- 化学与资源开发利用
- 共19748题
某混合物的水溶液中,可能含有以下离子中的若干种:K+、Mg2+、Fe3+、Al3+、Cl-、CO32-和SO42-.现每次取100.00mL进行实验:
①第一份加入AgNO3溶液有沉淀产生;
②第二份加入足量BaCl2溶液后得干燥沉淀6.27g,沉淀经足量盐酸洗涤,干燥后剩余2.33g.
请回答:
(1)c(CO32-)=______.
(2)用离子方程式表示该溶液呈碱性的原因:______.
(3)K+是否存在?______,(填“是”或“否”)若存在,浓度范围是______ (若不存在,则不必回答第(2)问).
(4)根据以上实验,不能判断哪种离子是否存在?若存在,这种离子如何进行检验?______.
正确答案
解:根据实验①现象判断:该溶液中可能含有Cl-、CO32-、SO42-.
根据实验②现象判断,该溶液中含有CO32-和SO42-离子,根据离子共存判断无Mg2+、Fe3+、Al3+.
(1)根据实验②现象,酸洗涤沉淀前后,质量减少,减少的质量为碳酸钡的质量,
Ba2++CO32-=BaCO3↓
1mol 197g
0.02mol (6.27-2.33)g,
碳酸根的物质的量浓度==
=0.2mol/L
故答案为:0.2mol/L;
(2)碳酸根离子水解显碱性,离子方程式为:CO32-+H2OHCO3-+OH-,鼓答案为:CO32-+H2O
HCO3-+OH-;
(3)根据实验②现象,酸洗涤沉淀后沉淀的质量为硫酸钡的质量.
Ba2++SO42-=BaSO4↓
1mol 233g
0.01mol 2.33g
根据溶液中阴阳离子所带电荷相等得,钾离子存在,氯离子不能确定是否存在;
一个硫酸根离子、一个碳酸根离子都各带两个单位的负电荷,一个氯离子带一个单位的负电荷,一个钾离子带一个单位的正电荷,
设其物质的量为x,根据溶液中阴阳离子所带电荷相等列方程式,
0.02mol×2+0.01mol×2+n(Cl-)×1=xmol×1
x=0.06mol+n(Cl-),
若存在氯离子,则c(K+)>0.6mol•L-1,若无氯离子,则c(K+)=0.6mol•L-1,所以c(K+)≥0.6mol•L-1.
故答案为:是;c(K+)≥0.6mol•L-1
(4)根据实验①现象判断,不能判断氯离子是否存在;氯离子和银离子反应生成白色沉淀,且该沉淀不溶于水和硝酸,所以可用硝酸酸化的硝酸银溶液检验,但先排除硫酸根离子的干扰.
故答案为:Cl-;取原溶液少许,加入足量Ba(NO3)2溶液后过滤,向滤液中加入AgNO3溶液,若有沉淀产生,则原溶液中有Cl-,反之无Cl-.
解析
解:根据实验①现象判断:该溶液中可能含有Cl-、CO32-、SO42-.
根据实验②现象判断,该溶液中含有CO32-和SO42-离子,根据离子共存判断无Mg2+、Fe3+、Al3+.
(1)根据实验②现象,酸洗涤沉淀前后,质量减少,减少的质量为碳酸钡的质量,
Ba2++CO32-=BaCO3↓
1mol 197g
0.02mol (6.27-2.33)g,
碳酸根的物质的量浓度==
=0.2mol/L
故答案为:0.2mol/L;
(2)碳酸根离子水解显碱性,离子方程式为:CO32-+H2OHCO3-+OH-,鼓答案为:CO32-+H2O
HCO3-+OH-;
(3)根据实验②现象,酸洗涤沉淀后沉淀的质量为硫酸钡的质量.
Ba2++SO42-=BaSO4↓
1mol 233g
0.01mol 2.33g
根据溶液中阴阳离子所带电荷相等得,钾离子存在,氯离子不能确定是否存在;
一个硫酸根离子、一个碳酸根离子都各带两个单位的负电荷,一个氯离子带一个单位的负电荷,一个钾离子带一个单位的正电荷,
设其物质的量为x,根据溶液中阴阳离子所带电荷相等列方程式,
0.02mol×2+0.01mol×2+n(Cl-)×1=xmol×1
x=0.06mol+n(Cl-),
若存在氯离子,则c(K+)>0.6mol•L-1,若无氯离子,则c(K+)=0.6mol•L-1,所以c(K+)≥0.6mol•L-1.
故答案为:是;c(K+)≥0.6mol•L-1
(4)根据实验①现象判断,不能判断氯离子是否存在;氯离子和银离子反应生成白色沉淀,且该沉淀不溶于水和硝酸,所以可用硝酸酸化的硝酸银溶液检验,但先排除硫酸根离子的干扰.
故答案为:Cl-;取原溶液少许,加入足量Ba(NO3)2溶液后过滤,向滤液中加入AgNO3溶液,若有沉淀产生,则原溶液中有Cl-,反之无Cl-.
有一瓶溶液,只可能含有Na+、NH4+、Cu2+、Cl-、SO42-、CO32-中的几种,取该溶液进行如下实验:
(1)用pH试纸检验,表明溶液呈强酸性;
(2)取少量上述溶液两份,其中一份滴加BaCl2溶液,立即产生白色沉淀,再加入足量稀硝酸,沉淀量没有减少.另一份溶液中滴加NaOH溶液,无沉淀生成,加热后产生使红色石蕊试纸变蓝的气体.
根据以上实验现象可知,该溶液中一定含有______;一定没有______;可能含有______.
正确答案
解:用pH试纸检验,表明溶液呈强酸性,则溶液中不含弱酸根离子,所以该溶液中一定不含碳酸根离子;
取少量上述溶液两份,其中一份滴加BaCl2溶液,立即产生白色沉淀,再加入足量稀硝酸,沉淀量没有减少,硫酸钡是白色沉淀且不溶于水和酸,所以说明该溶液中含有硫酸根离子;
另一份溶液中滴加NaOH溶液,无沉淀生成,说明不含铜离子,加热后产生使红色石蕊试纸变蓝的气体,能使红色石蕊试纸变蓝色的是氨气,所以说明含有铵根离子;
根据上述实验不能确定钠离子和氯离子是否存在,要检验钠离子应该用焰色反应检验,要检验氯离子应该用硝酸酸化的硝酸银溶液,
所以该溶液中一定含有SO42-、NH4+,一定没有Cu2+、CO32-,可能含有Na+、Cl-,
故答案为:SO42-、NH4+;Cu2+、CO32-;Na+、Cl-.
解析
解:用pH试纸检验,表明溶液呈强酸性,则溶液中不含弱酸根离子,所以该溶液中一定不含碳酸根离子;
取少量上述溶液两份,其中一份滴加BaCl2溶液,立即产生白色沉淀,再加入足量稀硝酸,沉淀量没有减少,硫酸钡是白色沉淀且不溶于水和酸,所以说明该溶液中含有硫酸根离子;
另一份溶液中滴加NaOH溶液,无沉淀生成,说明不含铜离子,加热后产生使红色石蕊试纸变蓝的气体,能使红色石蕊试纸变蓝色的是氨气,所以说明含有铵根离子;
根据上述实验不能确定钠离子和氯离子是否存在,要检验钠离子应该用焰色反应检验,要检验氯离子应该用硝酸酸化的硝酸银溶液,
所以该溶液中一定含有SO42-、NH4+,一定没有Cu2+、CO32-,可能含有Na+、Cl-,
故答案为:SO42-、NH4+;Cu2+、CO32-;Na+、Cl-.
今有一混合物的水溶液,只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( )
①K+一定存在;
②100mL溶液中含0.01mol CO32-;
③Cl-可能存在;
④Ba2+一定不存在;
⑤Mg2+可能存在.
正确答案
解析
解:①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-中的至少一种;
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,
①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①正确;
②由上述分析可得,BaCO3为6.27g-2.33g═3.94g,CO32-物质的量为0.02mol,故②错误;
③当K+物质的量>0.02mol时,溶液中含有Cl-,当K+物质的量=0.02mol时,没有氯离子,故③正确;
④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,故④正确;
⑤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⑤错误.
故选:C.
某溶液中含有Fe3+、Al3+、Ag+、Cu2+,加入下列试剂,分别得到各含一种金属阳离子的沉淀.①通入H2S气体②通入CO2气体 ③加入盐酸 ④加入NaOH溶液.每次加入的试剂均过量且每次都把沉淀物滤出,其中实验操作的正确顺序是( )
正确答案
解析
解:某溶液中含有Fe3+、Al3+、Ag+、Cu2+,加入下列试剂,分别得到各含一种金属阳离子的沉淀,加入过量试剂逐一和阳离子反应形成沉淀,过量的试剂容易除去,分析试剂,结合离子性质分析判断,Fe3+、Al3+、Ag+、Cu2+中,先沉淀Ag+,选择加入盐酸沉淀;Cu2+和入H2S反应生成难溶于酸的硫化铜沉淀,铁离子和硫化氢发生氧化还原反应生成生成亚铁离子和硫单质,溶液中的Fe2+、Al3+,加入过量氢氧化钠溶液沉淀亚铁离子,铝离子反应生成偏铝酸根离子,溶液中通入过量二氧化碳生成氢氧化铝沉淀;加入试剂的顺序是③①④②,
故选B.
下列离子的检验方法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、未滴加稀硝酸酸化,不能排除CO32-等离子的干扰,故A错误;
B、未先滴加稀盐酸酸化,不能排除Ag+、CO32-等离子的干扰,故B错误;
C、Cu2+能与NaOH溶液反应生成氢氧化铜蓝色沉淀,故C正确;
D、加碱生成的红褐色沉淀为氢氧化铁,证明含铁离子,氢氧化镁沉淀为白色,故D错误;
故选C.
有一瓶澄清的溶液,可能含NH4+、K+、Na +、Mg2+、Ba2+、Al3+、Fe3+、SO42-、CO32-、Cl-、I-中的一种或几种,取该溶液进行如下实验:
(1)用pH试纸检验,表明溶液呈强酸性;
(2)取部分溶液,加入少量CCl4及数滴新制的氯水,经振荡后静置,CCl4层呈紫红色;
(3)取部分溶液,逐滴加入稀NaOH溶液,使溶液从酸性逐渐转变为碱性,在滴加过程中及滴加完毕后,溶液中均无沉淀生成;
(4)取部分上述呈碱性的溶液,加Na2CO3溶液,有白色沉淀生成;
(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并回答:在溶液中肯定存在的离子有______,肯定不存在的离子有______,还不能确定是否存在的离子有______.
正确答案
解:(1)溶液呈强酸性,所以溶液中不存在与强酸反应的CO32-离子;
(2)碘离子能和氯水反应生成碘单质,碘在四氯化碳中呈紫色,通过实验现象判断,溶液中含有I-;
(3)镁离子、铝离子、铁离子都和氢氧化钠反应生成沉淀,通过实验现象判断,溶液中不存在与氢氧根离子反应生成沉淀的Mg2+、Al3+、Fe3+;
(4)钡离子和碳酸钠反应生成白色沉淀,通过实验现象判断,溶液中有与Na2CO3溶液反应生成白色沉淀的Ba2+,如果有Ba2+离子,溶液中就没有SO42-;
(5)铵根离子在加热条件下与氢氧化钠反应生成能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的氨气,这是铵根离子的特征反应;
通过实验现象判断,溶液中有NH4+,
通过以上现象不能判断溶液中是否含有K+、Na+、Cl-;
故答案为:I-、NH4+、Ba2+;SO42-、CO32-、Mg2+、Al3+、Fe3+;K+、Na+、Cl-.
解析
解:(1)溶液呈强酸性,所以溶液中不存在与强酸反应的CO32-离子;
(2)碘离子能和氯水反应生成碘单质,碘在四氯化碳中呈紫色,通过实验现象判断,溶液中含有I-;
(3)镁离子、铝离子、铁离子都和氢氧化钠反应生成沉淀,通过实验现象判断,溶液中不存在与氢氧根离子反应生成沉淀的Mg2+、Al3+、Fe3+;
(4)钡离子和碳酸钠反应生成白色沉淀,通过实验现象判断,溶液中有与Na2CO3溶液反应生成白色沉淀的Ba2+,如果有Ba2+离子,溶液中就没有SO42-;
(5)铵根离子在加热条件下与氢氧化钠反应生成能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的氨气,这是铵根离子的特征反应;
通过实验现象判断,溶液中有NH4+,
通过以上现象不能判断溶液中是否含有K+、Na+、Cl-;
故答案为:I-、NH4+、Ba2+;SO42-、CO32-、Mg2+、Al3+、Fe3+;K+、Na+、Cl-.
在一无色未知溶液中检验出有Ba2+、Ag+同时又测得其酸性很强.某学生还要鉴定此溶液中是否大量存在:①Cu2+ ②Fe3+ ③Cl- ④NO3- ⑤S2-⑥CO32-⑦NH4+ ⑧Mg2+⑨Al3+ ⑩[Al(OH)4]-离子.其实,这些离子中有一部分不必再鉴定就能加以否定,你认为不必鉴定的离子组是( )
正确答案
解析
解:未知溶液中检验出有Ba2+、Ag+,则和钡离子、银离子反应的③Cl-⑤S2-⑥CO32-不能存在,无色溶液中①Cu2+②Fe3+不能存在,未知溶液酸性很强,所以和氢离子反应的⑩[Al(OH)4]-不能存在.
故选D.
今有一混合物的水溶液,只可能含有以下离子中的若干种:NH4+、Cl-、Mg2+、Ba2+、K+、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↓,因此两者不能共存.Ba2+和CO32-可发生离子反应生成BaCO3↓,因此两者也不能共存.
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+.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,CO32-物质的量为0.02mol,CO32-物质的量浓度为═0.2mol/L,故B错误;
C.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-,故C正确;
D.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↓,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D错误;
故选AC.
某无色溶液中可能含有H+、OH-、K+、NO3-,加入铝粉后,只产生H2.试回答:
(1)加入铝粉产生H2,说明铝具有______(填“氧化性”或“还原性”).
(2)甲同学分析:若H+大量存在,则NO3-就不能大量存在.设计实验证实如表:
①盐酸溶解Al2O3薄膜的离子方程式是______.
②根据现象Ⅱ,推测溶液中产生了NO,为进一步确认,进行如下实验:
a.浅棕色气体是______.
b.实验1的目的是______.
c.实验1、2说明反应生成了NO,写出该反应的离子方程式:______.
(3)再假设:若OH-大量存在,NO3-也可能不能大量存在.重新设计实验证实如表:
为确认“刺激性气味”气体,进行如下实验:用湿润KI-淀粉试纸检验,未变蓝;用湿润红色石蕊试纸检验,试纸变蓝. 则:
①刺激性气味的气体是______.
②产生该气体的离子方程式是______.
(4)在NaOH溶液中加入铝粉,结果只检验出有H2生成.实验结果证实:NO3‑在酸、碱性环境中都有一定的氧化性,能氧化铝单质,产生含氮化合物.因此无色溶液一定能大量存在的是______.
正确答案
解:无色溶液中可能含有“H+、OH-、Na+、NO3-”,加入铝粉后,只产生H2,因硝酸具有强氧化性,则无色溶液应为NaOH溶液,
(1)加入铝粉产生H2,Al失去电子,H得到电子,则Al为还原剂,具有还原性,故答案为:还原性;
(2)①盐酸与氧化铝反应生成氯化铝和水,该离子反应为:6H++Al2O3═2Al3++3H2O,故答案为:6H++Al2O3═2Al3++3H2O;
②液面上方呈浅棕色,一定不是氢气,为氮的氧化物,由将湿润KI-淀粉试纸置于空气中未变蓝,说明KI在空气中不能被氧化,而用湿润KI-淀粉试纸检验浅棕色气体试纸变蓝,则KI被氧化,即二氧化氮与水反应生成硝酸,再氧化碘离子生成碘单质,
a.由上述分析可知,浅棕色气体是NO2,故答案为:NO2;
b.实验1的目的是对比实验,排除氧气使湿润的淀粉KI试纸变蓝的可能,故答案为:对比实验,排除氧气使湿润的淀粉KI试纸变蓝的可能;
c.Al与H+、NO3-发生氧化还原反应生成硝酸铝、NO和水,反应的离子反应为:Al+NO3‑+4H+═Al3++NO↑+2H2O,故答案为:Al+NO3‑+4H+═Al3++NO↑+2H2O;
(3)①用湿润KI-淀粉试纸检验,未变蓝;用湿润红色石蕊试纸检验,试纸变蓝,则气体为NH3,故答案为:NH3;
②由上述分析可知,碱性条件下Al与NO3-发生氧化还原反应生成氨气,离子反应为8Al+3NO3-+5OH-+2H2O═3NH3↑+8AlO2-,
故答案为:8Al+3NO3-+5OH-+2H2O═3NH3↑+8AlO2-;
(4)实验结果证实:NO3‑在酸、碱性环境中都有一定的氧化性,能氧化铝单质,产生含氮化合物,则溶液中一定不存在NO3‑;根据溶液电中性可知,溶液中一定存在阴离子OH-,则一定不存在大量的H+,故溶液中一定存在的离子为:K+、OH-,
故答案为:K+、OH-.
解析
解:无色溶液中可能含有“H+、OH-、Na+、NO3-”,加入铝粉后,只产生H2,因硝酸具有强氧化性,则无色溶液应为NaOH溶液,
(1)加入铝粉产生H2,Al失去电子,H得到电子,则Al为还原剂,具有还原性,故答案为:还原性;
(2)①盐酸与氧化铝反应生成氯化铝和水,该离子反应为:6H++Al2O3═2Al3++3H2O,故答案为:6H++Al2O3═2Al3++3H2O;
②液面上方呈浅棕色,一定不是氢气,为氮的氧化物,由将湿润KI-淀粉试纸置于空气中未变蓝,说明KI在空气中不能被氧化,而用湿润KI-淀粉试纸检验浅棕色气体试纸变蓝,则KI被氧化,即二氧化氮与水反应生成硝酸,再氧化碘离子生成碘单质,
a.由上述分析可知,浅棕色气体是NO2,故答案为:NO2;
b.实验1的目的是对比实验,排除氧气使湿润的淀粉KI试纸变蓝的可能,故答案为:对比实验,排除氧气使湿润的淀粉KI试纸变蓝的可能;
c.Al与H+、NO3-发生氧化还原反应生成硝酸铝、NO和水,反应的离子反应为:Al+NO3‑+4H+═Al3++NO↑+2H2O,故答案为:Al+NO3‑+4H+═Al3++NO↑+2H2O;
(3)①用湿润KI-淀粉试纸检验,未变蓝;用湿润红色石蕊试纸检验,试纸变蓝,则气体为NH3,故答案为:NH3;
②由上述分析可知,碱性条件下Al与NO3-发生氧化还原反应生成氨气,离子反应为8Al+3NO3-+5OH-+2H2O═3NH3↑+8AlO2-,
故答案为:8Al+3NO3-+5OH-+2H2O═3NH3↑+8AlO2-;
(4)实验结果证实:NO3‑在酸、碱性环境中都有一定的氧化性,能氧化铝单质,产生含氮化合物,则溶液中一定不存在NO3‑;根据溶液电中性可知,溶液中一定存在阴离子OH-,则一定不存在大量的H+,故溶液中一定存在的离子为:K+、OH-,
故答案为:K+、OH-.
(2014秋•天心区校级月考)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试纸呈红色;
②取少量溶液加新制氯水及CCl4振荡,可见CCl4层呈现紫色;
③取少量溶液加氯化钡溶液,有白色沉淀生成,加人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生成,加入HNO3后沉淀不溶解;
⑤取少量原溶液加入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,有无色气休放出,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
SO42-、Al3+、NH4+、I-
NH4+、Al3+、I-、SO42-
K+、Cl-
解析
解:①可使紫色石蕊试液显现红色的溶液是酸性溶液,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,一定没有镁离子,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+.
肯定存在的离子有SO42-、Al3+、NH4+、I-,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:SO42-、Al3+、NH4+、I-;NH4+、Al3+、I-、SO42-;K+、Cl-.
有一包固体粉末,可能含有下列阳离子或阴离子中的若干种:K+、NH4+、Fe3+、Cu2+、Mg2+、Cl-、SO42-.现做以下实验:
(1)取少量固体,加适量蒸馏水,搅拌后固体全部溶解,得到无色透明溶液;
(2)在混合溶液中加入浓NaOH溶液并加热无现象;
(3)向混合溶液中滴入Ba(NO3)2溶液,无沉淀产生.再滴入AgNO3溶液生成白色沉淀;
(4)用铂丝蘸取少量粉末放在火焰上灼烧,透过蓝色钴玻璃观察时,火焰呈紫色.
试根据以上实验现象判断:
这包白色粉末一定含有的离子是______;一定不含有的离子是______;并写出参加反应的离子方程式是:______.
正确答案
解:(1)固体全部溶解,无色透明溶液溶液中一定不存在有色离子,所以溶液中一定不存在Fe3+、Cu2+;
(2)混合溶液中加入浓NaOH溶液并加热无现象,说明溶液中一定不存在Mg2+、NH4+;
(3)滴入Ba(NO3)2溶液,无沉淀产生,溶液中一定不存在SO42-;再滴入AgNO3溶液生成白色沉淀,说明溶液中存在Cl-;
(4)用铂丝蘸取少量粉末放在火焰上灼烧,透过蓝色钴玻璃观察时,火焰呈紫色,说明溶液中存在K+;
根据以上分析可知,原溶液中一定存在的离子为:K+、Cl-;一定不存在的离子为:NH4+、Fe3+、Cu2+、Mg2+、SO42-;
以上实验中,银离子与氯离子反应生成氯化银沉淀,发生的离子反应为:Ag++Cl-=AgCl↓,
故答案为:K+、Cl-;NH4+、Fe3+、Cu2+、Mg2+、SO42-;参加反应的离子方程式是:Ag++Cl-=AgCl↓.
解析
解:(1)固体全部溶解,无色透明溶液溶液中一定不存在有色离子,所以溶液中一定不存在Fe3+、Cu2+;
(2)混合溶液中加入浓NaOH溶液并加热无现象,说明溶液中一定不存在Mg2+、NH4+;
(3)滴入Ba(NO3)2溶液,无沉淀产生,溶液中一定不存在SO42-;再滴入AgNO3溶液生成白色沉淀,说明溶液中存在Cl-;
(4)用铂丝蘸取少量粉末放在火焰上灼烧,透过蓝色钴玻璃观察时,火焰呈紫色,说明溶液中存在K+;
根据以上分析可知,原溶液中一定存在的离子为:K+、Cl-;一定不存在的离子为:NH4+、Fe3+、Cu2+、Mg2+、SO42-;
以上实验中,银离子与氯离子反应生成氯化银沉淀,发生的离子反应为:Ag++Cl-=AgCl↓,
故答案为:K+、Cl-;NH4+、Fe3+、Cu2+、Mg2+、SO42-;参加反应的离子方程式是:Ag++Cl-=AgCl↓.
某溶液中可能含有下列5中离子中的某几种:Na+、NH4+、Mg2+、Al3+、Cl-.为确认该溶液组成进行如下实验:①取20.0ml该溶液,加入25.0ml4.00mol/LNaOH溶液,有白色沉淀、无刺激气味气体生成.过滤、洗涤、干燥,得沉淀1.16g.再将滤液稀释至100ml,测得滤液中c(OH-)为0.20mol/L②另取20.0ml该溶液,加入足量的AgNO3溶液,生成白色沉淀11.48g由此可得出关于原溶液组成的正确结论是( )
正确答案
解析
解:①25.0mL 4.00mol•L-1NaOH溶液,含有0.1mol氢氧化钠;沉淀1.16g为氢氧化镁,物质的量是0.02mol,生成沉淀消耗0.04mol氢氧化钠;滤液中的n(OH-)=0.2mol•L-1×0.1L=0.02mol,故还有0.04mol氢氧化钠和0.01molAl3+反应生成了偏铝酸钠,故一定含有Mg2+、Al3+;无刺激气味气体生成,一定没有NH4+;
②白色沉淀11.48是氯化银,物质的量是:=0.08mol,则一定含有氯离子,根据电荷守恒,正电荷有:(0.02mol×2+0.01mol×3)=0.07mol;负电荷有:0.08mol,故一定含有钠离子0.01mol;
A、根据以上分析可知,溶液中一定存在:Na+、Mg2+、Al3+、Cl-,由于一定含有Na+,故A错误;
B、溶液中一定存在:Na+、Mg2+、Al3+、Cl-,即一定含有Al3+,故B错误;
C、c(Al3+)==0.5 mol•L-1,c(Cl-)=
=4mol/L,故C错误;
D、c(Mg2+)==1.00 mol•L-1,c(Na+)=
=0.50 mol•L-1,故D正确;
故选D.
某溶液中可能含有下列6种离子中的某几种:Cl-、SO42-、SO32-、NH4+、Na+.为确认溶液组成进行如下实验:
①100mL上述溶液,加入足量BaCl2溶液,反应后将沉淀过滤、洗涤、干燥,得沉淀4.50g.若向该沉淀中加入过量的盐酸,仍有2.33g沉淀不溶,同时产生能使湿润的品红试纸褪色的气体.
②向①的滤液中加入足量的NaOH溶液,加热,产生能促使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体0.56L(已换算成标准状况,假定产生的气体全部逸出).
试问答下列问题:
(1)原溶液中,c(SO32-)=______,c(NH4+)=______.
(2)上述实验过程中部分沉淀溶解于盐酸时反应的离子方程式为______.
(3)根据______原理,原溶液中还有______离子存在,其浓度的范围是______.
正确答案
解:①加过量盐酸后不溶物是硫酸钡,溶解的是亚硫酸钡,说明溶液中含有:SO42-、SO32-,硫酸钡的物质的量为=0.01mol,根据SO42-+Ba2+=BaSO4↓,SO42-的物质的量也为0.01mol,亚硫酸钡的物质的量为
=0.01mol,根据反应SO32-+Ba2+=BaSO3↓,可得SO32-的物质的量也为0.01mol;
②产生能促使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,该气体为氨气,说明溶液中含有NH4+,氨气的物质的量为=0.025mol,根据NH4++OH-
NH3+H2O,NH4+的物质的量是0.025mol,
(1)SO32-的物质的量浓度为c(SO32-)==0.1mol/L,NH4+的物质的量浓度为c(NH4+)=
0.25 mol/L,故答案为:0.1mol/L;0.25 mol/L;
(2)亚硫酸钡与盐酸反应:BaSO3+2HCl=BaCl2+SO2↑+H2O,故答案为:BaSO3+2H+=Ba2++SO2↑+H2O;
(3)0.025molNH4+的物质的量是0.025mol,即带有0.025mol的正电荷;SO42-和SO32-各0.01mol,共带有0.04mol负电荷,根据电荷守恒,一定还含有阳离子Na+,因为溶液中可能含有Cl-,Na+的物质的量为≥0.04mol-0.025mol=0.015mol,浓度大于等于0.15mol/L,故答案为:≥0.15mol/L.
解析
解:①加过量盐酸后不溶物是硫酸钡,溶解的是亚硫酸钡,说明溶液中含有:SO42-、SO32-,硫酸钡的物质的量为=0.01mol,根据SO42-+Ba2+=BaSO4↓,SO42-的物质的量也为0.01mol,亚硫酸钡的物质的量为
=0.01mol,根据反应SO32-+Ba2+=BaSO3↓,可得SO32-的物质的量也为0.01mol;
②产生能促使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,该气体为氨气,说明溶液中含有NH4+,氨气的物质的量为=0.025mol,根据NH4++OH-
NH3+H2O,NH4+的物质的量是0.025mol,
(1)SO32-的物质的量浓度为c(SO32-)==0.1mol/L,NH4+的物质的量浓度为c(NH4+)=
0.25 mol/L,故答案为:0.1mol/L;0.25 mol/L;
(2)亚硫酸钡与盐酸反应:BaSO3+2HCl=BaCl2+SO2↑+H2O,故答案为:BaSO3+2H+=Ba2++SO2↑+H2O;
(3)0.025molNH4+的物质的量是0.025mol,即带有0.025mol的正电荷;SO42-和SO32-各0.01mol,共带有0.04mol负电荷,根据电荷守恒,一定还含有阳离子Na+,因为溶液中可能含有Cl-,Na+的物质的量为≥0.04mol-0.025mol=0.015mol,浓度大于等于0.15mol/L,故答案为:≥0.15mol/L.
某溶液中可能存在Mg2+、Fe2+、Fe3+,加入NaOH溶液,开始时是白色絮状沉淀,迅速变为灰绝色,最后变成红褐色.下列结论正确的是( )
正确答案
解析
解:加入NaOH溶液,开始时有白色絮状沉淀,后迅速变为灰绿色,最后变为红褐色,该变化为亚铁离子与氢氧根离子反应的现象,据此判断一定存在亚铁离子,氢氧化铁为红褐色,颜色比白色深,若有铁离子存在,不会看到溶液中白色沉淀,所以一定不存在铁离子;镁离子与氢氧根离子反应生成白色的氢氧化镁沉淀,所以不能确定是否有镁离子,
故选:D.
某待测液中可能含有Al3+、Cu2+、K+、NH4+、Cl-等离子,现通过如下实验对其中的阳离子进行检验:
(1)取少量待测液,仔细观察,呈无色;
(2)向上述待测液中滴加NaOH溶液,有白色沉淀生成,NaOH溶液过量后沉淀又完全溶解.实验过程中还有刺激性气味的气体产生,该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝.据此可以判断该待测液中一定含有的阳离子是______,一定没有的阳离子是______.还有一种阳离子没有检验,检验这种离子的实验方法是______,确定该离子存在的现象是______.
正确答案
解:实验(1)说明,溶液中没有有颜色的离子,故Cu2+不存在;
铝离子和氢氧化钠反应生成白色沉淀氢氧化铝,氢氧化铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠,所以看到的现象是先有沉淀后沉淀消失,这是铝离子的特征反应;
铵根离子在加热条件下与氢氧化钠反应生成能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的氨气,这是铵根离子的特征反应;
根据实验(2)现象判断原溶液中含有A13+、NH4+;
通过以上实验现象不能判断溶液中是否含有钾离子,要想检验是否含有钾离子,必须通过焰色反应;焰色反应的方法是:通过蓝色钴玻璃观察火焰,如果火焰呈紫色就说明有钾离子,否则没有.
故答案为:A13+、NH4+;Cu2+;焰色反应;透过蓝色钴玻璃火焰呈紫色.
解析
解:实验(1)说明,溶液中没有有颜色的离子,故Cu2+不存在;
铝离子和氢氧化钠反应生成白色沉淀氢氧化铝,氢氧化铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠,所以看到的现象是先有沉淀后沉淀消失,这是铝离子的特征反应;
铵根离子在加热条件下与氢氧化钠反应生成能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的氨气,这是铵根离子的特征反应;
根据实验(2)现象判断原溶液中含有A13+、NH4+;
通过以上实验现象不能判断溶液中是否含有钾离子,要想检验是否含有钾离子,必须通过焰色反应;焰色反应的方法是:通过蓝色钴玻璃观察火焰,如果火焰呈紫色就说明有钾离子,否则没有.
故答案为:A13+、NH4+;Cu2+;焰色反应;透过蓝色钴玻璃火焰呈紫色.
扫码查看完整答案与解析