题目内容

3.某溶液可能含有Clˉ、SO42ˉ、CO32ˉ、NH4+、Fe3+、Al3+和K+.取该溶液200mL,加入过量浓NaOH溶液,加热,得到448mL气体(标准状况下测定),同时产生红褐色沉淀;过滤,洗涤,灼烧,得到3.2g固体;向上述滤液中加足量BaCl2溶液,得到9.32g不溶于盐酸的沉淀.由此可知原溶液中(  )
A.至少存在5种离子
B.SO42ˉ、NH4+一定存在,Clˉ可能不存在
C.Clˉ一定存在,且c(Clˉ)≥0.3mol/L
D.CO32ˉ、Al3+一定不存在,K+可能存在

分析 加入过量NaOH溶液,加热,得到448mL气体,物质的量为0.02mol,可知一定存在铵根离子,红褐色沉淀是氢氧化铁,3.2g固体为三氧化二铁,可知一定有Fe3+,一定没有CO32-;
9.32g不溶于盐酸的沉淀,为硫酸钡沉淀,物质的量为:0.04mol,根据以上数据推算存在离子,根据电荷守恒推算氯离子的存在及数据.

解答 解:加入过量NaOH溶液,加热,得到448mL气体,物质的量为$\frac{0.448L}{22.4L/mol}$=0.02mol,可知一定存在铵根离子,红褐色沉淀是氢氧化铁,3.2g固体为三氧化二铁,可知一定有Fe3+,一定没有CO32-,且n(Fe2O3)=$\frac{3.2g}{160g/mol}$=0.02mol,可知n(Fe3+)=0.04mol,
9.32g不溶于盐酸的沉淀,为硫酸钡沉淀,物质的量为:$\frac{9.32g}{233g/mol}$=0.04mol,
A.A.由上述分析可知,一定含SO42-、NH4+、Fe3+,溶液中NH4+、Fe3+所带正电荷为0.02mol+3×0.04mol=0.14mol,SO42-所带负电荷为2×0.04mol=0.08mol,据电荷守恒,知溶液中必然大量存在另一种阴离子Cl-,则至少存在4种离子,故A错误;
B.由上述分析可知,SO42-、NH4+一定存在,且由A可知含有Cl-,故B错误;
C.由电荷守恒可知,Cl-一定存在,且c(Cl-)≥0.14mol-0.08mol=0.06mol,浓度大于0.3mol/L,故C正确;
D.综上所述,原溶液中一定含Fe3+、NH4+、SO42-和Cl-,可能含Al3+、K+,一定不含CO32-,故D错误.
故选C.

点评 本题考查物质的检验及推断,为高考常见题型和高频考点,侧重于元素化合物知识的综合理解和运用的考查,注意常见离子的性质和反应类型的判断,答题时认真阅读、分析题中数据,合理分析,特别是氯离子的推断,题目难度中等.

练习册系列答案
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8.现有A、B、C、D、E、F六种常见短周期主族元素,已知:
Ⅰ元素的原子序数按A、B、C、D、E、F依次增大
Ⅱ原子半径按D、E、F、B、C、A顺序依次减小
ⅢA、D同主族,B与C的位置相邻,C元素原子最外层电子数是次外层电子数的3倍
ⅣB、D、E三者的最高价氧化物的水化物依次为甲、乙、丙,它们两两之间均可反应生成可溶性盐和水
ⅤF元素的一种氧化物是造成酸雨的主要原因
请填写下列空白:
(1)F元素在周期表中的位置为第三周期VIA族.P和Q两种物质都是由A、C、D、F四种元素组成的盐,等物质的量的P和Q恰好完全反应,该反应的离子方程式为H++HSO3-=SO2↑+H2O.
(2)B、C、D、E、F五种简单离子半径由大到小的顺序为S2->N3->O2->Na+>Al3+.
(3)C与D形成的原子个数比为1:1的化合物的电子式为,7.8g该化合物与足量的CO2反应,转移电子数目为6.02×1022,固体增重为2.8g.
(4)分别由上述两种元素组成、均为10e-的阴、阳离子,在加热条件下反应生成两种10e-的分子,该离子反应方程式为NH4++OH-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH3↑+H2O.
(5)乙+丙在溶液中反应的离子方程式为Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O.
(6)在容积不变的密闭容器中进行如下反应:3A2(g)+B2(g)?2BA3(g)若将平衡体系中各物质的浓度都增加到原来的2倍,则产生的结果是CD(填序号).
A.平衡不发生移动
B.反应物的转化率减小
C.BA3的质量分数增加
D.正逆反应速率都增大.
15.研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理及利用的方法具有重要意义.
(1)①已知:2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)△H=-196.6kJ•mol-1
2NO(g)+O2(g)?2NO2(g)△H=-113.0kJ•mol-1
请写出NO2与SO2反应生成SO3(g)和NO的热化学方程式NO2(g)+SO2(g)?SO3(g)+NO(g)△H=-41.8kJ•mol-1.
②一定条件下,将NO2与SO2以体积比1:2置于2L密闭容器中发生上述反应,下列能说明反应达到平衡状态的是bd.
a.体系压强保持不变                b.混合气体颜色保持不变
c.SO3和NO的体积比保持不变        d.每消耗1mol SO2的同时生成1molNO2
(2)工业上一般以CO和H2为原料合成甲醇,该反应的热化学方程式为:CO ( g )+2H2 ( g )?CH3OH ( g )△H=-116kJ/mol一定条件下在2L密闭容器中,将1mol CO与3mol H2的混合气体在催化剂作用下发生反应生成甲醇.
①2min时测得生成CH3OH 0.2mol,则0~2min的平均反应速率v(H2)=0.1mol•L-1•min-1.
②反应5min后达到平衡,若平衡后将容器的容积压缩到原来的$\frac{1}{2}$,其他条件不变,对平衡体系产生的影响是cd (填字母序号).
a.c(H2)减少                            b.正反应速率加快,逆反应速率减慢
c.CH3OH 的物质的量增加                 d.重新平衡$\frac{c({H}_{2})}{c(C{H}_{3}OH)}$减小
(3)在密闭容器中充有1mol CO与2mol H2,在催化剂作用下反应生成甲醇,CO的转化率(α)与温度(T)、压强(P) 的关系如图1示.
①A、C两点都表示达到的平衡状态,则自反应开始到达平衡状态所需的时间tA>tC(填“>”、“<”或“=”).
②若A点时容器的体积为1L,则该温度下B的平衡常数KB=1,C点的平衡常数KC<KB(填“<”、“>”或“=”).
(4)图2MCFC燃料电池,它是以水煤气(CO、H2)为燃料,一定比例Li2CO3和Na2CO3共熔混合物为电解质.A为电池的负极(选填“正”或“负”),写出B极电极反应式O2+4e-+2CO2=2CO32-.

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