题目内容

2.某强酸性溶液中可能存在Al3+、Fe2+、NH4+、Ba2+、Cl-、CO32-、SO42-、NO3-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+、SO42-、H+、NH4+、Al3+
B.原溶液中一定没有Ba2+、CO32-、NO3-
C.步骤③中反应的离子方程式为2AlO2-+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32-
D.气体A、B之间肯定不能发生反应

分析 某强酸性溶液中CO32-不存在,Fe2+和NO3-不能同时存在,试液中加入过量硝酸钡溶液,生成气体证明一定含有Fe2+、则原溶液中一定不存在NO3-,气体为NO,沉淀A为BaSO4,原溶液中一定不存在Ba2+,一定存在SO42-,溶液A中加入过量氢氧化钠溶液生成气体B为NH3,确定原溶液中含有NH4+,沉淀B为Fe(OH)3,由于溶液B中含有Ba2+,OH-,溶液B加入少量二氧化碳发生反应③,生成的沉淀一定含有BaCO3沉淀,可能生成沉淀Al(OH)3,溶液B中不一定含有AlO2-,则原溶液中不一定含有Al3+
A、原溶液中一定有Fe2+、SO42-、H+、NH4+,铝离子可能含有;
B、上述分析可知,原溶液中一定没有Ba2+、CO32-、NO3-
C、步骤③中反应的离子方程式可能为Ba2++2OH-+CO2=BaCO3↓+H2O,或2AlO2-+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32-
D、气体A为NO,气体B为NH3,二者之间能发生反应.

解答 解:某强酸性溶液中CO32-不存在,Fe2+和NO3-不能同时存在,试液中加入过量硝酸钡溶液,生成气体证明一定含有Fe2+、则原溶液中一定不存在NO3-,气体为NO,沉淀A为BaSO4,原溶液中一定不存在Ba2+,一定存在SO42-,溶液A中加入过量氢氧化钠溶液生成气体B为NH3,确定原溶液中含有NH4+,沉淀B为Fe(OH)3,由于溶液B中含有Ba2+,OH-,溶液B加入少量二氧化碳发生反应③,生成的沉淀一定含有BaCO3沉淀,可能生成沉淀Al(OH)3,溶液B中不一定含有AlO2-,则原溶液中不一定含有Al3+
A、原溶液中一定有Fe2+、SO42-、H+、NH4+,铝离子不一定含有,故A错误;
B、上述分析可知,原溶液中一定没有的离子为:Ba2+、CO32-、NO3-,故B正确;
C、步骤③中反应的离子方程式可能为Ba2++2OH-+CO2=BaCO3↓+H2O,或2AlO2-+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32-,故C错误;
D、气体A为NO,气体B为NH3,二者之间能发生氧化还原反应,故D错误;
故选B.

点评 本题考查了物质性质的分析应用,主要是离子性质的过程分析,离子存在和现象的理解应用是解题关键,题目难度中等.

练习册系列答案
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10.节能减排是中国转型发展的必经之路,工业生产中联合生产是实现节能减排的重要措施.下图是几种工业生产的联合生产工艺:

请回答下列问题:
(1)装置甲为电解池(惰性电极),根据图示转化关系可知:A为Cl2(填化学式),阴极反应式为2H++2e-=H2↑.
(2)装置丙的反应物为Ti,而装置戊的生成物为Ti,这两个装置在该联合生产中并不矛盾,原因是进入装置丙的Ti含有的杂质较多,从装置戊中出来的Ti较为纯净
装置戊进行反应时需要的环境为C(填字母序号).
A.HCl气体氛围中  B.空气氛围中    C.氩气氛围中  D.水中
(3)装置乙中发生的是工业合成甲醇的反应:CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)△H<0.
①该反应在不同温度下的化学平衡常数(K)如下表:
温度/℃250350
K2.041x
符合表中的平衡常数x的数值是B(填字母序号).
A.0  B.0.012  C.32.081  D.100
②若装置乙为容积固定的密闭容器,不同时间段各物质的浓度如下表:
c(CO)/mol•L-1c(H2)/mol•L-1c(CH3OH)/mol•L-1
0min0.8mol•L-11.6mol•L-10
2min0.6mol•L-1y0.2mol•L-1
4min0.3mol•L-10.6mol•L-10.5mol•L-1
6min0.3mol•L-10.6mol•L-10.5mol•L-1
反应从2min到4min之间,H2的平均反应速率为0.3mol•L-1•min-1.反应达到平衡时CO的转化率为62.5%.反应在第2min时改变了反应条件,改变的条件可能是A(填字母序号).
A使用催化剂  B降低温度C增加H2的浓度
(4)装置己可以看作燃料电池,该燃料电池的负极反应式为CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O.
7.甲醇是一种重要的化工原料,在生产中有着重要的应用.工业上用天然气为原料,分为两阶段制备甲醇:
(i)制备合成气:CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g)△H1=+206.0kJ•mol-1
(ii)合成甲醇:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H2
请回答下列问题:
(1)制备合成气:将1.0mol CH4和2.0mol H2O(g)通入反应室(容积为100L),在一定条件下发生反应(i);CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图1.
①已知100℃时达到平衡的时间为5min,则从反应开始到平衡,用氢气表示的平均反应速率为:v(H2)=0.003mol•L-1min-1
②图中p1<p2(填“<”、”“>”或“=”).
③为解决合成气中H2过量而CO不足的问题,原料气中需添加CO2,发生反应如下:
CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g),为了使合成气配比最佳,理论上原料气中甲烷与二氧化碳体积比为3:1.
(2)合成甲醇:在Cu2O/ZnO作催化剂的条件下,向2L的密闭容器中通入1mol CO(g)和2mol H2(g),发生反应(ii),反应过程中,CH3OH的物质的量(n)与时间(t)及温度的关系如图2.
①反应(ii)需在低温(填“高温”或“低温”)才能自发进行.
 ②据研究,反应过程中起催化作用的为Cu2O,反应体系中含少量的CO2有利于维持Cu2O的量不变,原因是Cu2O+CO?2Cu+CO2(用化学方程式表示)

 ③在500℃恒压条件下,请在图2中画出反应体系中n(CH3OH)随时间t变化的总趋势图.
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CH3OH(g)+CO(g)?HCOOCH3(g)△H=-29.1kJ•mol-1,科研人员对该反应进行了研究,部分研究结果如下:
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11.湿式吸收一电解再生法,是采用氧化一电解的双反应器对含硫化氢的废气进行脱硫制氢.实验表明,双反应器法可以在较宽的范围内实现对硫化氢的有效吸收,并可同时制取氢气和硫磺,该法基本流程如图,其中氧化吸收器中为FeCl3溶液,电解反应器可实现FeCl3溶液的恢复及H2的制备.
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假设一:H2S气体的通入速率;
假设二:FeCl3溶液的浓度;
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