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20.今有一混合物的水溶液,只可能含有以下離子中的若干種:K+、NH4+、Cl-、Mg2+、Ba2+、CO32-、SO42-,現取三份100mL溶液進行如下實驗:
(1)第一份加入AgNO3溶液有沉淀產生
(2)第二份加足量NaOH溶液加熱后,收集到氣體0.04mol
(3)第三份加足量BaCl2溶液后,得干燥沉淀6.27g,經足量鹽酸洗滌、干燥后,沉淀質量為2.33g.根據上述實驗,以下推測正確的是(  )
A.Cl- 不可能存在B.100 mL溶液中含0.01 mol CO32-
C.K+一定存在D.Ba2+一定不存在,Mg2+可能存在

分析 第一份溶液加入AgNO3溶液有沉淀產生,推得可能含有Cl-、CO32-、SO42-;
第二份溶液加足量NaOH溶液加熱后收集到氣體,推得一定含有NH4+,一定不存在Mg2+
第三份溶液利用發(fā)生的離子反應,經過計算、推得一定存在CO32-、SO42-,一定不存在Ba2+,根據溶液中陰陽離子的電荷守恒,即可推出K+一定存在,由K+物質的量的變化分析Cl-的情況.

解答 解:第一份加入AgNO3溶液有沉淀產生,可能發(fā)生Cl-+Ag+═AgCl↓、CO32-+2Ag+═Ag2CO3↓、SO42-+2Ag+═Ag2SO4↓,所以可能含有Cl-、CO32-、SO42-;
第二份加足量NaOH溶液加熱后,收集到氣體0.04mol,能和NaOH溶液加熱產生氣體的只能是NH4+,而沒有沉淀產生說明一定不存在Mg2+,故可確定一定含有NH4+,一定不存在Mg2+,NH4+也為0.04mol,
第三份加足量BaCl2溶液后,得干燥沉淀6.27g,經足量鹽酸洗滌.干燥后,沉淀質量為2.33g.部分沉淀溶于鹽酸為BaCO3,部分沉淀不溶于鹽酸為BaSO4,發(fā)生反應CO32-+Ba2+═BaCO3↓、SO42-+Ba2+═BaSO4↓,
因為BaCO3+2HCl═BaCl2+CO2↑+H2O而使BaCO3溶解.因此溶液中一定存在CO32-、SO42-,一定不存在Ba2+
由條件可知BaSO4為2.33g,物質的量為$\frac{2.33g}{233g/mol}$═0.01mol,
BaCO3為6.27g-2.33g═3.94g,物質的量為$\frac{3.94g}{197g/mol}$═0.02mol,
則CO32-物質的量為0.02mol,
由上述分析可得,溶液中一定存在CO32-、SO42-、NH4+,一定不存在Mg2+、Ba2+.而CO32-、SO42-、NH4+物質的量分別為0.02mol、0.01mol、0.04mol,CO32-、SO42-所帶負電荷分別為0.02mol×2、0.01mol×2,共0.06mol,NH4+所帶正電荷為0.04mol,根據溶液中電荷守恒,可知K+一定存在,且K+物質的量≥0.02mol,當K+物質的量>0.02mol時,溶液中存在Cl-,只有C正確.
故選C.

點評 本題考查離子的檢驗,為高頻考點,側重于學生的分析、計算能力的考查,題目采用定性實驗和定量計算分析相結合的模式,增大了解題難度,同時涉及離子共存、離子反應等都是解題需注意的信息,尤其是K+的確定易出現失誤.

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:解答題

10.某同學做元素性質遞變規(guī)律實驗時,自己設計了一套實驗方案,并記錄了有關實驗現象(見下表,表中的“實驗步驟”與“實驗現象”前后不一定是對應關系).
實驗步驟實驗現象
①將鎂條用砂紙打磨后,放入試管中,加入少量水后,加熱至水沸騰;再向溶液中滴加酚酞溶液A.浮在水面上,熔成小球,四處游動,發(fā)出“嘶嘶”聲,隨之消失,溶液變成紅色.
②向新制得的Na2S溶液中滿加新制的氯水B.有氣體產生,溶液變成淺紅色
③將一小塊金屬鈉放入滴有酚酞溶液的冷水中C.劇烈反應,迅速產生大量無色氣體.
④將鎂條投入稀鹽酸中D.反應不十分劇烈;產生無色氣體.
⑤將鋁條投入稀鹽酸中E.生成白色膠狀沉淀,繼而沉淀消失
⑥向A1Cl3溶液中滴加NaOH溶液至過量F.生成淡黃色沉淀.
請你幫助該同學整理并完成實驗報告.
(1)實驗內容:(填寫與實驗步驟對應的實驗現象的編號和②③的化學方程式)
實驗內容
實驗現象(填A~F)
(2)填寫編號③④⑤的化學方程式
實驗③2Na+2H2O=2NaOH+H2
實驗④Mg+2HCl=MgCl2+H2↑,
實驗⑤2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑;
(2)實驗結論:同周期從左至右元素金屬性減弱,非金屬性增強.

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科目:高中化學 來源: 題型:多選題

11.下列有關化工生產的說法中,不正確的是( 。
A.工業(yè)上用熱還原法冶煉鐵:Fe2O3+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$3CO2+2Fe
B.硫酸工業(yè)、合成氨工業(yè)和氯堿工業(yè)均采用了循環(huán)操作提高原料的利用率
C.利用反應:NaCl(飽和)+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl制取NaHCO3時,應先通入過量的NH3,再通入過量的CO2
D.硫酸生產中常采用高壓條件提高SO2的轉化率

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

8.下列化學用語或解釋正確的是( 。
A.碳酸的電離方程式:H2CO3?H++CO32-
B.少量二氧化硫通入氫氧化鈉溶液中的化學方程式:SO2+NaOH═NaHSO3
C.碳酸氫鈉溶液顯堿性:HCO3-+H2O═H3O++CO32-
D.向小蘇打溶液中加入過量的石灰水:Ca2++OH-+HCO3-═CaCO3↓+H2O

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

15.已知pH=1的某溶液中存在較多的Ba2+、NO3-,則該溶液中還可能大量存在的離子組是( 。
A.Fe3+、F-、Cl-B.Mg2+、SO42-、Br-C.Mg2+、Cl-、Fe2+D.Na+、NH4+、Cu2+

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

5.物質的量濃度均為0.1mol•L-1的四種溶液:①NH4Cl溶液,②NH4HSO4溶液,③CH3COONH4溶液,④氨水,其c(NH4+)從大到小的順序為( 。
A.②①③④B.①②③④C.④②①③D.①②④③

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

12.某;瘜W興趣小組的同學對硝酸鹽的受熱分解進行探究.他們設計了如圖裝置分別加熱了NaNO3、Cu(NO32、AgNO3.(加熱及夾持裝置未畫出)
(1)甲同學加熱的是NaNO3.加熱過程發(fā)現:裝置②中產生氣泡,部分石蕊試液被壓至裝置③中,且石蕊試液不變色;用帶火星的木條檢驗②中的氣體,木條復燃;分析裝置①中剩余的固體得知,剩余固體中含有N元素且顯+3價.請寫出NaNO3受熱分解的化學方程式:2NaNO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2NaNO2+O2↑;
(2)乙同學加熱的是Cu(NO32.加熱過程發(fā)現:裝置②中也有氣泡產生,但在上升的過程中消失.裝置①中的固體逐漸變?yōu)楹谏垖懗鯟u(NO32受熱分解的化學方程式:2NaNO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2NaNO2+O2↑,實驗過程中還應看到的現象為石蕊試液逐漸變?yōu)榧t色,液體幾乎不被壓至裝置③中.
(3)丙同學加熱的是AgNO3.加熱過程發(fā)現:裝置②中也有氣泡產生,但在上升的過程中氣泡部分消失,剩余的氣體也能使帶火星的木條復燃.石蕊試液也逐漸變?yōu)榧t色,有少量液體被壓至裝置③中.裝置①中的固體逐漸變?yōu)楹谏瑢W據此寫出了AgNO3受熱分解可能的兩種化學方程式:
(Ⅰ)4AgNO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Ag2O+4NO2↑+O2↑,
(Ⅱ) 2AgNO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Ag+2NO2↑+O2↑.
請你分析,可能正確的是哪一個并說明理由:Ⅱ正確,如果Ⅰ正確,則裝置②中的氣泡應全部消失,不會有液體被壓至裝置③中.
請你設計一個簡單的實驗證明你的結論是正確的:向裝置①中的殘留固體加入少量濃硝酸,產生紅棕色氣體;
(4)由上述3個實驗的結果,請你推測:硝酸鹽受熱分解的產物可能與硝酸鹽中金屬的活潑性不同有關.

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

9.電解200mL一定濃度的NaCl與CuSO4混合溶液,理論上兩極所得氣體的體積隨時間變化的關系如下圖所示(氣體體積已換算成標準狀況下的體積),根據圖中信息回答下列問題.
(1)通過計算推測:
①原混合溶液NaCl和CuSO4的物質的量濃度.
②t2時所得溶液的pH.
(2)實驗中發(fā)現,陽極產生的氣體體積與陰極相比,明顯小于對應時間段的理論值.試簡要分析其可能原因.

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

10.設NA代表阿伏加德羅常數的數值,下列說法中正確的是( 。
A.常溫常壓下,32g氧氣所含的原子數為NA
B.標準狀況下,22.4L 四氯化碳的分子數為NA
C.0℃,101KPa下,44.8L氮氣所含有的分子數為2NA
D.常溫常壓下,1mol氦氣含有的分子數為2NA

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