Question

【题目】已知某透明澄清的溶液中可能含有NO3- 、Cl- 、SO42-、CO32-、NH4+、Fe3+、Al3+和K+中的几种，且所含阴离子的物质的量相等。为确定该溶液的成分，某学习小组做了如下实验：①取该溶液100mL，加入过量NaOH溶液，加热得到0.02mol气体，同时产生红褐色沉淀； ②将沉淀过滤、洗涤、灼烧，得到1.6 g固体； ③向上述滤液中加入足量BaCl2溶液，得到4.66 g不溶于盐酸的沉淀。下列说法正确的是

A. 不能确定原溶液中是否含有Al3+和K+

B. 原溶液中含有的离子只有：Cl- 、SO42-、NH4+、Fe3+

C. 原溶液中c(NO3-)＝0.2 mol·L-1 c(Fe3+)=0.2 mol·L-1

D. 在原溶液中加入足量的铁粉所得溶液中阳离子所带正电荷数减少

【答案】C

【解析】①取该溶液100mL，加入过量NaOH溶液，加热得到0.02mol气体，说明溶液中含有0.02mol NH4+，同时产生红褐色沉淀为氢氧化铁，说明溶液中含有Fe3+，CO32-与Fe3+会发生双水解而不能大量共存，故溶液中一定不含CO32-；②将沉淀过滤、洗涤、灼烧，得到1.6 g固体为氧化铁，则n[Fe(OH)3]=2n(Fe2O3)=2×=0.02mol； ③向上述滤液中加入足量BaCl2溶液，得到4.66 g不溶于盐酸的沉淀，则沉淀为硫酸钡，n（SO42-）=n(BaSO4)= =0.02mol。n(+)=n(NH4+)+3n(Fe3+)=0.02mol+3×0.02mol=0.08mol，n(-)=2 n（SO42-）=2×0.02mol=0.04mol<0.08mol，故溶液中还有其他阴离子，且所含阴离子的物质的量相等，故n(-)=2 n（SO42-）+n(NO3-)+n(Cl-)=2×0.02mol+0.02mol+0.02mol=0.08mol，因此溶液中一定含有NO3- 、Cl-，一定不含Al3+和K+。故A.原溶液中一定不含Al3+和K+，选项A错误；B. 原溶液中含有的离子只有：NO3- 、Cl- 、SO42-、NH4+、Fe3+，选项B错误；C. 原溶液中c(NO3-)＝0.2 mol·L-1，c(Fe3+)=0.2 mol·L-1，选项C正确；D. 在原溶液中加入足量的铁粉，发生反应：2Fe3++ Fe = 3Fe2+所得溶液中阳离子所带正电荷数基本不变，选项D错误。答案选C。

【题型】单选题
【结束】
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【题目】根据要求回答下列问题：

（1）已知恒温、恒容条件下发生反应：2NO2(g)+2C(s) N2(g)+2CO2(g)。

①下列图像说明该反应进行到t1时刻未达平衡状态的是________(填选项字母)。

②1 molNO2和足量C发生反应，测得平衡时NO2和CO2的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所示。

图中A、B、C三点NO2的转化率最高的是_____，该反应的平衡常数Kp=_______（Kp是用平衡分压代替平衡浓度的常数，分压＝总压×物质的量分数）。

(2)已知：弱电解质的电离平衡常数为

物质	H2CO	H2S	HNO2
电离平衡常数 （25℃）	Ka1=4.2×10-7 Ka2=5.61×10-11	Ka1=1.3×10-7 Ka2=7.1×10-15	Ka=5.1×10-4

①含有1L 2mol·L-1碳酸钠的溶液中加入1L 1mol·L-1的HNO2后，则溶液中CO32-、HCO3-和NO2-的离子浓度由大到小是_______。

②25℃时，在0.10 mol·L-1H2S溶液中，通人HCl气体或加入NaOH固体，溶液pH与c(S2-)关系如图所示(忽略溶液体积的变化、H2S的挥发)。pH=13时，溶液中的c(H2S)+c(HS-)=____mol·L-1；

③向10.00mL0.10 mol·L-1的氢硫酸中滴加10.00mL0.1 mol·L-1NaOH溶液，溶液呈_____性，其定量依据是______________________ .

（3）已知：①CaSO4（s）+CO（g）CaO（s）+SO2（g）+CO2（g）△H = +210.5kJmol-1

②CaSO4（s）+4CO（g）CaS（s）+4CO2（g） △H= -189.2kJmol-1

则：CaO(s)+3CO(g)+SO2(g) CaS(s)+3CO2(g) △H=_______kJmol-1.

Answer 1

【答案】 b A 2MPa c(HCO3- )＞c(NO2- )＞c(CO32-) 0.043或4.3×10-2 碱性 此时恰好生成NaHS溶液，Ka（HS-）=7.1×10-15＜Kh（HS-）=KW/ Ka1（H2S）=10-14/(1.3×10-7)=7.7×10-8,即水解程度远大于电离程度,所以呈碱性 -399.7

【解析】（1）①根据“变量不变达平衡”判断，a、反应中碳是固体，恒容条件下的混合物的密度是变量，t1时刻密度不变说明反应已达平衡状态；b、t1时刻是n(N2)=n(NO2)，是反应物量的特殊比例，且后面量的变化可看到各反应物的量还没恒定，还没达到平衡状态；c、t1时刻二氧化氮的质量分数不变，则反应物各物质的质量分数也应不变，反应达到平衡状态；答案选b；②A、B、C三点中达到平衡状态后A点NO2浓度最小，所以NO2的转化率最高；③由焦炭还原NO2的反应为：2NO2(g)+2C(s) N2(g)+2CO2(g)，在恒温条件下，1 mol NO2和足量C发生反应在C点时，NO2和CO2的物质的量浓度相等，可知此时反应体系中n(NO2)=0.5mol，n(N2)=0.25mol，n(CO2)=0.5mol，则三种物质的分压分别为：P(NO2)= P(CO2)=10MPa×=4MPa，P(N2)=2MPa，C点时该反应的压强平衡常数Kp(C)= ==2MPa；（2）①由亚硝酸的电离平衡常数Ka=5.1×10-4，H2CO的Ka1=4.2×10-7、Ka2=5.61×10-11可判断亚硝酸的酸性强于碳酸，因此向含有2mol碳酸钠的溶液中加入1mol的HNO2后生成1mol碳酸氢钠、1mol亚硝酸钠，另外还剩余1mol碳酸钠，水解程度大小顺序为CO32-＞NO2-，水解生成HCO3-，所以溶液中CO32-、HCO3-和NO2-离子的浓度大小关系为c(HCO3- )＞c(NO2- )＞c(CO32-)；②根据物料守恒有c(H2S)+c(HS-)+c(S2-)=0.10 mol·L-1，而由图可知pH=13时，c(S2-)=5.7×10-2 mol·L-1，c(H2S)+c(HS-)=0.10 mol·L-1-c(S2-)=0.10 mol·L-1-5.7×10-2 mol·L-1= 4.3×10-2 mol·L-1；③向10.00mL0.10 mol·L-1的氢硫酸中滴加10.00mL0.1 mol·L-1NaOH溶液，溶液呈碱性，其定量依据是此时恰好生成NaHS溶液，Ka（HS-）=7.1×10-15＜Kh（HS-）=KW/ Ka1（H2S）=10-14/(1.3×10-7)=7.7×10-8,即水解程度远大于电离程度,所以呈碱性；（3）已知：①CaSO4（s）+CO（g）CaO（s）+SO2（g）+CO2（g）△H1= +210.5kJmol-1

②CaSO4（s）+4CO（g）CaS（s）+4CO2（g） △H2= -189.2kJmol-1

根据盖斯定很，由②-①得反应：CaO(s)+3CO(g)+SO2(g) CaS(s)+3CO2(g) △H=△H2-△H1= -189.2kJmol-1-210.5kJmol-1=-399.7kJmol-1。