(化学)化学专题汇编化学离子反应(一)含解析1
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(化学)化学专题汇编化学离子反应(一)含解析1 一、高中化学离子反应 1.现有一混合物的水溶液,可能含有以下离子中的几种:K+、NH4+、Cl-、Mg2+、Ba2+、CO32-、SO42-,现取三份各100 mL溶液进行如下实验: 第一份加入AgNO3溶液有沉淀产
生;第二份加足量NaOH溶液加热后,收集到0.08 mol气体;第三份加足量BaCl2溶液后,得到干燥沉淀12.54 g,经足量盐酸洗涤、干燥后,沉淀质量为4.66 g。以下结论正确的是( ) A.该混合液中一定含有:K+、NH4+、CO32-、SO42-,可能含Cl- B.该混合液中一定含有:NH4+、CO32-、SO42-,可能含K+、Cl- C.该混合液中一定含有:NH4+、CO32-、SO42-,可能含Mg2+、K+、Cl- D.该混合液中一定含有:NH4+、SO42-,可能含Mg2+、K+、Cl- 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】 第一份:第一份加入AgNO3,溶液有沉淀产生,说明溶液中可能存在:Cl−、CO32−、SO42−; 第二份:加足量NaOH溶液加热后生成的0.08mol气体为氨气,则溶液中一定含有NH4+,且物质的量为0.08mol; 第三份:能够与氯化钡生成白色沉淀的为碳酸根离子或硫酸根离子,根据题中信息可知4.66g为硫酸钡,12.54g为硫酸钡和碳酸钡的混合物,因此一定不存在Mg2+、Ba2+。
2444.66gnBaSO=nSO==0.02mol233g/mol()-
,碳酸钡的物质的量为:
12.54g-4.66g=0.04mol197g/mol();再根据电荷守恒,正电荷为:n(+)=n(NH4+)=0.08mol;负电
荷:n(-)=2n(CO32−)+2n(SO42−)=0.12mol,故一定有K+,至少0.04mol;根据以上分析可知,溶液中一定存在:K+、NH4+、CO32−、SO42−,可能含有Cl−,若存在氯离子,钾离子的物质的量大于0.04mol;若不存在氯离子,钾离子的物质的量为0.04mol,所以A正确。故答案选:A。 【点睛】 离子推断问题有定量计算时可根据电荷守恒,得出是否存在某些离子。
2.下列实验与对应示意图的关系正确的是( )
A.向 NaAlO2 溶液中逐滴 滴加盐酸至过量 B.向 AlCl3 溶液中逐滴 滴加氨水至过量
C.向明矾溶液中逐滴滴加Ba(OH)2 溶液至过量
D.向澄清石灰水中缓缓 通入 CO2 至过量
【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】 A. NaAlO2溶液中滴加稀盐酸,有关反应为AlO2- + H+ + H2O = Al(OH)3 ↓和Al(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H2O,逐渐产生沉淀,达到一定量后沉淀逐渐减少直至完全消失,图像应为
,A错误; B. 向 AlCl3 溶液中逐滴 滴加氨水至过量,沉淀不溶解,图像错误,B错误;
C. 向明矾溶液中逐滴滴加Ba(OH)2 溶液至过量,根据反应式2KAl(SO4)2+3Ba(OH)2=K2SO4+
3BaSO4↓+2Al(OH)3↓可知,当加入1.5mol氢氧化钡时生成1.5mol硫酸钡和1mol氢氧化
铝。根据反应式KAl(SO4)2+2Ba(OH)2=KAlO2+2BaSO4↓+2H2O可知,当加入2mol氢氧化钡时,生成的氢氧化铝又溶解生成偏铝酸钠,此时硫酸钡的沉淀达到最大值,因此图像可
表示为,,C正确; D. 向澄清石灰水中缓缓 通入 CO2 至过量,会生成能溶于水的碳酸氢钙,沉淀会消失,D错
误; 故答案选C。 【点睛】 在书写与量有关的离子方程式时,通常采用以少定多少为1的方式。 3.某强酸性溶液 X 中可能含有 Ba2+、A13+、NH4+、Fe2+、Fe3+、CO32-、SO32-、SO42-、C1-、NO2-中的一种或几种,现取 X 溶液进行连续实验,实验过程及产物如下:
根据以上信息,下列判断正确的是 A.X 溶液中一定存在 A13+、NH4 + 、Fe3+、SO42-
B.X 溶液中可能存在 SO32-、C1-、NO2-
C.向溶液 J 中加入过量的溶液 E,最终溶液中可能含有两种溶质
D.沉淀 I 一定是 Al (OH)
3
【答案】D
【解析】 【分析】 【详解】 强酸性溶液中一定不会存在CO32-和SO32-离子,加入过量硝酸钡生成沉淀,则该沉淀为BaSO4沉淀,说明溶液中含有SO42-离子,生成气体A,A连续氧化生成D和E,则A为
NO,D为NO2,E为HNO3,说明溶液中含有还原性离子,一定为Fe2+离子,溶液B中加入
过量NaOH溶液,生成气体F,则F为NH3,说明溶液中含有NH4+离子,溶液H中通入过量CO2气体,生成沉淀I,则I为Al(OH)3,H为NaAlO2,说明溶液中含有Al3+离子,溶液中含有Fe2+离子,就一定不含NO2-离子,含有SO42-离子就一定不含Ba2+离子,不能确定是否含有的离子Fe3+和Cl-,根据上述分析,溶液中一定含有A13+、NH4+ 、Fe2+、SO42-;一定不存在Ba2+、CO32-、SO32-、NO2-;可能存在Fe3+和Cl-,故A、B错误;溶液H中含有前几步加入的过量的Ba2+、Na+、OH-、NO3-和生成的 AlO2-,通入过量CO2,得到的溶液J中含有Ba2+、Na+、NO3-和HCO3-,加入过量的硝酸(溶液E),最终溶液中有硝酸钠、硝酸钡和过量
的硝酸,故C错误;沉淀I 是 Al (OH)3,故D正确;故选D。 【点睛】 本题的易错点和难点是NO2-离子的判断,要注意NO2-在酸性条件下也具有强氧化性。
4.在不同温度下,水溶液中c(H+)与c(OH-)有如图所示关系。
下列说法正确的是 A.a点对应的溶液中大量存在:Al3+、Na+、Cl-、NO3-
B.b点对应的溶液中大量存在:K+、Ba2+、NO3-、I- C.c点对应的溶液中大量存在:Fe3+、Na+、Cl-、SO42- D.d点对应的溶液中大量存在:Na+、K+、SO32-、Cl- 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】 A、a点对应的溶液中氢离子浓度等于氢氧根离子浓度,溶液为中性,Al3+只能存在酸性溶
液,不能共存,错误; B、b点对应的溶液中氢离子浓度大于氢氧根离子浓度,溶液为酸性,此条件下NO3-与I-发生氧化还原反应而不能共存,错误; C、c点溶液为中性,Fe3+只能存在酸性溶液,不能共存,错误;
D、d点溶液为碱性,可以共存,正确。
5.某溶液可能含有Na+、Ag+、Al3+、S2-、CO32-、SO32-、NO3-等离子中的数种。向此溶液中加入稀盐酸,有浅黄色沉淀和气体出现,此溶液的焰色为黄色。根据以上实验现象,下列关于原溶液中离子成份的推测正确的是( ) A.一定有S2-、SO32-、Na+ B.可能只有Na+、S2-、CO32-
C.一定没有Ag+、Al3+ D.不可能只有Na+、S2-、NO3-
【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】 溶液中加入稀盐酸,浅黄色沉淀和气体出现,SO32-、S2-或者NO3-、S2-在加入盐酸后可以生成沉淀硫;出现气体可能是S2-、CO32-、SO32-离子结合氢离子生成硫化氢气体、二氧化碳气体、二氧化硫气体;溶液的焰色为黄色,则含有Na+;推断一定不含银离子,若含有银离子,则S2-、CO32-、SO32-离子都不能存在,依据离子共存判断Al3+一定不存在,所以溶液中一定含有Na+、S2-离子,S2-、CO32-、SO32-、NO3-离子可能含有; A.此溶液中一定有Na+、S2-,而SO32-可能有,故A错误;
B.若只有Na+、S2-、CO32-,则向此溶液中加入稀盐酸,没有浅黄色沉淀出现,故B错
误; C.上述分析判断可知,此溶液中一定没有Ag+、Al3+,故C正确;
D.上述分析判断可知,此溶液中可能有S2-、NO3-,故D错误;
故选:C。 【点睛】 S2-和Ag+生成Ag2S不共存,S2-和Al3+发生双水解反应不共存。
6.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(xFe2O3•ySO3•zH2O),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BaCl2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.Fe2O3•2SO3•7H2O B.4Fe2O3•10SO3•25H2O C.3Fe2O3•6SO3•20H2O D.2Fe2O3•5SO3•17H2O 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】 取5.130g碱式硫酸铁(xFe2O3•ySO3•zH2O),溶于足量盐酸中,则所得的溶液中含Fe3+和SO42﹣。加入过量的BaCl2溶液,经过滤、洗涤、干燥得白色固体5.825g即BaSO4物质的量
gngmol5.82233 =0.025mol,根据S原子的守恒即可知碱式硫酸铁(xFe2O3•ySO3•zH2O)
中“SO3”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Fe3+,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Fe2O3,由于转化过程中铁元素的守恒,故碱式硫酸铁(xFe2O3•ySO3•zH2O)中“Fe2O3”的质量即为1.600g,其物质的量gngmol1.600160=0.01mol。
而碱式硫酸铁(xFe2O3•ySO3•zH2O)的质量共为5.130g,则可知其含有的“H2O”的质量m=5.13g﹣2.00g﹣1.600g=1.53g,物质的量gngmol1.5318 =0.085mol。 故该样品中x:y:
z=0.01mol:0.025mol:0.085mol=2:5:17,故选D。
7.在含有Na+的溶液中,还可能存在NH4+、Fe2+、Br-、CO32-、I-、SO32-六种离子中的一种或几种,进行如下实验: (1)原溶液滴加少量氯水后,有气泡生成,溶液呈橙黄色; (2)向橙黄色溶液中加BaCl2溶液无沉淀生成; (3)橙黄色溶液不能使淀粉变蓝。由此推断原溶液中一定不存在的离子是 A.NH4+、Br-、CO32- B.Fe2+、I-、SO32-
C.Fe2+、I-、CO32- D.NH4+、I-、SO32-
【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】 (1)加足量氯水后,有气泡产生、溶液呈橙黄色,氯水中含有氯气、盐酸和次氯酸,氯气和
溴离子反应生成溴单质溶液呈橙黄色,推断一定含有Br-,生成气体,是溶液中盐酸和阴离子反应生成气体,说明含有CO32-; (2)若原溶液中含有亚硫酸根离子,在氯水中会被氧化为硫酸根离子,加入氯化钡会生成沉