由几种离子化合物组成的混合物.含有以下离子中的若干种:K+.Cl-.NH4+.Mg2+.CO32-.Ba2+.SO42-．将该混合物溶于水后得澄清溶液.现取3份100mL该溶液分别进行如下实验:实验序号实验内容实验结果1加AgNO3溶液有白色沉淀生成2加足量NaOH溶液并加热收集到气体1.12L(已折算成标准状况下的体积)3加足量BaCl2溶液.反应后进行过滤.洗涤.干燥.称� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

16．由几种离子化合物组成的混合物，含有以下离子中的若干种：K⁺、Cl^-、NH₄⁺、Mg²⁺、CO₃^2-、Ba²⁺、SO₄^2-．将该混合物溶于水后得澄清溶液，现取3份100mL该溶液分别进行如下实验：

实验序号	实验内容	实验结果
1	加AgNO₃溶液	有白色沉淀生成
2	加足量NaOH溶液并加热	收集到气体1.12L（已折算成标准状况下的体积）
3	加足量BaCl₂溶液，反应后进行过滤、洗涤、干燥、称量；再向沉淀中加足量稀盐酸，然后干燥、称量	第一次称量读数为6.27g，第二次称量读数为2.33g

试回答下列问题：
（1）根据实验1～3判断混合物中一定不存在的离子是Mg²⁺、Ba²⁺；
（2）写出实验3中的空格处的实验操作过滤、洗涤；
（3）根据实验对Cl^-是否存在的判断是不能确定（填“一定存在”、“一定不存在”或“不能确定”）；
（4）溶液中K⁺是否存在？一定存在（填“一定存在”、“一定不存在”或“不能确定”）；若“一定存在”，则K⁺物质的量浓度的范围＞0.1 mol•L^-1（若“一定不存在”或“不能确定”不填此空）．

分析因碳酸银、硫酸银、氯化银都是白色沉淀，因此实验1对确定是否含有氯离子不能确定；利用实验2可知含有铵离子，利用实验3可知沉淀一定是碳酸钡和硫酸钡，即溶液中一定含有CO₃^2-、SO₄^2-，则溶液中一定不含Ba²⁺、Mg²⁺；碳酸钡可溶于盐酸，硫酸钡不溶于盐酸，因此加入盐酸后剩余2.33g固体为BaSO₄，利用硫、碳守恒即可求算出溶液中c（SO₄^2-）、（CO₃^2-）的物质的量浓度，加足量NaOH溶液并加热，产生气体是氨气，溶液中肯定存在的离子是NH₄⁺、CO₃^2-和SO₄^2-，经计算，NH₄⁺的物质的量为0.05 mol，CO₃^2-、SO₄^2-的物质的量分别为0.02 mol和0.01 mol，根据电荷守恒得K⁺一定存在．

解答解：（1）碳酸银、硫酸银、氯化银都是白色沉淀，因此实验1得到沉淀无法确定是氯化银，故实验1对Cl^-是否存在的判断是：不能确定；利用实验2可知含有铵离子，利用实验3可知沉淀一定是碳酸钡和硫酸钡，即溶液中一定含有CO₃^2-、SO₄^2-，碳酸钡、碳酸镁、硫酸钡等都是不溶于水的沉淀，故可判知溶液一定不存在的离子是：Ba²⁺、Mg²⁺，故答案为：Ba²⁺、Mg²⁺；
（2）加足量BaCl₂ 溶液，对所得沉淀进行过滤、洗涤、干燥、称量，得到的4.66是碳酸钡和硫酸钡，再向沉淀中加足量稀盐酸，然后干燥、称量，得到的是硫酸钡，故答案为：过滤、洗涤；
（3）结合（1）（2）中分析可知溶液中一定含有的阴离子为CO₃^2-、SO₄^2-，由碳酸钡可溶于盐酸，硫酸钡不溶于盐酸可推知加入盐酸后剩余2.33g固体为BaSO₄，利用硫守恒可知溶液中n（SO₄^2-）=$\frac{2.33g}{233g/mol}$=0.01mol，c（SO₄^2-）=$\frac{0.01mol}{0.1L}$=0.1mol/L；6.27g固体中碳酸钡的质量为6.27g-2.33g=3.94g，利用碳守恒可知溶液中n（CO₃^2-）=$\frac{3.94g}{197g/mol}$=0.02mol，c（CO₃^2-）=$\frac{0.02mol}{0.1L}$=0.2mol/L，溶液中肯定存在的离子是NH₄⁺、CO₃^2-和SO₄^2-，经计算，NH₄⁺的物质的量为$\frac{1.12L}{22.4L/mol}$=0.05 mol，利用（2）中分析、计算可知CO₃^2-、SO₄^2-的物质的量分别为0.02 mol和0.01 mol，根据电荷守恒，n（正电荷）=n（NH₄⁺）=0.05mol，n（负电荷）=2n（CO₃^2-）+2n（SO₄^2-）=0.06mol，钾离子一定存在，氯离子无法判断是否存在，故答案为：不能确定；
（4）溶液中肯定存在的离子是NH₄⁺、CO₃^2-和SO₄^2-，经计算，NH₄⁺的物质的量为$\frac{1.12L}{22.4L/mol}$=0.05 mol，利用（2）中分析、计算可知CO₃^2-、SO₄^2-的物质的量分别为0.02 mol和0.01 mol，根据电荷守恒，n（正电荷）=n（NH₄⁺）=0.05mol，n（负电荷）=2n（CO₃^2-）+2n（SO₄^2-）=0.06mol，钾离子一定存在，最小浓度是0.1 mol•L^-1，
故答案为：一定存在；＞0.1 mol•L^-1．

点评本题考查离子检验，解答时需结合定量计算，思维容量大，方法灵活，值得研究该类试题的解法与命题意境．

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6．

M、R、X、Y为原子序数依次增大的短周期主族元素，Z是一种过渡元素．M基态原子L层中p轨道电子数是s电子的2倍，R是同周期元素中最活泼的金属元素，X和M形成的一种化合物是引起酸雨的主要大气污染物，Z的基态原子4s和3d轨道半充满．请回答下列问题：
（1）R基态原子的电子排布式是1s²2s²2p⁶3s¹，X和Y中电负性较大的是Cl（填元素符号）．
（2）X的氢化物的沸点低于与其组成相似的M的氢化物，其原因是H₂O分子能形成氢键，而H₂S不能形成氢键．
（3）X与M形成的XM₃分子的空间构型是平面三角形．
（4）M和R所形成的一种离子化合物R₂M晶体的晶胞如图所示，则图中大球代表的离子是O^2-（填离子符号）．
（5）在稀硫酸中，Z的最高价含氧酸的钾盐（橙色）氧化M的一种氢化物，Z被还原为+3价，该反应的化学方程式是3H₂O₂+K₂Cr₂O₇+4H₂SO₄=Cr₂（SO₄）₃+3O₂↑+7H₂O+K₂SO₄
（6）若晶胞的棱长为a cm，则R₂M晶体的密度为=$\frac{248}{{{N}_{A}×a}^{3}}$g•cm^-3．

Cu₂O

ClO₂

	A．	分液时，分液漏斗的上层液体应由上口到出
	B．	向某溶液中加入稀盐酸，产生的气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊，该溶液一定是碳酸盐溶液
	C．	配置0.1000mol•L^-1氢氧化钠溶液时，将液体转移到容量瓶中需用玻璃棒引流
	D．	锥形瓶用作反应容器时可以加热

11．沉淀溶解平衡在在生活生产中有着重要应用．
（1）粗制CuSO₄•5H₂O晶体中常含有杂质Fe²⁺．
①在提纯时为了除去Fe²⁺，常加入合适氧化剂，使Fe²⁺氧化为Fe³⁺，下列物质最好选用的是B．
A．KMnO₄ B．H₂O₂ C．氯水 D．HNO₃
②然后再加入适当物质调整溶液至pH=4，使Fe³⁺转化为Fe（OH）₃，调整溶液pH可选用下列中的CD．
A．NaOH B．NH₃•H₂O C．CuO D．Cu（OH）₂
（2）在25℃下，向浓度均为0.1mol•L^-1的MgCl₂和CuCl₂混合溶液中逐滴加入氨水，先生成Cu（OH）₂沉淀（填化学式），生成该沉淀的离子方程式为Cu²⁺+2NH₃•H₂O=Cu（OH）₂↓+2NH₄⁺．已知25℃时K_sp[Mg（OH）₂]=1.8×10^-11，K_sp[Cu（OH）₂]=2.2×10^-20．
（3）向BaCl₂溶液中加入AgNO₃和KBr，当两种沉淀共存时，$\frac{cBr-}{cC{l}^{-}}$=2.7×10^-3．[K_sp（AgBr）=5.4×10^-13，K_sp（AgCl）=2.0×10^-10]
（4）向盛有1mL 0.1mol/L MgCl₂溶液的试管中滴加2滴2mol/L NaOH溶液，有白色沉淀生成，再滴加2滴0.1mol/LFeCl₃溶液，静置．可以观察到的现象是白色沉淀转化为红褐色沉淀，产生该现象的原因是（用离子方程式表示）2Fe³⁺+3Mg（OH）₂=2Fe（OH）₃+3Mg²⁺．

1．人们常用原子结构示意图表示原子的核外电子排布．请依次画出氧原子、镁原子的原子结构示意图：

、

（1）氧原子易电子得（填：得或失），表现为具有较强的氧化性性（填：氧化或还原）．
（2）写出氧元素与镁元素形成化合物的化学式MgO．
（3）仅由氧原子、镁原子的原子核外电子排布，写出一条原子核外电子运动规律：原子核外电子分层排布运动．

8．（1）标况下5.6L的CO₂质量为11g，其中含有0.25N_A个分子，含有0.75N_A个原子；
（2）现有M、N两种气态化合物，其摩尔质量之比为2：1，试回答下列问题：
①同温同压下，M、N气体的密度之比为2：1．
②相同温度下，在两个相同体积的密闭容器中分别充入M、N，若两个容器中气体的密度相等，则两个容器中的压强之比为1：2．
③将M、N两种气体分别溶于水（M、N与水均不反应）配成溶液，当两种溶液的质量分数相同时，其密度分别为d₁和d₂，则两种溶液的物质的量浓度之比为d₁：2d₂．

5．在Cu+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ CuSO₄+SO₂↑+2H₂O反应中
①Cu 元素被氧化，硫酸是氧化剂．
②用双线桥标出该反应电子转移的方向和数目

．
Cu+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O
③若有2.4mol的H₂SO₄参与反应，则被还原的H₂SO₄为117.6 g，生成标况下的二氧化硫气体26.88L．

14．碳和碳的化合物在生产、生活中有重要作用，甲醇水蒸气重整制氢系统可能发生下列三个反应：
①CH₃OH（g）?CO（g）+2H₂（g）△H₁=+90.8kJ/mol
②CH₃OH（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+3H₂（g）△H₂=+49kJ/mol
③CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）△H₃
回答下列问题：
（1）△H₃=-41.8 kJ/mol；
（2）以CO、H₂为原料合成甲醇的反应为：CO（g）+2H₂（g）═CH₃OH（g）．在体积均为2L的三个恒容密闭容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中，分别都充入1molCO和2molH₂，三个容器的反应温度分别为T₁、T₂、T₃且恒定不变．图1为三个容器中的反应均进行到5min时H₂的体积分数示意图，其中有一个容器反应一定达到平衡状态．CO的平衡转化率在不同压强下随温度的变化如图2所示．

①0～5min时间内容器II中用CH₃OH表示的反应速率为0.0875mol/（L•min）．
②三个容器中一定达到平衡状态的是容器II．
③平衡常数最大的是容器I．
④工业实际合成CH₃OH生产中，常用图中M点而不是N点对应的反应条件，运用化学反应速率和平衡知识，同时考虑生产实际，说明选择该反应条件的理由：相对于N点而言，采用M点，温度在500-600K之间，温度较高，反应速率较快，氢气的平衡转化率也较高，压强为常压对设备要求不高．
（3）甲醇使用不当会造成其对水质的污染，用电化学可消除这种污染，其原理是电解CoSO₄、稀硫酸和CH₃OH混合溶液，将Co²⁺氧化成Co³⁺，Co³⁺再将CH₃OH氧化成CO₂．
①电解时，阳极的电极反应式为Co²⁺-e^-═Co³⁺；
②Co³⁺氧化CH₃OH的离子方程式为6Co³⁺+CH₃OH+H₂O═CO₂↑+6Co²⁺+6 H⁺．
（4）控制反应条件，反应①中的产物也可以用来合成甲醇和二甲醚，其中合成二甲醚的化学方程式为3H₂（g）+3CO（g）═CH₃OCH₃（g）+CO₂（g），对于气相反应，用某组分（B）的平衡分压（P_B）代替物质的量浓度（c_B）也可以表示平衡常数（记作K_P），水煤气合成二甲醚的反应的平衡常数表达式为K_P=$\frac{p（C{H}_{3}OC{H}_{3}）p（C{O}_{2}）}{{p}^{3}（{H}_{2}）{p}^{3}（CO）}$．

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