题目内容

20.某溶液中可能含有OH-、CO32-、AlO2-、SiO32-、SO42-、HCO3-、Na+、Fe3+、Mg2+、Al3+等离子.当向该溶液中逐滴加入一定物质的量浓度的盐酸溶液时,发现生成沉淀的物质的量随盐酸溶液的体积变化的图象如图所示.下列说法正确的是(  )
A.原溶液中一定含有的阴离子是:OH-、SiO32-、AlO2-、CO32-
B.反应最后形成的溶液中的溶质只有NaCl
C.原溶液中一定含有Na2SO4 和NaOH
D.原溶液中含有CO32-与AlO2-的物质的量之比为1:1

分析 结构图象曲线变化可知,开始无沉淀生成说明加入的盐酸和溶液中的碱反应,说明溶液中一定含氢氧根离子,则与氢氧根离子不能共存的离子为Fe3+、Mg2+、Al3+;随后反应生成沉淀逐渐增大,说明是AlO2-和氢离子反应生成氢氧化铝沉淀和硅酸沉淀,由于AlO2-与HCO3-发生反应生成氢氧化铝沉淀,则溶液中一定不存在HCO3-;继续加入盐酸沉淀量不变,消耗盐酸的离子只能是CO32-离子,反应完后继续加入盐酸,沉淀逐渐减小,到不再改变,进一步证明沉淀是氢氧化铝和硅酸沉淀,氢氧化铝沉淀溶于盐酸,最后剩余沉淀为硅酸;硫酸根离子不能确定存在,但根据溶液的电中性可知,溶液中一定含有钠离子离子,以此解答该题.

解答 解:由图象分析可知,开始无沉淀生成说明加入的盐酸和溶液中的碱反应,说明溶液中一定含OH-离子,则与氢氧根离子不能共存的离子为Fe3+、Mg2+、Al3+;随后反应生成沉淀逐渐增大,说明是AlO2-、SiO32-和氢离子反应生成氢氧化铝沉淀和硅酸沉淀,由于AlO2-与HCO3-发生反应生成氢氧化铝沉淀,则溶液中一定不存在HCO3-;继续加入盐酸沉淀量不变,消耗盐酸的离子只能是CO32-离子,反应完后继续加入盐酸,沉淀逐渐减小,到不再改变,进一步证明沉淀是氢氧化铝和硅酸沉淀,氢氧化铝沉淀溶于盐酸,最后剩余沉淀为硅酸;硫酸根离子不能确定存在,但根据溶液的电中性可知,溶液中一定含有Na+离子;
A、依据判断原溶液中一定含有的阴离子是:OH-、SiO32-、AlO2-、CO32-,故A正确;
B、反应最后形成的溶液中的溶质为NaCl和AlCl3,故B错误;
C、溶液中硫酸根离子不能确定,剩余原溶液不一定含有Na2SO4,故C错误;
D、依据图象可知和碳酸根离子反应的盐酸为2体积,CO32-+2H+=CO2↑+H2O 氢氧化铝溶解消耗的盐酸体积为4体积,Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O,原溶液中含有CO32-与AlO2-的物质的量之比为3:4,故D错误;
故选A.

点评 本题考查了离子检验的方法应用,题目难度中等,正确分析图象曲线变化为解题关键,明确硅酸根离子、偏铝酸根离子、氢氧化铝的化学性质,试题培养了学生的分析、理解能力.

练习册系列答案
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11.硫代硫酸钠俗称保险粉,又名“大苏打”.可用于照相业作定影剂、纸浆漂白作脱氯剂,也可用于氰化物、砷、汞、铅、铋、碘等中毒的治疗,也是一种常用的实验试剂.
Ⅰ.已知:Na2S2O3+H2SO4═Na2SO4+S↓+SO2+H2O,某研究小组依据该反应探究外界条件对反应速率的影响,设计实验如下:
实验
编号
实验温度
/℃
Na2S2O3H2SO4蒸馏水体积
/mL
体积/mL浓度/mol•L-1体积/mL浓度/mol•L-1
①25100.1100.10
②2550.1100.15
③2550.2100.25
④5050.1100.15
⑤50100.250.25
下列有关说法正确的是AD
A.实验①和②探究其他条件不变时Na2S2O3浓度对相关反应速率的影响
B.实验①和③溶液变浑浊的时间相同
C.其他条件不变时,探究温度对化学反应速率的影响,应选择实验③和⑤
D.该同学在实验中采用的研究方法是实验比较法
Ⅱ.实验室用SO2通入Na2S和Na2CO3的混合溶液中来制备硫代硫酸钠.反应原理为:2Na2S+Na2CO3+4SO2═3Na2S2O3+CO2本实验对Na2S纯度要求较高,利用图1所示的装置可将工业级的Na2S提纯.已知Na2S常温下微溶于酒精,加热时溶解度迅速增大,杂质不溶于酒精.提纯过程为:将已称量好的工业级Na2S放入圆底烧瓶中,加入一定质量的酒精和少量水.按图1所示装配所需仪器,向冷凝管通入冷却水,同时水浴加热.待烧瓶中固体不再减少时,停止加热.将烧瓶取下,立即趁热过滤,再冷却结晶,过滤.将所得固体洗涤、干燥,得到Na2S•9H2O晶体.

(1)在提纯过程中“趁热过滤”操作的目的是防止硫化钠结晶析出而损失、去除杂质;
(2)用图2所示装置制取Na2S2O3,其中盛放Na2SO3固体的玻璃仪器名称是蒸馏烧瓶,NaOH溶液的作用是吸收SO2等尾气,防止污染.
(3)保险粉样品中Na2S2O3•5H2O的纯度(质量分数)可通过氧化还原滴定法测定,相关反应方程式为2Na2S2O3+I2═2NaI+Na2S4O6.
准确称取W g样品于锥形瓶中,用适量蒸馏水溶解,并滴加淀粉溶液作指示剂.用0.1000 mol•L?1碘的标准溶液进行滴定.
请回答:
①到达滴定终点的标志滴入最后一滴碘的标准溶液,溶液变为蓝色,且30s内不恢复原色;
②滴定起始和终点的液面位置如图3,则消耗碘的标准溶液体积为18.10mL,产品的纯度为$\frac{0.362M}{W}$%(设Na2S2O3•5H2O相对分子质量为M).
③若滴定时振荡不充分,刚看到溶液局部变色就停止滴定,则会使样品中Na2S2O3•5H2O的纯度的测量结果偏低(填“偏高”、“偏低”或“不变”).
15.氯化亚铜是重要的铜盐系列化工产品,广泛应用于石油化工、纺织印染、颜料、医药、电镀、有机合成等行业.以工业海绵铜为原料,采用硝酸铵氧化分解技术生产硫酸铜进而生产氯化亚铜.海绵铜的主要成分是CuO和Cu,生产工艺流程图如下.

思考并回答下列问题.
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②有关反应式:Fe3++CuCl═Fe2++Cu2++Cl-      Ce4++Fe2+═Fe3++Ce3+
则样品中CuCl的质量分数99.50%.

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