- 化学与资源开发利用
- 共19748题
有一瓶无色溶液,可能含有Na+、K+、Al3+、Mg2+、NH4+、Cl-、SO42-、HCO3-、MnO4-离子中的几种.为确定其成分,进行如下实验:①取少许溶液,逐渐加入过量的Na2O2固体,产生无色无味的气体和白色沉淀且白色沉淀逐渐增多后又部分溶解;②另取部分溶液,加入HNO3酸化的Ba(NO3)2溶液,有白色沉淀产生;③用洁净的铂丝蘸取原溶液在酒精灯火焰上灼烧,观察到黄色火焰.下列推断正确的是( )
正确答案
解析
解:该溶液是无色溶液,则一定不会含有高锰酸跟离子:①取部分溶液,加入过量Na2O2固体,过氧化钠先是和水反应生成氢氧化钠和氧气,产生无色无味的气体是氧气,一定不是氨气,说明不含铵根离子;白色沉淀逐渐增多后又部分溶解,则沉淀的成分是氢氧化镁和氢氧化铝,则证明其中一定含有镁离子和铝离子,一定不含有铵根离子、碳酸氢根离子(和铝离子不共存);
②取部分溶液,加入HNO3酸化的Ba(NO3)2溶液,有白色沉淀产生,和硫酸根离子反应生成白色不溶于硝酸的白色沉淀是硫酸钡沉淀,证明一定含有硫酸根离子;
③用洁净的铂丝蘸取原溶液在酒精灯火焰上灼烧,观察到黄色火焰,说明是钠元素的性质,原溶液中含有钠离子;
综上所述:原溶液中一定不含:NH4+、HCO3-、MnO4-;一定含有:Na+、Al3+、Mg2+、SO42-;不能确定的是K+、Cl-;
故选A.
下列检验K+离子的操作中,正确的是( )
正确答案
解析
解:实验室检验K+的存在用焰色反应,通过蓝色钴玻璃可以观察到紫色火焰,一定要通过蓝色钴玻璃观察,以便滤去黄色光,避免干扰.
故选C.
某工业废水中仅含下表离子中的5种(不考虑水的电离及离子的水解),且各种离子的物质的量浓度相等,均为0.1mol/L
甲同学欲探究废水的组成,进行了如下实验
Ⅰ.用铂丝蘸取少量溶液,在火焰上灼烧,无紫色火焰(透过蓝色钴玻璃观察).
Ⅱ.取少量溶液,加入KSCN溶液无明显变化.
Ⅲ.另取溶液加入少量盐酸,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
Ⅳ. 向Ⅲ中所得的溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成.
请推断
(1)由Ⅰ、Ⅱ判断,溶液中一定不含有的阳离子是______(写离子符号).
(2)Ⅲ中加入少量盐酸生成无色气体的离子方程式是______.
(3)将Ⅲ中所得红棕色气体通入水中,气体变无色,所发生的化学方程式______
(4)甲同学最终确定原溶液中所含阳离子是______,阴离子是______.(写离子符号)
(5)另取100mL原溶液,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.
(6)工业废水中常含有不同类型的污染物,可采用不同的方法处理.以下是乙同学针对含不同污染物的废水提出的处理措施和方法,其中正确的是______
正确答案
解:(1)Ⅰ、Ⅱ判断,溶液中一定不含有的阳离子是K+、Fe3+,故答案为:K+、Fe3+;
(2))Ⅲ中加入少量盐酸生成无色气体,推断溶液中含有NO3-和Fe2+;反应的离子方程式是:3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O,
故答案为:3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O;
(3)将Ⅲ中所得红棕色气体通入水中,气体变无色,所发生的化学方程式:3NO2+H2O=2HNO3+NO,
故答案为:3NO2+H2O=2HNO3+NO;
(4)若向溶液中加入KSCN溶液,无明显变化,说明原溶液中不含Fe3+;若向溶液中加入过量的盐酸,有气体生成,溶液中阴离子种类不变,说明原溶液中含有Cl-,该气体只能是NO,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SO42-,各离子的物质的量均为0.1mol,根据电荷守恒可知还应含有Cu2+,所以原溶液中所含阳离子是Fe2+、Cu2+;阴离子是NO3-、Cl-、SO42-,
故答案为:Fe2+、Cu2+;NO3-、Cl-、SO42-;
(5)原溶液中所含阳离子是Fe2+、Cu2+,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,得到的固体是CuO、Fe2O3,根据题意各离子的物质的量均为0.01mol可知m(CuO)=0.01mol×80g/mol=0.8g,m(Fe2O3)=×0.01mol×160g/mol=0.8g,所得固体的质量为0.8g+0.8g=1.6g,
故答案为:1.6;
(6)污染治理要求能除掉有毒的物质,新生成的物质对环境无污染,物理法与化学法的区别是否有新物质生成.
A、酸和碱的中和反应为化学反应,为化学法,故A错误;
B.硫酸铜可溶,所以不能沉淀除去,故B错误;
C.含苯废水中的苯通过微生物代谢,这是化学方法,故C错误;
D.碱性的废水与二氧化碳反应生成的碳酸盐和水,无污染,故D正确;
故选D.
解析
解:(1)Ⅰ、Ⅱ判断,溶液中一定不含有的阳离子是K+、Fe3+,故答案为:K+、Fe3+;
(2))Ⅲ中加入少量盐酸生成无色气体,推断溶液中含有NO3-和Fe2+;反应的离子方程式是:3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O,
故答案为:3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O;
(3)将Ⅲ中所得红棕色气体通入水中,气体变无色,所发生的化学方程式:3NO2+H2O=2HNO3+NO,
故答案为:3NO2+H2O=2HNO3+NO;
(4)若向溶液中加入KSCN溶液,无明显变化,说明原溶液中不含Fe3+;若向溶液中加入过量的盐酸,有气体生成,溶液中阴离子种类不变,说明原溶液中含有Cl-,该气体只能是NO,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SO42-,各离子的物质的量均为0.1mol,根据电荷守恒可知还应含有Cu2+,所以原溶液中所含阳离子是Fe2+、Cu2+;阴离子是NO3-、Cl-、SO42-,
故答案为:Fe2+、Cu2+;NO3-、Cl-、SO42-;
(5)原溶液中所含阳离子是Fe2+、Cu2+,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,得到的固体是CuO、Fe2O3,根据题意各离子的物质的量均为0.01mol可知m(CuO)=0.01mol×80g/mol=0.8g,m(Fe2O3)=×0.01mol×160g/mol=0.8g,所得固体的质量为0.8g+0.8g=1.6g,
故答案为:1.6;
(6)污染治理要求能除掉有毒的物质,新生成的物质对环境无污染,物理法与化学法的区别是否有新物质生成.
A、酸和碱的中和反应为化学反应,为化学法,故A错误;
B.硫酸铜可溶,所以不能沉淀除去,故B错误;
C.含苯废水中的苯通过微生物代谢,这是化学方法,故C错误;
D.碱性的废水与二氧化碳反应生成的碳酸盐和水,无污染,故D正确;
故选D.
检验铵盐溶液的方法是:将待测物质取出少量,放在试管中,然后( )
正确答案
解析
解:A、铵盐溶液在加热时不发生分解,没有氨气产生,用蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口检验无现象,故A错误;
B、铵盐溶液在加热时不发生分解,没有氨气产生,用湿润的红色石蕊试纸置于试管口检验无现象,故B错误;
C、加强碱溶液后加热,再滴入无色酚酞试液,因为强碱溶液呈碱性,不能确定是否有铵根离子,故C错误;
D、将铵盐和氢氧化钠混合后入加热,用湿润红色石蕊试纸检验,湿润红色石蕊试纸会变蓝色.说明产生了氨气,这是由于铵根离子和氢氧根离子反应产生的氨气,则原溶液中含有铵根离子,为铵盐溶液,故D正确;
故选D.
一种白色固体可能由Na+、Ba2+、Cl-、Br-、HCO3-、SO32-、SO42-离子中的若干种组成,某同学设计实验检验其组成,记录如下:
下列关于固体组成的结论错误的是( )
正确答案
解析
解:根据①溶液pH=9,该溶液为弱碱性,则至少存在HCO3-、SO32-中的一种离子;
根据②滴加氯水,再加入CCl4振荡,静置,产生气泡,CCl4层呈橙色,橙色的为溴单质,则溶液中存在Br-;气体只能为二氧化碳,则原溶液中一定存在HCO3-;
根据③可知该白色沉淀为硫酸钡,原溶液中至少存在SO32-、SO42-中的原则离子,根据离子共存,则一定不存在Ba2+,根据电荷守恒确定原溶液中一定存在钠离子;由于②加入了氯离子,所以原溶液是否含氯离子不能确定,
A.根据以上分析可知,原溶液中一定存在HCO3-和Br-,故A正确;
B.根据③可知原溶液中至少含有SO32-、SO42-中的一种离子,故B正确;
C.根据以上分析可知,原溶液中一定不存在钡离子,由于②加入了氯离子,无法确定原溶液中是否存在氯离子,故C错误;
D.由于不存在钡离子,根据溶液电中性可知,溶液中一定存在唯一的阳离子钠离子,故D正确;
故选C.
有A、B、C、D、E五种常见化合物,都是由下表中的离子形成的:
为了鉴别上述化合物,分别完成以下实验,其结果是:
①将它们溶于水后,D为蓝色溶液,其他均为无色溶液;
②将E溶液滴入到C溶液中出现白色沉淀,继续滴加,沉淀溶解;
③进行焰色反应,只有B、C为紫色(透过蓝色钻玻璃);
④在各溶液中加入硝酸钡溶液,再加过量稀硝酸,只有A中放出无色气体,只有C、D中产生白色沉淀;
⑤将B、D两溶液混合,未见沉淀或气体生成.
根据上述实验填空:
(1)写出B、D的化学式:B______,D______.
(2)将含1mol A的溶液与含1molE的溶液反应后蒸干,仅得到一种化合物,该化合物为______.
(3)C常用作净水剂,用离子方程式表示其净水原理______.
(4)在A溶液中加入少量澄清石灰水,其离子方程式为______.
(5)向20mL 2mol/L C溶液中加入30mLE 溶液,充分反应后得到0.78g沉淀,则C溶液的物质的量浓度是______ mol/L.
正确答案
解:①将它们溶于水后,D为蓝色溶液,说明D中含有离子Cu2+;
②将E溶液滴人到C溶液中出现白色沉淀,继续滴加,沉淀溶解,由以上离子可以看出,应为Al3+与OH-的反应,则E中含有
OH-,C中含有Al3+;
③进行焰色反应,只有B、C为紫色(透过蓝色钻玻璃),说明只有B、C中含有K+;
④在各溶液中加入硝酸钡溶液,再加过量稀硝酸,A中放出无色气体,则A含有HCO3-,C、D中产生白色沉淀该沉淀为
BaSO4,说明C、D中含有SO42-;
⑤将B、D两溶液混合,未见沉淀或气体生成,说明二者没有发生任何反应,则B为KNO3,
综上所述A、B、C、D、E五种常见化合物分别为:NaHCO3、KNO3、KAl(SO4)2,CuSO4,NaOH;
(1)B、D化合物分别为:KNO3、CuSO4,故答案为:KNO3;CuSO4;
(2)因NaHCO3和NaOH等物质的量反应生成碳酸钠和水,所以反应后溶液蒸干,得到一种化合物为Na2CO3,
故答案为:Na2CO3;
(3)铝离子能够发生水解生成氢氧化铝胶体和酸,离子方程式:Al3++3H2O⇌Al(OH)3(胶体)+3H+,
故答案为:Al3++3H2O⇌Al(OH)3(胶体)+3H+;
(4)根据NaHCO3与少量澄清石灰水,即两者的物质的量之比为2:1,方程式为:2NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2H2O+
Na2CO3,离子方程式为:Ca2++2HCO3-+2OH-=CaCO3↓+2H2O+CO32-,故答案为:Ca2++2HCO3-+2OH-=CaCO3↓+2H2O+CO32-;
(5)20mL2mol/LAlCl3完全转化为沉淀的质量为0.02L×2mol/L×78g/mol=3.12g,
根据Al3++3OH-=Al(OH)3↓和Al(OH)3+OH-=AlO2-+H2O,可知NaOH存在两种情况,一是不足,二是使Al(OH)3部分溶解,
设NaOH的浓度为c,当NaOH不足时,
Al3++3OH-=Al(OH)3↓
3mol 78g
0.03L×c 0.78g
=
解得 c═1mol/L,
当NaOH使Al(OH)3部分溶解时,设NaOH的物质的量为x,根据反应:
Al3++3OH-=Al(OH)3↓
1mol 3mol 78g
0.04mol 0.12mol 3.12g
Al(OH)3 +OH-=AlO2-+H2O
78g 1mol
(3.12-0.78)g (x-0.12mol)
=
解得:x=0.15mol,
则NaOH的物质的量浓度为:c==5mol/L,
故答案为:1和5;
解析
解:①将它们溶于水后,D为蓝色溶液,说明D中含有离子Cu2+;
②将E溶液滴人到C溶液中出现白色沉淀,继续滴加,沉淀溶解,由以上离子可以看出,应为Al3+与OH-的反应,则E中含有
OH-,C中含有Al3+;
③进行焰色反应,只有B、C为紫色(透过蓝色钻玻璃),说明只有B、C中含有K+;
④在各溶液中加入硝酸钡溶液,再加过量稀硝酸,A中放出无色气体,则A含有HCO3-,C、D中产生白色沉淀该沉淀为
BaSO4,说明C、D中含有SO42-;
⑤将B、D两溶液混合,未见沉淀或气体生成,说明二者没有发生任何反应,则B为KNO3,
综上所述A、B、C、D、E五种常见化合物分别为:NaHCO3、KNO3、KAl(SO4)2,CuSO4,NaOH;
(1)B、D化合物分别为:KNO3、CuSO4,故答案为:KNO3;CuSO4;
(2)因NaHCO3和NaOH等物质的量反应生成碳酸钠和水,所以反应后溶液蒸干,得到一种化合物为Na2CO3,
故答案为:Na2CO3;
(3)铝离子能够发生水解生成氢氧化铝胶体和酸,离子方程式:Al3++3H2O⇌Al(OH)3(胶体)+3H+,
故答案为:Al3++3H2O⇌Al(OH)3(胶体)+3H+;
(4)根据NaHCO3与少量澄清石灰水,即两者的物质的量之比为2:1,方程式为:2NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2H2O+
Na2CO3,离子方程式为:Ca2++2HCO3-+2OH-=CaCO3↓+2H2O+CO32-,故答案为:Ca2++2HCO3-+2OH-=CaCO3↓+2H2O+CO32-;
(5)20mL2mol/LAlCl3完全转化为沉淀的质量为0.02L×2mol/L×78g/mol=3.12g,
根据Al3++3OH-=Al(OH)3↓和Al(OH)3+OH-=AlO2-+H2O,可知NaOH存在两种情况,一是不足,二是使Al(OH)3部分溶解,
设NaOH的浓度为c,当NaOH不足时,
Al3++3OH-=Al(OH)3↓
3mol 78g
0.03L×c 0.78g
=
解得 c═1mol/L,
当NaOH使Al(OH)3部分溶解时,设NaOH的物质的量为x,根据反应:
Al3++3OH-=Al(OH)3↓
1mol 3mol 78g
0.04mol 0.12mol 3.12g
Al(OH)3 +OH-=AlO2-+H2O
78g 1mol
(3.12-0.78)g (x-0.12mol)
=
解得:x=0.15mol,
则NaOH的物质的量浓度为:c==5mol/L,
故答案为:1和5;
以下是对某水溶液进行离子检验的方法和结论,其中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、若溶液中含有少量的亚铁离子,加入氯水后溶液颜色变化不明显,亚铁离子被氯水氧化成铁离子,加入硫氰化钾后溶液变成红色,所以无法证明原溶液中一定含有铁离子,故A错误;
B、能够与氯化钙生成白色沉淀,溶液中可能含有亚硫酸根离子,不一定含有碳酸根离子,故B错误;
C、透过蓝色钴玻璃能观察到火焰呈紫色,说明溶液中一定存在钾离子,由于钠离子的焰色被钴玻璃过滤掉了,无法确定是否含有钠离子,故C正确;
D、酸化时加入了盐酸,引进了氯离子,对氯离子的检验产生了干扰,无法确定溶液中是否含有氯离子,应该使用稀硝酸酸化,故D错误;
故选C.
向某无色溶液中加入BaCl2溶液,生成不溶于稀硝酸的白色沉淀,则溶液中含有的离子是( )
正确答案
解析
解:向某无色溶液中加入BaCl2溶液,生成不溶于稀硝酸的白色沉淀,原溶液中可能含有银离子和氯离子结合生成氯化银沉淀,也可能含有硫酸根离子结合钡离子生成硫酸钡白色沉淀,氯化银和硫酸钡都不溶于酸;
A、若含有碳酸根离子和钡离子结合生成的碳酸钡沉淀会溶于硝酸,故A错误;
B、原溶液中可能含有银离子和氯离子结合生成氯化银沉淀,也可能含有硫酸根离子结合钡离子生成硫酸钡白色沉淀,氯化银和硫酸钡都不溶于酸;故B错误;
C、原溶液中可能含有银离子和氯离子结合生成氯化银沉淀,也可能含有硫酸根离子结合钡离子生成硫酸钡白色沉淀,氯化银和硫酸钡都不溶于酸;故C错误;
D、可能含有银离子或硫酸根离子,不能确定,故D正确;
故选D.
有一瓶澄清的溶液,其中可能含有NH4-、K+、Na+、Mg2+、Ba2+、Al3+、Fe3+、Cl-、I-、NO3-、C、S
,取该溶液进行以下实验:
(1)取pH试纸检验,溶液呈强酸性,可以排除______离子的存在;
(2)取出部分溶液,加入少量CCl4及数滴新制氯水,经振荡后四氯化碳层呈紫红色,排除______离子的存在;
(3)另取部分溶液逐滴加入NaOH溶液,使溶液从酸性逐渐变成碱性,在滴加过程中和滴加完毕后,溶液均无沉淀产生,则可排除______离子的存在;
(4)取部分上述碱性溶液加入Na2CO3溶液后,有白色沉淀生成,证明有______离子存在,又可排除______离子的存在;
(5)将(3)得到的碱性溶液加热,有气体放出,该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝.
根据上述实验事实确定:该溶液中肯定存在的离子有______,肯定不存在的离子有______,还不能确定的离子有______.
正确答案
CO32-
Fe3+、NO3-
Mg2+、Al3+
Ba2+
SO42-
I-、NH4+、Ba2+
CO32-、Fe3+、NO3-、SO42-、Mg2+、Al3+
K+、Na+、Cl-
解析
解:(1)溶液为强酸性,则溶液中存在大量氢离子,CO32-能够与氢离子反应,所以原溶液中一定不存在CO32-,故答案为:CO32-;
(2)CCl4层呈紫红色,说明有I2,这是由于I-被氯气氧化生成碘单质,反应的离子方程式为:Cl2+2I-=I2+2Cl-,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-,
故答案为:Fe3+、NO3-;
(3)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+;故答案为:Mg2+、Al3+;
(4)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-,
故答案为:Ba2+;SO42-;
(5)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+,反应的离子方程式为:NH4++OH-NH3↑+H2O,
根据以上分析可知,溶液中一定存在的离子为I-、NH4+、Ba2+;一定不存在的离子为CO32-、Fe3+、NO3-、SO42-、Mg2+、Al3+;无法确定原溶液中是否存在K+、Na+、Cl-,
故答案为:I-、NH4+、Ba2+;CO32-、Fe3+、NO3-、SO42-、Mg2+、Al3+;K+、Na+、Cl-.
无色溶液X由Na+、Ag+、Ba2+、Al3+、AlO2-、MnO4-、CO32-、SO42-中的若干种离子组成,取溶液进行如图连续实验:下列判断正确的是( )
正确答案
解析
解:无色溶液中不含MnO4-,加入过量盐酸只产生气体,则一定含有CO32-,不含Ag+;
反应后溶液呈酸性,加入过量碳酸氢铵溶液,生成气体和白色沉淀,则发生反应应为:Al3++3HCO3-═Al(OH)3↓+3CO2↑,则原溶液中含有AlO2-,根据离子共存一定不含Ag+、Ba2+、Al3+,因这些离子与AlO2-发生相互促进的水解而不能大量共存;
根据溶液电中性原则,一定含有Na+,最后加入过量氢氧化钡溶液,因之前加入的碳酸氢铵过量,则生成的白色沉淀可能为BaCO3,无法确定是否存在SO42-,
A.根据分析可知,气体A为CO2,能够使蓝色石蕊试纸品红;气体B为氨气,氨气能够使红色石蕊试纸变蓝,故A错误;
B.白色沉淀甲为氢氧化铝,属于纯净物;白色沉淀乙一定含有碳酸钡,可能含有硫酸钡,所以沉淀乙可能为混合物,故B错误;
C.根据以上分析可知,溶液中一定不存在的离子为:Ag+、Ba2+、Al3+、MnO4-,无法确定是否含有硫酸根离子,故C错误;
D.由分析可知,X溶液中一定存在的离子是CO32-,AlO2-,Na+,故D正确;
故选D.
有一瓶无色溶液,其中可能含有NH4+、K+、Mg2+、Ba2+、Al3+、Fe3+、I-、Cl-、NO3-、CO32-、SO42-,取该溶液进行以下实验:
(1)该溶液可使pH试纸呈现红色;
(2)取溶液少量加新制氯水及CCl4振荡,可见CCl4层呈现紫色;
(3)取溶液少量加氯化钡溶液,有白色沉淀生成,加入HNO3后沉淀不溶解;
(4)取实验(3)之上层清液,加入硝酸银溶液有白色沉淀,加入HNO3后沉淀不溶解;
(5)取原溶液少量加入NaOH溶液呈碱性,在此过程中有白色沉淀生成,而后又逐渐消失,将此溶液加热,有无色气体放出,该气体能使润湿的红色石蕊试纸变蓝.根据上述实验事实,溶液中肯定存在的离子有______,肯定不存在的离子有______,不能确定是否存在的离子有______.
正确答案
解:①该溶液可使pH试纸呈现红色是酸性溶液,则一定不含有CO32-;
②溶液少量加新制氯水及CCl4振荡,能使CCl4层呈紫色,则生成碘单质,一定含有I-,一定不含有Fe3+、NO3-;
③加入氯化钡溶液,有白色沉淀生成,加入HNO3后沉淀不溶解,则该白色沉淀是硫酸钡,一定含有SO42-,一定不含有Ba2+,;
④溶液中加入硝酸银溶液有白色沉淀,加入HNO3后沉淀不溶解,该沉淀是氯化银,此时的氯离子可能是氯化钡带入的,还有可能原溶液中含有的氯离子,不能确定;
⑤取原溶液少量加入NaOH溶液至碱性,在此过程中有白色沉淀生成,最后沉淀又完全溶解,则一定含有铝离子,没有 Mg2+,加热时反应,有无色气体放出,该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,该气体是氨气,一定含NH4+.
故肯定存在的离子有:NH4+、Al3+、I-、SO42-;肯定不存在的离子有:Mg2+、Ba2+、Fe3+、CO32-、NO3-;无法确定是否存在的离子有:K+、Cl-;
故答案为:NH4+、Al3+、I-、SO42-;Mg2+、Ba2+、Fe3+、CO32-、NO3-; K+、Cl-.
解析
解:①该溶液可使pH试纸呈现红色是酸性溶液,则一定不含有CO32-;
②溶液少量加新制氯水及CCl4振荡,能使CCl4层呈紫色,则生成碘单质,一定含有I-,一定不含有Fe3+、NO3-;
③加入氯化钡溶液,有白色沉淀生成,加入HNO3后沉淀不溶解,则该白色沉淀是硫酸钡,一定含有SO42-,一定不含有Ba2+,;
④溶液中加入硝酸银溶液有白色沉淀,加入HNO3后沉淀不溶解,该沉淀是氯化银,此时的氯离子可能是氯化钡带入的,还有可能原溶液中含有的氯离子,不能确定;
⑤取原溶液少量加入NaOH溶液至碱性,在此过程中有白色沉淀生成,最后沉淀又完全溶解,则一定含有铝离子,没有 Mg2+,加热时反应,有无色气体放出,该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,该气体是氨气,一定含NH4+.
故肯定存在的离子有:NH4+、Al3+、I-、SO42-;肯定不存在的离子有:Mg2+、Ba2+、Fe3+、CO32-、NO3-;无法确定是否存在的离子有:K+、Cl-;
故答案为:NH4+、Al3+、I-、SO42-;Mg2+、Ba2+、Fe3+、CO32-、NO3-; K+、Cl-.
某无色溶液中含有K+、Cl-、OH-、SO32-、SO42-,为检验溶液中所含的各种阴离子,限用的试剂有:盐酸、硝酸、硝酸银溶液、硝酸钡溶液、溴水和酚酞试液.检验其中OH-的实验方法从略,检验其他阴离子的过程如图所示.
(1)图中试剂①~④溶质的化学式分别是:①______,②______,③______,④______.
(2)白色沉淀A加试剂②反应的离子方程式是______
(3)无色溶液C加试剂③的主要目的是______.
(4)气体E通入试剂④发生反应的离子方程式是______.
正确答案
解:(1)SO32-、SO42-与Ba(NO3)2溶液反应分别生成亚硫酸钡和硫酸钡白色沉淀,亚硫酸钡与盐酸反应生成二氧化硫气体,二氧化硫气体E能使溴水褪色,硫酸钡不溶解于硝酸中,故试剂①为Ba(NO3)2溶液,试剂②为盐酸或硝酸,试剂④为溴水,无色溶液C呈碱性,加入过量试剂③硝酸调整溶液呈酸性,再加入试剂⑤硝酸银溶液,生成氯化银白色沉淀,
故答案为:Ba(NO3)2;HCl;HNO3;Br2;
(2)亚硫酸钡可以和强酸反应生成可溶性的钡盐和水以及二氧化硫,即BaSO3+2H+═Ba2++SO2↑+H2O,
故答案为:BaSO3+2H+═Ba2++SO2↑+H2O;
(3)无色溶液A中含有OH-,OH-和硝酸银反应生成氧化银黑色沉淀,干扰对Cl-的检验,所以加入过量稀硝酸,中和OH-,防止对Cl-的检验产生干扰,
故答案为:中和OH-,防止对Cl-的检验产生干扰;
(4)溴单质与二氧化硫反应生成氢溴酸和硫酸,离子方程式:Br2+SO2+2H2O=4H++SO42-+2Br-,故答案为:Br2+SO2+2H2O=4H++SO42-+2Br-.
解析
解:(1)SO32-、SO42-与Ba(NO3)2溶液反应分别生成亚硫酸钡和硫酸钡白色沉淀,亚硫酸钡与盐酸反应生成二氧化硫气体,二氧化硫气体E能使溴水褪色,硫酸钡不溶解于硝酸中,故试剂①为Ba(NO3)2溶液,试剂②为盐酸或硝酸,试剂④为溴水,无色溶液C呈碱性,加入过量试剂③硝酸调整溶液呈酸性,再加入试剂⑤硝酸银溶液,生成氯化银白色沉淀,
故答案为:Ba(NO3)2;HCl;HNO3;Br2;
(2)亚硫酸钡可以和强酸反应生成可溶性的钡盐和水以及二氧化硫,即BaSO3+2H+═Ba2++SO2↑+H2O,
故答案为:BaSO3+2H+═Ba2++SO2↑+H2O;
(3)无色溶液A中含有OH-,OH-和硝酸银反应生成氧化银黑色沉淀,干扰对Cl-的检验,所以加入过量稀硝酸,中和OH-,防止对Cl-的检验产生干扰,
故答案为:中和OH-,防止对Cl-的检验产生干扰;
(4)溴单质与二氧化硫反应生成氢溴酸和硫酸,离子方程式:Br2+SO2+2H2O=4H++SO42-+2Br-,故答案为:Br2+SO2+2H2O=4H++SO42-+2Br-.
某溶液由Na+、Cu2+、Ba2+、Fe3+、AlO2-、CO32-、SO42-、Cl-中的若干种离子组成.取适量该溶液进行如下实验:
①向其中加入过量盐酸,有气体生成,并得到无色透明溶液;
②在①所得溶液中加入过量氨水,产生白色沉淀,过滤;
③在②所得滤液中加入过量氢氧化钡溶液,产生白色沉淀,过滤;
④在③所得的滤液中加入过量稀硝酸,再加入硝酸银溶液,产生白色沉淀.
根据上述实验回答下列问题:
(1)原溶液中一定不存在的离子是______;
(2)原溶液中一定存在的离子是______;
(3)原溶液中可能存在的离子是______.如何证明可能存在的离子?______.
正确答案
解:①向其中加入过量盐酸,有气体生成,并得到无色透明溶液,则溶液中含有CO32-离子,没有Fe3+离子,CO32离子与Cu2+、Ba2+离子不能共存,则不存在Cu2+、Ba2+离子,根据溶液呈电中性,一定含有Na+离子;
②在①所得溶液中加入过量氨水,产生白色沉淀,该沉淀为Al(OH)3,则原溶液中含有AlO2-离子;
③在②所得滤液中加入过量氢氧化钡溶液,产生白色沉淀,该沉淀为BaSO4,说明原溶液中含有SO42-离子;
④在③所得的滤液中加入过量稀硝酸,再加入硝酸银溶液,产生白色沉淀,该沉淀是AgCl,但不能证明原溶液中是否含有Cl-离子,因为在①中加入盐酸,
(1)由以上分析可知,原溶液中一定不存在的离子是Cu2+、Ba2+、Fe3+,
故答案为:Cu2+、Ba2+、Fe3+;
(2)由以上分析可知,原溶液中一定存在的离子是:AlO2-、CO32-、SO42-、Na+,
故答案为:AlO2-、CO32-、SO42-、Na+;
(3)在③所得的滤液中加入过量稀硝酸,再加入硝酸银溶液,产生白色沉淀,该沉淀是AgCl,但不能证明原溶液中是否含有Cl-离子,因为在①中加入盐酸,若要检验Cl-离子,应取原溶液少许加过量的硝酸钡溶液,过滤,在滤液中加过量硝酸,再加硝酸银溶液,出现浑浊则说明有Cl-,
故答案为:Cl-;取原溶液少许加过量的硝酸钡溶液,过滤,在滤液中加过量硝酸,再加硝酸银溶液,出现浑浊则说明有Cl-.
解析
解:①向其中加入过量盐酸,有气体生成,并得到无色透明溶液,则溶液中含有CO32-离子,没有Fe3+离子,CO32离子与Cu2+、Ba2+离子不能共存,则不存在Cu2+、Ba2+离子,根据溶液呈电中性,一定含有Na+离子;
②在①所得溶液中加入过量氨水,产生白色沉淀,该沉淀为Al(OH)3,则原溶液中含有AlO2-离子;
③在②所得滤液中加入过量氢氧化钡溶液,产生白色沉淀,该沉淀为BaSO4,说明原溶液中含有SO42-离子;
④在③所得的滤液中加入过量稀硝酸,再加入硝酸银溶液,产生白色沉淀,该沉淀是AgCl,但不能证明原溶液中是否含有Cl-离子,因为在①中加入盐酸,
(1)由以上分析可知,原溶液中一定不存在的离子是Cu2+、Ba2+、Fe3+,
故答案为:Cu2+、Ba2+、Fe3+;
(2)由以上分析可知,原溶液中一定存在的离子是:AlO2-、CO32-、SO42-、Na+,
故答案为:AlO2-、CO32-、SO42-、Na+;
(3)在③所得的滤液中加入过量稀硝酸,再加入硝酸银溶液,产生白色沉淀,该沉淀是AgCl,但不能证明原溶液中是否含有Cl-离子,因为在①中加入盐酸,若要检验Cl-离子,应取原溶液少许加过量的硝酸钡溶液,过滤,在滤液中加过量硝酸,再加硝酸银溶液,出现浑浊则说明有Cl-,
故答案为:Cl-;取原溶液少许加过量的硝酸钡溶液,过滤,在滤液中加过量硝酸,再加硝酸银溶液,出现浑浊则说明有Cl-.
A、B、C、D四种可溶性化合物,分别由阳离子Na+、Al3+、Ba2+、Fe3+和阴离子Cl-、CO32-、OH-、SO42-中的各一种组成(离子不重复).现做如下实验:
①A和B的溶液都显碱性,在A溶液中加入过量盐酸有无色气体产生;
②在C的溶液中加入KSCN溶液,溶液颜色发生变化;
③在D的溶液中加入B的溶液有白色沉淀生成,加入过量B的溶液,白色沉淀部分消失.
(1)根据以上实事推断化学式:A______,B______,C______,D______.
(2)写出③的离子方程式______.
正确答案
解:(1)在这些离子的组合结果中,显酸性的是:硫酸铝、硫酸铁以及氯化铝,显碱性的是:碳酸钠、氢氧化钠、氢氧化钡,根据A和B的溶液都显碱性,在A溶液中加入过量盐酸有无色气体产生,所以A是Na2CO3,在C的溶液中加入KSCN溶液,溶液颜色发生变化,说明C中含有Fe3+,在D的溶液中加入B的溶液有白色沉淀生成,加入过量B的溶液,白色沉淀部分消失,说明沉淀是氢氧化硫和硫酸钡的混合物,并且D中含有铝离子,即D为Al2(SO4)3,B为Ba(OH)2,所以C是FeCl3,故答案为:Na2CO3;Ba(OH)2;FeCl3;Al2(SO4)3;
(2)在氯化铁的溶液中加入KSCN溶液,反应的离子方程式为:Fe3++SCN-=〔Fe(SCN)〕2+,故答案为:Fe3++SCN-=〔Fe(SCN)〕2+.
解析
解:(1)在这些离子的组合结果中,显酸性的是:硫酸铝、硫酸铁以及氯化铝,显碱性的是:碳酸钠、氢氧化钠、氢氧化钡,根据A和B的溶液都显碱性,在A溶液中加入过量盐酸有无色气体产生,所以A是Na2CO3,在C的溶液中加入KSCN溶液,溶液颜色发生变化,说明C中含有Fe3+,在D的溶液中加入B的溶液有白色沉淀生成,加入过量B的溶液,白色沉淀部分消失,说明沉淀是氢氧化硫和硫酸钡的混合物,并且D中含有铝离子,即D为Al2(SO4)3,B为Ba(OH)2,所以C是FeCl3,故答案为:Na2CO3;Ba(OH)2;FeCl3;Al2(SO4)3;
(2)在氯化铁的溶液中加入KSCN溶液,反应的离子方程式为:Fe3++SCN-=〔Fe(SCN)〕2+,故答案为:Fe3++SCN-=〔Fe(SCN)〕2+.
现有A、B、C、D、E五种强电解质,它们在水中可电离产生下列离子(各种离子不重复).
已知:
①用pH试纸检验A、B两溶液呈碱性;C、D、E溶液呈酸性.
②A溶液与E溶液反应既有气体又有沉淀产生;A溶液与C溶液反应只有气体产生(沉淀包括微溶物,下同).
③D溶液与另外四种溶液反应都能产生沉淀;C只能与D反应产生沉淀.
试回答下列问题:
(1)根据上述推断:B______ C______(用化学式表示)
(2)请写出A溶液呈碱性的原因(用离子方程式表示)______.
(3)向含1mol的E溶液中逐滴加入B,以n(B)为横坐标以n(沉淀)(沉淀以教材的溶解性表为准,没有的看为溶液)为纵坐标.请在图中画出相应的图象:
(4)写出C与D反应的离子方程式:______.
正确答案
解:①A、B两溶液呈碱性,根据离子共存可知,A、B应为Ba(OH)2、Na2CO3中的一种,C、D、E溶液呈酸性,应为AgNO3、Al2(SO4)3、HCl中的一种;
②A溶液与E溶液反应既有气体又有沉淀产生,A溶液与C溶液反应只有气体产生,则A为Na2CO3,B为Ba(OH)2,E为Al2(SO4)3,C为HCl;
③D溶液与另外四种溶液反应都能产生沉淀,C只能与D反应产生沉淀,则D为AgNO3,
(1)由以上分析可知A为Na2CO3,B为Ba(OH)2,C为HCl,D为AgNO3,E为Al2(SO4)3,
故答案为:Ba(OH)2;HCl;
(2)A为Na2CO3,为强碱弱酸盐,碳酸根离子水解导致溶液显示碱性,反应的离子方程式为:CO32-+H2O⇌HCO3-+OH-,
故答案为:CO32-+H2O⇌HCO3-+OH-;
(3)E为Al2(SO4)3,B为Ba(OH)2,向含1mol的Al2(SO4)3溶液中逐滴加入Ba(OH)2,1mol硫酸铝中含有2molA13+、3molSO42-,2mol铝离子完全生成氢氧化铝沉淀,需要消耗3mol氢氧化钡,3molSO42-完全反应需要消耗3mol氢氧化钡,所以当加入3mol氢氧化钡时,生成的沉淀达到最大量,再加入1mol氢氧化钡后,即加入4mol氢氧化钡时氢氧化铝沉淀完全溶液,剩余的沉淀为硫酸钡,据此画出反应的图象为:,
故答案为:;
(4)C为HCl,D为AgNO3,二者反应生成氯化银沉淀,反应的离子方程式为:Cl-+Ag+=AgCl↓,
故答案为:Cl-+Ag+=AgCl↓.
解析
解:①A、B两溶液呈碱性,根据离子共存可知,A、B应为Ba(OH)2、Na2CO3中的一种,C、D、E溶液呈酸性,应为AgNO3、Al2(SO4)3、HCl中的一种;
②A溶液与E溶液反应既有气体又有沉淀产生,A溶液与C溶液反应只有气体产生,则A为Na2CO3,B为Ba(OH)2,E为Al2(SO4)3,C为HCl;
③D溶液与另外四种溶液反应都能产生沉淀,C只能与D反应产生沉淀,则D为AgNO3,
(1)由以上分析可知A为Na2CO3,B为Ba(OH)2,C为HCl,D为AgNO3,E为Al2(SO4)3,
故答案为:Ba(OH)2;HCl;
(2)A为Na2CO3,为强碱弱酸盐,碳酸根离子水解导致溶液显示碱性,反应的离子方程式为:CO32-+H2O⇌HCO3-+OH-,
故答案为:CO32-+H2O⇌HCO3-+OH-;
(3)E为Al2(SO4)3,B为Ba(OH)2,向含1mol的Al2(SO4)3溶液中逐滴加入Ba(OH)2,1mol硫酸铝中含有2molA13+、3molSO42-,2mol铝离子完全生成氢氧化铝沉淀,需要消耗3mol氢氧化钡,3molSO42-完全反应需要消耗3mol氢氧化钡,所以当加入3mol氢氧化钡时,生成的沉淀达到最大量,再加入1mol氢氧化钡后,即加入4mol氢氧化钡时氢氧化铝沉淀完全溶液,剩余的沉淀为硫酸钡,据此画出反应的图象为:,
故答案为:;
(4)C为HCl,D为AgNO3,二者反应生成氯化银沉淀,反应的离子方程式为:Cl-+Ag+=AgCl↓,
故答案为:Cl-+Ag+=AgCl↓.
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