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学校化学研究小组对某溶液进行检测分析,该无色溶液中可能含有NH4+、K+、Al3+、HCO3-、Cl-、MnO4-、SO42-等离子中的几种离子.①经实验可知溶液明显呈酸性.②取10mL该溶液于试管中滴加Ba(NO3)2溶液,加稀硝酸酸化后过滤得到0.03mol白色沉淀甲,向滤液中加入AgNO3溶液未见沉淀产生.③另取少量该溶液于试管中,滴加NaOH溶液产生白色沉淀乙,当沉淀增加到一定量后开始产生气体丙,最后沉淀完全溶解.(1)写出气体丙的电子式 ,空间构型为 .(2)该溶液中一定不含有: (填离子的化学式)离子,一定含有的离子有 (填离子的化学式).(3)在这些不存在的离子中,有一种离子在酸性环境中与SO2反应,试写出该反应的离子方程式: .(4)请设计实验方案,检验该试液中是否存在可能含有的离子 .(5)为确定上述溶液中所含的各种离子的物质的量,取100mL上述溶液并向其中加入Na2O2固体,产生的沉淀和气体与所加Na2O2固体物质的量的关系曲线如图:该溶液中可能存在的离子的物质的量为 mol.试题及答案-解答题-云返教育
试题详情
学校化学研究小组对某溶液进行检测分析,该无色溶液中可能含有NH
4
+
、K
+
、Al
3+
、HCO
3
-
、Cl
-
、MnO
4
-
、SO
4
2-
等离子中的几种离子.
①经实验可知溶液明显呈酸性.
②取10mL该溶液于试管中滴加Ba(NO
3
)
2
溶液,加稀硝酸酸化后过滤得到0.03mol白色沉淀甲,向滤液中加入AgNO
3
溶液未见沉淀产生.
③另取少量该溶液于试管中,滴加NaOH溶液产生白色沉淀乙,当沉淀增加到一定量后开始产生气体丙,最后沉淀完全溶解.
(1)写出气体丙的电子式
,空间构型为
.
(2)该溶液中一定不含有:
(填离子的化学式)离子,一定含有的离子有
(填离子的化学式).
(3)在这些不存在的离子中,有一种离子在酸性环境中与SO
2
反应,试写出该反应的离子方程式:
.
(4)请设计实验方案,检验该试液中是否存在可能含有的离子
.
(5)为确定上述溶液中所含的各种离子的物质的量,取100mL上述溶液并向其中加入Na
2
O
2
固体,产生的沉淀和气体与所加Na
2
O
2
固体物质的量的关系曲线如图:该溶液中可能存在的离子的物质的量为
mol.
试题解答
见解析
溶液无色,说明不含MnO
4
-
;
①经实验可知溶液明显呈酸性,可为强酸弱碱盐,则一定不存在水解呈碱性的HCO
3
-
离子;
②取10mL该溶液于试管中滴加Ba(NO
3
)
2
溶液,加稀硝酸酸化后过滤得到0.03mol白色沉淀甲,向滤液中加入AgNO
3
溶液未见沉淀产生,说明含有SO
4
2-
,不含有Cl
-
,甲为BaSO
4
;
③另取少量该溶液于试管中,滴加NaOH溶液产生白色沉淀乙,当沉淀增加到一定量后开始产生气体丙,最后沉淀完全溶解,说明含有NH
4
+
、Al
3+
,乙为Al(OH)
3
,丙为NH
3
,
K
+
应通过焰色反应检验,
根据过氧化钠的量结合图象判断含有的离子的物质的量.
溶液无色,说明不含MnO
4
-
;
①经实验可知溶液明显呈酸性,可为强酸弱碱盐,则一定不存在水解呈碱性的HCO
3
-
离子;
②取10mL该溶液于试管中滴加Ba(NO
3
)
2
溶液,加稀硝酸酸化后过滤得到0.03mol白色沉淀甲,向滤液中加入AgNO
3
溶液未见沉淀产生,说明含有SO
4
2-
,不含有Cl
-
,甲为BaSO
4
;
③另取少量该溶液于试管中,滴加NaOH溶液产生白色沉淀乙,当沉淀增加到一定量后开始产生气体丙,最后沉淀完全溶解,说明含有NH
4
+
、Al
3+
,乙为Al(OH)
3
,丙为NH
3
,
(1)由以上分析可知丙为NH
3
,电子式为
,空间构型为三角锥形,故答案为:
;三角锥型;
(2)由以上分析可知一定含有???离子为NH
4
+
、Al
3+
、SO
4
2-
,一定不含有的离子为MnO
4
-
、HCO
3
-
、Cl
-
,故答案为:MnO
4
-
、HCO
3
-
、Cl
-
;NH
4
+
、Al
3+
、SO
4
2-
;
(3)能与二氧化硫反应的离子应具有强氧化性,应为MnO
4
-
,反应的离子方程式为2MnO
4
-
+5SO
2
+2H
2
O=2Mn
2+
+5SO
4
2-
+4H
+
,故答案为:2MnO
4
-
+5SO
2
+2H
2
O=2Mn
2+
+5SO
4
2-
+4H
+
;
(4)K
+
应通过焰色反应检验,实验方法是用洁净的铂丝蘸取试样在无色火焰上灼烧,透过蓝色钴玻璃,观察火焰颜色,若紫色,则含有K
+
,
故答案为:焰色反应,用洁净的铂丝蘸取试样在无色火焰上灼烧,透过蓝色钴玻璃,观察火焰颜色,若紫色,则含有K
+
;
(5)2Na
2
O
2
+2H
2
O=4NaOH+O
2
↑,根据图象可知当加入Na
2
O
2
0.15mol时,Al
3+
完全沉淀,则生成的n(NaOH)=0.3mol,则n(Al
3+
)=0.1mol,
NH
4
+
完全生成NH
3
时消耗的Na
2
O
2
为0.1mol,则n(NH
4
+
)=0.2mol,
由实验②可知10mL溶液中含有SO
4
2-
0.03mol,则100mL溶液中含有SO
4
2-
0.3mol,
根据溶液电荷守恒可知:3n(Al
3+
)+n(K
+
)+n(NH
4
+
)=2n(SO
4
2-
),
则n(K
+
)=2×0.3mol-3×0.1mol-0.2mol=0.1mol,
故答案为:0.1.
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化学
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