2.2 电解质的电离 离子反应 同步练习(含解析)2023-2024学年高一上学期化学鲁科版(2019)必修第一册

文档属性

名称 2.2 电解质的电离 离子反应 同步练习(含解析)2023-2024学年高一上学期化学鲁科版(2019)必修第一册
格式 docx
文件大小 156.6KB
资源类型 教案
版本资源 鲁科版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-12-05 00:54:35

图片预览

文档简介

2.2 电解质的电离 离子反应 同步练习
一、单选题
1.下列属于电解质并能导电的物质是(  )
A.淀粉 B.KNO3溶液 C.液态氯化氢 D.熔融的Na2O
2.下列反应中,不能用离子方程式H++ OH-= H2O来表示的是(  )
A.CH3COOH + NH3·H2O = CH3COONH4 + H2O
B.H2SO4 + 2KOH = K2SO4 + 2H2O
C.HNO3 + NaOH = NaNO3 + H2O
D.HCl + NaOH = NaCl + H2O
3.下列物质在水溶液中的电离方程式,正确的是(  )
A.H2SO4 = 2H+ +SO4-2 B.MgCl2=Mg2+ + Cl2-
C.Ba(OH)2 = Ba2++2OH- D.NaHCO3=Na+ + H+ + CO
4.下列物质属于电解质的是(  )
A.氯化钠 B.稀盐酸 C.酒精 D.氯气
5.下列反应的离子方程式书写错误的是(  )
A.向氯化铝溶液中加入过量的氨水:Al3++3NH3·H2O= Al(OH)3↓+3NH4+
B.用氨水吸收过量的二氧化硫:NH3·H2O+SO2 = NH4+ +HSO3-
C.向偏铝酸钠溶液中加入过量的稀盐酸:AlO2-+H++H2O= Al(OH)3↓
D.向次氯酸钠溶液中通入少量二氧化碳:2ClO-+CO2+H2O=2HClO +CO32-
6.常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是(  )
A.无色透明溶液中:K+、MnO4-、Cl-、H+
B. 的溶液中:Ba2+、K+、NO3-、ClO-
C.含Na2SO3的溶液中:K+、H+、Cl-、NO3-
D.pH=12的无色溶液:K+、Na+、CH3COO-、Br-
7.下列化学反应中,能用离子方程式 H++OH﹣═H2O表示的是(  )
A.2H2+O2 2H2O
B.HCl+NaOH═NaCl+H2O
C.2HCl+Cu(OH)2═CuCl2+2H2O
D.Ba(OH)2+H2SO4═BaSO4↓+2H2O
8.常温下某溶液中,由水电离出的H+浓度为1×10-12mol/L,该溶液中一定能大量共存的离子组是(  )
A.K+、Na+、 、 B.Na+、K+、S2-、
C.Fe2+、Mg2+、Cl-、 D. 、Cl-、K+、
9.下列属于非电解质,但溶于水所得溶液能导电的是(  )
A.干冰 B.液氯 C.生石灰 D.冰醋酸
10.下列物质中,导电性能最差的是(  )
A.熔融氢氧化钠 B.石墨棒
C.盐酸溶液 D.固体氯化钠
11.下列反应的离子方程式书写正确的是(  )
A.氯化铁溶液与碘化钾溶液反应:Fe3++2I-=Fe2++I2
B.硫酸溶液与氢氧化钡溶液反应:Ba2++SO42-=BaSO4↓
C.醋酸溶液与水垢中的CaCO3反应:CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑
D.氯化镁溶液与过量氨水反应:Mg2++2NH3·H2O=Mg(OH)2↓+2NH
12.下列说法正确的是:(  )
A.CaCO3溶于CH3COOH溶液中,反应的离子方程式为:CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O
B.向AlCl3溶液中通入过量NH3,反应的离子方程式为:Al3++4OH-= +2H2O
C.用铝粉和NaOH溶液反应制取少量H2:Al+2OH = +H2↑
D.向稀硫酸中滴入Ba(OH)2溶液,反应的离子方程式为:Ba2++2OH-+2H++SO42-=2H2O+BaSO4↓
13.下列各组离子在强酸性溶液中能大量共存的是(  )
A.K+、Na+、HCO3﹣、SO42﹣ B.Na+、Fe3+、I﹣、Cl﹣
C.Na+、NH4+、NO3﹣、Cl﹣ D.Na+、Ba2+、SO42﹣、NO3﹣
14.离子方程式CO32﹣+2H+═H2O+CO2↑中CO32﹣的代表的物质可以是(  )
A.CaCO3 B.NaHCO3 C.Na2CO3 D.BaCO3
15.下列反应的离子方程式书写正确的是(  )
A.将通入溶液中:
B.氢氧化钡溶液与稀硫酸混合:
C.氯气与水反应:
D.过氧化钠与水反应:
16.某离子反应中涉及H+、Fe3+、MnO、FeO、Mn2+、H2O六种粒子,其中MnO的浓度随反应进行逐渐增大。下列说法错误的是(  )
A.该反应的氧化产物为MnO
B.氧化剂与还原剂的物质的量之比为5:3
C.该溶液中FeO的氧化性强于MnO
D.溶液中FeO、Na+、Cl-、S2-能大量共存
二、综合题
17.某混合物的水溶液,只可能含有以下离子中的若干种:K+、NH4+、Cl-、Mg2+、Ba2+、CO32-、SO42-,现取三份100mL该溶液进行如下实验:
①第一份加入AgNO3溶液有沉淀产生。
②第二份加足量NaOH溶液加热后,收集到气体0.04mol。
③第三份加足量BaCl2溶液后,得干燥沉淀6.27g,经足量盐酸洗涤、干燥后,沉淀质量为2.33g。
根据上述实验数据,填写下列空白。
(1)一定不存在的离子有   。
(2)第②步操作发生反应的离子方程式为   。
(3)第③步操作确定的离子有   。
(4)对无法确定是否存在的离子,满足   时,能确定其存在。
18.水是生命之源,水在工业、农业和日常生活中均发挥着重要作用。
(1)下列关于水的说法,正确的是____。
A.水的摩尔质量是
B.水中含有10个电子
C.水中含氢
D.一个水分子的质量约是
(2)为增强水的导电性,通常向纯水中加入适量的(不参加反应)。
①某电解水实验开始时,向纯水中溶解了。此时溶液中和水分子的个数比是   。
②当实验进行到一段时间,两个石墨电极共收集到的气体质量为。计算此时被电解的水的物质的量是   。
(3)目前,很多自来水厂用氯气杀菌、消毒。仔细观察下图的微观反应过程,写出该化学反应方程式   。
19.某河道两旁有甲、乙两厂,它们排放的工业废水中共含K+、Ag+、Fe3+、Cl-、OH-、NO3-六种离子。
(1)甲厂的废水含有OH-,则甲厂废水中一定不含   和   (填离子符号)。
(2)乙厂的废水中一定含有的阴离子是   (填离子符号),加入铁粉后可回收某种金属,写出该反应的离子方程式:   。
(3)另一种设想是将甲厂和乙厂的废水按适当的比例混合,可以使废水中的某些离子转化为沉淀。经过滤后的废水主要含   (写化学式),可用来浇灌农田。
20.山西运城实施“盐湖‘全科’修复,生态蝶变‘提速’”工程,“五步制盐”古老工艺将传承再现。模拟“五步制盐法”制备粗盐(主要成分,还含有以及泥沙等杂质),并进一步在实验室中制备精盐的流程如下。
(1)加入过量溶液时发生反应的离子方程式为   。
(2)试剂A是   ,加入它的目的是   。
(3)操作X的名称是   ,这一操作类似于“五步制盐法”中的   。
(4)加入适量稀盐酸的目的是   。
(5)操作Y中所用的陶瓷仪器是   。
21.某澄清溶液中,可能含有下表中的若干种离子。
阳离子 K+ Ag+ Ca2+ Ba2+
阴离子 NO3- CO32- SiO32- SO42-
(已知H2SiO3是不溶于水的胶状沉淀,加热时易分解为两种氧化物;硅酸钙、硅酸钡是沉淀,硅酸银不存在)
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 产生白色胶状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
(1)通过以上实验说明,一定存在的离子是   ;一定不存在离子是   ;可能存在的离子是   。
(2)写出实验Ⅰ中加入足量稀盐酸生成标准状况下0.56 L气体对应的离子方程式:   。写出实验Ⅱ中对应的化学方程式:   。
(3)溶液中的阳离子的最小浓度是    mol·L-1。
答案解析部分
1.【答案】D
【解析】【解答】A.淀粉在溶液中或熔融状态下都不导电,属于非电解质,故A不符合题意;
B.KNO3溶液为混合物,不是电解质,故B不符合题意;
C.液态氯化氢为电解质,但是液态氯化氢中不存在自由移动的电子或者离子,所以液态氯化氢不导电,故C不符合题意;
D.熔融的Na2O是电解质,含有自由移动的钠离子和氧离子,能够导电,故D符合题意。
故答案为:D。
【分析】化合物在水溶液中或受热熔化时本身能否发生电离是区别电解质与非电解质的理论依据,能否导电则是实验依据。能导电的物质不一定是电解质,电解质本身不一定能导电。
2.【答案】A
【解析】【解答】A.CH3COOH为弱酸,NH3·H2O为弱碱,在离子方程式中,二者都需用化学式表示,因此不能用H+和OH-表示,A符合题意;
B.H2SO4为强酸、KOH为强碱,反应生成的K2SO4为可溶性盐,反应可用“H++OH-=H2O”表示,B不符合题意;
C.HNO3为强酸、NaOH为强碱,反应生成的NaNO3为可溶性盐,反应可用“H++OH-=H2O”表示,C不符合题意;
D.HCl为强酸、NaOH为强碱,反应生成的NaCl为可溶性盐,反应可用“H++OH-=H2O”表示,D不符合题意;
故答案为:A
【分析】此题是对离子方程式含义的考查, “H++OH-=H2O”表示的是强酸和强碱的稀溶液反应生成可溶性盐和水的过程;据此结合选项所给化学方程式进行分析。
3.【答案】C
【解析】【解答】A. H2SO4为强电解质,电离方程式为:H2SO4=2H++SO42-,A项不符合题意;
B. MgCl2为强电解质,电离方程式为:MgCl2= Mg2+ + 2Cl-,B项不符合题意;
C. Ba(OH)2为强电解质,电离方程式为Ba(OH)2=Ba2++2OH-,C项符合题意;
D. NaHCO3为强电解质,电离方程式为NaHCO3=Na++HCO3-,D项不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.硫酸根离子的表示错误;
B.两个氯离子的表示错误;
D.在水溶液中碳酸氢钠电离出的碳酸氢根离子不能完全电离生成碳酸根离子和氢离子。
4.【答案】A
【解析】【解答】A.氯化钠水溶液或熔融状态下能导电,属于电解质,A符合题意;
B.稀盐酸是HCl的水溶液,为混合物,既不是电解质也不是非电解质,B不符合题意;
C.酒精不导电,属于非电解质;C不符合题意;
D.氯气是单质,不属于化合物,既不是电解质也不是非电解质,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】电解质:在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物;例:酸、碱、盐,金属氧化物等;
非电解质:在水溶液中和熔融状态下不能导电的化合物;例:部分有机物,非金属氧化物等;
电解质导电条件:存在自由移动的离子;
单质和混合物既不是电解质也不是非电解质。
5.【答案】C
【解析】【解答】A.氯化铝溶液中加入过量的氨水,反应的离子方程式为:Al3++3NH3·H2O= Al(OH)3↓+3NH4+,所以A选项是不符合题意的;
B.用氨水吸收过量的二氧化硫,反应生成亚硫酸氢铵,反应的离子方程式为:NH3·H2O+SO2 = NH4+ +HSO3-,所以B选项是不符合题意的;
C.向偏铝酸钠溶液中加入过量稀盐酸,反应生成氯化铝和水,符合题意的离子方程式为:AlO2-+4H+= Al3++2H2O,故C符合题意;
D.次氯酸钠溶液中通入少量的二氧化碳,反应生成碳酸钠和次氯酸,反应的离子方程式为:2ClO-+CO2+H2O=2HClO +CO32-,所以D选项是不符合题意的。
故答案为:C。
【分析】离子方程式,即用实际参加反应的离子符号表示离子反应的式子。是指可溶性物质可拆的反应。多种离子能否大量共存于同一溶液中,归纳起来就是:一色,二性,三特殊,四反应。
6.【答案】D
【解析】【解答】A. MnO4-显紫色,不符合限定条件,A项不符合题意;
B. 的溶液为酸性溶液,ClO-与H+会反应生成HClO而不共存,B项不符合题意;
C. 硝酸根离子在酸性条件下具有强氧化性,会将亚硫酸根离子氧化为硫酸根离子,故离子在限定条件下不能大量共存,C项不符合题意;
D. pH=12的无色溶液为碱性溶液,该组离子不反应,可大量共存,D项符合题意;
故答案为:D。
【分析】离子共存问题,侧重考查学生对离子反应发生的条件及其实质的理解能力,题型不难,需要注意的是,溶液题设中的限定条件。如无色透明,则常见的有颜色的离子如Cu2+、Fe3+、Fe2+、MnO4-、Cr2O72-、CrO42-等错误;还有一些限定条件如:常温下与Al反应生成氢气的溶液时,该溶液可能为酸溶液,也可能为碱溶液。做题时只要多加留意,细心严谨,便可快速选出符合题意答案。
7.【答案】B
【解析】【解答】解:A、非离子反应,所以就谈不上写离方程式了,故A不选;
B、HCl+NaOH═NaCl+H2O是强酸和强碱反应生成可溶性盐的反应,离子方程式是H++OH﹣═H2O,故选B;
C、氢氧化铜不溶于水,离子方程式中应写成化学式,离子方程式是2H++Cu(OH)2═Cu2++2H2O,故C不选;
D、硫酸钡是不溶于水的盐,书写离子方程时不拆,离子方程式是Ba2++2OH﹣+2H++SO42+═BaSO4↓+2H2O,故D不选;
故本题答案为:B
【分析】已知反应是强酸和强碱反应生成可溶性盐的反应
A、非离子反应,所以就谈不上写离方程式了;
B、是强酸和强碱反应生成可溶性盐的反应;
C、氢氧化铜不溶于水,离子方程式中应写成化学式;
D、硫酸钡是不溶于水的盐,书写离子方程时不拆.
8.【答案】A
【解析】【解答】A.选项离子与H+或OH-都不能发生反应,而且彼此之间也不能发生反应,因此可以大量共存,A符合题意;
B.在酸性条件下,H+与S2-或 会发生反应产生H2S或H2O、CO2,不能大量共存,B不符合题意;
C.在碱性条件下,Fe2+、Mg2+与OH-会反应产生Fe(OH)2、Mg(OH)2沉淀,不能大量共存,B不符合题意;
D.在酸性条件下,H+与 会发生反应产生H2O、SO2,不能大量共存;在碱性条件下, 与OH-会反应产生NH3·H2O,也不能大量共存,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.离子之间不反应;
B.H+与S2-或 不能大量共存;
C.Fe2+、Mg2+与OH-会反应产生沉淀;
D.H+与 会反应; 与OH-会反应。
9.【答案】A
【解析】【解答】A. 干冰溶于水生成碳酸,碳酸电离出氢离子、碳酸氢根离子等,故其水溶液因含可自由移动的离子可导电,但二氧化碳自身不发生电离,故二氧化碳是非电解质,A符合题意;
B. 液氯是单质,既不是电解质也不是非电解质,氯气溶于水后,水溶液因含可自由移动的离子可导电;B不符合题意;
C. 熔融的氧化钙能导电,生石灰是电解质,C不符合题意;
D. 冰醋酸的水溶液因含可自由移动的离子可导电;冰醋酸是电解质,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】非电解质是在水溶液中和熔融状态下都不能导电的化合物,溶液能导电说明溶液中有能够自由移动的离子。
10.【答案】D
【解析】【解答】解:A.熔融NaOH中含有自由移动的阴阳离子,所以导电性较好,故A不选;
B.石墨属于能导电的非金属单质,所以导电性较好,故B不选;
C.盐酸溶液中含有自由移动的阴阳离子,所以导电性较好,故C不选;
D.固体氯化钠中含有阴阳离子但阴阳离子不能自由移动,所以导电性最差,故D选;
故选D.
【分析】具有自由移动的离子或电子的物质能导电,导电性最差说明该物质中没有自由移动的离子或电子,据此分析解答.
11.【答案】D
【解析】【解答】 A.该离子方程式不满足电荷守恒,A不符合题意;
B.该离子方程式中缺少H+与OH-的反应,B不符合题意;
C.醋酸是弱电解质,在离子方程式中保留化学式,C不符合题意;
D.该离子方程式正确,D符合题意;
故答案为:D
【分析】此题是对离子方程式正误判断的考查, 分析选项所给反应的离子方程式是否满足客观事实;是否满足电荷守恒、原子守恒;配平是否正确;即可得出答案。
12.【答案】D
【解析】【解答】A.醋酸不能拆,故A不符合题意
B.氢氧化铝不能溶于弱碱,故B不符合题意
C.没有配平,故C不符合题意
D.离子方程式,书写无误,故D符合题意
故答案为:D
【分析】离子方程式书写正误判断:是否配平(原子守恒、电荷守恒),是否符合反应客观事实,是否漏写离子反应,是否拆写正确
13.【答案】C
【解析】【解答】解:A.H+、HCO3﹣结合生成水和气体,不能共存,故A不选;
B.Fe3+、I﹣发生氧化还原反应,不能共存,故B不选;
C.酸性溶液中该组离子之间不反应,可大量共存,故C选;
D.Ba2+、SO42﹣结合生成沉淀,不能共存,故D不选;
故选C.
【分析】强酸溶液中含大量的氢离子,根据离子之间不能结合生成沉淀、气体、水等,不能发生氧化还原反应等,则离子大量共存,以此来解答.
14.【答案】C
【解析】【解答】解:离子方程式CO32﹣+2H+=H2O+CO2↑中CO32﹣的代表的物质可以是易溶于水的碳酸盐.
A、碳酸钙是白色难溶于水的沉淀,故A错误;
B、碳酸氢钠是易溶于水的碳酸氢盐,拆成钠离子和碳酸氢根离子,故B错误;
C、碳酸钠是易溶于水的碳酸盐,故C正确;
D、碳酸钡是白色难溶于水的沉淀,故D错误.
故选C.
【分析】在书写离子方程式时,只有易溶于水的强电解质才能拆成离子的形式.
15.【答案】B
【解析】【解答】A.二氧化碳不与氯化钡溶液反应,A项不符合题意;
B.氢氧化钡溶液与稀硫酸混合生成硫酸钡和水:,B项符合题意;
C.次氯酸不能拆分,氯气与水反应:,C项不符合题意;
D.过氧化钠不能拆分,过氧化钠与水反应:,D项不符合题意。
故答案为:B。
【分析】A.二氧化碳与氯化钡不反应;
C.氯气和水反应生成盐酸和次氯酸,次氯酸为弱酸,应保留化学式;
D.过氧化钠为氧化物,应保留化学式。
16.【答案】D
【解析】【解答】A. 由方程式分析可知,该反应的氧化产物为MnO,A不符合题意;
B. 该反应氧化剂为FeO、还原剂为Mn2+,故氧化剂与还原剂的物质的量之比为5:3,B不符合题意;
C. 根据氧化性比较:氧化剂>氧化产物,可知该溶液中FeO的氧化性强于MnO,C不符合题意;
D. 因FeO有强氧化性,S2-有还原性,故溶液中FeO、Na+、Cl-、S2-不能大量共存,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A. 元素化合价升高,得到氧化产物;
B. 氧化剂元素化合价降低;还原剂元素化合价升高;
C. 根据氧化性比较:氧化剂>氧化产物;
D.FeO有强氧化性,S2-有还原性,二者不能大量共存。
17.【答案】(1)Mg2+、Ba2+
(2)NH4++OH- NH3↑+ H2O
(3)CO32-、SO42-
(4)K+物质的量>0.02mol
【解析】【解答】(1)根据以上分析可知一定不存在的离子有Mg2+、Ba2+。
(2)第②步操作发生反应的离子方程式为NH4++OH- NH3↑+H2O。
(3)第③步操作确定的离子有CO32-、SO42-。
(4)氯离子不能确定,根据电荷守恒可知只要满足K+物质的量>0.02mol时,能确定氯离子存在。
【分析】①第一份加入AgNO3溶液有沉淀产生,不能说明溶液中存在Cl-;②第二份加足量NaOH溶液加热后产生0.04mol为氨气,溶液中一定含有NH4+,并且物质的量为0.04mol;③不溶于盐酸的2.33g为硫酸钡,物质的量是0.01mol;6.27g沉淀是硫酸钡和碳酸钡,碳酸钡质量为6.27g-2.33g=3.94g,碳酸钡的物质的量为0.02mol,故一定存在CO32-、SO42-,因而一定没有Mg2+、Ba2+;根据电荷守恒,正电荷为:n(正电荷)=n(NH4+)=0.04mol;n(负电荷)=2n(CO32-)+2n(SO42-)=0.06mol,故一定有K+,至少0.02mol;
18.【答案】(1)D
(2);
(3)
【解析】【解答】(1)A.水的摩尔质量为18g/mol,故A不符合题意;
B.18g含有10mol电子,故B不符合题意;
C.1mol水分子含有2mol氢原子,故C不符合题意;
D.一个水分子的质量为 ;故D符合题意;
故答案为:D
(2)①n(水)=180/18mol=10mol,n(NaOH)=4/40mol=0.1mol, 此时溶液中和水分子的个数比是 为1:100;
②石墨做电极,电解的是水,根据质量守恒定律计算出,水的质量为3.6g,n(水)=0.2mol,
(3)根据图示即可写出方程式为 ;
【分析】(1)A.摩尔质量与物质的量无关;
B.一个水分子含有10个电子,1mol含有10mol电子;
C.指明原子种类;
D.根据一个水分子的质量=M/NA计算;
(2)①根据质量计算出物质的量即可②根据质量守恒定律即可计算出水的质量计算出水的物质的量;
(3)根据图示即可写出化学式写出方程式。
19.【答案】(1)Ag+;Fe3+
(2)NO3-;Fe+2Ag+=Fe2++2Ag
(3)KNO3
【解析】【解答】(1)由离子共存可知,若甲厂中含有大量的OH-,则一定不含有Ag+、Fe3+;
(2)由分析可知,乙厂废水中一定含有的阴离子为 NO3-,加入铁粉后,能与废水中的Ag+发生置换反应,可回收到金属银,该法宁的离子方程式为:Fe+2Ag+=Fe2++2Ag;
(3)若将两厂的废水按适当比例混合,则能发生反应:Ag++Cl-=AgCl、Fe3++3OH-=Fe(oh)3,废水中剩余的离子为:K+、NO3-,故过滤后所得废水中的溶质为KNO3,可用做复合肥;
【分析】此题是对离子共存的变式考查。结合离子共促确定甲厂、乙厂中所含的离子。甲厂废水中含有OH-,则一定不含有 Ag+、Fe3+,则一定含有K+;而乙厂中一定含有Ag+、Fe3+,一定不含有Cl-;故甲厂中所含离子为:K+、OH-、Cl-;乙厂中一定含有Ag+、Fe3+、 NO3-;据此进行作答。
20.【答案】(1)Ba2++SO=BaSO4↓
(2)Na2CO3;除去CaCl2和过量的BaCl2
(3)过滤;铲出
(4)除去滤液中Na2CO3、NaOH
(5)蒸发皿
【解析】【解答】粗盐水中加入过量溶液除去Na2SO4,加入A为Na2CO3除去CaCl2和过量的BaCl2,加入B为NaOH除去MgCl2,操作X是过滤除去沉淀,再加入适量稀盐酸除去滤液中Na2CO3、NaOH,最后操作Y是蒸发结晶得到NaCl晶体;
(1)加入过量溶液与Na2SO4反应生成硫酸钡沉淀,发生反应的离子方程式为Ba2++SO=BaSO4↓;
(2)试剂A是Na2CO3,目的是除去CaCl2和过量的BaCl2;
(3)操作X是分离出沉淀和溶液,操作名称是过滤,“五步产盐法”即通过“集卤蒸发、过箩调配、储卤、结晶、铲出”五个生产步骤产盐,过滤类似于铲出步骤;
(4)加入适量稀盐酸的目的是除去滤液中Na2CO3、NaOH;
(5)从NaCl溶液中的得到NaCl晶体,可采用在蒸发皿中蒸发结晶得到,操作Y是蒸发结晶,所用的陶瓷仪器是蒸发皿。
【分析】(1)加入氯化钡,钡离子和硫酸根结合生成硫酸钡;
(2)加入碳酸钠,氯化钙生成碳酸钙,过量氯化钡生成碳酸钡;
(3)操作X用于分离固体和液体,为过滤,类似于铲出步骤;
(4) Na2CO3、NaOH均能与盐酸反应;
(5)操作Y为蒸发结晶,所用仪器为蒸发皿。
21.【答案】(1)K+、CO32-、SiO32-;Ag+、Ca2+、Ba 2+、SO42-;NO3-
(2)CO32-+2H+=H2O + CO2↑;H2SiO3 = H2O + SiO2
(3)1.3 mol·L-1
【解析】【解答】实验I:加入足量稀盐酸生成的气体只能是CO2(0.025mol),原溶液中一定有CO32-(0.025mol),则无Ag+、Ca2+、Ba 2+。因溶液中有阴离子、必有阳离子,故必有 K+。白色胶状沉淀只能是H2SiO3沉淀,原溶液中一定有SiO32- 。
实验II:H2SiO3沉淀分解所得固体为SiO2(0.04mol),则SiO32- 为0.04mol。
实验III:在Ⅱ的滤液中滴加BaCl2溶液无明显现象,则原溶液中无SO42-。(1)综上,原溶液中一定存在K+、CO32-、SiO32-;一定不存在Ag+、Ca2+、Ba 2+、SO42-;可能存在NO3-。(2)实验Ⅰ中加入足量稀盐酸气体的离子方程式CO32-+2H+=H2O + CO2↑。实验Ⅱ中的化学方程式H2SiO3 =SiO2+H2O。(3)当溶液中无NO3-时,阳离子K+浓度最小。据电荷守恒,n(K+)=0.025mol×2+0.04mol×2=0.13mol,c(K+)=1.3mol·L-1。
【分析】(1)离子共存,实质上就是判断离子间是否发生反应的问题。若在溶液中能够发生反应,就不能大量共存。判断能否发生反应,不仅是有沉淀、气体、水、难电离的物质产生,还涉及到溶液酸碱性、有色、无色,能否进行氧化还原反应等;
(2)离子方程式书写的原则:符合客观反应事实,符合物质的拆分原则;遵循质量守恒和电荷守恒定律;
(3)溶液中存在正负电荷守恒。