一、选择题(本题包括10小题,每小题6分,共60分)
1.(2014·荆州模拟)下列说法不正确的是 ( )
①将BaSO4放入水中不能导电,所以BaSO4是非电解质
②氨溶于水得到的氨水能导电,所以氨水是电解质
③固态共价化合物不导电,熔融态的共价化合物可以导电
④固态的离子化合物不导电,熔融态的离子化合物也不导电
⑤强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液的导电能力强
A.①④ B.①④⑤
C.①②③④ D.①②③④⑤
2.(2014·湖南师大附中模拟)下列所述事实与化学(离子)方程式不相符的是
( )
A.能说明盐酸是强酸:
2HCl+CaCO3====CaCl2+CO2↑+H2O
B.能说明氧化性H2O2>Fe3+:
2Fe2++H2O2+2H+====2Fe3++2H2O
C.能说明NH3结合H+能力比H2O强:
NH3+H3O+====N+H2O
D.能说明CH3COOH是弱电解质:
CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-
3.(2013·四川高考)下列离子方程式正确的是 ( )
A.Cl2通入水中:Cl2+H2O====2H++Cl-+ClO-
B.双氧水中加入稀硫酸和KI溶液:
H2O2+2H++2I-====I2+2H2O
C.用铜作电极电解CuSO4溶液:
2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+
D.Na2S2O3溶液中加入稀硫酸:
2S2+4H+====S+3S↓+2H2O
4.(2013·沈阳模拟)下列各组离子在给定条件下一定能大量共存的是 ( )
A.水电离出的c(H+)=1×10-14mol·L-1的溶液:K+、Al、Br-、Cl-
B.在含有Al3+、Cl-的溶液中:HC、I-、N、Mg2+
C.在c(H+)=1×10-13mol·L-1的溶液中:Na+、S2-、S、N
D.在溶质为KNO3和NaHSO4的溶液中:Fe2+、Ca2+、Al3+、Cl-
5.(2013·贵州模拟)下列评价及离子方程式书写正确的是 ( )
选项 离子组 评价 A H+、Fe2+、
N、Cl- 不能大量共存于同一溶液中,因为发生了氧化还原反应4Fe2++2N+6H+====4Fe3++2NO↑+3H2O B Na+、C、
Cl-、Al3+ 不能大量共存于同一溶液中,因为有沉淀生成2Al3++3C====Al2(CO3)3↓ C C、Na+、K+、HS 能大量共存于同一溶液中 D HC、OH-、
Na+、K+ 不能大量共存于同一溶液中,因为发生如下反应HC+OH-====C+H2O 6.用硝酸、硫酸、盐酸、醋酸、钠盐、钾盐、钡盐相互反应,符合离子方程式2H++S====H2O+SO2↑的反应个数有 ( )
A.4个 B.5个 C.8个 D.12个
7.(2014·温州模拟)某溶液中可能含有Na+、N、Ba2+、S、I-、S2-。分别取样:①用pH计测试,溶液显弱酸性;②加氯水和淀粉无明显现象。为确定该溶液的组成,还需检验的离子是 ( )
A.Na+ B.S C.Ba2+ D.N
8.下列各组离子在溶液中按括号内的物质的量之比混合,得到无色、碱性、澄清溶液的是 ( )
A.Na+、Al3+、Cl-、OH-(5∶2∶7∶4)
B.N、Ba2+、OH-、Cl-(1∶1∶1∶2)
C.Fe3+、Na+、Cl-、S2-(1∶2∶3∶1)
D.K+、H+、I-、HC(1∶1∶1∶1)
9.(2014·重庆模拟)下列反应中,反应物的量的相对多少都会影响反应产物,下列离子方程式正确的是 ( )
A.少量CO2通入过量氨水中:
NH3·H2O+CO2====N+HC
B.含等物质的量的NH4HSO3与NaOH溶液混合加热:HS+OH-S+H2O
C.溴化亚铁溶液中通入少量Cl2:
Cl2+2Br-====2Cl-+Br2
D.含1 mol KOH的溶液与含2 mol Ba(HCO3)2的溶液混合:
Ba2++2HC+2OH-====BaCO3↓+C+2H2O
10.某溶液中可能含有H+、N、Mg2+、Al3+、Fe3+、C、S、N中的几种。
①若加入锌粒,产生无色无味无毒的气体;②若加入NaOH溶液,产生白色沉淀,且产生的沉淀的物质的量与加入NaOH的物质的量之间的关系如下图所示。则下列说法正确的是 ( )
A.溶液中的阳离子只有H+、Mg2+、Al3+
B.溶液中n(N)=0.2 mol
C.溶液中一定不含C,可能含S和N
D.三种离子的物质的量之比n(H+)∶n(Al3+)∶n(Mg2+)= 1∶1∶1
二、非选择题(本题包括3小题,共40分)
11.(14分)(2014·保定模拟)某无色透明溶液中可能大量存在Ag+、Mg2+、Cu2+中的几种离子。
(1)不做任何实验就可以肯定原溶液中不存在的离子是
(2)取少量原溶液加入过量稀盐酸,有白色沉淀生成,再加入过量稀硝酸,白色沉淀不消失,说明原溶液中肯定有的离子是
(3)取(2)的滤液加入过量NaOH溶液,出现白色沉淀,说明原溶液中肯定存在的离子有
(4)原溶液中可能大量存在的阴离子是下列A～D中的(填序号)
A.Cl- B.N C.C D.OH-
12.(12分)(能力挑战题)有一无色透明溶液,欲确定是否含有下列离子:K+、Mg2+、Al3+、Fe2+、Ba2+、N、S、Cl-、I-、HC,实验如下:
实验步骤 实验现象 ①用玻璃棒蘸取少量该溶液,点在pH试纸中部 试纸变为红色 ②取少量该溶液,加入铜片和浓硫酸,加热 有无色气体产生,气体遇空气可以
变成红棕色 ③取少量该溶液,加入BaCl2溶液 有白色沉淀生成 ④取③中反应后的上层清液,
加入AgNO3溶液 有稳定的白色沉淀生成,
且不溶于稀硝酸 ⑤取少量该溶液,加入NaOH溶液 有白色沉淀生成,当NaOH过量时,
沉淀部分溶解 由此判断:
(1)溶液中一定存在的离子是
(2)写出实验步骤②中所发生反应的离子方程式 _________________________。
(3)为了进一步确定其他离子,应该补充的实验及对应欲检验离子的名称(如为溶液反应,说明使用试剂的名称,不必写详细步骤) ______________________
13.(14分)(能力挑战题)在Na+浓度为0.5 mol·L-1的某澄清溶液中,还可能含有下表中的若干种离子。
阳离子 K+ Ag+ Mg2+ Ba2+ 阴离子 N C Si S 现取该溶液100 mL进行如下实验(气体体积均在标准状况下测定)。
序号 实验内容 实验结果 Ⅰ 向该溶液中加入足量稀盐酸 产生白色沉淀并放出标准状况下0.56 L气体 Ⅱ 将Ⅰ的反应混合液过滤,对沉淀洗涤、灼烧至恒重,称量所得固体质量 固体质量为2.4 g Ⅲ 向Ⅱ的滤液中滴加BaCl2溶液 无明显现象 请回答下列问题。
(1)实验Ⅰ能确定一定不存在的离子是
(2)实验Ⅰ中生成沉淀的离子方程式为
(3)通过实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和必要计算,填写下表中阴离子的浓度(能计算出的,填写计算结果,一定不存在的离子填“0”,不能确定是否存在的离子填“?”)。
阴离子 N C Si S c/mol·L-1 (4)判断K+是否存在,若存在求其最小浓度,若不存在说明理由: _____________
答案解析
1.【解析】选D。BaSO4属于难溶物质,但溶解的部分是完全电离的。NH3是非电解质,氨水是混合物,既不是电解质也不是非电解质。熔融态的共价化合物分子中没有离子,不可以导电。熔融态的离子化合物存在自由移动的离子,能导电。强电解质溶液的导电能力不一定比弱电解质溶液的导电能力强。
2.【解析】选A。A项能说明盐酸比碳酸的酸性强,但比碳酸酸性强的酸不一定是强酸。B项中过氧化氢是氧化剂,Fe3+是氧化产物,氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性。C项中NH3夺取了H3O+中的H+,故NH3结合H+能力比H2O强。D项CH3COO-水解生成弱电解质CH3COOH。
3.【解题指南】解答本题时应注意以下两点:
(1)离子方程式在书写时,弱电解质不能拆。
(2)电解反应方程式的书写,首先应该看阳极材料,若阳极材料为活泼金属(除铂、金之外的),则金属先放电。
【解析】选B。
选项 具体分析 结论 A HClO是弱电解质不能拆 错误 B 双氧水在酸性环境下能够将碘离子氧化成碘单质 正确 C Cu作电解池电极时,作阳极的铜要优先失去电子发生氧化反应 错误 D 电荷不守恒,也不符合反应事实,其离子方程式应为S2+2H+====SO2↑+S↓+H2O 错误
【误区警示】离子方程式错误形式“面面观”
①离子反应不符合客观事实;②各物质化学式拆分错误;③不符合“三个守恒”(质量守恒、电荷守恒、得失电子守恒);④不符合有机物官能团性质;⑤反应环境与产物矛盾;⑥改写是否正确(注意区别胶体与沉淀);⑦隐含的反应是否遗漏(生成物与反应物不共存、隐含的氧化性物质等);⑧方程式与所给的“量”(“过量”“适量”“足量”“少量”等)的条件是否相符。
4.【解析】选C。A中所给条件为酸性或碱性,Al不能存在于酸性条件下;B中Al3+与HC水解互相促进;C中S2-与S在酸性条件下可以发生氧化还原反应,不能存在于酸性条件下,但在碱性条件下却不能发生氧化还原反应。D中的H+、N、Fe2+之间可以发生氧化还原反应。
5.【解析】选D。A项,反应的离子方程式为3Fe2++N+4H+====3Fe3++NO↑+2H2O,错误;B项,不能共存的原因是3C+2Al3++3H2O====2Al(OH)3↓+3CO2↑,错误;C项,C和HS不能大量共存,错误;D项正确。
6.【解析】选A。2H++S====H2O+SO2↑中H+应由强酸电离提供,则符合条件的酸有硝酸、硫酸、盐酸;但硝酸有氧化性,可以把S氧化生成S,不符合题意;而S应由可溶性的亚硫酸盐电离提供,则可以是钠盐和钾盐,故符合条件的反应应该有4个。
【误区警示】本题易忽视下列方面而导致错选:
(1)忽视硝酸的氧化性;
(2)忽视醋酸是弱酸;
(3)忽视亚硫酸钡属于难溶物。
7.【解析】选A。溶液呈酸性,说明溶液中含有N,原因是N水解呈酸性;加氯水和淀粉无明显现象,说明溶液中不含I-和S2-,据电解质溶液中的电荷守恒判断溶液中一定含有S,同时排除Ba2+的存在,不能确定的是Na+。
8.【解析】选B。A选项中发生反应Al3++3OH-====Al(OH)3↓,Al3+过量,有沉淀生成;B选项溶液显碱性,没有沉淀生成;C选项Fe3+与S2-发生反应生成沉淀,且溶液有颜色;D选项发生反应H++HC====CO2↑+H2O,最终溶质为KI,溶液显中性,不符合题意。
9.【解析】选B。A项,少量CO2时,应生成(NH4)2CO3,正确的离子方程式为2NH3·H2O+CO2====2N+C+H2O;C项,Fe2+的还原性强于Br-,氯气少量时只氧化Fe2+,离子方程式为2Fe2++Cl2====2Fe3++2Cl-;D项,Ba(HCO3)2过量,生成BaCO3和KHCO3及H2O,正确的离子方程式为OH-+Ba2++HC====BaCO3↓+H2O;B项,等物质的量时,NaOH不足,只与HS反应,正确。
10.【解析】选B。根据图像可知,溶液中含有H+、Mg2+、Al3+、N,并根据图中所给数据可知,它们的物质的量分别为0.1 mol、0.05 mol、0.1 mol、0.2 mol。根据加入锌粒可产生无色无味无毒气体可知无N。
11.【解析】含Cu2+的溶液显蓝色,不用实验根据溶液无色即可以肯定不存在Cu2+;由(2)知,溶液中一定含有Ag+,反应为Ag++Cl-====AgCl↓;由(3)知溶液中一定有Mg2+;有Mg2+、Ag+则一定不含C、OH-和Cl-,可能存在N。
答案:(1)Cu2+ (2)Ag+ Ag++Cl-====AgCl↓ (3)Mg2+ (4)B
12.【解析】①步pH试纸变红,说明溶液显酸性,HC不能大量存在;
②步说明有N,在酸性条件下N有强氧化性,因此还原性的离子Fe2+、I-就不能大量存在;
③步说明有S,Ba2+就不能大量存在;
④步不能说明有Cl-,因为③中引入了Cl-;
⑤步说明有Mg2+和Al3+。
答案:(1)N、S、Mg2+、Al3+ Fe2+、HC、I-、Ba2+
(2)3Cu+8H++2N====3Cu2++2NO↑+4H2O
(3)K+的检验可以用焰色反应;Cl-的检验:向溶液中加足量的Ba(NO3)2溶液,过滤后向滤液中加AgNO3溶液,再加稀硝酸,白色沉淀不溶解,可证明有Cl-存在
13.【解析】由题知溶液为澄清溶液,因此溶液中的离子必能大量共存。由实验Ⅰ可知,加入稀盐酸产生气体,必有C,其浓度为0.56 L÷22.4 L·mol-1÷
0.1 L=0.25 mol·L-1,则溶液中一定无Ag+、Mg2+、Ba2+;能生成白色沉淀,因此有Si,发生的反应为Si+2H+====H2SiO3↓,且Si的浓度为2.4 g÷
60 g·mol-1÷0.1 L=0.4 mol·L-1;由实验Ⅲ可知溶液中不含S;根据电荷守恒知2c(C)+2c(Si)=2×0.25 mol·L-1+2×0.4 mol·L-1=1.3 mol·L-1>
0.5 mol·L-1,因此必有K+,至少为0.8 mol·L-1,不能确定有无N。
答案:(1)Ag+、Mg2+、Ba2+
(2)Si+2H+====H2SiO3↓
(3)如表
阴离子 N C Si S c/mol·L-1 ? 0.25 0.4 0 (4)存在,最小浓度为0.8 mol·L-1
【方法技巧】坚持四项基本原则,破解离子反应型推断题
(1)肯定性原则:根据实验现象推出溶液中肯定存在或肯定不存在的离子。(记住常见的有色离子:Fe2+、Fe3+、Cu2+、Mn)
(2)互斥性原则:在肯定某些离子的同时,结合离子共存规律,否定一些离子存在。(要注意题目中的隐含条件,如酸性、碱性、指示剂的变化、与铝反应产生氢气、水的电离情况等)
(3)电中性原则:溶液呈电中性,一定既有阳离子,又有阴离子,且溶液中正、负电荷总数相等。(利用这一原则可确定一些隐含的离子)
(4)进出性原则:通常是在实验过程中使用,是指在实验过程中反应生成的离子或引入的离子对后续实验的干扰。
