题目内容

4.在Na+浓度为0.5mol•L-1的某澄清溶液中,还可能含有K+、Ag+、Al3+、Ba2+、NO3-、CO32-、SO32-、SiO32-、SO42-等离子,取该溶液100mL进行如图连续实验(所加试剂均过量,气体全部逸出).下列说法不正确的是
(  )
A.原溶液中一定不存在Ag+、Al3+、Ba2+、SO42-
B.实验中生成沉淀的离子方程式是SiO32-+2H+=H2SiO3↓
C.原溶液一定存在K+、CO32-,可能存在NO3-
D.原溶液不存在NO3-时,c(K+)=0.8mol•L-1

分析 由题意“溶液为澄清溶液”可知:溶液中含有的离子一定能够大量共存;加盐酸有气体生成,则该溶液中含有CO32-、SO32-中1种或2种,其浓度之和为$\frac{\frac{0.56L}{22.4L/mol}}{0.1L}$=0.25mol/L,则一定没有Ag+、Al3+、Ba2+;由生成白色沉淀判断溶液中一定含有SiO32-,发生反应SiO32-+2H+=H2SiO3↓,硅酸加热分解生成二氧化硅,固体质量为2.4g为二氧化硅的质量,根据硅原子守恒,SiO32-的浓度为:$\frac{\frac{2.4g}{60g/mol}}{0.1L}$=0.4mol/L;由流程Ⅲ可知溶液中不含SO42-,根据电荷守恒2c(CO32-)+2c(SO32-)+2c(SiO32-)=2×0.25mol/L+2×0.4mol/L=1.3mol/L>0.5mol/L,因此溶液中一定含有K+,且其浓度至少为0.8mol/L,不能确定NO3-是否存在,据此进行解答.

解答 解:由题意“溶液为澄清溶液”可知:溶液中含有的离子一定能够大量共存;加盐酸有气体生成,则溶液中含有CO32-、SO32-中1种或2种,其浓度之和为$\frac{\frac{0.56L}{22.4L/mol}}{0.1L}$=0.25mol/L,则一定没有Ag+、Al3+、Ba2+;由生成白色沉淀判断溶液中一定含有SiO32-,发生反应SiO32-+2H+=H2SiO3↓,硅酸加热分解生成二氧化硅,固体质量为2.4g为二氧化硅的质量,根据硅原子守恒,SiO32-的浓度为:$\frac{\frac{2.4g}{60g/mol}}{0.1L}$=0.4mol/L;由流程Ⅲ可知溶液中不含SO42-,根据电荷守恒2c(CO32-)+2c(SO32-)+2c(SiO32-)=2×0.25mol/L+2×0.4mol/L=1.3mol/L>0.5mol/L,因此溶液中一定含有K+,且其浓度至少为0.8mol/L,不能确定NO3-是否存在,
A.由以上分析得,原溶液中一定不存在Ag+、Al3+、Ba2+、SO42-,故A正确;
B.由以上分析得,实验中生成沉淀的离子方程式是SiO32-+2H+=H2SiO3↓,故B正确;
C.加盐酸有气体生成,则该溶液中含有CO32-、SO32-中1种或2种,其浓度之和为$\frac{\frac{0.56L}{22.4L/mol}}{0.1L}$=0.25mol/L,则不能说明一定含CO32-,故C错误;
D.根据电荷守恒2c(CO32-)+2c(SiO32-)=2×0.25mol/L+2×0.4mol/L=1.3mol/L>0.5mol/L,因此溶液中一定含有K+,且其浓度至少为0.8mol/L,若原溶液不存在NO3-时,故c(K+)=0.8mol•L-1,故D正确,
故选C.

点评 本题考查离子共存、离子检验等知识,难度中等,注意掌握离子反应反应条件及常见离子的检验方法,根据电荷守恒判断K+是否存在,是本题的难点、易错点.

练习册系列答案
相关题目
3.氮及其化合物有广泛应用,回答下列问题.
(1)氨气是一种重要的工业原料,工业上利用氮气和氢气在一定条件下合成氨气:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H.该反应过程中的能量变化如图1所示(E1>0,E2>0).

图中E1代表的意义是反应物的活化能.反应热△H的表达式为E1-E2 (用E1、E2表示).
(2)NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术.反应原理如图2所示:
①图3是不同催化剂Mn和Cr在不同温度下对应的脱氮率,由图综合考虑可知最佳的催化剂和相应的温度分别为Mn、200-250℃.
②用Fe做催化剂时,在氨气足量的情况下,不同c(NO2)/c(NO)对应的脱氮率如图4所示,脱氮效果最佳的c(NO2)/c(NO)=1:1.已知生成11.2L N2(标况下)反应放出的热量为Q kJ,此时对应的脱氮反应的热化学方程式为2NH3(g)+NO(g)+NO2(g)?2N2(g)+3H2O(g)△H=-4QkJ/mol.
(3)工业上合成尿素的反应:2NH3(g)+CO2(g)?H2O(g)+CO(NH2)2 (l)△H.
在一个真空恒容密闭容器中充入CO2和NH3发生上述反应,恒定温度下混合气体中NH3的体积分数如图5所示.
A点的正反应速率v正(CO2)>B点的逆反应速率v逆(CO2)(填“>”、“<”或“=”);CO2的平衡转化率为37.5%.
(4)尿液也能发电!化学家正在研究尿素动力燃料电池,用这种电池直接去除城市废水中的尿素,既能产生净化的水又能发电,其电池工作原理为2CO(NH2)2+3O2═2N2+2CO2+4H2O.电解质溶液为硫酸,则负极的电极反应式为CO(NH2)2+H2O-6e-=CO2+N2+6H+.

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网