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- 2021-07-03 发布
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规范演练3
一、选择题
1.(2019·郑州模拟)下列说法正确的是( )
A.三氧化硫的水溶液能导电,所以三氧化硫是电解质
B.自由移动离子数目多的电解质溶液导电能力一定强
C.NaHSO4在水溶液中及熔融状态下均可电离出Na+、H+
D.NH3属于非电解质,但其水溶液能够导电
解析:三氧化硫本身不能电离出离子,SO3是非电解质,A错误;离子数目多的溶液中,离子浓度不一定大,离子所带电荷数不一定多,其导电能力不一定强,B错误;NaHSO4在熔融状态下只能电离出Na+、HSO,C错误;NH3是非电解质,但其溶于水后可形成电解质NH3·H2O,溶液能导电,D正确。
答案:D
2.下列离子能在水溶液中大量共存的一组是( )
A.Fe3+、HCO、Cl-、SCN-
B.Ba2+、NO、SO、H+
C.Mg2+、NH、Br-、OH-
D.Na+、Cu2+、SO、Cl-
解析:Fe3+与HCO发生双水解反应、与SCN-发生络合反应,A错误;在酸性条件下NO与SO发生氧化还原反应,B错误;
OH-与Mg2+反应生成沉淀、与NH生成弱电解质,C错误。
答案:D
3.下列各组离子能大量共存的是( )
①“84”消毒液的水溶液中:Fe2+、Cl-、Ca2+、Na+
②加入KSCN显红色的溶液:K+、NH、Cl-、S2-
③能够与金属Cu常温下反应放出气体的溶液:Fe3+、Al3+、SO、K+
④pH=2的溶液中:NH、Na+、Cl-、Cu2+
⑤无色溶液中:K+、CH3COO-、HCO、MnO
A.②③ B.①③
C.①⑤ D.③④
解析:①“84”消毒液的水溶液中含有强氧化性离子ClO-,具有还原性的Fe2+易被氧化而不能大量存在;②加入KSCN显红色的溶液中含有Fe3+,S2-与Fe3+易发生氧化还原反应而不能大量共存;③能够与金属Cu常温下反应放出气体的溶液中含有H+和NO,Fe3+、Al3+、SO、K+能够大量共存;④pH=2的溶液显酸性,NH、
Na+、Cl-、Cu2+能够大量共存;⑤MnO在溶液中显紫红色,不能在无色溶液中存在。
答案:D
4.下列离子方程式与所述事实相符且正确的是( )
A.漂白粉溶液在空气中久置失效:ClO-+CO2+H2O===HClO+HCO
B.用浓盐酸与MnO2反应制取少量氯气:MnO2+2H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O
C.向NaAlO2溶液中通入过量CO2制Al(OH)3:AlO+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO
D.在强碱溶液中次氯酸钠与Fe(OH)3反应生成Na2FeO4:
3ClO-+2Fe(OH)3===2FeO+3Cl-+H2O+4H+
解析:漂白粉久置失效的化学方程式为Ca(ClO)2+H2O+CO2===CaCO3+2HClO,该反应的离子方程式为Ca2++2ClO-+H2O
+CO2===CaCO3+2HClO,A错误;实验室制取Cl2的原理是浓盐酸和二氧化锰反应,离子方程式为MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O,B错误;在强碱溶液中,不可能生成H+,D错误。
答案:C
5.(2019·梅州质检)水溶液中能大量共存的离子组是( )
A.Fe3+、Na+、SO、Cl- B.H+、Fe2+、Cl-、NO
C.Ag+、Na+、CO、NO D.Al3+、K+、Cl-、AlO
解析:在酸性条件下Fe2+与NO发生氧化还原反应,B错误;Ag+与CO生成沉淀,C错误;Al3+与AlO发生双水解反应,D错误。
答案:A
6.下列叙述正确的是( )
A.饱和氯水中可大量共存:Na+、CO、SO
B.溶液中可大量共存:Mg2+、HCO、SO、OH-
C.向稀硝酸中加入过量的铁粉:3Fe+2NO+8H+===3Fe2++2NO↑+4H2O
D.AlCl3溶液和过量浓氨水混合:Al3++2NH3·H2O===AlO+2NH
解析:SO能被氯水氧化为SO,A错误;Mg2+、HCO都能与OH-反应,分别生成Mg(OH)2、CO和H2O,B错误;Al(OH)3不溶于过量氨水,则AlCl3溶液和过量浓氨水混合时:Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH,D错误。
答案:C
7.下列离子方程式正确的是( )
A.铝溶于NaOH溶液:Al+2OH-===AlO+H2↑
B.铜溶于稀硝酸:3Cu+8H++2NO===3Cu2++2NO↑+4H2O
C.碳酸镁中滴加稀盐酸:CO+2H+===CO2↑+H2O
D.稀硫酸中滴加氢氧化钡溶液:H++OH-===H2O
解析:电荷不守恒,A错误;碳酸镁微溶于水,不能拆写,C错误;漏写生成硫酸钡沉淀,D错误。
答案:B
8.下列有关物质检验的实验结论正确的是( )
选项
实验操作
现象
实验结论
A
向某溶液中加入硝酸酸化的氯化钡溶液
生成白色沉淀
溶液中一定含有SO
B
将某气体通入品红溶液中
品红溶液褪色
该气体一定是Cl2
C
往某溶液中加入KSCN溶液
显红色
溶液中一定含有Fe3+
D
往某溶液中加入盐酸
产生无色气体
溶液中一定含有CO
解析:该溶液中可能含有Ag+或SO等,A错误;该气体可能是SO2等,B错误;该溶液中可能含有SO或HCO或HSO等,D错误。
答案:C
二、非选择题
9.在Cl-浓度为0.5 mol·L-1的某无色澄清溶液中,还可能含有下表中的若干种离子。
阳离子
K+、Al3+、Mg2+、Ba2+、Fe3+
阴离子
NO、CO、SiO、SO、OH-
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)通过以上实验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_________________
_____________________________________________________。
(3)通过实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和必要计算,请写出一定存在的阴离子及其浓度(不一定要填满)。
阴离子
浓度c/(mol·L-1)
①____________
____________
②____________
____________
③____________
____________
④____________
____________
⑤____________
____________
(4)判断K+
是否存在,若存在,求出其最小浓度,若不存在说明理由:__________________________________________________。
解析:由题意知溶液为无色澄清溶液,一定不含Fe3+,且溶液中含有的离子必须能大量共存。由实验Ⅰ可知,该溶液中一定含有CO,其浓度为=0.25 mol·L-1,则一定没有Al3+、
Mg2+、Ba2+;由生成白色沉淀判断溶液中一定含有SiO,发生反应:SiO+2H+===H2SiO3↓,对沉淀洗涤、灼烧至恒重,得2.4 g固体SiO2,则SiO的浓度为=0.4 mol·L-1。由实验Ⅲ可知溶液中不含SO,根据电荷守恒,2c(CO)+2c(SiO)+c(Cl-)=2×0.25 mol·L-1+2×0.4 mol·L-1+0.5 mol·L-1=1.8 mol·L-1,因此溶液中一定含有K+,且其浓度至少为1.8 mol·L-1,不能确定NO、OH-是否存在。
答案:(1)Al3+、Mg2+、Ba2+、Fe3+、SO
(2)SiO+2H+===H2SiO3↓
(3)
阴离子
浓度c/(mol·L-1)
CO
0.25
SiO
0.4
(4)存在,由电荷守恒可知最小浓度为1.8 mol·L-1
10.(2019·淄博诊断)氨氮废水中的氮元素多以NH和NH3·H2O的形式存在。某工厂处理氨氮废水的流程如下:
含NH的废水低浓度氨氮废水含余氯废水达标废水
(1)过程Ⅰ:加NaOH溶液,调节pH至11
后,并鼓入大量空气。用离子方程式表示加NaOH溶液的作用是_____________________;用化学平衡理论解释鼓入大量空气的目的_________________
____________________________________________________。
(2)Ⅱ中加入适量NaClO溶液,控制pH在3~4,将NH转化为无毒物质。则反应的离子方程式是________________________
_____________________________________________________。
(3)分别称取2.39 g (NH4)2SO4和NH4Cl固体混合物两份。
①将其中一份配成溶液,逐滴加入一定浓度的Ba(OH)2溶液,产生的沉淀质量(m)与加入Ba(OH)2溶液体积(V)的关系如图。混合物中n[(NH4)2SO4]∶n(NH4Cl)为________。
②另一份固体混合物中NH与Ba(OH)2溶液(浓度同上)恰好完全反应时,溶液中c(Cl-)=____________________________(溶液体积变化忽略不计)。
解析:(1)铵盐能和强碱反应,实质是:NH+OH-NH3·H2O;将生成的氨气带走,即减少生成物,可以使化学平衡向正反应方向移动。(2)加入适量NaClO溶液,控制pH在3~4,将NH转化为无毒物质,可以确定NH被氧化为N2,ClO-被还原为氯离子,根据电子守恒、电荷守恒可写出此离子方程式:3ClO-+2NH===N2↑+3Cl-+2H++3H2O。(3)①2.33 g沉淀为BaSO4,那么n(BaSO4)=n[(NH4)2SO4]=n[Ba(OH)2]=0.01 mol,m[(NH4)2SO4]=1.32 g,m(NH4Cl)=1.07 g,n(NH4Cl)=0.02 mol。②由①可知,体积为100 mL氢氧化钡溶液的物质的量为0.01 mol,则氢氧化钡溶液的物质的量浓度为
=0.1 mol·L-1,2.39 g(NH4)2SO4和NH4Cl固体混合物铵根离子的物质的量为0.01×2+0.02=0.04(mol),又因为n(NH)=n(OH-)=0.04 mol,则需要n[Ba(OH)2]=0.02 mol,所需要溶液体积为200 mL,反应中氯离子的物质的量不变,混合物中n(Cl-)=0.02 mol,c(Cl-)==0.1 mol·L-1。
答案:(1)NH+OH-NH3·H2O 空气可以将生成的氨气带走,使NH3·H2ONH3+H2O化学平衡向正反应方向移动,利于除氨
(2)3ClO-+2NH===N2↑+3Cl-+2H++3H2O
(3)①1∶2 ②0.1 mol·L-1
11.碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领域。以β锂辉石(主要成分为Li2O·Al2O3·4SiO2)为原材料制备Li2CO3的工艺流程如下:
已知:Fe3+、Al3+、Fe2+和Mg2+以氢氧化物形式完全沉淀时,溶液的pH分别为3.2、5.2、9.7和12.4;Li2SO4、LiOH和Li2CO3在303 K下的溶解度分别为34.2 g、12.7 g和1.3 g。
(1)步骤Ⅰ前,β锂辉石要粉碎成细颗粒的目的是_____________
_____________________________________________________。
(2)步骤Ⅰ中,酸浸后得到的酸性溶液中含有Li+、SO,另含有Al3+、Fe3+、Fe2+、Mg2+、Ca2+、Na+等杂质,需在搅拌下加入________(填“石灰石”“氯化钙”或“稀硫酸”)以调节溶液的pH到6.0~6.5,沉淀部分杂质离子,然后分离得到浸出液。
(3)步骤Ⅱ中,将适量的H2O2溶液、石灰乳和Na2CO3
溶液依次加入浸出液中,可除去的杂质金属离子有_______________。
(4)步骤Ⅲ中,生成沉淀的离子方程式为_____________________
_____________________________________________________。
(5)从母液中可回收的主要物质是_______________________。
解析:(1)粉碎可以增大接触面积,增大反应速率。(2)要增强溶液的碱性,只能加入石灰石。(3)H2O2可以将Fe2+氧化为Fe3+,石灰乳和Na2CO3使得Fe3+、Mg2+、Ca2+沉淀。(4)步骤Ⅲ生成的沉淀是Li2CO3,离子方程式为2Li+CO===Li2CO3↓。(5)母液中的溶质是NaOH、Na2SO4,可以回收NaOH。
答案:(1)增大反应速率 (2)石灰石 (3)Fe3+、Mg2+、Ca2+ (4)2Li+CO===Li2CO3↓ (5)NaOH
12.某同学欲在实验室中对Fe3+与I-的反应进行探究,实现
Fe2+与Fe3+的相互转化。
(1)该同学最初的实验操作和现象如下表,①实验Ⅰ的现象为
_____________________________________________________;
②FeCl2溶液与新制氯水反应的离子方程式为____________
____________________________________________________。
编号
操作
现象
Ⅰ
先向2 mL 0.1 mol·L-1 FeCl2溶液中滴加KSCN溶液,再滴加新制氯水
Ⅱ
先向2 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液中滴加KSCN溶液,再滴加0.1 mol·L-1 KI溶液
滴加KSCN溶液后,溶液变成红色;滴加KI溶液后,红色无明显变化
(2)该同学分析了导致实验Ⅱ现象的可能原因,并对实验方案进行了改进。改进后的实验操作和现象如下表实验Ⅲ,根据实验Ⅲ,甲同学认为Fe3+有可能与I-发生氧化还原反应,请结合实验现象用简明的文字说明他得出上述结论的理由________________。
编号
操作
现象
Ⅲ
向2 mL 0.1 mol·L-1 KI溶液中滴加1 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液,再滴加KSCN溶液
滴加FeCl3溶液后,溶液变成黄色;滴加KSCN溶液后,溶液变成红色
(3)该同学认为需要进一步设计实验Ⅳ证明根据实验Ⅲ中现象得出的结论。请补全下表中的实验方案。
编号
操作
预期现象及结论
Ⅳ
向2 mL 0.1 mol·L-1 KI溶液中滴加1 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液,_____________
_________________________________________________
_________________________
_________________________
(4)上述实验结果表明,Fe3+有可能与I-发生氧化还原反应。进一步查阅资料知,参加反应的Fe3+与I-的物质的量相同。该同学结合上述实验结论,分析了实验Ⅲ中加入KSCN后溶液变红的原因,认为Fe3+与I-反应的离子方程式应写为________________________
_____________________________________________________。
解析:(1)①
二价铁离子和硫氰化钾不反应,所以溶液无明显变化,氯气有强氧化性,能氧化二价铁离子生成三价铁离子,且三价铁离子和硫氰根离子反应生成红色溶液,所以现象为滴加KSCN后溶液无明显变化,加入氯水后溶液变成红色;②二价铁离子和氯气反应生成三价铁离子和氯离子2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-。(2)碘离子和三价铁离子反应生成碘单质,碘单质的水溶液呈黄色,故答案为溶液变成黄色,推测生成了I2。(4)该反应中存在化学平衡导致实验Ⅲ中加入KSCN后溶液变红的原因,2Fe3++2I-2Fe2++I2。
答案:(1)①滴加KSCN后溶液无明显变化,加入氯水后溶液变成红色
②2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
(2)溶液变成黄色,推测生成了I2(或其他合理答案)
(3)
编号
操作
预期现象及结论
Ⅳ
再滴加淀粉溶液(或CCl4;或铁氰化钾溶液)
预期现象:溶液变蓝(或溶液分层,下层溶液为紫色;或生成蓝色沉淀),结论:Fe3+能与I-发生氧化还原反应,生成I2(或Fe2+)
(4)2Fe3++2I-===2Fe2++I2