人教版 (2019)必修 第一册第一章 物质及其变化第二节 离子反应精品课后练习题
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1.2离子反应同步练习(困难 )人教版(2019)高中化学必修第一册
一、单选题(本大题共10小题,共30.0分)
1. 某工业废水中仅含下表离子中的5种:
阳离子
K+、Cu2+、Fe3+、Ca2+、Fe2+
阴离子
Cl−、CO32−、NO3−、SO42−、SiO32−
某同学欲探究废水的组成,进行了如下实验:
Ⅰ.取废水少许加入足量盐酸,无白色沉淀析出,但生成能使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体
Ⅱ.向Ⅰ中所得的溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成.
下列推断不正确的是 ( )
A. 溶液中一定含有的离子是K+、Cl−、CO32−、NO3−、SO42−
B. Ⅰ中加入盐酸生成无色气体的离子方程式是CO32−+2H+=CO2↑+H2O
C. 原溶液中的K+、Cl−、NO3−存在与否无法确定
D. Ⅱ中产生白色沉淀的离子方程式是Ba2++SO42−=BaSO4↓
2. 现有易溶强电解质的混合溶液10L,其中可能含存K+、Ba2+、Na+、 NH4+、Cl−、SO42−、AlO2−、OH−中的几种,向其中通入CO2气体,产生沉淀的量与通入CO2的量之间的关系如下图所示,下列说法正确的是( )
A. 该溶液中能确定存在的离子是 Ba2+、AlO2−、NH4+
B. 若不能确定的离子中至少还存在一种阳离子,则该离子的最小浓度为0.2mol/L
C. 肯定不存在的离子是SO42−、OH−
D. OA段反应的离子方程式:2 AlO2−+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+ CO32−
3. 某溶液中有NH4+、Mg2+、Fe2+和Al3+四种离子,若向其中加入过量的氢氧化钠溶液,微热并搅拌,再加入过量盐酸,溶液中大量减少的阳离子是( )
A. NH4+ B. Mg2+ C. Fe2+ D. Al3+
4. 下列化学用语解释化学事实说法错误的是( )
A. 银氨溶液的制取:Ag++3NH3⋅H2O=[Ag(NH3)2]++NH4++OH−+2H2O
B. 明矾溶液中滴加Ba(OH)2溶液至SO42−完全沉淀:Al3++Ba2++SO42−+4OH−=BaSO4↓+AlO2−+2H2O
C. 乙酸的酸性:CH3COOH+H2O⇌CH3COO−+H3O+
D. 铜与稀硝酸共热:
5. 某溶液中可能含有H+、NH4+、Mg2+、Fe3+、Al3+、SO42-、HCO3-等离子.当向该溶液中加入一定物质的量浓度的NaOH溶液时,发现生成沉淀的物质的量随加入NaOH溶液的体积变化如图所示,下列说法正确的是( )
A. d点溶液中含有的溶质只有Na2SO4和NaAlO2
B. 原溶液中含有的Fe3+和Al3+的物质的量之比为1:1
C. ab段发生的离子反应为:Al3++3OH-=Al(OH)3↓,Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓
D. 原溶液中含有的阳离子必定有H+、NH4+、Al3+,但不能肯定有没有Mg2+和Fe3+
6. 现有易溶强电解质的混合溶液10L,其中可能含有K+、Ba2+、Na+、NH4+、Cl−、SO42−、AlO2−、OH−中的几种,向其中通入CO2气体,产生沉淀的量与通入CO2的量之间的关系如图所示,下列说法正确的是( )
A. 该溶液中能确定存在的离子是Ba2+、AlO2−、NH4+
B. 肯定不存在的离子是SO42−、OH−
C. 若不能确定的离子中至少还存在着一种阳离子,则该离子的最小浓度为0.2 mol/L
D. OA段反应的离子方程式:2 AlO2−+ CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32−
7. 下列各项正确的是( )
A. c(Fe2+)=1mol·L-1的溶液中能大量共存的离子:K+、Cu2+、NO3-、SO42-
B. 0.1mol·L-1Fe2(SO4)3溶液中能大量共存的离子:Ca2+、NH4+、I-、SCN-
C. 向Na2S2O3溶液中通入足量氯气:S2O32-+2Cl2+3H2O=2SO32-+4Cl-+6H+
D. 用高锰酸钾标准溶液滴定草酸:2MnO4-+16H++5C2O42-=2Mn2++10CO2↑+8H2O
8. 某种溶液只含下表离子中的几种(不考虑水的电离与离子水解),且各种离子的物质的量浓度均为0.1 mol·L−1。
阳离子
K+、 NH4+ 、Fe2+、Mg2+、Al3+、Cu2+
阴离子
OH−、Cl−、 AlO2− 、 CO32− 、 SO42− 、 SiO32−
某同学进行了如下实验(必要时可加热):
下列说法正确的是( )
A. 原溶液中只含有NH4+、Fe2+、Cl−、SO42−
B. 由沉淀A推断原溶液中一定含有SO42−
C. 通入少量的CO2时发生的反应为:2AlO2−+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32−
D. 可能存在的阳离子可用焰色反应来进一步检验确认
9. 某溶液中可能存在Br−、CO32−、SO32−、Al3+、Cl−、K+等六种离子中的某几种。现取该溶液进行实验,得到如下现象:
实验1:向溶液中滴加足量氯水后,溶液变橙色,且有无色气体逸出;
实验2:向所得橙色溶液中加CCl4萃取后,取水层滴加AgNO3溶液,出现白色沉淀;
实验3:向实验1所得溶液中加入足量BaCl2溶液,无沉淀生成。
根据上面的操作和现象推断,下列说法正确的是( )
A. 产生的无色气体中一定有CO2,可能有SO2
B. 溶液中一定存在Br−、CO32−,不存在Al3+、SO32−
C. 溶液中一定存在K+、Cl−,可能存在Al3+
D. 溶液变橙色时发生反应的离子方程式为Br−+Cl2=Br2+Cl−
10. 在Na+浓度为0.5mol⋅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
NO3−、CO32−、SiO32−、SO42−
取该溶液100mL进行如下实验(气体体积在标准状況下测定):
Ⅰ.向该溶液中加入足量稀盐酸产生白色沉淀并放出1.12L气体
Ⅱ.将Ⅰ的反应混合液过滤,对沉淀洗涤、灼烧至恒重,称量所得固体质量为3.6g
Ⅲ.在Ⅱ的滤液中滴加BaCl2溶液无明显现象
下列说法正确的是( )
A. 实验Ⅰ生成沉淀的离子方程式:Ag++Cl−=AgCl↓
B. 实验Ⅰ可确定Ag+、Ba2+一定不存在,Mg2+可能存在
C. 实验Ⅲ能确定SO42−一定存在
D. 一定存在K+,且cK+≥1.7mol⋅L−1
二、填空题(本大题共4小题,共32.0分)
11. (1)下列物质:① Cu ②NaCl晶体 ③ NaHSO4 ④CO2 ⑤CaO ⑥HCl ⑦稀H2SO4 ⑧熔融Ba(OH)2 ⑨C2H5OH ⑩NaCl溶液。
属于电解质的是(填序号,下同)_____,属于非电解质的是_____,能导电的是______。
(2)写出下列物质在指定条件下的电离方程式:
①NaHSO4___________________________;(熔融态)
②HClO______________________________;(水溶液中)
③KClO3_____________________________。(水溶液中)
(3)按要求写出下列离子方程式:
①写出NH4HSO4溶液中滴加足量NaOH溶液反应:_________________________。
②写出NaHCO3溶液中加入少量澄清石灰水反应:__________________________。
12. 离子反应是中学化学中重要的反应类型,回答下列问题:
(1)在发生离子反应的反应物或生成物中,一定存在____________(填编号)。
①单质 ②氧化物 ③电解质 ④盐 ⑤化合物
(2)某无色混合物水溶液,可能含有以下离子中的若干种:K+、Mg2+、Fe3+、Ba2+、Cl−、CO32−、SO42−。取100mL该溶液进行如下实验(气体体积在标准状况下测定):
I. 向该溶液中加入足量稀盐酸,在标准状况下放出气体(不考虑气体溶解);
II向I中所得的滤液中滴加足量BaCl2溶液,产生白色沉淀;
试回答下列问题:
①肯定存在的离子有_______________,肯定不存在的离子有_____________;
②可能存在的离子是______________。
(3)现有以下物质:①NaCl晶体,②液态HCl,③CaCO3固体,④熔融KCl,⑤蔗糖,⑥铜,⑦CO2,⑧H2SO4,⑨KOH固体。以上物质中属于电解质的是___________________。
(4)储氢纳米碳管的成功研制体现了科技的进步。用电弧法合成的碳纳米管常伴有大量的杂质——碳纳米颗粒。这种碳纳米颗粒可用氧化气化法提纯。其反应中的反应物和生成物有C、CO2、H2SO4、K2Cr2O7、K2SO4、Cr2(SO4)3和H2O七种,反应过程中氧化剂与还原剂的物质的量之比是____。
13. 现有八种物质:①HCl ②Na2SO4晶体 ③稀硫酸 ④铁 ⑤烧碱 ⑥蔗糖 ⑦C12⑧SO2
(1)上述物质中可导电的是_______(填序号);
(2)上述物质中属于非电解质的是_______(填序号);
(3)写出②溶于水的电离方程式______________ ;
(4)写出⑧与足量的⑤在溶液中反应的离子方程式_______;
(5)写出③与④的反应的离子方程式___________。
14. 现有下列十种物质:①液态氯化氢;②小苏打;③固体纯碱;④二氧化碳;⑤葡萄糖;⑥氢氧化钾;⑦氢氧化铁胶体;⑧氨水;⑨空气;⑩硫酸铁溶液.
(1)上述十种物质中,属于电解质的有______,属于非电解质的有______.
(2)写出②在水溶液中的电离方程式 ______.
(3)除去③中少量②的操作是______,化学方程式为______.
(4)现有100mL⑩溶液中含Fe3+5.6g,则溶液中SO42−的物质的量浓度是______.
(5)若在⑦中缓慢加入①的水溶液,产生的现象是______.
三、实验题(本大题共2小题,共20.0分)
15. 某无色溶液中可能含有以下离子:K+、Al3+、Mg2+、Cu2+、NH4+、Cl-、CO32-、SO42-,进行如下实验:
①取适量该溶液,加过量NaOH溶液后加热,产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体,并得到澄清溶液。
②在①所得溶液中通入过量CO2,生成白色沉淀。
③另取原溶液于试管中,加足量BaCl2溶液后,得白色沉淀,再加稀盐酸,沉淀不溶解。
根据上述实验回答:
(1)写出①中反应生成气体的离子方程式______。
(2)写出②中生成白色沉淀的化学方程式______________________。
(3)该溶液中一定存在的离子有______,不能确定是否存在的离子有______。
16. I、下列物质:
①Fe ②Br2 ③Na2O ④SO3 ⑤NH3 ⑥H2S ⑦10mL1mol·L−1盐酸 ⑧H2SO4 ⑨Ba(OH)2 ⑩蔗糖 ⑪NaCl溶液。
(1)属于强电解质的是____________________(填序号,下同),属于非电解质的是 ___________________,能导电的是_________________________ 。
(2)写出⑧与⑨在水中反应的离子方程式________________________________________。①与⑦在水中反应的离子方程式______________________________________________________。
II、下图表示配制80mL0.1mol⋅L−1Na2CO3溶液的几个关键实验步骤和操作,回答下列问题:
(1)若用Na2CO3⋅10H2O来配制溶液,需要用托盘天平称量晶体_____克。
(2)写出配制溶液中所需要用到的玻璃仪器的名称:烧杯、胶头滴管、玻璃棒、_____。
(3)上图操作中,正确的顺序是________________(填字母)。
(4)步骤B、C中玻璃棒的作用分别是__________________,__________________。
(5)若实验过程遇到下列情况,对Na2CO3溶液浓度有何影响(填“偏高”、“偏低”或“不变”)
①定容时俯视观察液面_____;
②所取的晶体已经有一部分失去了结晶水_____;
③容量瓶洗涤,瓶底有少量蒸馏水,未干燥_____。
四、推断题(本大题共1小题,共10.0分)
17. 现有A、B、C、D、E五种易溶物质溶液,它们所含的阳离子分别为:Na+、Ba2+、Ag+、Cu2+、H+;阴离子分别为:SO42-、OH-、CO32-、NO3-、Cl-。(每种离子各用一次)已知:
①0.lmol/L的C溶液中,H+的物质的量浓度为0.1mol/L
②D溶液呈蓝色
③将C溶液加入到溶液B和E中,分别产生白色沉淀和气泡
④A与D混合,同时生成两种沉淀
请回答下列问题:
(1)请写出物质B、C的化学式:B_______________ C_______________
(2)写出A在溶液中的电离方程式:_____________________________________________。
(3)写出过量C溶液与少量E溶液反应的离子方程式:_____________________________。
(4)取1.5mol/Ll00mL溶液A(过量)与amol/L50mL溶液D混合后,产生33.1g沉淀,则a=_______mol/L,若向反应后的体系中加入5mol/L的HCl,直至蓝色沉淀完全溶解,则需要加入盐酸的体积为_______mL。
五、计算题(本大题共1小题,共8.0分)
18. Ⅰ.化学计量是化学学习的工具,请回答下列问题:
(1)标准状况下,1.7 g NH3与_______L H2S气体含有的氢原子数相同。
(2)VmLAl2(SO4)3溶液中含Al3+ag,取0.5VmL溶液稀释到2VmL,则稀释后溶液中SO42−的物质的量浓度是_____________mol/L。
(3)常温常压下22.4LCO2中分子个数______64克SO2的分子个数(填“>”、“<”或“=”)。
(4)标准状况下,33.6L的NH3所含电子的物质的量约为______mol。
(5)在一定温度和压强下,0.4mol某气体的体积为9.8L,则该条件下的气体摩尔体积为________。
(6)某盐混合溶液含有离子:Na+、Mg2+、Cl−、SO42−,测得Na+、Mg2+和Cl−的物质的量浓度依次为:0.2mol⋅L−1、0.25mol⋅L−1、0.4mol⋅L−1,则c(SO42−)=__________.
(7)标准状况下,NH3与CH4组成的混合气体的平均密度为0.75g/L,该混合气体的平均摩尔质量为_________________,NH3的体积分数(即NH3的体积与混合气体总体积的比值)为______________.
Ⅱ.现有以下物质:①NaCl晶体 ②液态SO2 ③液态醋酸 ④汞 ⑤固体BaSO4 ⑥纯蔗糖(C12H22O11) ⑦酒精(C2H5OH) ⑧熔化的KNO3 ⑨NH3·H2O ⑩CuSO4·5H2O,请回答下列问题(填相应序号)
(1)以上物质能导电的是______________________;
(2)以上物质属于电解质的是______________________;
(3)以上物质属于非电解质的是______________________;
(4)以上物质中溶于水后形成的水溶液能导电的是______________________。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查常见离子的检验,为高频考点,把握离子之间的反应、离子共存、电荷守恒为解答的关键,侧重分析与推断能力的考查,注意含5种离子的限制条件,题目难度不大。
I.取废水少许加入足量盐酸,无白色沉淀析出,但生成能使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体,气体为二氧化碳,则一定含CO32−,阴离子一定不含SiO32−,阳离子一定不含Cu2+、Fe3+、Ca2+、Fe2+; Ⅱ.向Ⅰ中所得的溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成,因I中盐酸足量,白色沉淀为硫酸钡,则原溶液中一定含SO42−,以此来解答。
【解答】
由上述分析可知,一定含CO32−、SO42−,由电荷守恒可知,阳离子一定含K+,溶液中不含Cu2+、Fe3+、Ca2+、Fe2+、SiO32−,因溶液含5种离子,含Cl−、NO3−,
A.因溶液含5种离子,则含有的离子是K+、Cl−、CO32−、NO3−、SO42−,故A正确;
B.Ⅰ中加入盐酸生成无色气体为二氧化碳,离子方程式是CO32−+2H+=CO2↑+H2O,故B正确;
C.由选项A可知,一定含K+、Cl−、NO3−,故C错误;
D.Ⅱ中产生白色沉淀为硫酸钡,离子方程式是Ba2++SO42−=BaSO4↓,故D正确。
故选C。
2.【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查了离子的推断,难度较大,关键是搞清反应原理结合离子共存和电荷守恒解答。
【解答】
通入CO2,OA和BC段产生沉淀,DE段沉淀消失,则可判断,溶液中一定含有Ba2+、AlO2−、OH−,一定不含有SO42−和NH4+,两种沉淀分别为BaCO3和Al(OH)3,由于Al(OH)3不能溶于弱酸,故DE段溶解的沉淀为BaCO3
1.通入CO2后,首先与OH−反应生成CO32−,生成CO32−立即结合Ba2+生成BaCO3,
故OA段:CO2+2OH−+Ba2+=BaCO3↓+H2O
此阶段消耗CO21mol,则判断含有Ba2+1mol,此阶段消耗OH−2mol;
2.AB段没有沉淀生成,为剩余的OH−与CO2反应生成CO32−
故AB段:2OH−+CO2=CO32−+H2O
此阶段消耗CO20.5mol,OH−1mol,生成CO32−0.5mol
3.继续通入CO2,与AlO2−反应生成Al(OH)3
故BC段:2AlO2−+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32−
此阶段消耗CO20.5mol,故含有AlO2−1mol
4.继续通入CO2沉淀没有变化
故CD段:CO32−+CO2+H2O=2HCO3−
5.继续通入CO2沉淀溶解
故DE段:BaCO3+CO2+H2O=Ba2++2HCO3−
综上:溶液中一定含有Ba2+1mol,OH−3mol,AlO2−1mol,所以还应该存在其他阳离子来维持电荷平衡,正电荷浓度至少为0.2mol/L。
A.根据以上分析,该溶液中能确定存在的离子是Ba2+、AlO2−、OH−,故A错误;
B.根据电荷守恒,所含离子的物质的量设为n,则有:n+2mol=4mol,n=2,浓度为:2.0mol10L=0.20mol/L,故B正确;
C.根据以上分析,一定不含有SO42−和NH4+,故C错误;
D.OA段:CO2+2OH−+Ba2+=BaCO3↓+H2O,故D错误;
故选B。
3.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查离子之间的反应,明确物质的性质是解题的关键,注意氢氧化亚铁易被氧化是解答的易错点,熟悉复分解反应即可解答,题目难度不大。
【解答】
向溶液中加入过量氢氧化钠溶液,NH4++OH−=NH3·H2O、Mg2++2OH− =Mg(OH)2↓、Fe2++2OH−=Fe(OH)2↓、Al3++4OH−=AlO2−+2H2O↓,微热时部分NH3·H2O分解生成NH3,但不会大量减少,搅拌时4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,再加入过量盐酸,氢氧化铝、氢氧化镁、氢氧化铁溶解生成Al3+、Mg2+ 和Fe3+,所以大量减少的离子是Fe2+,故C正确。
故选C。
4.【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查离子方程式正误的判断,高考的必考内容之一,要求学生对不同环境发生的离子反应要非常的熟练,难度一般。
【解答】
A.Ag+中加入氨水至沉淀恰好消失即得银氨溶液([Ag(NH3)2]+),A正确;
B.明矾溶液中滴加Ba(OH)2溶液至SO42−完全沉淀,离子方程式为:Al3++2Ba2++2SO42−+4OH−=2BaSO4↓+AlO2−+2H2O,B错误;
C.CH3COOH电离出H+与水结合成稳定的H3O+,C正确;
D.铜与稀硝酸发生氧化还原反应,D正确;
故选B。
5.【答案】B
【解析】略
6.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查了离子的推断,难度较大,关键是搞清反应原理结合离子共存和电荷守恒解答。
【解答】
通入二氧化碳,在OA段产生沉淀,根据通入的二氧化碳和产生沉淀的比例关系,说明一定含Ba2+,并且含有氢氧根,根据离子共存条件,一定不含SO42−和NH4+;在BC段产生沉淀,说明含AlO2−,根据OA段,通入1mol二氧化碳生成1mol沉淀,所以 Ba2+为1mol,反应方程式为:Ba(OH)2+CO2=BaCO3↓+H2O,AB段沉淀不变,说明二氧化碳和OH−反应,结合OA段可知含 OH−共3mol,根据BC段可知发生反应:2AlO2−+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32−,故消耗二氧化碳0.5mol,即AlO2−的物质的量为1mol,CD段发生反应:CO32−+CO2+H2O=2HCO3−,DE段发生反应:BaCO3+CO2+H2O=Ba2++2HCO3−,则原溶液中一定含有:Ba2+、AlO2−、OH−,一定不含NH4+、SO42−;K+,Na+,Cl−无法确定,根据电荷守恒,阳离子所带正电荷为Ba2+所带电荷:2mol,阴离子所带负电荷为AlO2−、OH−所带电荷:1mol+3mol=4mol,故一定还含阳离子。
A.根据以上分析,该溶液中能确定存在的离子是Ba2+、AlO2−、OH−,故A错误;
B.根据以上分析,该溶液中一定不含:NH4+、SO42−,故B错误;
C.不能确定离子中至少还存在一种阳离子存在,所给阳离子中还有K+、Na+没确定;根据电荷守恒,所含离子的物质的量设为n,则有:n+2mol=4mol,n=2,浓度为:2.0mol10L=0.20mol/L,故C正确;
D.BC段反应的离子方程式:2AlO2−+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32−,故D错误;
故选:C。
7.【答案】A
【解析】
【分析】
本题考查离子共存以及离子方程式的正误判断,题目较难,明确发生的化学反应及离子反应的书写方法即可解答。
【解答】
A.Fe2+与K+、Cu2+、NO3−、SO42−之间不反应,能大量共存,故A正确;
B.Fe3+可与I−、SCN−反应而不能大量共存,故B错误;
C.向Na2S2O3溶液中通入足量的氯气,反应生成硫酸钠、氯化钠和水,正确的离子方程式为:S2O32−+4Cl2+5H2O=2SO42−+8Cl−+10H+,故C错误;
D.草酸为弱酸,应保留化学式,用高锰酸钾标准溶液滴定草酸,离子方程式:2MnO4−+6H++5H2C2O4=2Mn2++10CO2↑+8H2O,故D错误。
故选A。
8.【答案】A
【解析】
【分析】
本题考查了常见离子的检验方法,题目难度中等,明确常见离子的性质为解答关键,注意掌握常见离子的检验方法,根据电荷守恒判断离子的组成情况为易错点。
【解答】
根据实验现象可知:试液与过量的稀硫酸反应无明显现象,说明原溶液中一定不存在SiO32−;再向加入硫酸的溶液中加入硝酸钡溶液得到了气体A、滤液A和沉淀A,气体A只能为NO,原溶液中一定含有Fe2+,则一定不存在OH−、AlO2−、CO32−,沉淀A为硫酸钡,由于加入了稀硫酸,无法确定原溶液中是否含有SO42−;滤液A中加入过量NaOH溶液得到气体B、滤液B和沉淀B,气体B为氨气,则原溶液中一定含有NH4+;各离子的物质的量浓度相等,均为0.1mol⋅L−1,已经确定含有的阳离子为Fe2+、NH4+,而阴离子只能含有Cl−、SO42−,结合电荷守恒可知溶液中一定不存在K+、Mg2+、Al3+、Cu2+,所以沉淀B为氢氧化铁,滤液B中含有Ba2+、OH−,通入二氧化碳后生成了沉淀C为碳酸钡。
A.根据分析可知,原溶液中一定存在的离子为NH4+、Fe2+、Cl−、SO42−,故A正确;
B.由于开始时加入了稀硫酸,通过沉淀A无法判断原溶液中是否含有硫酸根离子,故B错误;
C.根据分析可知,原溶液中一定不存在AlO2−,故C错误;
D.根据分析可知,原溶液中没有可能存在的阳离子,故D错误。
故选A。
9.【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查离子的检验及离子共存问题,题目难度中等,注意把握反应的实验现象,结合离子的性质进行判断。
【解答】
①向溶液中滴加足量氯水后,溶液变橙色,说明溶液中含有Br−,且有无色气泡冒出,说明溶液中含CO32−;
②向所得橙色溶液中加CCl4萃取后,取水层滴加AgNO3溶液,出现白色沉淀,说明溶液中可能含有氯离子;
③向所得橙色溶液中加入足量BaCl2溶液,无沉淀生成,说明不含SO32−;
溶液中含有CO32−,则一定不含有Al3+,因与CO32−反应生成沉淀,
根据溶液呈电中性原则,溶液中一定含有K+,
所以溶液中一定不存在的离子为Al3+、SO32−,一定含有的离子为CO32−、Br−、K+,故B正确,C错。
A选项不可能有SO2 ;D选项方程式未配平;
故选B。
10.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查了离子推断和离子方程式的书写,综合性较强,难度较大,注意根据溶液的电中性来判断离子的存在的方法。
【解答】
由题意“溶液为澄清溶液”可知:溶液中含有的离子一定能够大量共存;由实验Ⅰ可知,该溶液中一定含有CO32−,其浓度为1.12L22.4L/mol0.1L=0.5mol/L,则一定没有Ag+、Mg2+、Ba2+;由生成白色沉淀判断溶液中一定含有SiO32−,发生反应SiO32−+2H+=H2SiO3↓,硅酸加热分解生成二氧化硅,固体质量为3.6g为二氧化硅的质量,根据硅原子守恒,SiO32−的浓度为:3.6g60g/mol0.1L=0.6mol/L;由实验Ⅲ可知溶液中不含SO42−,根据电荷守恒2c(CO32−)+2c(SiO32−)=2×0.5mol/L+2×0.6mol/L=2.2mol/L>0.5mol/L,因此溶液中一定含有K+,且其浓度至少为1.7mol/L,不能确定NO3−是否存在,据此进行解答。
A.实验I生成沉淀的离子方程式:SiO32−+2H+=H2SiO3↓,故A错误;
B.由实验Ⅰ可知,该溶液中一定含有CO32−、SiO32−,一定没有Ag+、Mg2+、Ba2+,故B错误;
C.由实验Ⅲ可知溶液中不含SO42−,故C错误;
D.根据电荷守恒2c(CO32−)+2c(SiO32−)=2×0.5mol/L+2×0.6mol/L=2.2mol/L>0.5mol/L,因此溶液中一定含有K+,且其浓度至少为1.7mol/L,故D正确。
11.【答案】(1)②③⑤⑥⑧;④⑨;①⑦⑧⑩
(2)NaHSO4=Na++HSO4−
HClO⇌H++ClO−
KClO3=K++ClO3−
(3)NH4++H++2OH−=NH3·H2O+H2O
2HCO3−+Ca2++2OH−=CaCO3↓+CO32−+2H2O
【解析】
【分析】
本题主要考查了电解质与非电解质的概念,电离方程式与离子方程式的书写,题目难度一般。
【解答】
(1)①Cu为金属单质,存在自由移动的电子,能导电,既不是电解质也不是非电解质;
②NaCl晶体不能导电,在水溶液中和熔融状态下能导电,是电解质;
③NaHSO4不能导电,在水溶液中和熔融状态下能导电,是电解质;
④CO2不能导电,且自身不能电离,是非电解质;
⑤CaO不能导电,在熔化状态下能导电,是电解质;
⑥HCl不能导电,在水溶液中能导电,是电解质;
⑦稀硫酸是混合物,能导电,既不是电解质也不是非电解质;
⑧熔融Ba(OH)2能导电,是电解质;
⑨C2H5OH不能导电,是非电解质;
⑩NaCl溶液是混合物,能导电,既不是电解质也不是非电解质;
故属于电解质的是②③⑤⑥⑧;属于非电解质的是④⑨;能导电的是①⑦⑧⑩;
故答案为:②③⑤⑥⑧;④⑨;①⑦⑧⑩。
(2)①NaHSO4熔融状态下,HSO4−不电离,故答案为:NaHSO4=Na++HSO4−;
②HClO是弱电解质,不完全电离,应用可逆符号,故答案为:HClO⇌H++ClO−;
③KClO3在水溶液中电离为钾离子与氯酸根离子,故答案为:KClO3=K++ClO3−。
(3)①加入足量NaOH,NH4+、H+都与之发生反应,故答案为:NH4++H++2OH−=NH3·H2O+H2O;
②加入少量澄清石灰水,石灰水全部反应,Ca2+与OH−的数目比是1:2,故答案为:2HCO3−+Ca2++2OH−=CaCO3↓+CO32−+2H2O。
12.【答案】(1)③⑤
(2)①CO32−、SO42−、 K+; Mg2+、Fe3+、Ba2+
②Cl−
(3)①②③④⑧⑨
(4)2:3
【解析】
【分析】
本题考查离子反应的相关问题、物质的分类、离子推断、氧化还原反应的计算、电解质与非电解质等,解答这类问题应熟练掌握相关知识及其应用,试题难度一般。
【解答】
(1)根据离子反应分析可知发生离子反应的反应物或生成物中,一定存在电解质和化合物,即③⑤;
(2)向该溶液中加入足量稀盐酸,在标准状况下放出气体,说明原溶液中含有碳酸根离子,根据离子共存可知不含Mg2+、Fe3+、Ba2+,向I中所得的滤液中滴加足量BaCl2溶液,产生白色沉淀,说明原溶液中含有硫酸根离子,根据电荷守恒可知含有钾离子,则氯离子不能确定是否存在,
①根据上述分析可知肯定存在的离子有CO32−、SO42−、 K+;肯定不存在的离子有Mg2+、Fe3+、Ba2+;
②可能存在的离子是Cl−;
(3)①NaCl晶体属于电解质;②液态HCl属于电解质;③CaCO3固体属于电解质;④熔融KCl属于电解质;⑤蔗糖属于非电解质;⑥铜既不是电解质又不是非电解质;⑦CO2属于非电解质 ;⑧H2SO4属于电解质;⑨KOH固体属于电解质,故属于电解质的是①②③④⑧⑨;
(4)根据题目信息可知氧化剂为K2Cr2O7(铬元素化合价由+6价降低到+3价),还原剂为C(碳元素化合价由0价升高到+4价),因此氧化剂与还原剂的物质的量之比是4:(2×3)=2:3。
13.【答案】(1)③④;
(2)⑥⑧;
(3)Na2SO4=2Na++SO42−;
(4)2OH−+SO2=H2O+SO32−;
(5)Fe + 2H+= Fe2++H2↑.
【解析】
【分析】
本题考查电解质、非电解质、导电能力、还原产物的判断,电离方程式,离子方程式的书写,难度不大。
【解答】
(1)含有自由移动的带电的微粒的物质能够导电,则上述物质中可导电的是③④;
故答案为:③④;
(2)溶于水和熔融状态下都不能导电的化合物是非电解质,一般情况下非金属氧化物和多数有机物是非电解质,则上述物质中属于非电解质的是⑥⑧;
故答案为:⑥⑧;
(3)②溶于水的电离方程式为Na2SO4=2Na++SO42−;
故答案为:Na2SO4=2Na++SO42−;
(4)⑧与足量的⑤在溶液中反应的离子方程式是:2OH−+SO2=H2O+SO32−;
故答案为:2OH−+SO2=H2O+SO32−;
(5)在③与④的反应的离子方程式为Fe + 2H+= Fe2++H2↑;
故答案为: Fe + 2H+= Fe2++H2↑。
14.【答案】(1)①②③⑥;④⑤
(2)NaHCO3=HCO3−+Na+
(3)加热;2NaHCO3=ΔNa2CO3+H2O+CO2↑
(4)1.5mol/L
(5)先产生红褐色沉淀后沉淀溶解,溶液变黄色
【解析】
【分析】
本题考查了物质导电的条件,电解质和非电解质的概念,除杂,离子方程式书写,物质的量有关计算等,题目综合性强。
【解答】
(1)①液态氯化氢在水溶液中能导电,是电解质;
②NaHCO3在水溶液或者熔融状态下能够导电,是电解质;
③固体纯碱在水溶液或者熔融状态下能够导电,是电解质;
④二氧化碳在熔融状态下都不能够导电,在水溶液导电是因生成了碳酸,是非电解质;
⑤蔗糖在水溶液或者熔融状态下不能导电,是非电解质;
⑥氢氧化钾在水溶液或者熔融状态下能够导电,是电解质;
⑦氢氧化铁胶体属于混合物 既不是电解质也不是非电解质;
⑧氨水属于混合物 既不是电解质也不是非电解质;
⑨空气属于混合物 既不是电解质也不是非电解质;
⑩硫酸铁溶液属于混合物 既不是电解质也不是非电解质;
故属于电解质的是:①②③⑥,非电解质的有:④⑤;
故答案为:①②③⑥;④⑤;
(2)NaHCO3属于强电解质,NaHCO3在水溶液中完全电离,其电离方程式为:NaHCO3=HCO3−+Na+,
故答案为:NaHCO3=HCO3−+Na+;
(3)根据碳酸钠加热不分解,碳酸氢钠加热分解得到碳酸钠、水、二氧化碳,所以除去固体纯碱中少量小苏打的操作是加热,方程式为:2NaHCO3=ΔNa2CO3+H2O+CO2↑,
故答案为:加热;2NaHCO3=ΔNa2CO3+H2O+CO2↑;
(4)Fe3+的物质的量为5.6g56g/mol=0.1mol,溶液中2n(SO42−)=3n(Fe3+),则SO42−的物质的量为0.1mol×32=0.15mol,SO42−的物质的量浓度为0.15mol0.1L=1.5mol/L;
故答案为:1.5mol/L;
(5)若在⑦中缓慢加入①的水溶液,氢氧化铁胶体中加入液态氯化氢,胶体遇电解质会发生聚沉,盐酸过量,中和生成氯化铁和水,产生的现象是先产生红褐色沉淀后沉淀溶解,溶液变黄色,
故答案为:先产生红褐色沉淀后沉淀溶解,溶液变黄色。
15.【答案】(1)NH4++OH−NH3↑+H2O;
(2)NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3
(3)NH4+、Al3+、SO42−;K+、Cl−。
【解析】
【分析】
本题考查常见离子的检验,为高频考点,把握发生的反应、离子共存、元素化合物知识为解答的关键,侧重分析与推断能力的考查,注意元素化合物知识的综合应用,题目难度不大。
【解答】
(1)①取适量该溶液,加过量NaOH溶液后加热,产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体,并得到澄清溶液,说明含有NH4+,不含Mg2+;NH4+与NaOH溶液反应生成氨气,离子方程式为:NH4++OH−NH3↑+H2O。
故答案为:NH4++OH−NH3↑+H2O;
(2)在①所得溶液中通入过量CO2,生成白色沉淀,应该生成氢氧化铝,则原溶液中含有Al3+,不含CO32−,步骤①时Al3+与过量的氢氧化钠反应生成AlO2−,步骤②时,AlO2−与过量的CO2生成氢氧化铝沉淀,方程式为:NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3。
故答案为:NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3;
(3)溶液无色,则不含Cu2+,③另取原溶液于试管中,加足量BaCl2溶液后,得白色沉淀,再加稀盐酸,沉淀不溶解,说明含有SO42−,可能含有K+、Cl−。由以上分析可知一定存在的离子为NH4+、Al3+、SO42−,不能确定的离子为K+、Cl−。
故答案为:NH4+、Al3+、SO42−;K+、Cl−。
16.【答案】I.(1) ③⑧⑨;④⑤⑩;①⑦⑪
(2)Ba2++2OH−+2H++SO42−=BaSO4↓+2H2O;Fe+2H+=Fe2++H2↑
II.(1)2.9
(2)100mL容量瓶
(3)CBDFAE
(4)引流;加速溶解
(5)①偏高 ②偏高 ③ 不变
【解析】
I.【分析】
本题考查电解质和非电解质、离子方程式的书写,化学方程式计算等,题目难度不大。
【解答】
(1)①Fe含有自由电子,能够导电;是单质,既不是电解质,也不是非电解质;
②Br2 不含自由电子,也不含自由移动的离子,不导电;是单质,既不是电解质,也不是非电解质;
③Na2O不含自由电子,也不含自由移动的离子,不导电;是化合物,熔融状态下能导电,是强电解质;
④SO3 不含自由电子,也不含自由移动的离子,不导电;本身不能电离产生自由移动的离子,是非电解质;
⑤NH3 不含自由电子,也不含自由移动的离子,不导电;本身不能电离产生自由移动的离子,是非电解质;
⑥H2S不含自由电子,也不含自由移动的离子,不导电;是化合物,水溶液中能导电,属于弱电解质;
⑦10mL1mol⋅L−1盐酸,含有自由移动的离子,能够导电;是混合物,既不是电解质,也不是非电解质;
⑧H2SO4 不含自由电子,也不含自由移动的离子,不导电;是化合物,水溶液中能导电,属于强电解质;
⑨Ba(OH)2 不含自由电子,也不含自由移动的离子,不导电;是化合物,水溶液中能导电,属于强电解质;
⑩蔗糖不含自由电子,也不含自由移动的离子,不导电;是化合物,在水溶液中和熔融状态下不能导电,属于非电解质;
⑪NaCl溶液含有自由移动的离子,能导电;是混合物,既不是电解质,也不是非电解质;
所以:属于强电解质的是③⑧⑨,属于非电解质的是④⑤⑩,能导电的是①⑦⑪;
故答案为:③⑧⑨;④⑤⑩;①⑦⑪;
(2)硫酸与氢氧化钡反应生成硫酸钡和水,离子方程式:Ba2++2OH−+2H++SO42−=BaSO4↓+2H2O;铁与盐酸反应的离子方程式为:Fe+2H+=Fe2++H2↑。
故答案为:Ba2++2OH−+2H++SO42−=BaSO4↓+2H2O;Fe+2H+=Fe2++H2↑。
II.【分析】
本题考查一定物质的量浓度溶液的配制,难度不大,注意实验步骤、误差分析为易错点。
【解答】
(1)配制80mL0.1mol⋅L−1Na2CO3溶液,需要100mL容量瓶,则需要Na2CO3的物质的量为:0.1L×0.1mol/L=0.01mol,Na2CO3⋅10H2O的物质的量为0.01mol,Na2CO3⋅10H2O的质量为:0.01mol×286g/mol=2.86g,但天平的精确度为0.1g,所以需要称量晶体为2.9g;
故答案为:2.9;
(2)配制步骤有计算、称量、溶解、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀等操作,一般用托盘天平称量,用药匙取用药品,在烧杯中溶解,冷却后转移到100mL容量瓶中,并用玻璃棒引流,当加水至液面距离刻度线1~2cm时,改用胶头滴管滴加,所以需要的仪器为:托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、100mL容量瓶、胶头滴管;
故答案为:100mL容量瓶;
(3)操作步骤有计算、称量、溶解、移液、洗涤移液、定容、摇匀等操作,所以实验过程先后次序排列为:C、B、D、F、A、E;
故答案为:CBDFAE;
(4)步骤B、C中玻璃棒的作用分别是引流;加速溶解;
故答案为:引流;加速溶解;
(5))①定容时俯视观察液面,则体积偏小,所以浓度偏高;
故答案为:偏高;
②若所称取的晶体已经有一部分失去了结晶水,则晶体中Na2CO3⋅的质量分数增大,溶质质量偏高;溶液浓度偏大;
故答案为:偏高;
③容量瓶洗涤后仍少许蒸馏水,不会影响实验结果。
故答案为:不变。
17.【答案】(1)AgNO3;HCl
(2)Ba(OH)2=Ba2++2OH−
(3)CO32−+2H+= H2O+CO2↑
(4)2;60
【解析】
【分析】
本题是对离子反应和物质的推导知识的考察,是中学化学的重要知识,难度较大。关键是掌握离子的检验和性质,侧重知识的综合能力考察。
【解答】
依据离子间的反应可知,Ba2+可以和SO42−、CO32−反应生成沉淀;Ag+可以和SO42−、OH−、CO32−、Cl−反应生成沉淀;Cu2+可以和OH−、CO32−反应生成沉淀;H+可以和OH−、CO32−反应生成弱电解质。再依据①0.lmol/L的C溶液中, H+的物质的量浓度为0.1mol/L,所以①是一元强酸,所以C是HCl;②D溶液呈蓝色,说明还有Cu2+,所以D是硫酸铜;③将C溶液加入到溶液B和E中,分别产生白色沉淀和气泡,所以B是硝酸银,E是碳酸钠;④A与D混合,同时生成两种沉淀,所以A是氢氧化钡。据此答题。
(1)物质B、C的化学式:B是AgNO3; C是HCl;
故答案为:AgNO3;HCl;
(2)A在溶液中的电离方程式是:Ba(OH)2=Ba2++2OH−;
故答案为:Ba(OH)2=Ba2++2OH−;
(3)过量C溶液与少量E溶液反应的离子方程式是:CO32−+2H+= H2O+CO2↑;故答案为:CO32−+2H+= H2O+CO2↑;
(4)取1.5mol/L 100mL溶液A (过量)与amol/L50mL溶液D混合后,产生33.1g沉淀,由于生成了0.05amol硫酸钡和0.05mol氢氧化铜沉淀,所以0.05amol×233g/mol+0.05amol×99g/mol=33.1g,则a=2mol/L,若向反应后的体系中加入5mol/L的HCl,依据H+和OH−、Cu(OH)2反应的原理可得,直至蓝色沉淀完全溶解,1.5mol/L×0.1L×2=5mol/L×VL,V=60mL,则需要加入盐酸的体积为60mL。
故答案为:2;60。
18.【答案】Ⅰ.(1)3.36;
(2)125a9V;
(3)<;
(4)15;
(5)24.5L/mol;
(6)0.15mol/L;
(7)16.8g/mol;80%;
Ⅱ.(1)④⑧;
(2)①③⑤⑧⑨⑩;
(3)②⑥⑦;
(4)①②③⑧⑨⑩。
【解析】
【分析】
本题考查物质的量的计算,和物质的分类,难度较小,掌握基本计算公式即可解答。
【解答】
Ⅰ.(1)1.7 g NH3物质的量为0.1mol,含有氢原子0.3mol,含有的氢原子数相同的H2S气体物质的量为0.15mol,标况下体积为0.15mol×22.4L/mol=3.36L,故答案为:3.36L;
(2)VmL Al2(SO4)3溶液中含Al3+ ag,物质的量为a27mol,SO42−的物质的量为:a27mol×32=a18mol,0.5VmL溶液中SO42−的物质的量为a36mol,稀释到2VmL,则SO42−的 浓度是a36mol2V1000L=125a9Vmol/L,故答案为:125a9V;
(3)常温常压下,22.4LCO2物质的量小于1mol,64克SO2的物质的量为1mol,故答案为:<;
(4)标准状况下,33.6L的NH3物质的量为1.5mol,所含电子的物质的量约为15mol,故答案为:15;
(5)气体摩尔体积为V/n=9.8L0.4mol=24.5L/mol,故答案为:24.5L/mol;
(6)溶液中存在电荷守恒式:c(Na+)+2c(Mg2+)=c(Cl−)+2c(SO42−),则c(SO42−)=0.15mol/L,故答案为:0.15mol/L;
(7)混合气体的平均摩尔质量为M=ρVm=0.75g/L×22.4L/mol=16.8g/mol,
设NH3的体积分数(即NH3的体积与混合气体总体积的比值)为a,则甲烷为1−a,
17a+16(1−a)=16.8,则a=0.8,故答案为:16.8g/mol;80%;
Ⅱ.①NaCl晶体是电解质,不能导电,溶于水形成溶液后导电,
②液态SO2属于非电解质,不能导电,溶于水后形成的水溶液为亚硫酸,能够导电,
③液态醋酸属于电解质,不能导电,溶于水后形成的水溶液能导电,
④汞既不是电解质也不是非电解质,能够导电,
⑤固体BaSO4属于电解质,不溶于水,不导电,
⑥纯蔗糖(C12H22O11)属于非电解质,溶于水后不导电,
⑦酒精(C2H5OH)属于非电解质,溶于水后也不导电,
⑧熔化的KNO3属于电解质,能够导电,
⑨NH3·H2O属于电解质,溶于水后形成的水溶液能导电,
⑩CuSO4·5H2O属于电解质,溶于水后形成的水溶液能导电,
故答案为:(1)④⑧;
(2)①③⑤⑧⑨⑩;
(3)②⑥⑦;
(4)①②③⑧⑨⑩。
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