题目内容

20.甲、乙、丙、丁四种易溶于水的物质,分别由NH4+、Ba2+、Mg2+、H+、OH-、Cl-、HCO3-、SO42-中的不同阳离子和阴离子各一种组成.已知:①将甲溶液分别与其它三种物质的溶液混合,均有白色沉淀生成;②0.1mol/L乙溶液中c(H+)>0.1mol/L;③向丙溶液中滴入AgNO3溶液有不溶于稀HNO3的白色沉淀生成.下列结论正确的是(  )
A.甲为氯化钡B.乙溶液含有Cl-
C.丙溶液含有 SO42-D.丁溶液含有NH4+

分析 ①将甲溶液分别与其他三种物质的溶液混合,可以形成白色沉淀的只有BaSO4、BaCO3、Mg(OH)2,则甲只能是Ba(OH)2
②0.1mol/L乙溶液中c(H+)>0.1mol/L,说明乙为二元酸,只能为硫酸;
③向丙溶液中滴入AgNO3溶液有不溶于稀HNO3的白色沉淀生成,说明丙是MgCl2,则丁是NH4HCO3
根据以上分析进行判断.

解答 解:根据②中的信息可知乙是二元酸,故乙是H2SO4;根据③中现象,可以推知丙中含有Cl-;再结合①中提供信息,甲与其它三种物质混合均产生白色沉淀,
则可推出:甲是Ba(OH)2,乙是H2SO4,丙是MgCl2,丁是NH4HCO3
A.根据分析可知甲是Ba(OH)2,不是氯化钡,故A错误;
B.乙是H2SO4,则乙溶液中含有SO42-,故B错误;
C.丙是MgCl2,则丙溶液中不存在SO42-,故C错误;
D.丁是NH4HCO3,则丁中含有NH4+,故D正确;
故选D.

点评 本题考查常见离子的检验方法,题目难度不大,侧重考查常见离子的性质及检验方法,做题时注意题中的反应现象,找出突破口,抓住物质的性质是关键.

练习册系列答案
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10.锌是一种过渡金属,外观呈现银白色,在现代工业中对于电池制造上有不可磨灭的地位.现代炼锌的方法可分为火法和湿法两大类.硫酸铅是生产锌的副产品.
(1)火法炼锌是将闪锌矿(主要含ZnS)通过浮选、焙烧使它转化为氧化锌,再把氧化锌和焦炭混合,在鼓风炉中加热至1473-1573K,使锌蒸馏出来.将闪锌矿焙烧使它转化为氧化锌的主要化学反应方程式为2ZnS+3O2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2ZnO+2SO2
(2)某含锌矿的主要成分为ZnS(还含少量FeS等其他成分),以其为原料冶炼锌的工艺流程如图所示:

回答下列问题:
①焙烧过程中产生的含尘烟气可净化制酸,该酸可用于后续的浸出操作.
②浸出液“净化”过程中加入的主要物质为锌粉,其作用是置换出Fe等,以达到净化的目的.
③改进的锌冶炼工艺,采用了“氧压酸浸”的全湿法流程,既省略了易导致空气污染的焙烧过程,又可获得一种有工业价值的非金属单质.“氧压酸浸”中发生的主要反应的离子方程式为2ZnS+4H++O2=2Zn2++2S↓+2H2O
(3)工业冶炼锌的过程中,会产生铅浮渣(主要成分是PbO、Pb,还含有少量Ag、Zn、CaO和其他不溶于硝酸的杂质),某科研小组研究利用铅浮渣生产硫酸铅的流程如下:

已知:25℃时,Ksp(CaSO4)=4.9×10-5,KSP(PbSO4)=1.6×10-8
①已知步骤Ⅰ有NO气体产生,浸出液中含量最多的阳离子是Pb2+.写出Pb参加反应的化学方程式3Pb+8HNO3=3Pb(NO32+2NO↑+4H2O.
②步骤Ⅰ需控制Pb的用量并使Pb稍有剩余,目的是防止Ag被溶解进入溶液(或使Ag留在浸出渣中),产品PbSO4还需用Pb(NO32溶液多次洗涤,目的是除去附着在硫酸铅表面的微溶物硫酸钙.
③母液中可循环利用的溶质的化学式是HNO3(填一种物质);母液经过处理可得电镀Zn时电解质溶液,在铁棒上镀锌时,阳极材料为Zn或锌.
(4)银锌电池是一种常见电池,电池的总反应式为:Ag2O+Zn+H2O═2Ag+Zn(OH)2,电解质溶液为KOH溶液,电池工作时正极的电极式为Ag2O+H2O+2e-═2Ag+2OH-
5.甲酸钙广泛用于食品、化工、石油等工业生产上,300~400℃左右分解.
Ⅰ、实验室制取的方法之一是:Ca(OH)2+2HCHO+H2O2=Ca(HCOO)2+2H2O+H2↑.实验室制取时,将工业用氢氧化钙和甲醛依次加入到质量分数为30-70%的过氧化氢溶液中(投料物质的量之比依次为1:2:1.2),最终可得到质量分数98%以上且重金属含量极低的优质产品.
(1)过氧化氢比理论用量稍多,其目的是使甲醛充分氧化,提高甲醛的利用率和产品纯度.
(2)反应温度最好控制在30-70℃之间,温度不易过高,其主要原因是防止H2O2分解和甲醛挥发
(3)制备时在混合溶液中要加入微量硼酸钠抑制甲醛发生副反应外,还要加入少量的Na2S溶液,加硫化钠的目的是除去重金属离子(使重金属离子形成硫化物沉淀除去).
(4)实验时需强力搅拌45min,其目的是使反应物充分接触,提高产率;结束后需调节溶液的pH 7~8,其目的是防止甲酸钙水解(或除去甲酸).最后经结晶分离、干燥得产品.
Ⅱ、某研究性学习小组用工业碳酸钙(主要成分为CaCO3;杂质为:Al2O3、FeCO3) 为原料,先制备无机钙盐,再与甲酸钠溶液混合制取甲酸钙.结合如图几种物质的溶解度曲线及表中相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0mol•L-1计算),现提供的试剂有:a.甲酸钠,b.5mol•L-1硝酸,c.5mol•L-1盐酸,d.5mol•L-1硫酸,e.3%H2O2溶液,f.澄清石灰水.
金属
离子
开始沉淀
的pH
沉淀完全的pH
Fe3+1.13.2
Al3+3.05.0
Fe2+5.88.8
请补充完整由碳酸钙制备甲酸钙的实验步骤
步骤1:称取13.6g甲酸钠溶于约20mL水,配成溶液待用,
并称取研细的碳酸钙样品10g待用.
步骤2:用稍过量硝酸溶解碳酸钙样品.
步骤3:用石灰水调整溶液pH5.
步骤4:过滤后,将滤液与甲酸钠溶液混合,调整溶液pH 7~8,充分搅拌,所得溶液经蒸发浓缩、趁热过滤、洗涤、60℃时干燥得甲酸钙晶体.

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