16. 下列溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是 ( )
A.室温下,向0.01mol·L-1NH4HSO4溶液中滴加NaOH溶液至中性:
c(Na+)>c()>c()>c()=c(H+)
B.0.1mol·L-1NaHCO3溶液:c(Na+)>c()>c()>c(H+)
C.Na2CO3溶液:c()-c(H+)=c()+2c(H2CO3)
D.25℃时,pH=4.75、浓度均为0.1mol·L-1的CH3COOH、CH3COONa混合溶液: c()+c()<c(CH3COOH)+c(H+)
[答案]AC
[解析]B项,NaHCO3溶液中,OH-是由HCO3- 水解和水的电离所出成的,但是这些都是微弱的。HCO3- 的浓度永大于OH-浓度,故错;D项,由电荷守恒有:c()+c()=c(H+)+c(Na+) ,由物料守恒可得:2c(Na+)= c()+ c(CH3COOH),将两式中的c(Na+) 消去,可得c()+2c(OH-)=2c(H+)+ c(CH3COOH)。所以c()+c()-c(H+)-c(CH3COOH)= c(H+)-c(),因为pH=4.75,故
c(H+)-c()>0,所以D项不等式应为”>” ,故错。
[考点分析]
①混合溶液中离子浓度的关系,电荷守恒。
②等pH的溶液中物质的量浓度的大小关系
③电离和水解的相互关系
④酸式盐溶液中离子的浓度大小关系
15. 某酸性溶液中只有Na+、、H+、四种离子。则下列描述正确的是( )
A.该溶液由pH=3的CH3COOH与pH=11的NaOH溶液等体积混合而成
B.该溶液由等物质的量浓度、等体积的NaOH溶液和CH3COOH溶液混合而成
C.加入适量的NaOH,溶液中离子浓度为c()>c(Na+)>c(OH-)>c(H+)
D.加入适量氨水,c()一定大于c(Na+)、c(NH4+)之和
[答案]A
[解析]此题的关键应注意题中的“酸性”两个字,选项B溶液NaOH与CH3COOH恰好完全反应,所以溶液呈碱性;选项C中当加入NaOH后溶液仍然呈酸性,则c(H+)>c(),不成立,当恰好完全反应,溶液呈碱性,则c(Na+)>C(),当碱过量时,必定c(Na+)>C(),所以在任何情况下溶液的离子关系都不能成立;选项D中加入氨水,由电荷守恒得:c()+c(OH-)=c(Na+)+c(NH4+)+c(H+),当溶液仍呈酸性即c(OH-)<c(H+),则c()>c(NH4+)+c(Na+);当溶液呈中性时,c(H+)=c(OH-),则c()=c()+c(Na+);当溶液呈碱性时,c(H+)<c(),则c()<c()+c(Na+),所以c()一不定大于c(Na+)、c()之和。
[考点分析]溶液中离子浓度大小比较。
14. 用物质的量都是0.1 mol的CH3COOH和CH3COONa配制成1L混合溶液,已知其中
C()>C(Na+),对该混合溶液的下列判断正确的是 ( )
A.C(H+)>C()
B.C(CH3COOH)+C()=0.2 mol/L
C.C(CH3COOH)>C()
D.C()+C(OH-)=0.2 mol/L
[答案]B
[解析]CH3COOH和CH3COONa的混合溶液中,CH3COOH的电离和CH3COONa的水解因素同时存在。已知C()>C(Na+),根据电荷守恒C(+C(OH-)=C(Na+)+C(H+),可得出C()<C(H+)。说明混合溶液呈酸性,进一步推测出0.1mol/L的CH3COOH和0.1mol/L的CH3COONa溶液中,电离和水解这一对矛盾中起主要作用是电离,即CH3COOH的电离趋势大于的水解趋势。根据物料守恒,可推出(B)是正确的21世纪教育网
[考点分析]离子浓度大小比较。
13. 设计一个实验证明明矾晶体KAl(SO4)2·12H2O中含有K+、Al3+、和H2O。
[答案及解析]应利用组分中各成分的特征反应进行单独鉴别,从而确定物质的组成。
实验设计:
(1)确定晶体中是否含有结晶水:取少量晶体,外观观察是一种无色晶体,放入试管中,用酒精灯加热在试管口有液态水生成,且可使白色无水硫酸铜粉末变蓝色,证明明矾中含结晶水21世纪教育网
(2)确定K+存在:用一支洁净的铂丝沾取少量试样,在酒精灯火焰上灼烧,透过蓝色的钴玻璃片观察火焰呈紫色,确定含K+。
(3)确定Al3+存在:中学阶段学过的金属阳离子有Mg2+、Al3+和Zn2+对应的氢氧化物为白色沉淀,其中Al (OH)3 和Zn(OH)2 属于两性氢氧化物,而Zn(OH)2又能溶于过量氨水,所以要排除Mg2+和Zn2+的可能性。将晶体溶于蒸馏水,配成溶液,取出少量溶液分装在两支试管中。
第一支试管中滴加少量NaOH溶液,出现白色沉淀,将此白色沉淀分成三份。
第一份继续加入过量NaOH溶液,白色沉淀溶解。
第二份加入过量盐酸溶液,白色沉淀也溶解,证明此白色沉淀可能是两性氢氧化物Al (OH)3 或Zn(OH)2排除镁离子的可能性。
第三份加入过量氨水,白色沉淀不溶,说明不是Zn(OH)2只能是Al (OH)3,进一确定Al3+存在。
(4)确定离子存在:第二支试管中先加盐酸溶液,如无现象,证明无、存在,再加入BaCl2溶液生成白色沉淀证明溶液中含
综上所述,通过以上实验可证明明矾晶体中成分含K+、Al3+、和H2O。
[考点分析]常见离子的检验
12. (1)向NaHSO4溶液中,逐滴加入Ba(OH)2溶液中至中性,请写出发生反应的离子方程式: 。
(2)在以上中性溶液中,继续滴加Ba(OH)2溶液,请写出此步反应的离子方程式 。
[答案]2H+ + + Ba2+ + 2 = BaSO4 ↓ + 2H2O
Ba2+ + = BaSO4 ↓
[解析]题目要求NaHSO4溶液与Ba(OH)2溶液反应呈中性,也即要求写出的离子方程式属于下列反应 2NaHSO4 + Ba(OH)2 = 2H2O + Na2SO4 + BaSO4↓。则离子方程式为:2H+ + + Ba2+ + 2 = BaSO4 ↓ + 2H2O 。若向上述溶液中继续滴加B(OH)2,则有 Ba2+ + = BaSO4 ↓
[考点分析]书写新情境下的离子方程式。
3.本题还有很大的拓展空间:如根据电荷守恒是否可以推出K+ 的物质的量一定是0.02mol吗?结论也是不一定,如果不含有则根据电荷守恒知K+是0.02mol,如果溶液中含有含有 ,则K+的物质的量大于0.02mol。
2.本题隐性考查了一个重要的化学思想:电解质溶液中的电荷守恒思想。如果不具备电荷守恒思想,很容易漏掉K+,或者造成认为K+无法判断的错误结论。
1.和传统离子共存题相比:本题不但在推断题中考查了离子共存,并且考查了定量问题和定量计算,这是离子共存问题的一个大的跨越,也是值得关注的一个命题动向。
11. 今有一混合物的水溶液,只可能含有以下离子中的若干种:K+、NH4+ 、Cl-、Mg2+、Ba2+、、,现取三份100 mL溶液进行如下实验:
(1)第一份加入AgNO3溶液有沉淀产生
(2)第二份加足量NaOH溶液加热后,收集到气体0.04 mol
(3)第三份加足量BaCl2溶液后,得干燥沉淀6.27 g,经足量盐酸洗涤、干燥后,沉淀质量为2.33 g。根据上述实验,以下推测正确的是 ( )
A.K+一定存在 B.100 mL溶液中含0.01 mol CO32 -
C.Cl-可能存在 D.Ba2+一定不存在,Mg2+可能存在
[答案]A、C。
[解析]由步骤(1)可知,、、三者中至少有一种;由步骤(2)可知,生成的气体是氨气,则一定有NH4+且可算出有NH4+0.04mol;由步骤(3)可知,①有BaSO4 2.33 g(即0.01 mol),即有0.01 mol SO42 -;②有BaCO3为6.27 g-2.33 g = 3.94 g(即0.02 mol),即CO32 -有0.02 mol;③考虑到离子共存问题,可知原溶液中无Mg2+、Ba2+,Cl-可能存在。再考虑到电荷守恒,由于n(NH4+ )<2n()+2n(),由电荷守恒可知,阳离子除了NH4+外必定还有K+
[考点分析]离子共存问题在推断中的延伸
[思维深化]
10. 某固体混合物可能含有MgCO3、Al2(SO4)3、Na2SO4Ba(NO3)2、AgNO3和CuSO4,将该混合物进行如下实验,根据所给实验现象完成表格(对于可能确定的物质在相应位置写化学式,暂不能确定的物质在相应位置填“无”)。
(1)将少许固体放入水中得到无色溶液和白色沉淀。
肯定存在的物质 |
肯定不存在的物质 |
理由 |
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(2)取溶液进行焰色反应,火焰呈黄色。
肯定存在的物质 |
肯定不存在的物质 |
理由 |
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(3)取白色沉淀加入稀盐酸,沉淀完全溶解并放出气体。
肯定存在的物质 |
肯定不存在的物质 |
理由 |
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(4)通过上述实验仍无法确定的物质是__________________。
答案:(1)
无 |
CuSO4 |
溶液无色,而CuSO4为蓝色 |
(2)
Na2SO4 |
无 |
Na的焰色反应呈黄色 |
(3)
MgCO3 |
Ba(NO3)2
AgNO3 |
MgCO3溶于HCl,生成CO2;如有Ba(NO3)2和AgNO3均与Na2SO3反应, 生成BaSO4和Ag2SO4均不溶于HCl。 |
(4)Al2(SO4)3。21世纪教育网
[解析](1)由于溶液无色,所以CuSO4就一定不存在,因为CuSO4溶液为蓝色,MgCO3微溶于水,Al2(SO4)3、Na2SO4和Ba(NO3)2、AgNO3中的任意一种反应均可产生白色沉淀,具体物质不能确定。
(2)进行焰色反应,火焰呈黄色,说明一定有Na+存在,即一定有Na2SO4,其它物质不能确定。
(3)白色沉淀加入稀盐酸,沉淀完全溶解,且放出气体,说明沉淀为MgCO3,由于有Na2SO4存在,所以Ba(NO3)2和AgNO3均不能存在,溶液中是否有Al2(SO4)3不能肯定
[考点分析]常见离子的检验
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