题目内容
18.学校化学研究小组对某溶液进行检测分析,该无色溶液中可能含有NH4+、K+、Al3+、HCO3-、Cl-、MnO4-、SO42-等离子中的几种离子.①经实验可知溶液明显呈酸性.
②取10mL该溶液于试管中滴加Ba(NO3)2溶液,加稀硝酸酸化后过滤得到0.03mol白色沉淀甲,向滤液中加入AgNO3溶液未见沉淀产生.
③另取少量该溶液于试管中,滴加NaOH溶液产生白色沉淀乙,当沉淀增加到一定量后开始产生气体丙,最后沉淀完全溶解.
(1)写出气体丙的电子式,空间构型为三角锥形.
(2)该溶液中一定不含有:MnO4-、HCO3-、Cl-(填离子的化学式)离子,一定含有的离子有NH4+、Al3+、SO42-(填离子的化学式).
(3)在这些不存在的离子中,有一种离子在酸性环境中与SO2反应,试写出该反应的离子方程式:2MnO4-+5SO2+2H2O=2Mn2++5SO42-+4H+.
(4)请设计实验方案,检验该试液中是否存在可能含有的离子焰色反应,用洁净的铂丝蘸取试样在无色火焰上灼烧,透过蓝色钴玻璃,观察火焰颜色,若紫色,则含有K+.
(5)为确定上述溶液中所含的各种离子的物质的量,取100mL上述溶液并向其中加入Na2O2固体,产生的沉淀和气体与所加Na2O2固体物质的量的关系曲线如图Ⅰ:该溶液中可能存在的离子的物质的量为0.1mol.
分析 溶液无色,说明不含MnO4-;
①经实验可知溶液明显呈酸性,可为强酸弱碱盐,则一定不存在水解呈碱性的HCO3-离子;
②取10mL该溶液于试管中滴加Ba(NO3)2溶液,加稀硝酸酸化后过滤得到0.03mol白色沉淀甲,向滤液中加入AgNO3溶液未见沉淀产生,说明含有SO42-,不含有Cl-,甲为BaSO4;
③另取少量该溶液于试管中,滴加NaOH溶液产生白色沉淀乙,当沉淀增加到一定量后开始产生气体丙,最后沉淀完全溶解,说明含有NH4+、Al3+,乙为Al(OH)3,丙为NH3,K+应通过焰色反应检验,
根据过氧化钠的量结合图象判断含有的离子的物质的量.
解答 解:溶液无色,说明不含MnO4-;
①经实验可知溶液明显呈酸性,可为强酸弱碱盐,则一定不存在水解呈碱性的HCO3-离子;
②取10mL该溶液于试管中滴加Ba(NO3)2溶液,加稀硝酸酸化后过滤得到0.03mol白色沉淀甲,向滤液中加入AgNO3溶液未见沉淀产生,说明含有SO42-,不含有Cl-,甲为BaSO4;
③另取少量该溶液于试管中,滴加NaOH溶液产生白色沉淀乙,当沉淀增加到一定量后开始产生气体丙,最后沉淀完全溶解,说明含有NH4+、Al3+,乙为Al(OH)3,丙为NH3,
(1)由以上分析可知丙为NH3,电子式为,空间构型为三角锥形,故答案为:;三角锥形;
(2)由以上分析可知一定含有的离子为NH4+、Al3+、SO42-,一定不含有的离子为MnO4-、HCO3-、Cl-,
故答案为:MnO4-、HCO3-、Cl-;NH4+、Al3+、SO42-;
(3)能与二氧化硫反应的离子应具有强氧化性,应为MnO4-,反应的离子方程式为:2MnO4-+5SO2+2H2O=2Mn2++5SO42-+4H+,
故答案为:2MnO4-+5SO2+2H2O=2Mn2++5SO42-+4H+;
(4)K+应通过焰色反应检验,实验方法是用洁净的铂丝蘸取试样在无色火焰上灼烧,透过蓝色钴玻璃,观察火焰颜色,若紫色,则含有K+,
故答案为:焰色反应,用洁净的铂丝蘸取试样在无色火焰上灼烧,透过蓝色钴玻璃,观察火焰颜色,若紫色,则含有K+;
(5)2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,根据图象可知当加入Na2O20.15mol时,Al3+完全沉淀,则生成的n(NaOH)=0.3mol,则n(Al3+)=0.1mol,
NH4+完全生成NH3时消耗的Na2O2为0.1mol,则n(NH4+)=0.2mol,
由实验②可知10mL溶液中含有SO42-0.03mol,则100mL溶液中含有SO42-0.3mol,
根据溶液电荷守恒可知:3n(Al3+)+n(K+)+n(NH4+)=2n(SO42-),
则n(K+)=2×0.3mol-3×0.1mol-0.2mol=0.1mol,
故答案为:0.1.
点评 本题考查常见离子的性质及检验方法,题目难度较大,注意根据实验现象判断可能含有的离子,明确溶液中电荷守恒的运用方法,试题培养了学生的分析能力及灵活应用能力.
A. | 需要加热的反应说明不一定是吸热反应 | |
B. | 氢气与氧气反应生成等量的水蒸气和液态水,前者放出热量少 | |
C. | 在稀溶液中:H+(aq)+OH-(aq)═H2O(l)△H=-57.3 kJ/mol,若将含0.5 mol H2SO4的稀硫酸与含1molNaOH的溶液混合,放出的热量等于57.kJ | |
D. | 1molC完全燃烧放热393.5 kJ,其热化学方程式为:C(s)+O2(g)═CO2(g)△H=-393.5 kJ/mol |
A. | Cl2是一种黄绿色、密度比空气大的有毒气体 | |
B. | 红热的铁丝在Cl2中剧烈燃烧FeCl3 | |
C. | 当有大量氯气逸到空气中时,可用浸有NaOH溶液的毛巾捂住鼻子 | |
D. | Cl2的氧化性比Br2强,而Br-的还原性却比Cl-强 |
A. | 铝合金的密度小,硬度大,可用作建筑材料 | |
B. | 铜、铝、钠可以分别用热还原法、热分解法和电解冶炼 | |
C. | 电解从海水中得到的氯化镁溶液可获得金属镁 | |
D. | 工业上用铝热反应来冶炼铁 |
A. | 0.005 | B. | 0.01 | C. | 0.002 | D. | 0.05 |
A. | 分子中所有碳原子可能处于同一平面上 | |
B. | 分子中含氧官能团只有酯基 | |
C. | 青蒿素的化学式是C15H22O5 | |
D. | 青蒿素属于烃类有机物 |
T/℃ | 700 | 800 | 830 | 1000 | 1200 |
K | 0.6 | 0.9 | 1.0 | 1.7 | 2.6 |
(1)该反应为吸热反应(填“吸热”、“放热”).
(2)能使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的是bc.
a.及时分离出CO气体 b.适当升高温度
c.增大CO2的浓度 d.选择高效催化剂
(3)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是bc(多选不得分).
a.容器中压强不变 b.混合气体中 c(CO)不变
c.v正(H2)=v逆(H2O) d.c(CO2)=c(CO)
(4)某温度下,平衡浓度符合下式:c(CO2)•c(H2)=c(CO)•c(H2O),试判断此时的温度为830℃.
(5)若在(4)所处的温度下,在1L的密闭容器中,加入2molCO2和3molH2充分反应达平衡时,H2的物质的量为b,CO2的物质的量为c.
a.等于1.0mol b.大于1.0mol c.大于0.5mol,小于1.0mol d.无法确定.
A. | 用CO2合成聚碳酸酯等可降解塑料,减少白色污染 | |
B. | 推广燃煤发电,停建核电站,避免核泄漏事故的危害 | |
C. | 加强生活污水的脱氮除磷处理,遏制水体的富营养化 | |
D. | 实施化石燃料脱硫脱硝技术,减少大气污染物的排放 |