题目内容

某无色透明溶液，可能含有下列离子：Mg2+、Al3+、Fe3+、Ba2+、H+、NH4+、SO42-、HCO3-、Cl-．取该溶液进行如下实验：
①取溶液少许，滴入AgNO3溶液产生白色沉淀；
②取溶液少许，滴入BaCl2溶液产生白色沉淀，加入足量稀硝酸沉淀不溶解；
③取一定量的原溶液，加入一种淡黄色粉末状的固体X，产生气体的物质的量（n气体）、沉淀的物质的量（n沉淀）与加入淡黄色粉末的量（nX）的关系如图所示（假设生成的气体全部逸出）．
根据实验现象和数据分析，回答下列问题：
（1）溶液中肯定存在的阳离子有
 
（用离子符号表示）．
（2）溶液中肯定没有的离子是
 
（用离子符号表示）．
（3）当加入0.6mol淡黄色粉末时，生成两种气体分别为
 
和
 
（写化学式），其对应的体积比为
 
．
考点：常见离子的检验方法,离子共存问题
专题：离子反应专题
分析：无色溶液中一定不存在有色离子Fe3+，
①取溶液少许，滴入AgNO3溶液产生白色沉淀，原溶液中可能含有SO42-、HCO3-、Cl-；
②取溶液少许，滴入BaCl2溶液产生白色沉淀，加入足量稀硝酸沉淀不溶解，说明原溶液中一定存在SO42-，根据离子共存，一定不存在Ba2+；
③根据图象可知，加入淡黄色粉末，立刻生成气体，开始时没有沉淀，之后沉淀逐渐增加，当加入0.5-0.6mol过氧化钠时没有沉淀生成，说明此时参加反应的离子为铵根离子，之后沉淀部分溶解，溶解的沉淀为氢氧化铝，证明原溶液中一定存在铝离子和镁离子；根据离子共存可知，一定不存在碳酸氢根离子；淡黄色粉末X为过氧化钠，原溶液中一定存在氢离子，据此进行解答．
解答： 解：无色溶液中一定不存在有色的Fe3+，
根据①滴入AgNO3溶液产生白色沉淀可知，原溶液中可能含有的离子为：SO42-、HCO3-、Cl-；
根据②滴入BaCl2溶液产生白色沉淀，加入足量稀硝酸沉淀不溶解，该白色沉淀为硫酸钡，说明原溶液中一定存在SO42-，根据离子共存，一定不存在Ba2+；
③根据图象变化，加入淡黄色粉末，立刻生成气体，开始时没有沉淀，之后沉淀逐渐增加，当加入0.5-0.6mol过氧化钠时没有沉淀生成，说明此时参加反应的离子为NH4+，之后沉淀部分溶解，溶解的沉淀为氢氧化铝，证明原溶液中一定存在Mg2+、Al3+；根据离子共存可知，一定不存在HCO3-；淡黄色粉末X为过氧化钠，原溶液中一定存在H+离子，
（1）根据以上分析可知，原溶液中一定存在的离子为：Mg2+、Al3+、H+、NH4+，故答案为：Mg2+、Al3+、H+、NH4+；
（2）原溶液中一定不存在的离子为：Fe3+、Ba2+、HCO3-，故答案为：Fe3+、Ba2+、HCO3-；
（3）X为过氧化钠，当加入0.6mol淡黄色粉末时，生成氨气消耗过氧化钠的物质的量为0.6mol-0.5mol=0.1mol，说明铵根离子消耗了0.2mol氢氧化钠，溶液中含有铵根离子的物质的量为0.2mol，生成氨气的物质的量为0.2mol；根据反应2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2，0.6mol过氧化钠完全反应生成了0.3mol氧气，所以生成的氨气与氧气的体积之比就等于物质的量之比：0.2mol：0.3mol=2：3，
故答案为：NH3；O2 ；2：3．
点评：本题考查了常见离子的检验，题目难度中等，注意掌握常见离子的性质及检验方法，正确分析图象曲线变化是解答本题关键，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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可用分液漏斗分离的一组混合物是（　　）
A、硝基苯和酒精B、溴苯和溴
C、甲苯和水D、硝基苯和水
对可逆反应2A（s）+3B（g）?C（g）+2D（g）；△H＜0，在一定条件下达到平衡，下列叙述正确的是（　　）
A、增加A的量，平衡向正反应方向移动
B、升高温度，平衡向逆反应方向移动，v（正）增大
C、压强增大一倍，平衡不移动，v（正）、v（逆）增大
D、加入催化剂，B的转化率提高
X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期元素，且互不同族；其中只有两种为金属；X原子的最外层子数与次外层电子数相等；X与W、Y与Z这两对原子的最外层电子数之和均为9．单质Y和W都可与浓的NaOH溶液反应．请回答下列问题：
（1）Y、Z、W的原子半径由小到大的顺序
 
．
（2）ZW2的电子式是
 
．
（3）实验室制备Y的最高价氧化物的水化物的离子方程式是
 

（4）X与Y化学性质相似，则X与浓的NaOH溶液反应的化学方程式是
 

（5）0.1mol的单质W与50mL 1.5mol/L的FeBr2溶液反应，则被氧化的Fe2+和Br-的物质的量之比是
 
．
亚磷酸（H3PO3）与足量的NaOH溶液反应生成Na2HPO3．

（1）亚磷酸是
 
元酸．
（2）PCl3水解可制取亚磷酸，反应的方程式是
 
．
（3）在H3PO3溶液中存在电离平衡：H3PO3?H++H2PO3-．
①某温度下，0.10mol?L-1的H3PO3溶液pH=1.6，即溶液中c（H+）=2.5×10-2mol?L-1．求该温度下，上述电离平衡的平衡常数K=
 
（只考虑H3PO3的第一步电离，结果保留两位有效数字）．
②根据H3PO3的性质可推测Na2HPO3稀溶液的pH
 
7 （填“＞”、“=”或“＜”）．
（4）亚磷酸具有强还原性，可将Cu2+还原为金属单质，亚磷酸与硫酸铜溶液反应的方程式为
 
．
（5）电解Na2HPO3溶液也可得到亚磷酸，装置示意图如图1：
①阴极的电极反应为
 
．
②产品室中反应的离子方程式为
 
．
（6）在容积为2.0L的密闭容器内，物质D在T℃时发生反应，其反应物和生成物的物质的量随时间t的变化关系如图2，据图回答下列问题：
①该化学反应的方程式是
 
．
②第5min时，若保持容器体积2.0L不变，改变条件，平衡移动如图2，测得第4min时的反应温度（T4）与第6min时的反应温度（T6）大小的关系为T4＜T6，则该反应的平衡常数K4
 
（填“＜”、“=”或“＞”）K6．
③若在第7min时增加D的物质的量，A的物质的量变化正确的是
 
（用图中a、b、c编号回答）．
从樟科植物枝叶提取的精油中含有成分，由该物质制取分子式为C16H14O2的酯，过程如下（其他试剂、产物及反应条件均省略）：
反应①
反应②
反应③
反应④化合物Ⅲ+化合物Ⅳ→C16H14O2
（1）1mol 化合物 I完全燃烧消耗氧气的物质的量为
 
mol．
（2）反应③的反应类型为
 
．
（3）下列叙述正确的是
 
 （双选）
A． 化合物Ⅱ是苯的同系物
B．化合物I、Ⅱ、Ⅲ均能使溴水褪色，都是因为与Br2发生了加成反应
C．由反应合成的C16H14O2能发生水解反应
D．化合物I的部分同分异构体遇FeCl3溶液显紫色
（4）反应④的化学方程式为
 

（5）化合物Ⅲ有多种同分异构体，写出能同时满足下列条件的同分异构体的结构简式
 
．
a．苯环上的一元取代物有2种
b．能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应
c．能发生水解反应．
（1）已知2Cu（s）+
1
2
O2（g）=Cu2O（s）；△H 1=-12.0kJ/mol
2Cu（s）+S（s）=Cu2S（s）；△H2=-79.5kJ/mol
S（s）+O2 （g）=SO2（g）；△H3=-296.83kJ/mol
求Cu2S（s）+2Cu2O（s）=6Cu（s）+SO2（g）△H4=
 
kJ/mol
（2）如图为某种燃料电池的工作原理示意图，a、b均为惰性电极． 
①使用时，空气从
 
口通入（填“A”或“B”）；
②假设使用的“燃料”是甲醇，a极的电极反应式为：
 

b极的电极反应式为：
 

③假设使用的“燃料”是H2，用这种电池电镀铜，待镀金属增重6.4g，则至少消耗标准状况下H2的体积为
 
．
现有A、B、C、D四种短周期主族元素，A元素形成的-2价阴离子比氦原子的核外电子数多8个，B元素与A元素形成的一种化合物为淡黄色固体，该固体遇到空气能生成A的单质；C为原子核内有12个中子的金属元素，当2.4克C与足量热水反应时，在标准状况下放出气体2.24L，C形成正二价阳离子；D元素原子的M层上有7个电子．
（1）写出B、C两种元素的元素符号：B
 
，C
 
；
（2）画出A2-的离子结构示意图：
 
，指出D在周期表的位置：
 
；
（3）写出B的呈淡黄色的化合物与CO2反应的化学方程式：
 
；
（4）比较D的气态氢化物与H2S和HF的稳定性由强到弱的顺序：
 
（用化学式表示）．
室温下，单质A、B、C分别为固体、黄绿色气体、无色气体，在合适的反应条件下，它们可以按如图所示进行反应．又知E溶液是无色的，F溶液是浅绿色的．
请回答：
（1）试写出下列物质的化学式：A
 
，B
 
，C
 
．
（2）反应①的化学方程式：
 
．
（3）反应③的离子反应方程式：
 
．

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