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5.下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是(  )
A.使甲基橙变红色的溶液:Mg2+、K+、SO42-、NO3-
B.PH=13的溶液:Na+、Cu2+、HCO3-、NO3-
C.水电离出的c(H+)=10-12mol/L的溶液:K+、Na+、CO32-、Br-
D.有较多Fe3+的溶液中:Na+、NH4+、SCN-、HCO3-

分析 A.使甲基橙变红色的溶液为酸性溶液,四种离子之间不反应,都不与酸性溶液中的氢离子反应;
B.碳酸氢根离子与铜离子发生双水解反应,在溶液中一定不能大量共存;
C.水电离出的c(H+)=10-12mol/L的溶液中存在大量氢离子或氢氧根离子,碳酸根离子与氢离子反应;
D.铁离子与硫氰根离子、碳酸氢根离子发生反应.

解答 解:A.使甲基橙变红色的溶液中存在大量氢离子,Mg2+、K+、SO42-、NO3-之间不反应,都不与氢离子反应,在溶液中能够大量共存,故A正确;
B.Cu2+、HCO3-之间发生双水解反应,在溶液中一定不能大量共存,故B错误;
C.水电离出的c(H+)=10-12mol/L的溶液为酸性或碱性溶液,CO32-与酸性溶液中的氢离子反应,在酸性溶液中不能大量共存,故C错误;
D.Fe3+与SCN-、HCO3-发生反应,在溶液中不能大量共存,故D错误;
故选A.

点评 本题考查离子共存的判断,为中等难度的试题,注意明确离子不能大量共存的一般情况:能发生复分解反应的离子之间,能发生氧化还原反应的离子之间,能发生络合反应的离子之间(如 Fe3+和 SCN-)等;还应该注意题目所隐含的条件,如:溶液的酸碱性,据此来判断溶液中是否有大量的 H+或OH-;是“可能”共存,还是“一定”共存等.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

15.在化工生产和科学研究中各种酸具有重要的用途.
(1)磷酸是一种三元中强酸,在溶液中各种含P粒子的百分数(δ)与溶液的pH关系如图:则磷酸的第二级电离平衡常数约为10-7;Na2HPO4溶液的pH约为10,说明HPO4-水解程度大于电离程度(用其电离与水解程度来解释),Na2HPO4溶液的物料守恒式为c(Na+)=2[c(H3PO4)+c(H2PO4-)+c(HPO42-)+c(PO43-)].
(2)乙酸(用HAC来表示)是一种重要的化工原料也可作溶剂.HClO4、HCl、HNO3、H2SO4在无水乙酸中都是弱酸,存在如下电离平衡(电离常数均为常温下的数值):
HClO4+HAC═H2AC++ClO4-K═1.6×10-5
HCl+HAC═H2AC++Cl-K═1.6×10-9
HNO3+HAC═H2AC++NO3-K═4.2×10-10
H2SO4+HAC═H2AC++HSO4-K═6.3×10-9
①H2AC+的名称为乙酸合氢离子;用乙酸作溶剂时,HClO4、HCl、HNO3、H2SO4的酸性由强到弱的排序为HClO4、H2SO4、HCl、HNO3;在0.01mol/L HNO3的乙酸溶液中,c(NO3-)=2×10-6(计算结果保留一位有效数字).
②已知如表酸在水中的电离常数(25℃)
HCNHAcHFH2SO3
Ka4.9×10-101.75×10-53.5×10-4K1=1.5×10-2
则在相同条件下0.1mol/L HClO4的乙酸溶液与0.1 mol/L HAc水溶液导电能力最接近.
(3)混酸(浓硫酸和浓硝酸的混合物)是常用的硝化试剂,其中含有硝化反应的中间体NO2+,其反应是:2H2SO4+HNO3═[NO2]+[HSO4]-+[H3O+][HSO4]-.根据中和反应的原理判断此反应中HNO3作为碱;NO2+与CO2或N2O或N3--OCN(填化学式)的原子数和电子数相同、结构相似;H3O+的空间构型为三角锥形.

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16.元素的原子核外有四个电子层,其3d能级上的电子数是4s能级上的3倍,则此元素是(  )
A.SB.FeC.SiD.Cl

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13.下列实验操作错误的是(  )
A.分液时,分液漏斗中下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出
B.蒸馏时,应使温度计水银球靠近蒸馏烧瓶支管口
C.滴定时,左手控制滴定管活塞,右手握持锥形瓶,眼睛注视滴定管中的液面
D.用精密pH试纸测得溶液的pH为4.2

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20.某课外活动小组的同学,在实验室做锌与浓硫酸反应的实验时,甲同学认为产生的气体是二氧化硫,而乙同学认为除二氧化硫气体外,还可能产生氢气,为了验证甲、乙两个同学的判断是否正确,丙同学设计了如图所示实验装置(锌与浓硫酸加热时产生的气体为X,且该装置略去).试回答:

(1)上述反应中生成二氧化硫的化学方程为Zn+2H2SO4(浓)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ZnSO4+SO2↑+2H2O.
(2)乙同学认为还可能产生氢气的理由是随反应进行,硫酸浓度降低,与Zn反应生成氢气.
(3)丙同学在安装好装置后,需要进行的操作是检验装置气密性.
(4)KMnO4溶液的作用是除去二氧化硫.
(5)B中加入的试剂可能是浓硫酸,作用是吸收气体中的水分.
(6)可以证明气体X中含氢气的实验现象是:C中黑色的氧化铜变成红色的铜,D中白色无水硫酸铜变蓝.

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10.下列有关溶液的说法不正确的是(  )
A.溶液由溶质和溶剂组成,所以每种溶液里只有两种物质
B.硫酸钠溶液能导电是因为溶液中含有较多自由移动的离子
C.配置0.09%的生理盐水的一般步骤是计算、称量和溶解
D.在稀释浓硫酸时,一定要把浓硫酸沿器壁慢慢注入水中

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17.氢能是最重要的新能源.储氢作为氢能利用的关键技术,是当前关注的热点之一.
(1)氢气是清洁能源,其燃烧产物为水.
(2)NaBH4是一种重要的储氢载体,能与水反应生成NaBO2,且反应前后B的化合价不变,该反应的化学方程式为NaBH4+2H2O=NaBO2+4H2↑,
反应消耗1molNaBH4时转移的电子数目为4NA
(3)储氢还可借助有机物,如利用环已烷和苯之间的可逆反应来实现脱氢和加氢.
在某温度下,向恒容容器中加入环已烷,其起始浓度为4mol•L-1,平衡时环已烷的转化率为25%,该反应的平衡常数K=27(mol/L)2
(4)一定条件下,如图所示装置可实现有机物的电化学储氢(忽略其它有机物).

①电源的负极为A(A或B),
导线中电子转移方向为A→D.(用A、D表示)
②生成目标产物环已烷的电极反应式为C6H6+6H++6e-=C6H12
③高分子电解质膜通过n(H+)=11.2mol.

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14.已知一定条件下,黄铁矿与硫酸铁溶液反应的化学方程式为FeS2+7Fe2(SO43+8H2O═15FeSO4+8H2SO4,下列说法错误的是(  )
A.FeS2是还原剂,发生氧化反应
B.FeSO4是还原产物
C.每生成1molH2SO4,转移14mol电子
D.反应中H2O既不是氧化剂也不是还原剂

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15.在火星上工作的美国“勇气号”、“机遇号”探测车的一个重要任务就是收集有关Fe2O3及硫酸盐的信息,以证明火星上存在或曾经存在过水,以下叙述正确的是(  )
A.Fe2O3是一种酸性氧化物
B.检验从火星上带回来的红色物质是否是Fe2O3的操作步骤为:样品-→粉碎-→加水溶解-→过滤-→向滤液中滴加KSCN溶液
C.分别还原a mol Fe2O3所需H2、Al、CO的物质的量之比为 3:2:3
D.明矾属硫酸盐,含结晶水,是混合物

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