精英家教网 > 高中化学 > 题目详情
20.某溶液中的离子可能含有K+、Al3+、Ca2+、Cl-、OH-、AlO2-、(SiO32-)中的几种,为了确定溶液成分,做了如下实验:向该溶液中加入1mol•L-1的稀硝酸至过量,得到沉淀的物质的量与加入稀硝酸体积的关系如图所示.

(1)由上述实验可以确定一定含有的阴离子为OH-、AlO2-、SiO32-,一定含有的阳离子为K+
(2)写出ab段反应的离子方程式:AlO2-+H++H2O=Al(OH)3↓、SiO32-+2H+=H2 SiO3↓;.
(3)当a点V=200时,V1=700,V2=1000.
(4)为了确定可能存在的离子,还需要进行一个补充实验,其步骤是取适量溶液加过量的硝酸,过滤,向滤液中再加硝酸银溶液,若产生白色沉淀,说明溶液中有氯离子,否则没有.

分析 向该溶液中加入1mol•L-1的稀硝酸至过量,一开始没有沉淀,说明硝酸与氢氧根离子反应,即溶液中存在OH-,然后生成沉淀,沉淀达到最大值又部分减小,说明生成的沉淀能部分溶于硝酸,所以沉淀为氢氧化铝和硅酸,即溶液中含有AlO2-、SiO32-,Al3+、Ca2+与SiO32-不能共存,所以溶液中没有Al3+、Ca2+,由电荷守恒可知溶液中一定含有K+,不能确定是否含有Cl-,结合有关物质的性质解答.

解答 解:向该溶液中加入1mol•L-1的稀硝酸至过量,一开始没有沉淀,说明硝酸与氢氧根离子反应,即溶液中存在OH-,然后生成沉淀,沉淀达到最大值又部分减小,说明生成的沉淀能部分溶于硝酸,所以沉淀为氢氧化铝和硅酸,即溶液中含有AlO2-、SiO32-,Al3+、Ca2+与SiO32-不能共存,所以溶液中没有Al3+、Ca2+,由电荷守恒可知溶液中一定含有K+,不能确定是否含有Cl-
(1)由上述分析可以确定一定含有的阴离子为OH-、AlO2-、SiO32-;一定含有的阳离子为 K+
故答案为:OH-、AlO2-、SiO32-;K+
(2)ab段反应生成氢氧化铝沉淀和硅酸沉淀,则其离子方程式为:AlO2-+H++H2O=Al(OH)3↓、SiO32-+2H+=H2 SiO3↓;
故答案为:AlO2-+H++H2O=Al(OH)3↓、SiO32-+2H+=H2SiO3↓;
(3)由图可知,沉淀最大值为0.3mol,硝酸过量时减少0.1mol,则Al(OH)3为0.1mol,H2SiO3为0.2mol,由方程式可知,生成0.1molAl(OH)3消耗0.1mol硝酸,生成0.2molH2SiO3消耗硝酸0.4mol,当a点V=200时,V1=200+$\frac{0.5mol}{1mol/L}$×1000=700mL,氢氧化铝溶解的方程式为3H++Al(OH)3=Al3++3H2O,0.1mol氢氧化铝全部溶解消耗硝酸为0.3mol,则V2=700mL+$\frac{0.3mol}{1mol/L}$×1000=1000mL;
故答案为:700;1000;
(4)检验溶液中是否含有氯离子,要先加过量的硝酸把硅酸根离子转化为硅酸沉淀,过滤后,在滤液中加硝酸银溶液,若产生白色沉淀,说明溶液中含有氯离子,若没有白色沉淀生成,说明溶液中没有氯离子;
故答案为:取适量溶液加过量的硝酸,过滤,向滤液中再加硝酸银溶液,若产生白色沉淀,说明溶液中有氯离子,否则没有.

点评 本题考查了有关离子方程式的计算、离子检验和离子反应,题目综合考查了离子反应的有关知识,题目难度中等,明确溶液中发生的反应是解题的关键,考查学生分析和解决问题的能力.

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

10.下列离子方程式正确的是(  )
A.氢氧化铁与盐酸反应OH-+H+═H2O
B.次氯酸钠溶液中通入少量CO2  2ClO-+CO2+H2O═2HClO+CO${\;}_{3}^{2-}$
C.硫酸氢钠溶液中加入氢氧化钡溶液至沉淀完全 Ba2++OH-+H++SO${\;}_{4}^{2-}$═BaSO4↓+H2O
D.钠与水反应  Na+2H2O═Na++2OH-+H2

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:解答题

11.氨气和氧气从145℃就开始反应,在不同温度和催化剂条件下生成不同产物(如下图):
4NH3+5O2?4NO+6H2O;
4NH3+3O2?2N2+6H2O
温度较低时以生成N2为主,温度高于900℃时,NO产率下降的原因生成NO的反应为放热反应,升高温度转化率下降;进一步与NO反应生成硝酸.
(4)N2O5是一种新型硝化剂,其性质和制备受到人们的关注.
①一定温度下,在恒容密闭容器中N2O5可发生下列反应:2N2O5(g)═4NO2(g)+O2(g)△H>0,如表为反应在T1温度下的部分实验数据:
t/s05001000
c(N2O5)/mol•L-15.003.522.48
则500s内NO2的生成速率可表示为0.00296 mol•L-1•s-1
②下列情况能说明该反应已达平衡状态的是BD.
A.单位时间内生成2mol NO2的同时消耗了lmol N2O5     B.混合气体的颜色不再发生变化
C.混合气体的密度保持不变          D.在绝热恒容的容器中,反应的平衡常数不再变化.

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:解答题

8.20℃时,将0.1mol•L-1的Na2S2O3溶液和0.1mol•L-1的H2SO4溶液等体积混合,2min后溶液中明显出现浑浊.化学方程式为Na2S2O3+H2SO4═Na2SO4+S↓+H2SO3,已知温度每升高10℃,化学反应速率增大到原来的2倍,那么在50℃时,同样的反应要同样看到浑浊现象所需时间为多少?

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:解答题

15.若用MnO2与200mL物质的量浓度为12mol/L的浓盐酸共热反应制得氯气4.48L(标准状况).求:
①消耗MnO2的质量;
②被氧化的HCl的物质的量;
③若反应后溶液的体积不变,则反应后溶液中Cl-物质的量浓度是多少?(O-16  Mn-55)

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:解答题

1.已知:工业上制硫酸在接触室中发生的反应为:2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g),其正反应是一个放热反应.
(1)①相同条件下,2mol SO2和1mol O2所具有的能量>(填“>”、“<”或“=”)2mol SO3具有的能量;
②在相同条件下,若断开2mol SO2、1molO2和2mol SO3中的化学键时,吸收的能量分别为Q1、Q2、Q3,则Q1+Q2<Q3(填“>”、“<”或“=”);
③在一定条件下,当该反应生成2molSO3时,放出197kJ的热量,该条件下,如果将3mol SO2和1mol O2混合,使其充分反应,放出的热量<197kJ(填“>”、“<”或“=”),反应达到平衡后,n(SO2)+n(SO3)=3mol.
(2)科研人员设想用如图所示装置生产硫酸,

①通入O2的b极是原电池正极(填“正”或“负”);
②电解质溶液中阴离子向a极移动(填“a”或“b”);
③负极反应式为2SO2-4e-+4H2O=2SO42-+8H+
(3)将一定量的SO2和含0.7mol氧气的空气(忽略CO2)放入0.5L密闭容器内,550℃时,在催化剂作用下充分发生反应.测得n(O2)随时间的变化如下表
时间/s012345
n(O2)/mol0.70.40.3xxx
反应达到5s后,将容器中的混合气体通过过量NaOH溶液,气体体积减少了22.4L(此体积为标准状况下的体积);再将剩余气体通过焦性没食子酸的碱性溶液吸收O2,气体的体积又减少了5.6L(此体积为标准状况下的体积).
请回答下列问题:
①用O2表示从1~2s内该反应的平均反应速率为0.2mol•L-1•s-1
②该反应达到平衡时,SO2的转化率为90%(用百分数表示);
③该反应达到平衡时,O2的体积分数是6.2%(用百分数表示);
④若反应在绝热密闭系统中进行时,其余条件不变,反应速率是先增大后减小,其原因可能是:该反应是放热反应,反应开始后放出的热量使体系的温度升高,反应速率加快;一段时间后,随着浓度的减小,化学反应速率减慢.

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:填空题

8.标准状况下的1.7g NH3体积为2.24L   有1mol质子,0.3NA 个H原子; 
0.1mol H2O共有0.1NA个电子;
标准状况下的67.2LHCl气体含有的HCl的物质的量为3mol,分子数为3NA,HCl的质量为109.5g.

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:解答题

5.工业上可以从电解铜的阳极泥中提取很多重要物质,其工艺流程如图:

已知:①阳极泥的主要化学成分,如表所示
主要成分CuAgAuSeTe
百分含量/%23.412.10.96.73.1
②温度和硫酸浓度对阳极泥中各组分浸出率的影响,如表所示:
固定浸出温度固定H2SO4浓度
H2SO4浓度/mol•L-1浸出率/%浸出温度/℃浸出率/%
CuAgAuSeTeCuAgAuSeTe
495.14.67<0.20.838.933087.14.58<0.20.086.83
394.54.65<0.20.286.904094.54.65<0.20.286.90
278.12.65<0.20.052.855096.15.90<0.20.648.73
(1)步骤I的主要目的为浸出铜,此过程中发生的主要反应的化学方程式为2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O.分析如表数据,可知步骤I最适合的条件为硫酸浓度3mol•L-1、浸出温度40℃.
(2)步骤Ⅱ中,加入Cu粉的目的是除去滤液中含碲的离子,加入NaCl的目的为除去滤液中的Ag+
(3)步骤Ⅲ的操作方法为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤.
(4)步骤Ⅳ中,反应温度为75℃.加入H2O2溶液的作用为氧化滤渣中的硒和碲,使其进入溶液中;此过程中H2O1溶液的添加量要远远高于理沧值,原因为增加硒和碲的浸出率、H2O2会有部分分解.
(5)步骤Ⅵ中所发生反应的化学方程式为Na2SeO3+2Na2SO3+2HCl=Se+2Na2SO4+2NaCl+H2O.
(6)步骤Ⅶ中,Te的获得可以通过碱性环境下电解Na2TeO3溶液实现,其阴极的电极反应式为TeO32-+4e-+3H2O=Te+6OH-

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:多选题

6.下列除杂方案正确的是(  )
选项被提纯的物质杂质除杂试剂除杂方法
ACO2(g)SO2(g)饱和NaHSO3溶液、浓H2SO4洗气
BFeCl2(aq)Fe3+(aq)足量铁粉过滤
CNa2CO3(s)NaHCO3(s)无需添加灼烧
DNa2CO3(aq)NaHCO3(aq)过量NaOH溶液洗液
A.AB.BC.CD.D

查看答案和解析>>

同步练习册答案