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17.某溶液中可能含有H+、NH4+、Mg2+、Al3+、Fe3+、CO32-、SO42-、Cl-中的几种,若向溶液中加入NaOH溶液,产生白色沉淀,且产生的沉淀量与加入的物质的量之间的关系如图所示,下列说法正确的是(  )
A.溶液中的阳离子只有H+、Mg2+、Al3+
B.无法确定溶液中是否含有CO32-、SO42-和Cl-
C.溶液中n(NH4+)=0.2mol
D.n(H+):n(Al3+):n(Mg2+)=1:1:1

分析 向溶液中加入NaOH溶液,开始没有沉淀生成,而后有产生白色沉淀,说明溶液中H+,因此溶液显酸性,则CO32-不能大量共存,由于得到白色沉淀,则不存在Fe3+离子,加入足量的氢氧化钠,最终沉淀部分溶解,则溶液中一定含有Mg2+、Al3+,又因为当沉淀达到最大值时,继续加入氢氧化钠,沉淀不变,这说明溶液中还存在NH4+,由于溶液中还必须存在阴离子,SO42-、Cl-中至少含有一种,结合图象中各阶段消耗的氢氧化钠,计算溶液中n(H+)、n(Mg2+)、n(Al3+)、n(NH4+).

解答 解:向溶液中加入NaOH溶液,开始没有沉淀生成,而后有产生白色沉淀,说明溶液中H+,因此溶液显酸性,则CO32-不能大量共存,由于得到白色沉淀,则不存在Fe3+离子,加入足量的氢氧化钠,最终沉淀部分溶解,则溶液中一定含有Mg2+、Al3+,又因为当沉淀达到最大值时,继续加入氢氧化钠,沉淀不变,这说明溶液中还存在NH4+,由于溶液中还必须存在阴离子,SO42-、Cl-中至少含有一种.
由图象可知,第一阶段为氢离子与氢氧化钠反应,消耗氢氧化钠为0.1mol,则n(H+)=0.1mol;
第三阶段为铵根离子与氢氧化钠反应,消耗氢氧化钠为0.7mol-0.5mol=0.2mol,则n(NH4+)=0.2mol;
最后阶段为氢氧化钠溶解氢氧化铝,消耗氢氧化钠0.8mol-0.7mol=0.1mol,则n[Al(OH)3]=0.1mol,根据铝元素守恒可知n(Al3+)=0.1mol;
第二阶段为氢氧化钠沉淀镁离子、铝离子,共消耗氢氧化钠为0.5mol-0.1mol=0.4mol,则n(Mg2+)=(0.4mol-0.1mol×3)÷2=0.05mol.
A.由上述分析可知,溶液中的阳离子只有H+、Mg2+、Al3+、NH4+,故A错误;
B.由上述分析可知,溶液中一定不含CO32-,故B错误;
C.由上述分析可知,溶液中n(NH4+)=0.2mol,故C正确;
D.由上述分析可知,溶液中n(H+):n(Al3+):n(Mg2+)=0.1mol:0.1mol:0.05mol=2:2:1,故D错误,
故选C.

点评 本题考查离子共存、反应图象识别以及离子反应有关计算等,是高考中的常见题型,对学生的综合能力提出了更高的要求,有利于培养学生的逻辑思维能力和发散思维能力,难度较大.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

7.将质量为1.15g钠用刺了孔的铝箔包裹后放入水中,反应结束后共收集到0.055mol气体.请回答下列问题:
(1)1.15g钠与水反应,理论上生成气体的体积(标准状况)为0.56L.
(2)Al和NaOH溶液反应也能生成H2,写出该反应的离子方程式:2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑,该反应的氧化剂是H2O.
(3)若反应后溶液的体积为50mL,求溶液中NaOH的物质的量浓度?(要求写出计算过程)

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8.下列各组离子在指定溶液中可能大量共存的是(  )
①无色透明溶液中:K+、Ca2+、MnO4-、SO42-
②pH=11的溶液中:CO32-、Na+、[Al(OH)]4-、NO3-
③加入Al能放出H2的溶液中:Cl-、HCO3-、SO42-、NH4+
④由水电离出的c(OH-)=10-4mol•L-1的溶液中:NH4+、Al3+、Cl-、Br-
⑤有较多Fe3+的溶液中:Na+、NH4+、SCN-、Cl-
⑥酸性溶液中:Fe2+、Al3+、NO3-、I-、Cl-
A.①②④B.③⑥C.②④D.①③⑤⑥

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5.下列反应水解方程式正确的是(  )
A.AlCl3+3H2O═Al(OH)3+3HCl
B.Na2CO3+2H2O?H2CO3+2NaOH
C.碳酸氢钠溶液:HCO3-+H2O?H2CO3+OH--
D.NH4Cl溶于D2O中:NH4++D2O?NH3•D2O+H+

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12.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是(  )
A.若1mol氯化铁完全转化为氢氧化铁胶体,则分散系中胶体微粒数为NA
B.22.4LHCl中的分子数为NA
C.Na2O2与水充分作用生成0.1molO2时转移的电子数为0.2NA
D.0.1mol铁与足量盐酸反应转移的电子数为0.3NA

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2.将16.8g碳酸氢钠与11.7g过氧化钠固体混合后,在密闭容器中加热充分反应,排出气体物质后冷却,得到残余固体X.
(1)写出碳酸氢钠分解产生的气体分别与过氧化钠反应的化学反应方程式:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2、2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑.
(2)残余固体X的成分是C.
A.Na2O2、NaOH   B.Na2O2、Na2CO3  C.NaOH、Na2CO3  D.Na2O2、NaOH、Na2CO3
(3)向固体X中逐滴加入1mol/L的稀盐酸至不再产生气泡为止,产生的气体在标准状况下的体积为4.48L.请以V(HCl)为横坐标,V(CO2)为纵坐标,画出产生CO2的体积和加入稀盐酸溶液体积的关系.

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9.已知有如图所示物质相互转换关系

试回答:
(1)写出B的化学式FeCl2,D的化学式KCl;
(2)写出由E转变成F的化学方程式4Fe(OH)2+O2+2H2O═4Fe(OH)3
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6.某离子反应涉及H2O、ClO-、NH4+、H+、N2、Cl-六种微粒.其中c(NH4+)随反应进行逐渐减小.下列判断正确的是(  )
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7.常温下,将浓度为0.02mol•L-1的MOH溶液逐滴滴入100mL 0.01mol•L-1HA溶液中,溶液pH随MOH溶液体积变化如图所示,若忽略溶液混合时体积的变化,下列叙述正确的是(  )
A.忽略温度影响,滴入MOH溶液过程中,水的电离程度不变
B.HA为弱酸,MOH为强碱
C.N点MOH过量,故溶液中c(M+)>c(A-
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