离子反应和氧化还原反应
1.用惰性电极电解某无色溶液时,有如下实验现象:阳极上有无色气体产生;阴极附近有白色沉淀生成。则原溶液中可能大量共存的离子组是( )
A.Na+、Ba2+、NO、Cl-
B.H+、Mg2+、Na+、SO
C.CO、K+、Cl-、Na+
D.Fe2+、NO、SO、Na+
答案:B
2.下列指定反应的离子方程式正确的是( )
A.NO2溶于水:3NO2+H2O===H++NO+2NO
B.NaClO溶液中ClO-的水解:ClO-+H2O===HClO+OH-
C.酸性条件下,用H2O2将I-转化为I2:H2O2+2I-+2H+===I2+2H2O
D.氯化铝溶液中加入过量的氨水:Al3++4NH3·H2O===AlO+4NH+2H2O
解析:NO2溶于水:3NO2+H2O===2H++2NO+NO,A错误;NaClO溶液中,ClO-的水解:ClO-+H2OHClO+OH-,B错误;酸性条件下,用H2O2将I-转化为I2:H2O2+2I-+2H+===I2+2H2O,C正确;氯化铝溶液中加入过量的氨水:Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH,D错误。
答案: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是( )
A.1.0 mol·L-1的KNO3溶液:H+、Fe2+、Cl-、SO
B.通入过量SO2气体后的溶液:H+、Ca2+、Fe3+、NO
C.通入足量CO2的溶液:H+、NH、Al3+、SO
D.与铝反应产生大量氢气的溶液:Na+、K+、CO、NO
解析:1.0 mol·L-1的KNO3溶液中,NO、H+和Fe2+会发生氧化还原反应:4H++NO+3Fe2+===3Fe3++NO↑+4H2O,因此不能大量共存,A错误;通入过量SO2气体后的溶液中,SO2能被硝酸氧化,发生氧化还原反应而不能大量共存,B错误;通入足量CO2的溶液中,各离子之间不能发生任何反应而能大量共存,C正确;与铝反应产生大量氢气的溶液是酸性或碱性溶液,在酸性溶液中,H+和CO不能大量共存,D错误。
答案:B
6.某离子反应中涉及H2O、ClO-、NH、H+、N2、Cl-六种微粒。其中N2
19
的物质的量随时间变化的曲线如右图所示。下列判断正确的是( )
A.该反应的还原剂是Cl-
B.消耗1 mol还原剂,转移6 mol电子
C.氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶3
D.反应后溶液的酸性明显增强
解析:根据图像可知氮气的物质的量逐渐增大,这说明氮气是氧化产物,即次氯酸根离子氧化铵根离子,反应的离子方程式为3ClO-+2NH===N2↑+3H2O+3Cl-+2H+。由反应方程式可知还原剂为NH,A错误;N元素化合价由-3价升高到0价,则消耗1 mol还原剂,转移3 mol电子,B错误;由方程式可知氧化剂和还原剂的物质的量之比为3∶2,C错误;反应生成H+,溶液酸性增强,D正确。
答案:D
7.一定条件下,向含HNO3的废水中加入CH3OH进行污水处理,发生反应5CH3OH+6HNO3===3N2↑+5CO2↑+13H2O下列说法正确的是( )
A.CH3OH被氧化,表现氧化性
B.此条件下还原性强弱为N2>CH3OH
C.若氧化产物比还原产物多0.2 mol,则该反应中转移3 mol e-
D.该反应过程中断裂的化学键既有极性键又有非极性键
解析:A显然错误;还原剂的还原性强于还原产物的还原性,故B错误;该反应过程中只断裂了极性键,故D错误。
答案:C
10.常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是( )
A.c(H+)Z2>B2>A3+
D.X2+是XO的还原产物
19
答案 B
17.物质的量之比2∶5的锌与稀HNO3反应,若硝酸的还原产物为N2O,反应结束后锌没有剩余,则反应中被还原的HNO3与未被还原的HNO3的物质的量之比是( )
A.1∶4 B.1∶5
C.2∶3 D.2∶5
解析 锌失电子的物质的量=被还原HNO3得电子的物质的量,假设n(Zn)=2 mol、n(HNO3)=5 mol,就有2×(2-0)=(5-1)×n(被还原HNO3),则n(被还原HNO3)=1 mol,故n(未被还原HNO3)=n(HNO3)-n(被还原HNO3)=4 mol,所以n(被还原HNO3)∶n(未被还原HNO3)=1∶4,故答案为A。
【解析】A、固体恰好溶解后无HNO3剩余,Cu和Cu2O中的Cu元素都被HNO3氧化生成Cu(NO3)2,所以X中溶质只有Cu(NO3)2,A错误。B、生成的“纯净的无色气体Y”是NO,NO与纯水不能发生反应,也就不可能得到酸性溶液,B错误。C、固体完全是Cu时,3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O, 。固体完全是Cu2O时, 3Cu2O+14HNO3=6Cu(NO3)2+2NO↑+7H2O,,所以原粉末质量为m 时,10.03g>m>7.8g ,C错误。D、设混合物中Cu为xmol,Cu2O为ymol,生成NO时得到的电子数等于固体失去的电子数,即2x+2y=,消耗的HNO3 =0.125 L ×2.6 mol·L-1,解得x=0.1mol,y=0.0125mol,n(Cu):n(Cu2O)=0.1:0.125=8:1,D正确。正确答案选D。
22.下列解释物质用途或现象的反应方程式不正确的是( )
A.硫酸型酸雨的形成可能会涉及反应:2H2SO3+O2===2H2SO4
B.热的纯碱溶液可以清洗油污的原因:CO+2H2OH2CO3+2OH-
C.盛放NaOH溶液的试剂瓶不能用磨口玻璃塞:SiO2+2OH-===SiO+H2O
D.成分为盐酸的洁厕灵与84消毒液混合使用易中毒:Cl-+ClO-+2H+===Cl2↑+H2O
【答案】B
【解析】CO水解分两步,以第一步为主,应生成HCO。
23.下列离子方程式书写正确的是( )
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A.向Al2(SO4)3溶液中加入过量的氨水:Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH
B.向Na2S2O3溶液中通入足量氯气:S2O+2Cl2+H2O===2SO+4Cl-+2H+
C.向碳酸氢铵溶液中加入足量的澄清石灰水:Ca2++HCO+OH-===CaCO3↓+H2O
D.醋酸除水垢中的碳酸钙:CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2O
【答案】A
24.常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
A.pH=1的溶液中SO、Cl-、S2-、Na+
B.由水电离的c(H+)=1×10-14 mol·L-1的溶液中:Ca2+、K+、Cl-、HCO
C.c(H+)/c(OH-)=1012的溶液中:NH、Al3+、NO、Cl-
D.c(Fe3+)=0.1 mol·L-1的溶液中:K+、ClO-、SO、SCN-
【答案】C
【解析】该溶液为酸性溶液,SO、S2-为弱酸根离子,均不能大量存在于酸性溶液中,A项错误;该溶液中水的电离受到抑制,既可能为酸溶液,也可能为碱溶液,HCO在酸溶液、碱溶液中均不能大量存在,B项错误;Fe3+与SCN-发生络合反应而不能大量共存,D项错误。
25.常温下,下列各组离子在指定的条件下一定能大量共存的是( )
A.含有大量Fe3+的溶液中:NH、Ca2+、SCN-、HCO
B.能使pH试纸变红的溶液中:NH、K+、ClO-、Cl-
C.无色透明的碱性溶液中:Na+、Ba2+、AlO、Cl-
D.水电离出c(H+)=10-3mol·L-1的溶液中:Mg2+、Cu2+、SO、K+
【答案】C
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26.某溶液由K+、Fe3+、SO、CO、I-中的几种组成。取样,滴加KSCN溶液后显血红色。下列有关原溶液的说法不正确的是( )
A.一定存在的离子为Fe3+、SO
B.一定不存在的离子为CO、I-
C.不能确定的离子为K+、SO
D.确定是否含有K+需要经过焰色反应
【答案】C
【解析】滴加KSCN溶液后显血红色,说明原溶液中一定含有Fe3+,Fe3+与CO能发生相互促进的水解反应而不能大量共存,Fe3+与I-能发生氧化还原反应而不能大量共存,故原溶液中一定不含CO、I-,根据溶液呈电中性可知,原溶液中一定含SO,而K+需要经过焰色反应才能确定其是否存在,A、B、D项正确,C项错误。
27.常温下,下列四组离子组成的溶液中能大量共存且满足相应要求的是( )
选项
粒子
要求
A
K+、AlO、Cl-、MnO
c(K+)<c(Cl-)
B
Fe3+、NO、I-、HCO
逐滴加入盐酸立即有气体产生
C
NH、Al3+、SO、CH3COOH
逐滴加入NaOH溶液立即有气体产生
D
Na+、Cu2+、Cl-、SO
逐滴加入氨水先有沉淀产生,后沉淀消失
【答案】D
28.下列关于离子检验的说法中正确的是( )
A.向某溶液中加稀盐酸,将产生的无色气体通入澄清石灰水中,石灰水变浑浊,则原溶液中一定有CO或HCO
B.向某溶液中加入硝酸钡溶液有白色沉淀产生,再加稀盐酸,沉淀不消失,则原溶液中一定有SO
C.向某溶液中加入浓氢氧化钠溶液并加热,产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则原溶液中存在NH
D.向某溶液中加入硝酸银溶液产生白色沉淀,再加稀盐酸,沉淀不消失,则原溶液中一定有Cl-
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【答案】C
【解析】A项使澄清石灰水变浑浊的无色气体除二氧化碳外还有二氧化硫,错误;B项若原溶液中存在SO,也有题述现象,错误;D项溶液中含有SO、SO等离子时也有题述现象,错误。
29.常温下,在pH=1的某溶液中除H+外还可能有Na+、Fe3+、Fe2+、I-、Cl-、CO中的几种,现取100 mL该溶液进行如下实验。
下列判断正确的是( )
A.Fe2+、I-、Cl-三种离子一定存在
B.CO一定不存在,不能确定Na+和Cl-是否存在
C.Fe3+与Fe2+至少有一种
D.该溶液中c(Cl-)至少为0.2 mol·L-1
【答案】A
【解析】pH=1的溶液呈酸性,一定不存在CO;向溶液中通入氯气分液后得到紫色溶液,则原溶液中含有I-,Fe3+能够氧化I-,则一定不存在Fe3+;n(I2)==0.01 mol,则原溶液中n(I-)=0.02 mol;加入足量NaOH溶液得到固体,灼烧得到的1.60 g为Fe2O3,则溶液中一定存在Fe2+,根据铁元素守恒可知n(Fe2+)=×2=0.02 mol,根据电荷守恒可知原溶液中一定含有Cl-,其物质的量最少为0.02 mol×2-0.02 mol+0.01 mol=0.03 mol,则其浓度最小为=0.3 mol/L。根据分析可知,溶液中一定有Fe2+、I-、Cl-三种离子,A正确;CO一定不存在,Cl-一定存在,B错误;一定存在Fe2+,一定不存在Fe3+,C错误;该溶液中c(Cl-)至少为0.3 mol·L-1,D错误。
30.某透明溶液可能含有Fe3+、Al3+、Mg2+、Na+、NH、CO、SO、Cl-、SiO中的若干种离子。
下列说法中正确的是( )
A.一定不存在的离子有Fe3+、Al3+、Mg2+、SO
B.一定存在的离子有CO、SiO、Cl-
C.气体是CO2,沉淀是H2SiO3
19
D.Na+、NH可能存在
【答案】C
31.三聚氰酸【解析】C3N3(OH)3可用于消除汽车尾气中的NO2,其反应过程可表示为
下列说法正确的是( )
A.反应中NO2是还原剂
B.C3N3(OH)3与HNCO为同一物质
C.HNCO与NO2反应的化学计量数之比为3∶4
D.反应过程中,每1 mol NO2参加反应,转移电子4 mol
【答案】D
32.Na2FeO4是一种高效多功能水处理剂,应用前景十分看好。一种制备Na2FeO4的方法可用化学方程式表示如下:2FeSO4+6Na2O2===2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑。对此反应下列说法中正确的是( )
A.2 mol FeSO4发生反应时,反应中共有10 mol电子转移
B.每生成16 g氧气就有1 mol Fe2+被还原
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C.Na2O2只作氧化剂
D.氧化产物只有Na2FeO4
【答案】A
【解析】反应中铁元素化合价升高,由+2价→+6价,化合价升高的元素还有O元素,由-1价→0价,2 mol FeSO4发生反应时,共有2 mol×4+1 mol×2=10 mol电子转移,A正确。该反应中Fe元素化合价由+2价变为+6价,根据反应的化学方程式,每生成16 g氧气就有1 mol Fe2+被氧化,B错误。该反应中过氧化钠既作氧化剂又作还原剂,C错误。该反应中Fe元素化合价由+2价变为+6价、O元素化合价由-1价变为0价、-2价,所以硫酸亚铁是还原剂、过氧化钠既是氧化剂又是还原剂,氧化产物除Na2FeO4外还有O2,D错误。
33.把图2中的物质补充到图1中,可得到一个完整的氧化还原反应的离子方程式(未配平)。对该氧化还原反应的离子方程式,下列说法不正确的是( )
…………
图1
图2
A.IO作氧化剂,具有氧化性
B.氧化性:MnO>IO
C.氧化剂和还原剂的物质的量之比为5∶2
D.若有2 mol Mn2+参加反应,则转移10 mol电子
【答案】B
34.化合物Mg5Al3(OH)x(H2O)4可作环保型阻燃材料,受热时会发生如下分解反应(其中M是某种物质,a为化学计量数):
2Mg5Al3(OH)x(H2O)427H2O↑+10M+aAl2O3。
下列说法正确的是( )
A.a=2
19
B.x=18
C.M的化学式为MgO
D.该反应中Mg5Al3(OH)x(H2O)4既是氧化剂又是还原剂
【答案】C
【解析】由2Mg5Al3(OH)x(H2O)427H2O↑+10M+aAl2O3,根据Al原子守恒,a=3,根据H原子守恒,x=19,根据Mg、O原子守恒推出M的化学式为MgO,反应前后无化合价变化,所以A、B、D错误,C正确。
35.已知离子方程式:As2S3+H2O+NO―→AsO+SO+NO↑+________(未配平),下列说法错误的是( )
A.配平后水的化学计量数为4
B.反应后溶液呈酸性
C.配平后氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶28
D.氧化产物为AsO和SO
【答案】C
【解析】根据电子守恒,结合电荷守恒可配平离子方程式3As2S3+4H2O+28NO===6AsO+9SO+28NO↑+8H+,由此可知A、B、D正确,C项应为28∶3。
36. NaCN超标的电镀废水可用两段氧化法处理:
①NaCN与NaClO反应,生成NaOCN和NaCl;
②NaOCN与NaClO反应,生成Na2CO3、CO2、NaCl和N2。
已知HCN(Ki=6.3×10-10)有剧毒;HCN、HOCN中N元素的化合价相同。
完成下列填空:
(1)第一次氧化时,溶液的pH应调节为________(选填“酸性”“碱性”或“中性”),原因是________________________________________________________________________________________。
(2)写出第二次氧化时发生反应的离子方程式______________________________________________。
(3)处理100 m3含NaCN 10.3 mg·L-1的废水,实际至少需NaClO________g(实际用量应为理论值的4倍),才能使NaCN含量低于0.5 mg·L-1,达到排放标准。
(4)(CN)2与Cl2的化学性质相似,(CN)2与NaOH溶液反应生成________、________和H2O。
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【答案】 (1)碱性 防止生成HCN,造成人员中毒或污染空气
(2)2OCN-+3ClO-===CO+CO2↑+3Cl-+N2↑
(3)14 900 (4)NaOCN NaCN
37.钼酸钠晶体(Na2MoO4·2H2O)常用于制造阻燃剂和无公害型冷水系统的金属抑制剂。如图是利用钼精矿(主要成分是MoS2,还含少量其他杂质)为原料生产钼酸钠晶体的工艺流程图:
回答下列问题:
(1)提高焙烧效率的方法有________________。(写一种)
(2)“焙烧”时MoS2转化为MoO3,该反应过程的化学方程式为______________________________________________________________,
氧化产物是________(写化学式)。
(3)“碱浸”时含钼化合物发生的主要反应的化学方程式为_____________________________________________________________。
(4)钼精矿在碱性条件下,加入NaClO溶液,也可以制备钼酸钠,同时有SO生成,该反应的离子方程式为_________________________________________________________________________。
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【答案】 (1)粉碎固体颗粒(其他合理答案均可)
(2)2MoS2+7O22MoO3+4SO2 MoO3、SO2
(3)MoO3+Na2CO3===Na2MoO4+CO2↑
(4)MoS2+9ClO-+6OH-===MoO+9Cl-+2SO+3H2O
38.高锰酸钾(KMnO4)和过氧化氢(H2O2)是两种常见的氧化剂。
(1)下列物质中能使酸性KMnO4溶液褪色的是______(填字母)。
a.臭碱(Na2S) B.小苏打(NaHCO3)
c.水玻璃(Na2SiO3溶液) D.酒精(C2H5OH)
(2)某强酸性反应体系中,参与反应的共有六种微粒:O2、MnO、H2O、Mn2+、H2O2、H+。
①该反应中应选择的酸是________(填字母)。
a.盐酸 B.浓硫酸
c.稀硫酸 D.稀硝酸
②该反应中发生还原反应的过程是________→________。
③写出该反应的离子方程式:____________________________________________________。
④若上述反应中有6.72 L(标准状况)气体生成,则转移的电子为________mol。
【答案】 (1)ad (2)①c ②MnO Mn2+ ③2MnO+5H2O2+6H+===2Mn2++8H2O+5O2↑ ④0.6
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39.(1)MnO2可以与KOH和KClO3在高温下反应,生成K2MnO4,反应的化学方程式为___________________________________________________________________。
(2)硫化氢具有还原性,可以和许多氧化剂反应,在硫酸酸化条件下,H2S和KMnO4反应,反应生成S、MnSO4、K2SO4和H2O,写出该反应的化学方程式:_________________________________________________________
__________________________________________________________。
(3)S2O的结构式为,其中S元素的化合价为________。在Ag+催化下,S2O能使含Mn2+的溶液变成紫红色,氧化产物是________(填离子符号)。
【解析】 (1)反应中MnO2作还原剂,氧化产物是K2MnO4,KClO3作氧化剂,还原产物是KCl,利用化合价升降法配平化学方程式为3MnO2+KClO3+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O。
(2)H2S中S元素化合价升高2,KMnO4中Mn元素化合价降低5,则H2S前配5,KMnO4前配2,利用原子守恒配平其他物质,得化学方程式为5H2S+2KMnO4+3H2SO4===K2SO4+2MnSO4+5S↓+8H2O。
(3)S2O中含1个过氧键,除过氧键中2个O均为-1价外,其余6个O均为-2价,则S元素的化合价为+6;在Ag+催化下,S2O能使含Mn2+的溶液变成紫红色,由此可判断氧化产物为MnO。
【答案】 (1)3MnO2+KClO3+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O
(2)5H2S+2KMnO4+3H2SO4===K2SO4+2MnSO4+5S↓+8H2O
(3)+6 MnO
40.某废水中含有CN-和Cr2O等离子,需经污水处理达标后才能排放,污水处理拟采用下列流程进行处理:
回答下列问题:
(1)步骤②中,CN-被ClO-氧化为CNO-的离子方程式为_____________________________________________________________。
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(2)步骤③反应的离子方程式为S2O+Cr2O+H+―→SO+Cr3++H2O(未配平),每消耗0.4 mol Cr2O时,反应中S2O失去________mol电子。
(3)利用Cr2O测定某SnCl2的纯度(杂质不参与反应,溶液中Sn4+较为稳定):将a g SnCl2样品制成溶液的操作为____________________,向得到的SnCl2溶液中加入过量的FeCl3溶液,用b mol·L-1 K2Cr2O7滴定生成的Fe2+(已知酸性环境下,Cr2O可被还原为Cr3+),共用去K2Cr2O7溶液x mL。则样品中SnCl2的质量分数是________。(SnCl2的摩尔质量为M g·mol-1,用含a、b、x、M的代数式表示)
(3)Sn2+能水解,所以将a g SnCl2样品制成溶液的操作为将SnCl2样品溶于盐酸,然后用适量蒸馏水稀释;令样品中SnCl2的物质的量为n mol,根据得失电子守恒有
3SnCl2 ~ Cr2O
3 1
n mol b mol·L-1×x×10-3L
解得n=3×b×x×10-3,样品中SnCl2的质量为3×b×x×10-3mol×M g·mol-1=3×b×x×10-3×M g,所以样品中SnCl2的质量分数为×100%=×100%。
【答案】 (1)CN-+ClO-===CNO-+Cl- (2)2.4
(3)将SnCl2样品溶于盐酸,然后用适量蒸馏水稀释 ×100%
41.某无色溶液甲中仅含有下列离子中的几种(不考虑水的电离以及离子的水解)。
阳离子
K+、Al3+、Fe3+、Ba2+、NH
阴离子
Cl-、CO、HCO、SO
取100 mL溶液甲并分成两等份进行如下实验(假设每步完全反应):
(1)由①可知,原溶液中一定存在的离子有________,浓度为________mol·L-1。
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(2)写出实验②中生成沉淀的离子方程式:________________________________________。
(3)通入过量CO2充分反应后,需将反应后的混合溶液加热再过滤,其目的是_____________________________________________________________________。
(4)某同学通过分析认为该溶液中一定存在K+,其理由是__________________________________________________________________________。
【答案】 (1)NH 0.4
(2)AlO+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO
(3)防止生成氢氧化铝胶体,有利于沉淀的生成,容易分离
(4)已知的NH、Al3+的正电荷总量小于SO负电荷总量,依据电荷守恒定律,一定有K+存在
42.工业上利用氟碳铈矿(主要成分CeCO3F)提取CeCl3的一种工艺流程如下:
请回答下列问题:
(1)CeCO3F中,Ce元素的化合价为________。
(2)酸浸过程中可用稀硫酸和H2O2替换HCl,优点为____________________________;
写出稀硫酸、H2O2与CeO2反应的离子方程式:________________________________________。
(3)写出Ce(BF4)3中加入KCl溶液反应的离子方程式:______________________________。
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【答案】 (1)+3 (2)避免产生Cl2,不会造成环境污染 H2O2+2CeO2+6H+===2Ce3++4H2O+O2↑
(3)Ce(BF4)3+3K+===3KBF4+Ce3+
43.某工业废水中仅含下表离子中的5种(不考虑水的电离及离子的水解),且各种离子的物质的量浓度相等,均为0.1 mol/L。
阳离子
K+
Cu2+
Fe3+
Al3+
Fe2+
阴离子
Cl-
CO
NO
SO
SiO
甲同学欲探究废水的组成,进行了如下实验:
Ⅰ.用铂丝蘸取少量溶液,在火焰上灼烧,无紫色火焰(透过蓝色钴玻璃观察)。
Ⅱ.取少量溶液,加入KSCN溶液无明显变化。
Ⅲ.另取溶液加入少量盐酸,有无色气体生成,该无色气体遇空气变成红棕色,此时溶液依然澄清,且溶液中阴离子种类不变。
Ⅳ.向Ⅲ中所得的溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成。
请推断:
(1)由Ⅰ、Ⅱ判断,溶液中一定不含有的阳离子是____________(写离子符号)。
(2)Ⅲ中加入少量盐酸生成无色气体的离子方程式为______________________。
(3)将Ⅲ中所得红棕色气体通入水中,气体变无色,所发生反应的化学方程式是__________。
(4)甲同学最终确定原溶液中所含阳离子是________,阴离子是________(写离子符号)。
(5)另取100 mL原溶液,加入足量的NaOH溶液,充分反应后过滤,洗涤,灼烧至恒重,得到的固体质量为__________________________________________________________。
答案:(1)K+、Fe3+ (2)3Fe2++NO+4H+===3Fe3++NO↑+2H2O
(3)3NO2+H2O===2HNO3+NO
(4)Fe2+、Cu2+ Cl-、NO、SO (5)1.6 g
44.有一无色透明溶液,欲确定是否含有下列离子:K+、Mg2+、Al3+、Fe2+、Ba2+、NO、SO、Cl-、I-、HCO,实验如下:
实验步骤
实验现象
(1)用玻璃棒蘸取少量该溶液,点在pH试纸中部
试纸变为红色
19
(2)取少量该溶液,加入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
(3)取少量该溶液,加入BaCl2溶液
有白色沉淀生成
(4)取(3)中反应后的上层清液,加入AgNO3溶液
有稳定的白色沉淀生成,且不溶于稀硝酸
(5)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:(导学号 56470076)
(1)溶液中一定存在的离子是______________;溶液中肯定不存在的离子是______________。
(2)写出实验步骤(2)中所发生反应的离子方程式_____________________。
(3)为了进一步确定其他离子,应该补充的实验及对应欲检验离子的名称(若为溶液反应,说明使用试剂的名称,不必写详细步骤)________________________________________________________
________________________________________________________________________________。
解析:(1)pH试纸变红,说明溶液显酸性,HCO不能大量存在;(2)步说明有NO,在酸性条件下NO有强氧化性,因此还原性的离子Fe2+、I-就不能大量存在;(3)步说明有SO,则Ba2+就不能大量存在;(4)步不能说明有Cl-,因为(3)中引入了Cl-;(5)步说明有Mg2+和Al3+。
答案:(1)NO、SO、Mg2+、Al3+ Fe2+、HCO、I-、Ba2+
(2)3Cu+8H++2NO===3Cu2++2NO↑+4H2O
(3)K+的检验可以用焰色反应;Cl-的检验:向溶液中加足量的Ba(NO3)2溶液,过滤后向滤液中加AgNO3溶液有白色沉淀生成,再加稀硝酸,白色沉淀不溶解,可证明有Cl-存在
45.在Na+浓度为0.5 mol·L-1的某澄清溶液中,还可能含有下表中的若干种离子。
阳离子
K+、Ag+、 Mg2+、Ba2+
阴离子
NO、CO、SiO、SO
现取该溶液100 mL进行如下实验(气体体积均在标准状况下测定)。
序号
实验内容
实验结果
Ⅰ
向该溶液中加入足量稀盐酸
产生白色沉淀并放出标准状况下0.56 L气体
Ⅱ
将Ⅰ的反应混合液过滤,对沉淀洗涤、灼烧至恒重,称量所得固体质量
固体质量为2.4 g
Ⅲ
向Ⅱ的滤液中滴加BaCl2溶液
无明显现象
请回答下列问题。
(1)实验Ⅰ能确定一定不存在的离子是________。
(2)实验Ⅰ中生成沉淀的离子方程式为________________________________。
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(3)通过实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和必要计算,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
NO
CO
SiO
SO
c/(mol·L-1)
(4)判断K+是否存在,若存在求其最小浓度,若不存在说明理由:______________。
答案:(1)Ag+、Mg2+、Ba2+
(2)SiO+2H+===H2SiO3↓
(3)
阴离子
NO
CO
SiO
SO
c/(mol·L-1)
?
0.25
0.4
0
(4)存在,最小浓度为0.8 mol·L-1
46.某无色溶液,其中有可能存在以下离子:Na+、Ag+、Ba2+、Al3+、AlO、S2-、CO、SO、SO,现取该溶液进行有关试验,其结果如下:
回答下列问题:
(1)生成沉淀甲的离子方程式:_______________________________________________;
已知气体甲由两种氧化物组成(不包括水蒸气和HBr),请你设计实验逐一鉴别这两种成分,将所需试剂以及现象填入下表中(可不填满,表中每一行对应正确方可得分)
步骤
实验目的
试剂
现象
1
2
3
19
4
(2)由溶液甲生成沉淀乙的离子方程式:
___________________________________________________________________;
(3)综上所述,该溶液中肯定存在的离子:
_______________________________________________________。
(4)针对溶液中可能存在的离子,用实验验证其是否存在的方法是:__________________________________________________________________________。
(1)生成的淡黄色沉淀为单质硫,反应的离子方程式为:6H++2S2-+SO===3S↓+3H2O;气体甲由两种氧化物组成,为二氧化碳和二氧化硫,检验这两种气体的流程为:用品红溶液检测二氧化硫,用酸性高
答案:(1)2S2-+SO+6H+===3S↓+3H2O
步骤
实验目的
试剂
现象
1
检验SO2
品红溶液
红色褪去
2
除尽SO2
酸性高锰酸钾溶液
紫色变浅或不完全褪去
3
检验CO2
澄清石灰水
变浑浊
(2)Al3++3HCO===Al(OH)3↓+3CO2↑
(3)S2-、SO、AlO、Na+、CO
(4)取沉淀丙加入足量稀盐酸,若沉淀不能完全溶解,则原溶液中含SO,沉淀全部溶解,则原溶液中无SO(答案合理给分)
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