题目内容
1.某无色溶液中可能含有H+、OH-、K+、NO3-,加入铝粉后,只产生H2.试回答:(1)加入铝粉产生H2,说明铝具有还原性(填“氧化性”或“还原性”).
(2)甲同学分析:若H+大量存在,则NO3-就不能大量存在.设计实验证实如表:
装 置 | 现 象 |
Ⅰ.实验初始,未见明显现象 Ⅱ.过一会儿,出现气泡,液面上方呈浅棕色 Ⅲ.试管变热,溶液沸腾 |
②根据现象Ⅱ,推测溶液中产生了NO,为进一步确认,进行如下实验:
实 验 | 内 容 | 现 象 |
实验1 | 将湿润KI-淀粉试纸置于空气中 | 未变蓝 |
实验2 | 用湿润KI-淀粉试纸检验浅棕色气体 | 试纸变蓝 |
b.实验1的目的是对比实验,排除氧气使湿润的淀粉KI试纸变蓝的可能.
c.实验1、2说明反应生成了NO,写出该反应的离子方程式:Al+NO3?+4H+═Al3++NO↑+2H2O.
(3)再假设:若OH-大量存在,NO3-也可能不能大量存在.重新设计实验证实如表:
装置 | 现象 |
Ⅰ.实验初始,未见明显现象 Ⅱ.过一会儿,出现气泡,有刺激性气味 |
①刺激性气味的气体是NH3.
②产生该气体的离子方程式是8Al+3NO3-+5OH-+2H2O═3NH3↑+8AlO2-.
(4)在NaOH溶液中加入铝粉,结果只检验出有H2生成.实验结果证实:NO3?在酸、碱性环境中都有一定的氧化性,能氧化铝单质,产生含氮化合物.因此无色溶液一定能大量存在的是K+、OH-.
分析 无色溶液中可能含有“H+、OH-、Na+、NO3-”,加入铝粉后,只产生H2,因硝酸具有强氧化性,则无色溶液应为NaOH溶液,
(1)加入铝粉产生H2,Al失去电子,H得到电子;
(2)①盐酸与氧化铝反应生成氯化铝和水;
②液面上方呈浅棕色,一定不是氢气,为氮的氧化物,由将湿润KI-淀粉试纸置于空气中未变蓝,说明KI在空气中不能被氧化,而用湿润KI-淀粉试纸检验浅棕色气体试纸变蓝,则KI被氧化,即二氧化氮与水反应生成硝酸,再氧化碘离子生成碘单质;Al与H+、NO3-发生氧化还原反应生成硝酸铝、NO和水;
(3)用湿润KI-淀粉试纸检验,未变蓝;用湿润红色石蕊试纸检验,试纸变蓝,则气体为氨气,碱性条件下Al与NO3-发生氧化还原反应生成氨气;
(4)根据实验结果可知,溶液中一定不存在硝酸根离子,再结合电荷守恒可知溶液中一定存在氢氧根离子,最后结合离子共存判断溶液中一定存在的阳离子.
解答 解:无色溶液中可能含有“H+、OH-、Na+、NO3-”,加入铝粉后,只产生H2,因硝酸具有强氧化性,则无色溶液应为NaOH溶液,
(1)加入铝粉产生H2,Al失去电子,H得到电子,则Al为还原剂,具有还原性,故答案为:还原性;
(2)①盐酸与氧化铝反应生成氯化铝和水,该离子反应为:6H++Al2O3═2Al3++3H2O,故答案为:6H++Al2O3═2Al3++3H2O;
②液面上方呈浅棕色,一定不是氢气,为氮的氧化物,由将湿润KI-淀粉试纸置于空气中未变蓝,说明KI在空气中不能被氧化,而用湿润KI-淀粉试纸检验浅棕色气体试纸变蓝,则KI被氧化,即二氧化氮与水反应生成硝酸,再氧化碘离子生成碘单质,
a.由上述分析可知,浅棕色气体是NO2,故答案为:NO2;
b.实验1的目的是对比实验,排除氧气使湿润的淀粉KI试纸变蓝的可能,故答案为:对比实验,排除氧气使湿润的淀粉KI试纸变蓝的可能;
c.Al与H+、NO3-发生氧化还原反应生成硝酸铝、NO和水,反应的离子反应为:Al+NO3?+4H+═Al3++NO↑+2H2O,故答案为:Al+NO3?+4H+═Al3++NO↑+2H2O;
(3)①用湿润KI-淀粉试纸检验,未变蓝;用湿润红色石蕊试纸检验,试纸变蓝,则气体为NH3,故答案为:NH3;
②由上述分析可知,碱性条件下Al与NO3-发生氧化还原反应生成氨气,离子反应为8Al+3NO3-+5OH-+2H2O═3NH3↑+8AlO2-,
故答案为:8Al+3NO3-+5OH-+2H2O═3NH3↑+8AlO2-;
(4)实验结果证实:NO3?在酸、碱性环境中都有一定的氧化性,能氧化铝单质,产生含氮化合物,则溶液中一定不存在NO3?;根据溶液电中性可知,溶液中一定存在阴离子OH-,则一定不存在大量的H+,故溶液中一定存在的离子为:K+、OH-,
故答案为:K+、OH-.
点评 本题考查物质中的组成及性质,为高频考点,题目难度中等,把握实验方案的设计及发生的氧化还原反应为解答的关键,注意设计思路与物质性质的关系,侧重实验学生分析能力、综合应用能力的考查,较好考查学生实验基本技能.
A. | 原子序数:C>Li>B | B. | 元素的非金属性:N>O>F | ||
C. | 酸性:H3PO4>H2SO4>HClO4 | D. | 氢化物的稳定性:HF>HCl>HBr |
A. | 电解水 | B. | 光合作用 | C. | 打手机 | D. | 点燃氢气 |
A. | pH=0的溶液中:K+、ClO-、CH3CHO、SO42- | |
B. | c(H+)=10-12mol•L-1的溶液中:Na+、NH4+、Cl-、Br- | |
C. | 加人KSCN显血红色的溶液中:Br-、NO3-、SO42-、Mg2+ | |
D. | 在加入Al能放出大量H2的溶液中:NH4+、SO42-、C1-、HCO3- |
A. | 当一个可逆反应达到平衡状态时,就是这个反应在该条件下所能达到的限度 | |
B. | 当一个可逆反应进行到平衡状态时,那么这个反应的正逆反应速率相等 | |
C. | 平衡状态是一种静止的状态,因此反应物和生成物的浓度已经不再改变 | |
D. | 化学反应的限度可以通过改变条件而改变 |
已知 | 类推 | |
A | 将铁加到硫酸铜溶液中 Fe+Cu2+=Fe2++Cu | 将钾加到硫酸铜溶液中 2K+Cu2+=2K++Cu |
B | 向Ca(ClO)2溶液中通入CO2气体 Ca2++2ClO-+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO | 向Ca(ClO)2溶液中通入SO2气体 Ca2++2ClO-+SO2+H2O=CaSO3↓+2HClO |
C | 将少量碳酸钙粉末投入到足量的盐酸中 CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O | 将少量碳酸钙粉末投入到足量的硝酸溶液中 CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O |
D | SO2气体通入BaCl2溶液中,不反应,因为H2SO3的酸性弱于盐酸 | SO2气体通入Ba(NO3)2溶液中也不反应,因为H2SO3的酸性弱于硝酸 |
A. | A | B. | B | C. | C | D. | D |
A. | 0.01mol | B. | 0.02 mol | C. | 0.03 mol | D. | 0.04 mol |
A. | 使pH试纸显蓝色的溶液中:Cu2+、Fe3+、NO3-、SO42- | |
B. | 含有大量NO${\;}_{3}^{-}$的溶液中:NH${\;}_{4}^{+}$、I-、SO42-、H+ | |
C. | 加入Al能放出H2的溶液中:Cl-、SO42-、NO${\;}_{3}^{-}$、Mg2+ | |
D. | 在c(H+)=1.0×10-13mol•L-1的溶液中:Na+、SO42-、[AI(OH)4]、K+ |