题目内容
某溶液,只可能含有以下离子中的若干种:H+、NH4+、K+、Mg2+、NO2-、CO32-、NO3-,现取两份100mL溶液进行如下实验:
①第一份加足量AgNO3溶液后,有5.84g白色沉淀产生,沉淀中加入足量稀盐酸充分反应,有棕色气体产生,沉淀颜色不变,但是质量减少0.1g;
②将产生的气体全部通入过量的澄清石灰水,又得到白色沉淀1.0g,该沉淀能溶于稀盐酸产生无色气体;
③第二份加入过量浓NaOH溶液,加热使产生的气体全部放出,用50mL0.5mol·L-1的硫酸溶液恰好完全吸收,酸也不剩余。
根据上述实验,以下推测不正确的是
A.原溶液一定不存在较大浓度的H+、Mg2+
B.原溶液确定含NH4+、NO2-、CO32-,且物质的量之比为5︰2︰1
C.不能确定原溶液是否含有K+、NO3-
D.实验中产生的棕色气体遇空气颜色会加深
C
【解析】
试题分析:第一份加足量AgNO3溶液后,有5.84g白色沉淀产生,沉淀中加入足量稀盐酸充分反应,有棕色气体产生,沉淀颜色不变,但是质量减少0.1g,这说明该白色沉淀中一定含有亚硝酸银,亚硝酸银与盐酸反应生成氯化银与亚硝酸,亚硝酸不稳定分解生成NO、NO2和水。所以原溶液中一定含有NO2-,则氢离子一定不能大量共存。将产生的气体全部通入过量的澄清石灰水,又得到白色沉淀1.0g,该沉淀能溶于稀盐酸产生无色气体,则该白色沉淀应该是碳酸钙,物质的量是0.01mol,所以气体中含有CO2,这说明反应①中生成的白色沉淀一定有碳酸银,则原溶液中一定含有CO32-。因此Mg2+就一定不能大量共存。根据碳原子守恒,CO32-的物质的量是0.01mol。5.84g沉淀中亚硝酸银沉淀的质量=5.84g-0.01mol×276g/mol=3.08g,因此亚硝酸银的物质的量=3.08g÷154g/mol=0.02mol,则原溶液中NO2-的物质的量是0.02mol。第二份加入过量浓NaOH溶液,加热使产生的气体全部放出,该气体一定是氨气,因此原溶液中含有NH4+。用50mL0.5mol/L的硫酸溶液恰好完全吸收,酸也不剩余,硫酸的物质的量是0.025mol,则氨气的物质的量是0.025mol×2=0.05mol,则原溶液中NH4+的物质的量是0.05mol,所以原溶液确定含NH4+、NO2-、CO32-,且物质的量之比为5︰2︰1,因此选项A、B正确。根据电荷守恒可知,原溶液中一定还含有NO3-,但K+不能确定,C不正确;实验中产生的棕色气体中含有NO,遇空气生成红棕色NO2,所以颜色会加深,D正确,答案选C。
考点:考查考查离子共存、离子检验的有关判断
某同学从报刊上了解到菠菜中富含可溶性草酸盐和碳酸盐,决定用实验验证这一事实并检测草酸盐含量。进一步查阅资料得知,草酸(H2C2O4)是酸性强于醋酸的二元有机酸,还是一种还原性较强的物质,如2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=2MnSO4+K2SO4+10CO2↑+8H2O,草酸钙(CaC2O4)不溶于水和醋酸,能溶于强酸:CaC2O4+2H+= H2C2O4+Ca2+。
(1)设计实验方案验证菠菜中含有草酸盐和碳酸盐,补充完成实验步骤、预期现象和结论。
限选试剂:1 mol·L-1 H2SO4、1 mol·L-1 HCl、0.1 mol·L-1 NaOH、1 mol·L-1 CaCl2、0.01 mol·L-1 KMnO4、澄清石灰水。
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实验步骤 |
预期现象和结论 |
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步骤1:将菠菜研磨后,浸泡、过滤得到澄清待测溶液。 |
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步骤2:调节溶液至弱碱性,滴加足量CaCl2溶液。 |
出现白色沉淀,说明菠菜中可能含有草酸盐和碳酸盐。 |
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步骤3:取步骤2的沉淀于试管中,
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步骤4:
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(2)要准确测定菠菜中草酸盐含量,请回答有关问题:
① 操作:取m g菠菜样品,将其中草酸盐转化为CaC2O4沉淀分离出来,用盐酸溶解后,将溶液转入_________中加水配制成100mL溶液。每次用_____________移取25.00mL该溶液,用0.0100mol·L-1 KMnO4标准溶液滴定,平均消耗标准溶液V mL。
② 计算:菠菜中草酸盐(以C2O42-计)的质量分数为___________________。(只列式不计算。C2O42-的化学式量为88)
③ 讨论:用标准KMnO4溶液直接滴定菠菜研磨、浸泡、过滤得到的溶液,结果可能偏高,原因是 。
某同学从报刊上了解到菠菜中富含可溶性草酸盐和碳酸盐,决定用实验验证这一事实并检测草酸盐含量.进一步查阅资料得知,草酸(H2C2O4)是酸性强于醋酸的二元有机酸,还是一种还原性较强的物质,如2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=2MnSO4+K2SO4+10CO2↑+8H2O,草酸钙(CaC2O4)不溶于水和醋酸,能溶于强酸:CaC2O4+2H+=H2C2O4+Ca2+.
(1)设计实验方案验证菠菜中含有草酸盐和碳酸盐,补充完成实验步骤、预期现象和结论.
限选试剂:1mol?L-1H2SO4、1mol?L-1HCl、0.1mol?L-1NaOH、1mol?L-1CaCl2、0.01mol?L-1KMnO4、澄清石灰水.
| 实验步骤 | 预期现象和结论 |
| 步骤1:将菠菜研磨后,浸泡、过滤得到澄清待测溶液. | |
| 步骤2:调节溶液至弱碱性,滴加足量CaCl2溶液. | 出现白色沉淀,说明菠菜中可能含有草酸盐和碳酸盐. |
| 步骤3:取步骤2的沉淀于试管中,______ | ______ |
| 步骤4:______ | ______ |
①操作:取m g菠菜样品,将其中草酸盐转化为CaC2O4沉淀分离出来,用盐酸溶解后,将溶液转入______中加水配制成100mL溶液.每次用______移取25.00mL该溶液,用0.0100mol?L-1KMnO4标准溶液滴定,平均消耗标准溶液V mL.
②计算:菠菜中草酸盐(以C2O42-)的质量分数为______.(只列式不计算.C2O42-的化学式量为88)
③讨论:用标准KMnO4溶液直接滴定菠菜研磨、浸泡、过滤得到的溶液,结果可能偏高,原因是______.