题目内容

5种固体物质A、B、C、D、E由下表中不同的阴阳离子组成,它们均易溶于水。

阳离子
Na+  Al3+   Fe3+  Cu2+、 Ba2+
阴离子
OH Cl CO32 NO3 SO4
 
分别取它们的水溶液进行实验,结果如下:
①A溶液与C溶液混合后产生蓝色沉淀,向该沉淀中加入足量稀HNO3,沉淀部分溶解,剩余白色固体;
②B溶液与E溶液混合后产生红褐色沉淀,同时产生大量气体;
③少量C溶液与D溶液混合后产生白色沉淀,过量C溶液与D溶液混合后无现象;
④B溶液与D溶液混合后无现象;
⑤将38.4 g Cu片投入装有足量D溶液的试管中,Cu片不溶解,再滴加1.6 mol·L-1稀H2SO4,Cu逐渐溶解,管口附近有红棕色气体出现。
(1)据此推断A、C的化学式为:A             ;C             
(2)写出步骤②中发生反应的化学方程式                                   
(3)D溶液中滴入石蕊试液,现象是                                          
原因是                                            (用离子方程式说明)。
(4)步骤⑤中若要将Cu片完全溶解,至少加入稀H2SO4的体积是               mL。
(5)现用500 mL 3 mol·L-1的E溶液充分吸收11.2 L CO2气体(标准状况 下),反应后溶液中各离子的物质量浓度由小到大的顺序为                                
(6)若用惰性电极电解A和B的混合溶液,溶质的物质的量均为0.1 mol,请在坐标系中画出通电后阳极产生气体的体积(标准状况下)V与通过电子的物质的量n的关系(不考虑气体溶于水)。

(1)CuSO4  Ba(OH)2(各1分)
(2)2FeCl3+3Na2CO3+3H2O=2Fe(OH)3↓+3CO2↑+6NaCl(2分)
(3)溶液由无色变成红色(2分) Al3++3H2OAl(OH)3+3H+(2分)  
(4)500(2分)
(5)c(H+)<c(OH)<c(CO32)<c(HCO3)<c(Na+)(2分)
(6)(2分)

解析试题分析:由①知,A、C反应产生的沉淀中应是氢氧化铜和硫酸钡沉淀;则A、C是CuSO4、Ba(OH)2中的一种;由②知,B、E只能是盐类,双水解产生气体和沉淀,其中含有Fe3+、CO32,且其中必有Na2CO3;由③知C为强碱,所以C是Ba(OH)2,A是CuSO4;D为铝盐;由②④知,E为Na2CO3;由⑤知D中有NO3,所以D为Al(NO3)3,则B只能为FeCl3
(1)A、C的化学式为:CuSO4、Ba(OH)2
(2)步骤②是Fe3+、CO32的双水解反应,化学方程式为2FeCl3+3Na2CO3+3H2O=2Fe(OH)3↓+3CO2↑+6NaCl;
(3)Al(NO3)3溶液由于Al3+水解而是溶液显酸性,所以加入石蕊试液,溶液变红色,离子方程式为Al3++3H2OAl(OH)3+3H+
(4)根据Cu与稀硝酸反应的离子方程式3Cu+8H++2N3-=3Cu2++2NO↑+4H2O,得3Cu~8H+,38.4 g Cu的物质的量为0.6mol,所以需要硫酸的物质的量是0.8,其体积为500mL;
(5)由题意知n(CO2)=0.5mol,n(Na2CO3)=1.5mol,所以二者反应后溶液中有1mol的NaHO3,1mol的Na2CO3
Na2CO3水解程度大于NaHO3水解程度,所以溶液中离子浓度由小到大的顺序为c(H+)<c(OH)<c(CO32)<c(HCO3)<c(Na+)(2分)
(6)阳极先是Cl-放电,溶液中共有0.3mol Cl-,根据2 Cl- +2 e-= Cl2↑,得转移电子0.3mol时产生气体标准状况下的体积是3.36L;然后是氢氧根离子放电,4OH--4 e-=O2↑+2H+,每转移0.1mol电子就生成0.56L的气体,所以图像如下:
考点:考查化合物的判断,离子反应,盐的水解,氧化还原反应的计算,离子浓度的比较,电解原理的应

练习册系列答案
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(15分)工业上为了测定辉铜矿(主要成分是Cu2S)中Cu2S的质量分数,设计了如图装置。实验时按如下步骤操作:

A.连接好仪器,使其成为如图装置,并检查装置的气密性。 
B.称取研细的辉铜矿样品1.000g。 
C.将称量好的样品小心地放入硬质玻璃管中。 
D.以每分钟1L的速率鼓入空气。 
E.将硬质玻璃管中的辉铜矿样品加热到一定温度,发生反应为:Cu2S+O2SO2 +2Cu。
F.移取25.00mL含SO2的水溶液于250mL锥形瓶中,用0.0100mol/L KMnO4标准溶液滴定至终点。按上述操作方法重复滴定2—3次。

试回答下列问题:
(1)装置①的作用是_________________;装置②的作用是____________________。
(2)假定辉铜矿中的硫全部转化为SO2,并且全部被水吸收,则操作F中所发生反应的化学方程式为                                          ,当产生_______________________________的现象时可判断滴定已经达到终点。
(3)若操作F的滴定结果如下表所示,则辉铜矿样品中Cu2S的质量分数是________。
滴定
次数
 
待测溶液的
体积/mL
 
标准溶液的体积
 
滴定前刻度/mL
 
滴定后刻度/mL
 
1
 
25.00
 
1.04
 
21.03
 
2
 
25.00
 
1.98
 
21.99
 
3
 
25.00
 
3.20
 
21.24
 
(4)本方案设计中由一个明显的缺陷影响了测定结果(不属于操作失误),你认为是                                                         (写一种即可)。
(5)已知在常温下FeS 的 Ksp= 6 . 25 × 10 -18, H2S 饱和溶液中 c (H)与 c (S2)之间存在如下关系:c2 (H)·(S2) =" 1" . 0×10-22。在该温度下,将适量 FeS 投入硫化氢饱和溶液中,欲使溶液中(Fe2+)为1 mol/L,应调节溶液的c(H)为__________________。

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