题目内容

【题目】常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )

A.无色透明的溶液中: Fe3+Mg2+SCN Cl

B.=1×10-12的溶液中:K+Na+CO32NO3

C.的溶液中: K+NH4+MnO4SO42

D.能使甲基橙变红的溶液中: Na+NH4+SO42HCO3

【答案】B

【解析】

A. Fe3+可与SCN 结合形成Fe(SCN)3,溶液变红色,因此,该组离子在溶液中不能大量共存,故A错误;

B. 的溶液中(OH-)=0.1mol/l,显强碱性。四种离子之间不发生反应,且它们与OH-也都不反应,所以,该组离子在指定溶液中能大量共存,故B正确;

C. Fe2+具有还原性,MnO4具有氧化性,二者可发生氧化还原反应,因此,该组离子在溶液中不能大量共存,故C错误;

D. 能使甲基橙变红色的溶液呈强酸性,HCO3可与氢离子结合生成碳酸,碳酸不稳定,分解为二氧化碳和水,所以,该组离子在溶液中不能大量共存,故D错误。

故选B

练习册系列答案
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【题目】某小组在验证反应“Fe+2Ag+=Fe2++2Ag”的实验中检测到Fe3+,发现和探究过程如下。

向硝酸酸化的0.05 mol·L-1硝酸银溶液(pH≈2)中加入过量铁粉,搅拌后静置,烧杯底部有黑色固体,溶液呈黄色。

(1)检验产物

①取少量黑色固体,洗涤后,_______(填操作和现象),证明黑色固体中含有Ag。

②取上层清液,滴加K3[Fe(CN)6]溶液,产生蓝色沉淀,说明溶液中含有_______________

(2)针对“溶液呈黄色”,甲认为溶液中有Fe3+,乙认为铁粉过量时不可能有Fe3+,乙依据的原理是___________________(用离子方程式表示)。针对两种观点继续实验:

①取上层清液,滴加KSCN溶液,溶液变红,证实了甲的猜测。同时发现有白色沉淀产生,且溶液颜色变浅、沉淀量多少与取样时间有关,对比实验记录如下:

序号

取样时间/min

现象

3

产生大量白色沉淀;溶液呈红色

30

产生白色沉淀;较3 min时量少;溶液红色较3 min时加深

120

产生白色沉淀;较30 min时量少;溶液红色较30 min时变浅

(资料:Ag+与SCN-生成白色沉淀AgSCN)

② 对Fe3+产生的原因作出如下假设:

假设a:可能是铁粉表面有氧化层,能产生Fe3+

假设b:空气中存在O2,由于________(用离子方程式表示),可产生Fe3+

假设c:酸性溶液中NO3-具有氧化性,可产生Fe3+

假设d:根据_______现象,判断溶液中存在Ag+,可产生Fe3+

③ 下列实验Ⅰ可证实假设a、b、c不是产生Fe3+的主要原因。实验Ⅱ可证实假设d成立。

实验Ⅰ:向硝酸酸化的________溶液(pH≈2)中加入过量铁粉,搅拌后静置,不同时间取上层清液滴加KSCN溶液,3 min时溶液呈浅红色,30 min后溶液几乎无色。

实验Ⅱ:装置如图。其中甲溶液是________,操作及现象是________________

(3)根据实验现象,结合方程式推测实验ⅰ~ⅲ中Fe3+浓度变化的原因:______

【题目】合成氨对人类的生存和发展有着重要意义,1909年哈伯在实验室中首次利用氮气与氢气反应合成氨,实现了人工固氮。

(1)反应N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)的化学平衡常数表达式为______

(2)请结合下列数据分析,工业上选用氮气与氢气反应固氮,而没有选用氮气和氧气反

应固氮的原因是______

序号

化学反应

K(298K)的数值

N2(g) + O2(g)2NO(g)

5×10-31

N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)

4.1×106

(3)对于反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g),在一定条件下氨的平衡含量如下表。

温度/℃

压强/MPa

氨的平衡含量

200

10

81.5%

550

10

8.25%

① 该反应为______(填“吸热”或“放热”)反应。

② 其他条件不变时,温度升高氨的平衡含量减小的原因是______(填字母序号)。

a. 温度升高,正反应速率减小,逆反应速率增大,平衡逆向移动

b. 温度升高,浓度商(Q)变大,Q > K,平衡逆向移动

c. 温度升高,活化分子数增多,反应速率加快

d. 温度升高,K变小,平衡逆向移动

③ 哈伯选用的条件是550℃、10 MPa,而非200℃、10 MPa,可能的原因是______

(4)一定温度下,在容积恒定的密闭容器中充入1 mol 氮气和3 mol氢气,一段时间后达化学平衡状态。若保持其他条件不变,向上述平衡体系中再充入1 mol氮气和3 mol 氢气,氮气的平衡转化率______(填“变大”“变小”或“不变”)。

(5)尽管哈伯的合成氨法被评为“20世纪科学领域中最辉煌的成就”之一,但仍存在耗能高、产率低等问题。因此,科学家在持续探索,寻求合成氨的新路径。下图为电解法合成氨的原理示意图,阴极的电极反应式为______

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