题目内容
已知NH4+ + OH-
NH3↑ + H2O,NH3能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。现某溶液中可能含有下列6种离子中的某几种:Na+、NH4+、K+、Cl-、SO42-、CO32-。为确认溶液组成进行如下实验:(1)取200 mL上述溶液,加入足量BaCl2溶液,反应后将沉淀过滤、洗涤、干燥,得沉淀4.30g,向沉淀中加入过量的盐酸,有2.33g沉淀不溶。(2)向(1)的滤液中加入足量的NaOH溶液,加热,产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体1.12L(已换算成标准状况,假定产生的气体全部逸出)。由此可以得出关于原溶液组成的正确结论是
A、一定存在SO42-、CO32-、NH4+,可能存在Na+、K+、Cl-
B、一定存在SO42-、CO32-、NH4+、Cl-,一定不存在Na+、K+
C、c(CO32-)=0.01 mol/L,c(NH4+)>c(SO42-)
D、如果上述6种离子都存在,则c(Cl-)>c(SO42-)
D
【解析】
试题分析:取少量该溶液加入BaCl2溶液有白色沉淀生成,再加入足量盐酸后,沉淀部分溶解,并有气体生成,说明白色沉淀为BaCO3和BaSO4,则溶液中含有CO32-、SO42-;向(1)的滤液中加入足量的NaOH溶液,加热,产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,说明溶液中有NH4+;另取上述原溶液少量,滴加用硝酸酸化的硝酸银溶液,没有明显现象,说明溶液中没有Cl-.故溶液中一定存在SO42-、CO32-、NH4+,一定不存在Cl-,可能存在Na+、K+。沉淀4.30g为BaCO3和BaSO4的总量,又向沉淀中加入过量的盐酸,有2.33g沉淀不溶,故BaSO4的物质的量为(2.33g)/(233g/mol)=0.01mol, 则BaCO3的的物质的量为0.01 mol,c(CO32-)=0.01mol/0.2L=0.05 mol/L,又NH4+ + OH-
NH3↑ + H2O,且NH3的物质的量为1.12L/(22.4L/mol)=0.05mol。则c(NH4+)>c(SO42-)。如果上述6种离子都存在,则存在如下平衡:n(Na+)+ n(K+)+ n(NH4+)= n(SO42-) +n (CO32-) +n (Cl-),即n(Na+)+ n(K+)+0.05mol=0.01mol+0.01mol+ n (Cl-),故n (Cl-)=0.03+ n(Na+)+ n(K+)﹥n(SO42-) 即c(Cl-)>c(SO42-)。
考点:常见阳离子的检验;常见阴离子的检验。
如图是测定铝粉(含镁粉)的纯度的实验装置。所用的NaOH(足量)的物质的量浓度为4.5 mol·L-1。不同时间电子天平的读数如下表所示:
![]()
实验操作 | 时间/min | 电子天平的读数/g |
烧杯+NaOH溶液 | 0 | 120 |
烧杯+NaOH溶液+样品 | 0 | 135 |
1 | 134.5 | |
2 | 134.1 | |
3 | 133.8 | |
4 | 133.8 |
(1)反应中生成气体的质量 g。
(2)试计算样品中铝的质量分数。(写出解题过程)
(3)反应后溶液(溶液的体积变化忽略)的c(OH-)。(写出解题过程)