(化学)高中化学离子反应常见题型及答题技巧及练习题(含答案)(1)
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(化学)高中化学离子反应常见题型及答题技巧及练习题(含答案)(1)
一、高中化学离子反应
1.下列离子方程式书写及评价合理的是( )
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A.Mg(HCO3)2溶液中加入足量NaOH溶液,反应生成碳酸钠、氢氧化镁沉淀和水,正确的离子方程式为:Mg2++2HCO3−+4OH−═Mg(OH)2↓+2CO32−+2H2O,故A错误;
B.1mol/L的NaAlO2溶液和2.5mol/L的HCl溶液等体积互相均匀混合,设溶液体积为1L,偏铝酸钠和HCl的物质的量分别为1mol、2.5mol,1mol偏铝酸钠消耗1molHCl生成1mol 氢氧化铝,剩余的1.5molHCl能够溶解0.5mol氢氧化铝,反应的离子方程式为:
2AlO2−+5H+═Al3++Al(OH)3↓+H2O,故B正确;
C.Fe3O4与过量的稀HNO3反应,生成的亚铁离子被稀硝酸氧化成了铁离子,正确的离子方程式为:3Fe3O4+NO3−+28H+═9Fe3++14H2O+NO↑,故C错误;
D.NaClO溶液与FeCl2溶液混合,二者发生氧化还原反应,正确的离子反应为:
2Fe2++5ClO−+5H2O═2Fe(OH)3↓+Cl−+4HClO,故D错误;
答案选B。
2.学校化学研究小组对实验室某废液缸里的溶液进行检测分析,提出假设:该溶液中可能含有NH4+、K+、Al3+、HCO3-、Cl-、I-、SO42-等离子中的几种离子。
实验探究:
①取少量该溶液滴加紫色石蕊试液,溶液变红。
②取100mL该溶液于试管中,滴加足量Ba(NO3)2溶液,加稀硝酸酸化后过滤得到0.3mol 白色沉淀甲,向滤液中加入AgNO3溶液未见沉淀产生。
③另取100mL该溶液,逐渐加入Na2O2粉末,产生的沉淀和气体与所加Na2O2粉末物质的量的关系曲线如图所示。
下列说法中不正确的是()
A.该溶液中一定不含有I-、HCO3-、Cl-
B.该溶液中一定含有K+,其物质的量浓度为1mol•L-1
C.在溶液中加入0.25~0.3molNa2O2时,发生反应的化学方程式为
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑、Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O
D.该溶液能使紫色石蕊试液变红的唯一原因是NH4+发生水解
【答案】D
【解析】
【分析】
①滴加紫色石蕊试液,溶液变红,说明溶液显酸性,则溶液中无HCO3-;②滴加足量
Ba(NO3)2溶液,加稀硝酸酸化后过滤得到0.3mol白色沉淀甲,向滤液中加入AgNO3溶液未见沉淀产生,说明溶液中有SO42-,且n(SO42-)=0.3mol,无Cl-、I-;③逐渐加入Na2O2粉末,由图可知,过氧化钠与水反应生成氢氧化钠,氢氧化钠依次与铝离子反应生成氢氧化铝0.1mol,与铵根离子反应生成氨气0.2mol,最后与氢氧化铝反应,含有铝离子,一定不存在碳酸氢根离子。
【详解】
A.由分析可知,该溶液中一定不含有I-、HCO3-、Cl-,故A正确;
B.由分析可知,100mL溶液中有n(SO42-)=0.3mol,n(Al3+)=0.1mol,n(NH4+)
=0.2mol,由电荷守恒可知n(K+)=0.1mol,其浓度为1mol•L-1,故B正确;
C.在溶液中加入0.25~0.3molNa2O2时,过氧化钠会与水发生反应,生成的氢氧化钠会将氢氧化铝溶解,其反应的化学方程式为2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑、
Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O,故C正确;
D.溶液中存在铵根离子和铝离子,则该溶液能使紫色石蕊试液变红的原因是NH4+、Al3+发生水解,故D错误;
综上所述,答案为D。
3.某固体混合物X ,含有()243Al SO 、3FeCl 、23Na CO 和4CuSO 中的几种,进行如下实验:
①X 与水作用有气泡冒出,得到有色沉淀Y 和弱碱性溶液Z ; ②沉淀Y 与NaOH 溶液作用,无变化。
下列说法不正确的是( )
A .混合物X 中必定含有23Na CO ,不含()243Al SO
B .溶液Z 中溶质主要是钠盐,且必含3NaHCO
C .灼烧沉淀Y ,可能得到黑色物质
D .往溶液Z 中加入Cu 粉,若不溶解,说明X 中不含3FeCl 【答案】D 【解析】 【分析】
某固体混合物X ,含有()243Al SO 、3FeCl 、23Na CO 和4CuSO 中的几种,进行如下实验:
①X 与水作用有气泡冒出,四种物质中能生成气体的只有23Na CO ,所以一定有
23Na CO ,而几种物质中没有酸,可知推测因为发生双水解生成了二氧化碳,能与23Na CO 在溶液中双水解的有()243Al SO 、4CuSO 和3FeCl ;得到有色沉淀Y ,则
Fe(OH)3、Cu(OH)2中至少有一种Al(OH)3不确定;弱碱性溶液Z ,说明溶液中不存在铝离子、铁离子和铜离子;
②沉淀Y 与NaOH 溶液作用,无变化说沉淀中没有Al(OH)3,则X 中一定没有
()243Al SO ,据此再结合选项分析。
【详解】
A. 根据分析可知混合物X 中必定含有23Na CO ,不含()243Al SO ,故A 正确;
B.溶液Z 显弱碱性,所以大量存在的阳离子只能是钠离子,碳酸钠的水解分两步:CO 32-+H 2O=HCO 3-+OH -;HCO 3-+ H 2O =H 2CO 3+OH -;由于发生双水解反应产生了二氧化碳且溶液显碱性说明溶液中依然存在第二步水解,第一步水解有可能存在,即溶液中一定有碳酸氢根,所以溶液Z 中溶质主要是钠盐,且必含3NaHCO ,故B 正确;
C.沉淀Y 中可能含有氢氧化铜,故灼烧可以得到黑色固体,故C 正确;
D.溶液Z 显弱碱性,一定不存在3FeCl ,故D 错误; 故答案为D 。
4.常温下,有c (H +)=0.1mol/L 的某溶液中可能有Na +、Fe 3+、Fe 2+、I ﹣、Cl ﹣、CO 32﹣中的某几种,现取100mL 该溶液进行如下实验:已知氧化性Fe 3+>I 2,根据实验结果,下列判断正确的是( )
A .Fe 3+、I ﹣、Cl ﹣三种离子一定存在
B .不能确定Na +和Cl ﹣是否存在,CO 32﹣一定不存在
C .Fe 3+与Fe 2+至少有一种
D .该溶液中c (Cl ﹣)≥0.3mol•L -1 【答案】D 【解析】 【分析】
溶液中已经含有0.1mol/L 的H +,所以与其不能大量共存的23CO -
一定不存在;由于加入适量Cl 2的四氯化碳溶液后下层出现了紫色,说明有碘单质生成,那么原溶液中一定含有I -;由于氧化性Fe 3+>I 2,所以I -会被Fe 3+氧化,所以原溶液中一定不会存在Fe 3+;根据I 2的质量为2.54g 可知,100mL 的原溶液含有I -0.02mol ,所以原溶液中(I )0.2mol/L c -
=;对分液后的水层加入足量的氢氧化钠会生成沉淀,所以原溶液中一定有Fe 2+,那么1.60g 固体即Fe 2O 3,所以100mL 原溶液中,Fe 2+的量为0.02mol ,即原溶液中2(Fe )=0.2mol/L c +;由于第一步中加入的Cl 2会转变为Cl -,所以不能通过生成AgCl 白色沉淀证明原溶液中含有Cl -;通过上述分析,原溶液中(H )=0.1mol/L c +,(I )0.2mol/L c -=,
2(Fe )=0.2mol/L c +,电荷并不守恒,所以原溶液中一定还含有Cl -,由于上述检验过程并
未证明溶液中一定不含Na +,所以(Cl )0.3mol/L c -
≥;当(Cl )=0.3mol/L c -
,溶液中不含
Na +,当(Cl )0.3mol/L c ->,溶液中一定有Na +。
【详解】
A .通过分析可知,溶液中一定不含Fe 3+,A 项错误;
B .通过分析可知,原溶液中一定不含23CO -
;原溶液中一定还含有Cl -,且当
(Cl )=0.3mol/L c -,溶液中不含Na +,当(Cl )0.3mol/L c ->,溶液中一定有Na +,B 项错
误;
C .通过分析可知,溶液中含Fe 2+,不含Fe 3+,C 项错误;
D .通过分析可知,溶液中一定含有Cl -,且(Cl )0.3mol/L c -≥,D 项正确; 答案选D 。
【点睛】
离子推断的问题,可以通过四个原则进行分析:肯定原则,指的是,由题干中给出的检验现象等信息判定某离子一定存在;互斥原则,指的是,在某离子一定存在的前提下,与之不能大量共存的离子,一定不能存在于溶液中;进出原则,指的是,在设计实验检验溶液中存在的离子时,前面步骤加入的试剂是否会对后面的检验造成干扰;电中性原则,指的是,若题干中有给出沉淀质量,气体体积等信息,那么要对溶液中一定存在的离子是否符
合电荷守恒进行验证。
5.某溶液中可能含有K +、NH 4+、Ba 2+、SO 42-、I -、Cl -、NO 3-中的几种,将此溶液分成两等份。
进行如下实验:(AgCl 式量为143.5,AgI 式量为235)
①在一份溶液中加入足量NaOH ,加热,可收集到标准状态下的气体1.12L ; ②在另一份溶液中加入足量Ba(NO 3)2溶液,有白色沉淀产生,过滤得到沉淀2.33g ; ③在②的滤液中加入足量AgNO 3溶液,又有4.7g 沉淀产生。
有关该溶液中离子种类(不考虑H +和OH -)的判断正确的是 A .溶液中至少有2种阳离子
B .只能确定溶液中NH 4+、SO 42-是否存在
C .溶液中最多有4种阴离子
D .溶液中不可能同时存在K +和NO 3- 【答案】C 【解析】 【分析】
①在一份溶液中加入足量NaOH ,加热,可收集到标准状态下的气体1.12L ,和过量NaOH 溶液加热产生的气体只能是氨气,故一定存在+
4NH ,且物质的量为0.05mol ;
②在另一份溶液中加入足量Ba(NO 3)2溶液,有白色沉淀产生,过滤得到沉淀2.33g ,故一定存在2-4SO ,一定不含有Ba 2+,且2-4SO 物质的量为:
2.33g
233g/mol
=0.01mol ;
③在②的滤液中加入足量AgNO 3溶液,又有4.7g 沉淀产生,此沉淀未说明颜色,若沉淀只有AgCl ,则() 4.7g
AgCl 0.033mol 143.5g/mol
n =
=,若沉淀只有AgI ,则
() 4.7g AgI 0.02mol 235g/mol
n =
=,若溶液中不含有K +、-3NO ,根据电荷守恒可知,I −与Cl −均存在,若溶液中不含有K +,含有-
3NO 时,I −与Cl −可能均存在,也可能只I -,若溶液中含有K +,不含有-
3NO 时,I −与Cl −可能均存在,也可能只Cl -,不可能只含有I -。
【详解】
A .依据分析可知,溶液中可能只存在铵根离子,故A 错误;
B .依据分析可知,溶液中一定存在+
4NH 、2-
4SO ,还有Cl −或I −中的一种或2种,故B 错误;
C .依据分析可知,溶液中2-4SO 一定存在,而Cl −或I −存在1种或2种,-
3NO 也可能存在,故C 正确;
D .由上述分析可知,溶液中可能同时存在K +和-3NO ,故D 错误; 故答案为:C 。
【点睛】
离子推断题解法归纳:这些推断题的解法在于掌握离子的特有反应以及离子间的共存情
况,在解题之前,应对所提供的离子在溶液中能否大量共存进行分析,做到心中有数,一般来说,离子间能生成沉淀、或气体、或弱电解质,以及能发生氧化还原反应的,就不能在溶液中大量共存。
例如,H +与OH -,H +与弱酸根阴离子,OH -与弱碱阳离子,Ag +
与Cl -、Br -、I -、2-4SO 、2-3CO ,2Ba +、2Ca +与2-4SO 、2-3CO ,2Fe +与-3NO (酸性条
件下),3Fe +与2S -,3Al +与-
2AlO 、2S -等等,都不能在溶液中共存。
在具体推断过程中,要注意以下几点:
(1)把推断离子的肯定与否定存在结合起来考虑;
(2)推断过程中,前后的结论不应该矛盾,因此,前面已下结论的离子,在后面的推断过程中可不再重叙,若在分析中发现前后结论有矛盾,则应找出错误原因;
(3)在作推断结果时,应该考虑三个方面,即肯定存在的离子,肯定不存在的离子,不能判定存在与否的离子,并且这三个方面的离子应是互相独立的,任何一种离子只能出现一次,不能重复出现,当然有的题目中不一定三种情况都需要回答,但分析问题时都应该考虑到。
6.常温下,下列各组离子在相应的条件下能大量共存的是( ) A .由水电离产生的c(H +)=1×10-10mol•L -1的溶液中:NO 3-、Fe 2+、Na +、SO 42- B .
w
+K c(H )
=10-10mol•L -1的溶液中:NH 4+、I -、Cl -、K +
C .-+
c(OH )
c(H )
=1×106的溶液中:K +、Na +、Cl -、HCO 3- D .惰性电极电解AgNO 3后的溶液中:SO 32-、K +、Na +、S 2- 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】
A .由水电离产生的c(H +)=1×10-10mol•L -1的溶液可能是碱性溶液,也可能是酸性溶液。
在酸性溶液中,H +、NO 3-和Fe 2+发生氧化还原不能大量共存,在碱性溶液中,Fe 2+和OH -反应生成Fe(OH)2,不能大量共存,A 不符合题意;
B .w +
=(OH )(H )
K c c -
=10-10mol•L -1<10-7 mol•L -1,其溶液为酸性溶液,NH 4+、I -、Cl -、K +不生成气体,不产生沉淀,也不生成水,可以大量共存,B 符合题意;
C .-+
(OH )(H )
c c =1×106的溶液为碱性溶液,HCO 3-与OH -反应生成CO 32-和H 2O ,不能大量共存,C 不符合题意;
D .用惰性电极电解AgNO 3溶液,阴极Ag +放电,阳极溶液中的OH -放电,总反应方程式为4AgNO 3+2H 2O 4Ag +O 2↑+4HNO 3,溶液中含有HNO 3,则SO 32-和S 2-会与HNO 3
发生氧化还原,不能大量共存,D 不符合题意。
答案选B 。
7.有一包白色粉末,由Na2SiO3、BaSO4、BaCO3、Na2SO3、NaOH中的一种或几种组成,为了探究它的成分,进行了如下实验:
下列判断错误的是()
A.生成白色沉淀D的离子方程式为SiO32-+2H+=H2SiO3↓
B.BaSO4一定不存在,NaOH可能存在
C.Na2SiO3、BaSO4、BaCO3、Na2SO3一定存在,NaOH可能存在
D.气体B和气体E均可使澄清的石灰水变浑浊
【答案】C
【解析】
【分析】
由探究实验流程可知,白色滤渣A与盐酸反应生成气体B,则A为CaCO3,B为CO2,无色溶液C与盐酸反应生成白色沉淀,则C中含Na2SiO3、Na2SO3,白色沉淀D为硅酸,气体E 为SO2,由上分析可知,一定存在Na2SiO3、Na2SO3、CaCO3,不存在BaSO4,无法判断NaOH,以此来解答。
【详解】
A. 生成白色沉淀D为硅酸,离子方程式为SiO32-+2H+=H2SiO3↓,A项正确;
B. 由分析可知,BaSO4一定不存在,NaOH可能存在,B项正确;
C. 由分析可知,BaSO4一定不存在,C项错误;
D. B为CO2,E为SO2,均可使澄清的石灰水变浑浊,D项正确;
答案选C。
8.下列离子方程式书写正确的是:
A.将Ba(OH)2溶液不断加入KAl(SO4)2溶液中反应至沉淀物质的量最大:3Ba2++ 6OH–+
2Al3++ 3SO42–=3BaSO4↓+ 2Al(OH)3↓
B.Cl2通入冷水中:Cl2+ H2O =Cl–+ ClO–+ 2H+
C.CuSO4溶液跟Ba(OH)2溶液混合:Ba2++ SO42–= BaSO4↓
D.漂白粉溶液中通入SO2气体:Ca2++2ClO-+SO2+H2O=CaSO3↓+2HCl O
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
A. 将Ba(OH)2溶液不断加入KAl(SO4)2溶液中反应至沉淀物质的量最大,此时钡离子和硫酸根离子都恰好完全沉淀,该反应的离子方程式为3Ba2++ 6OH–+ 2Al3++ 3SO42–=3BaSO4↓+
2Al(OH)3↓,A正确;
B. Cl2通入冷水中生成盐酸和次氯酸,该反应的离子方程式为Cl2+ H2O⇌ Cl–+ HClO +H+,B不正确;
C. CuSO4溶液跟Ba(OH)2溶液混合后生成氢氧化铜沉淀和硫酸钡沉淀,该反应的离子方程式为Cu2++Ba2++2OH-+ SO42–= BaSO4↓+ Cu(OH)2↓,故C错误;
D. 漂白粉溶液中通入SO2气体,由于次氯酸具有氧化性,不能生成亚硫酸钙,该反应的离子方程式为Ca2++2ClO-+SO2+H2O=CaSO4↓+2HCl,D错误。
综上所述,离子方程式书写正确的是A。
9.在给定条件下,下列离子组的离子共存判断及反应的离子方程式均正确的是()
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【解析】
【详解】
A. 滴加氨水后,Fe3+与其发生离子反应,离子方程式为Fe3++3 NH3•H2O=Fe(OH)3↓+3 NH4+,A不正确;
B. 由水电离出的c(H+)=1×10﹣13mol•L﹣1,水的电离受到酸或碱抑制,溶液可能显酸性,也可能显碱性, NH4+在碱性溶液中不能大量存在, AlO2﹣在酸性溶液中不能大量存在,B不正确;
C. pH=1的溶液显酸性,Fe3+可以把I﹣氧化,故不能大量共存,离子方程式为2Fe3++2I﹣
═2Fe2++I2,C正确;
D. ClO﹣有强氧化性,通入少量SO2气体后,可以发生氧化还原反应,其离子方程式为3ClO ﹣+SO2+H2O═Cl﹣+2HClO+SO42﹣,D不正确。
综上所述,离子共存判断及反应的离子方程式均正确的是C。
10.溶液中可能含有H+、NH4+、Mg2+、Al3+、Fe3+、CO32-、SO42-、NO3-中的几种。
①加入
铝片,产生无色无味的气体;②加入NaOH溶液,产生白色沉淀,且产生的沉淀量与加入NaOH的物质的量之间的关系如图所示。
则下列说法正确的是()
A.溶液中一定不含CO32-,可能含有SO42-和NO3-
B.在滴加NaOH溶液物质的量为0.5~0.7mol时,发生离子反应为Al3++4OH-=AlO2-+
2H2O
C.溶液中的阳离子只有H+、Mg2+、Al3+
D.n(H+)∶n(NH4+)∶n(Mg2+)=2∶4∶1
【答案】D
【解析】
【分析】
根据题意知,①溶液中加入铝片,产生无色无味的气体为氢气,则溶液中有大量氢离子,则没有碳酸根和硝酸根离子,根据电中性原则知,溶液中一定含有硫酸根;②加入NaOH 溶液,产生白色沉淀,说明溶液中一定不含铁离子;当溶液中含氢离子、铵根离子、镁离子、铝离子时,加入氢氧化钠,先与氢离子反应,再与镁、铝离子反应生成氢氧化物沉淀,再与铵根离子反应得到一水合氨,再与氢氧化铝反应生成偏铝酸钠。
【详解】
A、溶液中加入铝片,产生无色无味的气体为氢气,则溶液中有大量氢离子,则一定不含CO32-和NO3-,根据电中性原则知,一定含有SO42-,故A错误;
B、根据题给图像知,在滴加NaOH溶液物质的量为0.5至0.7mol时,发生的离子反应为:NH4++OH-=NH3·H2O,故B错误;
C、根据题给图像知,溶液中的阳离子一定含NH4+、H+、Mg2+、Al3+,故C错误;
D、根据题给图像分析,氢离子消耗氢氧根离子的物质的量是0.1mol,所以氢离子的物质的量是0.1mol,氢氧化钠为0.5至0.7mol时,发生的离子反应为:NH4++OH-=NH3·H2O,所以铵离子的物质的量为0.2mol ,氢氧化钠为0.7至0.8mol时,发生反应Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O,所以Al3+的物质的量是0.1mol,镁离子的物质的量是(0.4mol-0.1mol
×3)÷2=0.05mol,n(H+)∶n(NH4+)∶n(Mg2+) =2∶4∶1,故D正确。
11.向X的溶液中加入Y试剂,产生的沉淀示意图与下图所示情形吻合的是(注意线段的斜率)
A.向NaOH和Ca(OH)2的混合溶液中通入CO2B.向HCl和AlCl3的混合溶液中滴加NaOH C.向NH4Al(SO4)2溶液中滴加NaOH D.向NH4Cl和MgCl2的混合溶液中滴加NaOH
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
A.NaOH、Ca(OH)2都是碱,CO2与OH-反应生成CO32-,随着发生Ca2++CO32-=CaCO3↓,因此认为,反应先后顺序是:Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O、NaOH+CO2=NaHCO3、CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2,符合题中图像,故A正确;
B.盐酸是酸,先于NaOH反应,因此顺序是HCl+NaOH=NaCl+H2O,Al3++3OH-
=Al(OH)3↓、Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O,开始一段时间无沉淀,然后出现沉淀,最后沉淀完全消失,与图像不符,故B错误;
C.Al3+结合OH-能力强于NH4+,反应先后顺序是:Al3++3OH-=Al(OH)3↓、NH4++OH-
=NH3·H2O、Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O,生成沉淀最大消耗NaOH的量是Al(OH)3完全消失消耗NaOH量的3倍,与图像不符,故C错误;
D.Mg2+结合OH-能力强于NH4+,因此有Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓、NH4++OH-
=NH3·H2O,与图像不符,故D错误。
故选A。
12.下列化学过程的表述或数据说明,明显不符合事实的是()
A.向含有1mol KAl(SO4)2的溶液中加入Ba(OH)2溶液至沉淀质量最大时,沉淀的总的物质的量却并非是最大值
B.将0.12mol Cl2 通入到100mL 1mol/L 的FeI2溶液中,离子方程式是:12Cl2+10Fe2++14I-=10Fe3++7I2+24Cl-
C.较高的温度下,可以测得0.1mol/L氨水的电离度为55%左右
D.十六烷的裂化产物中不饱和烃的分子数可能会超过50%
【答案】BC
【解析】
【分析】
【详解】
A. 向含有1mol KAl(SO4)2的溶液中加入Ba(OH)2溶液至沉淀质量最大时,氢氧化钡过量,部分铝元素以偏铝酸根离子存在,所以向含有1mol KAl(SO4)2的溶液中加入Ba(OH)2溶液至沉淀质量最大时,沉淀的总的物质的量却并非是最大值,A项正确;
B. n(FeI2)=1mol/L×0.1L=0.1mol,氯气先氧化碘离子后氧化亚铁离子,氧化碘离子需要氯气的物质的量为0.1mol,氧化亚铁离子需要氯气的物质的量为0.05mol,所以如果完全氧化碘化亚铁需要氯气的物质的量为0.15mol>0.12mol,则氯气完全反应消耗亚铁离子的物质的量为0.02mol,则离子方程式为6Cl2+2Fe2++10I-=2Fe3++5I2+12Cl-,B项错误;
C. 常温下一水合氨电离程度小于1%,升高温度促进一水合氨电离,但较高温度下,氨水
挥发,其电离程度不可能达到55%,C项错误;
D. 十六烷的裂化生成不饱和烃和饱和烃,不饱和烃的物质的量可能大于饱和烃,所以不饱和烃的分子数可能会超过50%,D项正确;
答案选BC。
【点睛】
本题易错点B项,关于氧化还原反应,当加入一个氧化剂,有多个还原剂能与之反应时,要注意强的还原剂先反应,并且要注意加入的氧化剂的量,是否满足所有的还原剂。
13.今有一混合物的水溶液,只可能肯有以下离子中的若干种:K+、NH4+、Cl-、Mg2+、Ba2+、CO32-、SO42-,现取三份100 mL溶液进行如下实验:
(1)第一份加入AgNO3溶液有沉淀生成;
(2)第二份加足量NaOH溶液后,收集到气体0.05mol;
(3)第三份加足量BaCl2溶液后,得干燥沉淀4.3g,经足量盐酸洗涤、干燥后,沉淀质量为2.33g。
根据上述实验,以下推测正确的是
A.K+可能存在B.混合溶液中c(CO32-)为1 mol/L
C.Cl-一定存在D.Ba2+一定不存在,Mg2+可能存在
【答案】AC
【解析】
【分析】
【详解】
①与AgNO3溶液有沉淀产生的离子有Cl-、CO32-、SO42-;②加足量NaOH溶液加热产生气体,气体是氨气,故一定有NH4+,且物质的量是0.05mol,其浓度是0.05mol÷0.1L=
0.5mol/L。
③不溶于盐酸的2.33g沉淀为硫酸钡,物质的量是2.33g÷233g/mol=0.01mol;
4.3g沉淀是硫酸钡和碳酸钡的混合物,碳酸钡质量为4.3g-2.33g=1.97g,物质的量为1.97g÷197g/mol=0.01mol,故一定存在CO32-、SO42-,因而一定没有 Mg2+、Ba2+;c(CO32-)=0.01mol÷0.1L=0.1mol/L,c(SO42-)=0.01mol÷0.1L=0.1mol/L。
根据电荷守恒可知,c (NH4+)-2c(CO32-)+2c(SO42-)==0.5mol/L-0.1mol/L×2-0.1mol/L×2=0.1mol/L,所以一定还含有阴离子,即一定含有氯离子,则K+也可能存在,综合以上可以得出,一定存在的离子有NH4+、K+、CO32-、SO42-、Cl-,一定没有的离子Mg2+、Ba2+,因此答案选AC。
14.在复盐NH4Fe(SO4)2溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液,可能发生的反应的离子方程式是
A.Fe2++SO42-+Ba2++2OH-=BaSO4↓+Fe(OH)2↓
B.NH4++Fe3++ 2SO42-+ 2Ba2++ 4OH-=2BaSO4↓+ Fe(OH)3↓+ NH3·H2O
C.2Fe3++ 3SO42-+ 3Ba2++6OH-=3BaSO4↓+ 2Fe(OH)3↓
D.3NH4++ Fe3++3SO42-+ 3Ba2++ 6OH-=3BaSO4↓+Fe(OH)3↓+3NH3·H2O
【答案】BC
【解析】
【详解】
A.在复盐NH4Fe(SO4)2中Fe元素的化合价是+3价,选项A中铁元素的离子是Fe2+,元素存在形式的化合价不符合事实,A错误;
B.向该溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液,由于在盐中n(NH4+):n(Fe3+): n(SO42-)=1:1:2,当1mol复盐完全反应时需要2mol Ba(OH)2,反应的离子方程式是NH4++Fe3++2SO42-+ 2Ba2++ 4OH-=2BaSO4↓+ Fe(OH)3↓↓+NH3•H2O,B正确;
C.在复盐NH4Fe(SO4)2溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液,加入的OH-先与Fe3+发生反应,该复盐可表示为(NH4)2SO4∙Fe2(SO4)3,当Ba(OH)2溶液少量时,以Ba(OH)2溶液为标准书写离子方程式,反应产生BaSO4和Fe(OH)3,离子方程式是2Fe3++3SO42-+3Ba2++ 6OH-=
3BaSO4↓+2Fe(OH)3↓,C正确;
D.当加入溶液中含有3mol Ba(OH)2时,Ba(OH)2溶液过量,反应的n(Fe3+):n(SO42-)=1:2,题目给出的离子方程式不符合反应事实,D错误。
答案选BC。
15.氯化亚铜(CuCl)广泛应用于化工、印染等行业。
以硫化铜精矿为原料生产CuCl的工艺如图:
已知CuCl难溶于醇和水,溶于c(Cl-)较大的体系[CuCl(s)+Cl-CuCl 2-],潮湿空气中易水解氧化。
(1)“氧化酸浸”前先将铜矿粉碎的目的是__。
该过程生成蓝色溶液和浅黄色沉淀,则反应的化学反应方程式为__;
(2)“溶解”时所用硫酸浓度为0.3mol·L-1,配制1L此硫酸溶液,需要98%、1.84g·mL-1浓硫酸__mL(保留1位小数)。
溶解时反应的离子方程式__;
(3)“反应”时,Cu+的沉淀率与加入的NH4Cl的量关系如图所示。
①反应的氧化产物是___,n(氧化剂):n(还原剂)=___;
②比较c(Cu+)相对大小:A点___C点(填“>”、“<”或“=”)。
③提高处于C点状态的混合物中Cu+沉淀率措施是___;
(4)“过滤”所得滤液中溶质主要成分的化学式为__;
(5)不能用硝酸代替硫酸进行“酸洗”,理由是__。
【答案】增大接触面积,加快酸浸速率,提高Cu的浸出率等
CuS+H2SO4+H2O2=CuSO4+S+2H2O 16.3 3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O SO42-或
(NH4)2SO4 2:1 > 加水稀释 (NH4)2SO4 HNO3具有强氧化性会把CuCl氧化
【解析】
【分析】
利用H2O2在酸性条件下将CuS中的-2价S元素氧化成S单质,同时释放Cu2+,经过系列处理得到Cu单质,然后利用NO3-在酸性条件下的强氧化性将Cu氧化成Cu2+,接下来用SO32-将Cu2+还原成Cu+,同时利用Cl-将Cu+沉淀生成CuCl,用稀硫酸洗去CuCl表面的(NH4+)2SO4等杂质,接下来用醇洗去表面的硫酸分子,而醇本身易挥发而除去,得到干燥的CuCl,据此回答。
【详解】
(1)工艺流程前,一般将固体矿物粉碎,目的是增大矿物与酸的解除面积,一方面可以加快反应速率,另一方面使矿物中的CuS尽可能转化,提高浸取率;根据程生成蓝色溶液和浅黄色沉淀可知,本反应生成了CuSO4和S,发生了CuS+H2SO4+H2O2=CuSO4+S+2H2O,故答案为:增大接触面积,加快酸浸速率,提高Cu的浸出率等;
CuS+H2SO4+H2O2=CuSO4+S+2H2O;
(2)根据c=1000
M
ρω
得,浓硫酸浓度=
1.84
100098%
98/
g
mL
g mol
⨯⨯
=18.4mol·L-1,根据
C1V1=C2V2得:18.4mol·L-1⨯V=0.3mol·L-1×1L,解得V≈16.3mL;根据反应物为NH4NO3和硫酸,可知,利用NO3-在酸性条件下的氧化性将Cu氧化溶解,发生的反应为Cu和稀硝酸反应,故离子方程式为:3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O,故答案为:16.3;
3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O;
(3)①流程可知,“反应”利用SO32-将Cu2+还原成Cu+,SO32-自身被Cu2+被氧化成SO42-,SO42-为氧化产物;SO32-被氧化S化合价由+4升高到+6,升高了2,每个Cu2+被还原,化合价从+2降低到+1,降低了1,根据氧化还原反应中化合价升高总数=化合价降低总数得,所以Cu2+和SO32-的物质的量之比为2:1,即氧化剂:还原剂=2:1;故答案为:SO42-或
(NH4)2SO4;2:1;
②B点之前Cu+和Cl-形成CuCl沉淀,B点时建立了CuCl(s)ƒCu+(aq)+ Cl-(aq),B点之后,Cl-浓度增大,有一部分CuCl溶解[CuCl(s)+Cl-CuCl2-],由CuCl(s)ƒCu+(aq)+ Cl-(aq)可知,CuCl虽然被溶解了一部分,但是平衡并没有发生移动,所以C点和B点Cu2+的浓度是相等的,由于B点之前CuCl(s)ƒCu+(aq)+ Cl-(aq)平衡一直向左移动,所以B点的Cu2+的浓度小于A点,综上所述答案为:>;
③既然B点之后是由于发生了CuCl(s)+Cl-CuCl2-使沉淀减少了,所以我们可以减小Cl-浓度,具体做法是反其道而行之,加适量水稀释,所以答案为:加水稀释;
(4)由上可知,“过滤”所得滤液中溶质主要成分为(NH4)2SO4,所以答案为:(NH4)2SO4;(5)硝酸有强氧化性,将CuCl氧化,所以不能用硝酸代替硫酸进行“酸洗”,故答案为:HNO3具有强氧化性会把CuCl氧化。
【点睛】
(3)由图可知,B点之后,NH4Cl越多,沉淀率反而减小,但是已经加进去的NH4Cl又拿
不出来,所以最直接的做法是反着来,加适量的水!。