内容发布更新时间 : 2024/5/13 22:02:47星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
专练二 离子型综合推断题
题型狂练
1．现有A、B、C、D四种强电解质，它们在水中电离时可产生下列离子(每种物质只含一种阳离子和一种阴离子
且互不重复)：
阳离子 阴离子 K、Na、Ba、NH4 CH3COO、Cl、OH、SO4 －－－2－＋＋2＋＋已知：①25 ℃时，A、C溶液的pH均大于7，B溶液的pH小于7，浓度相等的A、B溶液中水的电离程度相同；D溶液的焰色反应显黄色。
②C溶液和D溶液混合时只生成白色沉淀，B溶液和C溶液混合加热时只生成有刺激性气味的气体，A溶液和D溶液混合时无明显现象。 请回答下列问题： (1)A的名称是________。
(2)写出C溶液和D溶液反应的化学方程式：________________。
(3)25 ℃时，pH＝9的A溶液和pH＝9的C溶液中水的电离程度较小的是________(填化学式)。
(4)25 ℃时，用惰性电极电解D的水溶液，一段时间后溶液的pH________7(填“＞”、“＜”或“＝”)。 (5)将等体积、等物质的量浓度的B溶液和C溶液混合，反应后溶液中各种离子的浓度由大到小的顺序为__________________。
(6)25 ℃时，向一定体积0.2 mol/L的C溶液中，加入一定体积的0.1 mol/L的盐酸后，混合溶液的pH＝13，若反应后混合溶液的体积等于C溶液与盐酸的体积之和，则C溶液与盐酸的体积之比是________。 解析 (1)由题意知A、C溶液显碱性，一定含有OH或CH3COO，B溶液显酸性，只可能含有NH4，即为水解显酸性的盐，又因A、B溶液中水的电离程度相同，则A应为水解显碱性的物质，一定为含有CH3COO的盐，C中含有OH。D中含Na，其阴离子与C中的阳离子可形成白色沉淀，因此D为Na2SO4，而C为Ba(OH)2，B一定为NH4Cl，A为CH3COOK，溶液显碱性。
(2)Ba(OH)2溶液与Na2SO4溶液反应生成BaSO4沉淀和NaOH。 (3)盐类水解促进水的电离，而加入酸或碱将抑制水的电离。
(4)电解Na2SO4溶液相当于电解水，溶质的浓度增大，但溶液仍为中性。
(5)NH4Cl与Ba(OH)2等物质的量混合时，Ba(OH)2过量，而不发生水解的Cl与Ba的物质的量相等。 (6)盐酸与Ba(OH)2溶液混合后溶液显碱性，c(OH)＝mol/L，即可推出V(碱)∶V(酸)＝2∶3。
答案 (1)醋酸钾 (2)Ba(OH)2＋Na2SO4===BaSO4↓＋2NaOH (3)Ba(OH)2 (4)＝ (5)c(OH)＞c(Ba)＝c(Cl)＞c(NH4)＞c(H) (6)2∶3
2．已知某溶液X可能由K、Mg、Cu、Ag、Ba、Al、Fe、AlO2、CO3、SO4、I、SiO3、MnO4中的若
干种离子组成。某化学兴趣小组通过下列实验确定了其组成。 (1)根据下列实验步骤和现象，推断实验结论：
实验步骤与实验现象 实验结论 ＋
2＋
2＋
＋
2＋
3＋
2＋
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2－
2－
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2－
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＋
＋
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2＋
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2＋
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＋
－
－
－
＋
碱－碱＋酸
酸
＝0.1
Ⅰ.观察溶液：无色透明 Ⅱ.取适量该溶液，加入过量的硝酸，有气体生成，并得到无色溶液 Ⅲ.在Ⅱ所得溶液中再加入过量的碳酸氢铵溶液，有气体生成，同时析出白色沉淀A Ⅳ.在Ⅲ所得溶液中再逐滴加入氢氧化钡溶液至过量，加热也有气体生成，同时析出白色沉淀B ①原溶液中一定不含的离子是____________ ②原溶液中一定不含的离子是________，一定含有的离子是________ ③原溶液中还一定含有的离子是________，生成沉淀A的离子方程式为____________ ④白色沉淀B中一定含有________，可能含有______________ (2)上述实验步骤Ⅳ中开始阶段发生反应的离子方程式一定有_______________________________________________________________。
(3)该化学兴趣小组的同学为了进一步确定B的成分，取一定量经洗涤后的B与Y溶液反应，白色固体的物质的量与Y溶液体积之间的关系如图所示。
Y可能为________。B的组成为__________。
(4)已知氢氧化铝电离出H比碳酸氢钠电离出H更难。根据上述推断，取少量原溶液于试管中，向试管中滴加少量硫酸氢钠稀溶液至过量，按先后顺序可以观察到的现象有____________。写出最后发生反应的离子方程式：________________。
解析 (1)Ⅰ.溶液无色透明，说明有颜色的离子MnO4、Fe、Cu不存在。Ⅱ.加入过量的硝酸，产生气体并得到无色溶液，推知一定存在CO3，则能与CO3反应的离子Mg、Ag、Ba、Al都不存在；由于I、SiO3能与硝酸反应分别生成I2(使溶液呈黄色)、H2SiO3白色沉淀，所以它们也不存在。Ⅲ.碳酸氢铵先与过量的硝酸反应，然后与铝离子发生水解相互促进反应生成二氧化碳和氢氧化铝，逆推原溶液中一定含有AlO2，根据溶液呈电中性知，溶液中只有一种阳离子K存在。Ⅳ.在Ⅲ所得溶液中含有碳酸氢铵和硝酸铵，刚开始加入少量氢氧化钡溶液时，发生反应：2NH4HCO3＋Ba(OH)2(少量)===BaCO3↓＋(NH4)2CO3＋2H2O。仅根据实验现象不能判断硫酸根离子是否存在，所以，白色沉淀B中一定含有碳酸钡，可能含有硫酸钡。(2)碳酸氢铵中铵根离子结合OH的能力比碳酸氢根离子的弱，所以，碳酸氢根离子优先与OH反应生成CO3，CO3再结合Ba生成白色沉淀。(3)从图像上看，白色固体部分溶于Y溶液，碳酸钡溶于盐酸或硝酸，0.5 mol固体B中含0.2 mol BaSO4、0.3 mol BaCO3。(4)原溶液中存在K、AlO2、CO3、SO4，滴加硫酸氢钠溶液，相当于滴加强酸，由于氢氧化铝电离出H比碳酸氢钠电离出H更难，所以优先生成氢氧化铝；又因为Al与CO3、HCO3不能大量共存，CO3转化成CO2之后，Al(OH)3又与H反应。现象是先产生白色沉淀，然后产生气泡，最后白色沉淀又溶解。
答案 (1)①Cu、Fe、MnO4 ②I、SiO3、Mg、Ag、Ba、Al CO3 ③AlO2、K Al＋3HCO3===Al(OH)3↓＋3CO2↑ ④BaCO3 BaSO4 (2)Ba＋2OH＋2HCO3===BaCO3↓＋CO3＋2H2O
2＋
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2－
2＋
2＋
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3＋
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2－
2－
2－
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2＋
3＋
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－
2＋
2＋
＋
＋
(3)HCl(或HNO3) BaSO4和BaCO3，且
43
2＝ 3
(4)先产生白色沉淀，然后产生气泡，最后白色沉淀又溶解 Al(OH)3＋3H===Al＋3H2O
3．某化学研究性学习小组对某无色水样的成分进行检验，已知该水样中只可能含有K、Mg、Fe、Cu、Al
＋
＋
2＋
2－
2－
－
＋
2＋
3＋
2＋
3
＋
3＋
、Ag、Ca、CO3、SO4、Cl中的若干种离子。该小组同学取100 mL水样进行实验，向水样中先滴加硝
酸钡溶液，再滴加1 mol/L的硝酸，实验过程中沉淀质量的变化情况如图所示：
(1)水样中一定含有的阴离子是________，其物质的量浓度之比为________。 (2)写出BC段所表示反应的离子方程式：____________________________。 (3)由B点到C点变化过程中消耗硝酸的体积为______。
(4)试根据实验结果推断K是否存在？________(填“是”或“否”)；若存在，K的物质的量浓度c(K)的范围是________。(若K不存在，则不必回答该问)
(5)设计简单实验验证原水样中可能存在的离子：________________。(写出实验步骤、现象和结论) 解析 该水样为无色溶液，所以Fe、Cu不存在；根据图像知，加入硝酸钡溶液产生沉淀，加入稀硝酸，沉淀部分溶解，所以，原水样中一定含有SO4、CO3。又因为Al与CO3发生水解相互促进反应，CO3与Ag
＋
2－
2－
3＋
2－
2－
3＋
2＋
＋
＋
＋
＋
、Ca、Mg发生反应生成沉淀不能大量共存，所以，Al、Ag、Ca、Mg不存在。n(SO4)＝n(BaSO4)
2－42－3
2＋2＋3＋＋2＋2＋2－
2.33 g6.27 g－2.33 g2－
＝－1＝0.01 mol；n(CO3)＝n(BaCO3)＝－1＝0.02 mol，233 g·mol197 g·mol
－
＋
1
＝。原溶液中可2
能含有Cl，根据电解质溶液呈电中性原则，阳离子K肯定存在。根据电荷守恒有0.01 mol×2＋0.02 mol×2＋n(Cl)＝n(K)，推知：n(K)≥0.06 mol，则c(K)≥
2－
2－
＋
2＋
－
＋
＋
＋
0.06 mol－1
＝0.6 mol·L。
0.1 L
＋
－1
答案 (1)SO4、CO3 1∶2 (2)BaCO3＋2H===Ba＋CO2↑＋H2O (3)40 mL (4)是 c(K)≥0.6 mol·L (5)取少量水样于试管中，向试管中加入过量的硝酸钡溶液和稀硝酸，待沉淀完全和没有气泡生成后，向上层清液中滴加适量硝酸银溶液，若产生白色沉淀，则原水样中含Cl，若没有白色沉淀，则原水样中不含Cl
－
－