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- 2021-07-06 发布
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能力提升训练(3)
1.25 ℃时,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( B )
A.pH=1的溶液中:Na+、K+、Cl-、SiO
B.弱碱性溶液中:Na+、K+、NO、HCO
C.c(Fe3+)=1 mol·L-1的溶液中:K+、Mg2+、SCN-、Cl-
D.能溶解Al2O3的溶液中:Na+、Fe2+、ClO-、SO
解析:pH=1的溶液显酸性,SiO不能大量共存,A错误;弱碱性溶液中,Na+、K+、NO、HCO之间不反应,可以大量共存,B正确;c(Fe3+)=1 mol·L-1的溶液中SCN-不能大量共存,C错误;能溶解Al2O3的溶液可能显酸性,也可能显碱性,酸性溶液中ClO-不能大量共存,碱性溶液中Fe2+不能大量共存,且在溶液中Fe2+、ClO-之间发生氧化还原反应,也不能大量共存,D错误。
2.下列说法对应的离子方程式合理的是( C )
A.碳酸钙与醋酸反应:
CO+2CH3COOH===CO2↑+H2O+2CH3COO-
B.明矾溶液中加入过量的氢氧化钡溶液:
Al3++SO+Ba2++4OH-===BaSO4↓+AlO+2H2O
C.工业制取漂白液原理:
Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O
D.泡沫灭火器的工作原理:
2Al3++3CO+3H2O===2Al(OH)3↓+3CO2↑
解析:碳酸钙与醋酸反应生成醋酸钙、二氧化碳气体和水,醋酸和碳酸钙都写化学式,正确的离子方程式为CaCO3+2CH3COOH===Ca2++H2O+CO2↑+2CH3COO-,故A错误;向明矾溶液中加入过量的氢氧化钡溶液,反应的离子方程式为Al3++2SO+2Ba2++4OH-===2BaSO4↓+AlO+2H2O,故B错误;氯气与NaOH溶液反应制备漂白液,离子反应为Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O,故C正确;泡沫灭火器中的药品是硫酸铝和碳酸氢钠,硫酸铝溶液水解呈酸性,碳酸氢钠溶液水解呈碱性,所以硫酸铝和碳酸氢钠相互促进水解生成氢氧化铝和二氧化碳,水解离子反应为Al3++3HCO===Al(OH)3↓+3CO2↑,故D错误。
3.解释下列事实的方程式正确的是( D )
A.纯碱溶液显碱性:CO+2H2OH2CO3+2OH-
B.用稀硝酸清洗试管内壁附着的银:Ag+2H++NO===Ag++NO2↑+H2O
C.向煤中加入石灰石可减少煤燃烧时SO2的排放:CaCO3+O2+SO2===CO2+CaSO4
D.碳酸氢钠溶液与过量澄清石灰水混合出现白色沉淀:HCO+Ca2++OH-===CaCO3↓+H
8
2O
解析:纯碱溶液显碱性:CO+H2OHCO+OH-,A错误。用稀硝酸清洗试管内壁附着的银:3Ag+4H++NO===3Ag++NO↑+2H2O,B错误。向煤中加入石灰石可减少煤燃烧时SO2的排放:2CaCO3+O2+2SO2===2CO2+2CaSO4,C错误。
4.在水溶液中能大量共存的一组离子是( C )
A.NH、CH3COO-、Na+、H+
B.AlO、Na+、K+、HCO
C.Mg2+、Na+、SO、NO
D.ClO-、Na+、K+、Fe2+
解析:CH3COO-、H+生成弱电解质CH3COOH,A错误;AlO、HCO反应生成Al(OH)3、CO,B错误;Mg2+、Na+、SO、NO在水溶液中不反应,C正确;ClO-、Fe2+发生氧化还原反应,D错误。
5.下列化学反应先后顺序判断正确的是( A )
A.含有等物质的量的H+、Al3+的溶液中,逐滴加入NaOH溶液:H+、Al3+、Al(OH)3
B.含有等物质的量的FeBr2、FeI2的溶液中,缓慢通入氯气:I-、Br-、Fe2+
C.含有等物质的量的NaCl、Na2S的溶液中加入AgNO3溶液:NaCl、Na2S
D.含有等物质的量的Fe3+、Cu2+的溶液中加入铁粉:Cu2+、Fe3+
解析:酸性由强到弱为H+、Al3+、Al(OH)3,则逐滴加入NaOH溶液,反应先后顺序为H+、Al3+、Al(OH)3,A正确;还原性由强到弱为I-、Fe2+、Br-,则缓慢通入氯气的先后顺序为I-、Fe2+、Br-,B错误;溶度积为Ksp(AgCl)>Ksp(Ag2S),则加入AgNO3溶液反应的先后顺序为Na2S、NaCl,C错误;氧化性为Fe3+>Cu2+,则加入铁粉反应的先后顺序为Fe3+、Cu2+,D错误。
6.下列有关离子方程式或离子共存的叙述正确的是( A )
A.用肥皂(主要成分C17H35COONa)水检验含有较多钙离子的硬水:
2C17H35COO-+Ca2+===(C17H35COO)2Ca↓
B.用稀硝酸清洗试管内壁附着的银:Ag+2H++NO===Ag++NO2↑+H2O
C.向Na2S2O3溶液中加入足量稀硫酸:2S2O+4H+===SO+3S↓+2H2O
D.在NaClO溶液中:SO、OH-、Cl-、K+能大量共存
解析:用肥皂(主要成分C17H35COONa)水检验含有较多钙离子的硬水,该反应的离子方程式为2C17H35COO-+Ca2+===(C17H35COO)2Ca↓,A正确;用稀硝酸清洗试管内壁附着的银:3Ag+4H++NO===3Ag++NO↑+2H2O,B错误;S2O在酸性条件下发生歧化反应,应生成SO2和S,C错误;NaClO、SO之间发生氧化还原反应,在溶液中不能大量共存,D错误。
7.下列叙述正确的是( C )
A.检验某溶液中是否含有SO,应先加入BaCl2溶液,再加入稀硝酸
8
B.用过量氨水除去Fe3+溶液中的少量Al3+
C.向某溶液中滴加浓NaOH溶液并加热,将湿润红色石蕊试纸置于试管口,试纸变蓝该溶液中存在NH
D.检验某补铁药片(主要成分为亚铁化合物)是否氧化变质,使用氯水和硫氰化钾溶液
解析:Cl-与Ag+反应生成的AgCl白色沉淀,也不溶于稀硝酸,A错误;过量的氨水与铝离子、铁离子均反应生成沉淀,B错误;向某溶液中滴加浓NaOH溶液,加热,将湿润红色石蕊试纸置于试管口,试纸变蓝,该溶液中存在NH,C正确;检验某补铁药片(主要成分为亚铁化合物)是否氧化变质,使用硫氰化钾溶液,不能使用氯水,D错误。
8.某溶液只含有K+、Fe3+、Cl-、Mg2+、I-、CO、SO中的几种,限用以下试剂检验:盐酸、硫酸、硝酸银溶液、硝酸钡溶液。设计如下实验步骤,并记录相关现象,下列叙述不正确的是( C )
A.该溶液中一定有I-、CO、SO、K+
B.试剂①为硝酸钡
C.通过在棕黄色溶液中加入硝酸银可以检验原溶液中是否存在Cl-
D.试剂②一定为盐酸
解析:由实验可知,试剂①为硝酸钡溶液,生成白色沉淀为碳酸钡和硫酸钡,则试剂②为盐酸,沉淀减少,硫酸钡不溶于盐酸,则原溶液中一定存在CO、SO,则不含Fe3+、Mg2+;加试剂①过滤后的滤液中,再加试剂②盐酸,H+、NO、I-发生氧化还原反应生成I2,溶液变黄色,由于溶液呈电中性,则溶液中一定含有的阳离子为K+。由上述分析可知,该溶液中一定有I-、CO、SO、K+,A正确;试剂①为硝酸钡溶液,B正确;加入足量盐酸会引入Cl-,故无法判断原溶液中是否存在Cl-,C错误;试剂②一定为盐酸,不能为硫酸,因为碳酸钡与硫酸反应生成硫酸钡会使沉淀质量增加,不符合题意,D正确。
9.1 L 某溶液A中存在Ba2+、Fe2+、Al3+、Fe3+、Mg2+、HCO、CO、Cl-、NO、SO中的五种离子,浓度均为0.1 mol·L-1。对A溶液进行以下实验,整个过程如图所示(部分产物省略),反应①后的溶液B与溶液A中的阴离子种类相同。
8
下列结论正确的是( A )
A.溶液B中存在的阴离子是Cl-、NO、SO
B.固体C可能是MgO、MgCO3或MgCl2
C.沉淀甲是Fe(OH)3、沉淀乙是Al(OH)3
D.A中不能确定的离子是Ba2+、Al3+和Cl-
解析:向原溶液中加入足量的盐酸,有气体生成;反应①后的溶液B与溶液A中的阴离子种类相同,说明反应后的溶液中的阴离子的种类没有变化;结合整个过程可知,原溶液中一定含有Cl-,一定没有HCO和CO;有气体生成则含有Fe2+和NO;一共有五种离子,浓度均为0.1 mol·L-1,Fe2+、Cl-、NO正好电荷守恒,说明存在的另外两种离子一种是阳离子,一种是阴离子且带电量是一样的,则为Mg2+和SO,综上可知,溶液中存在的五种离子为Fe2+、Cl-、NO、Mg2+和SO。由以上分析可知,溶液B中存在的阴离子是Cl-、NO、SO,A正确;MgCl2不能调节溶液的pH,固体C不可能是MgCl2,B错误;沉淀甲是Fe(OH)3,沉淀乙是Mg(OH)2,C错误;由以上分析可知,一定有Cl-,没有Ba2+、Al3+,D错误。
10.下列各组离子能大量共存,且满足相应要求的是( D )
选项
离子
要求
A
Na+、NO、Cl-、
CH3COO-
c(Na+)c(NO),A错;Fe3+与SCN-发生反应生成红色溶液而不是红色沉淀,B错;Al3+与HCO能发生相互促进的水解反应而不能大量共存,C错;D项中加入的NaOH先与H+、Al3+反应,后与NH反应产生氨气,最后与Al(OH)3沉淀反应,D正确。
8
11.物质的制备必须遵循原理正确、步骤简单的原则,下列对应物质的制备原理及其对应的离子方程式均正确的是( A )
A.向Al2(SO4)3溶液中加入过量的NH3·H2O制备Al(OH)3:Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH
B.Na2O2与H2O反应制备O2:Na2O2+H2O===2Na++2OH-+O2↑
C.将氯气溶于水制备次氯酸:Cl2+H2O===2H++Cl-+ClO-
D.向Na2SiO3溶液中通入过量CO2制备硅胶:SiO+CO2+H2O===H2SiO3↓+CO
解析:Al(OH)3不能溶于NH3·H2O,A正确;B中离子方程式原子不守恒;C项HClO是弱酸,应写成分子式;向Na2SiO3溶液中通入过量CO2生成的是HCO,D错误。
12.某中学化学实验小组在实验室鉴定某无色溶液。已知溶液中的溶质仅由NH、K+、Ag+、Ca2+、Al3+、AlO、MnO、CO、SO中的若干种组成。取该溶液进行如下实验:
(1)取适量溶液,加入过量盐酸,有气体生成,并得到无色溶液;
(2)在(1)所得溶液中加入过量NH4HCO3溶液,有气体生成,同时产生白色沉淀甲;
(3)在(2)所得溶液中加入过量Ba(OH)2溶液并加热也有气体生成,同时产生白色沉淀乙。
则下列离子在原溶液中一定存在的有( A )
A.K+、CO、AlO
B.SO、AlO、K+、CO
C.CO、K+、Al3+、NH
D.MnO、K+、CO、NH
解析:原溶液无色,说明该溶液中不存在MnO。实验(1)加入盐酸有气体生成,溶液中含有CO,则溶液中不存在Ag+、Ca2+、Al3+。实验(2)产生的气体是(1)所得溶液中过量的盐酸与HCO反应生成的CO2,沉淀只可能是Al3+与HCO反应生成的Al(OH)3,则实验(1)所得溶液中必有AlO与过量盐酸反应生成的Al3+,而原溶液存在AlO时,NH必然不存在。实验(3)的气体和沉淀可能是由(2)所得溶液中过量的NH4HCO3与Ba(OH)2反应生成的,分别为NH3和BaCO3,所以无法判断SO是否存在。综上所述,原溶液中一定不存在Ag+、Ca2+、Al3+、MnO、NH,根据溶液呈电中性,则仅有的阳离子K+存在于溶液中,则原溶液一定存在AlO、CO和K+,而SO无法判断。
13.某地环保部门取一定量某工厂所排废水试样分成甲、乙、丙、丁四份,进行如图所示探究。
8
已知废水试样中可能含有下表中的离子:
离子
阳离子
Na+、Mg2+、X
阴离子
Cl-、SO、Y、NO
请回答下列问题:
(1)X是NH(填化学式,下同),Y是SO。
(2)表中不能确定是否存在的阴离子是Cl-,能证明该阴离子是否存在的简单实验操作为取少量废水试样,滴加足量的Ba(NO3)2溶液,静置;取上层清液,滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,若有白色沉淀产生,则存在Cl-;若无白色沉淀产生,则不存在Cl-。
(3)写出废水试样中滴加淀粉KI溶液所发生反应的离子方程式:6I-+2NO+8H+===3I2+2NO↑+4H2O。
解析:由甲组实验中溴水不褪色,说明废水试样中不含SO;由丙组实验现象可确定废水中含NH,即X为NH;由丁组实验现象说明其含NO;由乙组实验现象说明其含SO,即Y为SO。不能确定是否存在的阴离子为Cl-。废水试样中滴加淀粉KI溶液,酸性条件下,NO有强氧化性,与I-发生氧化还原反应。
14.已知A和B两支试管所盛的溶液中共含有K+、Ag+、Mg2+、Cl-、OH-、NO六种离子,向试管A的溶液中滴入酚酞试液呈粉红色。请回答下列问题:
(1)试管A的溶液中所含上述离子共有3种。
(2)若向某试管中滴入稀盐酸产生沉淀,则该试管为B(填“A”或“B”)。
(3)若向试管B的溶液中加入合适的药品,过滤后可以得到相应的金属和仅含一种溶质的溶液,则加入的药品是Mg(填化学式)。
8
(4)若将试管A和试管B中的溶液按一定体积比混合过滤后,得到仅含一种溶质的溶液,则混合过程中发生反应的离子方程式为Ag++Cl-===AgCl↓、Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓。
(5)若向由试管A溶液中的阳离子组成的碳酸氢盐溶液中,滴入少量Ba(OH)2溶液,则发生反应的离子方程式为Ba2++2OH-+2HCO===BaCO3↓+CO+2H2O。
解析:向试管A的溶液中滴入酚酞试液呈粉红色,说明溶液显碱性,一定含有OH-,根据离子共存、电中性原理,一定没有Ag+、Mg2+,一定含有K+。试管B中一定含有Ag+、Mg2+,则一定没有Cl-,一定含有NO。综上所述,试管A中含有K+、OH-、Cl-,试管B中含有Ag+、Mg2+、NO。
(1)试管A的溶液中所含上述离子共有3种。
(2)若向某试管中滴入稀盐酸产生沉淀,则该试管中含有Ag+。
(3)若向试管B的溶液中加入合适的药品后,过滤后溶液中仅含有一种溶质,且得到相应的金属,应该发生置换反应,且不引入其他离子,则加入药品是Mg。
(4)若将试管A和试管B中的溶液按一定体积比混合过滤后,得到仅含一种溶质的溶液,则Ag+与Cl-恰好完全反应,Mg2+和OH-恰好完全反应,混合过程中发生反应的离子方程式为Ag++Cl-===AgCl↓、Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓。
(5)向KHCO3溶液中,滴入少量Ba(OH)2溶液,则发生反应的离子方程式为Ba2++2OH-+2HCO===BaCO3↓+CO+2H2O。
15.锌及其化合物在生产生活中应用比较广泛。
(1)ZnFe2O4是一种性能优良的软磁材料,也是一种催化剂,能催化烯类有机物氧化脱氢等反应。
①ZnFe2O4中Fe的化合价是+3。
②工业上利用反应ZnFe2(C2O4)3·6H2OZnFe2O4+2CO2↑+4CO↑+6H2O制备ZnFe2O4。该反应中还原产物是CO(填化学式),每生成1 mol ZnFe2O4转移的电子总数是4NA(或2.408×1024)。
(2)工业上利用锌焙砂(主要含ZnO、ZnFe2O4,还含有少量FeO、CuO等杂质)制取金属锌的工艺流程如下:
①酸浸时要将锌焙砂粉碎,其目的是提高酸浸效率,为达到这一目的,还可采用的措施是适当增大c(H+)(或升高温度、搅拌等其他合理答案)(任答一条)。写出ZnFe2O4
8
溶于酸的离子方程式ZnFe2O4+8H+===2Fe3++Zn2++4H2O。
②净化Ⅰ中H2O2参与反应的离子方程式为H2O2+2Fe2++2H+===2Fe3++2H2O。
③净化Ⅱ中Y的主要成分是CuS、ZnS(填化学式)。
解析:(1)①ZnFe2O4中Zn是+2价,O是-2价,则根据化合物中正负化合价代数和为0可知Fe的化合价是+3价。②反应中Fe元素化合价从+2价升高到+3价,碳元素化合价从+3价部分降低到+2价,部分升高到+4价,所以还原产物是CO;根据方程式可知每生成1 mol ZnFe2O4转移的电子的物质的量是4 mol,总数是4NA(或2.408×1024)。(2)将锌焙砂(主要含ZnO、ZnFe2O4,还含有少量FeO、CuO等氧化物杂质)酸浸,发生反应ZnFe2O4+8H+===2Fe3++Zn2++4H2O、ZnO+2H+===Zn2++H2O、FeO+2H+===Fe2++H2O、CuO+2H+===Cu2++H2O,向溶液中加入双氧水,发生反应2Fe2++2H++H2O2===2Fe3++2H2O,调节溶液的pH将Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,不能引进新的杂质,可以用ZnO,所以X为ZnO,然后向溶液中加入ZnS,发生反应Cu2++ZnS===Zn2++CuS,然后过滤,所以Y中含有CuS,最后电解得到Zn。①酸浸时要将锌焙砂粉碎,其目的是提高酸浸效率,为达到这一目的,还可采用的措施是增大硫酸的浓度或升高温度、搅拌等。ZnFe2O4溶于酸的离子方程式为ZnFe2O4+8H+===2Fe3++Zn2++4H2O。②净化Ⅰ中H2O2参与反应的离子方程式为2Fe2++2H++H2O2===2Fe3++2H2O。③由于ZnS过量,则净化Ⅱ中Y的主要成分是CuS、ZnS。
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