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高三化学复习离子反应的本质学案

高三化学复习离子反应的本质学案
高三化学复习离子反应的本质学案

离子反应的本质

学习目标

1.理解离子反应的本质和发生的条件。

2.掌握离子反应的规律,能正确判断物质间在溶液中能否发生反应,常见的一些离子在溶液中能否共存。

学习过程

一、自学探究活动

2.讨论:举例说明为什么“离子反应的本质是反应物某些离子浓度的减少”?

1.列举一些不能用离子方程式表示的反应例子。

2.讨论:根据离子反应发生的条件,举例说明哪些离子在溶液中不能大量共存?

二、总结与评价

【总结】

1.如何判断离子方程式的正误

一看表示各物质的化学式是否正确。原则是强酸、强碱和可溶性盐用离子符号表示,

例:HCl 、H 2SO 4、HNO 3、NaOH 、KOH 、Ba(OH)2、Ca(OH)2、NaCl 、K 2SO 4、AgNO 3、CuSO 4等;多元

弱酸根离子:HCO 3-、HSO 3-、HPO 42-、H 2PO 4-、HS -等。

此外都用(分子式)化学式表示。例:H 2O 、弱酸H 2CO 3、H 2SiO 3、CH 3COOH 、HCN 、H 2S 等;

弱碱:NH 3·H 2O ;不溶性碱:Cu(OH)2、Fe(OH)3、Al(OH)3、Mg(OH)2、Fe(OH)2、Zn(OH)2等;

不溶性盐:AgCl 、CaCO 3、FeS 、BaSO 4、CuS 、ZnS 等

二看连接反应物或生成物的的状态符号是否正确,有沉淀、气体、弱电解质生成的离子

反应才会发生。反应物与生成物用“=”连接,生成沉淀、气体的用打“↓”“↑”符号。

三看反应能否用离子方程式表示。有些反应虽然实质上属于离子反应,但由于不是水溶

液或熔化状态下进行的,即无自由移动的离子参加或生成的反应。不用离子方程式表示。如

固体氯化钠和浓硫酸制氯化氢气体。氯化氢和氨气反应生成氯化铵。

四看生成物或反应物是否有微溶物。微溶物是生成物用分子式表示,微溶物是反应物

的稀溶液用离子符号表示,是浊液或固体用分子式表示。

五看质量与电荷是否同时守恒。

六看产物中是否有多种沉淀或沉淀与弱电解质生成。

2.离子在溶液中能否大量共存问题。在同一溶液中,几种离子能大量共存就是指离子

间不发生任何反应。若离子间能发生反应则不能共存。通常从以下几个方面来考虑。若离子

间能生成难溶物则不能共存,如-OH 与+2Mg

、+3Al 、+2Fe 、+3Fe 、+2Cu 等不能共存,+2Ca 、+2Ba 与-23CO 、-23SO 、-24SO 、-34PO 、-23SiO 等在水溶液中不能共存。若离

子间能生成挥发性物质(气体)则不能共存。如+H 与-HS 、-2S 、-3HCO 、-23CO 、-

3HSO 、-23SO 等在水溶液中不能共存。若离子间能生成难电离的物质则不能共存。如-OH 与

+4NH ,+H 与-OH 、-F 、-ClO 、-4HPO 等离子在水溶液中不能共存。一般地说典型

的氧化性离子(如+3Fe 、-4MnO 、-27

2O Cr 、-3NO 等)和典型的还原性离子[如,+2Fe 、-I 、S 2-(HS -)

、-23SO (-

3HSO )等]在酸性溶液中,不能大量共存。

基础篇

1.在pH=1的无色为溶液中,能大量共存的离子组是()

A.NH4+、Mg2+、SO42-、Cl-

B. Ba2+、K+、OH-、Cl-

C.Al3+、MnO4-、SO42-、Cl-

D.Na+、Cu2+、Cl-、Ba2+

2.对四种无色溶液进行离子检验,检验结果如下,其中明显不正确的是()

A. SO32-、OH-、Cl-、K+

B. Na+、NO3-、OH-、Cl-

C. K+、Na+、NO3-、Cl-

D. K+、CO32-、 H+、Ba2+

3.某无色透明的溶液,在酸性和碱性的条件下都能大量共存的是()

A.Fe2+ K+ SO32- NO3- B.Mg2+ NH4+ SO42- Cl-

C.Na+ K+ SO42- NO3- D.Ba2+ Na+ MnO4- SO42-

4.下列无色溶液中能大量共存的是()

A.Al3+ S O42- NH4+ Cl- B.Fe2+ K+、Cl- MnO4-

C.K} Na+ 、Ba2+ SO42- D.Na+ 、OH-、NO3- HCO3-

5.下列各组离子能大量共存于同一溶液中,并且加入过量NaOH溶液或少量稀硫酸时,都能产生白色沉淀的是()

(A)Ba2+ Mg2+ NO3- CO32-(B)Na+ Al3+ Cl- Ag+;

(C)K+ Ba2+ Cl- HCO3-;(D)NH4+ Ba2+ Fe2+ Cl-;

6.下列各组中的离子,能在溶液中大量共存的是:()

A.K+、Ag+、NO3-、Cl-B.Ba2+、Na+、CO32-、OH- C.Mg2+、Ba2+、OH-、NO3-

D.H+、K+、CO32-、SO42-E.Al3+、Fe3+、SO42-、Cl- F.K+、H+、NH4+、OH-

7. 在某无色透明的酸性溶液中,能共存的离子组是()

A.Na+ 、K+、SO42-、HCO3-B.Cu2+、K+、SO42-、NO3-

C.Na+、 K+、Cl-、 NO3-D.Fe3+、K+、SO42-、Cl-

8.下列各组离子在水溶液中能大量共存的是

()

A.Na+、Ba2+、Cl-、SO42-B. Ca2+、HCO3-、C1-、K+

C.Mg2+、Ag+、NO3-、Cl-D. H+、Cl-、Na+、CO32-

9.室温时某溶液的pH为1,该溶液中可能大量共存的离子组是 ( ) (A)Zn2+ Cl- Ba2+ NO3-(B)Na+ NO3- K+ CO32-

(C)K+ SO42- Na+ AlO2-(D)Cu2+ NO3- Al3+ SO42-

10.下列各组离子中,在碱性溶液里能大量共存,并且溶液为无色透明的是()(A)K+ MnO4- Cl- SO42- (B)Na+ AlO2- NO3- CO32-

(C)Na+ H+ NO3- SO42- (D)Na+ SO42- S2- Cl-

11、下列各组离子在溶液中能大量共存,且此溶液既能与盐酸反应又能与NaOH溶液反应的

是 ( )

(A)Na+ K+ SO42- HCO3- (B)NH4+OH—Na+K+

(C)K+NH4+NO3—Cl- (D)NH4+ Fe2+ HSO4— OH—

12、下列各组离子在水溶液中能大量共存的是()

A.K+ HCO3- CO32- Br-B.CO32- HCO3- OH- K+

C.Fe3+ Ba2+ NO3- SO42-D.H+ Cl- Na+ SO32-

13、在PH=1的无色溶液中,能大量共存的是

()

(A) NH4+ Mg2+ SO42- Cl-(B) Ba2+ K+ OH- NO3-

(C)Al3+ Cu2+ SO42- Cl- (D)Na+ Ca2+ Cl- CO32-;

14.下列离子方程式,书写正确的是()

A.铁和稀盐酸反应 2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑B.硝酸银溶液中加入铜粉 2Ag++Cu=Cu2++2Ag

C.碳酸镁跟稀硫酸反应:MgCO3+2H+= Mg2++H2O+CO2↑ D.氧化铜与盐酸反应 O2―

+ 2 H+ = H2O

15. 在无色透明强酸性溶液中,能大量共存的离子组是

()

A.K+、Cu2+、NO3-、SO42- B.K+、Na+、Cl-、CO32-

C.Al3+、NH4+、NO3-、Cl- D.K+、Na+、CH3COO—、SO42-

16.下列物质中,能够导电的电解质是: A.Cu丝B.熔融的MgCl2 C.NaCl溶液 D.蔗

糖()

17.下列物质中,不能电离出酸根离子的是: A.Na2S B.Ba(OH)2 C.KMnO4 D.KCl ()

18.NaHSO4在水溶液中能够电离出H+、Na+、和SO42-。下列对于NaHSO4的分类中不正确的

是()

A.NaHSO4是盐B.NaHSO4是酸式盐 C.NaHSO4是钠盐D.NaHSO4是酸

19.下列物质的水溶液能导电,但属于非电解质的是: A.HClO B.Cl2 C.NaHCO3 D.CO2

()

20.能正确表示下列化学反应的离子方程式的是 ( )

A.氢氧化钡溶液与盐酸的反应 OH-+H+= H2O B.澄清的石灰水与稀盐酸反应

Ca(OH)2 + 2H+ = Ca2+ + 2H2O

C.铜片插入硝酸银溶液中 Cu + Ag+= Cu2++ Ag D.碳酸钙溶于稀盐酸中 CaCO3

+2H+=Ca2++H2O+CO2↑

21.重金属离子具有毒性。实验室中有甲、乙两种重金属离子的废液,甲废液经化验呈碱性,主要为有毒离子为Ba2+,如将甲、乙两废液按一定比例混合,毒性明显降低。则乙

废液中可能含有的离子是()

A. Cu2+和SO42-B. Cu2+和Cl-C. K+和SO42-D. Ag+和NO3-

22、如右图所示,在一烧杯中盛有硫酸溶液,同时有表面光滑的塑料小球悬浮于溶液中

央,向该烧杯里缓缓注入Ba(OH)2溶液至恰好完全反应。试回答:(1)在此实验过程中,

观察到的实验现象有①。②。

(2)写出实验过程中反应的离子方程式:

23.完成下列各离子方程式:

①在氢氧化钙溶液中滴加碳酸钠溶液:

②实验室制`CO2:

③氧化铜粉末加入稀硫酸:

④铁屑放入硫酸铜溶液:

⑤实验室制氢气:

⑥稀硫酸与氢氧化钡溶液混合:

⑦硫化亚铁(难溶)中加入稀硫酸:

⑧碳酸钡中加入稀硫酸:

⑨硫酸铜溶液中加入氢氧化钡溶液:

⑩少量CO2入足量澄清石灰水中:

⑾氨水中加入稀醋酸溶液:

⑿碳酸氢钠溶液中加入稀氢氧化钠溶液:

⒀硫酸铜溶液中加入氯化钡溶液:

⒁碳酸钠溶液中加入稀盐酸:

⒂硝酸银溶液中加入氯化钠溶液:

⒃AlCl3溶液中加入稀氨水:

一、离子共存(提高)

1、某溶液中含有大量NH+4、Na+、HCO-3、CO2-3、CH3COO-,加入足量的Na2O2固体后,溶液中离子浓度基本保持不变的是(假设溶液体积无变化)( )

A.Na+B.CO2-3

C.CH3COO-D.NH+4

2、下列各组离子,在酸性溶液中能大量共存的是( )

A.K+、Fe2+、SO2-4、NO-3 B.K+、Al3+、Cl-、SO2-4

C.Na+、K+、AlO-2、SO2-4 D.NH+4、Na+、SO2-3、S2-

3、在含有碳酸根离子,且能使酚酞溶液变红的无色溶液中,能大量共存的离子组是( ) A.Na+、SO2-3、SO2-

4、K+

B.Na+、Cu2+、Br-、Ba2+

C.K+、MnO-4、NO-3、Na+

D.K+、Ca2+、SO2-3、Cl-

4、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-、SO2-4

B.使甲基橙呈红色(酸性)的溶液:NH+4、Ba2+、AlO-2、Cl-

C.与铝反应产生大量氢气的溶液:Na+、K+、CO2-3、Cl-

D .pH =12的溶液:K +、Na +、CH 3COO -、Br -

二、定性推断

1.向含有SO 2-3、SiO 2-3、CO 2-3、 Br -、Na +的某溶液中缓慢通入Cl 2直至过量,下列对该反应过程的判断不正确的是( )

A .整个过程共发生2个氧化还原反应

B .所有阴离子的浓度都发生了变化

C .溶液的颜色发生了变化

D .反应过程中既有气体产生,也有沉淀产生

2. 某无色稀溶液X 中,可能含有阴离子CO 2-3、SiO 2-3、AlO -2、

Cl -与阳离子Al 3+、Fe 3+、Mg 2+、NH +4、Na +中的某几种离子。现

取该溶液适量,向其中加入某试剂Y ,产生沉淀的物质的量(n )

与加入试剂Y 的体积(V )的关系如图所示,下列说法正确的是

( )

A .若Y 是盐酸,则Oa 段转化为沉淀的离子只有AlO -2

B .若Y 是盐酸,则溶液中可能含有的阳离子是Al 3+

C .若Y 是NaOH 溶液,则bc 段反应的离子方程式为Al(OH)3+OH -===AlO -2+2H 2O

D .若Y 是NaOH 溶液,则X 溶液中只存在四种离子:Al 3+、Fe 3+、NH +4、Cl -

3.已知:3NO -3+8Al +5OH -+2H 2O=====△3NH 3↑+8AlO -2。某地区的雾霾中可能含有如下可溶

性离子:Na +、NH +4、Mg 2+、Al 3+、SO 2-4、NO -3、HCO -3、Cl -。某同学收集了该地区的雾霾,经必要的预处理后得试样溶液,设计并完成如下实验:

根据以上的实验操作与现象,该同学得出的结论错误的是( )

A .试样中肯定存在NH +4、SO 2-4和NO -3,可能有Mg 2+

B .试样中不一定存在Na +、Cl -、HCO -3

C .沉淀2中可能含碳酸钡、碳酸镁和氢氧化铝

D .该雾霾中可能存在NaNO 3、NH 4HCO 3和MgSO 4

4.某强酸性溶液中可能存在Al 3+、Fe 2+、NH +4、Ba 2+、Cl -、CO 2-3、SO 2-4、NO -3中的若干种,现取适量溶液进行如下实验:

下列有关判断正确的是( )

A.原溶液中一定有Fe2+、SO2-4、H+、NH+4、Al3+

B.原溶液中一定没有Ba2+、CO2-3、NO-3

C.步骤③中反应的离子方程式为2AlO-2+CO2+3H2O===2Al(OH)3↓+CO2-3

D.气体A、B之间肯定不能发生反应

5.某澄清溶液可能含有K+、Al3+、Mg2+、NH+4、Fe2+、Fe3+、Cu2+、SO2-4、CO2-3中的一种或几种,为确定其成分,进行如下实验:①取部分溶液,逐滴滴入用盐酸酸化的BaCl2溶液,只产生白色沉淀;②另取部分溶液,缓慢加入足量的Na2O2固体并加热,产生无色无味的气体,同时产生白色沉淀后白色沉淀部分溶解。下列推断正确的是( )

A.肯定有Al3+、SO2-4,可能有K+、NH+4

B.肯定无Fe2+、Mg2+、CO2-3,可能有Al3+

C.原溶液一定是明矾和MgSO4的混合溶液

D.不能确定的离子只能通过焰色反应来确定

三、定量推断

6.某溶液仅含Fe2+、Na+、Al3+、Ba2+、SO2-4、CO2-3、HCO-3、NO-3、Cl-中的4种离子,所含离子的物质的量均为1 mol。若向该溶液中加入少量的稀硫酸,有气泡产生,且溶液中阴离子种类不变(不考虑水的电离和离子的水解)。下列说法不正确的是( )

A.若向该溶液中加入过量的稀硫酸,溶液中阴离子种类仍不变

B.若向该溶液中加入足量的NaOH溶液,充分反应后,过滤、洗涤、灼烧,最终所得固体的质量为72 g

C.若向该溶液中加入过量的稀硫酸和KSCN溶液,溶液显血红色

D.该溶液中一定不含Al3+、Ba2+、Cl-

7.某pH=1的工业废液,可能含有以下离子中的若干种:H+、Mg2+、Ba2+、Cl-、CO2-3、SO2-4,现取两份100 mL溶液进行如下实验:①第一份加入足量AgNO3溶液,得干燥沉淀3.50 g;

②第二份加足量BaCl2溶液后,得干燥沉淀2.33 g,经足量盐酸洗涤、干燥后,沉淀质量不变。根据上述实验,以下推测正确的是( )

①一定存在Mg2+②可能存在CO2-3③一定存在Cl-④可能存在Ba2+⑤可能存在Mg2+A.①③ B.②③ C.③⑤ D.④⑤

8.pH=1的某溶液X中仅含有NH+4、Al3+、Ba2+、Fe2+、Fe3+、CO2-3、SO2-3、SO2-4、Cl-、NO-3中的一种或几种(忽略水的电离及离子的水解),取该溶液进行连续实验,实验过程如下:

下列有关推断不正确的是( )

A.沉淀H为Al(OH)3、BaCO3的混合物

B.根据上述连续实验不能确定溶液X中是否含有Fe3+、Cl-

C.溶液X中一定含有Al3+、NH+4、Fe2+、SO2-4、H+

D.若溶液X为100 mL,产生的气体A为44.8 mL(标况),则X中c(Fe2+)=0.06 mol·L-1

四、综合推断

1.有一混合物的水溶液,只可能含下列离子中的若干种:K+、Al3+、Fe3+、Mg2+、Ba2+、NH+4、Cl-、CO2-3、SO2-4,现取三份100 mL溶液进行如下实验:

①第一份加入AgNO3溶液有沉淀产生。

②第二份加过量NaOH溶液加热后收集到气体0.02 mol,无沉淀生成,同时得到溶液甲。

③向甲溶液中通入过量CO2,生成白色沉淀,沉淀经过滤、洗涤、灼烧,质量为1.02 g。

④第三份加足量BaCl2溶液后得白色沉淀,沉淀经足量盐酸洗涤、干燥后质量为11.65 g。根据上述实验回答:

(1)一定不存在的离子是_____________________________________________________,

不能确定是否存在的离子是________________________________________________。

(2)试确定溶液中肯定存在的阴离子及其浓度(可不填满):

离子符号__________,浓度________________;

离子符号__________,浓度________________;

离子符号__________,浓度________________;

(3)试确定K+是否存在________(填“是”或“否”),判断的理由是______________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。2.100 mL某溶液中可能含有H+、NH+4、Mg2+、Al3+、Fe3+、CO2-3、SO2-4、NO-3中的几种。①若加入锌粒,会产生H2;②若加入NaOH溶液,产生白色沉淀,且产生的沉淀量与加入NaOH 的物质的量之间的关系如图所示。则:

(1)溶液中一定含有的阳离子有________________________________,一定不含有的离子有

__________________________。

(2)C→D的离子方程式为___________________________________________________。

(3)由A→B及C→D有关数据可计算出某两种离子的物质的量浓度分别为____________mol·L-1和__________mol·L-1。

3.某溶液中可能含有Fe2+、Mg2+、Cu2+、NH+4、Al3+,当加入一种淡黄色固体并加热溶液时,有刺激性气味气体放出和白色沉淀生成。加入淡黄色固体的物质的量(横坐标)与析出沉淀和产生气体的物质的量(纵坐标)的关系如图所示,则:

(1)淡黄色固体是__________(填化学式)。

(2)溶液中含有的离子是__________________________,它们的物质的量浓度之比为____________________________________________。

答案解析

1.C [Na2O2与水反应生成氢氧化钠,溶液呈碱性,Na+浓度增加,A错误;HCO-3与OH-反应生成CO2-3,则HCO-3浓度减小,CO2-3浓度增大,B错误;加入足量过氧化钠,生成氢氧化钠和氧气,CH3COO-浓度基本不变,C正确;Na2O2与水反应生成氢氧化钠,NH+4与OH-反应生成氨水,NH+4浓度会减少,D错误。]

2.B [Fe2+、NO-3在酸性条件下发生氧化还原反应而不能大量共存,A错误;离子之间不发生任何反应,可大量共存,B正确;AlO-2+H++H2O===Al(OH)3↓,离子不能大量共存,C错误;SO2-3+2S2-+6H+===3S↓+3H2O,离子不能大量共存,D错误。]

3.A [原溶液中存在CO2-3和OH-,且为无色。B项中Cu2+为蓝色,C项中MnO-4为紫色,D项中Ca2+和CO2-3、SO2-3能够产生沉淀。]

4.D [在酸性条件下,NO-3具有强氧化性,Fe2+具有还原性,二者发生氧化还原反应而不能大量共存,A错误;甲基橙呈红色的溶液呈酸性,AlO-2与H+反应而不能大量共存,B错误;与铝反应产生大量氢气的溶液可能是酸性溶液,也可能是碱性溶液,在酸性条件下CO2-3与H +反应而不能大量共存,C错误;pH=12的溶液呈碱性,在碱性条件下,这四种离子不发生反应,能大量共存,D正确。]

二、

1.A [Cl2通入溶液中,会与SO2-3、Br-发生氧化还原反应分别生成SO2-4、Br2,过量的Cl2

会与水发生歧化反应,整个过程共发生3个氧化还原反应,A 错误;Cl 2通入溶液中会使溶液呈酸性,会与SiO 2-3、CO 2-3发生反应生成H 2SiO 3、CO 2,B 正确;反应过程中有Br 2生成,溶液的颜色会从无色变为橙色,C 正确;H 2SiO 3是沉淀,CO 2是气体,D 正确。]

2.C [溶液无色,可知不含Fe 3+。当向溶液中加入盐酸时,形成的沉淀是Al(OH)3、H 2SiO 3,Al(OH)3能溶于过量盐酸而H 2SiO 3不溶,由图像知原溶液中肯定含有AlO -2、SiO 2-3,Oa 段发生反应的离子为AlO -2、SiO 2-3,A 错误;ab 段发生反应的离子为CO 2-3,bc 段则是Al(OH)3溶解,Al 3+与题中三种酸根离子是不共存的,B 错误;当向溶液中加入NaOH 溶液时,生成的沉淀为Mg(OH)2、Al(OH)3,ab 段是NH +4与OH -发生反应,bc 段是Al(OH)3溶解,C 正确;因Mg 2+、Al 3+不能与CO 2-3、SiO 2-3、AlO -2共存,溶液中的阴离子只有Cl -,不能确定溶液中是否存

在Na +,D 错误。]

3.C [气体1是NH 3,试样中含有NH +4;气体2也为NH 3,结合信息知,试样中含有NO -

3;沉淀1部分溶于酸,则试样中含有SO 2-4,HCO -3、Mg 2+至少含有一种。试样中肯定存在NH +4、SO 2-4和NO -3,Mg 2+可能存在,A 正确;不能确定是否含有HCO -3、Na +、Cl -,B 正确;沉淀2中一定含碳酸钡,可能含氢氧化铝,无碳酸镁,C 错误;根据离子存在情况知,D 正确。]

4.B [酸性溶液中不存在CO 2-3,加入硝酸钡溶液,生成气体,则原溶液中一定含有Fe 2+,不存在NO -3,气体A 为NO ;沉淀A 为BaSO 4,原溶液中不存在Ba 2+,存在SO 2-4;气体B 为NH 3,原溶液中含有NH +4;沉淀B 为Fe(OH)3,溶液B 中含有Ba 2+、OH -,沉淀C 一定含有BaCO 3,可能含有Al(OH)3,则原溶液中可能含有Al 3+。Al 3+不一定含有,A 错误;原溶液中一定没有Ba 2+、CO 2-3、NO -3,B 正确;气体A 为NO ,气体B 为NH 3,二者之间能发生氧化还原反应,D 错误。]

5.D [①中的白色沉淀为硫酸钡,溶液中一定存在SO 2-4;无气体生成,不存在CO 2-3;②中的气体为氧气,溶液中不存在NH +4;白色沉淀部分溶解,原溶液中存在Al 3+、Mg 2+,不存在Fe 2+、Fe 3+、Cu 2+;不能确定是否存在K +。原溶液中存在Mg 2+、Al 3+、SO 2-4,不存在Fe 3+、Cu 2+、Fe 2+、CO 2-3、NH +4,可能存在K +,A 错误;原溶液中存在Mg 2+、Al 3+,B 错误;无法确定是否含有钾离子,C 错误;K +通过焰色反应确定,D 正确。]

6.B [产生的气体是NO ,溶液中存在Fe 2+、NO -3及SO 2-4,不存在CO 2-3、HCO -3、Ba 2+;根据电荷守恒,可知溶液不存在Al 3+和Cl -,存在Na +。根据电子得失守恒可知硝酸根不能完全被还原,溶液中阴离子种类仍不变,A 正确;最终所得固体应该是氧化铁,物质的量是0.5 mol ,质量为80 g ,B 错误;亚铁离子在酸性溶液中被硝酸根离子氧化为铁离子,溶液显血红色,C 正确;溶液中一定不含Al 3+、Ba 2+、Cl -,D 正确。]

7.A [含H +0.01 mol ,CO 2-3不存在,②错误;加足量BaCl 2溶液后,生成2.33 g 沉淀且不溶于盐酸,所以沉淀为BaSO 4,即溶液中存在0.01 mol SO 2-4,从而得知不存在Ba 2+,④错误;根据电荷守恒,则一定含有镁离子,①正确;若第一份中的沉淀全部为Ag 2SO 4,质量为0.01 mol ×312 g·mol -1=3.12 g ,与题意不符,说明还有AgCl 生成,溶液中存在Cl -,

③正确。]

8.A [溶液E中通入的过量CO2会与BaCO3反应,A错误。溶液显强酸性,不会有CO2-3、SO2-3;加入硝酸钡会产生气体,说明溶液中含有Fe2+,与H+和NO-3发生氧化还原反应,生成NO;产生沉淀C,原溶液中含有SO2-4;加入NaOH产生气体为氨气,原溶液中含有NH+4;沉淀F 为Fe(OH)3;通入过量CO2产生沉淀H,原溶液中含有Al3+;不能确定是否含有Fe3+、Cl-,B 正确。经分析:溶液X中一定含有Al3+、NH+4、Fe2+、SO2-4、H+,C正确。根据反应:3Fe2++NO-3+4H+===3Fe3++NO↑+2H2O,NO的物质的量为0.002 mol,则n(Fe2+)=0.006 mol,其浓度c(Fe2+)=0.06 mol·L-1,D正确。]

三、

1.(1)Fe3+、Mg2+、CO2-3、Ba2+Cl-

(2)SO2-40.5 mol·L-1NH+40.2 mol·L-1Al3+0.2 mol·L-1

(3)是溶液中肯定存在的离子是NH+4、Al3+、SO2-4。经计算NH+4、Al3+物质的量都是0.02 mol,SO2-4物质的量是0.05 mol,根据电荷守恒,K+一定存在

解析(1)①中有沉淀产生,溶液中可能含有Cl-、CO2-3、SO2-4;②中气体是氨气,溶液中含0.02 mol NH+4;无沉淀生成,不含Fe3+、Mg2+;③中产生的沉淀为Al(OH)3,原溶液中存在Al3+,不存在CO2-3;1.02 g为氧化铝的质量,即每份溶液中含有0.02 mol Al3+;④白色沉淀为硫酸钡,原溶液中存在0.05 mol SO2-4,则不存在Ba2+。

(2)c(SO2-4)=0.05 mol

0.1 L

=0.5 mol·L-1,c(NH+4)=

0.02 mol

0.1 L

=0.2 mol·L-1,c(Al3+)=

0.02 mol

0.1 L

=0.2 mol·L-1。

(3)100 mL溶液中正电荷的总物质的量为n(NH+4)+3n(Al3+)=0.02 mol+3×0.02 mol=0.08 mol,负电荷的总物质的量为2n(SO2-4)=0.1 mol,根据电荷守恒,溶液中一定存在K+,无法判断Cl-是否存在。

2.(1)H+、NH+4、Mg2+、Al3+CO2-3、NO-3、Fe3+

(2)Al(OH)3+OH-===AlO-2+2H2O

(3)1 0.5(或0.5 1)

解析根据①知,溶液显酸性,且加锌产生无色无味的H2,则溶液中不存在CO2-3和NO-3;②中产生白色沉淀,则不存在Fe3+;根据图知,溶液中含有Mg2+、Al3+;又因为当沉淀达到最大值时,继续加入氢氧化钠,沉淀不变,溶液中存在NH+4,根据溶液电中性可知,溶液中存在阴离子SO2-4。

(2)C→D为Al(OH)3溶于NaOH中,其离子方程式为Al(OH)3+OH-===AlO-2+2H2O。

(3)根据图像可知,A→B为Mg2+、Al3+与NaOH反应,消耗氢氧化钠为0.5 mol-0.1 mol=0.4 mol,C→D为Al(OH)3+OH-===AlO-2+2H2O,则消耗氢氧化钠为0.8 mol-0.7 mol=0.1

mol ,则n [Al(OH)3]=0.1 mol ,根据铝元素守恒可知n (Al 3+)=0.1 mol ,则c (Al 3+)=n V =0.1 mol 0.1 L

=1 mol·L -1;与镁离子反应的NaOH 为0.4 mol -0.1 mol ×3=0.1 mol ,则n [Mg(OH)2]=0.05 mol ,则c (Mg 2+)=n V =

0.05 mol 0.1 L =0.5 mol·L -1。 3.(1)Na 2O 2 (2)NH +4、Al 3+、Mg 2+ c (Mg 2+)∶c (Al 3+)∶c (NH +4)=1∶1∶3

解析 (1)淡黄色固体加入溶液中,并加热溶液时,有刺激性气体放出和白色沉淀生成,则淡黄色固体为Na 2O 2。

(2)图像中上、下折线分别表示气体、沉淀与Na 2O 2加入量的关系,图像中加入8 mol 过氧化钠后,沉淀减少,且没有完全溶解,则溶液中没有Fe 2+和Cu 2+,有NH +4、Al 3+、Mg 2+

。加入8 mol Na 2O 2之后,生成气体减少,故加入8 mol Na 2O 2时,NH +4完全反应,由纵坐标可知:n (Mg 2+)=2 mol ,n (Al 3+)=4 mol -2 mol =2 mol 。当n (Na 2O 2)=8 mol 时,由2Na 2O 2+

2H 2O===4NaOH +O 2↑,可知n (O 2)=8 mol ×12

=4 mol ,所以n (NH +4)=n (NH 3)=10 mol -n (O 2)=6 mol ,故n (Mg 2+)∶n (Al 3+)∶n (NH +

4)=2 mol ∶2 mol ∶6 mol =1∶1∶3。

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