- 化学与资源开发利用
- 共19748题
有一澄清溶液,其中可能含有NH4+、K+、Mg2+、Ba2+、Al3+、Fe3+、SO42-、CO32-、NO3-、Cl-、I-现进行如下实验:
(1)测知溶液显强酸性;
(2)取样加少量CCl4和数滴新制氯水,CCl4层为紫红色;
(3)另取样滴加稀NaOH溶液,使溶液变为碱性,此过程中均无沉淀生成;
(4)取少量上述碱性溶液,加Na2CO3溶液出现白色沉淀;
(5)将实验(3)中的碱性溶液加热,有气体放出,该气体能使湿红色石蕊试纸变蓝.
则可推知:
①原溶液中肯定存在的离子是______;
②不能确定是否存在的离子是______.
正确答案
I-、Ba2+、NH4+
K+、Cl-
解析
解:根据实验(1)现象:溶液呈强酸性,说明溶液中肯定含有H+,而H+与CO32-发生反应而不能共存,说明溶液中肯定不含有CO32-;
根据实验(2)现象:CCl4层呈紫红色,说明有I2,这是由于I-被氯气氧化所产生的,从而说明溶液中含有I-,而I-与Fe3+、NO3-和H+-发生反应而不能共存,说明溶液中肯定不含有Fe3+、NO3-;
根据实验(3)现象:溶液从酸性逐渐变为碱性,在滴加过程中和滴加完毕后,溶液均无沉淀产生,而Mg2+、Al3+能与碱反应产生沉淀,说明溶液中肯定不含有Mg2+、Al3+;
根据实验(4)现象:取出部分上述碱性溶液加Na2CO3溶液后,有白色沉淀生成,说明溶液中肯定含有Ba2+,而Ba2+能与SO42-产生沉淀,说明溶液中不含SO42-;
根据实验(5)现象:产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则该气体为氨气,说明溶液中肯定含NH4+;
①综上所述,在提供的离子中肯定含有的离子为:I-、NH4+、Ba2+,故答案为:I-、NH4+、Ba2+;
②肯定不含有的离子为:Fe3+、NO3-、CO32-、SO42-、Mg2+、Al3+,还不能确定的离子为:K+、Cl-,故答案为K+、Cl-.
现有一种溶液,其中可能含有Mg2+、Al3+、Fe2+、Cu2+、NH4+.当加入一种淡黄色固体并加热溶解时,有刺激性气味的气体放出和白色沉淀生成,加入淡黄色固体的物质的量(横坐标)与析出的沉淀和产生气体的物质的量(纵坐标)的关系如图所示.试回答下列问题:
(1)最终的白色沉淀的成分是(填化学式)______,你的理由是______.
(2)试确定该溶液中可能含有以上离子中的哪些离子并计算其相应的物质的量,完成下表
(3)图中a点的值为______.
(4)图中b点的气体组成成分是(填化学式)______,其物质的量之比是______.
正确答案
解:(1)淡黄色粉末是过氧化钠,溶液时无色透明,排除铁离子和铜离子,首先加入过氧化钠与水反应,2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,当加入过量的过氧化钠时,生成白色沉淀,推断一定有Mg2+,通过图象知,在加入过量的过氧化钠的过程中,沉淀部分溶解,推断一定含有Al3+,氢氧化镁不溶于强碱,氢氧化铝是两性氢氧化物,可以溶于强碱,最终的白色沉淀的成分是氢氧化镁,故答案为:Mg(OH)2;氢氧化镁不溶于强碱,氢氧化铝是两性氢氧化物,可以溶于强碱;
(2)淡黄色粉末是过氧化钠,溶液时无色透明,排除铁离子和铜离子,首先加入过氧化钠与水反应,2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,由上式看出加入的量与生成量的比例,根据a-12mol这一段,所得氢氧化镁的物质的量是2mol,所以含有镁离子其物质的量为2mol,消耗氢氧化钠4mol,即在0-8mol这一段内,共生成沉淀4mol,所以另外2mol是氢氧化铝,即铝离子的物质的量为2mol,根据铵离子与氢氧化钠的氢氧根反应生成氨气,生成6mol的氨气,所以含有铵根离子是6mol,再之后是曲线了,这是因为铵离子几乎消耗完全,只剩下过氧化,与水反应生成氧气,而这反应会受温度,浓度等影响,因此会随着反应的反应,反应速率会变化,因此是曲线,故答案为:
(3)看另一条图象,图象中有升有降,根据a-12mol这一段,所得氢氧化镁的物质的量是2mol,所以含有镁离子其物质的量为2mol,消耗氢氧化钠4mol,即在0-8mol这一段内,共生成沉淀4mol,所以另外2mol是氢氧化铝,即铝离子的物质的量为2mol,当氢氧化铝全部转化为四羟基合铝酸钠时,消耗消耗氢氧化钠2mol,即过氧化钠1mol,所以a=9.故答案为:9;
(4)先把图象分两截看,0-8一段,8-a一段,之后一段,分析0-8这段图象,加入8mol过氧化钠,生成4mol氧气,图象中明显生成b=10mol气体,所以生成氨气是6mol,氨气和氧气的物质的量之比是3:2,故答案为:NH3、O2;3:2.
解析
解:(1)淡黄色粉末是过氧化钠,溶液时无色透明,排除铁离子和铜离子,首先加入过氧化钠与水反应,2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,当加入过量的过氧化钠时,生成白色沉淀,推断一定有Mg2+,通过图象知,在加入过量的过氧化钠的过程中,沉淀部分溶解,推断一定含有Al3+,氢氧化镁不溶于强碱,氢氧化铝是两性氢氧化物,可以溶于强碱,最终的白色沉淀的成分是氢氧化镁,故答案为:Mg(OH)2;氢氧化镁不溶于强碱,氢氧化铝是两性氢氧化物,可以溶于强碱;
(2)淡黄色粉末是过氧化钠,溶液时无色透明,排除铁离子和铜离子,首先加入过氧化钠与水反应,2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,由上式看出加入的量与生成量的比例,根据a-12mol这一段,所得氢氧化镁的物质的量是2mol,所以含有镁离子其物质的量为2mol,消耗氢氧化钠4mol,即在0-8mol这一段内,共生成沉淀4mol,所以另外2mol是氢氧化铝,即铝离子的物质的量为2mol,根据铵离子与氢氧化钠的氢氧根反应生成氨气,生成6mol的氨气,所以含有铵根离子是6mol,再之后是曲线了,这是因为铵离子几乎消耗完全,只剩下过氧化,与水反应生成氧气,而这反应会受温度,浓度等影响,因此会随着反应的反应,反应速率会变化,因此是曲线,故答案为:
(3)看另一条图象,图象中有升有降,根据a-12mol这一段,所得氢氧化镁的物质的量是2mol,所以含有镁离子其物质的量为2mol,消耗氢氧化钠4mol,即在0-8mol这一段内,共生成沉淀4mol,所以另外2mol是氢氧化铝,即铝离子的物质的量为2mol,当氢氧化铝全部转化为四羟基合铝酸钠时,消耗消耗氢氧化钠2mol,即过氧化钠1mol,所以a=9.故答案为:9;
(4)先把图象分两截看,0-8一段,8-a一段,之后一段,分析0-8这段图象,加入8mol过氧化钠,生成4mol氧气,图象中明显生成b=10mol气体,所以生成氨气是6mol,氨气和氧气的物质的量之比是3:2,故答案为:NH3、O2;3:2.
关于某溶液所含离子检验的方法和结论正确的是( )
正确答案
解析
解:A、与碱反应生成白色沉淀的不一定是氢氧化铝沉淀,也可能为其他白色沉淀,如氢氧化镁沉淀,碳酸氢钙与氢氧化钠反应生成的碳酸钙沉淀等都是白色沉淀,故A错误;
B、硫酸银是微溶物质不溶于稀盐酸中,此外,前面加HCl之前生成的可能是AgCl沉淀,也可能是别的白色沉淀,但是后面加上HCl中含有大量Cl-,所以不能确定Cl-是原溶液里的还是后来加进去的,故B错误;
C、能使澄清石灰水变浑浊的气体有二氧化碳和二氧化硫,能和盐酸反应生成能使澄清石灰水变浑浊的气体的阴离子有碳酸根离子、碳酸氢根离子、亚硫酸根离子、亚硫酸氢根离子,故C正确;
D、氨气为碱性气体,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,而与湿润的蓝色石蕊试纸变红的为酸性气体.加入NaOH溶液并加热,产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,则原溶液中一定有NH4+,故D错误.
故选C.
1.某化工厂排放的污水中,常溶有某些对人体有害的物质,初步认为可能含有Fe3+、Ba2+、K+、OH-、Cl-、CO2-3、SO2-4.为了进一步确认,取样进行实验检测:
①取污水仔细观察,呈无色、透明、均一状态.
②向取样的污水中,滴入稀硫酸,有大量白色沉淀产生,再加稀硝酸,白色沉淀不消失.
③用pH试纸测定污水的pH,试纸显深蓝色.
(1)由此可知,该污水中肯定含有的离子是______,肯定没有的离子是______,可能含有的离子是______.
(2)简述通过实验进一步确定溶液中可能存在离子的操作步骤及现象______.
2.实验室为化学兴趣小组的同学准备了四种红色溶液,它们分别可能是KMnO4酸性溶液、滴有酚酞的NaOH溶液、滴有石蕊的稀硫酸和品红溶液.另外还提供了常见的仪器和药品.为了培养同学们的创新精神和实践能力,只允许选用一种试剂对上述四种溶液加以鉴别.
(1)甲组同学选用了FeCl2溶液,试写出该组同学鉴别出NaOH溶液的有关离子方程式:______;
(2)乙组同学选用了Na2SO3溶液,他们直接能鉴别出来的溶液及对应的现象分别是______;
(3)丙组同学选用了一种试剂,一次性鉴别出上述四种溶液,他们选择的试剂可能是______.
正确答案
解:1、(1)污水无色,说明不含铁离子,滴入稀硫酸,有大量白色沉淀产生,再加稀硝酸,白色沉淀不消失,说明溶液中含有钡离子,一定不含碳酸根离子和硫酸根离子,用pH试纸测定污水的pH值,试纸显深蓝色,说明废水呈碱性,一定含有氢氧根离子,钠离子和氯离子的存在与否无法确定,故答案为:Ba2+、OH-;Fe3+、CO32-、SO42-;K+、Cl-;
(2)钾离子的检验:用铂丝蘸取少量的待测液在酒精灯上灼烧,透过蓝色的钴玻璃观察,若发现火焰呈现紫色,则说明含有钾离子;氯离子的检验:取少量的待测液于一支洁净的试管中,加几滴硝酸银,若有白色沉淀生成,再加入硝酸,沉淀不溶解,证明含有氯离子,
故答案为:用铂丝蘸取少量的待测液在酒精灯上灼烧,透过蓝色的钴玻璃观察,若发现火焰呈现紫色,则说明含有钾离子,另取少量的待测液于一支洁净的试管中,加几滴硝酸银,若有白色沉淀生成,再加入硝酸,沉淀不溶解,证明含有氯离子;
2、(1)FeCl2溶液可以和氢氧化钠发生反应,Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓,然后是氢氧化亚铁被氧气氧化,即4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,
故答案为:Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓,4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;
(2)亚硫酸钠具有还原性,易被氧化剂氧化,选用Na2SO3溶液,直接能鉴别出来的是高锰酸钾溶液,二者发生氧化还原反应,高锰酸钾被还原为无色的锰离子,在酸性环境下,亚硫酸根离子互为氢离子反应生成二氧化硫气体,另取未鉴别出的两待测液,分别向其中滴加稀硫酸(第一步已鉴别出来),红色褪去者为NaOH溶液,剩余为品红溶液,
故答案为:KMnO4酸性溶液、硫酸溶液;红色褪去、产生无色有刺激性气味的气体;
(3)(NH4)2SO3、NH4HSO3、(NH4)2S是既能和高锰酸钾反应的试剂,还是可以和氢氧化钠、硫酸反应的试剂,现象各不一样,都能使高锰酸钾褪色,亚硫酸氢铵和硫酸反应产生二氧化硫气体,可以用来检验三种溶液,
故答案为:(NH4)2SO3或NH4HSO3或(NH4)2S.
解析
解:1、(1)污水无色,说明不含铁离子,滴入稀硫酸,有大量白色沉淀产生,再加稀硝酸,白色沉淀不消失,说明溶液中含有钡离子,一定不含碳酸根离子和硫酸根离子,用pH试纸测定污水的pH值,试纸显深蓝色,说明废水呈碱性,一定含有氢氧根离子,钠离子和氯离子的存在与否无法确定,故答案为:Ba2+、OH-;Fe3+、CO32-、SO42-;K+、Cl-;
(2)钾离子的检验:用铂丝蘸取少量的待测液在酒精灯上灼烧,透过蓝色的钴玻璃观察,若发现火焰呈现紫色,则说明含有钾离子;氯离子的检验:取少量的待测液于一支洁净的试管中,加几滴硝酸银,若有白色沉淀生成,再加入硝酸,沉淀不溶解,证明含有氯离子,
故答案为:用铂丝蘸取少量的待测液在酒精灯上灼烧,透过蓝色的钴玻璃观察,若发现火焰呈现紫色,则说明含有钾离子,另取少量的待测液于一支洁净的试管中,加几滴硝酸银,若有白色沉淀生成,再加入硝酸,沉淀不溶解,证明含有氯离子;
2、(1)FeCl2溶液可以和氢氧化钠发生反应,Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓,然后是氢氧化亚铁被氧气氧化,即4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,
故答案为:Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓,4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;
(2)亚硫酸钠具有还原性,易被氧化剂氧化,选用Na2SO3溶液,直接能鉴别出来的是高锰酸钾溶液,二者发生氧化还原反应,高锰酸钾被还原为无色的锰离子,在酸性环境下,亚硫酸根离子互为氢离子反应生成二氧化硫气体,另取未鉴别出的两待测液,分别向其中滴加稀硫酸(第一步已鉴别出来),红色褪去者为NaOH溶液,剩余为品红溶液,
故答案为:KMnO4酸性溶液、硫酸溶液;红色褪去、产生无色有刺激性气味的气体;
(3)(NH4)2SO3、NH4HSO3、(NH4)2S是既能和高锰酸钾反应的试剂,还是可以和氢氧化钠、硫酸反应的试剂,现象各不一样,都能使高锰酸钾褪色,亚硫酸氢铵和硫酸反应产生二氧化硫气体,可以用来检验三种溶液,
故答案为:(NH4)2SO3或NH4HSO3或(NH4)2S.
某溶液中含有Ba2+、Cu2+、Ag+,现用NaOH溶液、盐酸和Na2SO4溶液将这三种离子逐一沉淀分离.
其流程如图,已知沉淀2为蓝色.
(1)沉淀的化学式:沉淀1______;沉淀3:______;
(2)写出混合液+A的离子方程式______;溶液+B的离子方程式______.
正确答案
解:(1)溶液含有Ba2+、Cu2+、Ag+,应先加入HCl,生成AgCl沉淀,过滤后再加入NaOH得到Cu(OH)2沉淀,最后加入Na2SO4,可得到BaSO4沉淀,所以沉淀1是氯化银,沉淀2是氢氧化铜,沉淀3是硫酸钡,故答案为:AgCl;BaSO4;
(2)混合液+A反应的离子方程式为Ag++Cl-=AgCl↓,沉淀2为Cu(OH)2,溶液+B反应的离子方程式为:Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓,
故答案为:Ag++Cl-=AgCl↓;Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓.
解析
解:(1)溶液含有Ba2+、Cu2+、Ag+,应先加入HCl,生成AgCl沉淀,过滤后再加入NaOH得到Cu(OH)2沉淀,最后加入Na2SO4,可得到BaSO4沉淀,所以沉淀1是氯化银,沉淀2是氢氧化铜,沉淀3是硫酸钡,故答案为:AgCl;BaSO4;
(2)混合液+A反应的离子方程式为Ag++Cl-=AgCl↓,沉淀2为Cu(OH)2,溶液+B反应的离子方程式为:Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓,
故答案为:Ag++Cl-=AgCl↓;Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓.
对一份稀溶液作初步分析发现,溶液无色、澄清,其中可能含有SO42-、Na+、CO32-、H+、NO3-、HCO3-、Cl- 等离子中的若干种.然后又做了如下实验,以确认这些离子是否大量存在.
①用石蕊试纸测溶液的酸碱性,试纸显红色;
②取2毫升溶液,用氯化钡和稀硝酸进行检验,结果生成了白色沉淀;
③对②中所得混合物静置后,取上层清夜用硝酸银溶液和稀硝酸检验,结果又生成了白色沉淀,试回答下述问题:
(1)原溶液中一定存在的离子是______,一定不存在的离子是______.
(2)上述实验操作中,有错误的步骤是(填写代号)______,对错误的改正方法是______.
(3)按改正操作后实验,还不能肯定是否存在的离子是______.
(4)写出②、③步反应的离子方程式.
②______;
③______.
正确答案
SO42-、H+
CO32-、HCO3-、
②
硝酸钡代替氯化钡
Na+、NO
SO+Ba2+=BaSO4↓
Ag++Cl-=AgCl↓
解析
解:①用石蕊试液检测该溶液,溶液显红色,说明溶液呈酸性,说明溶液呈酸性,CO32-、HCO3-与H+离子反应,不能大量共存,则一定不含有CO32-、HCO3-;
②加入足量氯化钡和稀硝酸溶液,结果生成了不溶于稀硝酸的白色沉淀,该沉淀为BaSO4,说明溶液中含有SO42-离子,
③取②中的上层清液,此时引入氯离子,加入硝酸银溶液,结果又生成了不溶于稀硝酸的白色沉淀,不能说明溶液中含有Cl-离子;
(1)原溶液中一定存在的离子是H+、SO42-,一定没有CO32-、HCO3-离子,
故答案为:H+、SO42-; CO32-、HCO3-;
(2)上述实验操作中,有错误的步骤是②,取2毫升溶液,用氯化钡和稀硝酸进行检验,结果生成了白色沉淀,改用硝酸钡代替氯化钡,对后续实验(验证氯离子的存在与否)不会造成干扰,故答案为②,硝酸钡代替氯化钡;
(3)改正后,③能确定含有氯离子,仍不能确定的是钠离子,故答案为:NO3-、Na+;
(4)②中反应为硫酸根与钡离子生成硫酸钡沉淀,离子反应方程式为:SO+Ba2+=BaSO4↓,
③中反应为银离子与氯离子生成氯化银沉淀,离子反应方程式为:Ag++Cl-=AgCl↓,故答案为:SO+Ba2+=BaSO4↓,Ag++Cl-=AgCl↓.
已知某待测液由Na+、Ag+、Mg2+、K+、Ba2+、NH4+、NO3-中的若干种离子组成,进行如下实验:
第一步:加入过量的稀盐酸,有白色沉淀生成.
第二步:过滤,在滤液中加入过量的稀硫酸,又有白色沉淀生成.
第三步:再过滤,取少量滤液,滴入NaOH溶液至溶液呈碱性,加热该溶液,在此过程中溶液无明显现象.
根据实验现象回答:
(1)写出第一步所涉及的反应的离子方程式:______,
(2)待测液中一定含有______;
一定不含有______;
可能存在______.
正确答案
解:加入过量的稀盐酸,有白色沉淀生成,则生成的是AgCl沉淀,所以溶液中有Ag+;过滤建瓯在滤液中加入过量的稀硫酸,又有白色沉淀生成,则原溶液中有Ba2+;再过滤,取少量滤液,滴入NaOH溶液至溶液呈碱性,加热该溶液,在此过程中溶液无明显现象,说明溶液中不存在Mg2+、NH4+;
结合溶液电中性可知,溶液中一定存在NO3-,无法确定是否含有Na+、K+,
(1)第一步生成的白色沉淀为AgCl,反应的离子方程式为:Ag++Cl-=AgCl↓,
故答案为:Ag++Cl-=AgCl↓;
(2)根据分析可知,溶液中一定存在:Ag+、Ba2+、NO3-;一定不存在的离子为:Mg2+、NH4+;无法确定是否含有Na+、K+,
故答案为:Ag+、Ba2+、NO3-;Mg2+、NH4+;Na+、K+.
解析
解:加入过量的稀盐酸,有白色沉淀生成,则生成的是AgCl沉淀,所以溶液中有Ag+;过滤建瓯在滤液中加入过量的稀硫酸,又有白色沉淀生成,则原溶液中有Ba2+;再过滤,取少量滤液,滴入NaOH溶液至溶液呈碱性,加热该溶液,在此过程中溶液无明显现象,说明溶液中不存在Mg2+、NH4+;
结合溶液电中性可知,溶液中一定存在NO3-,无法确定是否含有Na+、K+,
(1)第一步生成的白色沉淀为AgCl,反应的离子方程式为:Ag++Cl-=AgCl↓,
故答案为:Ag++Cl-=AgCl↓;
(2)根据分析可知,溶液中一定存在:Ag+、Ba2+、NO3-;一定不存在的离子为:Mg2+、NH4+;无法确定是否含有Na+、K+,
故答案为:Ag+、Ba2+、NO3-;Mg2+、NH4+;Na+、K+.
将下列离子Fe3+、K+、Ba2+、H+、NO3-、OH-、SO42-、I-按可能大量共存于同一溶液的情况,把他们分成A、B两组,而且每组中均含两种阳离子和两种阴离子.
A组:______;B组:______.
正确答案
Fe3+、H+、NO3-、SO42-
K+、Ba2+、OH-、I-(A、B组离子可以互换)
解析
解:H+与OH-不能大量共存,将溶液分为两组,Fe3+与氢氧根离子反应,只能归为氢离子的一组;
铁离子能够氧化碘离子,所以碘离子只能归氢氧根离子的一组;
根据每组中只允许有离子阴离子,所以硝酸根离子和硫酸根离子只能存在于氢离子的一组;
钡离子与硫酸根离子不能共存,所以钡离子只能存在于氢氧根离子的一组;
氢离子一组组成为:Fe3+、H+、NO3-、SO42-,已经含有了两种阴离子和两种阳离子,最后剩下的钾离子只能存在与氢氧根离子的溶液中,所以氢氧根离子的一组离子为:K+、Ba2+、OH-、I-,
故答案为:Fe3+、H+、NO3-、SO42-;K+、Ba2+、OH-、I-(A、B组离子可以互换).
某待测液中可能含有Ag+、Al3+、K+、Ba2+,NH4+,NO3-.进行如下实验:
①加入足量的盐酸,有白色沉淀生成,
②过滤,继续向滤液中加入足量稀硫酸,又有白色沉淀生成;
③另取少量②的溶液,加入NaOH溶液至过量,加热可产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体;
根据上述实验事实,回答下列问题:
(1)溶液中一定有什么离子?______;不能确定的离子是:______;
(2)写出各步变化的化学方程式或离子方程式.
①______;
②______;
③______.
正确答案
解:(1)①加入足量的盐酸,有白色沉淀生成,能和氯离子反应生成白色沉淀的是银离子,所以银离子一定存在;
②过滤,继续向滤液中加入足量稀硫酸,又有白色沉淀生成,该沉淀为硫酸钡沉淀,所以硫酸根离子一定存在;
③加入NaOH溶液至过量,加热可产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体是氨气,证明一定存在铵根离子,根据电荷守恒,则溶液中一定含有硝酸根离子,故答案为:Ag+、Ba2+、NH4+、NO3-;Al3+、K+;
(2)①银离子和氯离子之间的反应为:Ag++Cl-=AgCl↓,故答案为:Ag++Cl-=AgCl↓;
②硫酸根离子和钡离子之间的反应为:Ba2++SO42-=BaSO4↓,故答案为:Ba2++SO42-=BaSO4↓;
③铵根离子和强碱之间的反应为:NH4++OH-NH3↑+H2O,故答案为:NH4++OH-
NH3↑+H2O.
解析
解:(1)①加入足量的盐酸,有白色沉淀生成,能和氯离子反应生成白色沉淀的是银离子,所以银离子一定存在;
②过滤,继续向滤液中加入足量稀硫酸,又有白色沉淀生成,该沉淀为硫酸钡沉淀,所以硫酸根离子一定存在;
③加入NaOH溶液至过量,加热可产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体是氨气,证明一定存在铵根离子,根据电荷守恒,则溶液中一定含有硝酸根离子,故答案为:Ag+、Ba2+、NH4+、NO3-;Al3+、K+;
(2)①银离子和氯离子之间的反应为:Ag++Cl-=AgCl↓,故答案为:Ag++Cl-=AgCl↓;
②硫酸根离子和钡离子之间的反应为:Ba2++SO42-=BaSO4↓,故答案为:Ba2++SO42-=BaSO4↓;
③铵根离子和强碱之间的反应为:NH4++OH-NH3↑+H2O,故答案为:NH4++OH-
NH3↑+H2O.
(2013秋•漳州校级期末)下列有关物质检验的操作及结论中,正确的是( )
正确答案
解析
解:A.溶液中加入氢氧化钠溶液,加热后能产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体即氨气,则溶液中含有NH4+,故A正确;
B.能使澄清石灰水变浑浊的气体有二氧化碳和二氧化硫,所以向某溶液中加入稀HCl,放出能使澄清的石灰水变浑浊的气体,原溶液中不一定有碳酸根离子,可能有碳酸根离子、碳酸氢根离子、亚硫酸根离子、亚硫酸氢根离子中的一种或几种.故B错误;
C.铁离子与硫氰化钾反应出现血红色,故铁离子会干扰亚铁离子的检验,可先滴加硫氰化钾,若不出现红色,再滴加过氧化氢,若溶液变红,证明含亚铁离子,故C错误;
D.某溶液中滴加氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加入稀硝酸,沉淀不消失,可能是含有银离子或硫酸根离子,故D错误;
故选A.
某废水含有下列离子中的5种(忽略水的电离及离子的水解),K+、Cu2+、Al3+、Fe2+、Cl-、CO32-、NO3-、SO42-,测得各种离子的物质的量浓度相等.为探究废水的组成,某同学进行了如下实验:
①用铂丝蘸取少量溶液,在火焰上灼烧,透过蓝色钴玻璃观察无紫色火焰.
②另取溶液加入足量稀盐酸,有无色气体生成,该无色气体遇空气变成红棕色,此时溶液依然澄清,且溶液中阴离子种类不变.
③另取溶液加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成.
根据上述实验,以下推测正确的是( )
正确答案
解析
解:用铂丝蘸取少量溶液,在火焰上灼烧,透过蓝色钴玻璃观察无紫色火焰,则说明没有K+;
另取溶液加入足量稀盐酸,有无色气体生成,该无色气体遇空气变成红棕色,则说明含有具有氧化性的NO3-和还原性的Fe2+;
若向溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成,说明原溶液中含有CO32-或SO42-,因为有Fe2+,Fe2+与CO32-不能共存,所以没有CO32-;
则溶液中的离子有Fe2+、NO3-、SO42-,
已知各种离子的物质的量浓度相等,阴离子电荷比阳离子电荷多,所以还有另外的阳离子Cu2+或Al3+,若有Cu2+,阳离子的电荷多还须有Cl-,若有Al3+,阴离子加上Cl-,电荷仍不守恒;
所以根据电荷守恒可知还有Cu2+、Cl-,
所以原溶液中所含的离子为:Cu2+、Fe2+、Cl-、NO3-、SO42-,一定不含:K+、Al3+、CO32-离子;
A.根据以上分析可确定一定无Al3+的存在,故A错误;
B.根据以上分析,原溶液中不含的离子为:K+、Al3+、CO32-,故B正确;
C.另取溶液加入足量稀盐酸,有无色气体生成,该无色气体遇空气变成红棕色,则说明含有具有氧化性的NO3-和还原性的Fe2+,故C正确;
D.另取溶液加入BaCl2溶液,生成硫酸钡沉淀,故D错误;
故选BC.
有一混合物的水溶液,可能含有以下离子中的若干种:K+、NH4+、Cl-、Mg2+、Ba2+、CO32-、SO42-,现取三份100mL溶液进行如下实验:
(1)第一份加入AgNO3溶液有沉淀产生
(2)第二份加足量NaOH溶液加热后,收集到气体0.04mol
(3)第三份加足量BaCl2溶液后,得干燥沉淀6.27g,经足量盐酸洗涤、干燥后,沉淀质量为2.33g.
根据上述实验,以下推测正确的是( )
正确答案
解析
解:A.根据题意,Ba2+和SO42-,可发生离子反应生成BaSO4沉淀,因此两者不能大量共存.Ba2+和CO32-可发生离子反应生成BaCO3沉淀,因此两者也不能大量共存.
第一份加入AgNO3溶液有沉淀产生,可能发生Cl-+Ag+═AgCl↓、CO32-+2Ag+═Ag2CO3↓、SO42-+2Ag+═Ag2SO4↓,所以可能含有Cl-、CO32-、SO42-.
第二份加足量NaOH溶液加热后,收集到气体0.04mol,能和NaOH溶液加热产生气体的只能是NH4+,而没有沉淀产生说明一定不存在Mg2+(Mg2+可以和OH-反应生产氢氧化镁沉淀).故可确定一定含有NH4+,一定不存在Mg2+.
根据反应NH4++OH-NH3↑+H2O,产生NH3为0.04mol,可得NH4+也为0.04mol.
第三份加足量BaCl2溶液后,得干燥沉淀6.27g,经足量盐酸洗涤.干燥后,沉淀质量为2.33g.部分沉淀溶于盐酸为
BaCO3,部分沉淀不溶于盐酸为BaSO4,发生反应CO32-+Ba2+═BaCO3↓、SO42-+Ba2+═BaSO4↓,
因为BaCO3+2HCl═BaCl2+CO2↑+H2O而使BaCO3溶解.因此溶液中一定存在CO32-、SO42-,一定不存在Ba2+.
由条件可知BaSO4为2.33g,物质的量为=0.01mol,
BaCO3为6.27g-2.33g═3.94g,物质的量为=0.02mol,
则CO32-物质的量为0.02mol,CO32-物质的量浓度为=0.2mol/L,
由上述分析可得,溶液中一定存在CO32-、SO42-、NH4+,一定不存在Mg2+、Ba2+.而CO32-、SO42-、NH4+物质的量分别为
0.02mol、0.01mol、0.04mol,CO32-、SO42-所带负电荷分别为0.02mol×2、0.01mol×2,共0.06mol,NH4+所带正电荷为0.04mol,根据溶液中电荷守恒,可知K+一定存在,K+物质的量≥0.02mol,当K+物质的量>0.02mol时,溶液中还必须含有Cl-,故A正确;
B.由上述分析可得,BaCO3为6.27g-2.33g═3.94g,CO32-物质的量为0.02mol,故B错误;
C.溶液中一定存在CO32-、SO42-、NH4+,Ba2+和CO32-、SO42-可发生离子反应生成BaCO3↓、BaSO4↓而不共存,因此Ba2+一定不存在.同时第二份加足量NaOH溶液加热后,收集到气体,没有产生沉淀,说明一定不含Mg2+,故C错误;
D.CO32-、SO42-、NH4+物质的量分别为0.02mol、0.01mol、0.04mol,CO32-、SO42-所带负电荷分别为0.02mol×2、0.01mol×2,共0.06mol,NH4+所带正电荷为0.04mol,根据溶液中电荷守恒,可知K+一定存在,且K+物质的量≥0.02mol,当K+物质的量>0.02mol时,溶液中还必须存在Cl-.因此当K+物质的量═0.02mol,溶液中不存在Cl-,当K+物质的量>0.02mol时,溶液中一定存在Cl-,故D错误;
故选A.
现有五种可溶性物质A、B、C、D、E,它们所含的阴、阳离子互不相同,分别含有五种阳离子Na+、Al3+、Mg2+、Ba2+、Fe3+和五种阴离子Cl-、OH-、NO3-、CO32-、X中的一种.
(1)一同学通过比较分析,认为无需检验就可判断其中必有的两种物质.它们分别是______、______
______(填化学式),若将这两种物质的溶液混合时发生的离子反应方程式为______.
(2)为了确定X,现将(1)中的两种物质记为A和B.当C与B的溶液混合时,产生红褐色沉淀和无色无味气体;当C与A的溶液混合时产生二种沉淀,向该沉淀中滴入足量的稀HNO3,沉淀部分溶解,最后留有白色沉淀.
①X为______(填序号)
A.SO32- B.CH3COO- C.SO42-D.SiO32-
②120mL含有0.20mol B的溶液和200mL盐酸,不管将前者滴加入后者,还是将后者滴加入前者,都有气体产生,但最终生成的气体体积不同,则盐酸的浓度合理的是______
A.2.0mol/L B.1.5mol/L C.1.8mol/L D.0.24mol/L
(3)利用上述已经确定的一种物质,可以检验出D、E中的阳离子.请简述实验操作步骤、现象及结论
______.
正确答案
解:(1)因Al3+、Mg2+、Fe3+和OH-反应生成沉淀,Al3+、Mg2+、Ba2+、Fe3+和CO32-反应,则不能共存,所以一定存在的物质为Na2CO3和Ba(OH)2,
故答案为:Na2CO3;Ba(OH)2;Ba2++CO32-=BaCO3↓;
(2)①根据C与B的溶液混合时,产生红褐色沉淀和无色无味气体,可知沉淀为氢氧化铁、气体为二氧化碳,则B为Na2CO3,A为Ba(OH)2;C与A的溶液混合时产生混合物沉淀,向该沉淀中滴入稀盐酸,沉淀部分溶解,最后留有白色沉淀不再溶解,则C为硫酸铁,另两种物质为氯化铝、硝酸镁或氯化镁、硝酸铝,因C为Fe2(SO4)3,则阴离子有SO42-,则X为SO42-,所以C正确,
故答案为:C;
②B为Na2CO3,当碳酸钠滴入盐酸中时发生反应:CO32-+2H+═H2O+CO2↑,
当盐酸滴入碳酸钠溶液时,反应顺序为:CO32-+H+═HCO3-、HCO3-+H+═H2O+CO2↑,则HCl的物质的量应大于Na2CO3的物质的量,
又因为最终生成的气体体积不同,则HCO3-+H+=H2O+CO2不能全部完成,即HCl的物质的量比Na2CO3的物质的量的二倍少,
碳酸钠的物质的量为0.2mol,则HCl的物质的量应介于0.2mol~0.4mol之间,
盐酸的体积为:200mL=0.2L,
则盐酸的浓度应该是大于1mol/L,小于2mol/L,所以BC正确,
故答案为:BC;
(3)根据以上分析可知,D中含有NO3-,则E中含有Cl-,剩余Al3+、Mg2+,Al(OH)3能溶于过量Ba(OH)2溶液,检验方案为:取少量D的溶液与试管中,逐渐进入Ba(OH)2溶液至过量,先出现白色沉淀后溶解,则D中含有Al3+,若生成的白色沉淀不溶解,则D中含有Mg2+,
故答案为:取少量D的溶液于试管中,往其中逐渐加入Ba(OH)2溶液直至过量,若先出现白色沉淀后又逐渐溶解,则D中含有Al3+,E中含有Mg2+(或取少量D的溶液于试管中,往其中逐渐加入过量Na2CO3溶液,若出现白色沉淀和无色气体,则D中含有Al3+,E中含有Mg2+).
解析
解:(1)因Al3+、Mg2+、Fe3+和OH-反应生成沉淀,Al3+、Mg2+、Ba2+、Fe3+和CO32-反应,则不能共存,所以一定存在的物质为Na2CO3和Ba(OH)2,
故答案为:Na2CO3;Ba(OH)2;Ba2++CO32-=BaCO3↓;
(2)①根据C与B的溶液混合时,产生红褐色沉淀和无色无味气体,可知沉淀为氢氧化铁、气体为二氧化碳,则B为Na2CO3,A为Ba(OH)2;C与A的溶液混合时产生混合物沉淀,向该沉淀中滴入稀盐酸,沉淀部分溶解,最后留有白色沉淀不再溶解,则C为硫酸铁,另两种物质为氯化铝、硝酸镁或氯化镁、硝酸铝,因C为Fe2(SO4)3,则阴离子有SO42-,则X为SO42-,所以C正确,
故答案为:C;
②B为Na2CO3,当碳酸钠滴入盐酸中时发生反应:CO32-+2H+═H2O+CO2↑,
当盐酸滴入碳酸钠溶液时,反应顺序为:CO32-+H+═HCO3-、HCO3-+H+═H2O+CO2↑,则HCl的物质的量应大于Na2CO3的物质的量,
又因为最终生成的气体体积不同,则HCO3-+H+=H2O+CO2不能全部完成,即HCl的物质的量比Na2CO3的物质的量的二倍少,
碳酸钠的物质的量为0.2mol,则HCl的物质的量应介于0.2mol~0.4mol之间,
盐酸的体积为:200mL=0.2L,
则盐酸的浓度应该是大于1mol/L,小于2mol/L,所以BC正确,
故答案为:BC;
(3)根据以上分析可知,D中含有NO3-,则E中含有Cl-,剩余Al3+、Mg2+,Al(OH)3能溶于过量Ba(OH)2溶液,检验方案为:取少量D的溶液与试管中,逐渐进入Ba(OH)2溶液至过量,先出现白色沉淀后溶解,则D中含有Al3+,若生成的白色沉淀不溶解,则D中含有Mg2+,
故答案为:取少量D的溶液于试管中,往其中逐渐加入Ba(OH)2溶液直至过量,若先出现白色沉淀后又逐渐溶解,则D中含有Al3+,E中含有Mg2+(或取少量D的溶液于试管中,往其中逐渐加入过量Na2CO3溶液,若出现白色沉淀和无色气体,则D中含有Al3+,E中含有Mg2+).
A、B、C、D是四种可溶的化合物,分别由阳离子K+、Ba2+、Al3+、Fe3+和阴离子OH-、CO32-、NO3-、SO42-两两组合而成,它们的溶液发生如下反应:A与B反应生成白色沉淀,再加过量A,沉淀量减少,但不会完全消失.C与D反应生成有色沉淀.B与C反应生成白色沉淀.据此推断A、B、C、D的化学式依次是( )
正确答案
解析
解:四种物质都是可溶性的,根据离子共存可以判断:CO32-只能与K+形成K2CO3,则OH-离子只能与Ba2+结合形成Ba(OH)2;
A和B生成的白色沉淀,由于A过量,沉淀量减少,则A必为碱,所以A为Ba(OH)2,B中必含有Al3+;由于加入过量的A后沉淀部分溶解,则A与B生成的沉淀有两种,根据A为氢氧化钡可知,B中一定含有硫酸根离子,所以B为Al2(SO4)3;C与D反应生成有色沉淀为Fe(OH)3,剩余另外两种物质为C、D:K2CO3、Fe(NO3)3,由于B与C反应生成白色沉淀,所以C为K2CO3、D为Fe(NO3)3,
根据以上分析可知,A、B、C、D的化学式依次为:Ba(OH)2、Al2(SO4)3、K2CO3、Fe(NO3)3,
故选A.
下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、与一水合氨反应生成白色沉淀的有镁离子、铝离子等,不一定是铝离子,故A错误;
B、含Fe2+的溶液与铁氰化钾K3[Fe(CN)6]溶液反应生成具有特征蓝色的铁氰化亚铁沉淀,不能证明判断是铁离子,故B错误;
C、原溶液中的银离子和溶液中的氯离子反应生成白色沉淀氯化银,不能证明一定是硫酸根离子,故C错误;
D、加入NaOH溶液,产生气体使湿润的红色石蕊试纸变蓝,是NH4+的特征现象,证明原溶液一定有NH4+,故D正确;
故选D.
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