高考化学 难点剖析 专题07 离子反应图像练习

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高考化学 难点剖析 专题07 离子反应图像练习

‎【2019最新】精选高考化学 难点剖析 专题07 离子反应图像练习 ‎1.已知向溶液X中滴加溶液Y可生成两种沉淀,所得沉淀的物质的量(n)与所加入的溶液Y的体积(V)的关系如图所示,则X、Y分别为( )‎ A B C D X NH4Al(SO4)2‎ Ba(OH)2‎ 明矾 Ba(AlO2)2‎ Y Ba(OH)2‎ 明矾 Ba(OH)2‎ 硫酸铝 ‎【答案】A ‎2.下列示意图与对应的反应情况正确的是( )‎ A. 含0.01 mol KOH和0.01 mol Ca(OH)2的混合溶液中缓慢通入CO2‎ B. NaHSO4溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液 C. KAl(SO4)2溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液 D. 向含有少量氢氧化钠的偏铝酸钠溶液中滴加盐酸 ‎【答案】B ‎【解析】A选项,首先CO2先与Ca(OH)2反应,再和KOH反应,当反应完全之后再和沉淀CaCO3反应,生成碳酸氢钙;B选项,NaHSO4溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液,只产生硫酸钡沉淀;C选项,1 mol KAl(SO4)2,加入1.5 mol的Ba(OH)2时生成1.5mol BaSO4和1 molAl(OH)3,沉淀的物质的量最大为2.5 mol,再加入0.5 mol 16 / 16‎ ‎ Ba(OH)2,生成0.5 mol BaSO4,溶解1 mol Al(OH)3;D选项,含有少量氢氧化钠的偏铝酸钠溶液中滴加盐酸,盐酸先和氢氧化钠反应,在NaAlO2与HCl的物质的量之比为小于等于1︰1, 此时只生成白色的氢氧化铝沉淀,如果继续加入盐酸,这是沉淀开始溶剂,当NaAlO2与HCl的物质的量之比达到1︰4时,所产生的氢氧化铝完全溶解。A选项,首先CO2先与Ca(OH)2反应,产生CaCO3沉淀,此时沉淀量逐渐增大,CO2再和KOH反应,此时无沉淀,之后二氧化碳先会和K2CO3反应,生成酸式盐,当反应完全之后再和沉淀CaCO3反应,生成碳酸氢钙,从而沉淀出现溶解现象,所以图像应该是“等腰梯形”的形状,故A错误;‎ B选项,NaHSO4溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液,只产生硫酸钡沉淀,当把硫酸根反应完全,再加氢氧化钡也不产生沉淀,所给图像恰好能表达该反应过程,故B选项正确;C选项,假设溶液中含1 mol KAl(SO4)2,加入1.5 mol的Ba(OH)2时生成1.5mol BaSO4和1 molAl(OH)3,沉淀的物质的量最大为2.5 mol,再加入0.5 mol Ba(OH)2,生成0.5 mol BaSO4,溶解1 mol Al(OH)3,故沉淀的总物质的量减少,最后只剩下硫酸钡沉淀,故C错误;D选项,含有少量氢氧化钠的偏铝酸钠溶液中滴加盐酸,盐酸先和氢氧化钠反应,在NaAlO2与HCl的物质的量之比为小于等于1︰1, 此时只生成白色的氢氧化铝沉淀,如果继续加入盐酸,这是沉淀开始溶剂,当NaAlO2与HCl的物质的量之比达到1︰4时,所产生的氢氧化铝完全溶解,离子方程式如下,H++AlO2-+ H2O = Al(OH)3↓; Al(OH)3+3H+ = Al3+ + 3H2O故曲线应该是加入1份盐酸时沉淀达到最大,再加入3份盐酸沉底全部消失,图像应该是个“非等腰三角形”,与D所给图像不符合,故D错误。‎ ‎3.向100 mL 0.1‎ 16 / 16‎ ‎ mol·L-1硫酸铝铵[NH4Al(SO4)2]溶液中逐滴滴入0.1mol·L-1 Ba(OH)2溶液。随着Ba(OH)2溶液体积V的变化,沉淀总物质的量n的变化如图所示。则下列说法中正确的是 A. a点对应的沉淀只有BaSO4‎ B. b点发生反应的离子方程式是:Al3++2SO42-+2Ba2++3OH-==Al(OH)3↓+2BaSO4↓‎ C. c点溶液呈碱性 D. c点加入Ba(OH)2溶液的体积为200 mL ‎【答案】C 16 / 16‎ ‎【解析】NH4Al(SO4)2物质的量为0.01mol,溶液含有NH4+0.01mol,Al3+0.01mol,SO42-0.02mol。开始滴加同时发生反应为SO42-+Ba2+=BaSO4↓,Al3++3OH-=Al(OH)3↓,当Al3+沉淀完全时需加入0.03molOH-,即加入0.015molBa(OH)2,加入的Ba2+为0.015mol,SO42-未完全沉淀,此时溶液含有硫酸铵、硫酸铝;再滴加Ba(OH)2,生成BaSO4沉淀,发生反应为SO42-+Ba2+=BaSO4↓,NH4++OH-=NH3・H2O,所以沉淀质量继续增加,但增加幅度较前一过程小;当SO42-完全沉淀时,共需加入0.02molBa(OH)2,加入0.04molOH-,Al3+反应掉0.03molOH-,生成Al(OH)30.01mol,剩余0.01molOH-恰好与NH4+完全反应,此时溶液中NH4+完全反应,此时溶液为氨水溶液,沉淀达最大为BaSO4和Al(OH)3;继续滴加Ba(OH)2,Al(OH)3溶解,发生反应Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O,由方程式可知要使0.01molAl(OH)3完全溶解,需再加入0.005molBa(OH)2,此时溶液为氨水与偏铝酸钡溶液。则A、由分析可知,从开始到a点,发生反应为SO42-+Ba2+=BaSO4↓,Al3++3OH-=Al(OH)3↓,a点对应的沉淀为BaSO4和Al(OH)3,A错误;B、由分析可知,b点发生反应为SO42-+Ba2+=BaSO4↓,NH4++OH-=NH3・H2O,B错误;C、由分析可知,c点溶液为氨水与偏铝酸钡溶液,所以溶液呈碱性,C正确;D、由分析可知,c点加入Ba(OH)2的物质的量为0.005mol+0.02mol=0.025mol,所以需要氢氧化钡溶液的体积为0.025mol÷0.1mol/L=0.25L=250mL,D错误。‎ ‎4.向Ba(OH)2溶液中逐滴加入稀硫酸,请完成下列问题:‎ ‎(1)写出反应的离子方程式_____________________________________________。‎ ‎(2)下列三种情况下,离子方程式与(1)相同的是______(填序号)。‎ A.向NaHSO4溶液中,逐滴加入Ba(OH)2溶液至溶液显中性 B.向NaHSO4溶液中,逐滴加入Ba(OH)2溶液至SO42-恰好完全沉淀 C.向NaHSO4溶液中,逐滴加入Ba(OH)2溶液至过量 ‎(3)若缓缓加入稀硫酸直至过量,整个过程中混合溶液的导电能力(用电流强度I表示)可近似地用下图中的__________曲线表示(填序号)。‎ ‎【答案】 Ba2++2OH-+SO42-+2H+===BaSO4↓+2H2O A C ‎【解析】(1)向Ba(OH)2溶液中逐滴加入稀硫酸发生中和反应生成硫酸钡和水,离子方程式为Ba2++2OH-+SO42-+2H+=BaSO4↓+2H2O;‎ ‎(2)A.向NaHSO4溶液中,逐滴加入Ba(OH)2溶液至溶液显中性,生成硫酸钡、硫酸钠和水,反应的离子方程式为Ba2++2OH-+SO42-+2H+=BaSO4↓+2H2O,A正确;‎ B.向NaHSO4溶液中,逐滴加入Ba(OH)2溶液至SO42-恰好完全沉淀,生成硫酸钡、氢氧化钠和水,反应的离子方程式为Ba2++OH-+SO42-+H+=BaSO4↓+H2O,B错误;‎ C.向NaHSO4溶液中,逐滴加入Ba(OH)2溶液至过量,生成硫酸钡、氢氧化钠和水,反应的离子方程式为Ba2++OH-+SO42-+H+=BaSO4↓+H2O,C错误;‎ 答案选A。‎ 16 / 16‎ ‎(3)若缓缓加入稀硫酸直至过量,恰好反应时生成硫酸钡沉淀和水,导电性近乎为0,过量后离子浓度增大,导电性增强,图中只有C符合。‎ 答案选C。‎ ‎5.把NaOH、MgCl2、AlCl3三种固体组成的混合物溶于足量水中后有1.16g白色沉淀,在所得的悬独液中逐滴加入1mol·L-1HCl溶液,加入HCl溶液的体积V与生成沉淀的质量m的关系如图所示。试回答:‎ ‎(1)A点沉淀物的化学式为__________________,A到B段发生反应的离子方程式为_________________。‎ ‎(2)原混合物中MgCl2、AlCl3的物质的量比为_______________,HCl溶液在Q点的加入量是_______ mL。‎ ‎【答案】 Mg(OH)2 AlO2-+H++H2O=Al(OH)3 ↓ 1:1 130‎ B-C过程中,氢氧化镁和氢氧化铝都与盐酸反应生成氯化铝和氯化镁,所以C点溶液中的溶质是氯化铝、氯化镁和氯化钠。‎ 详解:(1)向水中固体组成的混合物溶液中加入盐酸时,O-A时没有沉淀生成,说明此时盐酸和氢氧化钠反应,即:NaOH、MgCl2、AlCl3三种固体组成的混合物溶于足量水后,溶液中NaOH过量,此时溶液中铝离子为偏铝酸根离子,溶液中存在的沉淀为Mg(OH)2; A-B段,有沉淀生成,应为盐酸和偏铝酸钠反应生成氢氧化铝沉淀,离子反应方程式为AlO2-+H++H2O=Al(OH)3 ↓, ‎ 16 / 16‎ 因此,本题正确答案是:Mg(OH)2 ;AlO2-+H++H2O=Al(OH)3 ↓‎ ‎(2)B-Q过程中,氢氧化镁和氢氧化铝都与盐酸反应生成氯化铝和氯化镁,所以Q点溶液中的溶质是氯化铝、氯化镁和氯化钠,原反应物为:NaOH、MgCl2、AlCl3和盐酸,对比知反应前后MgCl2、AlCl3不变,实际上相当于氢氧化钠和盐酸的反应,所以Q点可以看做氢氧化钠和盐酸二者恰好反应,n(NaOH)=n(HCl),(1)中已分析:B点溶液中存在的溶质是氯化钠,由Na+离子和Cl-离子守恒得,原混合物中n(NaOH)=n(NaCl)=n(Cl-)=2n(MgCl2)+3n(AlCl3)+n(HCl),‎ 因n(MgCl2)==0.02mol, n(AlCl3)=n[Al(OH)3]=1mol/L×(30-10)×10-3L=0.02mol,‎ n(MgCl2):n(AlCl3)=0.02mol:0.02mol=1:1 所以,n(NaOH)=n(NaCl)=n(Cl-)=2n(MgCl2)+3n(AlCl3)+n(HCl)=0.02mol×2+0.02mol×3+1mol/L×0.03L=0.13mol, ‎ 则V(HCl)===0.13L=130mL,‎ 因此,本题正确答案是:1:1;130。‎ ‎6.向30mL某浓度氢氧化钠溶液中通入CO2气体后得溶液N,因CO2通入量不同,溶液N的组成也不同。若向N溶液中逐滴加入0.1mol/L盐酸,产生的气体体积V(CO2)与加入的盐酸体积V[HCl(aq)]的关系有如图所示两种情况(不计CO2的溶解),则曲线Y表明N中的溶质为_______________________, 原NaOH溶液的物质的量浓度为________;由曲线X、Y可知,两次实验通入CO2的体积之比为X:Y=___________。‎ ‎【答案】 NaOH和Na2CO3 0.25mol/L 10:3‎ 16 / 16‎ ‎【解析】曲线X,Y开始没有气体产生,加入一定体积盐酸后生成气体,生成气体的反应为:HCO3-+H+=H2O+CO2↑,再结合反应OH-+H+=H2O、H++CO32-=HCO3-,可以知道,若X中只有Na2CO3,开始发生H++CO32-=HCO3-,前后两过程消耗HCl的体积相等,而实际开始阶段消耗盐酸体积大于产生二氧化碳消耗的盐酸体积,故Y曲线表明M中的溶质为NaOH、Na2CO3,Y曲线中,前后消耗盐酸的体积之比为1:3;则曲线X表明M中溶质为Na2CO3、NaHCO3,且二者物质的量之比为1:2;根据钠元素守恒计算原NaOH溶液的物质的量浓度;根据曲线Y生成二氧化碳消耗盐酸体积为75-60=15mL,曲线X生成二氧化碳消耗盐酸体积为75-25=50mL,求出两次实验通入CO2的体积之比。曲线X,Y开始没有气体产生,加入一定体积盐酸后生成气体,生成气体的反应为:HCO3-+H+=H2O+CO2↑,再结合反应OH-+H+=H2O、H++CO32-=HCO3-,可以知道,若X中只有Na2CO3,开始发生H++CO32-=HCO3-,前后两过程消耗HCl的体积相等,而实际开始阶段消耗盐酸体积大于产生二氧化碳消耗的盐酸体积,故Y曲线表明M中的溶质为NaOH、Na2CO3,Y曲线中,前后消耗盐酸的体积之比为1:3;则曲线X表明M中溶质为Na2CO3、NaHCO3,且二者物质的量之比为1:2;根据钠元素守恒可以知道,当加入75mL盐酸时,溶液中的溶质为氯化钠,所以原溶液中的氢氧化钠的物质的量为0.1×0.075=0.0075mol,所以氢氧化钠的物质的量浓度为0.0075/0.03=0.25mol/L;曲线Y生成二氧化碳消耗盐酸体积为75-60=15mL,曲线X生成二氧化碳消耗盐酸体积为75-25=50mL,由HCO3-+H+=H2O+CO2↑可以知道,则两次实验通入的CO2的体积之比X:Y=50:15=10:3;正确答案:NaOH和Na2CO3 ;0.25mol/L;10:3。‎ ‎7.将3mol/L NaOH溶液滴入到25mL 一定浓度的AlCl3溶液中。下图是整个过程的数学分析曲线。其中横轴表示加入OH-的物质的量,纵轴表示产生的Al(OH)3沉淀的物质的量。据图回答:‎ 16 / 16‎ ‎(1)当C点从O点向A点运动时,表示随着OH-的不断加入,沉淀量逐渐________。OA曲线表示的离子反应是:______________________________;由此可得A点的坐标为_______;此时加入氢氧化钠溶液的体积为____________;‎ ‎(2)AB曲线表示的离子反应为:___________________,由此可得B点的坐标为:_________。‎ ‎(3)由上述分析,可求得AlCl3溶液中Al3+离子的浓度为:_____mol/L。‎ ‎(4)当x=0.035时,铝元素在体系中的存在形式为________,其物质的量为____________。‎ ‎【答案】 增加 Al3+ + 3OH—=Al(OH)3↓ (0.03,0.01) 10mL Al(OH)3 + OH— =AlO2— + 2H2O (0.04,0) 0.4 Al(OH)3 、AlO2— 0.005mol、 0.005mol 详解:根据图像,当C点从O点向A点运动时,表示随着OH-的不断加入,沉淀量逐渐增加,A点Al3+刚好完全沉淀,沉淀量达最大值;从A点到B点,随着OH-的不断加入,沉淀量逐渐减少,B点时Al(OH)3刚好完全溶解。根据纵坐标n[Al(OH)3]max=0.01mol和Al守恒,原n(AlCl3)=0.01mol。‎ ‎(1)当C点从O点向A点运动时,表示随着OH-的不断加入,沉淀量逐渐增加,OA曲线表示的离子反应是:Al3++3OH-=Al(OH)3↓,则A点消耗的n(OH-)=30.01mol=0.03mol,由此可得A点的坐标为(0.03,0.01)。此时加入NaOH溶液的体积为=0.01L=10mL。‎ 16 / 16‎ ‎(2)AB曲线表示Al(OH)3溶于NaOH,表示的离子反应为Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O。溶解0.01molAl(OH)3消耗n(OH-)=0.01mol,则B点的坐标为(0.04,0)。‎ ‎(3)原n(AlCl3)=0.01mol,c(AlCl3)==0.4mol/L,AlCl3溶液中Al3+离子的浓度为0.4mol/L。‎ ‎(4)当x=0.035时,加入OH-物质的量大于0.03mol(A点)小于0.04mol(B点),说明AlCl3完全沉淀后并溶解了部分Al(OH)3,铝元素在体系中的存在形式为Al(OH)3和AlO2-。加入0.03molOH-时AlCl3完全沉淀生成0.01molAl(OH)3沉淀,x=0.035mol时,溶解Al(OH)3消耗的n(OH-)为0.035mol-0.03mol=0.005mol,根据离子反应Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O,0.005molOH-溶解0.005molAl(OH)3同时生成0.005molAlO2-,留下的Al(OH)3为0.01mol-0.005mol=0.005mol;当x=0.035时,铝元素在体系中的存在形式为Al(OH)3和AlO2-,Al(OH)3和AlO2-物质的量都为0.005mol。‎ ‎8.有一无色溶液,其中可能含有Fe3+、Al3+、Fe2+、Mg2+、Cu2+、NH4+、K+、CO32-、SO42-等离子中的几种,为分析其成分,取此溶液分别进行了①②③④四个实验,其操作和有关现象如下图所示:‎ 第③个实验中,生成白色沉淀的量与加入NaOH的量有下图所示的相互关系。据此回答:‎ ‎(1)实验①还需要的仪器(用品)、试剂是___________________。‎ ‎(2)在原溶液中一定不存在的离子有______________________________________。‎ ‎(3)配制该无色溶液时,为满足溶液中一定存在的离子的要求,一般可溶解两种常见物质为_______和_______。(填化学式)‎ 16 / 16‎ ‎(4)写出第③个实验中沉淀量减少时发生反应的离子方程式: ___________________________。‎ ‎(5)要确定溶液中所含的离子,上述①②③④四个实验中实验___________是可有可无的。‎ ‎【答案】 洁净铁丝或铂丝,酒精灯,盐酸 Fe3+、Fe2+、Cu2+、NH4+、CO32- KAl(SO4)2[或KAl(SO4)2·12H2O] MgSO4 Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O ②④‎ ‎(2)溶液呈无色,则一定不含有色离子:Fe3+、Fe2+,Cu2+;实验①焰色反应呈紫色,说明溶液中含有K+;实验③逐滴加入过量NaOH溶液有白色沉淀,则溶液中含有Mg2+;Mg2+ 与CO32-不能大量共存,则溶液中不含CO32-;实验②加入氯化钡和盐酸后生成白色沉淀,由于溶液中没有Ag+,则生成沉淀为BaSO4,溶液中含有SO42-;第③个实验中,生成白色沉淀的量与加入NaOH的量的先增大后减小,则说明溶液中含有Al3+,沉淀的量达到最大值后,再加NaOH,沉淀立即开始溶解,则溶液中不含有NH4+;如果存在NH4+,沉淀的量应是随着NaOH的加入,先增大,然后不变,一段时间之后再减小;实验④加入Na2O2,Na2O2与水反应产生NaOH和O2;根据以上分析可知,原溶液中一定不含有Fe3+、Fe2+、Cu2+、NH4+、CO32-; ‎ ‎(3)原溶液中一定含有的离子为:K+、Al3+、Mg2+、SO42-,配制该溶液,若只能选择两种盐,可选择以下两种常见物质:KAl(SO4)2[或KAl(SO4)2·12H2O] 、MgSO4。‎ ‎(4)加入NaOH,沉淀溶解,应为Al(OH)3的溶解,其离子方程式为:Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O;‎ 16 / 16‎ ‎(5)实验②是多余的,实验②的现象说明溶液中存在SO42-。实际上,实验③确定了溶液中含有Mg2+,而Mg2+ 与CO32-不能大量共存,可推断出溶液中不含CO32-。根据电荷守恒,溶液中必有一种阴离子,那么SO42-一定有。‎ 实验④也是多余的,Na2O2与水反应产生NaOH和O2,产生无色无味的气体为氧气,白色沉淀的情况在实验③中已经证明。‎ 故答案为:②④;‎ ‎9.向Ba(OH)2和NaOH的混合溶液中逐渐通入CO2气体至过量,生成沉淀的物质的量(n)和通入CO2气体的(V) 的关系如图所示,试回答:‎ ‎(1)0到a点之间的反应的离子方程式__________‎ ‎(2)a到b点之间的反应的离子方程式__________‎ ‎(3)b点之后的反应的离子方程式______________‎ ‎(4)c 点CO2的体积__________mL(同温同压下)。‎ ‎(5) 混合溶液中Ba(OH)2和NaOH 的物质的量之比为__________‎ ‎【答案】 Ba2++2OH-+CO2==BaCO3↓+H2O 2OH-+CO2==CO32-+H2O、CO32-+CO2+H2O==2HCO3- BaCO3+CO2+H2O==Ba2++2HCO3- 40 1:2‎ ‎(1)0到a点之间CO2与Ba(OH)2反应生成BaCO3沉淀,离子方程式为:CO2+Ba2++2OH-=BaCO3↓+H2O。‎ ‎(2)a点到b点之间CO2与NaOH反应先生成Na2CO3,继续通入CO2与Na2CO3反应生成NaHCO3,反应的离子方程式为:CO2+2OH-=CO32-+H2O、CO32-+CO2+H2O=2HCO3-。‎ ‎(3)b点之后通入的CO2将a点前生成的BaCO3转化为可溶于水的Ba(HCO3)2,反应的离子方程式为:BaCO3+CO2+H2O=Ba2++2HCO3-。‎ 16 / 16‎ ‎(4)根据反应:CO2+Ba(OH)2=BaCO3↓+H2O和CO2+BaCO3+H2O=Ba(HCO3)2,b点到c点消耗的CO2与0到a点消耗的CO2相等,则同温同压下b点到c点消耗的CO2的体积也为10mL,则c点CO2的体积为30mL+10mL=40mL。‎ ‎(5)根据0到a点反应CO2+ Ba(OH)2=BaCO3↓+H2O消耗CO2的体积为10mL,a点到b点之间反应CO2+NaOH=NaOH消耗CO2的体积为20mL,同温同压下气体的体积之比等于气体物质的量之比,则Ba(OH)2与NaOH物质的量之比为1:2。‎ ‎10.某无色溶液中可能含有Mg2+、Ba2+、Cl-、CO32-、Cu2+、Fe3+中的一种或几种离子。为确定其成分,进行以下实验:‎ 实验1:取10mL无色溶液,滴加过量稀盐酸无明显现象。‎ 实验2:另取10mL无色溶液,加入足量的Na2SO4溶液,有白色沉淀生成。‎ 实验3:取实验1后的溶液于锥形瓶中,向锥形瓶中逐滴加入NaOH溶液,滴加过程中产生沉淀的质量与加入NaOH溶液的体积的关系如右图所示。‎ 回答下列问题:‎ ‎(1)原溶液中不存在的离子是__________,存在的离子是________________。‎ ‎(2)实验3中,图像中OA段反应的离子方程式为____________________________。‎ ‎(3)根据图像计算原溶液中Mg2+的物质的量浓度_______。‎ ‎【答案】 CO32-、Cu2+、Fe3+ Mg2+、Ba2+、Cl- H++OH-=H2O 1mol/L 16 / 16‎ ‎【解析】溶液无色,则不含有色离子Cu2+、Fe3+;实验1,取无色溶液,滴加适量稀盐酸无明显现象,则不含CO32−,根据电荷守恒可知,溶液中一定含有一种阴离子,则Cl-一定有;实验2,另取无色溶液,加入足量的Na2SO4溶液,有白色沉淀生成,证明一定含Ba2+;实验3,取实验l滴加过稀盐酸的溶液于锥形瓶中,向锥形瓶中逐滴加入NaOH溶液,开始是中和盐酸,随后生成沉淀,且沉淀的最大值为0.58g,说明溶液中一定含有Mg2+。‎ 根据上述分析,原溶液中不存在的离子为CO32-、Cu2+、Fe3+;存在的离子有Mg2+、Ba2+、Cl-;‎ ‎(2)实验3中,图象中OA段反应是NaOH中和盐酸,离子方程式为:H++OH−=H2O;‎ ‎(3)m[Mg(OH)2]=0.58g,n(Mg2+)=n[Mg(OH)2]=0.01mol,溶液体积为10mL,所以c(Mg2+)=1mol/L。‎ ‎11.将足量CO2通入KOH和Ca(OH)2的混合稀溶液100mL中,生成沉淀的质量(m)与通入(STP)状况下CO2的体积(V)之间关系如图所示:‎ ‎(1)写同下列各段发生的离子方程式 ‎①OA_____________________ ;‎ ‎②AB_____________________;‎ ‎③BC_____________________;‎ ‎(2)C点对应溶液中溶质离子有:_____________________;‎ ‎(3)V1=_________________L;‎ ‎(4)KOH物质的量浓度c=____________________mol·L-1。‎ ‎【答案】 CO2+Ca2++2OH-=CaCO3↓+H2O CO2+2OH-=CO32-+H2O;CO2+CO32-+H2O=2HCO3- CO2+CaCO3+H2O=Ca2++2HCO3- Ca2+、K+、HCO3- 2.24 1‎ 16 / 16‎ ‎【解析】向KOH和Ca(OH)2的混合溶液中通入CO2,氢氧化钙优先反应(OA段),反应的方程式为CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;然后KOH与二氧化碳反应(AB段):2KOH+CO2=K2CO3、K2CO3+H2O+CO2=2KHCO3;最后碳酸钙沉淀溶解(BC):CaCO3+H2O+CO2═Ca(HCO3)2,则(1)根据以上分析可知OA段反应的离子方程式为CO2+Ca2++2OH-=CaCO3↓+H2O;AB段反应的离子方程式为CO2+2OH-=CO32-+H2O、CO2+CO32-+H2O=2HCO3-;BC段反应的离子方程式为CO2+CaCO3+H2O=Ca2++2HCO3-;(2)根据以上分析可知C点对应溶液中溶质离子有Ca2+、K+、HCO3-;(3)生成的碳酸钙沉淀是10g,物质的量是0.1mol,根据方程式可知消耗二氧化碳是0.1mol,标准状况下的体积是2.24L,则V1=2.24L;(4)AB段共消耗二氧化碳是4.48L-2.24L=2.24L,物质的量是0.1mol,根据方程式可知KOH的物质的量是0.05mol×2=0.1mol,物质的量浓度为0.1mol÷0.1L=1.0mol·L-1。‎ ‎12.某无色溶液中含有的金属阳离子为Mg2+、Al3+,向该溶液中缓慢地滴入NaOH溶液直至过量,产生沉淀的物质的量与加入NaOH的物质的量的关系如图所示。‎ ‎(1)由此确定原溶液中一定还大量含有某阳离子,它可能是________。‎ ‎(2)若溶质为MgCl2和Al2(SO4)3,则原溶液中铝离子的物质的量为______________。‎ ‎(3)下列图象中,横坐标表示加入试剂或通入气体的物质的量,纵坐标表示产生沉淀的质量,用图象的序号或文字回答下列问题:‎ Ⅰ.表示向AlCl3溶液中逐渐滴加NaOH溶液的是______;‎ Ⅱ.表示向NaAlO2溶液中逐渐滴加稀盐酸的是________;‎ Ⅲ.表示向NaAlO2溶液中通入CO2的是________;‎ Ⅳ.③图____________(填“能”或“不能”)代表向含NaOH的澄清石灰水中通入CO2。‎ ‎【答案】 氢离子(H+) 0.1 mol ① ⑤ ⑥ 不能 16 / 16‎ ‎===AlO2-+2H2O,因此图像①符合;Ⅱ.向NaAlO2溶液中逐渐滴加稀盐酸发生的反应依次为AlO2-+H++2H2O===Al(OH)3↓、Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O,图像⑤符合;Ⅲ.向NaAlO2溶液中通入CO2生成氢氧化铝沉淀,CO2过量后沉淀不溶解,图像⑥符合;Ⅳ.向含NaOH的澄清石灰水中通入CO2,立即产生碳酸钙沉淀,所以图像③不符合。‎ ‎13.某无色工业废水中可能含有Na+、Mg2+、Al3+、Cu2+、Cl﹣、SO42﹣中的几种离子.‎ a.取0.1mL该废水于管中,加入足量的Ba(N03)溶液和稀硝酸,产生白色沉淀,充分反应后过滤,向滤液中加入AgNO3溶液无沉淀产生.‎ b.另取10mL该废水于管中,滴加NaOH溶液先产生白色沉淀,后部分沉淀溶解.生成沉淀的物质的量随加入NaOH物质的量关系如图所示.‎ 根据上述实验和图表数据:‎ ‎(1)该废水中一定不含有的离子有______________(填离子符号).‎ ‎(2)实验室配制100mL1mol•L﹣1的NaOH溶液时,用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、量筒外,还需要_____________(填仪器名称).‎ ‎(3)写出A→B过程中发生反应的离子方程式:_________________________.‎ ‎(4)该废水中,c(Al3+)=_______________________.‎ ‎【答案】 Cu2+、Cl﹣ 100mL容量瓶、胶头滴管 Al(OH)3+OH﹣=AlO2﹣+H2O 0.5mol/L ‎【解析】无色溶液中不会存在有色的Cu2+;‎ a.取0.1mL该废水于管中,加入足量的Ba(NO3)溶液和稀硝酸,产生白色沉淀,该沉淀为硫酸钡,则原溶液中含有SO42﹣;充分反应后过滤,向滤液中加入AgNO3溶液无沉淀产生,说明原溶液中不存在Cl﹣;‎ 16 / 16‎ b.另取10mL该废水于管中,滴加NaOH溶液先产生白色沉淀,后部分沉淀溶解,溶解的沉淀为氢氧化铝,不溶的沉淀为氢氧化镁,则原溶液中一定含有Mg2+、Al3+,‎ ‎(1)根据分析可知,该废水中一定不含有的离子有:Cu2+、Cl﹣;‎ ‎(2)实验室配制一定浓度的NaOH溶液时,用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、量筒外,配制100mL溶液必须选用规格为100mL的容量瓶,定容时必须使用胶头滴管;‎ ‎(3)A→B过程为沉淀溶解的过程,氢氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和水,反应的离子方程式为:Al(OH)3+OH﹣=AlO2﹣+H2O;‎ ‎(4)根据反应Al(OH)3+OH﹣=AlO2﹣+H2O可知,n[Al(OH)3]=n(NaOH)=0.04mol-0.035mol=0.005mol,根据质量守恒可知原溶液中铝离子的物质的量为0.005mol,则原溶液中铝离子的浓度为:c(Al3+)==0.5mol/L。‎ 16 / 16‎
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