2022高考化學(xué) 難點(diǎn)剖析 專(zhuān)題07 離子反應(yīng)圖像練習(xí)
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1、2022高考化學(xué) 難點(diǎn)剖析 專(zhuān)題07 離子反應(yīng)圖像練習(xí) 1.已知向溶液X中滴加溶液Y可生成兩種沉淀,所得沉淀的物質(zhì)的量(n)與所加入的溶液Y的體積(V)的關(guān)系如圖所示,則X、Y分別為( ) A B C D X NH4Al(SO4)2 Ba(OH)2 明礬 Ba(AlO2)2 Y Ba(OH)2 明礬 Ba(OH)2 硫酸鋁 【答案】A 2.下列示意圖與對(duì)應(yīng)的反應(yīng)情況正確的是( ) A. 含0.01 mol KOH和0.01 mol Ca(OH)2的混合溶液中緩慢通入CO2 B. NaHSO4溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液 C
2、. KAl(SO4)2溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液 D. 向含有少量氫氧化鈉的偏鋁酸鈉溶液中滴加鹽酸 【答案】B 【解析】A選項(xiàng),首先CO2先與Ca(OH)2反應(yīng),再和KOH反應(yīng),當(dāng)反應(yīng)完全之后再和沉淀CaCO3反應(yīng),生成碳酸氫鈣;B選項(xiàng),NaHSO4溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液,只產(chǎn)生硫酸鋇沉淀;C選項(xiàng),1 mol KAl(SO4)2,加入1.5 mol的Ba(OH)2時(shí)生成1.5mol BaSO4和1 molAl(OH)3,沉淀的物質(zhì)的量最大為2.5 mol,再加入0.5 mol Ba(OH)2,生成0.5 mol BaSO4,溶解1 mol Al(OH)3;D選項(xiàng),含有少量
3、氫氧化鈉的偏鋁酸鈉溶液中滴加鹽酸,鹽酸先和氫氧化鈉反應(yīng),在NaAlO2與HCl的物質(zhì)的量之比為小于等于1︰1, 此時(shí)只生成白色的氫氧化鋁沉淀,如果繼續(xù)加入鹽酸,這是沉淀開(kāi)始溶劑,當(dāng)NaAlO2與HCl的物質(zhì)的量之比達(dá)到1︰4時(shí),所產(chǎn)生的氫氧化鋁完全溶解。A選項(xiàng),首先CO2先與Ca(OH)2反應(yīng),產(chǎn)生CaCO3沉淀,此時(shí)沉淀量逐漸增大,CO2再和KOH反應(yīng),此時(shí)無(wú)沉淀,之后二氧化碳先會(huì)和K2CO3反應(yīng),生成酸式鹽,當(dāng)反應(yīng)完全之后再和沉淀CaCO3反應(yīng),生成碳酸氫鈣,從而沉淀出現(xiàn)溶解現(xiàn)象,所以圖像應(yīng)該是“等腰梯形”的形狀,故A錯(cuò)誤; B選項(xiàng),NaHSO4溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液,只產(chǎn)生硫
4、酸鋇沉淀,當(dāng)把硫酸根反應(yīng)完全,再加氫氧化鋇也不產(chǎn)生沉淀,所給圖像恰好能表達(dá)該反應(yīng)過(guò)程,故B選項(xiàng)正確;C選項(xiàng),假設(shè)溶液中含1 mol KAl(SO4)2,加入1.5 mol的Ba(OH)2時(shí)生成1.5mol BaSO4和1 molAl(OH)3,沉淀的物質(zhì)的量最大為2.5 mol,再加入0.5 mol Ba(OH)2,生成0.5 mol BaSO4,溶解1 mol Al(OH)3,故沉淀的總物質(zhì)的量減少,最后只剩下硫酸鋇沉淀,故C錯(cuò)誤;D選項(xiàng),含有少量氫氧化鈉的偏鋁酸鈉溶液中滴加鹽酸,鹽酸先和氫氧化鈉反應(yīng),在NaAlO2與HCl的物質(zhì)的量之比為小于等于1︰1, 此時(shí)只生成白色的氫氧化鋁沉淀,如果
5、繼續(xù)加入鹽酸,這是沉淀開(kāi)始溶劑,當(dāng)NaAlO2與HCl的物質(zhì)的量之比達(dá)到1︰4時(shí),所產(chǎn)生的氫氧化鋁完全溶解,離子方程式如下,H++AlO2-+ H2O = Al(OH)3↓; Al(OH)3+3H+?= Al3+?+ 3H2O故曲線應(yīng)該是加入1份鹽酸時(shí)沉淀達(dá)到最大,再加入3份鹽酸沉底全部消失,圖像應(yīng)該是個(gè)“非等腰三角形”,與D所給圖像不符合,故D錯(cuò)誤。 3.向100 mL 0.1 mol·L-1硫酸鋁銨[NH4Al(SO4)2]溶液中逐滴滴入0.1mol·L-1?Ba(OH)2溶液。隨著B(niǎo)a(OH)2溶液體積V的變化,沉淀總物質(zhì)的量n的變化如圖所示。則下列說(shuō)法中正確的是 A. a點(diǎn)對(duì)應(yīng)
6、的沉淀只有BaSO4 B. b點(diǎn)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是:Al3++2SO42-+2Ba2++3OH-==Al(OH)3↓+2BaSO4↓ C. c點(diǎn)溶液呈堿性 D. c點(diǎn)加入Ba(OH)2溶液的體積為200 mL 【答案】C 【解析】NH4Al(SO4)2物質(zhì)的量為0.01mol,溶液含有NH4+0.01mol,Al3+0.01mol,SO42-0.02mol。開(kāi)始滴加同時(shí)發(fā)生反應(yīng)為SO42-+Ba2+=BaSO4↓,Al3++3OH-=Al(OH)3↓,當(dāng)Al3+沉淀完全時(shí)需加入0.03molOH-,即加入0.015molBa(OH)2,加入的Ba2+為0.015mol,SO42-
7、未完全沉淀,此時(shí)溶液含有硫酸銨、硫酸鋁;再滴加Ba(OH)2,生成BaSO4沉淀,發(fā)生反應(yīng)為SO42-+Ba2+=BaSO4↓,NH4++OH-=NH3?H2O,所以沉淀質(zhì)量繼續(xù)增加,但增加幅度較前一過(guò)程小;當(dāng)SO42-完全沉淀時(shí),共需加入0.02molBa(OH)2,加入0.04molOH-,Al3+反應(yīng)掉0.03molOH-,生成Al(OH)30.01mol,剩余0.01molOH-恰好與NH4+完全反應(yīng),此時(shí)溶液中NH4+完全反應(yīng),此時(shí)溶液為氨水溶液,沉淀達(dá)最大為BaSO4和Al(OH)3;繼續(xù)滴加Ba(OH)2,Al(OH)3溶解,發(fā)生反應(yīng)Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O,
8、由方程式可知要使0.01molAl(OH)3完全溶解,需再加入0.005molBa(OH)2,此時(shí)溶液為氨水與偏鋁酸鋇溶液。則A、由分析可知,從開(kāi)始到a點(diǎn),發(fā)生反應(yīng)為SO42-+Ba2+=BaSO4↓,Al3++3OH-=Al(OH)3↓,a點(diǎn)對(duì)應(yīng)的沉淀為BaSO4和Al(OH)3,A錯(cuò)誤;B、由分析可知,b點(diǎn)發(fā)生反應(yīng)為SO42-+Ba2+=BaSO4↓,NH4++OH-=NH3?H2O,B錯(cuò)誤;C、由分析可知,c點(diǎn)溶液為氨水與偏鋁酸鋇溶液,所以溶液呈堿性,C正確;D、由分析可知,c點(diǎn)加入Ba(OH)2的物質(zhì)的量為0.005mol+0.02mol=0.025mol,所以需要?dú)溲趸^溶液的體積為
9、0.025mol÷0.1mol/L=0.25L=250mL,D錯(cuò)誤。 4.向Ba(OH)2溶液中逐滴加入稀硫酸,請(qǐng)完成下列問(wèn)題: (1)寫(xiě)出反應(yīng)的離子方程式_____________________________________________。 (2)下列三種情況下,離子方程式與(1)相同的是______(填序號(hào))。 A.向NaHSO4溶液中,逐滴加入Ba(OH)2溶液至溶液顯中性 B.向NaHSO4溶液中,逐滴加入Ba(OH)2溶液至SO42-恰好完全沉淀 C.向NaHSO4溶液中,逐滴加入Ba(OH)2溶液至過(guò)量 (3)若緩緩加入稀硫酸直至過(guò)量,整個(gè)過(guò)程中混合溶液的導(dǎo)電能
10、力(用電流強(qiáng)度I表示)可近似地用下圖中的__________曲線表示(填序號(hào))。 【答案】 Ba2++2OH-+SO42-+2H+===BaSO4↓+2H2O A C 【解析】(1)向Ba(OH)2溶液中逐滴加入稀硫酸發(fā)生中和反應(yīng)生成硫酸鋇和水,離子方程式為Ba2++2OH-+SO42-+2H+=BaSO4↓+2H2O; (2)A.向NaHSO4溶液中,逐滴加入Ba(OH)2溶液至溶液顯中性,生成硫酸鋇、硫酸鈉和水,反應(yīng)的離子方程式為Ba2++2OH-+SO42-+2H+=BaSO4↓+2H2O,A正確; B.向NaHSO4溶液中,逐滴加入Ba(OH)2溶液至SO42-恰好完
11、全沉淀,生成硫酸鋇、氫氧化鈉和水,反應(yīng)的離子方程式為Ba2++OH-+SO42-+H+=BaSO4↓+H2O,B錯(cuò)誤; C.向NaHSO4溶液中,逐滴加入Ba(OH)2溶液至過(guò)量,生成硫酸鋇、氫氧化鈉和水,反應(yīng)的離子方程式為Ba2++OH-+SO42-+H+=BaSO4↓+H2O,C錯(cuò)誤; 答案選A。 (3)若緩緩加入稀硫酸直至過(guò)量,恰好反應(yīng)時(shí)生成硫酸鋇沉淀和水,導(dǎo)電性近乎為0,過(guò)量后離子濃度增大,導(dǎo)電性增強(qiáng),圖中只有C符合。 答案選C。 5.把NaOH、MgCl2、AlCl3三種固體組成的混合物溶于足量水中后有1.16g白色沉淀,在所得的懸獨(dú)液中逐滴加入1mol·L-1HCl溶液,
12、加入HCl溶液的體積V與生成沉淀的質(zhì)量m的關(guān)系如圖所示。試回答: (1)A點(diǎn)沉淀物的化學(xué)式為_(kāi)_________________,A到B段發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)________________。 (2)原混合物中MgCl2、AlCl3的物質(zhì)的量比為_(kāi)______________,HCl溶液在Q點(diǎn)的加入量是_______ mL。 【答案】 Mg(OH)2 AlO2-+H++H2O=Al(OH)3 ↓ 1:1 130 B-C過(guò)程中,氫氧化鎂和氫氧化鋁都與鹽酸反應(yīng)生成氯化鋁和氯化鎂,所以C點(diǎn)溶液中的溶質(zhì)是氯化鋁、氯化鎂和氯化鈉。 詳解:(1)向水中固體組成的混合物溶液中加入鹽
13、酸時(shí),O-A時(shí)沒(méi)有沉淀生成,說(shuō)明此時(shí)鹽酸和氫氧化鈉反應(yīng),即:NaOH、MgCl2、AlCl3三種固體組成的混合物溶于足量水后,溶液中NaOH過(guò)量,此時(shí)溶液中鋁離子為偏鋁酸根離子,溶液中存在的沉淀為Mg(OH)2; A-B段,有沉淀生成,應(yīng)為鹽酸和偏鋁酸鈉反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀,離子反應(yīng)方程式為AlO2-+H++H2O=Al(OH)3 ↓, 因此,本題正確答案是:Mg(OH)2 ;AlO2-+H++H2O=Al(OH)3 ↓ (2)B-Q過(guò)程中,氫氧化鎂和氫氧化鋁都與鹽酸反應(yīng)生成氯化鋁和氯化鎂,所以Q點(diǎn)溶液中的溶質(zhì)是氯化鋁、氯化鎂和氯化鈉,原反應(yīng)物為:NaOH、MgCl2、AlCl3和鹽酸,
14、對(duì)比知反應(yīng)前后MgCl2、AlCl3不變,實(shí)際上相當(dāng)于氫氧化鈉和鹽酸的反應(yīng),所以Q點(diǎn)可以看做氫氧化鈉和鹽酸二者恰好反應(yīng),n(NaOH)=n(HCl),(1)中已分析:B點(diǎn)溶液中存在的溶質(zhì)是氯化鈉,由Na+離子和Cl-離子守恒得,原混合物中n(NaOH)=n(NaCl)=n(Cl-)=2n(MgCl2)+3n(AlCl3)+n(HCl), 因n(MgCl2)==0.02mol, n(AlCl3)=n[Al(OH)3]=1mol/L×(30-10)×10-3L=0.02mol, n(MgCl2):n(AlCl3)=0.02mol:0.02mol=1:1 所以,n(NaOH)=n(NaCl)=
15、n(Cl-)=2n(MgCl2)+3n(AlCl3)+n(HCl)=0.02mol×2+0.02mol×3+1mol/L×0.03L=0.13mol, 則V(HCl)===0.13L=130mL, 因此,本題正確答案是:1:1;130。 6.向30mL某濃度氫氧化鈉溶液中通入CO2氣體后得溶液N,因CO2通入量不同,溶液N的組成也不同。若向N溶液中逐滴加入0.1mol/L鹽酸,產(chǎn)生的氣體體積V(CO2)與加入的鹽酸體積V[HCl(aq)]的關(guān)系有如圖所示兩種情況(不計(jì)CO2的溶解),則曲線Y表明N中的溶質(zhì)為_(kāi)______________________, 原NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度為_(kāi)
16、_______;由曲線X、Y可知,兩次實(shí)驗(yàn)通入CO2的體積之比為X:Y=___________。 【答案】 NaOH和Na2CO3 0.25mol/L 10:3 【解析】曲線X,Y開(kāi)始沒(méi)有氣體產(chǎn)生,加入一定體積鹽酸后生成氣體,生成氣體的反應(yīng)為:HCO3-+H+=H2O+CO2↑,再結(jié)合反應(yīng)OH-+H+=H2O、H++CO32-=HCO3-,可以知道,若X中只有Na2CO3,開(kāi)始發(fā)生H++CO32-=HCO3-,前后兩過(guò)程消耗HCl的體積相等,而實(shí)際開(kāi)始階段消耗鹽酸體積大于產(chǎn)生二氧化碳消耗的鹽酸體積,故Y曲線表明M中的溶質(zhì)為NaOH、Na2CO3,Y曲線中,前后消耗鹽酸的體積之比為
17、1:3;則曲線X表明M中溶質(zhì)為Na2CO3、NaHCO3,且二者物質(zhì)的量之比為1:2;根據(jù)鈉元素守恒計(jì)算原NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度;根據(jù)曲線Y生成二氧化碳消耗鹽酸體積為75-60=15mL,曲線X生成二氧化碳消耗鹽酸體積為75-25=50mL,求出兩次實(shí)驗(yàn)通入CO2的體積之比。曲線X,Y開(kāi)始沒(méi)有氣體產(chǎn)生,加入一定體積鹽酸后生成氣體,生成氣體的反應(yīng)為:HCO3-+H+=H2O+CO2↑,再結(jié)合反應(yīng)OH-+H+=H2O、H++CO32-=HCO3-,可以知道,若X中只有Na2CO3,開(kāi)始發(fā)生H++CO32-=HCO3-,前后兩過(guò)程消耗HCl的體積相等,而實(shí)際開(kāi)始階段消耗鹽酸體積大于產(chǎn)生二氧化碳消
18、耗的鹽酸體積,故Y曲線表明M中的溶質(zhì)為NaOH、Na2CO3,Y曲線中,前后消耗鹽酸的體積之比為1:3;則曲線X表明M中溶質(zhì)為Na2CO3、NaHCO3,且二者物質(zhì)的量之比為1:2;根據(jù)鈉元素守恒可以知道,當(dāng)加入75mL鹽酸時(shí),溶液中的溶質(zhì)為氯化鈉,所以原溶液中的氫氧化鈉的物質(zhì)的量為0.1×0.075=0.0075mol,所以氫氧化鈉的物質(zhì)的量濃度為0.0075/0.03=0.25mol/L;曲線Y生成二氧化碳消耗鹽酸體積為75-60=15mL,曲線X生成二氧化碳消耗鹽酸體積為75-25=50mL,由HCO3-+H+=H2O+CO2↑可以知道,則兩次實(shí)驗(yàn)通入的CO2的體積之比X:Y=50:15
19、=10:3;正確答案:NaOH和Na2CO3 ;0.25mol/L;10:3。 7.將3mol/L NaOH溶液滴入到25mL 一定濃度的AlCl3溶液中。下圖是整個(gè)過(guò)程的數(shù)學(xué)分析曲線。其中橫軸表示加入OH-的物質(zhì)的量,縱軸表示產(chǎn)生的Al(OH)3沉淀的物質(zhì)的量。據(jù)圖回答: (1)當(dāng)C點(diǎn)從O點(diǎn)向A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí),表示隨著OH-的不斷加入,沉淀量逐漸________。OA曲線表示的離子反應(yīng)是:______________________________;由此可得A點(diǎn)的坐標(biāo)為_(kāi)______;此時(shí)加入氫氧化鈉溶液的體積為_(kāi)___________; (2)AB曲線表示的離子反應(yīng)為:________
20、___________,由此可得B點(diǎn)的坐標(biāo)為:_________。 (3)由上述分析,可求得AlCl3溶液中Al3+離子的濃度為:_____mol/L。 (4)當(dāng)x=0.035時(shí),鋁元素在體系中的存在形式為_(kāi)_______,其物質(zhì)的量為_(kāi)___________。 【答案】 增加 Al3+ + 3OH—=Al(OH)3↓ (0.03,0.01) 10mL Al(OH)3 + OH— =AlO2— + 2H2O (0.04,0) 0.4 Al(OH)3 、AlO2— 0.005mol、 0.005mol 詳解:根據(jù)圖像,當(dāng)C點(diǎn)從O點(diǎn)向A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí),表示隨著OH-的不斷加入,
21、沉淀量逐漸增加,A點(diǎn)Al3+剛好完全沉淀,沉淀量達(dá)最大值;從A點(diǎn)到B點(diǎn),隨著OH-的不斷加入,沉淀量逐漸減少,B點(diǎn)時(shí)Al(OH)3剛好完全溶解。根據(jù)縱坐標(biāo)n[Al(OH)3]max=0.01mol和Al守恒,原n(AlCl3)=0.01mol。 (1)當(dāng)C點(diǎn)從O點(diǎn)向A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí),表示隨著OH-的不斷加入,沉淀量逐漸增加,OA曲線表示的離子反應(yīng)是:Al3++3OH-=Al(OH)3↓,則A點(diǎn)消耗的n(OH-)=30.01mol=0.03mol,由此可得A點(diǎn)的坐標(biāo)為(0.03,0.01)。此時(shí)加入NaOH溶液的體積為=0.01L=10mL。 (2)AB曲線表示Al(OH)3溶于NaOH,表示的離
22、子反應(yīng)為Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O。溶解0.01molAl(OH)3消耗n(OH-)=0.01mol,則B點(diǎn)的坐標(biāo)為(0.04,0)。 (3)原n(AlCl3)=0.01mol,c(AlCl3)==0.4mol/L,AlCl3溶液中Al3+離子的濃度為0.4mol/L。 (4)當(dāng)x=0.035時(shí),加入OH-物質(zhì)的量大于0.03mol(A點(diǎn))小于0.04mol(B點(diǎn)),說(shuō)明AlCl3完全沉淀后并溶解了部分Al(OH)3,鋁元素在體系中的存在形式為Al(OH)3和AlO2-。加入0.03molOH-時(shí)AlCl3完全沉淀生成0.01molAl(OH)3沉淀,x=0.035mol
23、時(shí),溶解Al(OH)3消耗的n(OH-)為0.035mol-0.03mol=0.005mol,根據(jù)離子反應(yīng)Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O,0.005molOH-溶解0.005molAl(OH)3同時(shí)生成0.005molAlO2-,留下的Al(OH)3為0.01mol-0.005mol=0.005mol;當(dāng)x=0.035時(shí),鋁元素在體系中的存在形式為Al(OH)3和AlO2-,Al(OH)3和AlO2-物質(zhì)的量都為0.005mol。 8.有一無(wú)色溶液,其中可能含有Fe3+、Al3+、Fe2+、Mg2+、Cu2+、NH4+、K+、CO32-、SO42-等離子中的幾種,為分析其成分,
24、取此溶液分別進(jìn)行了①②③④四個(gè)實(shí)驗(yàn),其操作和有關(guān)現(xiàn)象如下圖所示: 第③個(gè)實(shí)驗(yàn)中,生成白色沉淀的量與加入NaOH的量有下圖所示的相互關(guān)系。據(jù)此回答: (1)實(shí)驗(yàn)①還需要的儀器(用品)、試劑是___________________。 (2)在原溶液中一定不存在的離子有______________________________________。 (3)配制該無(wú)色溶液時(shí),為滿足溶液中一定存在的離子的要求,一般可溶解兩種常見(jiàn)物質(zhì)為_(kāi)______和_______。(填化學(xué)式) (4)寫(xiě)出第③個(gè)實(shí)驗(yàn)中沉淀量減少時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:?__________________________
25、_。 (5)要確定溶液中所含的離子,上述①②③④四個(gè)實(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)___________是可有可無(wú)的。 【答案】 潔凈鐵絲或鉑絲,酒精燈,鹽酸 Fe3+、Fe2+、Cu2+、NH4+、CO32- KAl(SO4)2[或KAl(SO4)2·12H2O] MgSO4 Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O ②④ (2)溶液呈無(wú)色,則一定不含有色離子:Fe3+、Fe2+,Cu2+;實(shí)驗(yàn)①焰色反應(yīng)呈紫色,說(shuō)明溶液中含有K+;實(shí)驗(yàn)③逐滴加入過(guò)量NaOH溶液有白色沉淀,則溶液中含有Mg2+;Mg2+ 與CO32-不能大量共存,則溶液中不含CO32-;實(shí)驗(yàn)②加入氯化鋇和鹽酸后生成白色沉淀
26、,由于溶液中沒(méi)有Ag+,則生成沉淀為BaSO4,溶液中含有SO42-;第③個(gè)實(shí)驗(yàn)中,生成白色沉淀的量與加入NaOH的量的先增大后減小,則說(shuō)明溶液中含有Al3+,沉淀的量達(dá)到最大值后,再加NaOH,沉淀立即開(kāi)始溶解,則溶液中不含有NH4+;如果存在NH4+,沉淀的量應(yīng)是隨著NaOH的加入,先增大,然后不變,一段時(shí)間之后再減?。粚?shí)驗(yàn)④加入Na2O2,Na2O2與水反應(yīng)產(chǎn)生NaOH和O2;根據(jù)以上分析可知,原溶液中一定不含有Fe3+、Fe2+、Cu2+、NH4+、CO32-;? (3)原溶液中一定含有的離子為:K+、Al3+、Mg2+、SO42-,配制該溶液,若只能選擇兩種鹽,可選擇以下兩種常見(jiàn)物
27、質(zhì):KAl(SO4)2[或KAl(SO4)2·12H2O] 、MgSO4。 (4)加入NaOH,沉淀溶解,應(yīng)為Al(OH)3的溶解,其離子方程式為:Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O; (5)實(shí)驗(yàn)②是多余的,實(shí)驗(yàn)②的現(xiàn)象說(shuō)明溶液中存在SO42-。實(shí)際上,實(shí)驗(yàn)③確定了溶液中含有Mg2+,而Mg2+ 與CO32-不能大量共存,可推斷出溶液中不含CO32-。根據(jù)電荷守恒,溶液中必有一種陰離子,那么SO42-一定有。 實(shí)驗(yàn)④也是多余的,Na2O2與水反應(yīng)產(chǎn)生NaOH和O2,產(chǎn)生無(wú)色無(wú)味的氣體為氧氣,白色沉淀的情況在實(shí)驗(yàn)③中已經(jīng)證明。 故答案為:②④; 9.向Ba(OH)2和NaOH
28、的混合溶液中逐漸通入CO2氣體至過(guò)量,生成沉淀的物質(zhì)的量(n)和通入CO2氣體的(V) 的關(guān)系如圖所示,試回答: (1)0到a點(diǎn)之間的反應(yīng)的離子方程式__________ (2)a到b點(diǎn)之間的反應(yīng)的離子方程式__________ (3)b點(diǎn)之后的反應(yīng)的離子方程式______________ (4)c 點(diǎn)CO2的體積__________mL(同溫同壓下)。 (5) 混合溶液中Ba(OH)2和NaOH 的物質(zhì)的量之比為_(kāi)_________ 【答案】 Ba2++2OH-+CO2==BaCO3↓+H2O 2OH-+CO2==CO32-+H2O、CO32-+CO2+H2O==2HCO
29、3- BaCO3+CO2+H2O==Ba2++2HCO3- 40 1:2 (1)0到a點(diǎn)之間CO2與Ba(OH)2反應(yīng)生成BaCO3沉淀,離子方程式為:CO2+Ba2++2OH-=BaCO3↓+H2O。 (2)a點(diǎn)到b點(diǎn)之間CO2與NaOH反應(yīng)先生成Na2CO3,繼續(xù)通入CO2與Na2CO3反應(yīng)生成NaHCO3,反應(yīng)的離子方程式為:CO2+2OH-=CO32-+H2O、CO32-+CO2+H2O=2HCO3-。 (3)b點(diǎn)之后通入的CO2將a點(diǎn)前生成的BaCO3轉(zhuǎn)化為可溶于水的Ba(HCO3)2,反應(yīng)的離子方程式為:BaCO3+CO2+H2O=Ba2++2HCO3-。 (4)根據(jù)
30、反應(yīng):CO2+Ba(OH)2=BaCO3↓+H2O和CO2+BaCO3+H2O=Ba(HCO3)2,b點(diǎn)到c點(diǎn)消耗的CO2與0到a點(diǎn)消耗的CO2相等,則同溫同壓下b點(diǎn)到c點(diǎn)消耗的CO2的體積也為10mL,則c點(diǎn)CO2的體積為30mL+10mL=40mL。 (5)根據(jù)0到a點(diǎn)反應(yīng)CO2+ Ba(OH)2=BaCO3↓+H2O消耗CO2的體積為10mL,a點(diǎn)到b點(diǎn)之間反應(yīng)CO2+NaOH=NaOH消耗CO2的體積為20mL,同溫同壓下氣體的體積之比等于氣體物質(zhì)的量之比,則Ba(OH)2與NaOH物質(zhì)的量之比為1:2。 10.某無(wú)色溶液中可能含有Mg2+、Ba2+、Cl-、CO32-、Cu2+、
31、Fe3+中的一種或幾種離子。為確定其成分,進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn): 實(shí)驗(yàn)1:取10mL無(wú)色溶液,滴加過(guò)量稀鹽酸無(wú)明顯現(xiàn)象。 實(shí)驗(yàn)2:另取10mL無(wú)色溶液,加入足量的Na2SO4溶液,有白色沉淀生成。 實(shí)驗(yàn)3:取實(shí)驗(yàn)1后的溶液于錐形瓶中,向錐形瓶中逐滴加入NaOH溶液,滴加過(guò)程中產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量與加入NaOH溶液的體積的關(guān)系如右圖所示。 回答下列問(wèn)題: (1)原溶液中不存在的離子是__________,存在的離子是________________。 (2)實(shí)驗(yàn)3中,圖像中OA段反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)___________________________。 (3)根據(jù)圖像計(jì)算原溶液中Mg2+的
32、物質(zhì)的量濃度_______。 【答案】 CO32-、Cu2+、Fe3+ Mg2+、Ba2+、Cl- H++OH-=H2O 1mol/L 【解析】溶液無(wú)色,則不含有色離子Cu2+、Fe3+;實(shí)驗(yàn)1,取無(wú)色溶液,滴加適量稀鹽酸無(wú)明顯現(xiàn)象,則不含CO32?,根據(jù)電荷守恒可知,溶液中一定含有一種陰離子,則Cl-一定有;實(shí)驗(yàn)2,另取無(wú)色溶液,加入足量的Na2SO4溶液,有白色沉淀生成,證明一定含Ba2+;實(shí)驗(yàn)3,取實(shí)驗(yàn)l滴加過(guò)稀鹽酸的溶液于錐形瓶中,向錐形瓶中逐滴加入NaOH溶液,開(kāi)始是中和鹽酸,隨后生成沉淀,且沉淀的最大值為0.58g,說(shuō)明溶液中一定含有Mg2+。 根據(jù)上述分析,原溶液中
33、不存在的離子為CO32-、Cu2+、Fe3+;存在的離子有Mg2+、Ba2+、Cl-; (2)實(shí)驗(yàn)3中,圖象中OA段反應(yīng)是NaOH中和鹽酸,離子方程式為:H++OH?=H2O; (3)m[Mg(OH)2]=0.58g,n(Mg2+)=n[Mg(OH)2]=0.01mol,溶液體積為10mL,所以c(Mg2+)=1mol/L。 11.將足量CO2通入KOH和Ca(OH)2的混合稀溶液100mL中,生成沉淀的質(zhì)量(m)與通入(STP)狀況下CO2的體積(V)之間關(guān)系如圖所示: (1)寫(xiě)同下列各段發(fā)生的離子方程式 ①OA_____________________ ; ②AB_____
34、________________; ③BC_____________________; (2)C點(diǎn)對(duì)應(yīng)溶液中溶質(zhì)離子有:_____________________; (3)V1=_________________L; (4)KOH物質(zhì)的量濃度c=____________________mol·L-1。 【答案】 CO2+Ca2++2OH-=CaCO3↓+H2O CO2+2OH-=CO32-+H2O;CO2+CO32-+H2O=2HCO3- CO2+CaCO3+H2O=Ca2++2HCO3- Ca2+、K+、HCO3- 2.24 1 【解析】向KOH和Ca(OH)2的混合
35、溶液中通入CO2,氫氧化鈣優(yōu)先反應(yīng)(OA段),反應(yīng)的方程式為CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;然后KOH與二氧化碳反應(yīng)(AB段):2KOH+CO2=K2CO3、K2CO3+H2O+CO2=2KHCO3;最后碳酸鈣沉淀溶解(BC):CaCO3+H2O+CO2═Ca(HCO3)2,則(1)根據(jù)以上分析可知OA段反應(yīng)的離子方程式為CO2+Ca2++2OH-=CaCO3↓+H2O;AB段反應(yīng)的離子方程式為CO2+2OH-=CO32-+H2O、CO2+CO32-+H2O=2HCO3-;BC段反應(yīng)的離子方程式為CO2+CaCO3+H2O=Ca2++2HCO3-;(2)根據(jù)以上分析可知C點(diǎn)對(duì)應(yīng)溶
36、液中溶質(zhì)離子有Ca2+、K+、HCO3-;(3)生成的碳酸鈣沉淀是10g,物質(zhì)的量是0.1mol,根據(jù)方程式可知消耗二氧化碳是0.1mol,標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積是2.24L,則V1=2.24L;(4)AB段共消耗二氧化碳是4.48L-2.24L=2.24L,物質(zhì)的量是0.1mol,根據(jù)方程式可知KOH的物質(zhì)的量是0.05mol×2=0.1mol,物質(zhì)的量濃度為0.1mol÷0.1L=1.0mol·L-1。 12.某無(wú)色溶液中含有的金屬陽(yáng)離子為Mg2+、Al3+,向該溶液中緩慢地滴入NaOH溶液直至過(guò)量,產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的量與加入NaOH的物質(zhì)的量的關(guān)系如圖所示。 (1)由此確定原溶液中一定還
37、大量含有某陽(yáng)離子,它可能是________。 (2)若溶質(zhì)為MgCl2和Al2(SO4)3,則原溶液中鋁離子的物質(zhì)的量為_(kāi)_____________。 (3)下列圖象中,橫坐標(biāo)表示加入試劑或通入氣體的物質(zhì)的量,縱坐標(biāo)表示產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量,用圖象的序號(hào)或文字回答下列問(wèn)題: Ⅰ.表示向AlCl3溶液中逐漸滴加NaOH溶液的是______; Ⅱ.表示向NaAlO2溶液中逐漸滴加稀鹽酸的是________; Ⅲ.表示向NaAlO2溶液中通入CO2的是________; Ⅳ.③圖____________(填“能”或“不能”)代表向含NaOH的澄清石灰水中通入CO2。 【答案】 氫離子(
38、H+) 0.1 mol ① ⑤ ⑥ 不能 ===AlO2-+2H2O,因此圖像①符合;Ⅱ.向NaAlO2溶液中逐漸滴加稀鹽酸發(fā)生的反應(yīng)依次為AlO2-+H++2H2O===Al(OH)3↓、Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O,圖像⑤符合;Ⅲ.向NaAlO2溶液中通入CO2生成氫氧化鋁沉淀,CO2過(guò)量后沉淀不溶解,圖像⑥符合;Ⅳ.向含NaOH的澄清石灰水中通入CO2,立即產(chǎn)生碳酸鈣沉淀,所以圖像③不符合。 13.某無(wú)色工業(yè)廢水中可能含有Na+、Mg2+、Al3+、Cu2+、Cl﹣、SO42﹣中的幾種離子. a.取0.1mL該廢水于管中,加入足量的Ba(N03)溶液和
39、稀硝酸,產(chǎn)生白色沉淀,充分反應(yīng)后過(guò)濾,向?yàn)V液中加入AgNO3溶液無(wú)沉淀產(chǎn)生. b.另取10mL該廢水于管中,滴加NaOH溶液先產(chǎn)生白色沉淀,后部分沉淀溶解.生成沉淀的物質(zhì)的量隨加入NaOH物質(zhì)的量關(guān)系如圖所示. 根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)和圖表數(shù)據(jù): (1)該廢水中一定不含有的離子有______________(填離子符號(hào)). (2)實(shí)驗(yàn)室配制100mL1mol?L﹣1的NaOH溶液時(shí),用到的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒、量筒外,還需要_____________(填儀器名稱). (3)寫(xiě)出A→B過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:_________________________. (4)該廢水中,c(A
40、l3+)=_______________________. 【答案】 Cu2+、Cl﹣ 100mL容量瓶、膠頭滴管 Al(OH)3+OH﹣=AlO2﹣+H2O 0.5mol/L 【解析】無(wú)色溶液中不會(huì)存在有色的Cu2+; a.取0.1mL該廢水于管中,加入足量的Ba(NO3)溶液和稀硝酸,產(chǎn)生白色沉淀,該沉淀為硫酸鋇,則原溶液中含有SO42﹣;充分反應(yīng)后過(guò)濾,向?yàn)V液中加入AgNO3溶液無(wú)沉淀產(chǎn)生,說(shuō)明原溶液中不存在Cl﹣; b.另取10mL該廢水于管中,滴加NaOH溶液先產(chǎn)生白色沉淀,后部分沉淀溶解,溶解的沉淀為氫氧化鋁,不溶的沉淀為氫氧化鎂,則原溶液中一定含有Mg2+、Al3
41、+, (1)根據(jù)分析可知,該廢水中一定不含有的離子有:Cu2+、Cl﹣; (2)實(shí)驗(yàn)室配制一定濃度的NaOH溶液時(shí),用到的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒、量筒外,配制100mL溶液必須選用規(guī)格為100mL的容量瓶,定容時(shí)必須使用膠頭滴管; (3)A→B過(guò)程為沉淀溶解的過(guò)程,氫氧化鋁與氫氧化鈉反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和水,反應(yīng)的離子方程式為:Al(OH)3+OH﹣=AlO2﹣+H2O; (4)根據(jù)反應(yīng)Al(OH)3+OH﹣=AlO2﹣+H2O可知,n[Al(OH)3]=n(NaOH)=0.04mol-0.035mol=0.005mol,根據(jù)質(zhì)量守恒可知原溶液中鋁離子的物質(zhì)的量為0.005mol,則原溶液中鋁離子的濃度為:c(Al3+)==0.5mol/L。
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