(14分)現(xiàn)有五種可溶性物質(zhì)A、B、C、D、E,它們所含的陰、陽(yáng)離子互不相同,分別含有五種陽(yáng)離子Na+、Al3+、Mg2+、Ba2+、Fe3+和五種陰離子Cl—、OH—、NO3—、CO32—、X中的一種。

(1)某同學(xué)通過(guò)比較分析,認(rèn)為無(wú)需檢驗(yàn)就可判斷其中必有的兩種物質(zhì)是 、 (填化學(xué)式)。

(2)為了確定X,現(xiàn)將(1)中的兩種物質(zhì)記為A和B。當(dāng)C與B的溶液混合時(shí),產(chǎn)生紅褐色沉淀和無(wú)色無(wú)味氣體;當(dāng)C與A的溶液混合時(shí)產(chǎn)生二種沉淀,向該沉淀中滴入足量的稀HNO3,沉淀部分溶解,最后留有白色沉淀。則:

①X為 (填序號(hào))。

A.SO32— B.CH3COO— C.SO42— D.SiO3 2—

②化合物A的電子式 。

③B的水溶液中所有離子的濃度由大到小的順序?yàn)? 。

④將0.02 mol的A與0.01 mol的C同時(shí)溶解在足量的蒸餾水中,充分反應(yīng)后,最終所得沉淀的質(zhì)量

為 g(精確到0.1 g)。

⑤利用上述已經(jīng)確定的一種物質(zhì),可以檢驗(yàn)出D、E中的陽(yáng)離子。請(qǐng)簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)操作步驟、現(xiàn)象及結(jié)論 。

(3)將Cu片投入到裝有D溶液的試管中,Cu片不溶解;再滴加稀H2SO4,Cu片逐漸溶解,試管口附近有紅棕色氣體出現(xiàn),有關(guān)反應(yīng)的離子方程式為 。

(1)Na2CO3、Ba(OH)2

(2)① C

③ c(Na+)>c(CO32-) >c(OH-)>c(HCO3-)>c(H+)

④ 6.1g

⑤往D的溶液中逐漸加入Ba(OH)2溶液直至過(guò)量,若先出現(xiàn)白色沉淀后又逐漸溶解,則D中含有Al3+,E中含有Mg2+

(3)3Cu+8 H++2NO3-=3 Cu2++2NO↑+4H2O

【解析】

試題分析:(1)A、B、C、D、E五種可溶性物質(zhì),分別含有五種陽(yáng)離子Na+、Al3+、Mg2+、Ba2+、Fe3+和五種陰離子Cl—、OH—、NO3—、CO32—、X中的一種,可知CO32—只能與Na+結(jié)合,故肯定有Na2CO3,OH—只能與Na+、Ba2+結(jié)合,故肯定有Ba(OH)2,所以無(wú)需檢驗(yàn)就可以判斷就可知一定存在的物質(zhì)是Na2CO3、Ba(OH)2;

(2)①A、B分別是Na2CO3和Ba(OH)2,當(dāng)C與B的溶液混合時(shí),產(chǎn)生紅褐色沉淀和無(wú)色無(wú)味氣體;當(dāng)C與A的溶液混合時(shí)產(chǎn)生二種沉淀,向該沉淀中滴入足量的稀HNO3,沉淀部分溶解,最后留有白色沉淀,可知X為SO42—,A為Ba(OH)2,B為Na2CO3,C為Fe2(SO4)3②A為Ba(OH)2,電子式為;③B為Na2CO3,水溶液中存在Na+、CO32—、HCO3—、H+、OH-,離子濃度大小關(guān)系為c(Na+)>c(CO32-) >c(OH-)>c(HCO3-)>c(H+);

④ Fe2(SO4)3 + 3Ba(OH)2 = 2Fe(OH)3↓ + 3BaSO4↓

1 3 2 3

0.01mol(過(guò)量) 0.02mol

m=0.02××107g/mol+0.02×233g/mol=6.1g

⑤D、E中存在的陽(yáng)離子為Al3+及Mg2+,可在溶液中加入Ba(OH)2溶液直至過(guò)量,若先出現(xiàn)白色沉淀后又逐漸溶解,則D中含有Al3+,E中含有Mg2+;

(3)將Cu片投入到裝有D溶液的試管中,Cu片不溶解;再滴加稀H2SO4,Cu片逐漸溶解,試管口附近有紅棕色氣體出現(xiàn),說(shuō)明產(chǎn)生的氣體為NO2,有關(guān)反應(yīng)的離子方程式為3Cu+8 H++2NO3-=3 Cu2++2NO↑+4H2O。

考點(diǎn):電子式的書(shū)寫(xiě),離子濃度大小的比較,化學(xué)反應(yīng)的相關(guān)計(jì)算,試驗(yàn)的評(píng)價(jià),離子方程式的書(shū)寫(xiě)

考點(diǎn)分析: 考點(diǎn)1:離子反應(yīng) 試題屬性
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下列有關(guān)化學(xué)用語(yǔ)表示正確的是

A.H2S的電子式:

B.基態(tài)氧原子的電子排布圖:

C.二氧化硅的分子式:SiO2

D.24Cr的電子排布式:[Ar]3d54s1

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常溫下,將濃度均為0.1mol/L一元酸HA溶液和NaOH溶液等體積混合,得到混合溶液①,該混合溶液pH=9,下列說(shuō)法正確的是

A.①溶液中:c(A)>c(Na+)>c(OH)>c(H+)

B.①溶液中:c(HA)+c(A)=0.1mol/L

C.常溫下,0.1mol/LHA溶液的pH=1

D.0.1mol/LHA溶液中:c(HA)>c(A)

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(15分)“低碳循環(huán)”引起各國(guó)的高度重視,而如何降低大氣中CO2的含量及有效地開(kāi)發(fā)利用CO2,引起了全世界的普遍重視。所以“低碳經(jīng)濟(jì)”正成為科學(xué)家研究的主要課題。

(1)已知:① CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g) ΔH=-41 kJ·mol-1

② C(s)+2H2(g)CH4(g) ΔH=-73 kJ·mol-1

③ 2CO(g)C(s)+CO2(g) ΔH=-171 kJ·mol-1

寫(xiě)出CO2與H2反應(yīng)生成CH4和H2O(g)的熱化學(xué)方程式 。

(2)將燃煤廢氣中的CO2轉(zhuǎn)化為二甲醚的反應(yīng)原理為:2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)

已知一定條件下,該反應(yīng)中CO2的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度、投料比[n(H2)/n(CO2)]的變化曲線(xiàn)如下左圖:

①在其他條件不變時(shí),請(qǐng)?jiān)谏蠄D中畫(huà)出平衡時(shí)CH3OCH3的體積分?jǐn)?shù)隨投料比[n(H2)/n(CO2)]變化的曲線(xiàn)圖。

②某溫度下,將2.0 mol CO2(g)和6.0 mol H2(g)充入容積為2L的密閉容器中,反應(yīng)到達(dá)平衡時(shí),改變壓強(qiáng)和溫度,平衡體系中CH3OCH3(g)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)變化情況如下圖所示,關(guān)于溫度和壓強(qiáng)的關(guān)系判斷正確的是 。

A. P3>P2,T3>T2 B. P1>P3,T1>T3

C. P2>P4,T4>T2 D. P1>P4,T2>T3

(3)煤化工通常通過(guò)研究不同溫度下平衡常數(shù)以解決各種實(shí)際問(wèn)題。已知等體積的CO和水蒸氣進(jìn)入反應(yīng)器時(shí),會(huì)發(fā)生如下反應(yīng):CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g),該反應(yīng)平衡常數(shù)隨溫度的變化如下表所示:

溫度/℃

400

500

800

平衡常數(shù)K

9.94

9

1

該反應(yīng)的平衡常數(shù)的表達(dá)式為:

該反應(yīng)的正反應(yīng)方向是 反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”),若在500℃時(shí)進(jìn)行,設(shè)起始時(shí)CO和H2O的濃度均為0.020 mol·L-1,在該條件下CO的平衡轉(zhuǎn)化率為 。

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X、Y、Z、R、W是原子序數(shù)依次增大的五種短周期元素。Y和R同主族,可組成共價(jià)化合物RY2和RY3,Y和Z最外層電子數(shù)之和與W的最外層電子數(shù)相同,25℃時(shí),0.01mol/L X和W形成化合物的水溶液pH為2。下列說(shuō)法正確的是

A.由于非金屬性Y>R,則Y的最高價(jià)氧化物水化物的酸性高于R的最高價(jià)氧化物水化物的酸性

B.在Z、Y形成的兩種離子化合物中的陰陽(yáng)離子的個(gè)數(shù)比分別為1:2和1:1

C.原子半徑由大到小排列的是:Z﹥R﹥W﹥Y﹥X

D.Y、Z、W三種元素組成化合物的水溶液一定顯堿性

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某100mL混合酸中,HNO3物質(zhì)的量濃度為0.4mol/L,H2SO4物質(zhì)的量濃度為0.2mol/L。向其中加入2.56gCu粉,待充分反應(yīng)后(反應(yīng)前后溶液體積變化忽略不計(jì)),溶液中Cu2+物質(zhì)的量濃度為

A.0.15mol/L B.0.3mol/L C.0.225mol/L D.無(wú)法計(jì)算

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草酸(H2C2O4)溶液與酸性KMnO4溶液反應(yīng)時(shí),溶液褪色總是先慢后快,某學(xué)習(xí)小組探究反應(yīng)過(guò)程中使褪色加快的主要原因,過(guò)程如下:

【查閱資料】KMnO4溶液氧化H2C2O4的反應(yīng)歷程為:

【提出假設(shè)】假設(shè)1: 該反應(yīng)為放熱反應(yīng)

假設(shè)2:反應(yīng)生成的Mn2+對(duì)該反應(yīng)有催化作用

假設(shè)3:K+對(duì)該反應(yīng)有催化作用

該小組同學(xué)未提出濃度使反應(yīng)速率加快的假設(shè),原因是 。

【設(shè)計(jì)、完成實(shí)驗(yàn)】

(1)稱(chēng)取 g草酸晶體(H2C2O4·2H2O),配置500 mL 0.10 mol/L H2C2O4溶液。

①在上述過(guò)程中必須用到的2種定量?jī)x器是托盤(pán)天平和 。

②下列操作會(huì)使所配溶液濃度偏低的是 (填下列選項(xiàng)的字母序號(hào))。

A.稱(chēng)取草酸晶體時(shí),將草酸晶體放在托盤(pán)天平右盤(pán)

B.定容時(shí)俯視刻度線(xiàn)

C.將燒杯中溶液轉(zhuǎn)移到容量瓶之前,容量瓶中有少量蒸餾水

D.搖勻后,發(fā)現(xiàn)溶液液面低于刻度線(xiàn),立即用膠頭滴管加水再定容

(2)完成探究,記錄數(shù)據(jù)

實(shí)驗(yàn)

編號(hào)

燒杯中所加試劑及用量(mL)

控制條件

溶液褪[色時(shí)間[(s)

0.10 mol/L

H2C2O4溶液

等濃度

KMnO4溶液

H2O

0.50 mol/L

稀硫酸

1

30

20

30

20

18

2

30

20

30

20

水浴控制溫度65 ℃

15

3

30

20

30

20

加入少量MnSO4固體

3.6

4

30

20

x

20

加入5 mL 0.10 mol/L

K2SO4溶液

18

則x = ,假設(shè)2成立

(3)由于KMnO4能氧化水中有機(jī)物等因素,為配制好穩(wěn)定的KMnO4溶液,其濃度需標(biāo)定。取10.00 mL 0.10 mol/L H2C2O4溶液于錐形瓶中,加入10 mL 0.50 mol/L稀硫酸,用(2)中KMnO4溶液滴定至錐形瓶中恰好呈淺紫色,且半分鐘不褪色,記錄數(shù)據(jù),平行三次實(shí)驗(yàn),平均消耗KMnO4溶液40.00 mL,則草酸溶液與酸性KMnO4溶液反應(yīng)的離子方程式為: 。上述實(shí)驗(yàn)中KMnO4溶液的物質(zhì)的量濃度為 。

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常溫下a mol·L-1稀氨水和b mol·L-1稀鹽酸等體積混合,對(duì)混合后溶液判斷一定正確的是

A.若a=b,則c(NH4+)=c(Cl-)

B.若a>b,則c(NH4+)>c(Cl-)

C.若a>b,則c(OH-)>c(H+)

D.若a<b,則c(OH-)<c(H+)

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下列實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)正確且能達(dá)到目的的是

A.裝置①配制一定的物質(zhì)的量濃度的稀硫酸溶液

B.裝置②根據(jù)溶液褪色的快慢比較濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響

C.裝置③制作原電池

D.裝置④制備硅膠

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