题目内容

2.常温下,下列各组离子在指定溶液中,一定可以大量共存的是(  )
A.无色溶液中    Mg2+、Al3+、SO42-、CO32-
B.pH=1的溶液中    NH4+、Ba2+、HCO3-、NO3-
C.含MnO4-的溶液中    H+、K+、Br-、I-
D.在$\frac{c({H}^{+})}{c(O{H}^{-})}$=1×10-12的溶液中    Na+、K+、CH3COO-、SO42-

分析 A.离子之间结合生成沉淀;
B.pH=1的溶液,显酸性;
C.离子之间发生氧化还原反应;
D.$\frac{c({H}^{+})}{c(O{H}^{-})}$=1×10-12的溶液,显碱性.

解答 解:A.Mg2+、Al3+分别与CO32-结合生成沉淀,不能共存,故A错误;
B.pH=1的溶液,显酸性,不能大量存在HCO3-,故B错误;
C.H+、MnO4-、I-发生氧化还原反应,不能大量共存,故C错误;
D.$\frac{c({H}^{+})}{c(O{H}^{-})}$=1×10-12的溶液,显碱性,该组离子之间不反应,可大量共存,故D正确;
故选D.

点评 本题考查离子的共存,为高频考点,把握习题中的信息及常见离子之间的反应为解答的关键,侧重复分解反应、氧化还原反应的离子共存考查,题目难度不大.

练习册系列答案
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17.氮元素在海洋中的循环,是整个海洋生态系统的基础和关键.海洋中无机氮的循环过程可用如图表示.
(1)海洋中的氮循环起始于氮的固定,其中属于固氮作用的一步是②(填图中数字序号).
(2)下列关于海洋氮循环的说法正确的是ad(填字母序号).
a.海洋中存在游离态的氮
b.海洋中的氮循环起始于氮的氧化
c.海洋中的反硝化作用一定有氧气的参与
d.向海洋排放含NO3-的废水会影响海洋中NH4+的含量
(3)有氧时,在硝化细菌作用下,NH4+可实现过程④的转化,将过程④的离子方程式补充完整:
NH4++5O2═2NO2-+6H++N2O+5H2O
(4)有人研究了温度对海洋硝化细菌去除氨氮效果的影响,下表为对10L人工海水样本的监测数据:
温度/℃样本氨氮含量/mg处理24h处理48h
氨氮含量/mg氨氮含量/mg
201008838788
251008757468
301008798600
401008977910
硝化细菌去除氨氮的最佳反应温度是25℃,在最佳反应温度时,48h内去除氨氮反应的平均速率是1.125mg•L-1•h-1
(5)为了避免含氮废水对海洋氮循环系统的影响,需经处理后排放.图是间接氧化工业废水中氨氮(NH4+)的示意图.

①结合电极反应式简述间接氧化法去除氨氮的原理:阳极反应2Cl--2e-=Cl2,产生的Cl2氧化废水中的NH4+释放出N2
②若生成H2和N2的物质的量之比为3:1,则处理后废水的pH将减小(填“增大”、“不变”或“减小”),请简述理由:电路中通过相同电量时,若生成n(H2):n(N2)=3:1,则阳极产生的H+比阴极消耗的H+多.
7.硝酸是氧化性酸,其本质是NO3-有氧化性,某课外实验小组进行了下列有关NO3-氧化性的探究(实验均在通风橱中完成).
实验装置编号溶液X实验现象

实验Ⅰ6mol•L-1稀硝酸电流计指针向右偏转,铜片表面产生无色气体,在液面上方变为红棕色.
实验Ⅱ15mol•L-1浓硝酸电流计指针先向右偏转,很快又偏向左边,铝片和铜片表面产生红棕色气体,溶液变为绿色.
(1)实验Ⅰ中,铝片作负(填“正”或“负”)极.液面上方产生红棕色气体的化学方程式是2NO+O2=2NO2
(2)实验Ⅱ中电流计指针先偏向右边后偏向左边的原因是Al开始作电池的负极,Al在浓硝酸中迅速生成致密氧化膜后,Cu作负极.
查阅资料:活泼金属与1mol•L-1稀硝酸反应有H2和NH4+生成,NH4+生成的原理是产生H2的过程中NO3-被还原.
(3)用如图装置进行实验Ⅲ:溶液X为1mol•L-1稀硝酸溶液,观察到电流计指针向右偏转.
①反应后的溶液中含NH4+.实验室检验NH4+的方法是取少量待检溶液于试管中,加入浓NaOH溶液,加热,若产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,则溶液中含NH4+
②生成NH4+的电极反应式是NO3-+8e-+10H+=NH4++3H2O.
(4)进一步探究碱性条件下NO3-的氧化性,进行实验Ⅳ:
①观察到A中有NH3生成,B中无明显现象.A、B产生不同现象的解释是Al与NaOH溶液反应产生H2的过程中可将NO3-还原为NH3,而Mg不能与NaOH.
②A中生成NH3的离子方程式是8Al+3NO3-+5OH-+2H2O=3NH3↑+8AlO2-
(5)将铝粉加入到NaNO3溶液中无明显现象,结合实验Ⅲ和Ⅳ说明理由因为铝与中性的硝酸钠溶液无生成H2的过程,NO3-无法被还原.
12.氢气是清洁的能源,也是重要的化工原料,有关氢气的制取研究是一个有趣的课题.根据提供两种制氢方法,完成下列各题:

(1)方法一:H2S热分解法,反应式为:2H2S(g)?2H2(g)+S2(g)△H
在恒容密闭容器中,控制不同温度进行H2S的分解实验.H2S的起始浓度均为c mol•L-1.不同温度下反应相同时间t后,测得如图1所示H2S转化率曲线图.其中a为平衡转化率与温度关系曲线,b为未达到平衡时转化率与温度的关系曲线.
①△H>0(“>”、“<”或“=”),
②若985℃时,反应经t min达到平衡,此时H2S的转化率为40%,则t min内反应速率v(H2)=$\frac{0.4c}{t}$mol•L-1•min-1(用含c、t的代数式表示).
③请说明随温度的升高,曲线b向曲线a逼近的原因:温度升高,反应速率加快,达到平衡所需时间缩短.
(2)方法二:以CaO为吸收体,将生物材质(以C计)与水蒸气反应制取H2.反应装置由气化炉和燃烧炉两个反应器组成,相关反应如下表所示:
流程1:气化炉中产生H2流程2:燃烧炉中CaO再生
通入水蒸气,主要化学反应:
Ⅰ:C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g)  K1
Ⅱ:CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g)K2
Ⅲ:CaO(s)+CO2(g)═CaCO3(s)K3
通入纯氧,主要化学反应:
IV:C(s)+O2(g)═CO2(g)
△H=-393.8kJ•mol-1
V:CaCO3(s)═CaO(s)+CO2(g)
①反应C(s)+2H2O(g)+CaO(s)═CaCO3(s)+2H2(g)K=K1•K2•K3.(用K1、K2、K3表示)
②图2为反应I在一定温度下,平衡时各气体体积百分含量随压强变化的关系图2.若反应达某一平衡状态时,测得c(H2O)=2c(H2)=2c(CO)=2mol•L-1,试根据H2O的体积百分含量变化曲线,补充完整CO的变化曲线示意图.
③对于可逆反应C(s)+2H2O(g)+CaO(s)?CaCO3(s)+2H2(g),△H=-87.9kJ•mol-1;采取以下措施可以提高H2产量的是AC.(填字母编号)
A.降低体系的温度
B.使各气体组分浓度均加倍
C.适当增加水蒸气的通入量
D.增加CaO的量,提高CO2的吸收率?
(3)方法二与方法一相比其优点有实现了吸收剂CaO的循环,降低能耗(写一个即可).

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