某溶液含有K+.Cu2+.Fe3+.Al3+.Fe2+.Cl-.CO32-.OH-.NO3-.SO42-中的几种.已知该溶液各离子的浓度均为0.2mol/L(不考虑水的电离及离子的水解)．为确定该溶液中含有的离子.现进行了如下的操作:Ⅰ．取少量溶液.加入KSCN溶液时无明显变化,Ⅱ．取原溶液加入BaCl2溶液.有白色沉淀生成,Ⅲ．另取溶液加入盐酸.有无色气体生成.该� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

16．某溶液含有K⁺、Cu²⁺、Fe³⁺、Al³⁺、Fe²⁺、Cl^-、CO₃^2-、OH^-、NO₃^-、SO₄^2-中的几种，已知该溶液各离子的浓度均为0.2mol/L（不考虑水的电离及离子的水解）．为确定该溶液中含有的离子，现进行了如下的操作：
Ⅰ．取少量溶液，加入KSCN溶液时无明显变化；
Ⅱ．取原溶液加入BaCl₂溶液，有白色沉淀生成；
Ⅲ．另取溶液加入盐酸，有无色气体生成，该无色气体遇空气变成红棕色，此时溶液依然澄清，且溶液中阴离子种类没有增加．
请推断：
（1）仅由操作Ⅰ及现象可得出的结论是溶液中一定不含Fe³⁺．
（2）仅由操作Ⅱ及现象可得出的结论是溶液中可能含有CO₃^2-或SO₄^2-、或同时含有CO₃^2-和SO₄^2-．
（3）由操作Ⅲ及现象可得出溶液中一定含有的阳离子是Fe²⁺ （写离子符号）．操作Ⅲ中发生反应的化学方程式为3Fe²⁺+4H⁺+NO₃^-=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O，2NO+O₂=2NO₂．
（4）结合三步操作及题干已知，你认为原溶液中所含离子种类共有5种．
（5）另取100mL原溶液，加入足量的NaOH溶液，充分反应后过滤，洗涤，灼烧至恒重，得到的固体质量为3.2 g，写出此过程中涉及氧化还原反应的化学方程式4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃．

分析 I．取少量溶液，加入KSCN溶液时无明显变化，证明溶液中不含铁离子：
Ⅱ．取原溶液加入BaCl₂溶液，有白色沉淀生成，证明溶液中可能含有CO₃^2-或SO₄^2-，或CO₃^2-和SO₄^2-；
Ⅲ．另取溶液加入盐酸，有无色气体生成，该无色气体遇空气变成红棕色，说明是一氧化氮氧化为二氧化氮，证明原溶液中一定含有NO₃^-和Fe²⁺，；此时溶液依然澄清，且溶液中阴离子种类没有增加，说明硝酸根离子氧化为亚铁离子生成硝酸铁、一氧化氮和水；向原溶液中加入稀盐酸，有无色气体生成，溶液中阴离子种类不变，若溶液中含有碳酸根离子，加入盐酸后，溶液中阴离子种类会减少，所以溶液中含有二价铁离子和硝酸根离子；二价铁离子和氢氧根离子生成沉淀，所以溶液中一定不含有CO₃^2-、OH^-；溶液中各离子物质的量浓度均为0.2mol/L（不考虑水的电离及离子的水解），根据溶液中阴阳离子电荷相等，二价铁离子和氯离子、硝酸根离子所带电荷相等，溶液中没有氢氧根离子，所以阴离子是硫酸根离子，溶液中呈现二价的阳离子有铜离子，所以溶液中含有铜离子，通过以上分析知，原溶液中含有阳离子为：Fe²⁺，Cu²⁺；含有阴离子：NO₃^-，Cl^-，SO₄^2-．
溶液中含有离子为Fe²⁺，Cu²⁺；NO₃^-，Cl^-，SO₄^2-．依据分析推断出的离子减小分析回答问题．

解答解：I．取少量溶液，加入KSCN溶液时无明显变化，证明溶液中不含铁离子：
Ⅱ．取原溶液加入BaCl₂溶液，有白色沉淀生成，证明溶液中可能含有CO₃^2-或SO₄^2-，或CO₃^2-和SO₄^2-；
Ⅲ．另取溶液加入盐酸，有无色气体生成，该无色气体遇空气变成红棕色，说明是一氧化氮氧化为二氧化氮，证明原溶液中一定含有NO₃^-和Fe²⁺，；此时溶液依然澄清，且溶液中阴离子种类没有增加，说明硝酸根离子氧化为亚铁离子生成硝酸铁、一氧化氮和水；向原溶液中加入稀盐酸，有无色气体生成，溶液中阴离子种类不变，若溶液中含有碳酸根离子，加入盐酸后，溶液中阴离子种类会减少，所以溶液中含有二价铁离子和硝酸根离子；二价铁离子和氢氧根离子生成沉淀，所以溶液中一定不含有CO₃^2-、OH^-；溶液中各离子物质的量浓度均为0.2mol/L（不考虑水的电离及离子的水解），根据溶液中阴阳离子电荷相等，二价铁离子和氯离子、硝酸根离子所带电荷相等，溶液中没有氢氧根离子，所以阴离子是硫酸根离子，溶液中呈现二价的阳离子有铜离子，所以溶液中含有铜离子，通过以上分析知，原溶液中含有阳离子为：Fe²⁺，Cu²⁺；含有阴离子：NO₃^-，Cl^-，SO₄^2-．
溶液中含有离子为Fe²⁺，Cu²⁺；NO₃^-，Cl^-，SO₄^2-．
（1）仅由操作I及现象可得出的结论是，向溶液中加入KSCN溶液无明显变化，证明溶液中无三价铁离子；
故答案为：溶液中一定不含Fe³⁺；
（2）仅由操作Ⅱ及现象可得出的结论是，取原溶液加入BaCl₂溶液，有白色沉淀生成证明溶液中可能含有CO₃^2-或SO₄^2-，或CO₃^2-和SO₄^2-；
故答案为：溶液中可能含有CO₃^2-或SO₄^2-、或同时含有CO₃^2-和SO₄^2-；
（3）依据分析推断可知，由操作Ⅲ及现象可得出溶液中一定含有的阳离子是Fe²⁺，操作Ⅲ中发生反应的化学方程式为：3Fe²⁺+4H⁺+NO₃^-=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O，2NO+O₂=2NO₂；
故答案为：Fe²⁺；3Fe²⁺+4H⁺+NO₃^-=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O，2NO+O₂=2NO₂；
（4）依据上述分析可知溶液中一定含有Fe²⁺，Cu²⁺；NO₃^-，Cl^-，SO₄^2-五种离子；
故答案为：5；
（5）另取l00mL原溶液，加入足量的NaOH溶液，充分反应后过滤，洗涤，灼烧至恒重，得到的固体为氧化铁和氧化铜，反应过程中的反应是亚铁离子和氢氧根离子形成氢氧化亚铁白色沉淀，灼烧过程中氢氧化亚铁被氧化为氢氧化铁，氢氧化铁分解生成氧化铁，铜离子和氢氧根离子结合生成氢氧化铜，灼烧分解得到氧化铜，反应的方程式为4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃；2Fe（OH）₃=Fe₂O₃+3H₂O，Cu（OH）₂=CuO+H₂O，依据铁元素守恒计算得到，l00mL原溶液中Fe²⁺浓度为0.2mol/L，所以亚铁离子物质的量为0.02mol，氧化铁物质的量为0.01mol，所以得到氧化铁的质量=0.01mol×160g/mol=1.6g，Cu²⁺离子物质的量=0.2mol/L×0.1L=0.02mol，氧化铜质量=0.02mol×80g/mol=1.6g；所以质量=1.6g+1.6g=3.2g；
故答案为：3.2；4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃．

点评本题考查了离子检验的实验方法和反应现象分析，掌握离子性质和溶液中电荷守恒计算判断存在的离子是解题关键，题目难度较大．

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7．甲、乙两瓶氨水的浓度分别为1mol/L 和0.1mol/L，则甲、乙两瓶氨水c（OH^-）之比小于10（填“大于”、“等于”或“小于”）．

4．用N_A表示阿伏德罗常数，下列叙述正确的是（　　）

	A．	标准状况下，22.4L H₂O含有的分子数大于N_A
	B．	通常状况下，N_A个CO₂分子占有的体积为44.8 L
	C．	通常状况下，22.4L O₃中所含的氧原子数为3N_A
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11．如图为某品牌酱油标签的一部分．

（1）氨基酸态氮的含量是酱油质量的重要指标，这些氨基酸是由大豆中的主要营养物质蛋白质水解而来的．
（2）配料清单中属于防腐剂的是苯甲酸钠，属于着色剂的是焦糖色
（3）小麦中的主要营养物质是淀粉（填名称），这种物质完全水解的产物是C₆H₁₂O₆（填化学式）．
（4）添加了营养剂的“强铁化”酱油已经面市．铁元素属于微量（填“常量”或“微量”）元素．根据卫生部的标准，每100mL 酱油中铁营养剂的添加量是200mg，营养剂中铁元素的质量分数为12.5%．该酱油中的铁元素只有10%能被人体吸收，如果使用16mL 该酱油，能从酱油中吸收的铁元素为0.4mg，这相当于服用补铁剂FeSO₄1.1mg（结果保留一位小数）．

1．氮元素可形成氰化物（含CN^-）、叠氮化物（含N₃^-）、氰酸盐（含CNO^-）、络合物等多种化合物．
（1）HCNO是一种弱酸，它的酸性类似于醋酸，微弱电离出H⁺和CNO^-．
①与CNO^-互为等电子体的分子有：N₂O或CO₂或CS₂或BeCl₂（举1例），由此可推知CNO^-的空间构型是直线型．
②C、N、O三种元素的第一电离能的大小顺序是N＞O＞C．
（2）叠氮化物、氰化物能与Fe³⁺及Cu²⁺及Co³⁺等形成络合物，如：[Co（N₃）（NH₃）₅]SO₄、Fe（CN）₆^4-．
①写出Co³⁺在基态时的核外电子排布式：[Ar]3d⁶；
②[Co（N₃）（NH₃）₅]SO₄中钴的配位数为6； CN^-中C原子的杂化类型是sp．
（3）NaN₃与KN₃结构类似，前者的熔沸点高于后者，主要原因是前者的晶格能较大．

8．某溶液中含有HCO₃^-、SO₄^2-、Na⁺、SO₃^2-、NO₃^-、Cl^-六种离子．若向其中加入过氧化钠粉末充分反应后（溶液体积变化忽略不计），溶液中离子浓度保持不变的是（　　）

SO₄^2-、NO₃^-

NO₃^-、Cl^-

SO₃^2-、NO₃^-

Cl^-、NO₃^-、Na⁺

5．已知A、B、C是中学化学的常见物质，它们在一定条件下有如图转化关系：
A$→_{一定条件}^{+D}$B$→_{一定条件}^{+D}$C
（1）若A能使湿润的红色石蕊试纸变蓝；C为红棕色气体．则A转化为 B反应的化学方程式为4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化剂}}{△}$4NO+6H₂O．
（2）若A焰色反应为黄色，D 常温下是气体，则 B可能是Na₂O或Na₂CO₃（任写一种）．
（3）若D是金属，C溶液在贮存时应加入少量D，其理由是防止亚铁离子被空气中氧气氧化．

4．下列热化学方程式或说法正确的是（　　）

	A．	甲烷的燃烧热为△H=-890kJ•mol^-1，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为：CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-890 kJ?mol^-1
	B．	500℃、30MPa下，将0.5mol N₂和1.5molH₂置于密闭的容器中充分反应生成NH₃（g），放热19.3kJ，其热化学方程式为： N₂（g）+3H₂（g）$\frac{\underline{\;\;\;\;\;催化剂\;\;\;\;\;}}{300℃.30Pa}$2NH₃（g）△H=-38.6kJ?mol^-1
	C．	已知：H₂（g）+F₂（g）═2HF（g）；△H=-270 kJ/mol，则1 mol氢气与1 mol氟气反应生成2 mol液态氟化氢放出的热量小于270 kJ
	D．	在C中相同条件下，2 mol HF气体的能量小于1 mol氢气与1 mol氟气的能量总和

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