1000ml某待测溶液中除含有0.2mol•L-1的Na+外.还可能含有下列离子中的一种或多种:阳离子K+.NH4+.Fe3+.Ba2+阴离子Cl-.Br-.CO32-.HCO3-.SO32-.SO42-现进行如下实验操作(每次实验所加试剂均过量):(1)写出生成白色沉淀B的离子方程式:HCO3-+Ba2++OH-=BaCO3↓+H2O．(2)待� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

13．1000ml某待测溶液中除含有0.2mol•L^-1的Na⁺外，还可能含有下列离子中的一种或多种：

阳离子	K⁺、NH₄⁺、Fe³⁺、Ba²⁺
阴离子	Cl^-、Br^-、CO₃^2-、HCO₃^-、SO₃^2-、SO₄^2-

现进行如下实验操作（每次实验所加试剂均过量）：

（1）写出生成白色沉淀B的离子方程式：HCO₃^-+Ba²⁺+OH^-=BaCO₃↓+H₂O．
（2）待测液中肯定不存在的阳离子是Fe³⁺、Ba²⁺．
（3）若无色气体D是单一气体：判断原溶液中K⁺是否存在存在（填是或否），若存在，求其物质的量浓度的最小值，若不存在，请说明理由：由电荷守恒可知K⁺离子最小浓度为0.1mol/L．
（4）若无色气体D是混合气体：
①待测液中一定含有的阴离子是CO₃^2-、HCO₃^-、SO₃^2-．
②沉淀A中能与稀硝酸反应的成分是BaCO₃、BaSO₃（写化学式）．

分析待测液和氯化钡溶液反应得到沉淀A，则溶液中可能含有CO₃^2-、SO₃^2-、SO₄^2-，向沉淀中加入稀硝酸生成气体，且有部分沉淀不溶解，则溶液中存在CO₃^2-，可能存在SO₃^2-、SO₄^2-中的两种或一种，根据离子共存知，溶液中不存在Ba²⁺；
滤液A中有Ba²⁺，加入过量的NaOH溶液得到气体B、白色沉淀B，则溶液中一定含有NH₄⁺、HCO₃^-，一定不存在Fe³⁺，气体B为NH₃，白色沉淀B为BaCO₃，滤液B中通入氯气，得浅黄绿色溶液，溶液中一定没有Br^-，滤液B中加入硝酸银、硝酸溶液得到白色沉淀C，C为AgCl，说明滤液B中含有Cl^-，由于加入氯化钡溶液，不能确定原溶液中是否含有Cl^-，以此解答（1）、（2）；
（3）若无色气体D是单一气体，则D为CO₂，E为CaCO₃，溶液中含有CO₃^2-，白色沉淀D只能为BaSO₄，溶液中一定没有SO₃^2-，一定含有SO₄^2-，计算B（碳酸钡）、E（碳酸钙）、硫酸钡的物质的量，根据离子守恒计算各离子的浓度；
根据电荷守恒判断是否含有钾离子，若溶液含有K⁺，当溶液中没有Cl^-，K⁺离子浓度最小，根据电荷守恒计算；
（4）若无色气体D是混合气体，只能为CO₂、NO混合气体，白色沉淀D只能为BaSO₄，溶液中一定含有SO₃^2-，不能确定是否含有SO₄^2-，沉淀A中一定含有BaCO₃，BaSO₃．

解答解：待测液和氯化钡溶液反应得到沉淀A，则溶液中可能含有CO₃^2-、SO₃^2-、SO₄^2-，向沉淀中加入稀硝酸生成气体，且有部分沉淀不溶解，则溶液中存在CO₃^2-，可能存在SO₃^2-、SO₄^2-中的两种或一种，根据离子共存知，溶液中不存在Ba²⁺；
滤液A中有Ba²⁺，加入过量的NaOH溶液得到气体B、白色沉淀B，则溶液中一定含有NH₄⁺、HCO₃^-，一定不存在Fe³⁺，气体B为NH₃，白色沉淀B为BaCO₃，滤液B中通入氯气，得浅黄绿色溶液，溶液中一定没有Br^-，滤液B中加入硝酸银、硝酸溶液得到白色沉淀C，C为AgCl，说明滤液B中含有Cl^-，由于加入氯化钡溶液，不能确定原溶液中是否含有Cl^-；
（1）由上述分析可知，白色沉淀B为碳酸钡，是由HCO₃^-、Ba²⁺、OH^-反应生成，反应离子方程式为：HCO₃^-+Ba²⁺+OH^-=BaCO₃↓+H₂O，
故答案为：HCO₃^-+Ba²⁺+OH^-=BaCO₃↓+H₂O；
（2）由上述分析可知，溶液中一定没有的阳离子是：Fe³⁺、Ba²⁺，
故答案为：Fe³⁺、Ba²⁺；
（3）由上述分析可知，不能确定原溶液中是否含有Cl^-，溶液中一定没有Br^-．
若无色气体D是单一气体，则D为CO₂，E为CaCO₃，溶液中含有CO₃^2-，白色沉淀D只能为BaSO₄，溶液中一定没有SO₃^2-，一定含有SO₄^2-，
B（碳酸钡）的物质的量=$\frac{19.7g}{197g/mol}$=0.1mol，则n（HCO₃^-）=0.1mol，故c（HCO₃^-）=$\frac{0.1mol}{1L}$=0.1mol/L，
E（碳酸钙）的物质的量=$\frac{10g}{100g/mol}$=0.1mol，则n（CO₃^2-）=0.1mol，故c（CO₃^2-）=$\frac{0.1mol}{1L}$=0.1mol/L，
D（硫酸钡）的物质的量=$\frac{11.65g}{233g/mol}$=0.05mol，则n（SO₄^2-）=0.05mol，故c（SO₄^2-）=$\frac{0.05mol}{1L}$=0.05mol/L，
n（NH₄⁺）=n（NH₃）=$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$=0.1mol，则c（NH₄⁺）=0.1mol/L，溶液中c（Na⁺）=0.2mol/L，c（HCO₃^-）=0.1mol/L，c（CO₃^2-）=0.1mol/L，c（SO₄^2-）=0.05mol/L，单位体积为正电荷=1×0.1mol/L+1×0.2mol/L=0.3mol/L，单位体积内负电荷=1×0.1mol/L+2×0.1mol/L+2×0.05mol/L=0.4mol/L，则单位体积为正电荷＜单位体积内负电荷，故一定含有K⁺，当溶液中没有Cl^-，K⁺离子浓度最小，根据电荷守恒可知，c（K⁺）最小浓度=0.4mol/L-0.3mol．L=0.1mol/L，
故答案为：存在；由电荷守恒可知K⁺离子最小浓度为0.1mol/L；
（4）由上述分析可知，溶液中一定含有CO₃^2-、HCO₃^-，不能确定原溶液中是否含有Cl^-，溶液中一定没有Br^-．若无色气体D是混合气体，只能为CO₂、NO混合气体，白色沉淀D只能为BaSO₄，溶液中一定含有SO₃^2-，不能确定是否含有SO₄^2-，沉淀A中一定含有BaCO₃，BaSO₃，
①待测液中一定含有的阴离子是CO₃^2-、HCO₃^-、SO₃^2-，故答案为：CO₃^2-、HCO₃^-、SO₃^2-；
②沉淀A中BaCO₃，BaSO₃能与稀硝酸反应，故答案为：BaCO₃、BaSO₃．

点评本题考查无机物的推断，为高频考点，把握离子之间的反应和现象推断物质为解答的关键，侧重分析与推断能力的考查，注意电荷守恒及元素化合物知识的应用，题目难度不大．

练习册系列答案

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	A．	常温下0.4 mol/L HB溶液和 0.2 mol/L NaOH溶液等体积混合后溶液的pH=3，则混合溶液中离子浓度的大小顺序为：c（B^-）＞c（H⁺）＞c（Na⁺）＞c（OH^-）
	B．	等浓度的下列稀溶液：①硫酸氢钠 ②乙酸钠 ③醋酸 ④碳酸氢钠 ⑤硝酸钠 ⑥苯酚钠，它们的pH由小到大排列为：③⑤①④②⑥
	C．	常温下0.1 mol/L的下列溶液 ①NH₄Al（SO₄）₂ ②NH₄Cl ③NH₃•H₂O ④CH₃COONH₄中c （NH₄⁺）由大到小的顺序是：②＞①＞④＞③
	D．	在25℃时，将a mol•L^-1的氨水与0.01 mol•L^-1的盐酸等体积混合反应时溶液中c（NH₄⁺）=c（Cl^-）．用含a的代数式表示NH₃•H₂O的电离常数K_b=$\frac{1{0}^{-9}}{a-0.01}$

4．锌是一种过渡金属，外观呈现银白色，在现代工业中对于电池制造上有不可磨灭的地位．现代炼锌的方法可分为火法和湿法两大类．硫酸铅是生产锌的副产品．
（1）火法炼锌是将闪锌矿（主要含ZnS）通过浮选、焙烧使它转化为氧化锌，再把氧化锌和焦炭混合，在鼓风炉中加热至1473-1573K，使锌蒸馏出来．将闪锌矿焙烧使它转化为氧化锌的主要化学反应方程式为2ZnS+3O₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2ZnO+2SO₂．
（2）某含锌矿的主要成分为ZnS（还含少量FeS等其他成分），以其为原料冶炼锌的工艺流程如图所示：

回答下列问题：
①焙烧过程中产生的含尘烟气可净化制酸，该酸可用于后续的浸出操作．
②浸出液“净化”过程中加入的主要物质为锌粉，其作用是置换出Fe等，以达到净化的目的．
③改进的锌冶炼工艺，采用了“氧压酸浸”的全湿法流程，既省略了易导致空气污染的焙烧过程，又可获得一种有工业价值的非金属单质．“氧压酸浸”中发生的主要反应的离子方程式为2ZnS+4H⁺+O₂=2Zn²⁺+2S↓+2H₂O
（3）工业冶炼锌的过程中，会产生铅浮渣（主要成分是PbO、Pb，还含有少量Ag、Zn、CaO和其他不溶于硝酸的杂质），某科研小组研究利用铅浮渣生产硫酸铅的流程如下：

已知：25℃时，K_sp（CaSO₄）=4.9×10^-5，K_SP（PbSO₄）=1.6×10^-8．
①已知步骤Ⅰ有NO气体产生，浸出液中含量最多的阳离子是Pb²⁺．写出Pb参加反应的化学方程式3Pb+8HNO₃=3Pb（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O．
②步骤Ⅰ需控制Pb的用量并使Pb稍有剩余，目的是防止Ag被溶解进入溶液（或使Ag留在浸出渣中），产品PbSO₄还需用Pb（NO₃）₂溶液多次洗涤，目的是除去附着在硫酸铅表面的微溶物硫酸钙．
③母液中可循环利用的溶质的化学式是HNO₃（填一种物质）；母液经过处理可得电镀Zn时电解质溶液，在铁棒上镀锌时，阳极材料为Zn或锌．
（4）银锌电池是一种常见电池，电池的总反应式为：Ag₂O+Zn+H₂O=2Ag+Zn（OH）₂，电解质溶液为KOH溶液，电池工作时正极的电极式为Ag₂O+H₂O+2e^-═2Ag+2OH^-．

1．为除去粗盐中的Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-以及泥沙等杂质，某同学设计了一种制备精盐的实验方案，步骤如下（用于沉淀的试剂均稍过量）
称取粗盐$→_{①}^{溶解}$$→_{②}^{BaCl_{2}溶液}$$→_{③}^{NaOH溶液}$$→_{④}^{Na_{2}CO_{3}溶液}$$→_{⑤}^{过滤}$滤液$→_{⑥}^{适量盐酸}$$→_{⑦}^{蒸发、结晶、烘干}$粗盐
（1）加过量BaCl₂溶液的原因是：使SO₄^2-完全沉淀被除去
（2）如何运用最简单的方法检验溶液中有无SO₄^2-离子取溶液适量于试管中，滴加足量盐酸使溶液酸化，再滴加几滴BaCl₂溶液，若有白色沉淀生成，说明溶液中含有SO₄^2-，若无白色沉淀生成，则说明溶液中不含SO₄^2-．

8．

铜是过渡金属元素，可以形成多种化合物．
（1）CuCl的盐酸溶液能够与CO发生反应：CuCl+CO+H₂O=Cu（CO）Cl•H₂O
①电负性：C＜O（填“＞”或“=”或“＜”）．
②CO常温下为气体，固态时属于分子晶体．
（2）Cu⁺与NH₃形成的配合物可表示成[Cu（NH₃）_n]⁺，该配合物中，Cu⁺的4s轨道及4p通过sp杂化接受NH₃提供的电子对．
[Cu（NH₃）_n]⁺ 中Cu⁺ 与n个配位体中氮原子的空间结构呈直线型，n=2．
（3）CuCl₂溶液与乙二胺（H₂N-CH₂-CH₂-NH₂）可形成配离子[Cu（En）₂]²⁺（En是乙二胺的简写）：
请回答下列问题：
①配离子[Cu（En）₂]²⁺的中心原子基态外围电子排布式为3d¹⁰4s¹．
②乙二胺分子中氮原子轨道的杂化类型为sp³，乙二胺和三甲胺[N（CH₃）₃]均属于胺，但乙二胺比三甲胺的沸点高的多，原因是乙二胺分子之间可以形成氢键，三甲胺分子之间不能形成氢键．
③该配离子[Cu（En）₂]²⁺中存在的作用力类型有ABD（填字母）；
A．配位键 B．极性键 C．离子键 D．非极性键 E．氢键 F．金属键．

18．用化学知识回答各题
（1）除去气态原子中的一个电子使之成为气态+1价阳离子时所需外界提供的能量叫做该元素的第一电离能．图1是周期表中短周期的一部分，其中第一电离能最小的元素是C．（填字母）

（2）德国和美国科学家首先制出由20个碳原子组成的空心笼状分子C₂₀，该笼状结构是由许多正五边形构成（如图2）．请回答：
C₂₀分子共有12个正五边形，共有30条棱边，C₂₀晶体属于分子晶体（填晶体类型）．
（3）晶体具有规则的几何外形，晶体中最基本的重复单元称之为晶胞．NaCl晶体结构如图3所示．晶体中每个Na⁺同时吸引着6个Cl^-，每个Cl^-同时吸引着6个Na⁺．晶体中在每个Cl^-周围与它最接近且距离相等的Cl^-共有12个．

5．从海水中提取的粗盐含有泥沙和Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄²-等离子，为制备精盐可使用以下试剂：①Na₂CO₃溶液 ②BaCl₂溶液 ③NaOH溶液．
（1）加入试剂的合理顺序是cd（填选项）．
a．①②③b．②①③c．③①②d．③②①
（2）加入过量Na₂CO₃溶液的作用是除去粗盐中的Ca²⁺和过量的Ba²⁺．

2．Na₂S₂O₃（俗称保险粉）在医药、印染中应用广泛，可通过下列方法制备：
取15.1gNa₂SO₃溶于80.0mL水．另取5.0g硫粉，用少许乙醇润湿后加到上述溶液中．
小火加热至微沸，反应1小时后过滤．滤液在100℃经蒸发、浓缩、冷却至10℃后析出Na₂S₂O₃•5H₂O．
（1）加入的硫粉用乙醇润湿的目的是有利于硫粉和Na₂SO₃溶液充分接触，加快反应速率．
（2）滤液中除Na₂S₂O₃和可能未反应完全的Na₂SO₃外，最可能存在的无机化合物杂质是Na₂SO₄；
（3）某环境监测小组用含0.100mol•L^-1Na₂S₂O₃溶液[含少量的Na₂SO₃，且n（Na₂S₂O₃）：n（Na₂SO₃）=
5：1]测定某工厂废水中Ba²⁺的浓度．他们取废水50.0mL，控制适当的酸度加入足量的K₂Cr₂O₇溶液，得BaCrO₄沉淀；沉淀经洗涤、过滤后，用适量的稀硫酸溶解，此时CrO₄^2-全部转化为Cr₂O₇^2-；再加过量KI溶液，充分反应后，用上述Na₂S₂O₃溶液进行滴定，反应完全时，测得消耗Na₂S₂O₃溶液的体积为36.00mL．
（已知有关反应的离子方程式为：①Cr₂O₇^2-+6I^-+14H⁺═2Cr³⁺+3I₂+7H₂O；
②I₂+2S₂O₃^2-═2I^-+S₄O₆^2-；③I₂+SO₃^2-+H₂O═2I^-+SO₄^2-+2H⁺）
则滴定过程中可用淀粉作指示剂；滴定终点的现象蓝色褪去半分钟不变化．
计算该工厂废水中Ba²⁺的物质的量浓度．（写出计算过程）3.36×10^-2mol•L^-1．

3．下列物质在空气或氧气中燃烧时的实验现象描述正确的是（　　）

	A．	木炭在氧气中燃烧，发出白光，放出热量，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体
	B．	细铁丝在空气里剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体物质
	C．	硫在氧气中燃烧，发出黄色火焰，生成无色有刺激性气味的气体
	D．	加热铜绿时，生成黑色氧化铜固体

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