题目内容

20．在指定环境中，下列各组离子一定可以大量共存的是（　　）
A．25℃，$\frac{{K}_{W}}{c（{H}^{+}）}$=0.1mol/L的溶液中：ClO-、Cl-、K+、HSO3-
B．无色强酸性溶液中：Na+、Cl-、SO42-、[Cu（NH3）4]2+
C．水电离产生的c（H+）=10-13 mol•L-1的溶液中：Na+、Cl-、NO3-、SO42-
D．加入Al能放出H2的溶液中：NH4+，SO42-，Br-，NO3-

分析 A．25℃，$\frac{{K}_{W}}{c（{H}^{+}）}$=0.1mol/L的溶液为碱性溶液，溶液中存在大量氢氧根离子，次氯酸根离子能够氧化亚硫酸氢根离子，亚硫酸氢根离子能够与氢氧根离子发生中和反应；
B．强酸性溶液中存在大量氢离子，[Cu（NH3）4]2+为有色离子，且能够与氢离子反应；
C．水电离产生的c（H+）=10-13 mol•L-1的溶液为酸性或碱性溶液，四种离子之间不反应，都不与氢离子和氢氧根离子反应；
D．加入Al能放出H2的溶液中存在电离氢离子或氢氧根离子，铵根离子与氢氧根离子反应，硝酸根离子在酸性条件下与铝反应不会生成氢气．

解答 解：A．25℃，$\frac{{K}_{W}}{c（{H}^{+}）}$=0.1mol/L的溶液中存在大量氢氧根离子，ClO-、HSO3-之间发生氧化还原反应，HSO3-与氢氧根离子发生中和反应，在溶液中不能大量共存，故A错误；
B．[Cu（NH3）4]2+为有色离子，且[Cu（NH3）4]2+能够与强酸性溶液中的氢离子反应，在溶液中不能大量共存，故B错误；
C．水电离产生的c（H+）=10-13 mol•L-1的溶液中存在大量氢氧根离子或氢离子，Na+、Cl-、NO3-、SO42-之间不反应，都不与氢离子、氢氧根离子反应，在溶液中能够大量共存，故C正确；
D．加入Al能放出H2的溶液为酸性或强碱性溶液，NH4+与氢氧根离子反应，NO3-在酸性条件下具有强氧化性，与铝反应不会生成氢气，故D错误；
故选C．

点评 本题考查离子共存的判断，为高考的高频题，题目难度中等，注意掌握离子反应发生条件，明确离子不能大量共存的一般情况，还应该注意题目所隐含的条件，如：溶液的酸碱性，据此来判断溶液中是否有大量的 H+或OH-；溶液的颜色，如无色时可排除 Cu2+、Fe2+、Fe3+、MnO4-等有色离子的存在；溶液的具体反应条件，如“氧化还原反应”、“加入铝粉产生氢气”；是“可能”共存，还是“一定”共存等．

练习册系列答案
相关题目
10．下列各离子组在指定溶液中能大量共存的是（　　）
A．强碱性溶液：Mg2+、NH4+、Cl-、NO3-
B．使甲基橙变红的溶液：Na+、Fe3+、Cl-、S2O32-
C．无色溶液中：K+、Al3+、HCO3-、Cr2O72-
D．常温下，$\frac{c（{H}^{+}）}{c（O{H}^{-}）}$=1×10-12的溶液：K+、Na+、AlO2-、CO32-
11．A、B、C、D、E五种短周期元素的原子序数逐渐增大．A是原子半径最小的元素，B可形成多种同素异形体，其中一种的硬度是自然界中最大的．D元素原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍．E元素的M层电子数等于A和B的质子数之和．
（1）写出元素D在元素周期表中的位置：第二周期ⅥA族．
（2）B、C、D三种元素的最简单氢化物的稳定性由强到弱的顺序是H2O＞NH3＞CH4（填化学式）．
（3）A、B、C、D几种元素之间可以形成多种10电子微粒，写出上述10电子微粒中离子之间发生反应的一个离子方程式：NH3+H2O=NH3•H2O或OH-+NH4+=NH3•H2O．
（4）ED2是一种具有强氧化性的新型消毒剂，一定条件下4mol ED与5mol C2A4恰好完全反应，请写出该反应的化学方程式：4ClO2+5N2H4=5N2+4HCl+8H2O；若反应消耗1mol C2A4，则转移电子的物质的量为4mol．
8．今年10月中旬，雾霾天气肆虐长春．燃煤尾气和汽车尾气是造成空气污染的重要原因．
（1）汽车尾气净化的主要原理为2NO（g）+2CO（g）?2CO2（g）+N2（g）．在密闭容器中发生该反应时，c（CO2）随度（T）、催化剂的表面（S）和时间（t）的变化曲线如图所示．据此判断：

①在T2温度下，0～4s内的平均反应速率 v（N2）=0.0125mol/（L•s）．
②当固体催化剂的质量一定时，增大其表面积可提高化学反应速率．若催化剂的表面积S1＞S2，在图1（见答题卡）中画出c（CO2）在T1、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线．
③若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是AD．

（2）煤燃烧产生的烟气中有含氮的氧化物，用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染．
①已知甲烷的燃烧热为900kJ•mol-1；1mol水蒸气变成液态水放热44kJ；N2与O2生成NO的过程如下：

CH4（g）+4NO（g）═2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-622 kJ•mol-1．
②在恒压下，将CH4（g）和NO2（g）置于密闭容器中，也可以发生化学反应：
CH4（g）+2NO2（g）?N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H＜0，提高NO2转化率的措施有AB．
A．减小投料比[n（NO2）/n（CH4）]B．降低温度
C．增加原催化剂的表面积      D．增大压强
（3）将燃煤产生的二氧化碳回收利用，可达到低碳排放的目的．如图是通过人工光合作用，以CO2和H2O为原料制备HCOOH和O2的原理示意图．催化剂b表面发生的电极反应式为CO2+2H++2e-=HCOOH，已知常温下，0.1mol/L的HCOONa溶液pH为9，则HCOOH的电离常数Ka=_10-5_．
15．下列除去杂质的方法正确的是物质杂质试剂主要操作（　　）
 物质杂质试剂主要操作
AFe2O3SiO2NaOH过滤
BCO2COO2点燃
CFeCl2溶液FeCl3Cu分液
DCH3CH2OHH2ONa蒸馏
A．AB．BC．CD．D
5．碳和碳的化合物在生产、生活中的应用非常广泛，在提倡健康生活已成潮流的今天，“低碳生活”不再只是一种理想，更是一种值得期待的新的生活方式．
（1）将CO2与焦炭作用生成CO，CO可用于炼铁等．
①已知：Fe2O3（s）+3C（石墨）═2Fe（s）+3CO（g）△H1=+489.0kJ/mol
C（石墨）+CO2（g）═2CO（g）△H2=+172.5kJ/mol
则CO还原Fe2O3的热化学方程式为Fe2O3（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO2（g）△H=-28.5kJ/mol；
②氯化钯（PdCl2）溶液常被应用于检测空气中微量CO．PdCl2被还原成单质，反应的化学方程式为PdCl2+CO+H2O=Pd+CO2+2HCl；
（2）将两个石墨电极插入KOH溶液中，向两极分别通入C3H8和O2构成丙烷燃料电池．
①负极电极反应式是：C3H8+26OH--20e-=3CO32-+17H2O；
②某同学利用丙烷燃料电池设计了一种电解法制取Fe（OH）2的实验装置（如下图所示），通电后，溶液中产生大量的白色沉淀，且较长时间不变色．下列说法中正确的是ABD（填序号）
A．电源中的a一定为正极，b一定为负极
B．可以用NaCl溶液作为电解液
C．A、B两端都必须用铁作电极
D．阴极发生的反应是：2H++2e-=H2↑
（3）将不同量的CO（g）和H2O（g）分别通入体积为2L的恒容密闭容器中，进行反应：CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g），得到如下三组数据：
实验组温度/℃起始量/mol平衡量/mol达到平衡所需时间/min
H2OCOCO2
1650241.65
2900120.43
3900120.41
①该反应的正反应为放（填“吸”或“放”）热反应；
②实验2中，平衡常数K=$\frac{1}{6}$；
③实验3跟实验2相比，改变的条件可能是使用了催化剂或增大了压强（答一种情况即可）．
12．下列离予方程式书写正确的是（　　）
（1）MgSO4溶液与Ba（OH）2溶液混合：Mg2++2OH-═Mg（OH）2↓
（2）用惰性电极电解Na2S溶液：S2-+2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$S↓+H2↑+2OH-
（3）FeBr2溶液中通入过量氯气：2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl-
（4）FeCl3溶液中撒入CaCO3粉末有气泡产生：2Fe3++3CaCO3+3H2O═2Fe（OH）3↓+3Ca2++3CO2↑
（5）氨水吸收少量的二氧化硫：NH3•H2O+SO2═NH4++HSO3-
（6）用两个铜片作电极电解盐酸有：Cu+2H+ $\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$H2↑+Cu2+
（7）用石墨作电极电解AlCl3溶液：2Cl-+2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$Cl2↑+H2↑+2OH-
（8）Na2O2加入到足量H218O中：2Na2O2+2H218O═4Na++4OH-+18O2↑
A．2个B．3个C．4个D．5个
9．2013年3月我国科学家报道了如图所示的水溶液锂离子电池体系．下列叙述错误的是（　　）
A．a为电池的正极
B．电池放电反应为LiMn2O4=Li1-xMn2O4+xLi
C．放电时，a极锂的化合价不发生变化
D．放电时，溶液中的Li+从b向a迁移
10．下列给出几种物质的熔点数据：
 NaCl KCl MgO AlCl3 SiC晶体B CCl4  CBr 
熔点/℃ 801 772 2800 19026002300 -22.9  90
回答下列问题：
（1）推测以下几种物质的晶体类型：MgO离子晶体，AlCl3分子晶体，晶体B原子晶体，CCl4分子晶体．
（2）推测晶格能大小：NaCl的晶格能大于（填“大于”或“小于”）KCl的晶格能．经测定NaCl晶体中离子间距为276pm，MgO晶体中离子间距为205pm，MgO的熔点比NaCl的高出很多，其主要原因是电荷数多，晶格能大．
（3）CBr4分子的空间构型是正四面体，导致CBr4的熔点大于CCl4熔点的主要原因是CBr4的相对分子质量大于CCl4的相对分子质量，所以CBr4的熔点大于CCl4熔点．

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