题目内容

17．某无色稀溶液X中，可能含有下表所列离子中的某几种．
阴离子CO32-、SiO32-、AlO2-、Cl-
阳离子Al3+、Fe3+、Mg2+、NH4+、Na+
现取该溶液适量，向其中加入某试剂Y，产生沉淀的物质的量（n）与加入试剂的体积（V）的关系如图所示．（铵根和偏铝酸根不能共存）
（1）若Y是盐酸，则X中一定含有的离子是SiO32-、AlO2-、CO32-、Na+，bc段发生反应的离子方程式为Al（OH）3+3H+═Al3++3H2O
（2）若Y是NaOH溶液，则X中一定含有的阴离子是Cl-，假设X溶液只含这几种离子，则溶液中各离子的物质的量之比为n（Al3+）：n（Mg2+）：n（NH4+）：n（Cl-）=2：1：3：11，ab段发生反应的离子方程式为NH4++OH-═NH3•H2O．

分析 溶液无色说明溶液中不含Fe3+；
（1）如果Y是盐酸，向溶液中加盐酸，先生成沉淀，则溶液中可能含SiO32-、AlO2-或两者中的一种，即生成的沉淀为H2SiO3、Al（OH）3或两者中的一种，则溶液中不含Al3+、Mg2+；当a-b段时，沉淀的量不变化，发生的是盐酸和碳酸根离子反应生成气体；当b-c段时沉淀的质量减少，即部分沉淀和盐酸反应，部分沉淀和盐酸不反应，说明生成的沉淀既有H2SiO3又有Al（OH）3，原溶液中有硅酸根离子和偏铝酸根离子，弱酸根离子和铵根离子能双水解，所以溶液中不含NH4+，含有的阳离子是Na+；
（2）若Y是氢氧化钠，向溶液中加氢氧化钠溶液，先生成沉淀，当a-b段时，沉淀的量不变化，氢氧化钠和铵根离子反应生成气体；当b-c段时沉淀的质量减少，部分沉淀和氢氧化钠反应，部分沉淀不反应，说明溶液中有铝根离子和镁离子，则溶液中不含硅酸根离子、碳酸根离子和偏铝酸根离子，所以溶液中含有的阴离子是氯离子．

解答 解：溶液无色说明溶液中不含Fe3+；
（1）如果Y是盐酸，向溶液中加盐酸，先生成沉淀，则溶液中可能含SiO32-、AlO2-或两者中的一种，即生成的沉淀为H2SiO3、Al（OH）3或两者中的一种，则溶液中不含Al3+、Mg2+；当a-b段时，沉淀的量不变化，发生的是盐酸和碳酸根离子反应生成气体：CO32-+H+═HCO3-，HCO3-+H+═H2O+CO2↑；当b-c段时沉淀的质量减少，即部分沉淀和盐酸反应：Al（OH）3+3H+═Al3++3H2O，部分沉淀和盐酸不反应，说明生成的沉淀既有H2SiO3又有Al（OH）3，原溶液中有SiO32-和AlO2-，则oa段发生反应的离子方程式SiO32-+2H+═H2SiO3↓，AlO2-+H++H2O═Al（OH）3↓，由于SiO32-和AlO2-和铵根离子能双水解，所以溶液中不含NH4+，含有的阳离子是Na+．
则X中一定含有的离子是CO32-、SiO32-、AlO2-、Na+，oa段发生反应的离子方程式SiO32-+2H+═H2SiO3↓，AlO2-+H++H2O═Al（OH）3↓，ab段发生反应的离子方程式CO32-+H+═HCO3-，HCO3-+H+═H2O+CO2↑，bc段发生反应的离子方程式：Al（OH）3+3H+═Al3++3H2O．
故答案为：CO32-、SiO32-、AlO2-、Na+；Al（OH）3+3H+═Al3++3H2O；
（2）若Y是氢氧化钠，向溶液中加氢氧化钠溶液，先生成沉淀，溶液中可能含Al3+、Mg2+或两者中的一种，由于弱碱阳离子和弱酸根会双水解而不能共存，即溶液中不含CO32-、SiO32-、AlO2-，由于溶液一定要保持电中性，故溶液中一定含Cl-；当a-b段时，沉淀的量不变化，是氢氧化钠和铵根离子反应生成气体：NH4++OH-═NH3•H2O，即溶液中含NH4+；当b-c段时沉淀的质量减少但没有完全溶解，即部分沉淀和氢氧化钠反应，部分沉淀不反应，说明溶液中有Al3+、Mg2+，即bc段的反应为：Al（OH）3+OH-═AlO2-+2H2O．
即则X中一定含有的离子是Al3+、Mg2+、NH4+、Cl-；由于溶液中有Al3+、Mg2+，故oa段转化为沉淀的离子是Al3+、Mg2+，ab段是氢氧化钠和铵根离子反应生成气体，反应的离子方程式为NH4++OH-═NH3•H2O；溶液中有Al3+、Mg2+，即沉淀中含Al（OH）3和Mg（OH）2，故bc段的反应为：Al（OH）3+OH-═AlO2-+2H2O，
NH4+反应需要NaOH的体积是3V，由于Al（OH）3溶解时需要的NaOH的体积是2V，则生成Al（OH）3需要的NaOH的体积是6V，而生成Mg（OH）2和Al（OH）3共消耗NaOH的体积为8V，则生成Mg（OH）2需要NaOH溶液的体积是2V，则n（Al3+）：n（Mg2+）：n（NH4+）=2：1：3，根据溶液要呈电中性，即有：3n（Al3+）+2n（Mg2+）+n（NH4+）=n（Cl- ），故n（Cl- ）=11，即有：n（Al3+）：n（Mg2+）：n（NH4+）：n（Cl-）=2：1：3：11．
故答案为：Cl-；n（Al3+）：n（Mg2+）：n（NH4+）：n（Cl-）=2：1：3：11；NH4++OH-═NH3•H2O．

点评 本题考查离子检验及离子反应，根据溶液的颜色结合题给图象确定溶液中存在的离子，再结合物质之间的反应来确定微粒的量，同时考查学生思维的缜密性、考虑问题的全面性，题目较难．

练习册系列答案
相关题目
7．A、B、C、D、E都是短周期元素，原子半径D＞C＞A＞E＞B，其中A、B处在同一周期，A、C 处在同一主族．C原子核内质子数等于A、B原子核内质子数之和，C原子最外层上的电子数是D原子最外层电子数的4倍．试回答：
（1）C在元素周期表的第三周期IVA族．
（2）五种元素中，形成最简单的非金属氢化物的稳定性由大到小的顺序是（用分子表示）H2O＞NH3＞CH4＞SiH4．
（3）B、D形成的原子个数比为1：1的化合物的电子式是．
（4）E的一种氢化物叫肼，其分子中E原子与氢原子个数比为1：2，肼的电子式．肼-空气燃料电池是一种环保碱性燃料电池，其电解质溶液是20%-30%的KOH溶液．该燃料电池的正极的电极反应式是O2+2H2O+4e-═4OH-．
8．已知X气体是一种无色有刺激性气味的酸性氧化物，有关X、Y、Z、W的转化关系如图所示，反应①～④均为化合反应．回答下列问题：
（1）Y的化学式为SO3，Z的化学式为H2SO3．X直接排入空气中易造成的环境问题是形成酸雨．
（2）反应①～⑤中属于氧化还原反应的是②④⑤．
（3）写出铜和W的浓溶液反应的化学方程式：Cu+2H2SO4（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+SO2↑+2H2O．
（4）写出下列两个反应的方程式：
①Cu和浓硝酸Cu+4HNO3（浓）═Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O；
②木炭和浓硫酸C+2H2SO4（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO2↑+2SO2↑+2H2O．
5．下列说法正确的是（　　）
①${\;}_{1}^{1}$H、${\;}_{1}^{2}$H、${\;}_{1}^{3}$H为三种不同的核素　        
②${\;}_{1}^{1}$H、${\;}_{1}^{2}$H、${\;}_{1}^{3}$H互为同位素
③水与重水互为同素异形体　          
④最外层有2个电子的原子都是金属原子
⑤硒元素位于元素周期表的第6纵行        
⑥互为同位素的原子性质相同
⑦非金属元素呈现的最高化合价不超过该元素原子的最外层电子数
⑧0.03mol铜溶于硝酸产生氮的氧化物（NO、NO2、N2O4）气体共 0.05mol．
该混合气体的相对分子质量可能是60．
A．①②⑦⑧B．①②③⑥C．①②⑥⑦D．①②⑦
12．中学常见物质A、B、C、D、E、X，存在图中转化关系（部分生成物和反应条件略去）．下列推断不正确的是（　　）
A．若D是一种白色沉淀，在空气中最终变为红褐色，则A可能是氯气
B．若D是一种强碱，则A、B、C均可与X反应生成D
C．若D为NaCl，且A可与C反应生成B，则E一定是CO2
D．若D是一种强酸，则A既可以是单质，也可以是化合物，且D可与铜反应生成B或C
1．用已知物质的量浓度的酸测定未知物质的量浓度的碱时，会导致待测碱液的物质的量浓度偏低的操作是（　　）
①酸式滴定管在滴定前未将液面调至“0”刻度，而调在“2.40”
②碱式滴定管用蒸馏水洗后，未用待测液润洗  
③滴定前酸式滴定管尖嘴部分未充满溶液，滴定后充满溶液　
④滴定中不慎将锥形瓶内液体摇出瓶外　
⑤滴定达终点时，视线高于滴定管内液面凹面的最低点．
A．①②④B．②③④C．②③⑤D．②④⑤
8．某实验小组欲在实验室中进行铁与水蒸气的实验，实验装置如下：

图中a处放有湿棉花团，b处放入的是还原铁粉和石棉绒的混合物，c处为酒精灯，d处为带有铁丝网罩的酒精灯，夹持装置省略．回答下列问题：
（1）b处发生的化学方程式为3Fe+4H2O（g）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe3O4+4H2．
（2）d处的铁丝网罩的作用是提高酒精灯火焰的温度．
（3）本实验会产生可燃性气体，在点燃之前需要验纯，验纯该气体的方法是：用向下排空气法（排水法）收集一小试管气体，用拇指扣紧试管口，管口朝下，移向酒精灯火焰，松开拇指，听爆鸣声不尖锐，说明纯净
（4）该小组同学在进行实验时，发现用于加热的大试管极易炸裂，可能的原因是加热过程中，棉花中的水流下或水蒸气在试管口处冷凝
（5）该小组同学欲确定反应后硬质试管中固体物质的成分，待硬质试管冷却后，取少许固体物质于试管中，并向试管中加稀硫酸；取少量所得溶液于试管中，滴加几滴KSCN溶液，溶液未变红色，则硬质试管中固体物质的成分有：Fe3O4和Fe．（填化学式）
5．铝是一种重要的金属，在生产、生活中具有许多重要的用途，如图是从铝土矿中制备铝的工艺流程：

已知：①铝土矿的主要成分是Al2O3，此外还含有少量SiO2、Fe2O3等杂质；
②溶液中的硅酸钠与偏铝酸钠反应，能生成硅铝酸盐沉淀，化学反应方程式为2Na2SiO3+2NaAlO2+2H2O═Na2Al2Si2O8↓+4NaOH．
（1）铝土矿中的Al2O3与氢氧化钠溶液反应的离子方程式为Al2O3+2OH-═2AlO2-+H2O；
（2）在工艺流程中“酸化”时，加入的最佳物质B是CO2，理由是氢氧化铝不溶于弱酸，写出酸化过程发生反应的化学方程式CO2+AlO2-+H2O=Al（OH）3↓+HCO3-．；
（3）工业上用Al2O3与C、Cl2在高温条件下反应制取AlCl3，理论上每消耗6.0g碳单质，转移1mol电子，则反应的化学方程式为A12O3+3C12+3C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2A1C13+3CO；
（4）某同学推测铝与氧化铁发生铝热反应得到的熔融物中还含有Fe2O3，设计了如下方案来验证：取一块该熔融物投入到少量稀硫酸中，反应一段时间后，向反应后的混合液中滴加物质甲的溶液，观察溶液颜色的变化，即可证明熔融物中是否含有Fe2O3．
    ①物质甲是KSCN（填化学式），②请判断该同学设计的实验方案的合理性不合理（填“合理”或“不合理”）．原因是（若合理，则不用填写）Fe3+可能被Fe全部还原为Fe2+而不能使KSCN溶液变红．
6．下列化学用语正确的是（　　）
A．原子核内有8个中子的氧原子：18OB．Na2O的电子式：
C．CO2的比例模型：D．F一的结构示意图：

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