2023第一学期专题2 物质的量、离子判定的综合应用试题答案

1、某水溶液，可能含有以下离子中的若干种：K＋、NHeq\o\al(＋,4)、Cl－、Mg2＋、Ba2＋、COeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,4)，现取两份100mL溶液进行如下实验：①第一份加足量NaOH溶液加热后，收集到气体0.05mol；②第二份加足量BaCl2溶液后，得干燥沉淀4.3g，经足量盐酸洗涤、干燥后，沉淀质量为2.33g。下列说法正确的是()A．K＋一定存在B．溶液中c(Cl－)可能为0.2mol·L－1C．Cl－可能存在D．Ba2＋一定不存在，Mg2＋可能存在答案B解析①第一份加足量NaOH溶液加热后，收集到气体0.05mol，说明有NHeq\o\al(＋,4)，且其物质的量为0.05mol；②第二份加足量BaCl2溶液后，得干燥沉淀4.3g，经足量盐酸洗涤、干燥后，沉淀质量为2.33g，说明生成BaSO42.33g，其物质的量为0.01mol，BaCO3的质量为4.3g－2.33g＝1.97g，物质的量为0.01mol，可知溶液中含有COeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,4)，同时排除溶液中含有Mg2＋和Ba2＋，根据溶液是电中性的，溶液中肯定含有Cl－，其物质的量至少为n(NHeq\o\al(＋,4))×1－n(COeq\o\al(2－,3))×2－n(SOeq\o\al(2－,4))×2＝0.05mol×1－0.01mol×2－0.01mol×2＝0.01mol。据分析可知溶液中不一定含有K＋，A错误；溶液中c(Cl－)至少为eq\f(0.01mol,0.1L)＝0.1mol·L－1，若溶液中存在K＋，则c(Cl－)可能为0.2mol·L－1，B正确。2、固体粉末A中可能含有Fe、Fe3O4、CuO、K2SO3、NaHCO3中的若干种。某同学为确定该固体粉末A的成分，进行如下实验：eq\x(固体粉末A)eq\f(足量盐酸,)eq\x(溶液B)eq\o(→,\s\up7(KSCN溶液))eq\x(无红色)eq\x(气体B)eq\o(→,\s\up7(澄清石灰水))eq\x(白色沉淀)eq\x(固体B)已知：蘸取少量溶液B在酒精灯上灼烧，透过蓝色的钴玻璃未观察到紫色。下列说法不正确的是()A．一定有NaHCO3B．一定有FeC．一定没有Fe3O4D．一定没有K2SO3答案C解析根据分析，固体粉末中所有可能的成分均能溶解于足量盐酸中。生成的气体B为CO2，通入澄清石灰水中生成白色沉淀CaCO3；CuO和盐酸生成Cu2＋，再与Fe发生置换反应生成Cu，即固体B为Cu；溶液B中加KSCN溶液无红色，即B中无Fe3＋，但不能说明固体中无Fe3O4，可能是生成的Fe3＋与Fe反应生成了Fe2＋。3、固体混合物可能由SiO2、Fe2O3、Fe、Na2SO3、Na2CO3、BaCl2中的两种或两种以上的物质组成。某兴趣小组为探究该固体混合物的组成，设计的部分实验方案如图所示：下列说法正确的是()A．气体A是SO2和CO2的混合气体B．固体A一定含有SiO2，可能含有BaSO4C．该固体混合物中Fe2O3和Fe至少有其中一种D．该固体混合物一定含有Fe、Na2SO3、BaCl2答案C解析A项，A气体能与高锰酸钾反应，但仍然有气体剩余，说明一定有SO2，氢气和CO2至少含有一种，即固体混合物中一定含有亚硫酸钠，错误；B项，溶液A中加入氢氧化钠得到白色沉淀，一段时间后变深，说明白色沉淀中含有氢氧化亚铁，溶液C转化为沉淀D，说明是氯化银沉淀，则一定含有氯化钡，则固体A中一定存在硫酸钡，可能含有二氧化硅，错误；C项，由于铁离子也能氧化亚硫酸钠，则该固体混合物中Fe2O3和Fe至少有其中一种，正确；D项，根据以上分析可知D错误，答案选C。4、某固体粉末样品中可能含有SiO2、Fe2O3、CaO、CuO、MgO、Na2O和炭粉等成分，为确认其中的组分，某同学设计并完成了如下实验：该同学得出的结论不正确的是()A．从现象1和3可推断样品中有CaO，没有Na2OB．从现象3可推断样品中有SiO2C．从现象4和5可推断样品中有Fe2O3和MgOD．从现象4和6可推断样品中有炭粉，无CuO答案C解析SiO2、Fe2O3、CaO、CuO、MgO、Na2O和炭粉中，SiO2、CuO、MgO、Fe2O3和炭粉难溶于水，Na2O、CaO和水反应生成NaOH和Ca(OH)2，向溶液1中通入CO2，先出现白色沉淀后消失，发生反应CO2＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋H2O、CaCO3＋CO2＋H2O=Ca(HCO3)2，SiO2和NaOH反应生成Na2SiO3，硅酸钠与盐酸反应生成白色沉淀硅酸。从现象1和3可推断样品中有CaO，没有Na2O，A正确；从现象3可推断样品中有SiO2，B正确；CuO、MgO、Fe2O3与盐酸反应生成CuCl2、MgCl2、FeCl3，黑色固体为炭粉，CuCl2溶液呈蓝色，则一定没有CuO，D正确；红褐色沉淀为Fe(OH)3，一定有Fe2O3，无法确定是否有MgO，C错误。5、某溶液可能含Na＋、Fe3＋、Al3＋、SiOeq\o\al(2－,3)、HCOeq\o\al(－,3)、SOeq\o\al(2－,4)、Cl－中的几种离子。为了确定其成分，设计了如下实验；①取少量溶液于试管，滴加盐酸，观察到有大量气泡逸出，得到透明溶液；②在①反应后的溶液中滴加硝酸银溶液，产生白色沉淀。下列推断正确的是()A．溶液中一定含Na＋、Cl－B．溶液中可能含SOeq\o\al(2－,4)、Fe3＋C．溶液中一定含HCOeq\o\al(－,3)、Cl－D．溶液中一定不含SiOeq\o\al(2－,3)、Al3＋、Fe3＋答案D解析①取少量溶液于试管，滴加盐酸，观察到有大量气泡逸出，得到透明溶液，因此不存在SiOeq\o\al(2－,3)，一定存在HCOeq\o\al(－,3)，则一定不存在Fe3＋、Al3＋；②在①反应后的溶液中滴加硝酸银溶液，产生白色沉淀，白色沉淀可能是氯化银或硫酸银。根据溶液显电中性可知溶液中一定含Na＋、不一定含有氯离子，A错误；溶液中可能含SOeq\o\al(2－,4)，一定不存在Fe3＋，B错误；溶液中一定含HCOeq\o\al(－,3)，不一定含有Cl－，C错误；溶液中一定不含SiOeq\o\al(2－,3)、Al3＋、Fe3＋，D正确。6、某溶液中只可能含有下列离子中的几种(不考虑溶液中含的较少的H＋和OH－)Na＋、NHeq\o\al(＋,4)、SOeq\o\al(2－,4)、COeq\o\al(2－,3)、NOeq\o\al(－,3)。取200mL该溶液，分为等体积的两份分别做下列实验。实验1：第一份加入足量的烧碱并加热，产生的气体在标准状况下为224mL。实验2：第二份先加入足量的盐酸，无现象，再加足量的BaCl2溶液，得固体2.33g。下列说法正确的是()A．该溶液中可能含有Na＋B．该溶液中肯定含有NHeq\o\al(＋,4)、SOeq\o\al(2－,4)、COeq\o\al(2－,3)、NOeq\o\al(－,3)C．该溶液中一定不含NOeq\o\al(－,3)D．该溶液中一定含Na＋，且c(Na＋)≥0.1mol·L－1答案D解析根据实验1：第一份加入足量的烧碱并加热，会产生气体224mL，证明含有NHeq\o\al(＋,4)，且物质的量为0.01mol；实验2：第二份先加入足量的盐酸，无现象，则一定不含有COeq\o\al(2－,3)，再加足量的BaCl2溶液，得固体2.33g，证明一定含有SOeq\o\al(2－,4)，且物质的量为eq\f(2.33g,233g·mol－1)＝0.01mol，根据溶液中的电荷守恒，则一定含有钠离子，且c(Na＋)≥eq\f(0.01mol×2－0.01mol,0.1L)＝0.1mol·L－1。A项，该溶液中一定含有Na＋，故A错误；B项，该溶液中肯定含有NHeq\o\al(＋,4)、SOeq\o\al(2－,4)、Na＋，故B错误；C项，该溶液中可能含有NOeq\o\al(－,3)，故C错误；D项，根据溶液中NHeq\o\al(＋,4)物质的量为0.01mol，SOeq\o\al(2－,4)物质的量为0.01mol，根据电荷守恒则c(Na＋)≥0.1mol·L－1，故D正确。故选D。7、常温下，某固体可能有Na＋、Fe3＋、Fe2＋、I－、Cl－、COeq\o\al(2－,3)等离子。将该固体溶解，配成pH＝1的溶液无明显现象。取100mL该溶液进行如下实验：已知氧化性：Fe3＋＞I2，根据实验结果，下列判断正确的是()A．固体中可能含有Na2CO3B．固体中可能含有FeI3C．固体中可能含有FeI2D．固体中一定含有NaCl此溶液进行实验，如图所示已知，溶液中阴离子浓度相等，不考虑水的电离、离子的水解，假设反应产生的气体全部逸出。以下有关判断不正确的是()A．该溶液中Ca2＋、SOeq\o\al(2－,4)一定不存在，Na＋、K＋至少存在一种B．溶液中c(SOeq\o\al(2－,3))＝0.15mol·L－1，且c(NHeq\o\al(＋,4))>c(COeq\o\al(2－,3))C．若该溶液中存在Cl－，则原溶液中c(Na＋)≤0.25mol·L－1D．取少量溶液2，加入硝酸酸化，再滴加硝酸银溶液，有白色沉淀生成，证明原溶液中含有Cl－答案D解析沉淀加入足量盐酸后，全部溶解，得到混合气体，则原溶液含有COeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,3)，不含SOeq\o\al(2－,4)、Ca2＋，n(COeq\o\al(2－,3))＝n(SOeq\o\al(2－,3))＝eq\f(6.21g,197g·mol－1＋217g·mol－1)＝0.015mol；加入足量氢氧化钠溶液并加热后，生成的气体为NH3，则原溶液含有n(NHeq\o\al(＋,4))＝0.05mol。根据电荷守恒，Na＋、K＋至少存在一种，A正确；c(NHeq\o\al(＋,4))＝eq\f(0.05mol,0.1L)＝0.5mol·L－1，B正确；根据电荷守恒，当溶液中存在Cl－，没有K＋时，c(Na＋)＝0.25mol·L－1，有K＋时，c(Na＋)＜0.25mol·L－1，C正确；滴加BaCl2溶液，引入了Cl－，溶液2再滴加硝酸银溶液，有白色沉淀生成，不能证明原溶液中含有Cl－，D错误。9、在Na＋浓度为0.5mol·L－1的某澄清溶液中，还可能含有K＋、Ag＋、Ba2＋、NOeq\o\al(－,3)、COeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,3)、SiOeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,4)等离子，取该溶液100mL进行下图连续实验(所加试剂均过量，气体全部逸出)。下列说法不正确的是()A．原溶液中一定不存在Ag＋、Ba2＋、SOeq\o\al(2－,4)B．实验中生成沉淀的离子方程式是SiOeq\o\al(2－,3)＋2H＋=H2SiO3↓C．原溶液一定存在K＋、COeq\o\al(2－,3)，可能存在NOeq\o\al(－,3)D．原溶液不存在NOeq\o\al(－,3)时，c(K＋)＝0.8mol·L－1答案C解析根据溶液为澄清溶液可知：溶液中含有的离子一定能够大量共存；由加入稀盐酸产生0.56L气体可知，该溶液中一定含有COeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,3)中至少一种，气体的物质的量为0.56L÷22.4L·mol－1＝0.025mol，则一定不存在Ag＋、Ba2＋；由生成沉淀判断溶液中一定含有SiOeq\o\al(2－,3)，发生反应SiOeq\o\al(2－,3)＋2H＋=H2SiO3↓，硅酸加热分解生成二氧化硅，固体质量2.4g为二氧化硅的质量，物质的量是2.4g÷60g·mol－1＝0.04mol。根据硅原子守恒，SiOeq\o\al(2－,3)的浓度为eq\f(0.04mol,0.1L)＝0.4mol·L－1；由加入氯化钡溶液没有明显实验现象可知溶液中不含SOeq\o\al(2－,4)，根据电荷守恒2×0.25mol·L－1＋2×0.4mol·L－1＝1.3mol·L－1＞0.5mol·L－1，因此溶液中一定含有K＋，且其浓度至少为0.8mol·L－1，不能确定NOeq\o\al(－,3)是否存在。根据以上分析可知原溶液中一定不存在Ag＋、Ba2＋、SOeq\o\al(2－,4)，A正确；实验中生成沉淀的离子方程式是SiOeq\o\al(2－,3)＋2H＋=H2SiO3↓，B正确；原溶液一定存在K＋，COeq\o\al(2－,3)不能确定，C错误；原溶液不存在NOeq\o\al(－,3)时，c(K＋)＝0.8mol·L－1，D正确、Fe3