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15.某水溶液中可能含有K+、Na+、Fe2+、Fe3+、Al3+、SO42-、ClO-、NO2-、SiO32-、CO32-中的若干種離子.某同學(xué)取四份該溶液各10mL進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):
①第一份加入足量稀鹽酸,無任何氣體和沉淀產(chǎn)生;
②第二份加入足量NaOH,經(jīng)攪拌、過濾、洗滌、灼燒,最后得到1.6g紅棕色固體;
③第三份加入酸性KMnO4溶液會(huì)使其褪色,滴至終點(diǎn)時(shí)共消耗0.1mol•L-1酸性KMnO4溶液10.00mL;
④第四份用潔凈的鉑絲做焰色反應(yīng)實(shí)驗(yàn),直接觀察,火焰呈黃色
關(guān)于上述實(shí)驗(yàn),下列說法正確的是( �。�
A.僅由實(shí)驗(yàn)②即可推斷原混合溶液中一定存在Fe3+
B.要確定原混合溶液是否含有ClO- 至少需完成實(shí)驗(yàn)①②③
C.該溶液陽離子中一定存在Na+、Fe2+、Fe3+,一定不存在Al3+,無法確定是否含有K+
D.溶液中陰離子只有SO42-,且c(SO42-)大于2.75moL/L

分析 ①第一份加入足量稀鹽酸,無任何氣體和沉淀產(chǎn)生,則SiO32-、CO32-一定不存在,F(xiàn)e2+和ClO-不能同時(shí)存在;
②第二份加入足量NaOH,經(jīng)攪拌、過濾、洗滌、灼燒,最后得到1.6g紅棕色固體三氧化二鐵,可以是含有鐵離子,所以一定含有Fe3+,根據(jù)鐵元素守恒,其離子物質(zhì)的量是1.6g160g/mol×2=0.02mol,一定不存在NO2-;
③第三份加入酸性KMnO4溶液會(huì)使其褪色,滴至終點(diǎn)時(shí)共消耗0.1mol•L-1酸性KMnO4溶液10.00mL,則一定含有Fe2+、一定不含ClO-,根據(jù)高錳酸根離子和亞鐵離子之間反應(yīng)的實(shí)質(zhì)可以計(jì)算亞鐵離子的含量;
④第四份用潔凈的鉑絲做焰色反應(yīng)實(shí)驗(yàn),直接觀察,火焰呈黃色,一定含有Na+,鉀離子無法確定.

解答 解:①第一份加入足量稀鹽酸,無任何氣體和沉淀產(chǎn)生,則SiO32-、CO32-一定不存在,F(xiàn)e2+和ClO-不能同時(shí)存在;
②第二份加入足量NaOH,經(jīng)攪拌、過濾、洗滌、灼燒,最后得到1.6g紅棕色固體,所以一定含有Fe3+,物質(zhì)的量是1.6g160g/mol×2=0.02mol,一定不存在NO2-;
③第三份加入酸性KMnO4溶液會(huì)使其褪色,滴至終點(diǎn)時(shí)共消耗0.1mol•L-1酸性KMnO4溶液10.00mL,則一定含有Fe2+、一定不含ClO-,第三份加入酸性KMnO4溶液會(huì)使其褪色,滴至終點(diǎn)時(shí)共消耗0.1mol•L-1酸性KMnO4溶液10.00mL,根據(jù)量的關(guān)系,得到5Fe2+~KMnO4,所以亞鐵離子的物質(zhì)的量是0.1mol/L×0.01L×5=0.005mol;
④第四份用潔凈的鉑絲做焰色反應(yīng)實(shí)驗(yàn),直接觀察,火焰呈黃色,一定含有Na+,鉀離子無法確定.
綜上得到,溶液中一定存在:Na+、Fe2+、Fe3+、SO42-,一定不存在的是:ClO-、NO2-、SiO32-、CO32-,其余的離子無法判斷.
A、由實(shí)驗(yàn)①②即可推斷原混合溶液中一定存在Fe3+,僅有實(shí)驗(yàn)②得到的溶液中還可以是亞鐵離子和次氯酸根離子同時(shí)存在的情況,故A錯(cuò)誤;
B、要確定原混合溶液是否含有ClO- 至少需完成實(shí)驗(yàn)①②即可,根據(jù)實(shí)驗(yàn)①②得到存在的鐵離子一定是原來存在的鐵離子,故B錯(cuò)誤;
C、該溶液陽離子中一定存在Na+、Fe2+、Fe3+,無法確定是否含有K+、Al3+,故C錯(cuò)誤;
D、該溶液陽離子中一定存在Na+、Fe2+、Fe3+,溶液中陰離子只有SO42-,且根據(jù)電荷守恒,SO42-的物質(zhì)的量大于12(0.02mol×3+0.005mol×2)=0.035mol,c(SO42-)>0.035mol0.01L=3.5mol/L,級(jí)c(SO42-)大于2.75moL/L,故D正確.
故選D.

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)的檢驗(yàn)、鑒別,為高頻考點(diǎn),側(cè)重于學(xué)生的分析能力的考查,題目難度中等,解答本題的關(guān)鍵是把握發(fā)生的有關(guān)化學(xué)反應(yīng)確定存在的離子.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:多選題

5.關(guān)于用水制取二級(jí)能源氫氣,以下研究方向不正確的是(  )
A.設(shè)法將太陽光聚焦,產(chǎn)生高溫,使水分解產(chǎn)生氫氣
B.尋找特殊化學(xué)物質(zhì),使水分解產(chǎn)生氫氣,同時(shí)釋放能量
C.尋找特殊化學(xué)物質(zhì),用于開發(fā)廉價(jià)能源以分解水制取氫氣
D.構(gòu)成水的氫氣和氧氣都是可燃燒的物質(zhì),因此可研究在水不分解的情況下,使氫能成為二級(jí)能源

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

6.如表是元素周期表的一部分,按要求完成各小題.
ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAVⅡA0
2
3
(1)化學(xué)性質(zhì)最不活潑的元素Ar非金屬性最強(qiáng)的元素是F金屬性最強(qiáng)的單質(zhì)Na
(2)①③⑤三種元素的最高價(jià)氧化物水化物中,堿性最強(qiáng)的NaOH.①③⑤三種元素的原子半徑由大到小的順序?yàn)镹a>Mg>Al.
(3)①元素的某氧化物通常用作供氧劑,請(qǐng)寫出它與⑦元素的氧化物反應(yīng)的化學(xué)方程式2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

3.在反應(yīng)2Na+2H2O═2NaOH+H2↑中,生成1mol H2時(shí)轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為( �。�
A.2NAB.NAC.1.5NAD.0.5 NA

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

10.二氯化二硫(S2Cl2)是廣泛用于橡膠工業(yè)的硫化劑,其分子結(jié)構(gòu)如圖所示.常溫下,S2Cl2 遇水易水解,并產(chǎn)生能使品紅褪色的氣體.下列說法錯(cuò)誤的是( �。�
A.S2Cl2與H2O反應(yīng)的化學(xué)方程式可能為:
2S2Cl2+2H2O=SO2↑+3S↓+4HCl
B.S2Cl2為含有極性鍵和非極性鍵的極性分子
C.S2Br2與S2Cl2結(jié)構(gòu)相似,熔沸點(diǎn):S2Br2>S2Cl2
D.S2Cl2的電子式是:Cl
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

20.酸性鋅錳干電池是一種一次電池,外殼為金屬鋅,中間是碳棒,其周圍是碳粉,MnO2,ZnCl2和NH4Cl等組成的糊狀填充物,該電池在放電過程產(chǎn)生MnOOH,回收處理該廢電池可得到多種化工原料,有關(guān)數(shù)據(jù)下表所示:溶解度/(g/100g水)
 溫度/℃
化合物
 0 20 40 60 80 100
 NH4Cl 29.3 37.2 45.8 45.8 65.6 77.3
 ZnCl2 343 395 452 452 488 614
回答下列問題:
(1)該電池的正極反應(yīng)式為MnO2+H++e-=MnOOH,電池反應(yīng)的離子方程式為2MnO2+Zn+2H+=2MnOOH+Zn2+2MnO2+Zn+2H+=2MnOOH+Zn2+
(2)維持電流強(qiáng)度為0.5A,電池工作五分鐘,理論上消耗Zn0.05g.(已經(jīng)F=96500C/mol)
(3)廢電池糊狀填充物加水處理后,過濾,濾液中主要有ZnCl2和NH4Cl,二者可通過加熱濃縮、冷卻結(jié)晶分離回收;濾渣的主要成分是MnO2、MnOOH和碳粉,欲從中得到較純的MnO2,最簡(jiǎn)便的方法是在空氣中加熱,其原理是碳粉轉(zhuǎn)變?yōu)槎趸�,MnOOH氧化為二氧化錳.
(4)已知25℃時(shí):SO2(g)+2CO(g)=2CO2(g)+1xSx(s)△H=akJ/mol
2COS(g)+SO2(g)=2CO2(g)+3xSx(s)△H=b  kJ/mol.
則CO與Sx生成COS反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是xCO(g)+Sx(s)=xCOS(g)△H=-0.5x(b-a)kJ/mol.
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

7.下列物質(zhì)的熔點(diǎn)均按由高到低的次序排列,其原因是由于鍵能由大到小排列的是( �。�
A.鈉、干冰B.金剛石、晶體硅
C.碘化氫、溴化氫D.二氧化硅、二氧化碳

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

4.只用一種試劑,可區(qū)別Na2SO4、MgSO4、FeCl2、AlCl3四種溶液,這種試劑是( �。�
A.AgNO3B.BaCl2C.NaOHD.HCl

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

5.(1)寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式,用雙線橋標(biāo)明電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目,并注明“被氧化”、“被還原”.
KClO3和MnO2在共熱條件下反應(yīng):
(2)寫出下列反應(yīng)的離子方程式,并用單線橋標(biāo)明電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目.
實(shí)驗(yàn)室制Cl2的反應(yīng)為MnO2+4HCl(濃)_MnCl2+Cl2↑+2H2O:

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