13.1000ml某待測溶液中除含有0.2mol•L-1的Na+外,還可能含有下列離子中的一種或多種:
陽離子K+、NH4+、Fe3+、Ba2+
陰離子Cl-、Br-、CO32-、HCO3-、SO32-、SO42-
現(xiàn)進行如下實驗操作(每次實驗所加試劑均過量):

(1)寫出生成白色沉淀B的離子方程式:HCO3-+Ba2++OH-=BaCO3↓+H2O.
(2)待測液中肯定不存在的陽離子是Fe3+、Ba2+
(3)若無色氣體D是單一氣體:判斷原溶液中K+是否存在存在(填是或否),若存在,求其物質(zhì)的量濃度的最小值,若不存在,請說明理由:由電荷守恒可知K+離子最小濃度為0.1mol/L.
(4)若無色氣體D是混合氣體:
①待測液中一定含有的陰離子是CO32-、HCO3-、SO32-
②沉淀A中能與稀硝酸反應(yīng)的成分是BaCO3、BaSO3(寫化學(xué)式).

分析 待測液和氯化鋇溶液反應(yīng)得到沉淀A,則溶液中可能含有CO32-、SO32-、SO42-,向沉淀中加入稀硝酸生成氣體,且有部分沉淀不溶解,則溶液中存在CO32-,可能存在SO32-、SO42-中的兩種或一種,根據(jù)離子共存知,溶液中不存在Ba2+;
濾液A中有Ba2+,加入過量的NaOH溶液得到氣體B、白色沉淀B,則溶液中一定含有NH4+、HCO3-,一定不存在Fe3+,氣體B為NH3,白色沉淀B為BaCO3,濾液B中通入氯氣,得淺黃綠色溶液,溶液中一定沒有Br-,濾液B中加入硝酸銀、硝酸溶液得到白色沉淀C,C為AgCl,說明濾液B中含有Cl-,由于加入氯化鋇溶液,不能確定原溶液中是否含有Cl-,以此解答(1)、(2);
(3)若無色氣體D是單一氣體,則D為CO2,E為CaCO3,溶液中含有CO32-,白色沉淀D只能為BaSO4,溶液中一定沒有SO32-,一定含有SO42-,計算B(碳酸鋇)、E(碳酸鈣)、硫酸鋇的物質(zhì)的量,根據(jù)離子守恒計算各離子的濃度;
根據(jù)電荷守恒判斷是否含有鉀離子,若溶液含有K+,當(dāng)溶液中沒有Cl-,K+離子濃度最小,根據(jù)電荷守恒計算;
(4)若無色氣體D是混合氣體,只能為CO2、NO混合氣體,白色沉淀D只能為BaSO4,溶液中一定含有SO32-,不能確定是否含有SO42-,沉淀A中一定含有BaCO3,BaSO3

解答 解:待測液和氯化鋇溶液反應(yīng)得到沉淀A,則溶液中可能含有CO32-、SO32-、SO42-,向沉淀中加入稀硝酸生成氣體,且有部分沉淀不溶解,則溶液中存在CO32-,可能存在SO32-、SO42-中的兩種或一種,根據(jù)離子共存知,溶液中不存在Ba2+;
濾液A中有Ba2+,加入過量的NaOH溶液得到氣體B、白色沉淀B,則溶液中一定含有NH4+、HCO3-,一定不存在Fe3+,氣體B為NH3,白色沉淀B為BaCO3,濾液B中通入氯氣,得淺黃綠色溶液,溶液中一定沒有Br-,濾液B中加入硝酸銀、硝酸溶液得到白色沉淀C,C為AgCl,說明濾液B中含有Cl-,由于加入氯化鋇溶液,不能確定原溶液中是否含有Cl-;
(1)由上述分析可知,白色沉淀B為碳酸鋇,是由HCO3-、Ba2+、OH-反應(yīng)生成,反應(yīng)離子方程式為:HCO3-+Ba2++OH-=BaCO3↓+H2O,
故答案為:HCO3-+Ba2++OH-=BaCO3↓+H2O;
(2)由上述分析可知,溶液中一定沒有的陽離子是:Fe3+、Ba2+,
故答案為:Fe3+、Ba2+
(3)由上述分析可知,不能確定原溶液中是否含有Cl-,溶液中一定沒有Br-
若無色氣體D是單一氣體,則D為CO2,E為CaCO3,溶液中含有CO32-,白色沉淀D只能為BaSO4,溶液中一定沒有SO32-,一定含有SO42-,
B(碳酸鋇)的物質(zhì)的量=$\frac{19.7g}{197g/mol}$=0.1mol,則n(HCO3-)=0.1mol,故c(HCO3-)=$\frac{0.1mol}{1L}$=0.1mol/L,
E(碳酸鈣)的物質(zhì)的量=$\frac{10g}{100g/mol}$=0.1mol,則n(CO32-)=0.1mol,故c(CO32-)=$\frac{0.1mol}{1L}$=0.1mol/L,
D(硫酸鋇)的物質(zhì)的量=$\frac{11.65g}{233g/mol}$=0.05mol,則n(SO42-)=0.05mol,故c(SO42-)=$\frac{0.05mol}{1L}$=0.05mol/L,
 n(NH4+)=n(NH3)=$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$=0.1mol,則c(NH4+)=0.1mol/L,溶液中c(Na+)=0.2mol/L,c(HCO3-)=0.1mol/L,c(CO32-)=0.1mol/L,c(SO42-)=0.05mol/L,單位體積為正電荷=1×0.1mol/L+1×0.2mol/L=0.3mol/L,單位體積內(nèi)負(fù)電荷=1×0.1mol/L+2×0.1mol/L+2×0.05mol/L=0.4mol/L,則單位體積為正電荷<單位體積內(nèi)負(fù)電荷,故一定含有K+,當(dāng)溶液中沒有Cl-,K+離子濃度最小,根據(jù)電荷守恒可知,c(K+)最小濃度=0.4mol/L-0.3mol.L=0.1mol/L,
故答案為:存在;由電荷守恒可知K+離子最小濃度為0.1mol/L;
(4)由上述分析可知,溶液中一定含有CO32-、HCO3-,不能確定原溶液中是否含有Cl-,溶液中一定沒有Br-.若無色氣體D是混合氣體,只能為CO2、NO混合氣體,白色沉淀D只能為BaSO4,溶液中一定含有SO32-,不能確定是否含有SO42-,沉淀A中一定含有BaCO3,BaSO3,
①待測液中一定含有的陰離子是CO32-、HCO3-、SO32-,故答案為:CO32-、HCO3-、SO32-;
②沉淀A中BaCO3,BaSO3能與稀硝酸反應(yīng),故答案為:BaCO3、BaSO3

點評 本題考查無機物的推斷,為高頻考點,把握離子之間的反應(yīng)和現(xiàn)象推斷物質(zhì)為解答的關(guān)鍵,側(cè)重分析與推斷能力的考查,注意電荷守恒及元素化合物知識的應(yīng)用,題目難度不大.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

4.下列說法中正確的是(  )
A.常溫下0.4 mol/L HB溶液和 0.2 mol/L NaOH溶液等體積混合后溶液的pH=3,則混合溶液中離子濃度的大小順序為:c(B-)>c(H+)>c(Na+)>c(OH-
B.等濃度的下列稀溶液:①硫酸氫鈉 ②乙酸鈉 ③醋酸 ④碳酸氫鈉 ⑤硝酸鈉 ⑥苯酚鈉,它們的pH由小到大排列為:③⑤①④②⑥
C.常溫下0.1 mol/L的下列溶液 ①NH4Al(SO42 ②NH4Cl ③NH3•H2O ④CH3COONH4中c (NH4+)由大到小的順序是:②>①>④>③
D.在25℃時,將a mol•L-1的氨水與0.01 mol•L-1的鹽酸等體積混合反應(yīng)時溶液中c(NH4+)=c(Cl-).用含a的代數(shù)式表示NH3•H2O的電離常數(shù)Kb=$\frac{1{0}^{-9}}{a-0.01}$

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

4.鋅是一種過渡金屬,外觀呈現(xiàn)銀白色,在現(xiàn)代工業(yè)中對于電池制造上有不可磨滅的地位.現(xiàn)代煉鋅的方法可分為火法和濕法兩大類.硫酸鉛是生產(chǎn)鋅的副產(chǎn)品.
(1)火法煉鋅是將閃鋅礦(主要含ZnS)通過浮選、焙燒使它轉(zhuǎn)化為氧化鋅,再把氧化鋅和焦炭混合,在鼓風(fēng)爐中加熱至1473-1573K,使鋅蒸餾出來.將閃鋅礦焙燒使它轉(zhuǎn)化為氧化鋅的主要化學(xué)反應(yīng)方程式為2ZnS+3O2$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2ZnO+2SO2
(2)某含鋅礦的主要成分為ZnS(還含少量FeS等其他成分),以其為原料冶煉鋅的工藝流程如圖所示:

回答下列問題:
①焙燒過程中產(chǎn)生的含塵煙氣可凈化制酸,該酸可用于后續(xù)的浸出操作.
②浸出液“凈化”過程中加入的主要物質(zhì)為鋅粉,其作用是置換出Fe等,以達(dá)到凈化的目的.
③改進的鋅冶煉工藝,采用了“氧壓酸浸”的全濕法流程,既省略了易導(dǎo)致空氣污染的焙燒過程,又可獲得一種有工業(yè)價值的非金屬單質(zhì).“氧壓酸浸”中發(fā)生的主要反應(yīng)的離子方程式為2ZnS+4H++O2=2Zn2++2S↓+2H2O
(3)工業(yè)冶煉鋅的過程中,會產(chǎn)生鉛浮渣(主要成分是PbO、Pb,還含有少量Ag、Zn、CaO和其他不溶于硝酸的雜質(zhì)),某科研小組研究利用鉛浮渣生產(chǎn)硫酸鉛的流程如下:

已知:25℃時,Ksp(CaSO4)=4.9×10-5,KSP(PbSO4)=1.6×10-8
①已知步驟Ⅰ有NO氣體產(chǎn)生,浸出液中含量最多的陽離子是Pb2+.寫出Pb參加反應(yīng)的化學(xué)方程式3Pb+8HNO3=3Pb(NO32+2NO↑+4H2O.
②步驟Ⅰ需控制Pb的用量并使Pb稍有剩余,目的是防止Ag被溶解進入溶液(或使Ag留在浸出渣中),產(chǎn)品PbSO4還需用Pb(NO32溶液多次洗滌,目的是除去附著在硫酸鉛表面的微溶物硫酸鈣.
③母液中可循環(huán)利用的溶質(zhì)的化學(xué)式是HNO3(填一種物質(zhì));母液經(jīng)過處理可得電鍍Zn時電解質(zhì)溶液,在鐵棒上鍍鋅時,陽極材料為Zn或鋅.
(4)銀鋅電池是一種常見電池,電池的總反應(yīng)式為:Ag2O+Zn+H2O=2Ag+Zn(OH)2,電解質(zhì)溶液為KOH溶液,電池工作時正極的電極式為Ag2O+H2O+2e-═2Ag+2OH-

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題

1.為除去粗鹽中的Ca2+、Mg2+、SO42-以及泥沙等雜質(zhì),某同學(xué)設(shè)計了一種制備精鹽的實驗方案,步驟如下(用于沉淀的試劑均稍過量)
稱取粗鹽$→_{①}^{溶解}$$→_{②}^{BaCl_{2}溶液}$$→_{③}^{NaOH溶液}$$→_{④}^{Na_{2}CO_{3}溶液}$$→_{⑤}^{過濾}$濾液$→_{⑥}^{適量鹽酸}$$→_{⑦}^{蒸發(fā)、結(jié)晶、烘干}$粗鹽
(1)加過量BaCl2溶液的原因是:使SO42-完全沉淀被除去
(2)如何運用最簡單的方法檢驗溶液中有無SO42-離子取溶液適量于試管中,滴加足量鹽酸使溶液酸化,再滴加幾滴BaCl2溶液,若有白色沉淀生成,說明溶液中含有SO42-,若無白色沉淀生成,則說明溶液中不含SO42-

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

8.銅是過渡金屬元素,可以形成多種化合物.
(1)CuCl的鹽酸溶液能夠與CO發(fā)生反應(yīng):CuCl+CO+H2O=Cu(CO)Cl•H2O
①電負(fù)性:C<O(填“>”或“=”或“<”).
②CO常溫下為氣體,固態(tài)時屬于分子晶體.
(2)Cu+與NH3形成的配合物可表示成[Cu(NH3n]+,該配合物中,Cu+的4s軌道及4p通過sp雜化接受NH3提供的電子對.
[Cu(NH3n]+ 中Cu+ 與n個配位體中氮原子的空間結(jié)構(gòu)呈直線 型,n=2.
(3)CuCl2溶液與乙二胺(H2N-CH2-CH2-NH2)可形成配離子[Cu(En)2]2+(En是乙二胺的簡寫):
請回答下列問題:
①配離子[Cu(En)2]2+的中心原子基態(tài)外圍電子排布式為3d104s1
②乙二胺分子中氮原子軌道的雜化類型為sp3,乙二胺和三甲胺[N(CH33]均屬于胺,但乙二胺比三甲胺的沸點高的多,原因是乙二胺分子之間可以形成氫鍵,三甲胺分子之間不能形成氫鍵.
③該配離子[Cu(En)2]2+中存在的作用力類型有ABD(填字母);
A.配位鍵    B.極性鍵  C.離子鍵  D.非極性鍵   E.氫鍵   F.金屬鍵.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

18.用化學(xué)知識回答各題
(1)除去氣態(tài)原子中的一個電子使之成為氣態(tài)+1價陽離子時所需外界提供的能量叫做該元素的第一電離能.圖1是周期表中短周期的一部分,其中第一電離能最小的元素是C. ( 填字母)

(2)德國和美國科學(xué)家首先制出由20個碳原子組成的空心籠狀分子C20,該籠狀結(jié)構(gòu)是由許多正五邊形構(gòu)成(如圖2).請回答:
C20分子共有12個正五邊形,共有30條棱邊,C20晶體屬于分子晶體 (填晶體類型).
(3)晶體具有規(guī)則的幾何外形,晶體中最基本的重復(fù)單元稱之為晶胞.NaCl晶體結(jié)構(gòu)如圖3所示.晶體中每個Na+同時吸引著6個Cl-,每個Cl-同時吸引著6個Na+. 晶體中在每個Cl-周圍與它最接近且距離相等的Cl-共有12個.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

5.從海水中提取的粗鹽含有泥沙和Ca2+、Mg2+、SO42-等離子,為制備精鹽可使用以下試劑:①Na2CO3溶液 ②BaCl2溶液 ③NaOH溶液.
(1)加入試劑的合理順序是cd(填選項).
a.①②③b.②①③c.③①②d.③②①
(2)加入過量Na2CO3溶液的作用是除去粗鹽中的Ca2+和過量的Ba2+

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

2.Na2S2O3(俗稱保險粉)在醫(yī)藥、印染中應(yīng)用廣泛,可通過下列方法制備:
取15.1gNa2SO3溶于80.0mL水.另取5.0g硫粉,用少許乙醇潤濕后加到上述溶液中.
小火加熱至微沸,反應(yīng)1小時后過濾.濾液在100℃經(jīng)蒸發(fā)、濃縮、冷卻至10℃后析出Na2S2O3•5H2O.
(1)加入的硫粉用乙醇潤濕的目的是有利于硫粉和Na2SO3溶液充分接觸,加快反應(yīng)速率.
(2)濾液中除Na2S2O3和可能未反應(yīng)完全的Na2SO3外,最可能存在的無機化合物雜質(zhì)是Na2SO4;
(3)某環(huán)境監(jiān)測小組用含0.100mol•L-1Na2S2O3溶液[含少量的Na2SO3,且n(Na2S2O3):n(Na2SO3)=
5:1]測定某工廠廢水中Ba2+的濃度.他們?nèi)U水50.0mL,控制適當(dāng)?shù)乃岫燃尤胱懔康腒2Cr2O7溶液,得BaCrO4沉淀;沉淀經(jīng)洗滌、過濾后,用適量的稀硫酸溶解,此時CrO42-全部轉(zhuǎn)化為Cr2O72-;再加過量KI溶液,充分反應(yīng)后,用上述Na2S2O3溶液進行滴定,反應(yīng)完全時,測得消耗Na2S2O3溶液的體積為36.00mL.
(已知有關(guān)反應(yīng)的離子方程式為:①Cr2O72-+6I-+14H+═2Cr3++3I2+7H2O;
②I2+2S2O32-═2I-+S4O62-;③I2+SO32-+H2O═2I-+SO42-+2H+
則滴定過程中可用淀粉作指示劑;滴定終點的現(xiàn)象藍(lán)色褪去半分鐘不變化.
計算該工廠廢水中Ba2+的物質(zhì)的量濃度.(寫出計算過程)3.36×10-2mol•L-1

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

3.下列物質(zhì)在空氣或氧氣中燃燒時的實驗現(xiàn)象描述正確的是( 。
A.木炭在氧氣中燃燒,發(fā)出白光,放出熱量,產(chǎn)生能使澄清石灰水變渾濁的氣體
B.細(xì)鐵絲在空氣里劇烈燃燒,火星四射,生成黑色固體物質(zhì)
C.硫在氧氣中燃燒,發(fā)出黃色火焰,生成無色有刺激性氣味的氣體
D.加熱銅綠時,生成黑色氧化銅固體

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同步練習(xí)冊答案