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1、填空题 (12分)某强酸性溶液X中仅含有Ba2+、Al3+、NH4+、Fe2+、Fe3+、CO32-、SO32-、SO42-、Cl-、NO3-中的一种或几种,取该溶液进行连续实验,实验过程如下:
时间:2017-11-05 23:48:56
1、填空题 (12分)某强酸性溶液X中仅含有Ba2+、Al3+、NH4+、Fe2+、Fe3+、CO32-、SO32-、SO42-、Cl-、NO3-中的一种或几种,取该溶液进行连续实验,实验过程如下:600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060704/3d2wwolq211.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">
根据以上信息,回答下列问题:
(1)仅根据上述连续实验不能确定溶液X中是否含有的阳、阴离子分别是_____________。
(2)用离子方程表达下列反应:
①中生成气体A:___________ __。
②中生成溶液H:____________ _。
(3)若②中所用氢氧化钠浓度为2mol/L,当加入l0 ml时开始产生沉淀,55 ml时沉淀的量达到最大值0.03 mol,继续滴加沉淀的量保持不变,随后再滴加沉淀部分溶解,到60ml时沉淀的量降为0.025 mol且保持不变,则原溶液中c(Fe2+)为___________mol/L、c(Fe3+)为___________mol/L、c(Cl-)为___________mol/L。(若有些离子不存在,请填0 mol/L)
参考答案:(每空2分共14分)(1) Fe3+、Cl-
(2)3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O
Al3+ +4OH-=AlO2-+2H2O
(3)0.15 0.1 0
本题解析:强酸性溶液中一定不存在CO32-、SO32-,则与过量的硝酸钡溶液反应,生成9.32g沉淀,则该沉淀是硫酸钡沉淀,物质的量是9.32g/233g/mol=0.04mol,说明溶液中存在0.04mol SO42-,则一定不存在Ba2+;与过量硝酸钡反应生成的气体A可连续被氧化,说明A是NO,D是二氧化氮,则溶液中存在与硝酸发生氧化还原反应的离子,为Fe2+,所以溶液中一定不存在NO3-;溶液B中含有铁离子和过量的硝酸钡,加入氢氧化钠溶液仍产生气体,说明原溶液中存在NH4+,氨气的物质的量也是铵根离子的物质的量是0.112L/22.4L/mol=0.005mol;则沉淀G中一定含有氢氧化铁;通入过量的二氧化碳,仍能产生沉淀,因为铁离子上步中被完全沉淀,所以此时产生的沉淀只能是氢氧化铝,说明溶液中存在铝离子;而Fe3+、Cl-不能确定。
(1)根据以上分析,不能确定溶液X中是否含有的阳、阴离子分别是Fe3+、Cl-;
(2)①硝酸与亚铁离子发生氧化还原反应生成铁离子、NO和水,离子方程式是3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O;
②中生成溶液H,即为铝离子和过量的氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和水,离子方程式是Al3+ +4OH-=AlO2-+2H2O;
(3)根据生成NO的体积可计算亚铁离子的浓度,NO的物质的量是0.112L/22.4L/mol=0.005mol,则亚铁离子的物质的量是0.005mol×3=0.015mol,c(Fe2+)=0.015mol/0.1L=0.15mol/L;加入氢氧化钠溶液60mL时沉淀量降到0.025mol,说明此时为氢氧化铁沉淀,亚铁离子的物质的量是0.015mol,所以说明原溶液中存在铁离子,其物质的量是0.025mol-0.015mol=0.01mol,则c(Fe3+)=0.01mol/0.1L=0.1mol/L;加入55mL氢氧化钠溶液时沉淀达到最大值0.03mol,加入60mL氢氧化钠溶液时,沉淀降为0.025mol,说明氢氧化铝的物质的量是0.03mol-0.025mol=0.005mol,则溶液中SO42-:0.04mol,NH4+:0.005mol,Fe2+:0.015mol,Fe3+:0.01mol,Al3+:0.005mol,此时2n(SO42-)=n(NH4+)+2n(Fe2+)+3n(Fe3+)+3n(Al3+),所以c(Cl-)=0mol/L。
考点:考查离子的检验与计算
本题难度:困难
2、选择题 某透明的酸性溶液中,因发生氧化还原反应而不能大量共存的是( )
A.NO3-、Cl-、Fe2+、Na+
B.Ag+、NO3-、Cl-、K+
C.K+、Ba2+、OH-、SO42-
D.Cu2+、NH4+、Br-、Cl-
参考答案:A.NO3-与和Fe2+在酸性条件下发生氧化还原反应而不能大量共存,故A正确;
B.离子之间不发生氧化还原反应,Ag+与Cl-因生成沉淀而不能大量共存,故B错误
C.Ba2+与SO42-因生成沉淀而不能大量共存,离子之间不发生氧化还原反应,故C错误;
D.离子之间不发生任何反应,可大量共存,故D错误.
故选A.
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 某溶液与Al反应能放出H2,下列离子在该溶液中一定能大量共存的是
[? ]
A.NH4+、Fe2+、NO3-、SO42-
B.Na+、K+、Cl-、SO42-
C.Mg2+、H+、Cl-、NO3-
D.K+、Ca2+、HCO3-、Cl-
参考答案:B
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 常温下,下列各组离子或分子在指定溶液中能大量共存的是(?)
A.氨水中:NH4+、Fe2+、SO42-、HSO3-
B.pH=l的溶液中:、Mg2+、Fe3+、Cl-、NO3-
C.通入足量CO2的溶液中:Ca2+、Na+、SiO32-、CO32-
D.由水电离出的c(OH-)=1×10—12mol·L—1的溶液中:NH4+、HCO3-、Na+、Cl-
参考答案:B
本题解析:A.氨水中Fe2+、HSO3-会发生反应,错误。B.不会发生任何反应,正确。C. SiO32-、CO32-会与Ca2+、CO2的反应,错误。D.由水电离出的c(OH-)=1×10—12mol·L—1的溶液中,可能为酸性,也可能为碱性,酸性时HCO3-反应,碱性时NH4+反应,故错误。
本题难度:一般
5、选择题 在所给的四种溶液中,各种离子能在原溶液中大量共存并形成无色溶液的是( )
A.在c(H+)=10-13mol/L的溶液中:NH4+、Al3+、Fe3+、NO3-
B.pH值为1的溶液:Cu2+、Na+、Mg2+、NO3-
C.水电离出来的c(H+)=10-3mol/L的溶液:K+、HCO3-、Br-、Ba2+
D.溶有NaHSO4的溶液中:K+、SO42-、NO3-、Al3+
参考答案:D
本题解析:离子共存问题是高考中的常见题型,几乎是每年必考的题型。
根据题干知大量共存并形成无色溶液:Fe3+、Cu2+为有色离子,应排除;水电离出的c(H+)=10-3mol/L,不能说明溶液的酸碱性,且HCO3-在酸、碱性下都不能共存,故选D
本题难度:困难