
【详解】A.根据以上分析溶液中一定含有、,故A正确;
B.根据以上分析可知:溶液中一定含有,故B错误;
C.根据以上分析可知:无色溶液中可能含有、,一定含有,故C错误;
D.依据电荷守恒,溶液中一定含,故D错误;
答案:A。
【点睛】根据盐类水解分析溶液呈碱性,是含有弱酸阴离子,只有亚硫酸根离子;根据离子共存,判断出不存在的离子;根据萃取现象确定所含溴离子;稀硝酸具有强氧化性,能氧化亚硫酸根离子,操作步骤中的现象只能说明可能含有硫酸根离子;操作步骤中的现象证明含氯离子,但由于加入了氯离子,所以原溶液是否含氯离子不能确定;最后根据电荷守恒确定电解质溶液中的阳离子的存在。
7.已知甲、乙、丙是三种可溶性物质。其中甲是碱,乙、丙是盐,它们分别溶于水后电离产生的所有离子如表所示。下列分析结果一定正确的是
阳离子
Na+、H+、Ba2+
阴离子
OH-、CO、SO
A.甲是Ba(OH)2,乙是NaHSO4
B.甲分别与乙、丙溶液混合后,现象相同
C.乙、丙反应的离子方程式为:H++HCO=H2O+CO2↑
D.可利用焰色反应鉴别乙和丙
【答案】B
【分析】CO和H+或Ba2+产生气体或难溶于水的沉淀,则有一种盐一定是Na2CO3;碱是NaOH或Ba(OH)2,还有一种盐,是Ba(HSO4)2或NaHSO4,由于3种物质均可溶,盐不能是Ba(HSO4)2,即盐只能是Na2CO3和NaHSO4;综上所述,甲为Ba(OH)2,乙和丙分别为Na2CO3、NaHSO4中的一种,据此解答。
【详解】A.由分析可知甲一定是Ba(OH)2,乙不一定是NaHSO4,A错误;
B.Ba(OH)2与Na2CO3、NaHSO4均能产生白色沉淀,甲为Ba(OH)2,乙和丙分别为Na2CO3、NaHSO4中的一种,则甲分别与乙、丙溶液混合后,现象相同,B正确;
C.乙、丙反应的离子方程式为2H++CO=H2O+CO2↑或H++CO=HCO,C错误;
D.乙和丙分别为Na2CO3、NaHSO4,金属离子均为钠离子,焰色均为黄色,不能鉴别,D错误;
选B。
8.某样品含有Al3+、NH、Fe2+、CO、SO、Cl-中的几种离子,将该样品溶于水后,取少量溶液做如图实验:
下列说法错误的是
A.该样品溶液pH<7
B.该样品不含有CO
C.该样品溶液中一定存在:3c(Al3+)+c(NH)+c(H+)+2c(Fe2+)=2c(SO)+c(Cl-)+c(OH-)
D.溶液A与过量CO2反应的离子方程式为CO2+AlO+2H2O=Al(OH)3↓+HCO
【答案】C
【分析】某样品含有Al3+、NH、Fe2+、CO、SO、Cl-中的几种离子,将该样品溶于水后,取少量溶液加入过量的NaOH溶液、加热,得气体A为NH3,溶液中含有NH,沉淀A为Fe(OH)3,溶液中含有Fe2+,没有CO,溶液A中通入过量的CO2,出现沉淀B为Al(OH)3,原溶液中含有Al3+,溶液B中肯定含有HCO,原溶液中有SO、Cl-中的一种或两种。
【详解】A. Al3+、NH、Fe2+属于弱碱阳离子,水解后溶液呈酸性,该样品溶液pH<7,故A正确;
B. 原溶液中含有Al3+和Fe2+,不能与CO共存,该样品不含有CO,故B正确;
C. 根据题中信息,不能确定溶液中SO、Cl-同时存在,故C错误;
D. 溶液A与过量CO2反应生成Al(OH)3和NaHCO3,离子方程式为CO2+AlO+2H2O=Al(OH)3↓+HCO,故D正确;
故选C。
9.有一无色透明溶液,欲确定是否含有下列离子:、、、、、、、、、,取该溶液的实验如下:
实验步骤
实验现象
取少量该溶液,加几滴甲基橙
溶液变红色
取少量该溶液加热浓缩,加Cu片和浓硫酸,加热
有无色气体产生,气体遇空气可以变成红棕色
取少量该溶液,加溶液
有白色沉淀生成
取中的上层清液,加溶液
有稳定的白色沉淀生成,且不溶于稀硝酸
取少量该溶液,加入NaOH溶液
有白色沉淀生成,当NaOH过量时,沉淀部分溶解
由此判断,下列说法正确的是
A.根据实验可以确定溶液中不含有和,因为这二个离子相对应的酸为弱酸
B.溶液中一定存在的离子是、、、、;溶液中肯定不存在的离子是:、、、
C.为进一步确定其它离子,应该补充焰色反应的实验来检验就可以
D.通过实验和就可以确定溶液中一定含有,一定不含有、、,所以实验步骤的设计是错误的
【答案】D
【详解】因是一无色透明溶液,则不含有,由取少量该溶液,加几滴甲基橙,溶液显红色,说明溶液显示酸性,所以不存在;由取少量该溶液加热浓缩,加Cu片和浓硫酸,加热有无色气体产生,气体遇空气可以变成红棕色二氧化氮,说明溶液中含有,则一定不含有;由取少量该溶液,加溶液,有白色沉淀生成,则含有;由取中的上层清液,加溶液,有稳定的白色沉淀生成,且不溶于稀硝酸,则含有,由于实验(3)所加的氯化钡溶液中含有,所以原溶液中的是否存在不确定;由取少量该溶液,加入NaOH溶液有白色沉淀生成,当NaOH过量时,沉淀部分溶解,则含有铝离子、镁离子。则
A、根据实验可以确定溶液中不含有,HI是强酸,不能确定I-是否存在,故A错误;
B、溶液中一定存在的离子是、、,溶液中肯定不存在的离子是、、、,Cl-不能确定,故B错误;
C、钾离子、氯离子都是无法判断的离子,为进一步确定钾离子,应该补充焰色反应的实验来检验,但是氯离子的检验需要沉淀法,故C错误;
D、通过实验和就可以确定溶液中一定含有,和其反应的离子不存在,即一定不含有、、,实验加了氯化钡溶液,含有氯离子,实验再加硝酸银溶液检验氯离子是无效的,故D正确。
故选D。
【点睛】离子推断题注意四大原则:一、肯定性原则,即肯定存在什么离子或肯定不存在什么离子,如根据实验(1)可知一定存在H+,根据实验(2)可知一定存在NO3-;二、互斥性原则,即和肯定存在的离子不共存的离子一定不存在,如本题中根据实验(1)确定了溶液中含有H+,所以和H+反应的HCO3-一定不存在,根据实验(1)和(2)确定了溶液中含有H+和NO3-,所以溶液具有强氧化性,则I-不存在(还原性的Fe2+可根据溶液是无色的即可确定不存在);三、进出性原则,即前面的试剂引入的离子对后面的检验有无干扰,如实验(3)加入了BaCl2溶液,再进行实验(4)时就没有意义,无法确定Cl-存在与否。还有一个电中性原则,即溶液呈电中性,一种情况是溶液中不可能只有阳离子或只有阴离子,另一种情况是若溶液中的离子的物质的量能确定,可以根据电中性原则确定其他离子存在与否。
10.在探究下列物质性质或组成的实验中,结论不正确的是
A.将二氧化硫通入酸性KMnO4溶液中,紫色褪去,证明二氧化硫有还原性
B.向某溶液中加入KSCN溶液,溶液变成红色,证明原溶液中含有Fe3+
C.将铝片放入冷浓硝酸中,无明显现象,证明浓硝酸与铝片不反应
D.向某无色溶液中加入氢氧化钠溶液并加热,产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,证明原溶液中一定有NH4+
【答案】C
【详解】A. 二氧化硫具有还原性,被高锰酸钾溶液氧化,将足量二氧化硫通入酸性高锰酸钾溶液中,溶液褪色,说明二氧化硫具有还原性,A项正确;
B. 向某溶液中加入KSCN溶液,溶液变成红色,生成Fe(SCN)3,证明原溶液中含有Fe3+,B项正确;
C. 常温下,铝在浓硝酸中发生反应生成一层致密的氧化物保护膜,阻止内部金属继续反应,发生钝化现象,并不是不反应,且在加热的条件下,铝与浓硝酸能发生反应,C项错误;
D. 向某溶液中加入氢氧化钠溶液并加热,产生有刺激性气味的气体,该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则证明该气体为氨气,原溶液中一定存在铵根离子,D项正确;
答案选C。
【点睛】二氧化硫的化学性质较多,可总结如下:
1、酸性氧化物:二氧化硫是酸性氧化物,和二氧化碳相似,溶于水显酸性,也可与碱反应;
2、还原性:二氧化硫可与酸性高锰酸钾、过氧化氢、溴水、氯水等强氧化性的物质反应;
3、弱氧化性:二氧化硫可与硫化氢反应生成硫单质等;
4、漂白性:二氧化硫的漂白性体现在可漂白品红等物质;
性质决定用途,学生切莫混淆,应加以重视。
11.在下列各溶液中,一定能大量共存的离子组是
A.有色透明溶液中:Fe2+、Ba2+、[Fe(CN)6]3-、NO3-
B.强酸性溶液中:Cu2+、K+、ClO-、SO42-
C.含有大量AlO2-的溶液中:K+、Na+、HCO3-、I-
D.常温下水电离的c(H+)为1×10-12mol/L的溶液中:K+、Na+、Cl-、NO3-
【答案】D
【详解】A. Fe2+与[Fe(CN)6]3-产生蓝色沉淀,不能大量共存,选项A错误;
B.强酸性溶液中H+与ClO-反应产生HClO弱电解质而不能大量共存,选项B错误;
C. AlO2-与HCO3-会反应生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳而不能大量共存,选项C错误;
D.常温下水电离的c(H+)为1×10-12mol/L的溶液可能显酸性或碱性,但与K+、Na+、Cl-、NO3-均不发生反应,能大量共存,选项D正确。
答案选D。
12.某强酸性溶液中还可能存在Al3+、Fe2+、NH4+、Ba2+、Cl-、CO32-、SO42-、NO3-中的若干种,现取适量溶液进行如下一系列实验
下列有关判断正确的是( )
A.原试液中一定有Fe2+、SO42-、H+、NH4+、Al3+
B.原试液中一定没有Ba2+、CO32-、NO3-
C.步骤③中发生反应的离子方程式为: 2AlO2-+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32-
D.沉淀B在空气中由白色迅速变成灰绿色,最终变为红褐色
【答案】B
【分析】已知溶液为强酸性,则存在大量的H+,与H+反应的CO32-不存在,根据流程可知,加入硝酸钡产生气体、沉淀,则溶液中存在Fe2+、SO42-,与此离子反应的Ba2+、NO3-不存在;加入足量的NaOH溶液时,产生气体和沉淀,为氨气和氢氧化铁,则溶液中含有NH4+;通入少量二氧化碳产生沉淀为氢氧化铝或碳酸钡,溶液中可能含有Al3+。
【详解】A. 原试液中一定有Fe2+、SO42-、H+、NH4+,可能含有Al3+,A错误;
B. 通过分析可知,原试液中一定没有Ba2+、CO32-、NO3-,B正确;
C. 步骤③中发生反应的离子方程式可能有2AlO2-+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32-,一定有:CO2+2OH-+ Ba2+= BaCO3↓+H2O,C错误;
D. 沉淀B为氢氧化铁,为红褐色沉淀,D错误;
答案为B。
13.在有乙离子存在的情况下。欲用试剂丙来检验溶液中是否含有甲离子,试剂丙按下表所加顺序能够对甲离子进行成功检验的是(说明:在实验过程中不允许加热、过滤、萃取等操作)
选项
试剂丙
甲离子
乙离子
A
Ba(NO3)2溶液、稀盐酸
SO
SO
B
硫氰化钾溶液,氯水
Fe2+
Fe3+
C
稀盐酸、品红溶液
SO
CO
D
稀氨水
Mg2+
Al3+
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.硝酸根和氢离子在一起具有稀硝酸的性质,有强氧化性,可将SO氧化为SO,与钡离子结合生成硫酸钡沉淀,无法确定是否含有SO,故A错误;
B.KSCN与Fe3+反应,溶液呈红色,不能判断是否含有Fe2+,故B错误;
C.SO与稀盐酸反应生成二氧化硫,二氧化硫能使品红溶液褪色;CO与稀盐酸反应生成二氧化碳,二氧化碳不能使品红溶液褪色,故可确定含有SO,故C正确;
D.稀氨水与Mg2+和Al3+均能反应生成白色沉淀,故D错误;
故答案为C。
14.下列实验操作、现象和结论都正确的是
选项
实验操作
实验现象
结论
A
某溶液中加入稀硫酸
生成淡黄色沉淀和刺激性气味气体
原溶液中一定含有
B
某溶液中加入稀盐酸
产生无色无味气体使澄清石灰水变浑浊
原溶液中一定含有
C
铝放置于浓硝酸中
无明显变化
铝与浓硝酸常温下钝化
D
用铂丝取某物质在酒精灯上灼烧
透过蓝色钴玻璃火焰呈紫色
该物质是含有钾元素的盐
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.向某溶液中加入稀硫酸,若生成淡黄色沉淀和刺激性气味气体,该溶液中可能含有,反应产生难溶性的S单质和SO2气体,也可能是该溶液中同时含有S2-、,当加入硫酸时,S2-、、H+发生氧化还原反应产生S单质和SO2气体,A错误;
B.某溶液中加入稀盐酸,产生使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体,该气体是CO2,则原溶液中可能含有、,因此不一定含有,B错误;
C.铝放置于浓硝酸中,无明显现象,这是由于浓硝酸具有强氧化性,会将金属Al表面氧化产生一层致密的氧化物保护膜,阻止金属的进一步氧化,即发生钝化现象,C正确;
D.用铂丝取某物质在酒精灯上灼烧,并透过蓝色钴玻璃观察,火焰呈紫色,说明溶液中含有K+,该溶液可能是KOH,也可能是钾盐,D错误;
故合理选项是C。
15.常温下,下列各组微粒在指定溶液中因发生相互促进的水解反应而不能大量共存的是
A.某弱碱溶液中:
B.能使溶液变红的溶液中:
C.能使石蕊溶液变红的溶液中:
D.与反应能生成氢气的溶液中:
【答案】B
【详解】A.某弱碱溶液中含有的OH-与反应而不能大量共存,且、反应生成氢氧化铝和碳酸根离子而不能大量共存,A错误;
B.能使溶液变血红的溶液中含有Fe3+,Fe3+与发生双水解反应生成氢氧化铁和二氧化碳,B正确;
C.能使石蕊溶液变红的溶液呈酸性,H+、能将、氧化而不能大量共存,C错误;
D.与反应能生成氢气的溶液可能呈强酸性或强碱性,若强酸性则不能大量存在,若强碱性则不能大量存在,D错误;
故选B。
16.溶液X中含有右表中的某5种,且其浓度均为 0.1mol/L(不考虑水的电离与离子水解)。向X溶液加入足量稀盐酸,有无色气体生成,经分析反应前后阴离子种类没有变化。下列叙述不正确的是
阳离子
Na+、Ca2+、Fe2+、Al3+、Fe3+、Mg2+
阴离子
OH-、HCO、CO、Cl-、NO、SO
A.X溶液中不可能含有HCO3-或CO32-
B.生成无色气体的离子方程式为:3Fe2++NO+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O
C.根据电荷守恒,原溶液中一定含Mg2+
D.X溶液中一定含3种阳离子、2种阴离子
【答案】D
【分析】各种离子的物质的量浓度均为0.1mol/L,向溶液X中加入足量的盐酸,有气体生成,且反应后溶液中阴离子的种类没有变化,产生气体的不可能是碳酸根离子或碳酸氢根离子;根据表中的离子,可推知是Fe2+、NO在酸性环境下生成的一氧化氮,加入盐酸,溶液中阴离子种类不变,所以原来溶液中含有Cl-,若只含有氯离子和硝酸根离子,二者的浓度为0.1mol/L,根据电荷守恒是不可能的,所以还含有阴离子SO,由于总共含有5种离子,再根据电荷守恒可知还含有一种带有两个正电荷的Mg2+,所以原溶液中含有的五种离子为:Cl-、NO、SO、Fe2+、Mg2+。
【详解】A.根据分析可知,溶液中一定不存在HCO与CO,故A正确;
B.生成无色气体为NO,反应的离子方程式为:3Fe2++NO+4H+═3Fe3++NO↑+2H2O,故B正确;
C.原溶液中一定含有Mg2+,故C正确;
D.原溶液中含有的五种离子为:Cl-、NO、SO、Fe2+、Mg2+,含有2种阳离子、3种阴离子,故D错误;
故选D。
17.某100mL溶液可能含有 l⁻中的若干种,取该溶液进行连续实验,实验过程如下(所加试剂均过量,气体全部逸出)。下列说法正确的是
已知:
A.原溶液一定存在Na⁺
B.原溶液中可能存在Ca2+
C.原溶液中c(Cl-)≥0.1mol/L
D.原溶液中 Cl⁻和的物质的量之比一定为1:1
【答案】C
【分析】某100mL溶液中加入BaCl2,产物的白色沉淀不溶于盐酸的是BaSO4,质量为2.33g,物质的量为0.01mol;溶于盐酸的沉淀为BaCO3,质量为1.97g,物质的量为0.01mol;加入NaOH溶液,产生的气体为NH3,物质的量为0.05mol。则原溶液中,n()=0.01mol,n()=0.01mol,n()=0.05mol,依据离子共存,溶液中不含有Ca2+,依据电荷守恒,溶液中一定含有Cl-,其物质的量≥0.01mol,可能含有Na+。
【详解】A.由分析可知,原溶液可能存在Na⁺,也可能不存在Na+,A不正确;
B.原溶液中存在、,则一定不存在Ca2+,B不正确;
C.原溶液中若含有Na+,c(Cl-)>0.1mol/L,若不含有Na+,c(Cl-)=0.1mol/L,C正确;
D.原溶液中n(Cl-)≥0.01mol,n()=0.01mol,则Cl⁻和的物质的量之比≥1:1,D不正确;
故选C。
18.某溶液A中可能大量含有、、、、、、、、离子中的若干种,从A中分离所含金属元素的流程如图所示:
已知;Mn元素将以形式进行分离,其余金属元素若从溶液中分离,都将以氢氧化物的形式析出,部分金属元素开始沉淀与完全沉淀的pH如下表:
物质
开始沉淀的pH
2.7
7.6
7.2
9.6
完全沉淀的pH
3.7
9.6
9.2
11.1
下列说法错误的是
A.溶液A呈强酸性,确定其中不能大量存在、
B.滤渣1为,步骤①还一定发生反应
C.滤渣2为,滤液2中至少含有2种金属阳离子
D.溶液A中肯定存在、,不能确定是否存在
【答案】B
【详解】A.加入NaClO后溶液仍显酸性,说明原溶液呈强酸性,则不能大量存在、,一定存在,选项A正确;
B.在的溶液中有沉淀析出,则该沉淀应为溶液的时有沉淀产生,则滤渣2应为,说明原溶液中存在铁元素所对应的离子,但不一定是,选项B错误;
C.滤渣3应为,由于溶液中一定存在,所以滤液2中至少含有、这2种金属阳离子,选项C正确;
D.溶液A中肯定存在、,存在、中的至少一种,无法确定是否存在,选项D正确。
答案选B。
19.某溶液中可能含有下列6种离子中的某几种:Cl-、、、、Na+、K+,为确认溶液组成进行如下实验:
(1)取200mL上述溶液,加入足量BaCl2溶液,反应后将沉淀过滤、洗涤、干燥,得沉淀4.30g,向沉淀中加入过量的盐酸,有2.33g沉淀不溶。
(2)向(1)的滤液中加入足量的NaOH溶液,加热,产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体1.12L(已换算成标准状况,假定产生的气体全部逸出),由此可以得出关于原溶液组成的正确结论是
A.一定存在、、,可能存在Cl-、Na+、K+
B.一定存在、、、Cl-,一定不存在Na+、K+
C.c()=0.01mol/L,c()>c()
D.如果上述6种离子都存在,则c(Cl-)>c()
【答案】D
【分析】(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BaCO3和BaSO4,质量一共是4.3g,则溶液中含有、,向沉淀中加入过量的盐酸,有2.33g沉淀不溶,则硫酸钡的质量是2.33g,其物质的量是2.33g÷233g/mol=0.01mol,碳酸钡的质量是4.3g-2.33g=1.97g,其物质的量是1.97g÷197g/mol=0.01mol;(2)向(1)的滤液中加入足量的NaOH溶液,加热,产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体是氨气,物质的量是1.12L÷22.4L/mol=0.05mol,说明溶液中物质的量是0.05mol;根据溶液电中性可知,一定存在Cl-,不能确定是否存在Na+、K+,且氯离子的物质的量最少为0.05mol-0.01mol×2-0.01mol×2=0.01mol;
【详解】A.由分析可知,一定存在Cl-、、、,可能存在Na+、K+,A错误;
B.由分析可知,一定存在Cl-、、、,可能存在Na+、K+,B错误;
C.由分析可知,c()=0.05mol÷0.2L=0.25mol/L,c()=0.01mol÷0.2L=0.05mol/L,c()>c(),C错误;
D.Y如果上述6种离子都存在,则存在钠离子、钾离子中的一种,根据溶液电中性可知,氯离子大于0.01mol,故c(Cl-)>c(),D正确;
故选D。
20.某的X溶液中可能含有、,、、、中的若干种,现取X溶液进行连续实验,实验过程及产物如下:下列说法正确的是
A.气体A是
B.X中肯定存在、、、
C.溶液E和气体F不能发生化学反应
D.X中不能确定的离子是 和
【答案】D
【详解】的溶液显强酸性,而强酸性溶液中一定不会存在离子,加入过量硝酸钡生成沉淀,则该沉淀为沉淀,说明溶液中含有离子,生成气体A,A连续氧化生成D和E,则A为NO,D为,E为,说明溶液中含有还原性离子,一定为离子;溶液B中加入过量NaOH溶液,生成气体F,则F为,说明溶液中含有离子;H中通入二氧化碳生成了沉淀I,I可能为氢氧化铝或在碳酸钡,故溶液中不一定含有铝离子;由于溶液中已经有,故C可有可无,不能确定。故溶液中一定存在:、、、;一定不存在:;不能确定的是:、。
A.气体A为NO,故A错误;
B.依据分析可知:溶液中一定存在:、、,存在不能确定,故B错误;
C.溶液E为,气体F为,二者能反应生成硝酸铵,故C错误;
D.和不能确定,故D正确;
故选D。
二、填空题
21.现有五种可溶性物质A、B、C、D、E, 它们所含的阴、阳离子互不相同,分别含有五种阳离子 Na+、Al3+、Mg2+、Ba2+、Fe3+ 和五种阴离子Cl-、OH-、NO3-、CO32-、X中的一种。
(1)某同学通过比较分析,认为无需检验就可判断其中必有的两种物质是 和 (填化学式,且相对分子质量小的写在第一个空);
(2)为了确定X,现将(1)中的两种物质记为A和B,含X的物质记C,当C与B的溶液混合时,产生红褐色沉淀和无色无味气体;当C与A的溶液混合时产生棕黄色沉淀(红白混合颜色),向该沉淀中滴入稀硝酸沉淀部分溶解,最后留有白色沉淀不再溶解。则X为 ;
A.SO32-B.SO42-C.CH3COO- D.SiO32-
(3)B的水溶液不显中性,原因为 (用离子方程式表示);
(4)将0. 02 molA与0.01molC同时溶解在足量的蒸馏水中,充分反应后,最终所得沉淀的质量为 (保留两位有效数字);
(5)将Cu投入到装有D溶液的试管中,Cu不溶解;再滴加稀H2SO4,Cu逐渐溶解,管口附近有红棕色气体出现。则物质D一定含有上述离子中的 (填相应的离子符号)。有关反应的离子方程式为: ;
(6)利用上述已经确定的物质,可以检验出D、E中的阳离子。请简述实验操作步骤、现象及结论 。
【答案】 Na2CO3 Ba(OH)2 B CO32-+ H2OHCO3— + OH- 6.1g NO3— 3Cu+8H++2NO3—=3Cu2++2NO↑+4H2O 往D的溶液中逐渐加入Ba(OH)2溶液直至过量,若先出现白色沉淀后又逐渐溶解,则D中含有Al3+,E中含有Mg2+。或:往D的溶液中加入适量Na2CO3溶液,若产生了白色沉淀和无色无味的气体,则D中含有Al3+,E中含有Mg2+。
【详解】(1)碳酸根离子只能与钠离子结合,因此一定含有碳酸钠。此时氢氧根离子只能与钡离子结合,所以一定还含有氢氧化钡。
故答案为Na2CO3;Ba(OH)2;
(2)当C与B的溶液混合时,产生红褐色沉淀和无色无味气体,红褐色沉淀是氢氧化铁,无色无味的气体一定是CO2,所以B是碳酸钠,C中含有铁离子;当C与A的溶液混合时产生棕黄色沉淀(红白混合颜色),向该沉淀中滴入稀硝酸沉淀部分溶解,最后留有白色沉淀不再溶解,这说明A是氢氧化钡,C中还含有硫酸根,因此C是硫酸铁,
答案选B。
(3)碳酸钠是强碱弱酸盐,碳酸根水解溶液显碱性,方程式为CO32-+ H2OHCO3-+ OH-;
故答案为CO32-+ H2OHCO3- + OH-;
(4)0.02mol氢氧化钡与0.01mol硫酸铁混合生成0.02mol硫酸钡和氢氧化铁,其质量是0.02mol×233g/mol+×107g/mol=6.1g;
故答案为6.1g;
(5)将Cu投入到装有D溶液的试管中,Cu不溶解;再滴加稀H2SO4,Cu逐渐溶解,管口附近有红棕色气体出现,红棕色气体是NO2,这说明D中含有硝酸根。在酸性条件下硝酸根能氧化金属铜,反应的离子方程式为3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O;
故答案为NO3—;3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O;
(6)D中含有硝酸根离子,E中含有氯离子,而剩余的阳离子只有铝离子和镁离子,则检验出D、E中的阳离子的实验操作是:往D的溶液中逐渐加入Ba(OH)2溶液直至过量,若先出现白色沉淀后又逐渐溶解,则D中含有Al3+,E中含有Mg2+。或:往D的溶液中加入适量Na2CO3溶液,若产生了白色沉淀和无色无味的气体,则D中含有Al3+,E中含有Mg2+。
故答案为往D的溶液中逐渐加入Ba(OH)2溶液直至过量,若先出现白色沉淀后又逐渐溶解,则D中含有Al3+,E中含有Mg2+。或:往D的溶液中加入适量Na2CO3溶液,若产生了白色沉淀和无色无味的气体,则D中含有Al3+,E中含有Mg2+。
三、解答题-实验探究题
22.有一包粉末状固体,可能是由Al2(SO4)3、CuCl2、KNO3、Na2O中的一种或几种组成的。为了探究它的成分,某学习小组做了如下实验。
①取适量粉末投入蒸馏水中,粉末完全溶解,得到蓝色透明溶液A。
②取A溶液少量,向其中逐滴滴加烧碱溶液直到过量,观察到先有沉淀出现,而后沉淀逐渐增多,然后沉淀又逐渐减少,但最终仍有部分蓝色沉淀。
③再取A溶液两份,一份滴加BaCl2溶液后,出现白色沉淀;另一份滴加硝酸银溶液后也出现白色沉淀。请回答下列问题:
(1)原白色粉末一定含有 ,一定不含 ,可能含有 。(填化学式)
(2)写出过程②中涉及到的离子方程式: 。
(3)如果要进一步确定可能存在的物质,进行的实验操作及实验现象和结论是 。
【答案】 CuCl2、Al2(SO4)3 Na2O KNO3 Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓、Al3++3OH-= Al(OH)3↓、Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O 用洁净的铂金丝蘸取原样品在酒精灯火焰上灼烧,透过蓝色钴玻片观察火焰颜色,若为紫色则含有KNO3,否则不含
【分析】①取适量粉末投入蒸馏水中,粉末完全溶解,得到蓝色透明溶液A,说明含有CuCl2,则一定不含Na2O;
②取A溶液少量,向其中逐滴滴加稀的烧碱溶液直到过量,观察到先有沉淀出现,而后沉淀逐渐增多,然后沉淀又逐渐减少,但最终仍有部分蓝色沉淀,说明含有Al2(SO4)3;
③再取A溶液两份,一份滴加BaCl2溶液后,出现白色沉淀;另一份滴加硝酸银溶液后也出现白色沉淀,说明溶液中含有硫酸根离子和氯离子,不能确定是否含有KNO3,以此解答该题。
【详解】(1)由以上分析可知一定含有CuCl2和Al2(SO4)3,一定没有Na2O,不能确定的是KNO3,故答案为CuCl2和Al2(SO4)3;Na2O;KNO3;
(2)溶液中含有CuCl2,加入氢氧化钠发生Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓,生成氢氧化铜沉淀,含有Al2(SO4)3,加少量氢氧化钠,发生Al3++3OH-=Al(OH)3↓,生成Al(OH)3沉淀,继续加入氢氧化钠,由于Al(OH)3具有两性,可与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和水,反应的离子方程式为Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O,故答案为Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓、Al3++3OH-=Al(OH)3↓、Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O;
(3)如要确定是否含有硝酸钾,可根据钾离子的焰色反应为紫色,用洁净的铂金丝蘸取原样品在酒精灯火焰上灼烧,透过蓝色钴玻片观察火焰颜色,若为紫色则含有KNO3,否则不含,故答案为用洁净的铂金丝蘸取原样品在酒精灯火焰上灼烧,透过蓝色钴玻片观察火焰颜色,若为紫色则含有KNO3,否则不含。
【点睛】本题考查物质的检验和鉴别的实验设计。本题的易错点为Na2O的判断,要注意氧化钠能够与水反应生成氢氧化钠,氢氧化钠与氯化铜反应生成蓝色沉淀。
23.2019年3月21日是第二十七届“世界水日”,保护水资源,合理利用废水节省水资源,加强废水的回收利用已被越来越多的人所关注。已知:某无色废水中可能含有H+、NH4+、Fe3+、Al3+、Mg2+、Na+、NO3-、CO32-、SO42-中的几种,为分析其成分,分别取废水样品100,进行了三组实验,其操作和有关图象如下图所示,请回答下列问题:
(1)根据上述3组实验可以分析废水中一定不存在的阴离子是 ,一定存在的阳离子是 。
(2)写出实验③图象中沉淀达到最大量且质量不再发生变化阶段发生反应的离子反应方程式: 。
(3)分析图象,在原溶液中c(NH4+)与c(Al3+)的比值为 ,所得沉淀的最大质量是 g。
(4)若通过实验确定原废水中c(Na+)=0.14mol/L,试判断原废水中NO3-是否存在? (填“存在”“不存在”或“不确定”)。若存在,c(NO3-)= mol/L。(若不存在或不确定则此空不填)。
【答案】 CO32- Na+、H+、Al3+、NH4+ NH4++OH-=NH3·H2O 1:1 0.546 存在 0.36
【分析】(1)根据实验①焰色反应为黄色确定存在Na+,根据实验②加入稀HCl酸化的BaCl2溶液,产生白色沉淀,确定存在SO42-;根据实验③加入NaOH溶液,开始无沉淀,说明含有H+,由于H+与CO32-不能大量共存,证明不含有CO32-;后来产生白色沉淀,证明不含有产生红褐色沉淀的Fe3+;然后沉淀不再变化,最后沉淀完全消失,证明含有Al3+,无Mg2+,可见通过③可证明含有H+、Al3+、NH4+,无CO32-、Mg2+、Fe3+。然后根据反应过程中消耗的NaOH的物质的量确定含有离子的物质的量的多少,结合溶液电中性确定其它离子的存在及其浓度大小。
【详解】(1)根据实验①确定存在Na+,根据实验②确定存在SO42-,根据实验③确定有H+、Al3+、NH4+,没有Fe3+、Mg2+,因为CO32-与H+、Al3+不能共存,所以一定不存在CO32-;可见该废水中一定不存在的阴离子是CO32-;一定存在的阳离子是Na+、H+、Al3+、NH4+;
(2)实验③图象中沉淀达到最大量且质量不再发生变化阶段,是NH4+与OH-之间的离子反应,离子方程式为:NH4++OH-=NH3·H2O;
(3)根据图象,从开始形成沉淀到沉淀达到最大值,发生反应Al3++3OH-=Al(OH)3↓,n(Al3+)==0.007mol,n(NH4+)=0.042mol-0.035mol=0.007mol;溶液的体积相同,所以原溶液中c(NH4+)与c(Al3+)的比值为1:1;所得沉淀的最大质量m[Al(OH)3]=0.007mol×78g/mol=0.546g;
(4)根据硫酸钡沉淀质量是2.33g,n(SO42-)=n(BaSO4)==0.01mol,根据电荷守恒,阴离子电荷总物质的量为0.01mol×2=0.02mol,阳离子电荷总物质的量为n(H+)+n(Al3+)+ n(NH4+)+n(Na+)=0.014mol+0.007×3mol+0.007mol+0.14mol/L×0.1L=0.056mol,正电荷总数大于负电荷总数,所以原废水中存在NO3-,c(NO3-)==0.36mol/L。
【点睛】本题考查常见离子的推断、检验,离子浓度计算等。注意掌握常见离子的性质及检验方法,注意根据离子反应判断不能存在的离子,注意结合溶液中的电荷守恒的应用,题目侧重考查学生的分析能力、逻辑推理能力及化学实验能力。
四、解答题-无机推断题
24.有一无色透明溶液,欲确定是否含有下列离子:
Na+、Mg2+、Al3+、Fe2+、Ba2+、NO、SO、Cl-、SO32-、HCO,取该溶液进行以下实验:
①取少量待测液,加入几滴石蕊试液,溶液呈红色。
②取少量待测液,浓缩后加入铜片和浓硫酸,加热,有无色气体产生,此无色气体遇空气变成红棕色。
③取少量待测液,加入BaCl2溶液,有白色沉淀产生。
④取实验③中上层清液滴加AgNO3溶液,有白色沉淀产生,此沉淀不溶于稀硝酸。
⑤另取少量原溶液滴加NaOH溶液,有白色沉淀产生,当NaOH过量时,沉淀部分溶解。
(1)根据以上实验,溶液中肯定存在的离子是 ;肯定不存在的离子是 ;尚不能确定的离子是 。
(2)写出②中有关反应的离子方程式: 。
(3)写出⑤中沉淀溶解的离子方程式: 。
(4)实验室检验Na+一般用焰色反应即可确定,此实验做之前要用 清洗铂丝。
【答案】 Mg2+、Al3+、、 Fe2+、Ba2+、SO32-、 Na+、Cl- 3Cu+8H++2===3Cu2++2NO↑+4H2O Al(OH)3+OH- ===+2H2O 稀盐酸
【分析】无色溶液中,有色离子不能存在,氢氧化铝是两性氢氧化物,能溶于强碱中,白色且不溶于硝酸的白色沉淀是氯化银或硫酸钡,在酸性环境下,能和氢离子反应的离子不能共存,根据离子反应的现象以及离子共存的知识加以分析。
【详解】因是无色溶液,Fe2+是浅绿色,所以不含Fe2+;
①由于滴加几滴石蕊试液,溶液呈红色,证明溶液显酸性,因此溶液中一定没有SO32-、HCO3-;②待测液浓缩后加入铜片和浓硫酸,加热,有无色气体产生,此无色气体遇空气变成红棕色,说明原溶液中一定含有NO3-;
③取少量待测液,加入BaCl2溶液,有白色沉淀产生,则原溶液中一定含有SO42-,故一定没有Ba2+;
④由于③的上层清液滴中加AgNO3溶液,有白色沉淀产生且不溶于稀硝酸,说明含有Cl-,但由于③中加入了BaCl2溶液,无法证明原溶液中是否存在Cl-;
⑤由于原溶液中加入NaOH溶液有白色沉淀产生,当NaOH过量时,沉淀部分溶解,则含有Al3+、Mg2+;
Na+在水溶液里无色,不会参与上述反应,所以无法判断原溶液中是否存在Na+;
(1)根据以上分析可知,溶液中一定存在的离子有Mg2+、Al3+、NO3-、SO42-;肯定不存在的离子是Fe2+、 Ba2+、SO32-、HCO3-;尚不能确定的离子是Na+、Cl-;
答案为:Mg2+、Al3+、NO3-、SO42-;Fe2+、 Ba2+、SO32-、HCO3-;Na+、Cl-;
(2) ②中原溶液加入铜片和浓硫酸并加热生成NO,离子方程式为:3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O;
答案为:3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O。
(3) ⑤中加NaOH溶液,生成的白色沉淀为Mg(OH)2和Al(OH)3,当NaOH过量时,部分溶解的是Al(OH)3,离子方程式为:Al(OH)3+OH- =AlO2-+2H2O;
答案为:Al(OH)3+OH- =AlO2-+2H2O。
(4)溶液里的钠离子是否存在一般用焰色反应来确定,钠离子的焰色反应为黄色,实验之前,为防止杂质的干扰,用稀盐酸先清洗铂丝;
答案为:稀盐酸。
25.Ⅰ.常温下,pH=1的某溶液A中含有NH、K+、Na+、Fe3+、Al3+、Fe2+、CO、NO、Cl—、I—、SO中的四种离子,且各离子的物质的量浓度均为0.1 mol·L-1。现取该溶液进行有关实验,实验结果如图所示:
(1)关于该实验结果,下列有关说法正确的有 。
A.溶液A为无色溶液
B.实验消耗Cu 14.4 g,则生成气体丙的体积为3.36 L
C.生成的甲、乙、丙气体均为无色难溶于水的气体
D.溶液A中一定没有CO和I-
E.白色沉淀乙只有BaCO3,白色沉淀丙只有BaSO4
(2)写出生成白色沉淀甲的离子方程式: 。
(3)溶液A中除氢离子外,一定含有的四种离子是 。
(4)溶液甲中阳离子(H+除外)的检验方法是 。
Ⅱ.将CO2应用于生产清洁燃料甲醇,既能缓解温室效应的影响,又能为能源的制备开辟新的渠道,其合成反应为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。回答下列问题:
(5)利用二氧化碳制得的甲醇还可以制取甲胺,其反应原理为CH3OH(g)+NH3(g)CH3NH2(g)+H2O(g)△H。已知该反应中相关化学键的键能数据如下:
共价键
C—O
H—O
N—H
C—N
键能/kJ•mol-1
351
463
393
293
则该反应的△H= kJ•mol-1。
(6)已知:CO(g)+NO2(g)CO2(g)+NO(g)△H1=-226kJ•rnol-1
N2(g)+2O2(g)2NO2(g)△H2=+68kJ•mol-1
N2(g)+O2(g)2NO(g)△H3=+183kJ•mol-1
则CO与NO反应生成CO2气体和N2气体的热化学方程式为
【答案】(1)AD
(2)2Al3++3CO+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑
(3)NO、Al3+、SO、Cl-
(4)取少量溶液甲加入试管中,再加入浓NaOH溶液,加热,在试管口放置湿润的红色石蕊试纸,若试纸变蓝,则证明溶液中有NH
(5)-12
(6)2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g)△H=-750 kJ•mol-1
【分析】由于pH=1的某溶液中H+浓度为0.1 mol/L,.则溶液中无. CO;向溶液中加入过量的(NH4)2CO3溶液,生成的无色气体甲为CO2,生成的白色沉淀甲应是CO和溶液中的弱碱阳离子相互促进水解反应生成的,故此弱碱阳离子为Al3+,还能说明溶液中不含Fe2+、Fe3+;向溶液中加入过量的Ba(OH)2溶液,生成的气体乙为NH3,由于加入的过量的(NH4)2CO3溶液,能引入NH,故不能确定原溶液中是否含有NH,加入的过量的(NH4)2CO3溶液,能引入CO,故生成的白色沉淀乙中一定含BaCO3;向溶液乙中加铜和硫酸,生成的气体丙遇空气变为红棕色的气体丁,说明溶液中含NO,由于溶液显酸性,即含硝酸,则溶液中不I—、Fe2+。以此分析解答。
【详解】(1)A.综上分析可知:溶液中一定无CO、Fe2+、Fe3+、I—;一定含0.1 mol/LAl3+、0.1 mol/LNO;由于溶液呈电中性。且除H+外还含Cl—、SO,故A正确;
B.实验消耗14.4 g Cu,则其物质的最为0.225 mol。设生成的气体丙NO的物质的量为x mol,根据得失电子守恒可知0.225 mol2=x mol3,解得x=0.15mol,,则0.15 mol NO与氧气反应后生成的气体丁NO2也为0.15 mol,但由于状态不明确,NO2的体积不一定是3.36 L,故B错误;
C.根据上述分析可知:生成的甲为CO2、乙为NH3、丙为NO气体, NH3极易溶于水,故C错误;
D.根据上述分析可知,溶液A中一定没有CO和I-,故D正确;
E.根据上述分析可知,白色沉淀乙有Al(OH)3,白色沉淀丙只有BaSO4,故E错误;
故答案:AD。
(2)根据上述分析:白色沉淀甲为Al(OH)3,则生成白色沉淀甲的离子方程式:2Al3++3CO+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑,故答案:2Al3++3CO+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑。
(3)根据上述分析可知:溶液A中除氢离子外,一定含有的四种离子是NO、Al3+、SO、Cl-,故答案:NO、Al3+、SO、Cl-。
(4)根据上述分析可知:溶液甲中阳离子(H+除外)还有NH,其检验方法是:取少量溶液甲加入试管中,再加入浓NaOH溶液,加热,在试管口放置湿润的红色石蕊试纸,若试纸变蓝,则证明溶液中有NH,故答案:取少量溶液甲加入试管中,再加入浓NaOH溶液,加热,在试管口放置湿润的红色石蕊试纸,若试纸变蓝,则证明溶液中有NH。
(5)反应热等于反应物总键能减去生成物总键能,故△H= 351 kJ/mol+393 kJ/mol- 293 kJ/mol - 463 kJ/mol= - 12 kJ/ mol,故答案:-12。
(6)由盖斯定律:①2+②-③2可得:2CO(g) + 2NO(g)2CO2(g)+N2(g)△H=-750 kJ•mol-1,故答案:2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g)△H=-750 kJ•mol-1。
26.在浓度为的某澄清溶液中,还可能含有的离子有、、、、、、、。现取该溶液进行如下实验(气体体积均在标准状况下测定):
I. 向该溶液中加入足量稀硝酸,放出气体;
Ⅱ. 将Ⅰ的反应混合液过滤,向滤液中滴加硝酸银溶液,有白色沉淀生成,将沉淀洗涤、烘干,称量所得固体的质量为;
III. 另取原溶液,滴加氯化钡溶液,产生白色沉淀,再加入足量的稀盐酸,沉淀完全溶解。
请回答下列问题:
(1)通过实验Ⅰ能确定一定不存在的离子是 (填离子符号)。
(2)实验Ⅱ中生成沉淀的离子方程式为 。
(3)综上所述,填写下表中阴离子的浓度(能计算出的填写计算结果,一定不存在的离子填“0”,不能确定是否存在的离子填“?”)。
阴离子
①
②
③
④
(4)判断是否存在: (填“存在”或“不存在”);若存在,则其最小浓度为 。
【答案】 、、 ? 0.25 0.2 0 存在 0.2
【分析】取原溶液,滴加氯化钡溶液,产生白色沉淀,再加入足量的稀盐酸,沉淀完全溶解,说明原溶液一定含有,一定不含;由于、、与生成沉淀,所以一定不含、、;
【详解】(1)向该溶液中加入足量稀硝酸生成气体,溶液中一定含有,由于、、与生成沉淀,所以一定不含、、;
(2)将Ⅰ的反应混合液过滤,向滤液中滴加硝酸银溶液,银离子和氯离子反应生成氯化银沉淀,反应的离子方程式是 ;
(3)由实验Ⅰ可知,溶液中的物质的量浓度为,的物质的量浓度为,由实验Ⅲ向原溶液中滴加溶液产生白色沉淀,加入盐酸后沉淀完全溶解,可知溶液中无,不能确定是否存在。
(4)根据电荷守恒,,因此溶液中肯定含有,且浓度至少为。
五、解答题-原理综合题
27.请回答下列问题
(1)某无色稀溶液X中,可能含有下表所列离子中的某几种。
阴离子
、、、Cl-
阳离子
Al3+、Cu2+、Mg2+、、Na+
现取该溶液适量,向其中加入某试剂Y,产生沉淀的物质的量(n)与加入试剂Y的体积(V)的关系如图所示。
①若Y是盐酸,则溶液中含有的金属阳离子是 ,
ab段发生反应的总离子方程式为
表中Oa段与Y溶液反应的离子的物质的量之比为 [要标明离子符号,如n(Na+)]。
②若Y是NaOH溶液,则bc段反应的离子方程式为
若不考虑离子的水解因素,忽略H+和OH-的影响,且溶液中只存在4种离子,则它们的离子个数比为 [按阳离子在前,阴离子在后,高价在前,低价在后的顺序排列]。
(2)锡为第ⅣA族元素,锡的单质和化合物与某些物质的化学性质上有许多相似之处。已知锡元素具有如下性质:
Sn4++Sn=2Sn2+;
2Sn2++O2+4H+=2Sn4++2H2O;
2H++Sn(OH)2Sn2++2OH-。
试回答:
①锡溶于盐酸,再向反应后的溶液中通入氯气,有关反应类似于铁的相应变化,试写出有关反应的离子方程式: ,
②将①中溶液蒸干后继续加热所得固体,变化过程类似于FeCl3溶液相应的变化,则最后得到的固体物质是(分子式) 。
③若可用SnCl2溶液与过量的碱溶液反应的方法制Sn(OH)2该碱是 。
【答案】(1) Na+ +2H+=H2O+CO2↑ n()∶n()=11∶2 Al(OH)3+OH-=+2H2O N(Al3+)∶N(Mg2+)∶N()∶N(Cl-)=2∶1∶4∶12
(2) Sn+2H+=Sn2++H2↑,Sn2++Cl2=Sn4++2Cl- SnO2 NH3·H2O
【详解】(1)①若Y为盐酸,则Oa段反应为2H++=H2SiO3↓、H+++H2O=Al(OH)3↓,ab段反应为2H++=H2O+CO2↑,bc段反应为Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O;X溶液中含有和,故阳离子中只有Na+可以存在;设bc段反应消耗的H+的物质的量为x,则根据bc段反应和铝守恒可得:n()=x,根据Oa段反应可得:n()+2n()=4x,解得n()∶n()=2∶11。
②若Y为NaOH溶液,则Oa段反应为Al3++3OH-=Al(OH)3↓、Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓,ab段反应为+OH-NH3·H2O,bc段反应为Al(OH)3+OH-=+2H2O;设bc段反应消耗的OH-的物质的量为y,则根据ab段反应可得n()=2y,根据bc段反应可得n()=y,则根据元素守恒可知n(Al3+)=y,根据Oa段反应可得3n(Al3+)+2n(Mg2+)=4y,解得n(Mg2+)=,根据电荷守恒可得n(Cl-)=6y,可得:n(Al3+)∶n(Mg2+)∶n()∶n(Cl-)=2∶1∶4∶12。
(2)①Sn的简单阳离子为Sn2+和Sn4+,Sn先与盐酸反应生成Sn2+,Sn2+再被Cl2氧化生成Sn4+,离子方程式为Sn+2H+=Sn2++H2↑,Sn2++Cl2=Sn4++2Cl-。
②FeCl3溶液蒸干后继续加热所得固体为Fe2O3,故SnCl4溶液蒸干后继续加热所得固体应为SnO2。
③由2H++Sn(OH)2Sn2++2OH-可知Sn(OH)2具有两性,故应用弱碱NH3·H2O和SnCl2反应制取Sn(OH)2以避免其与强碱反应。
试卷第2页,共29页
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