知识点挑题 - 高中化学 - 优优班--学霸训练营

现有一份澄清溶液，可能含有 \(\rm{Na^{+}}\)、\(\rm{K^{+}}\)、\(\rm{NH_{4}^{+}}\)、\(\rm{Ca^{2+}}\)、\(\rm{Fe^{3+}}\)、\(\rm{SO_{4}^{2-}}\)、\(\rm{CO_{3}^{2-}}\)、\(\rm{SO_{3}^{2-}}\)、\(\rm{Cl^{-}}\)、\(\rm{I^{-}}\)中的若干种，且离子的物质的量浓度均为 \(\rm{0.1mol⋅L^{-1}(}\)不考虑水解和水的电离\(\rm{)}\)。往该溶液中加入过量的盐酸酸化的 \(\rm{BaCl_{2}}\)溶液，无沉淀生成。另取少量原溶液，设计并完成如下实验：则关于原溶液的判断中不正确的是\(\rm{(}\)　　\(\rm{)}\)

A．是否存在 \(\rm{Na^{+}}\)、\(\rm{K^{+}}\)需要通过焰色反应来确定

B．通过\(\rm{CCl_{4}}\)层的颜色变化，也能判断出原溶液中是否存在\(\rm{Fe^{3+}}\)

C．虽然实验过程引入了氯元素，但不影响原溶液是否存在\(\rm{Cl^{-}}\)的判断

D．肯定不存在的离子是 \(\rm{Ca^{2+}}\)、\(\rm{Fe^{3+}}\)、\(\rm{SO_{4}^{2-}}\)、\(\rm{CO_{3}^{2-}}\)、\(\rm{Cl^{-}}\)

难度：较难

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3．

在\(\rm{Na^{+}}\)浓度为\(\rm{0.9mol⋅L^{-1}}\)的某澄清溶液中，还可能含有下表中的若干种离子：

阳离子	\(\rm{K^{+}}\)、\(\rm{Ag^{+}}\)、\(\rm{Mg^{2+}}\)、\(\rm{Ba^{2+}}\)
阴离子	\(\rm{NO_{3}^{-}}\)、\(\rm{CO_{3}^{2-}}\)、\(\rm{SiO_{3}^{2-}}\)、\(\rm{SO_{4}^{2-}}\)

取该溶液\(\rm{100ml}\)进行如下实验\(\rm{(}\)气体体积在标准状况下测定\(\rm{)}\)：
I.向该溶液中加入足量稀\(\rm{HCl}\)，产生白色沉淀并放出\(\rm{1.12L}\)气体
\(\rm{II.}\)将\(\rm{I}\)的反应混合液过滤，对沉淀洗涤、灼烧至恒重，称得固体质量为\(\rm{3.6g}\)
\(\rm{III.}\)在\(\rm{II}\)的滤液中滴加\(\rm{BaCl_{2}}\)溶液，无明显现象
下列说法不正确的是\(\rm{(}\)　　\(\rm{)}\)

A．\(\rm{K^{+}}\)一定存在，且\(\rm{c(K+)\leqslant 1.3mol⋅L^{-1}}\)

B．实验\(\rm{I}\)能确定一定不存在的离子是\(\rm{Ag^{+}}\)、\(\rm{Mg^{2+}}\)、\(\rm{Ba^{2+}}\)

C．实验\(\rm{I}\)中生成沉淀的离子方程式为\(\rm{SiO_{3}^{2-}+2H^{+}=H_{2}SiO_{3}↓}\)

D．实验\(\rm{III}\)能确定一定不存在\(\rm{SO_{4}^{2-}}\)

难度：较难

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4．

雾霾严重影响人们的生活与健康，某地区的雾霾中可能含有如下可溶性无机离子：\(\rm{Na^{+}}\)、\(\rm{NH_{4}^{+}}\)、\(\rm{Mg^{2+}}\)、\(\rm{Al^{3+}}\)、\(\rm{SO_{4}^{2-}}\)、\(\rm{NO_{3}^{-}}\)、\(\rm{Cl^{-}.}\)某同学收集了该地区的雾霾，经必要的预处理后的试样溶液，设计并完成了如下实验：

已知：\(\rm{3NO_{3}^{-}+8Al+5OH^{-}+2H_{2}O \overset{\triangle }{ }3NH_{3}↑+8AlO_{2}^{-}}\)
根据以上的实验操作和现象，该同学得出的结论不正确的是\(\rm{(}\)　　\(\rm{)}\)

A．试样中肯定存在\(\rm{NH_{4}^{+}}\)、\(\rm{Mg^{2+}}\)、\(\rm{SO_{4}^{2-}}\)和\(\rm{NO_{3}^{-}}\)

B．试样中一定不含\(\rm{Al^{3+}}\)

C．试样中可能存在\(\rm{Na^{+}}\)、\(\rm{Cl^{-}}\)

D．该雾霾中可能存在\(\rm{NaNO_{3}}\)、\(\rm{NH_{4}Cl}\)和\(\rm{MgSO_{4}}\)

难度：较难

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5．

有一无色透明溶液，欲确定是否含有下列离子：\(\rm{K^{+}}\)、\(\rm{Mg^{2+}}\)、\(\rm{Al^{3+}}\)、\(\rm{Fe^{2+}}\)、\(\rm{Ba^{2+}}\)、\(\rm{NO_{3}^{-}}\)、\(\rm{SO_{4}^{2-}Cl^{-}}\)、\(\rm{I^{-}}\)、\(\rm{HCO_{3}^{-}}\)，取该溶液进行如下实验：

实验步骤	实验现象
\(\rm{①}\)取少量该溶液，加几滴甲基橙溶液	溶液变红色
\(\rm{②}\)取少量该溶液，加铜片和浓硫酸，加热	有无色气体产生，遇空气变成红棕色
\(\rm{③}\)取少量该溶液，加入\(\rm{BaCl_{2}}\)溶液	有白色沉淀生成
\(\rm{④}\)取\(\rm{③}\)中的上层清液，加入\(\rm{AgNO_{3}}\)溶液	有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成
\(\rm{⑤}\)取少量该溶液，加入\(\rm{NaOH}\)溶液	有白色沉淀生成，当\(\rm{NaOH}\)过量时，沉淀部分溶解

由此判断：
\(\rm{(1)}\)溶液中一定存在的离子是 ______ \(\rm{\_}\)；溶液中肯定不存在的离子是 ______ ．
\(\rm{(2)}\)为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\(\rm{(}\)若为溶液反应，说明使用
试剂的名称，不必写详细步骤\(\rm{)}\) ______ ．
\(\rm{(3)}\)写出实验\(\rm{⑤}\)中所有反应的离子方程式： ______ ； ______ ； ______ ； ______ ．

难度：较难

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6．

某小组同学设计如下实验，研究亚铁盐与\(\rm{H_{2}O_{2}}\)溶液的反应．
【实验Ⅰ】
试剂：酸化的\(\rm{0.5mol⋅L^{-1}FeSO4}\)溶液\(\rm{(pH=0.2)}\)，\(\rm{5\%}\) \(\rm{H_{2}O_{2}}\)溶液\(\rm{(pH=5)}\)

操作	现象
取\(\rm{2mL}\)上述\(\rm{FeSO_{4}}\)溶液于试管中，加入\(\rm{5}\)滴\(\rm{5\%}\) \(\rm{H_{2}O_{2}}\)溶液	溶液立即变为棕黄色，稍后，产生气泡\(\rm{.}\)测得反应后溶液\(\rm{pH=0.9}\)
向反应后的溶液中加入\(\rm{KSCN}\)溶液	溶液变红

\(\rm{(1)}\)上述实验中\(\rm{H_{2}O_{2}}\)溶液与\(\rm{FeSO_{4}}\)溶液反应的离子方程式是 ______ ．
\(\rm{(2)}\)产生气泡的原因是 ______ ．
【实验Ⅱ】
试剂：未酸化的\(\rm{0.5mol⋅L^{-1}FeSO_{4}}\)溶液\(\rm{(pH=3)}\)，\(\rm{5\%}\) \(\rm{H_{2}O_{2}}\)溶液\(\rm{(pH=5)}\)

操作	现象
取\(\rm{2mL}\) \(\rm{5\%}\) \(\rm{H_{2}O_{2}}\)溶液于试管中，加入\(\rm{5}\)滴上述\(\rm{FeSO_{4}}\)溶液	溶液立即变为棕黄色，产生大量气泡，并放热，反应混合物颜色加深且有浑浊\(\rm{.}\)测得反应后溶液\(\rm{pH=1.4}\)

\(\rm{(3)}\)将上述混合物分离，得到棕黄色沉淀和红褐色胶体\(\rm{.}\)取部分棕黄色沉淀洗净，加\(\rm{4mol⋅L^{-1}}\)盐酸，沉淀溶解得到黄色溶液\(\rm{.}\)初步判断该沉淀中含有\(\rm{Fe_{2}O_{3}}\)，经检验还含有\(\rm{SO_{4}^{2-}.}\)检验棕黄色沉淀中\(\rm{SO_{4}^{2-}}\)的方法是 ______ ．
\(\rm{(4)}\)对于生成红褐色胶体的原因，提出两种假设：
\(\rm{i.}\) \(\rm{H_{2}O_{2}}\)溶液氧化\(\rm{Fe^{2+}}\)消耗\(\rm{H^{+}}\)
\(\rm{ii.Fe^{2+}}\)氧化的产物发生了水解
\(\rm{①}\)根据实验\(\rm{II}\)记录否定假设 \(\rm{i}\)，理由是 ______ ．
\(\rm{②}\)实验验证假设 \(\rm{ii}\)：取 ______ ，加热，溶液变为红褐色，\(\rm{pH}\)下降，证明假设 \(\rm{ii}\)成立．
\(\rm{(5)}\)将\(\rm{FeSO_{4}}\)溶液加入\(\rm{H_{2}O_{2}}\)溶液后，产生红褐色胶体，反应的离子方程式是 ______ ．
【实验Ⅲ】
若用\(\rm{FeCl_{2}}\)溶液替代\(\rm{FeSO_{4}}\)溶液，其余操作与实验 \(\rm{II}\)相同，除了产生与 \(\rm{II}\)相同的现象外，还生成刺激性气味气体，该气体能使湿润的蓝色石蕊试纸变红但不褪色．
\(\rm{(6)}\)产生刺激性气味气体的原因是 ______ ．
\(\rm{(7)}\)由实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ可知，亚铁盐与\(\rm{H_{2}O_{2}}\)反应的现象与 ______ \(\rm{(}\)至少写两点\(\rm{)}\)有关．

难度：较难

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7．

下列是某化学研究性学习小组对某无色水样成分的检验过程，已知该水样中只可能含有 \(\rm{K^{+}}\)、\(\rm{Fe^{3+}}\)、\(\rm{Cu^{2+}}\)、\(\rm{Ag^{+}}\)、\(\rm{Ca^{2+}}\)、\(\rm{CO_{3}^{2-}}\)、\(\rm{SO_{4}^{2-}}\)、\(\rm{Cl^{-}}\)中的若干种离子，该小组同学取 \(\rm{100mL}\) 水样进行实验：向样品中先滴加氯化钡溶液，再滴加 \(\rm{1mol⋅L^{-1}}\) 盐酸，实验过程中沉淀质量的变化如图所示\(\rm{.}\)下列说法正确的是\(\rm{(}\)　　\(\rm{)}\)

A．水样中一定不存在\(\rm{Fe^{3+}}\)、\(\rm{Cu^{2+}}\)，可能存在\(\rm{Ag^{+}}\)

B．水样中一定存在\(\rm{CO_{3}^{2-}}\)、\(\rm{SO_{4}^{2-}}\)、\(\rm{Cl^{-}}\)

C．\(\rm{BC}\)段曲线所表示的离子方程式为\(\rm{CO_{3}^{2-}+2H^{+}=H_{2}O+CO_{2}↑}\)

D．水样中一定存在\(\rm{K^{+}}\)，且\(\rm{c(K^{+})\geqslant 0.6mol⋅L^{-1}}\)

难度：较难

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8．工业上用软锰矿\(\rm{(}\)主要成分\(\rm{MnO_{2}}\)，杂质金属元素\(\rm{Fe}\)、\(\rm{Al}\)等\(\rm{)}\) 制备\(\rm{MnSO_{4}·H_{2}O}\) 的一种工艺流程如下：

已知：

\(\rm{1.}\) 浸出过程中发生的主要反应的化学方程式为\(\rm{MnO_{2}+SO_{2}═MnSO_{4}}\)；

\(\rm{2.}\) 浸出液中阳离子主要有\(\rm{Mn^{2+}}\)、\(\rm{Fe^{2+}}\)、\(\rm{Al^{3+}}\)等。

回答下列问题：

\(\rm{(1)}\) 物质\(\rm{X}\)最好选用________\(\rm{(}\)填字母\(\rm{)}\)。

\(\rm{a.}\) 盐酸　　　　　　　　\(\rm{b.}\) 硫酸　　　　　　　　\(\rm{c.}\) 硝酸
\(\rm{(2)}\) 酸浸时\(\rm{SO_{2}}\)的吸收效率与\(\rm{pH}\)、温度的关系如下图所示，为提高\(\rm{SO_{2}}\)的吸收效率，酸浸适宜的条件是____________________________。

\(\rm{(3)}\) 流程中“氧化”步骤主要反应的离子方程式是__________________________。

\(\rm{(4)}\) 加入石灰浆调节\(\rm{pH}\)，可使氧化后的浸出液中\(\rm{Fe^{3+}}\)、\(\rm{Al^{3+}}\)形成氢氧化物除去。检验\(\rm{Fe^{3+}}\)是否除尽的最佳方法是__________________________________________。

\(\rm{(5)}\) 用\(\rm{MnSO_{4}}\)可测定水中溶解氧，方法是：取\(\rm{100 mL}\) 水样，迅速加入足量\(\rm{MnSO_{4}}\)溶液及含有\(\rm{NaOH}\)的\(\rm{KI}\)溶液，立即塞上塞子、振荡，使之充分反应；打开塞子，迅速加入适量的稀硫酸，此时有\(\rm{I_{2}}\)生成；再用\(\rm{5.00×10^{-3}}\) \(\rm{mol·L^{-1}Na_{2}S_{2}O_{3}}\)溶液和\(\rm{I_{2}}\) 反应，当消耗\(\rm{Na_{2}S_{2}O_{3}}\)溶液 \(\rm{12.0 mL}\)时反应完全。有关化学反应方程式如下：

\(\rm{① 2Mn^{2+}+O_{2}+4OH^{-}═2MnO(OH)_{2}(}\)反应很快\(\rm{)}\)；

\(\rm{② MnO(OH)_{2}+2I^{-}+4H^{+}═Mn^{2+}+I_{2}+3H_{2}O}\)；

\(\rm{③ I_{2}+2S_{2}O\rlap{_{3}}{^{2-}}═S_{4}O\rlap{_{6}}{^{2-}}+2I^{-}}\)。

计算水样中溶解氧的浓度\(\rm{(}\)以\(\rm{mg·L^{-1}}\)为单位\(\rm{)(}\)写出计算过程\(\rm{)}\)。

难度：较难

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9．

某溶液中可能含有SiO₃^2-、OH^-、CO₃^2-、SO₄^2-、AlO₂^-、HCO₃^-、Na⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、Al³⁺等离子．当向该溶液中逐滴加入一定物质的量浓度的盐酸溶液时，发现生成沉淀的物质的量随盐酸溶液的体积变化如图所示．下列说法正确的是（　　）

A．原溶液中一定含有Na₂SO₄

B．反应最后形成的溶液中的溶质只有NaCl

C．原溶液中含有CO₃^2-与AlO₂^- 的物质的量之比为1：2

D．原溶液中一定含有的阴离子是：OH^-、CO₃^2-、SiO₃^2-、AlO₂^-

难度：较难

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10．
为了比较卤素单质氧化性强弱，可在实验中先制\(\rm{Cl_{2}}\)，并将\(\rm{Cl_{2}}\)依次通入\(\rm{NaBr}\)溶液和\(\rm{KI}\)淀粉溶液中。下图是所示仪器及药品：

         \(\rm{1}\)   \(\rm{2}\) \(\rm{3}\)           \(\rm{4}\) \(\rm{5}\)



  \(\rm{KI}\)淀粉溶液     \(\rm{NaBr}\)溶液     \(\rm{NaOH}\)溶液   足量浓盐酸

请回答：

\(\rm{(1)}\)若所制气体从左向右流向时，上述各仪器接口的连接顺序为接、接、接、接。

\(\rm{(2)}\)装置\(\rm{3}\)的作用是，其反应的化学方程式是      。

\(\rm{(3)}\)装置\(\rm{1}\)中的现象是。

\(\rm{(4)}\)在反应装置中发生反应：\(\rm{MnO_{2}+4HCl(}\)浓\(\rm{)}\) \(\rm{MnCl_{2}+Cl_{2}+2H_{2}O↑}\)。将\(\rm{8.7g}\)的\(\rm{MnO_{2}}\)与足量的浓盐酸反应可制得\(\rm{Cl_{2}}\)的体积为\(\rm{＿＿＿＿＿L(}\)标准状况，\(\rm{MnO_{2}}\)的摩尔质量为\(\rm{87g·mol-1)}\)。

【实验讨论】

对上图实验中\(\rm{Cl_{2}}\)的收集，甲乙两同学都选用下图装置，但对连接方式持有不同意见。

甲同学认为：\(\rm{Cl_{2}}\)气体应从\(\rm{a}\)处通入集气瓶中。

乙同学认为：\(\rm{Cl_{2}}\)气体应从\(\rm{b}\)处通入集气瓶中。

你认为\(\rm{＿＿＿＿＿(}\)填“甲”或“乙”\(\rm{)}\)同学的看法是正确的。\(\rm{(}\)已知：同等条件下\(\rm{Cl_{2}}\)的密度大于空气\(\rm{)}\)

【联系实际】如果要收集干燥氯气的实验装置。装置图 \(\rm{(}\)填“前”或“后”\(\rm{)}\)再放同样的一个洗气瓶，所盛试剂的名称及其作用是_________________________________。

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