高中化学人教版 (2019)必修 第一册第二节 离子反应精品第3课时同步测试题
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一、单选题
1.下列各组离子,能在水溶液中大量共存的是
A.H+、Na+、Cl-、HCOB.SO、K+、Na+、Ba2+
C.Ag+、NO、Na+、Cl-D.Cl-、K+、Na+、SO
【答案】D
【详解】A.和H+反应生成H2O和CO2,不能大量共存,A不符合题意;
B.钡离子和硫酸根反应生成硫酸钡沉淀,不能大量共存,B不符合题意;
C. Ag+和Cl-反应生成AgCl沉淀,不能大量共存,C不符合题意;
D.Cl-、K+、Na+、之间不反应,能大量共存, D符合题意。
答案选D。
2.某溶液中存在大量,还可能大量存在的离子是
A.B.C.D.
【答案】C
【详解】A.溶液中钡离子与硫酸根离子反应生成硫酸钡沉淀:,不能大量共存,则溶液中一定不含有钡离子,A错误;
B.溶液中氢氧根离子与氢离子反应:、氢氧根离子与铵根离子反应:,不能大量共存,则溶液中一定不含有氢氧根离子,B错误;
C.与均不反应,可大量存在,C正确;
D.银离子在溶液中与硫酸根离子反应:,不能大量共存,D错误;
故选C。
3.下列反应的离子方程式不正确的是
A.锌与硫酸亚铁溶液反应:
B.氢氧化镁和足量稀盐酸反应:
C.稀硫酸和氯化钡反应:
D.碳酸钠和足量稀盐酸反应:
【答案】B
【详解】A.锌比铁活泼,故锌与硫酸亚铁溶液反应:,A正确;
B.氢氧化镁为难溶物,故氢氧化镁和足量稀盐酸反应:,B错误;
C.稀硫酸和氯化钡反应生成难溶的硫酸钡:,C正确;
D.碳酸钠和足量稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳:,D正确;
故选B。
4.实验室进行粗盐提纯时,需除去、和,所用试剂及顺序正确的是
A.、、KOH、HClB.、、NaOH、HCl
C.、、NaOH、D.NaOH、、、HCl
【答案】D
【分析】用氯化钡可以除去硫酸钠,用氢氧化钠可以除去氯化镁,用碳酸钠可以除去氯化钙和过量的氯化钡,最后用稀盐酸除去过量的和NaOH;
【详解】A.加入氢氧化钾,引入新钾离子,A不符合题意;
B.用碳酸钠可以除去氯化钙和过量的氯化钡,、试剂加入顺序不对,B不符合题意;
C.加入硝酸会引入新杂质硝酸根离子,C不符合题意;
D.加入过量氢氧化钠溶液,生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,除去镁离子;加入氯化钡时,能和硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠,从而除去硫酸根离子,加入碳酸钠溶液时,能和氯化钙、过量的氯化钡反应生成碳酸钙沉淀、碳酸钡沉淀和氯化钠,从而除去钙离子和过量的钡离子;过滤,向滤液中加入适量的稀盐酸时,可以把过量的氢氧化钠和碳酸钠除去,D符合题意。
故选D。
5.下列离子方程式书写正确的是
A.铁与稀硫酸反应:2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑
B.碳酸镁和盐酸反应:CO+2H+=H2O+CO2↑
C.氢氧化钡溶液与稀硫酸反应:Ba2++2OH-+2H++SO=BaSO4↓+2H2O
D.碳酸氢钠溶液中滴入少量澄清石灰水:HCO+Ca2++OH-=CaCO3↓+H2O
【答案】C
【详解】A.铁与稀硫酸反应生成亚铁离子:Fe+2H+=2Fe2++H2↑,A错误;
B.碳酸镁为沉淀,不能拆,则离子方程式为:MgCO3+2H+=H2O+CO2↑+Mg2+,B错误;
C.氢氧化钡溶液与稀硫酸反应生成硫酸钡和水:Ba2++2OH-+2H++SO=BaSO4↓+2H2O,C正确;
D.碳酸氢钠溶液中滴入少量澄清石灰水生成碳酸钙、碳酸钠和水:2HCO+Ca2++2OH-=CaCO3↓+ CO+2H2O,D错误;
故选C。
6.下列各物质含少量杂质,除去这些杂质应选用的试剂或操作方法正确的是( )
A.①②③④B.①③④C.①②③D.②③④
【答案】D
【分析】①KOH与氯化铁反应生成沉淀和KCl;②Fe与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和Cu;③CO2与NaOH反应,氢气不能;④CaCO3不溶于水。
【详解】①KOH与氯化铁反应生成沉淀和KCl,引入新杂质,不能除杂,故错误;
②Fe与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和Cu,反应后过滤可除杂,故正确;
③CO2与NaOH反应,氢气不能,洗气后干燥可除杂,故正确;
④CaCO3不溶于水,溶解后过滤可分离,故正确;
答案选D。
7.只用一种试剂就可将NH4Cl溶液、(NH4)2SO4溶液、K2SO4 溶液及KCl溶液区别开,这种试剂是
A.Ba(OH)2溶液B.AgNO3溶液C.BaCl2溶液D.KOH溶液
【答案】A
【详解】A.Ba(OH)2溶液与NH4Cl溶液反应有刺激性气味气体放出,与(NH4)2SO4溶液反应有刺激性气味气体放出和白色沉淀生成,与K2SO4 溶液反应有白色沉淀生成,与KCl溶液无现象,能区别开,故A符合题意;
B.AgNO3溶液与四者都有白色沉淀生成,而无其他现象,不能区别开,故B不符合题意;
C.BaCl2溶液与(NH4)2SO4溶液、K2SO4 溶液都有白色沉淀生成,都无其他现象,与NH4Cl溶液和KCl溶液都无现象,不能区别开,故C不符合题意;
D.KOH溶液与NH4Cl溶液、(NH4)2SO4溶液都有刺激性气味生成,与K2SO4 溶液及KCl溶液无现象,不能区别开,故D不符合题意。
综上所述,答案为A。
8.某溶液可能含有下列离子中的若干种:Cl−、、、、Na+、Mg2+、Fe3+,所含离子的物质的量浓度均相同。为了确定该溶液的组成,进行如下实验:
①取100 mL上述溶液,加入过量Ba(OH)2溶液,反应后将沉淀过滤、洗涤、干燥,得白色沉淀;②向沉淀中加入过量的盐酸,白色沉淀部分溶解,并有气体生成。
下列说法正确的是
A.气体可能是CO2或SO2
B.溶液中一定存在、、Na+、Mg2+
C.溶液中可能存在Na+和Cl-,一定不存在Fe3+和Mg2+
D.在第①步和第②步的滤液中分别加入硝酸酸化的硝酸银溶液,都能生成白色沉淀
【答案】B
【分析】由实验流程可知,该溶液与Ba(OH)2反应生成白色沉淀,则一定不含Fe3+,且白色沉淀与足量盐酸反应,白色沉淀部分溶解,并有气体生成,不溶的白色沉淀一定为BaSO4,由于、Mg2+相互促进水解不能共存,根据所含离子的物质的量浓度均相同,则气体只为CO2,由电荷守恒可知不含Cl-,则溶液中一定含、、Na+、Mg2+,则反应后的溶液中可能含Na+、Mg2+。
【详解】A.①中白色沉淀为硫酸钡和碳酸钡,气体为CO2,故A错误;
B.白色沉淀与足量盐酸反应,白色沉淀部分溶解,并有气体生成,不溶的白色沉淀一定为BaSO4,由于、Mg2+相互促进水解不能共存,根据所含离子的物质的量浓度均相同,则气体只为CO2,由电荷守恒可知不含Cl-,则溶液中一定含、、Na+、Mg2+,故B正确;
C.根据分析②反应后的溶液中可能含Na+、Mg2+,根据B选项得到溶液中一定含、、Na+、Mg2+,故C错误;
D.①溶液中含Na+及过量的Ba(OH)2,②溶液含Mg2+及过量盐酸,只有②溶液中加入硝酸酸化的硝酸银溶液能生成白色沉淀AgCl,故D错误。
综上所述,答案为B。
9.下列对于某些离子的检验及结论正确的是
A.加入稀盐酸产生气体,将气体通入澄清石灰水,溶液变浑浊,一定有CO32-
B.加入稀盐酸无明显现象,再加氯化钡溶液,有白色沉淀产生,一定有SO42-
C.加硝酸银溶液产生白色沉淀,一定有Cl-
D.加入碳酸钠溶液产生白色沉淀,再加盐酸白色沉淀消失,一定有Ba2+
【答案】B
【分析】SO32-、CO32-、HCO3-都能与盐酸反应放出二氧化碳;先滴入稀盐酸排除银离子、碳酸根等离子的干扰;加硝酸银溶液产生的白色沉淀可能是氯化银、硫酸银、碳酸银;加入碳酸钠溶液产生白色沉淀,该白色沉淀可能是碳酸钡、碳酸钙等。
【详解】SO32-、CO32-、HCO3-都能与盐酸反应放出气体,加入稀盐酸产生气体,将气体通入澄清石灰水,溶液变浑浊,不一定有CO32-,故A错误;先滴入稀盐酸排除银离子、碳酸根等离子的干扰,再加氯化钡溶液,有白色沉淀产生,一定有SO42-,故B正确;加硝酸银溶液产生的白色沉淀可能是氯化银、硫酸银、碳酸银,所以原溶液中不一定含有Cl-,故C错误;加入碳酸钠溶液产生白色沉淀,该白色沉淀可能是碳酸钡、碳酸钙等,所以原溶液中不一定含有Ba2+,故D错误。
10.向溶液中滴入几滴酚酞溶液,然后匀速逐滴加入稀硫酸,测得混合溶液的电导率变化的曲线如图。下列说法不正确的是
A.若向原溶液中滴加和硫酸浓度相同的硫酸钠溶液,预测电导率变化图相同
B.实验中观察到溶液由红色变成无色,并产生白色沉淀
C.B点时溶液与稀硫酸恰好完全反应
D.B点之后电导率增加的原因是混合溶液中H+和的浓度增加
【答案】A
【详解】A.用硫酸钠溶液代替重复上述实验,生成的氢氧化钠溶于水完全电离成自由移动的离子能导电,溶液导电能力随时间变化与图2不同,A错误;
B.硫酸和氢氧化钡反应生成硫酸钡沉淀和水,碱性变弱直至为酸性,故观察到溶液由红色变成无色,并产生白色沉淀,B正确;
C.B时刻溶液与稀硫酸恰好完全反应,C正确;
D.B点两者恰好反应,之后硫酸过量,故电导率增加的原因是混合溶液中H+和的浓度增加,D正确;
故选A。
11.下列关于物质检验或鉴别的叙述不正确的是
A.某气体能使无水粉末变蓝,则该气体中含有水蒸气
B.向某溶液中滴加过量盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,则该溶液中一定存在或
C.向某溶液中先加入盐酸无明显现象,再加入溶液出现白色沉淀,则溶液中含有
D.不需要其他任何试剂即可鉴别和三种溶液
【答案】B
【详解】A.无水硫酸铜遇水变蓝,某气体能使无水粉末变蓝,则该气体中含有水蒸气,故A正确;
B.向某溶液中滴加过量盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,该气体可能是二氧化碳或二氧化硫,则该溶液中存在或或或,故B错误;
C.向某溶液中先加入盐酸无明显现象,再加入溶液出现白色沉淀,沉淀一定是硫酸钡,则溶液中含有,故C正确;
D.CuCl2溶液呈蓝色,CuCl2溶液与Na2CO3混合生成碳酸铜沉淀,CuCl2溶液与NH4Cl混合无明显现象,不需要其他任何试剂即可鉴别和三种溶液,故D正确;
选B。
12.经检测,某化工厂排出的废水呈酸性,且其中含有大量Na+、Cu2+、、Cl-、,某化学社团小组成员欲除去废水样品中的Cu2+和,最终得到中性溶液,设计的方案流程如下图,下列说法错误的是
A.试剂a为NaOH溶液
B.试剂b和试剂c可以互换加入的先后的顺序
C.将白色沉淀2中置于过量盐酸中,有固体剩余
D.加入适量盐酸的目的是除去溶液中剩余的,且调节溶液呈中性
【答案】B
【分析】废水呈酸性,且其中含有大量Na+、Cu2+、、Cl-、,欲除去废水样品中的Cu2+和,最终得到中性溶液;首先,往废水中加入过量NaOH使Cu2+转化为Cu(OH)2沉淀,再向滤液中加入过量BaCl2使转化为BaSO4沉淀,接着加入过量Na2CO3除去过量的Ba2+,过滤获得白色沉淀2为BaSO4沉淀和BaCO3沉淀,溶液2中再加入盐酸除去过量Na2CO3,并将溶液pH调为中性。
【详解】A.根据流程,先往废水中加入过量NaOH使Cu2+转化为Cu(OH)2沉淀,则试剂a为NaOH溶液,A正确;
B.向溶液1中加入过量BaCl2使转化为BaSO4沉淀,接着加入过量Na2CO3除去过量的Ba2+,则试剂b为BaCl2溶液,试剂c为Na2CO3溶液,试剂c作用为除去过量试剂b,则试剂b和试剂c不可以互换加入的先后的顺序,B错误;
C.由分析可知,白色沉淀2为BaSO4沉淀和BaCO3沉淀,将白色沉淀2中置于过量盐酸中,BaSO4不与盐酸反应,则有固体剩余,C正确;
D.由分析可知,溶液2中存在过量的OH-和,则加入盐酸的目的是除去溶液中剩余的,且调节溶液呈中性,D正确;
故选B。
填空题
13.已知NaHSO4在溶液中完全电离为金属阳离子、H+和酸根离子:
(1)写出NaHSO4在水溶液中电离的方程式: 。
(2)NaHSO4属于“酸”“碱”“盐”中的 ,你的选择理由是 。
(3)①若将NaHSO4与Ba(OH)2在溶液中按物质的量比为2∶1混合,反应的离子方程式是 。
②若将NaHSO4与Ba(OH)2在溶液中按物质的量比1∶1混合,反应的离子方程式是: 。
【答案】 NaHSO4=Na++H++SO42- 盐 NaHSO4在水溶液中电离出的离子,既有金属阳离子又有酸根阴离子 2H++SO42-+2OH-+Ba2+=BaSO4↓+2H2O H++SO42-+OH-+Ba2+=H2O+BaSO4↓
【详解】(1)NaHSO4是强电解质,完全电离,电离方程式为NaHSO4=Na++H++SO42-;
(2)金属离子和酸根离子形成的化合物属于盐,因NaHSO4是由钠离子和硫酸氢根离子构成,则属于盐;
(3)①NaHSO4与Ba(OH)2在溶液中按物质的量之比2:1混合,其反应为2H++SO42-+2OH-+Ba2+=BaSO4↓+2H2O;
②NaHSO4与Ba(OH)2在溶液中按物质的量之比1:1混合,其反应为H++SO42-+OH-+Ba2+=H2O+BaSO4↓。
14.某溶液中含有、、、、,若只允许取一次该溶液,每次只能加一种检验试剂,要把四种阴离子分别检验出来的操作顺序为
(1)先检验 (填离子化学式,下同);加入 (填试剂名称,下同);
(2)然后检验 ;加入 ;
(3)再检验 ;加入 ;
(4)最后检验 ;加入 。
【答案】(1) 酚酞溶液
(2) 稀硝酸
(3) 硝酸钡
(4) 硝酸银溶液
【分析】溶液中含,可用酚酞溶液首先检验出来;检验时通常用钡盐检验,也会与钡盐产生白色沉淀会产生干扰,因此先检验,将反应掉,再检验;最后检验,最后用硝酸银溶液检验;
【详解】(1)先检验,可滴加酚酞溶液,酚酞遇碱变红;
(2)然后检验,可以加入稀硝酸,有气体产生;
(3)再检验离子,可以用硝酸钡溶液,会产生白色沉淀;
(4)最后检验可以用银离子,常用硝酸银溶液,反应生成氯化银白色沉淀。
15.已知Ca(OH)2、CaCO3、Ca(HCO3)2都是电解质,CO2+H2O+CaCO3=Ca(HCO3)2,Ca(HCO3)2可溶于水。测定溶液的导电能力的实验装置如图:
(1)将实验现象填在表中空格处。
(2)四个图中,_______(填字母)能比较准确地反映出溶液的导电能力和通入CO2气体量的关系(x轴表示CO2通入的量,y轴表示导电能力)。
A.B.C.D.
【答案】(1) 亮 由亮变暗 熄灭 又变亮
(2)D
【详解】(1)通入CO2之前,澄清石灰水中有Ca2+和OH-,故灯泡亮;
通入CO2时,由于发生CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O,溶液中离子浓度减小,所以灯泡变暗;
继续通入CO2使Ca2+恰好完全沉淀时,液体为水,导电性非常弱,灯泡熄灭;
继续通入CO2发生反应:CO2+H2O+CaCO3=Ca(HCO3)2,Ca(HCO3)2电离出Ca2+和HCO,离子浓度增大,故灯泡又变亮。
(2)由于通入CO2后溶液中自由移动的离子的浓度逐渐减小,所以一开始导电能力逐渐下降,随着反应的进行,离子浓度逐渐增大,导电能力也逐渐增大,当反应进行完全后,溶液导电能力基本保持不变,所以选D。
一、单选题
1.下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的有
①含有大量Ba2+的溶液中:Cl-、K+、CO、NO
②使酚酞变红的溶液中:Fe2+ 、Na+ 、Cl-、SO
③含大量CO的溶液中:OH-、Mg2+、NO、SO
④遇紫色石蕊变红的溶液中:Al3+、Na+、NO、SO
⑤含大量Cl—的溶液中:Ba2+ 、OH-、Ag+、NO
⑥无色透明溶液中:MnO、Na+ 、Cl-、K+
⑦无色透明的溶液中:Ca2+、NO、SO、CO
A.1组B.2组C.3组D.4组
【答案】A
【分析】离子之间不发生反应,在溶液中能够大量共存,注意题目所隐含的条件,如:溶液的酸碱性,据此来判断溶液中是否有大量的H+、OH-;溶液的颜色,如无色时可排除Fe3+、Fe2+、MnO、Cu2+等有色离子的存在,据此分析解答。
【详解】①大量Ba2+与CO生成沉淀,无法大量共存;
②使酚酞变红的溶液呈碱性,Fe2+与OH-生成沉淀,无法大量共存;
③大量CO、OH-均与Mg2+生成沉淀,无法大量共存;
④遇紫色石蕊变红的溶液呈酸性,Al3+、Na+、NO、SO可以大量共存;
⑤Cl-与Ag+生成沉淀,无法大量共存;
⑥MnO为紫红色,不满足溶液无色的条件;
⑦Ca2+和SO生成微溶物,无法大量共存无色透明的溶液中;
综上,只有1组一定能大量共存,故答案选A。
2.某溶液含有下列离子中的几种:,取该溶液进行如下实验
(1)取该溶液与足量溶液共热产生刺激性气体
(2)另取该溶液加入稀无明显现象,再加足量溶液得到白色沉淀
(3)取(2)的上层清液加入溶液和稀硝酸得到白色沉淀
下列结论正确的是
A.一定含,一定不含B.一定含,一定不含
C.一定含,可能含D.一定含,可能含
【答案】B
【详解】取该溶液与足量NaOH溶液共热产生刺激性气体,该气体为NH3,说明含有,另取该溶液加入稀HCl无明显现象,说明原溶液中不含,再加足量BaCl2 溶液得到白色沉淀说明原溶液中含有,不含Ba2+,由于第(2)步加入HCl和BaCl2,引入Cl-,因此第(3)步加AgNO3生成沉淀不能说明原溶液中含有Cl-,综上所述,一定含有的离子有、,一定不含的离子有、Ba2+、可能含有Cl-、K+,故选B。
3.某无色澄清溶液中只可能含有①②③④⑤⑥⑦中的几种,且每种离子的个数均相等。依次进行下列实验,每步所加试剂均过量,观察到的现象如下表所示:
下列结论正确的是
A.该实验无法确定原溶液中是否含有③
B.原溶液中可能含有的离子是①③
C.原溶液中肯定含有的离子是①②⑥
D.原溶液中肯定不含的离子是②④⑤⑦
【答案】C
【分析】因溶液是无色的,则溶液中不含;
(1)向溶液中滴加2~3滴紫色石蕊溶液,溶液变红,说明溶液显酸性,含有,不含和;
(2)向溶液中滴加溶液和稀盐酸,有白色沉淀生成,此沉淀为,说明溶液中含有;
(3)将(2)中所得沉淀过滤,向滤液中加入溶液和稀硝酸,有白色沉淀生成,此沉淀为,但无法说明溶液中是否含有,因为(2)中引入了;由于每种离子的浓度均相等,且溶液呈电中性,则溶液中一定含有,一定不含;
结合以上分析可知,溶液中一定含有①、②、⑥,一定不含③、④、⑤、⑦。
【详解】A. 一定不含③,选项A错误;
B.原溶液中一定含有①,一定不含③,选项B错误;
C.原溶液中肯定含有的离子是①、②、⑥,选项C正确;
D. 原溶液中肯定不含的离子是③、④、⑤、⑦,选项D错误;
答案选C。
4.下列离子方程式书写正确的是
A.向硫酸铜溶液中滴入氢氧化钡溶液:
B.向沸水中滴入饱和氯化铁溶液制备胶体:(胶体)
C.将SO2通入BaCl2溶液中:
D.向澄清石灰水中加入足量的NaHCO3溶液:
【答案】D
【详解】A.向硫酸铜溶液中滴入氢氧化钡溶液生成的Cu(OH)2是沉淀,离子方程式书写时不能拆,正确的离子方程式为:,A错误;
B.水在离子方程式书写时不能拆,故向沸水中滴入饱和氯化铁溶液制备胶体的离子方程式为:,B错误;
C.由于HCl的酸性强于H2SO3,故将SO2通入BaCl2溶液中不反应,C错误;
D.向澄清石灰水中加入足量的NaHCO3溶液生成CaCO3、Na2CO3和H2O,故离子方程式为:,D正确;
故答案为:D。
5.下列化学反应及其离子方程式不正确的是
A.向氢氧化铜中滴加稀硫酸:
B.向碳酸钡中加入足量稀盐酸:
C.KOH溶液中通入过量CO2反应:
D.过量NaHSO4溶液与Ba(OH)2溶液反应:
【答案】B
【详解】A.Cu(OH)2与H2SO4发生复分解反应产生CuSO4、H2O,Cu(OH)2难溶于水,应该写化学式,H2O是弱电解质,主要以电解质分子存在,应该写化学式,则上述反应的离子方程式为:Cu(OH)2+2H+=Cu2++2H2O,A正确;
B.BaCO3难溶于水,主要以固体存在,应该写化学式,该反应的离子方程式为:BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O,B错误;
C.KOH溶液中通入过量CO2反应产生可溶性KHCO3,该反应的离子方程式为:,C正确;
D.过量NaHSO4溶液与Ba(OH)2溶液反应,反应产生BaSO4、Na2SO4、H2O,反应的离子方程式为:,D正确;
故合理选项是B。
6.只用一种试剂,将氯化铵,硫酸铵,氯化钠,硫酸钠四种溶液区分开,这种试剂是
A.氢氧化钠溶液B.硝酸银溶液
C.氯化钡溶液D.氢氧化钡溶液
【答案】D
【详解】A.氢氧化钠溶液氯化钠,硫酸钠不反应,不能鉴别,和氯化铵,硫酸铵反应现象相同,不能鉴别,A错误;
B.硝酸银溶液和四种溶液反应现象相同,都出现白色沉淀,不能鉴别,B错误;
C.氯化钡溶液和氯化铵,氯化钠不反应,不能鉴别,和另外两种溶液反应现象相同,不能鉴别,C错误;
D.氢氧化钡溶液和氯化铵加热可以出氨气,和硫酸铵加热可以出氨气和白色沉淀,和氯化钠不反应,没有现象,和硫酸钠反应生成白色沉淀,现象不同,可以鉴别,D正确;
故选D。
7.表中除去物质中杂质选用的试剂或操作方法错误的是
A.AB.BC.CD.D
【答案】D
【详解】A.铜在金属活动性顺序表中位于氢后面,不能与稀硫酸反应,而氧化亚铁能与稀硫酸反应,A正确;
B.稀盐酸能和反应生成、水和二氧化碳,过滤能将多余的除去,B正确;
C.二氧化碳和氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水,氧气不和氢氧化钠溶液反应,可以除去二氧化碳,浓硫酸除掉水蒸气,C正确;
D.氢氧化钾和氯化铁可以反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钾,可除去氢氧化钾,但引入杂质氯化钾,D错误;
故选D。
8.下列实验过程中产生的现象与图形相符合的是
A.通入一定量溶液中(为的体积,为溶液的导电能力)
B.稀盐酸逐滴滴加到等浓度溶液中(为稀盐酸的体积,为的浓度)
C.铜粉加到一定量溶液中(为铜粉的质量,为固体质量)
D.稀硫酸逐滴滴加到一定体积的溶液中(为时间,为的物质的量)
【答案】A
【详解】A.x为CO2的体积,y为溶液的导电能力,随着CO2的加入,CO2遇到Ca(OH)2发生反应产生CaCO3沉淀,Ca2+浓度在减小,溶液导电能力在下降,当CO2过量时,CO2与Ca(OH)2反应产生Ca(HCO3)2强电解质,溶液的导电能力有增大,故A正确;
B.x为稀盐酸的体积时,盐酸与Na2CO3发生反应产生NaCl、H2O和CO2,盐酸加的越多,会越来越少,不会出现上升的趋势,所以y不是的浓度,故B错误;
C.x为铜粉的质量时,铜粉与AgNO3反应产生Ag和Cu(NO3)2,随着铜粉的加入,固体是Ag,固体的质量会先增大,当AgNO3被消耗后,产生的固体的质量会越来越少,曲线是先缓慢上升在下降,也说明y不是固体的质量,故C错误;
D.x为时间时,稀硫酸滴加到Ba(OH)2溶液发生反应,产生BaSO4沉淀,的物质的量会减少,当Ba(OH)2消耗完后,的物质的量会随着加入硫酸的量的增大而增大,即曲线先下降,在增大,但增大后不会趋于持平,故D错误;
故本题选A。
9.X溶液中含有表中所示离子中的5种,且其离子个数相等。向X溶液中加入足量稀盐酸有气体生成,反应前后阴离子种类不变。下列叙述错误的是
A.X溶液中含有3种阳离子、2种阴离子
B.原溶液中一定含有Mg2+
C.溶液中不可能含有和
D.向原溶液中加入BaCl2溶液有白色沉淀生成
【答案】A
【分析】
“向X溶液中加入足量稀盐酸有气体生成,反应前后阴离子种类不变”,说明原溶液中存在Cl-,由于或与足量盐酸反应生成CO2后,溶液中不再含有或,故不存在和,OH-能被足量盐酸中和而消失,故OH-也不存在。因此能生成气体的反应只有Fe2+、H+、之间的反应:,则溶液中存在Fe2+、。X溶液中含有表中所示离子中的5种,且其离子个数相等,根据电荷守恒得溶液中还存在、Mg2+。据此答题。
【详解】A.由分析知原溶液中存在Fe2+、Mg2+、Cl-、、,A错误;
B.由分析知原溶液中一定含有Mg2+,B正确;
C.由分析知原溶液中不可能含有和,C正确;
D.原溶液中含有,加入BaCl2溶液有白色沉淀生成,D正确;
故选A。
10.为从粗食盐水中除去、、等离子,以制得精盐水。某同学设计如下方案:
以下说法不正确的是
A.A中主要有和,也可能有一些
B.②中加入过量溶液的主要目的是除去、、
C.D溶液中有、、这3种离子
D.③中发生的反应只有、
【答案】B
【分析】粗食盐水中存在等离子,①加入过量的Ba(OH)2溶液,形成Mg(OH)2和BaSO4沉淀,还有少量Ca(OH)2沉淀过滤即得A固体,这步可完全除去Mg2+、,②再加过量的碳酸钠溶液,生成CaCO3、BaCO3沉淀过滤即得C固体,这步除去剩余的Ca2+和过量的Ba2+,③加入适量的盐酸除去过量的OH-和,最终得到精盐水。
【详解】A.由分析得,加入过量的Ba(OH)2溶液,得到沉淀E中主要有和,也可能有一些Ca(OH)2,故A正确;
B.②中加过量的碳酸钠溶液,生成CaCO3、BaCO3沉淀,主要目的是除去剩余的Ca2+和过量的Ba2+,故B错误;
C.由于②再加过量的碳酸钠溶液,过量,因此D溶液中有、、这3种离子,故C正确;
D.③加入适量的盐酸除去过量的OH-和,离子方程式为:、,故D正确;
故选B。
11.下列离子反应方程式正确的是( )
①稀盐酸与铁屑反应:2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑
②碳酸镁与稀硫酸:MgCO3+2H+=H2O+CO2↑+Mg2+
③碳酸氢钙溶液中加入少量氢氧化钠溶液:Ca2++HCO+OH-=CaCO3↓+H2O
④向溶液中逐滴加入溶液至刚好沉淀完全:H++SO+Ba2++OH-=H2O+BaSO4↓
⑤向溶液中滴加溶液至溶液呈中性:2H++SO+Ba2++2OH-=2H2O+BaSO4↓
⑥向碳酸氢铵溶液中加入足量石灰水:Ca2++HCO+OH-=CaCO3↓+H2O。
A.①②③④B.②③④⑤C.③④⑤⑥D.①②③⑤
【答案】B
【详解】解:稀盐酸与铁屑反应生成氯化亚铁和氢气,正确的离子方程式为:,故错误;
碳酸镁与稀硫酸反应的离子方程式为:,故正确;
碳酸氢钙溶液中加入少量氢氧化钠溶液,离子方程式按照氢氧化钠的化学式组成书写,该反应的离子方程式为:,故正确;
向溶液中逐滴加入溶液至刚好沉淀完全,二者物质的量相等,该反应的离子方程式为:,故正确;
向溶液中滴加溶液至溶液呈中性,二者物质的量之比为2:1,该反应的离子方程式为:,故正确;
向碳酸氢铵溶液中加入足量石灰水,铵根离子和碳酸氢根离子都参与反应,正确的离子方程式为:,故错误;
故选:B。
12.某溶液仅由中的若干种离子组成,取适量该溶液进行如下实验:
根据以上实验判断,下列推断错误的是
A.气体1通入澄清石灰水中,溶液先变浑浊后变澄清
B.白色沉淀2中加稀硝酸,沉淀部分溶解
C.原溶液中阳离子浓度一定大于阴离子浓度
D.滤液2中加入碳酸钠溶液一定会产生白色沉淀
【答案】B
【分析】向原溶液中加入过量盐酸,有气体生成,气体1为CO2,并得到无色溶液,则溶液中含,不能含与反应的Ba2+及蓝色Cu2+和黄色Fe3+;向所得的无色溶液1中加入过量氢氧化钡溶液,产生白色沉淀,该白色沉淀2为BaSO4,则原溶液中含;向所得的滤液2中加入过量稀硝酸和硝酸银溶液,产生白色沉淀,,即有AgCl生成,但由于开始操作中加入了过量HCl,引入了Cl-,则不能确定原溶液中是否有Cl-。根据溶液呈电中性规则可知,原溶液中一定含Na+;综上所述可知:原溶液中一定含有Na+、、,一定不含有Cu2+、Ba2+、Fe3+,可能含有Cl-,据此分析解答。
【详解】A.气体1是,将其通入澄清石灰水中,首先反应产生沉淀,当气体过量时,、反应产生可溶性,因此气体1通入澄清石灰水中,溶液先变浑浊后变澄清,A正确;
B.盐酸过量,白色沉淀2只能是,该物质既不溶于水,也不溶于稀硝酸,因此向沉淀2中加稀硝酸,沉淀不溶解,B错误;
C.根据上述分析可知:原溶液中一定存在,不存在,可能存在,也可能不存在,溶液电荷守恒,故浓度一定大于阴离子浓度,C正确;
D.滤液2中含有,向其中加入碳酸钠溶液,与发生复分解反应产生沉淀和,故一定会产生白色沉淀,D正确;
本题选B。
二、填空题
13.某Y形河流上游两旁有甲、乙两个化工厂,其位置如图所示。经某化学课外活动小组检测,已知它们排放的工业废水中,共含、、、、、六种离子。
(1)经该小组检测,甲厂的废水明显呈碱性,故甲厂废水中所含的三种离子是 。
(2)该小组认为,乙厂的废水中含有另外三种离子,如果加一定量的 (选填“活性炭”、“硫酸亚铁”或“铁粉”),可以回收其中的贵金属 (填金属元素符号),达到变废为宝的目的。
(3)该小组有一个设想,建议甲厂和乙厂联合起来,把废水按适当比例混合,可以使废水中的离子转化为 (填化学式)沉淀。
(4)在丙地建立一个灌溉站,河水可以直接来浇灌农田,理由是 。
【答案】(1)K+、Cl-、OH-
(2) 铁粉 Ag
(3)AgCl、Fe(OH)3、Ag2O
(4)经过滤后溶液中主要含有KNO3,KNO3中有钾元素和氮元素为复合肥料
【分析】甲厂废水呈碱性,则溶液中含有大量的OH-,与OH-离子反应的Ag+、Fe3+不能大量共存,根据溶液电中性可知甲厂废水中应含有阳离子K+,乙厂中含有Ag+、Fe3+,Cl-不能与Ag+共存,即乙厂废水中的离子为Ag+、Fe3+、;甲厂废水中的离子为:K+、Cl-、OH-。
【详解】(1)由分析得,甲厂废水中的离子为:K+、Cl-、OH-;
(2)乙厂废水中的离子为Ag+、Fe3+、,回收贵金属即Ag,可向乙厂废水中加入铁粉,发生反应:Fe+2Ag+=2Ag+Fe2+,可以使Ag析出,回收Ag;
(3)甲厂废水中的离子为:K+、Cl-、OH-,乙厂废水中的离子为Ag+、Fe3+、,把废水按适当比例混合,可以使Ag+、Cl-转化为AgCl沉淀,Fe3+、OH-转化为Fe(OH)3沉淀,Ag+也能与OH-结合为AgOH沉淀,但AgOH不稳定,很快分解为Ag2O;
(4)经过滤后溶液中主要含有KNO3,KNO3中有钾元素和氮元素为复合肥料。
14.(1)向氢氧化钡溶液滴加硫酸氢钠溶液,至硫酸根离子沉淀完全,在此基础上,继续滴加溶液,写出此步反应的离子方程式:
【答案】
【详解】反应至恰好沉淀完全,即与的个数比是,则剩余,在沉淀完全的体系中,溶质是,再继续滴加溶液,与反应生成,即,故答案为:。
(2)向NaHSO4溶液中,逐滴加入Ba(OH)2溶液至中性,再向上述反应后的中性溶液中继续滴加溶液,写出此步反应的离子方程式: 。
【答案】
【详解】向NaHSO4溶液中,逐滴加入Ba(OH)2溶液至中性,即与的个数比是,则剩余,在该中性溶液中,溶质是,再滴加溶液,与反应生成,反应的离子方程式为。
15.A、B、C、D四种可溶性盐,它们的阳离子分别可能是Ba2+、Ag+、K+、Cu2+中的某一种,阴离子分别可能是NO、SO、Cl-、CO中的某一种。
①若把四种盐分别溶解于盛有蒸馏水的四支试管中,只有C盐的溶液呈蓝色。
②若向①的四支试管中分别加盐酸,B盐溶液有沉淀产生,D盐溶液有无色无味气体逸出。
根据①、②实验事实可推断它们的化学式为:A 、B 、C 、D 。
【答案】 BaCl2 AgNO3 CuSO4 K2CO3
【详解】①中由于C盐是蓝色的,所以C含Cu2+;②向①的四支试管加入盐酸,B有沉淀,则B溶液含Ag+,Ag+不能和SO、Cl-、CO三种离子组合,而只能和NO组合,则B为AgNO3;而D生成无色气体,则为二氧化碳,即D含CO,CO与Ba2+、Ag+、Cu2+不能共存,则D为K2CO3;由于SO不能和Ba2+共存,只能跟Cu2+结合,则;C为CuSO4;剩余的Ba2+和Cl-离子结合,则A为BaCl2;综上所述:A为BaCl2;B为AgNO3;C为CuSO4;D为K2CO3。
16.数字化实验是化学研究的重要手段。实验小组将电导率传感器插入20.00mL 0.1ml·L-1 H2SO4溶液中,向溶液中匀速滴入等浓度的BaCl2溶液,电导率与溶液体积图像如图所示。 (已知溶液导电性越强,电导率值越大),请回答下列问题。
(1)按物质分类,BaCl2属于 (选填“强电解质”或“弱电解质”)。
(2)其它条件相同的情况下,溶的导电性由 决定。
(3)用离子方程式解释图中 a→b段曲线变化的原因 。
(4)对 b、c 两处溶液的c(H+)进行比较,b c(选填“>”或“=”或“<”), 说明原因 。
(5)用等浓度的Ba(OH)2溶液替换BaCl2溶液,则电导率最低点与图中 b 点的位置关系为
A.在 b 上方B.与 b 重合C.在 b 下方D.无法确定
(6)向 0.1 ml·L-1氨水中,匀速滴入等浓度的醋酸溶液,下列图像正确的是
A.B.
C.D.
(7)在无色溶液中能大量共存的一组离子是
A.NO、Cl-、Na+、Ca2+B.Ag+、NO、OH-、Na+
C.Mg2+、MnO、K+、I-D.HCO、OH-、Ca2+、Na+
(8)下列物质的溶液不能将Al(OH)3溶解的是
A.NaOHB.NaClC.H2SO4D.HCl
【答案】(1)强电解质
(2)离子浓度大小
(3)SO+Ba2+=BaSO4↓
(4) > 过量的BaCl2溶液中的水使溶液中的H+浓度减小
(5)C
(6)B
(7)A
(8)B
【详解】(1)BaCl2在水溶液完全电离产生自由移动的离子,因此属于强电解质;
(2)在其它条件相同的情况下,溶的导电性由溶液中自由移动的离子浓度大小决定,离子浓度越大,溶液的导电能力就越强;
(3)向H2SO4溶液中滴入BaCl2溶液,二者会发生复分解反应:H2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2HCl,反应产生BaSO4白色沉淀,该反应的离子方程式为SO+Ba2+=BaSO4↓,虽然离子带有电荷数目不变,但由于BaCl2溶液的水导致溶液体积变大,溶液中自由移动的离子浓度减小,故溶液的电导率减小;
(4)b点恰好发生反应H2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2HCl,b点后BaCl2溶液过量,但HCl的物质的量不变,溶液的体积增大,导致溶液中c(H+)会逐渐减小,故c(H+):b>c;
(5)若使用等浓度的Ba(OH)2溶液替换BaCl2溶液,会发生反应:H2SO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+2H2O,该反应的离子方程式为:2H+++Ba2++2OH-=BaSO4↓+2H2O,在二者恰好反应时,溶液中几乎不存在自由移动的离子,电导率几乎为0,故电导率最低点在图中 b点的下方,故合理选项是C;
(6)氨水中的NH3∙H2O是弱电解质,只能微弱电离产生自由移动的、OH-,溶液的电导率不大。向其中加入弱酸醋酸溶液时,二者发生反应产生可溶性强电解质CH3COONH4,使溶液中自由移动的离子浓度增大,溶液的电导率增强,当恰好反应时,离子浓度最大,此时电导率达到最大值,后来醋酸溶液过量,过量的醋酸溶液对CH3COONH4起稀释作用,导致溶液中自由移动的离子浓度逐渐减少,溶液的电导率逐渐降低,故加入醋酸溶液时电导率变化曲线是B;
(7)A.选项水溶液显无色,且离子之间不能发生任何反应,可以大量共存,A符合题意;
B.Ag+与OH-会发生反应产生Ag2O、H2O,不能大量共存,B不符合题意;
C.MnO的水溶液显紫色,在无色溶液中不能电离存在;且与I-会发生氧化还原反应,也不能大量共存,C不符合题意;
D.HCO、OH-、Ca2+会发生离子反应产生CaCO3沉淀、H2O,不能大量共存,D不符合题意;
故合理选项是A;
(8)A.NaOH是强碱,能够与Al(OH)3发生反应产生NaAlO2、H2O,A不符合题意;
B.NaCl与Al(OH)3不能发生反应,因此不能溶解Al(OH)3,B符合题意;
C.H2SO4是二元强酸,能够与Al(OH)3发生反应产生Al2(SO4)3、H2O,C不符合题意;
D.HCl是一元强酸,能够与Al(OH)3发生反应产生AlCl3、H2O,D不符合题意;
故合理选项是B。
序号
物质
杂质
除杂应选用的试剂或操作方法
①
KNO3溶液
KOH
加入FeCl3溶液,并过滤
②
FeSO4溶液
CuSO4
加入过量铁粉,并过滤
③
H2
CO2
通过盛NaOH溶液的洗气瓶,
再通过盛有浓硫酸的洗气瓶
④
NaNO3固体
CaCO3
溶解、过滤、蒸发
实验操作
灯泡亮度变化
通入CO2以前
开始通入CO2时
恰好完全沉淀
沉淀完全后,继续通入过量的CO2
步骤
操作
现象
(1)
向溶液中滴加2~3滴紫色石蕊溶液
溶液变红
(2)
向溶液中滴加溶液和稀盐酸
有白色沉淀生成
(3)
将(2)中所得沉淀过滤,向滤液中加入溶液和稀硝酸
有白色沉淀生成
选项
物质
杂质
除去杂质选用的试剂或操作方法
A
铜粉
加入过量稀硫酸,并过滤
B
溶液
加入过量,并过滤
C
先后通过盛有足量溶液和浓硫酸的洗气瓶
D
溶液
加入适量溶液,并过滤
阳离子
Na+
Fe3+
Ba2+
Fe2+
Mg2+
Al3+
阴离子
OH-
Cl-
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