题目内容
常温下,pH=1的某溶液A中,还含有NH4+、K+、Na+、Fe3+、Al3+、Fe2+、CO32-、NO3-、Cl-、I-、SO42-中的4种,且各离子的物质的量浓度均为0.1mol/L,现取该溶液进行有关实验,实验结果如下图所示:
(1)写出生成白色沉淀甲的离子方程式:
(2)气体乙可作为纯碱工业的生产原料,写出相应化学方程式:
(3)加入1.92g金属铜,完全溶解时理论上可获得红棕色气体丁 mol,但实际情况比理论值偏小,原因是 (用化学方程式表示).
(4)根据以上实验内容,可以确定溶液A中大量存在的离子有H+、 .
(1)写出生成白色沉淀甲的离子方程式:
(2)气体乙可作为纯碱工业的生产原料,写出相应化学方程式:
(3)加入1.92g金属铜,完全溶解时理论上可获得红棕色气体丁
(4)根据以上实验内容,可以确定溶液A中大量存在的离子有H+、
考点:常见阳离子的检验,常见阴离子的检验
专题:物质检验鉴别题
分析:由溶液pH=1可知溶液为酸性溶液,溶液中存在大量氢离子,可以排除CO32-;溶液A中加过量(NH4)2CO3,产生白色沉淀,白色沉淀只能为氢氧化铝,可以排除Fe2+、Fe3+,溶液含有一定有Al3+;溶液乙加铜和浓硫酸能产生气体丙,丙在空气中变成红棕色,则丙为NO,原溶液中有NO3-,强酸性溶液中含有NO3-,则一定不存在具有还原性的离子:Fe2+、I-,最后根据电荷守恒得原溶液中含有H+、NO3-、Al3+、SO42- Cl-五种离子.
解答:
解:由溶液pH=1可知溶液为酸性溶液,氢离子浓度为0.1mol/L,溶液中一定不存在与氢离子反应的离子:CO32-;溶液A中加过量(NH4)2CO3,产生白色沉淀,可以排除Fe2+、Fe3+,原溶液中一定有Al3+;溶液乙加铜和浓硫酸能产生NO,原溶液中有NO3-,强酸性溶液中有NO3-,则一定没有Fe2+、I-;
(1)依据分析可知溶液中一定存在Al3+,Al3+与加入的碳酸根发生双水解反应生成氢氧化铝白色沉淀,离子反应方程式为:2Al3++3CO32-+3H2O═2Al(OH)3↓+3CO2↑,故答案为:2Al3++3CO32-+3H2O═2Al(OH)3↓+3CO2↑;
(2)过量的铵根与加入的氢氧根反应生成氨气,故气体乙为氨气,氨气溶于水形成一水合氨,有利于二氧化碳的溶解,故反应的化学反应方程式为:NaCl+NH3+CO2+H2O═NaHCO3↓+NH4Cl,故答案为:NaCl+NH3+CO2+H2O═NaHCO3↓+NH4Cl;
(3)根据反应方程式3Cu+8HNO3═3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O可知,消耗1.92g铜,铜的物质的量为0.03mol,理论上生成NO为0.02mol,由于存在二氧化氮的偶氮反应:2NO2?N2O4,即实际产量偏小,故答案为:0.02;2NO2?N2O4;
(4)溶液中一定存在硝酸根离子,硝酸根离子的物质的量浓度为0.1mol/L,溶液中存在0.1mol/L的氢离子、0.1mol/L的铝离子,溶液中阳离子带有的电荷为:0.4mol/L;而溶液中除了存在0.1mol/L的硝酸根离子外,还应该含有SO42-离子和Cl-,所以该溶液中一定有NO3-、Al3+、SO42-、Cl-四种离子,
故答案为:Al3+、NO3-、Cl-、SO42-.
(1)依据分析可知溶液中一定存在Al3+,Al3+与加入的碳酸根发生双水解反应生成氢氧化铝白色沉淀,离子反应方程式为:2Al3++3CO32-+3H2O═2Al(OH)3↓+3CO2↑,故答案为:2Al3++3CO32-+3H2O═2Al(OH)3↓+3CO2↑;
(2)过量的铵根与加入的氢氧根反应生成氨气,故气体乙为氨气,氨气溶于水形成一水合氨,有利于二氧化碳的溶解,故反应的化学反应方程式为:NaCl+NH3+CO2+H2O═NaHCO3↓+NH4Cl,故答案为:NaCl+NH3+CO2+H2O═NaHCO3↓+NH4Cl;
(3)根据反应方程式3Cu+8HNO3═3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O可知,消耗1.92g铜,铜的物质的量为0.03mol,理论上生成NO为0.02mol,由于存在二氧化氮的偶氮反应:2NO2?N2O4,即实际产量偏小,故答案为:0.02;2NO2?N2O4;
(4)溶液中一定存在硝酸根离子,硝酸根离子的物质的量浓度为0.1mol/L,溶液中存在0.1mol/L的氢离子、0.1mol/L的铝离子,溶液中阳离子带有的电荷为:0.4mol/L;而溶液中除了存在0.1mol/L的硝酸根离子外,还应该含有SO42-离子和Cl-,所以该溶液中一定有NO3-、Al3+、SO42-、Cl-四种离子,
故答案为:Al3+、NO3-、Cl-、SO42-.
点评:本题考查了常见阴阳离子的检验、离子共存的判断,题目难度中等,注意掌握常见离子的性质及检验方法,判断硫酸根离子、氯离子时需要通过电荷守恒进行判断,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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IO3-与HSO3-在酸性条件下的反应机理如下:
①IO3-+HSO3-+H+═HSO4-+H2O2 ;
②HSO3-+H2O2═HSO4-+H2O
③H2O+HSO3-═HSO4-+I-+H+.
下列说法正确的是( )
①IO3-+HSO3-+H+═HSO4-+H2O2 ;
②HSO3-+H2O2═HSO4-+H2O
③H2O+HSO3-═HSO4-+I-+H+.
下列说法正确的是( )
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| C、H2O是该反应的催化剂 |
| D、v(IO3-)=v(HSO3-)=v(HSO4-)=v(I-) |