(11分)某溶液仅含下表离子中的5种(不考虑水的电离及离子的水解)且各种离子物质的量均为1mol。
阳离子:Na+ Mg2+ Fe3+ Al3+ Fe2+
阴离子:OH- CO32- Cl- NO3- SO42-
①若向溶液中加入KSCN溶液无明显变化;
②若向原溶液中加入稀盐酸,有无色气体生成,溶液中阴离子种类不变;请推断:
(1)原溶液中含有阳离子:________;含有阴离子:__________;
(2)向原溶液中加入足量稀盐酸发生反应的离子方程式:______ ___ _ ;
(3)若向原溶液中加入足量的NaOH溶液,充分反应后过滤,洗涤,灼烧至恒重,得到的固体质量为__________g。
【解析】①说明没有Fe3+。加入盐酸阴离子种类不变,所以溶液中不能含有CO32-和OH-。又因为生成无色气体,在所给的离子中只有通过硝酸根的还原才能生成NO,所以原溶液中一定含有NO3-。所以必须有还原性离子,即一定含有亚铁离子。因为物质的量均是1mol,且只有5种离子,所以若镁离子、钠离子和铝离子同时存在,或存在2种,都不能满足溶液呈电中性,所以三者只能含有一种,因此氯离子和SO42-必须同时存在。根据离子的浓度大小可以判断,镁离子存在,铝离子和钠离子不能存在。若加入足量的氢氧化钠溶液,最终生成的沉淀是氢氧化镁和氢氧化铁,灼烧得到氧化镁和氧化铁,根据原子守恒可知,质量是1mol×40g/mol+0.5mol×160g/mol=120g。
(13分)A、B、C、D、E、X、Y为中学常见的七种物质,它们有如下转化关系(部分产物与反应条件略去):
(1)若A为金属单质,B为氢气,X为盐酸,Y为易溶强碱溶液。则A物质的名称是 ;D与Y反应的离子方程式为;
(2)若A为固体非金属单质,B为水,X为强酸,Y为含钠元素的化合物。则A物质的名称可能是 ;D与Y反应的离子方程式为可能为
;
(3)若A、C为同主族元素组成的单质,通常状况下,A为气体,C为液体,Y为金属单质。则D溶液显 (填酸或碱)性,原因是
(用离子方程式作答)
将NaOH溶液加入E的溶液中,可观察到的现象是 ;
D→E的化学反应方程式为 。
【解析】(1)根据图中的转化特点可知,C和强碱反应生成物D还能溶解在强碱中,常见的是铝的化合物的转化,再结合A是金属可知,A是铝和盐酸的÷生成氢气和氯化铝,所以D是氢氧化铝,E是偏铝酸钠。
(2)常见非金属单质能和酸反应生成水的,一般强氧化性酸和C或S反应,生成的CO2或SO2可与氢氧化钠反应生成正盐或酸式盐。
(3)常见的液体单质是溴,A能置换出溴,说明A是氯气。根据转化特点可判断,Y是变价的金属铁。铁离子在溶液中存在水解平衡,溶液显酸性。
Mg、Cu合金8.4g完全溶于浓硝酸中,若反应中硝酸被还原,只产生4480mLNO2和2240mLN2O4,反应后的溶液中加足量的NaOH溶液,生成的沉淀再经灼烧后所得固体质量为:
A.15.2 g, B.11.6g C.13.5g, D.16.6 g
【解析】根据反应过程不难判断,生成的沉淀是氢氧化镁和氢氧化铜,灼烧得到的是氧化镁和氧化铜,因为金属每失去2mol电子,就要结合1mol氧原子。硝酸的还原产物是NO2和N2O4,转移的电子是,所以根据得失电子守恒可知,金属结合的氧原子是0.2mol,质量是0.2mol×16g/mol=3.2g,所以最终的固体质量是11.6g。即答案是B。
现有CuO和Fe2O3组成的混合物a g,向其中加入2 mol·L—1的硫酸溶液50mL,恰好完全反应。若将a g该混合物在足量H2中加热,使其充分反应,冷却后剩余固体质量:
A.1.6 a g B.(a-1.6) g C.(a-3.2) g D.a g
【解析】硫酸和CuO和Fe2O3反应分别生成硫酸铜和硫酸铁以及水,即硫酸中的氢离子和氧化物中的氧原子结合生成了水,硫酸的物质的量是0.1mol,则氧化物中氧原子的物质的量也是0.1mol,其质量是1.6g,所以混合物中金属原子的质量是(a-1.6)g,所以正确的答案是B。
下列表达不能通过化合反应得到的是:
A.FeSO4 B.Fe(NO3) 2 C.FeCl2 D.Fe(OH) 2
【解析】铁和硫酸铁化合可以生成硫酸亚铁,同样铁和硝酸铁化合可以生成硝酸亚铁,铁和氯化铁化合生成氯化亚铁,氢氧化亚铁只能通过复分解反应生成,所以答案选D。
下列关系图中,A是一种正盐,B是气态氢化物,C是单质,F是强酸。当X无论是强酸还是强碱时都有如下转化关系(其他反应产物及反应所需条件均已略去),当X是强碱时,过量的B跟Cl2反应除生成C外,另一产物是盐酸盐。下列说法中不正确的是:
A.当X是强酸时,A、B、C、D、E、F中均含同一种元素,F可能是H2SO4
B.当X是强碱时,A、B、C、D、E、F中均含同一种元素,F是HNO3
C.B和Cl2的反应是氧化还原反应
D.当X是强酸时,C在常温下是气态单质:
【解析】若F是硫酸,则E是SO3,D是SO2,C是单质硫,则A可以是Na2S,B是硫化氢,A正确。当X是强碱时,A、B、C、D、E、F可以分别是NH4NO3、NH3、N2、NO、NO2、HNO3,B正确。氯气具有强氧化性,而C又是单质,所以反应一定氧化还原反应。所以选项D是错误的,答案选D。