题目内容
【题目】某无色溶液X,由K+、NH4+、Ba2+、Al3+、Fe3+、CO32-、SO42-中的若干种离子组成,取该溶液进行如下实验:
(1)白色沉淀甲是___。
(2)甲中阴离子实验室的检验方法:___。
(3)试写出实验过程中生成气体A、B的离子方程式____、___。
(4)通过上述实验,可确定X溶液中一定存在的离子是____,尚未确定是否存在的离子是____。
【答案】BaSO4 取待测液适量,先加适量稀盐酸,无现象,再加适量氯化钡,产生白色沉淀 CO32-+2H+=CO2↑+H2O NH4++OH-NH3↑+H2O NH4+、CO32-、SO32- K+
【解析】
溶液无色,可以判断Fe3+不存在,加过量盐酸生成气体和溶液,可以判断溶液中一定含CO32-,则一定不含有Ba2+、Al3+;气体A为CO2;溶液I加入过量氢氧化钡,加热,反应生成气体B为氨气,说明溶液中存在NH4+,白色沉淀甲是硫酸钡,说明存在SO42-,据此分析解答。
根据上述分析,原溶液一定含有SO42-、NH4+、CO32-,一定不存在Ba2+、Al3+、Fe3+,无法判断K+是否存在。
(1)根据上述分析,白色沉淀甲只能是硫酸钡,故答案为:硫酸钡;
(2)沉淀甲为硫酸钡,其中的阴离子为SO42-,检验SO42-,方法为:取待测液适量,先加适量稀盐酸,无现象,再加适量氯化钡,产生白色沉淀,故答案为:取待测液适量,先加适量稀盐酸,无现象,再加适量氯化钡,产生白色沉淀;
(3)实验过程中CO32-与过量稀盐酸混合完全反应生成CO2,反应的离子方程式为CO32-+2H+=H2O+CO2↑,NH4+与过量氢氧化钡,加热,反应生成氨气:NH4++OH-NH3↑+H2O,故答案为:CO32-+2H+=H2O+CO2↑;NH4++OH-NH3↑+H2O;
(4)根据上述分析,X溶液中一定存在的离子是NH4+、CO32-、SO42-,一定不存在的离子是Fe3+、Ba2+、Al3+,尚未确定是否存在的离子是K+,故答案为:NH4+、CO32-、SO42-;K+。
【题目】一氧化碳与氢气可以合成甲醇,反应为CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) △H<0。
(1)某温度下,将2 mol CO和6 mol H2充人2 L的密闭容器中,充分反应达到平衡, 测 得c(H2) =2.2 mol·L-1,则CO的转化率为___________。
(2)T1℃时,此反应的平衡常数为K(T1)=50。此温度下,在一个2 L的密闭容器中加入一定量CO和H2,反应到某时刻测得各组分的浓度如下:
物质 | H2 | CO | CH3OH |
浓度/(mol·L-1) | 0.2 | 0.2 | 0.4 |
①比较此时正、逆反应速率的大小:_______值(填“>”、“<”或“=”)。
②若其他条件不变时,只改变反应的某一个条件,下列说法正确的是____________。
A.若达到新平衡时c(CO)=0.3 mo1/L,平衡一定逆向移动
B.若将容器体积缩小到原来的一半,达到新平衡时,0.2 mol/L<c(CO)<0.4 mol/L
C.若向容器中同时加入0.4 mol CO和0.8 mol CH3OH(g),平衡不移动
D.若升高温度,平衡常数将增大
(3)CO2和SO2的处理是许多科学家都在着力研究 的重点。有学者想以如图所示装置用燃料电池原理将 CO2、SO2转化为重要的化工原料。
①若A为CO2,B为H2,C为CH3OH,电池总反应式CO2+3H2 =CH3OH+H2O,则正极反应式为____________。
②若A为SO2,B为O2,C为H2SO4,则负极反应式为_______________。