题目内容

9.下列离子组一定能大量共存的是(  )
A.甲基橙呈红色的溶液中:Fe2+、Cl-、NO3-、Na+
B.石蕊呈蓝色的溶液中:K+、AlO2-、SiO32-、HSO3-
C.含大量Al3+的溶液中:K+、Ca2+、NO3-、HCO3-
D.含大量OH的溶液中:CO32-、ClO3-、F-、K+

分析 A.甲基橙呈红色的溶液为酸性溶液,硝酸根离子在酸性条件下能够氧化亚铁离子;
B.石蕊呈蓝色的溶液中存在大量氢氧根离子,亚硫酸氢根离子与氢氧根离子、硅酸根离子反应、偏铝酸根离子反应;
C.铝离子与碳酸氢根离子发生双水解反应;
D.四种离子之间不反应,都不与氢氧根离子反应.

解答 解:A.甲基橙呈红色的溶液为酸性溶液,Fe2+、NO3-在酸性条件下发生氧化还原反应,在溶液中不能大量共存,故A错误;
B.石蕊呈蓝色的溶液为碱性溶液,溶液中存在大量氢氧根离子,OH-、AlO2-、SiO32-与HSO3-反应,在溶液中不能大量共存,故B错误;
C.Al3+、HCO3-之间发生双水解反应生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体,在溶液中不能大量共存,故C错误;
D.CO32-、ClO3-、F-、K+之间不发生反应,都不与OH-反应,在溶液中能够大量共存,故D正确;
故选D.

点评 本题考查了离子共存,题目难度中等,明确离子反应发生条件为解答关键,注意掌握题干暗含条件的含义,试题培养了学生的分析、理解能力及灵活运用能力.

练习册系列答案
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1.工业生产硝酸铵的流程如图1所示:

(1)硝酸铵的水溶液呈酸性(填“酸性”、“中性”或“碱性”);其水溶液中各离子的浓度大小顺序为c(NO3-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-).
(2)已知N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H<0,当反应器中按n(N2):n(H2)=1:3投料,分别在200℃、400℃、600℃下达到平衡时,混合物中NH3的物质的量分数随压强的变化曲线如图2.
①曲线a对应的温度是200℃.
②关于工业合成氨的反应,下列叙述正确的是ACE
A.及时分离出NH3可以提高H2的平衡转化率
B.P点原料气的平衡转化率接近100%,是当前工业生产工艺中采用的温度、压强条件
C.上图中M、N、Q点平衡常数K的大小关系是K(M)=K(Q)>K(N)
D.M点比N点的反应速率快
E.如果N点时c(NH3)=0.2mol•L-1,N点的化学平衡常数K≈0.93L2/mol2
(3)尿素[CO(NH22]是一种非常重要的高效氮肥,工业上以NH3、CO2为原料生产尿素,该反应实际为两步反应:
第一步:2NH3(g)+CO2(g)═H2NCOONH4(s)△H=-272kJ•mol-1
第二步:H2NCOONH4(s)═CO(NH22(s)+H2O(g)△H=+138kJ•mol-1
写出工业上以NH3、CO2为原料合成尿素的热化学方程式:2NH3(g)+CO2(g)?H2O(g)+CO(NH22 (s)△H=-134kJ/mol.
(4)某实验小组模拟工业上合成尿素的条件,在一体积为0.5L密闭容器中投入4mol氨和1mol二氧化碳,实验测得反应中各组分的物质的量随时间的变化如图3所示:
①已知总反应的快慢由慢的一步决定,则合成尿素总反应的快慢由第二步反应决定,总反应进行到55min时到达平衡.
②在上图4中画出第二步反应的平衡常数K随温度的变化的示意图.
(5)电解尿素[CO(NH22]的碱性溶液制纯净氢气的过程中同时产生氮气.电解时,阳极的电极反应式为CO(NH22+8OH--6e-=CO32-+N2↑+6H2O.
15.用甲烷和二氧化碳可以制备化工原料.
(1)一定温度下,向容积恒定为2L的密闭容器中通人3molCO2、3molCH4,发生如下反应:
CO2(g)+CH4 (g)?2CO (g)+2H2(g)
反应在2min末达到平衡状态,此时测得CO2和CO的体积分数相等.请回答下列问题:
①2min内,用H2来表示的反应速率v(H2)=0.5mol/(L.min);
②此温度下该反应的平衡常数K=1;
③下列叙述可以作为该反应达到平衡状态的标志的是BC;(填选项字母)
A.v正(CH4)=2v 逆(H2)           B.容器内压强保持恒定不变
C.反应中断裂2mol C一H键同时消耗lmolH2   D.容器内混合气体的密度保持恒定不变
④已知:
物质H2COCH4CH3COOH
燃烧热(kJ/mol)286283890874
则反应CO2(g)+CH4(g)?2CO (g)+2H2(g)△H=+248kJ/mol.
⑤为提高CH4的转化率,可以采取的措施是减小反应压强、增大CO2的浓度(写两点).
(2)在催化作用下,甲烷和二氧化碳还可以直接转化成乙酸.
①在不同温度下乙酸的生成速率如图所示:

在250~400℃范围内,乙酸的生成速率随温度变化的原因是温度超过250℃时,温度升高催化剂的催化效率降低,250~300℃之间催化剂为影响反应速率主要因素,乙酸的生成速率降低,而温度高于300℃后,温度是影响反应速率主要因素,乙酸的生成速率随温度升高而升高.
②250℃与400℃时乙酸的生成速率相近,请分析判断实际生产选择的最佳温度是250℃.

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