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高考化学离子反应专题训练答案

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高考化学离子反应专题训练答案

高考化学离子反应专题训练答案

一、高中化学离子反应

1.X 溶液中含有下表所示离子中的某5种,且其离子浓度均为10.1mol L -?(不考虑水的电离和离子水解)。向X 溶液中加入足量稀盐酸,有气体生成,反应前后阴离子种类不变。下列叙述错误的是( )

A .原溶液中一定含有2Mg +

B .X 溶液中不可能含有3HCO -和23CO -

C .X 溶液中含有3种阳离子、2种阴离子

D .生成气体的离子反应方程式为23323Fe

NO 4H 3Fe NO 2H O +-++++=+↑+ 【答案】C

【解析】

【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,且反应溶液中阴离子的种类没有变化,产生气体不可能是二氧化碳,则不含OH -、HCO 3-和CO 32-;根据表中的离子,可推知是Fe 2+、NO 3-在酸性环境下生成的一氧化氮,加入盐酸,生成气体的离子反应方程式为23323Fe NO 4H 3Fe NO 2H O +-++++=+↑+,NO 3-反应后有剩余,故溶液中阴离子种类不变,所以原来溶液中含有Cl ﹣。由于总共含有5种离子,根据电荷守恒及离子共存的条件可以判断还含有SO 42﹣和Mg 2+,所以原溶液中含有的五种离子为:Cl ﹣、NO 3-、SO 42﹣、Fe 2+、Mg 2+。

【详解】

A.根据分析可知,原溶液中一定含有Mg 2+,A 正确;

B.加入足量盐酸后阴离子种类不变, HCO 3-和CO 32与-H +反应后就不h 存在b 了 ,B 正确;

C.根据分析可知,原溶液中含有的五种离子为Cl ﹣、NO 3﹣、SO 42﹣、Fe 2+、Mg 2+,共有2种阳离子、3种阴离子,C 错误;

D. Fe 2+ 与NO 3﹣、H +反应时Fe 2+被氧化为三价铁,硝酸根被还原为NO ,生成气体的离子反应方程式为23323Fe

NO 4H 3Fe NO 2H O +-++++=+↑+,D 正确。

答案选C 。

【点睛】

在离子类推断中,要注意溶液中的电荷守恒的原则,0.1mol/L Cl ﹣、NO 3-和0.1mol/L Fe 2+已经电荷守恒了,而题目中五种离子,必然还有阴、阳离子,而阴离子只剩下SO 42﹣了,所以有SO 42﹣,那么,阳离子也只能是二价的,Ba 2+与SO 42﹣不能共存,只能是Mg 2+。

2.有一份澄清溶液,可能含有 Na+、K+、NH4+、Ca2+、Fe3+、SO42-、CO32-、SO32-、Cl-、I-中的若干种,且离子的物质的量浓度均为 0.1mol·L-1(不考虑水解和水的电离)。往该溶液中加入过量的盐酸酸化 BaCl2溶液,无沉淀生成。另取少量原溶液,设计并完成如下实验:

则关于原溶液的判断中不正确的是

A.是否存在 Na+、K+需要通过焰色反应来确定

B.通过 CCl4层的颜色变化,能判断出溶液中 I-肯定存在

C.试样加足量氯水无气体产生,说明溶液中 CO32-肯定不存在

D.肯定不存在的离子是 Ca2+、Fe3+、SO42-、CO32-、Cl-

【答案】A

【解析】

【分析】

澄清溶液,往该溶液中加入过量的BaCl2和盐酸的混合溶液,无白色沉淀生成,无SO42-,加足量氯水,无气体,则无CO32-,溶液加四氯化碳分液,下层紫红色,则有I-,上层加硝酸钡和稀硝酸有白色沉淀,有SO32-,无Ca2+、Fe3+,溶液中一定含阳离子,且离子浓度都为0.1mol?L-1;根据电荷守恒,一定含有NH4+、Na+、K+,一定不存在Cl-;滤液中加硝酸酸化的硝酸银有白色沉淀,是过程中加氯水时引入的氯离,结合溶液为电中性来解答。

【详解】

A. 根据溶液中离子浓度均为0.1mol/L,且溶液呈电中性,溶液中一定存在 Na+、K+,不需要焰色反应来确定,A项错误;

B. 通过CCl4 层的颜色变化,能判断出溶液中 I-肯定存在,B项正确;

C. 试样加足量的Cl2水,没有气体产生,说明无CO32-,C项正确;

D. 由分析可知,肯定不存在的离子是Ca2+、Fe3+、SO42-、CO32-、Cl-,D项正确;

答案选A。

3.固体粉末X中可能含有Fe、Fe2O3、K2SiO3、K2SO3、K[Al(OH)4]、MgCl2、K2CO3中的若干种。为确定该固体粉末的成分,现取X进行连续实验,实验过程及现象如下:

根据上述实验,以下说法正确的是()

A.气体A一定只是NO

B.由于在溶液A中加入BaCl2溶液有沉淀产生,因此可以判断溶液甲中含有K2SO3

C.若向固体甲中加入足量浓盐酸,再加KSCN溶液,没有血红色,则证明原混合物中一定没有Fe2O3

D.溶液甲中一定含有K2SiO3,可能含有K[Al(OH)4]、MgCl2

【答案】B

【解析】

【分析】

固体粉末X中Fe、Fe2O3不溶于水,加入浓硝酸,产生有色气体二氧化氮,则一定含有金属铁,得到的溶液B中含有硝酸铁,遇到硫氰化钾显示血红色,K2SiO3、K2SO3、

K[Al(OH)4]、MgCl2、K2CO3能溶于水,向其中过量的稀硝酸,硅酸钾和H+反应得到硅酸沉淀,则原物质中一定含有K2SiO3,则一定不含有MgCl2,K2SO3被氧化为硫酸钾,会产生NO 气体,K[Al(OH)4]和稀硝酸反应,先析出沉淀随后溶解,MgCl2不和硝酸反应,K2CO3可以和稀硝酸反应生成二氧化碳气体,溶液A中加入氯化钡,产生沉淀,则原物质中一定含有

K2SO3,可能含有K[Al(OH)4]、K2CO3,则一定不含有MgCl2,据此回答判断。

【详解】

固体粉末X中Fe、Fe2O3不溶于水,加入浓硝酸,产生有色气体二氧化氮,则一定含有金属铁,得到的溶液B中含有硝酸铁,遇到硫氰化钾显示血红色,K2SiO3、K2SO3、

K[Al(OH)4]、MgCl2、K2CO3能溶于水,向其中过量的稀硝酸,硅酸钾和H+反应得到硅酸沉淀,则原物质中一定含有K2SiO3,则一定不含有MgCl2,K2SO3被氧化为硫酸钾,会产生NO 气体,K[Al(OH)4]和稀硝酸反应,先析出沉淀随后溶解,MgCl2不和硝酸反应,K2CO3可以和稀硝酸反应生成二氧化碳气体,溶液A中加入氯化钡,产生沉淀,则原物质中一定含有

K2SO3,可能含有K[Al(OH)4]、K2CO3,则一定不含有MgCl2;综上可知:原物质中一定含有:Fe、K2SiO3、K2SO3,可能含有:K[Al(OH)4]、K2CO3,Fe2O3;

A.气体A中含有NO,还可能含有CO2,故A错误;

B.溶液A中加入氯化钡,产生沉淀,则原物质中一定含有K2SO3,故B正确;

C.若向固体甲中加入足量浓盐酸,再加KSCN溶液,没有血红色,可能是Fe2O3和盐酸反应生成的铁离子和含有的金属铁之间反应转化为亚铁离子了,所以加KSCN溶液,没有血红色,不能证明原混合物中一定没有Fe2O3,故C错误;

D.溶液甲中一定含有K2SiO3,一定不含有MgCl2,可能含有K[Al(OH)4]、K2CO3,故D错误;

故答案选B。

【点睛】

本题需要注意把握反应的现象,根据实验现象结合物质的性质进行判断,易错点为B和D。

4.常温下,下列各组离子在相应的条件下能大量共存的是()

A.由水电离产生的c(H+)=1×10-10mol?L-1的溶液中:NO3-、Fe2+、Na+、SO42-

B .w +K c(H )

=10-10mol?L -1的溶液中:NH 4+、I -、Cl -、K + C .-+c(OH )c(H )

=1×106的溶液中:K +、Na +、Cl -、HCO 3- D .惰性电极电解AgNO 3后的溶液中:SO 32-、K +、Na +、S 2-

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】

A .由水电离产生的c(H +)=1×10-10mol?L -1的溶液可能是碱性溶液,也可能是酸性溶液。在酸性溶液中,H +、NO 3-和Fe 2+发生氧化还原不能大量共存,在碱性溶液中,Fe 2+和OH -反应生成Fe(OH)2,不能大量共存,A 不符合题意;

B .w +=(OH )(H )

K c c =10-10mol?L -1<10-7 mol?L -1,其溶液为酸性溶液,NH 4+、I -、Cl -、K +不生成气体,不产生沉淀,也不生成水,可以大量共存,B 符合题意;

C .-+(OH )(H )

c c =1×106的溶液为碱性溶液,HCO 3-与OH -反应生成CO 32-和H 2O ,不能大量共存,C 不符合题意;

D .用惰性电极电解AgNO 3溶液,阴极Ag +放电,阳极溶液中的OH -放电,总反应方程式为4AgNO 3+2H 2O

4Ag +O 2↑+4HNO 3,溶液中含有HNO 3,则SO 32-和S 2-会与HNO 3发生氧化还原,不能大量共存,D 不符合题意。

答案选B 。

5.铁铝矾[Al 2Fe (SO 4)4·

xH 2O] 有净水作用,将其溶于水中得到浅绿色溶液,有关该溶液的叙述正确的是

A .该溶液显中性

B .该溶液中:2 c (Al 3+)+c (Fe 2+)+c (H + )= 4 c (SO 42-)+ c (OH -)

C .在空气中蒸干并灼烧该溶液,最后所得的残留固体为Al 2O 3、Fe 2O 3

D .向该溶液中加入Ba (OH )2溶液,当SO 42-完全沉淀时,Al 3+、Fe 2+恰好被完全沉淀

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】

A. 该溶液中的铝离子和亚铁离子会水解,因此溶液显酸性,A 错误;

B. 电荷守恒,因此该溶液中:3 c (Al 3+)+2c (Fe 2+)+c (H + )= 2 c (SO 42-)+ c (OH -),B 错误;

C. 在空气中蒸干并灼烧该溶液,一开始加热时,温度升高促进溶液中的铝离子和亚铁离子水解,水解生成的硫酸浓度也增大,硫酸是不挥发性酸,随着硫酸浓度增大,水解平衡不可能一直右移,最终不可能得到Al 2O 3、Fe 2O 3,C 错误;

D. 向该溶液中加入Ba (OH )2溶液,当SO 42-完全沉淀时,Al 3+、Fe 2+恰好被完全沉淀,

3+2+2-

2+-43242Al +Fe +4SO +4Ba +8OH =2Al(OH)Fe(OH)+3BaSO ↓+↓↓,D 正确;

答案选D 。

6.某溶液中可能含有 Na +、K +、NH 4+、Cu 2+、SO 42-、SO 32-、MnO 4-、Cl -、Br -、CO 32-等离子,且所含离子的物质的量的浓度都相等。往该溶液中加入过量的BaCl 2和盐酸的混合溶液,无白色沉淀生成。某同学另取少量原溶液,设计并完成了如下实验:

则关于原溶液组成的判断中正确的是:

A .肯定不存在的离子是 Cu 2+、SO 42-、CO 32-、MnO 4-,而是否含NH 4+另需实验验证;

B .肯定存在的离子是SO 32-、Br -,且Na +、K +至少有一种存在;

C .无法确定原溶液中是否存在Cl -;

D .若步骤中Ba (NO 3)2和HNO 3溶液改用 BaCl 2和盐酸的混合溶液,对溶液中离子的判断无影响。

【答案】D

【解析】

【分析】

往该溶液中加入过量的BaCl 2和盐酸的混合溶液,无白色沉淀生成,则原溶液中无2-4SO ,加足量氯水,无气体,则无2-3CO ,溶液加四氯化碳分液,下层橙色,则有Br -,上层加硝酸钡和稀硝酸有白色沉淀,有2-3SO ,因2-

3SO 与Cu 2+能够发生相互促进的双水解反应,则原溶液中无Cu 2+,因Br -、2-3SO 与-

4MnO 能够发生氧化还原反应,因此原溶液中无-

4MnO ,溶液中一定含阳离子,且离子浓度都相等,根据电荷守恒,一定含有+

4NH 、

Na +、K +,一定不存在Cl -,滤液中加硝酸酸化的硝酸银有白色沉淀,是过程中加氯水时引入的氯离子。

【详解】

A .分析可知肯定不存在的离子是Cu 2+、2-4SO 、2-3CO 、Cl -、-4MnO ,一定含+4NH ,故A 错误;

B .肯定存在的离子为:+4NH 、2-

3SO 、Br ?,根据溶液电中性可知原溶液中一定含有Na +、K +,故B 错误;

C .根据电荷守恒,一定不存在Cl ?,故C 错误;

D .加入Ba (NO 3)2和HNO 3溶液目的是检验硫酸根离子,因之前加入了氯水,氯水具有强氧化性,因此2-3SO 不会对检验硫酸根离子存在干扰,若改用BaCl 2和盐酸的混合溶液,对

溶液中离子的判断无影响,故D 正确;

故答案为:D 。

【点睛】

向某溶液中加入盐酸酸化的2BaCl ,溶液中含有2-

4SO 、Ag +时,溶液中会生成白色沉淀,同时还需要注意,若溶液中含有-3NO 时,-3HSO 、2-3SO 会被硝酸氧化而生成2-4SO ,2-

4SO 与Ba 2+会发生反应而生成白色沉淀,但同时也有气体产生。

7.硫酸铁溶液水解可以得到一系列具有净水作用的碱式硫酸铁(xFe 2O 3?ySO 3?zH 2O),为测定某碱式硫酸铁的组成,取5.130g 样品溶于足量盐酸中,然后加入过量的BaCl 2溶液,经过滤、洗涤、干燥得白色固体5.825g ,向上述滤液中加入过量的NaOH 溶液,经过滤、洗涤、灼烧得到固体1.600g ,该样品的化学式为( )

A .Fe 2O 3?2SO 3?7H 2O

B .4Fe 2O 3?10SO 3?25H 2O

C .3Fe 2O 3?6SO 3?20H 2O

D .2Fe 2O 3?5SO 3?17H 2O 【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】

取5.130g 碱式硫酸铁(xFe 2O 3?ySO 3?zH 2O ),溶于足量盐酸中,则所得的溶液中含Fe 3+和SO 42﹣。加入过量的BaCl 2溶液,经过滤、洗涤、干燥得白色固体5.825g 即BaSO 4物质的量g n g mol

5.82233= =0.025mol ,根据S 原子的守恒即可知碱式硫酸铁(xFe 2O 3?ySO 3?zH 2O )中“SO 3”的物质的量为0.025mol ,质量m =nM =0.025mol×80g/mol=2.00g ;

上述滤液中还含有Fe 3+,加入过量的NaOH 溶液,即得Fe (OH )3沉淀,经过滤、洗涤、灼烧得到固体1.600g 即为Fe 2O 3,由于转化过程中铁元素的守恒,故碱式硫酸铁(xFe 2O 3?ySO 3?zH 2O )中“Fe 2O 3”的质量即为1.600g ,其物质的量

g n g mol

1.600160==0.01mol 。 而碱式硫酸铁(xFe 2O 3?ySO 3?zH 2O )的质量共为5.130g ,则可知其含有的“H 2O”的质量m=5.13g ﹣

2.00g ﹣1.600g=1.53g ,物质的量g n g mol

1.5318= =0.085mol 。 故该样品中x :y :z=0.01mol :0.025mol :0.085mol=2:5:17,故选D 。

8.下列离子方程式书写正确的是:

A .将Ba(OH)2溶液不断加入KAl(SO 4)2溶液中反应至沉淀物质的量最大:3Ba 2++ 6OH –+ 2Al 3++ 3SO 42–=3BaSO 4↓+ 2Al(OH)3↓

B .Cl 2通入冷水中:Cl 2+ H 2O =Cl –+ ClO –+ 2H +

C .CuSO 4溶液跟Ba(OH)2溶液混合:Ba 2++ SO 42–= BaSO 4↓

D .漂白粉溶液中通入SO 2气体:Ca 2++2ClO -+SO 2+H 2O=CaSO 3↓+2HClO

【解析】

【分析】

【详解】

A. 将Ba(OH)2溶液不断加入KAl(SO4)2溶液中反应至沉淀物质的量最大,此时钡离子和硫酸根离子都恰好完全沉淀,该反应的离子方程式为3Ba2++ 6OH–+ 2Al3++ 3SO42–=3BaSO4↓+

2Al(OH)3↓,A正确;

B. Cl2通入冷水中生成盐酸和次氯酸,该反应的离子方程式为Cl2+ H2O? Cl–+ HClO +H+,B不正确;

C. CuSO4溶液跟Ba(OH)2溶液混合后生成氢氧化铜沉淀和硫酸钡沉淀,该反应的离子方程式为Cu2++Ba2++2OH-+ SO42–= BaSO4↓+ Cu(OH)2↓,故C错误;

D. 漂白粉溶液中通入SO2气体,由于次氯酸具有氧化性,不能生成亚硫酸钙,该反应的离子方程式为Ca2++2ClO-+SO2+H2O=CaSO4↓+2HCl,D错误。

综上所述,离子方程式书写正确的是A。

9.将少量SO2通入Ca(ClO)2溶液中,下列离子方程式能正确表示该反应的是

A.SO2 + H2O + Ca2+ + 2ClO-→ CaSO4↓ + HClO + H+ + Cl-

B.SO2 + H2O + Ca2+ + 2ClO-→ CaSO3↓+ 2H+ + 2ClO-

C.SO2 + H2O + Ca2+ + ClO-→ CaSO3↓+ 2HClO

D.SO2 + H2O + Ca2+ + ClO-→ CaSO4↓ + 2H+ + Cl-

【答案】A

【解析】

【详解】

将少量SO2通入Ca(ClO)2溶液中发生氧化还原反应,生成硫酸钙,还生成HClO等,再根据原子守恒,电子守恒配平反应方程式即可,所以该离子反应为SO2 + H2O + Ca2+ + 2ClO- = CaSO4↓ + HClO + H+ + Cl-,故A正确;

所以答案:A。

10.在由水电离产生的H+浓度为1×10-13mol·L-1的溶液中,一定能大量共存的离子组是

①K+、ClO-、NO3-、S2-

②K+、Fe2+、I-、SO42-

③Na+、Cl-、NO3-、SO42-

④Na+、Ca2+、Cl-、HCO3-

⑤K+、Ba2+、Cl-、NO3-

A.①③B.③⑤C.③④D.②⑤

【答案】B

【解析】

【分析】

由水电离产生的H+浓度为1×10-13mol·L-1的溶液可能是酸性溶液,也可能是碱性溶液,据

【详解】

①在酸性环境下S2-不能大量共存,错误;

②在碱性环境下Fe2+不能大量共存,错误;

③Na+、Cl-、NO3-、SO42-在酸性、碱性环境下均能大量共存,正确;

④HCO3-在酸性、碱性环境下均不能大量共存,错误;

⑤K+、Ba2+、Cl-、NO3-在酸性、碱性环境下均能大量共存,正确;

答案选B。

【点睛】

本题隐含条件为溶液可能为酸性,也可能为碱性,除此以外,能与铝粉反应放出氢气的环境也是可能为酸性或者碱性;离子能够发生离子反应而不能大量共存,生成弱电解质而不能大量共存是常考点,需要正确快速判断。

11.含有下列离子或分子的溶液中,通入过量SO2气体后仍能大量共存的是

A.H+、Ca2+、Fe3+、NO3-

B.Ba2+、Cl-、Al3+、H+

C.Na+、NH4+、I-、HS-

D.Na+、Ca2+、K+、Cl-

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】

A、因足量SO2通入溶液时,SO2与Fe3+发生氧化还原反应,2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-

+4H+,则不能共存,故A错误;

B、该组离子不反应,能大量共存,通入过量SO2气体后,SO2+H2O?H2SO3,

H2SO3H++HSO3-,HSO3-H++SO32-,因溶液中有大量氢离子,所以二氧化硫几乎不溶,能大量共存,故B正确;

C、因亚硫酸的酸性比氢硫酸强,所以当溶液中,通入过量SO2气体后,

SO2+H2O H2SO3,H2SO3H++HSO3-,HSO3-H++SO32-,H++HS-=H2S↑,

2H2S+SO2=3S↓+2H2O则不能共存,故C错误;

D、该组离子不反应,能大量共存,溶液中,通入过量SO2气体后,SO2+H2O H2SO3,H2SO3H++HSO3-,HSO3-H++SO32-,亚硫酸根离子与Ca2+反应生成沉淀,不能大量共存,故D错误;

故选B。

【点晴】

离子共存问题,解题的关键在于:掌握离子不能共存的原因,平时学习应多注意积累一些特殊的反应。解答该题注意二氧化硫与水反应的产物与溶液中的离子共存。各组离子的溶液中,通入过量SO2气体后,SO2+H2O H2SO3,H2SO3H++HSO3-,HSO3-H++SO32-,溶液中存在大量的氢离子、亚硫酸根离子,抓住隐含的信息,就可以顺利

12.向X的溶液中加入Y试剂,产生的沉淀示意图与下图所示情形吻合的是(注意线段的斜率)

A.向NaOH和Ca(OH)2的混合溶液中通入CO2B.向HCl和AlCl3的混合溶液中滴加NaOH C.向NH4Al(SO4)2溶液中滴加NaOH D.向NH4Cl和MgCl2的混合溶液中滴加NaOH

【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】

A.NaOH、Ca(OH)2都是碱,CO2与OH-反应生成CO32-,随着发生Ca2++CO32-=CaCO3↓,因此认为,反应先后顺序是:Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O、NaOH+CO2=NaHCO3、CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2,符合题中图像,故A正确;

B.盐酸是酸,先于NaOH反应,因此顺序是HCl+NaOH=NaCl+H2O,Al3++3OH-

=Al(OH)3↓、Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O,开始一段时间无沉淀,然后出现沉淀,最后沉淀完全消失,与图像不符,故B错误;

C.Al3+结合OH-能力强于NH4+,反应先后顺序是:Al3++3OH-=Al(OH)3↓、NH4++OH-

=NH3·H2O、Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O,生成沉淀最大消耗NaOH的量是Al(OH)3完全消失消耗NaOH量的3倍,与图像不符,故C错误;

D.Mg2+结合OH-能力强于NH4+,因此有Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓、NH4++OH-

=NH3·H2O,与图像不符,故D错误。

故选A。

13.M、N两种溶液各含有下列十种离子中的五种:Al3+,Na+、Mg2+,H+、Cl-、NO3-、OH-、SO32-、SO42-、CO32-已知两溶液所含离子各不相同,下列判断正确的是()

A.如果M呈强酸性,则N中可能向时含有NO3-、SO42-、CO32-

B.如果M呈强碱性,则N中可能同时含有Al3+、SO42-、Cl-

C.如果M具有强还原性,则N中一定同时含有H+、Mg2+、Cl-

D.如果M具有强氧化性,则N中一定同时含有Na+、OH-、SO32-

【答案】BD

【解析】

【分析】

A.溶液M呈强酸性,则M中含有H+,则N中一定含有OH?、SO32-、CO32-,由溶液为电中性,则N中不可能再同时存在NO3-、SO42-,故A错误;

B.溶液M呈强碱性,则M中含有OH-,则N中一定含有H+、Al3+、Mg2+,H+、Al3+、Mg2+可以与SO42-、Cl-大量共存,故B正确;

C.如果M具有强还原性,则M中含有SO32-,则N中一定含有H+、Mg2+、Al3+,可推出M 中还有Na+、OH-、CO32-,不能确定Cl-存在于哪种溶液中,故C错误;

D.如果M具有强氧化性,则M中含有H+、NO3-,则N中一定含有OH?、SO32-、CO32-,可推出M中还有Al3+、Mg2+,由溶液为电中性,则N中一定含有Na+,故D正确;

故答案选BD。

【点睛】

本题把握题目中的信息及常见离子之间的反应为解答的关键,要联系常见的氧化还原反应、复分解反应的离子共存问题。

14.某碳酸钠样品中可能含有氢氧化钠、碳酸钙、生石灰、氯化钠、硫酸铜五种杂质中的三种。现进行下列实验:

①称取4.7g 样品,加入足量水,样品部分溶解。

②向①中所得悬浊液中加入100mL1 mol/LHCl,最终得到无色澄清溶液,此过程中共产生

0.04 mol气体。

③向②中反应后溶液中加入足量的硝酸银与稀硝酸,得到15.8g白色沉淀,

由此可知杂质中()

A.一定含NaCl,一定不含CuSO4B.可能含CaO、NaOH

C.一定含CaCO3,可能含NaOH D.可能含CaO而不含CaCO3

【答案】AC

【解析】

【分析】

向①中所得悬浊液中加入100mL1 mol/LHCl,最终得到无色澄清溶液,可知样品中不含CuSO4,此过程中共产生0.04 mol气体,即CO2,由CO32-+2H+=CO2+H2O可知反应中消耗

n(HCl)=2n(CO2)=0.08mol,则HCl有剩余,CO32-完全反应;称取4.7g 样品,加入足量水,样品部分溶解,可知样品中含有CaCO3、CaCO3和CaO、CaO三种情况其中一种,向②中反应后溶液中加入足量的硝酸银与稀硝酸,得到15.8g白色沉淀,即AgCl,

n(AgCl)=

15.8g

143.5g/mol

>0.1mol,则原样品中一定有NaCl且质量为(

15.8g

143.5g/mol

-

0.1mol)×58.5g/mol 0.59g,则原样品中其它成分总质量为4.7g-0.59g=4.11g,若不含

CaCO3,则碳元素物质的量<

4.11g

106g/mol

,不符合题意,故原样品中一定含有CaCO3;由于

原样品只有三种杂质,则CaO和NaOH只含其中一种。

【详解】

向①中所得悬浊液中加入100mL1 mol/LHCl,最终得到无色澄清溶液,可知样品中不含

CuSO4,此过程中共产生0.04 mol气体,即CO2,由CO32-+2H+=CO2+H2O可知反应中消耗

n(HCl)=2n(CO2)=0.08mol,则HCl有剩余,CO32-完全反应;称取4.7g 样品,加入足量水,样品部分溶解,可知样品中含有CaCO3、CaCO3和CaO、CaO三种情况其中一种,向②中反应后溶液中加入足量的硝酸银与稀硝酸,得到15.8g白色沉淀,即AgCl,

n(AgCl)=

15.8g

143.5g/mol

>0.1mol,则原样品中一定有NaCl且质量为(

15.8g

143.5g/mol

-

0.1mol)×58.5g/mol 0.59g,则原样品中其它成分总质量为4.7g-0.59g=4.11g,若不含CaCO3

则碳元素物质的量<

4.11g

106g/mol

,不符合题意,故原样品中一定含有CaCO3;由于原样品只

有三种杂质,则CaO和NaOH只含其中一种;

A.由分析可知,原样品中一定含NaCl,一定不含CuSO4,故A正确;

B.由分析可知,原样品中不可能同时含CaO、NaOH,故B错误;

C.由分析可知,原样品中一定含CaCO3,可能含NaOH,故C正确;

D.由分析可知,原样品中可能含CaO,一定含有CaCO3,故D错误;

故答案选AC。

【点睛】

注意本题要理清题目中所给信息,要定性判断,更要通过计算得到原样品中所含的杂质种类,此为本题易错点。

15.某校化学小组的同学开展测定Na2SO3和NaCl的固体混合物中Na2SO3质量分数的探究实验,他们提出下列实验方案:

(1)小明同学用图中的发生、收集装置。甲、乙两试管各有两根导管,连接对应接口后,倒置盛稀硫酸的试管,发生反应,放出气体。则稀硫酸应置于____中(填“甲”或“乙”);G 管可以用化学实验室里的一种常用仪器代替,你认为这种仪器的名称是____。仪器甲、乙接口的连接方式如下:A连接___,C连接F;(填写接口的编号)

(2)小李同学用沉淀法测定Na2SO3的质量分数。

操作流程:

①操作Ⅱ的名称是_______。

②操作Ⅰ之前,为判断所加BaCl2溶液是否过量,设计如下方案,其中最合理的是___。

A .取少量上层清液,继续滴加稀H 2SO 4,若沉淀产生则说明BaCl 2已过量。

B .待浊液澄清后,继续滴加BaCl 2,若无沉淀产生则说明BaCl 2已过量。

C .待浊液澄清后,继续滴加稀H 2SO 4,若沉淀产生则说明BaCl 2已过量。

③根据以上数据得出Na 2SO 3的质量分数为_____。

④小丽同学经认真分析,上述实验操作均正确,但发现实验结果与预期相差较大,请你推测可能的原因是______,验证方法__________。

【答案】乙 碱式滴定管 D 洗涤、干燥(或烘干) B (126b/217a)×100% Na 2SO 3变质 取少量试样于试管中配成溶液,先滴加适量稀盐酸,再滴加BaCl 2溶液,若有白色沉淀生成,则证明该Na 2SO 3变质

【解析】

【分析】

【详解】

某校化学小组的同学开展测定Na 2SO 3和NaCl 的固体混合物中Na 2SO 3质量分数的探究实验,倒置盛稀硫酸的试管,发生反应,因家中有直观可使气体逸出,也可是溶液溢出,不能盛放稀硫酸,,故稀硫酸只能盛放在乙中;G 管可以用化学实验室里的一种常用仪器代替,起作用可吸收二氧化硫,还能定量测定,故该仪器为碱式滴定管;为便于硫酸流下,故仪器甲、乙接口的连接方式为A 与D 相连,C 连接F ;

(2)用沉淀法测定Na 2SO 3的质量分数,由实验流程可知加过量的氯化钡使生成亚硫酸钡沉淀,操作Ⅰ 为过滤,沉淀A 为BaSO 3,若变质则会混有硫酸钡,则

①操作Ⅱ为洗涤、干燥后称量固体质量即可测定质量分数;

②操作Ⅰ之前,为判断所加BaCl 2溶液是否过量,主要是看溶液中是否还有SO 32—;故需用试剂BaCl 2溶液,操作为待浊液澄清后,继续滴加BaCl 2,若无沉淀产生则说明BaCl 2已过量,SO 32-沉淀完全,故B 项正确;

③沉淀A 为BaSO 3,物质的量为:217

b mol ,故Na 2SO 3的质量分数=126126217100%100%217b

b a a

?=?。 ④小丽同学经认真分析,上述实验操作均正确,但发现实验结果与预期相差较大,可能该Na 2SO 3变质,故验证方法为:取少量试样于试管中配成溶液,先滴加适量稀盐酸,再滴加BaCl 2溶液,若有白色沉淀生成,则证明该Na 2SO 3变质。

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