- 离子共存
- 共2225题
一无色透明的溶液做如下实验：
（1）取少量溶液滴加盐酸酸化的BaCl2溶液，没有气泡冒出但有白色沉淀生成．
（2）另取部分溶液加入Na2O2，有无色无味气体放出且有白色沉淀生成，加入Na2O2的量与生成沉淀的量的关系如图所示：
试问：
Cu2+、NH4+、Al3+、Mg2+、Na+、Fe3+、CO32-、K+、SO42-等离子中一定存在的离子是 ：可能存在的离子是 ；一定不存在的离子是 ．
正确答案
（1）因是“无色透明溶液”，该溶液中不能含有有色离子 Cu2+、Fe3+．根据（1）的信息，说明溶液中含有 SO42-，没有 CO32- （与盐酸反应生成二氧化碳）．向溶液中加入过氧化钠，产生无色无味气体，说明该溶液中不含 NH4+，因为若有 NH4+，会与过氧化钠与水反应生成的氢氧化钠反应生成氨气，氨气具有刺激性气味．当向溶液中加入过氧化钠时，会生成白色沉淀，且沉淀量先增加后减少，但不会完全消失，说明溶液中含有 Al3+、Mg2+，因为它们分别能与氢氧化钠反应生成氢氧化铝沉淀和氢氧化镁沉淀，而氢氧化铝能继续与过量氢氧化钠反应生成偏铝酸钠而使沉淀减少．因此，该溶液中一定存在的离子有：SO42-、Al3+、Mg2+．（2）当溶液中含有SO42-、Al3+、Mg2+时，既存在阴离子又存在阳离子，因此Na+和K+可能存在，也可能不存在．
（3）因是“无色透明溶液”，该溶液中不能含有有色离子 Cu2+、Fe3+，因此，一定不存在的离子有：Cu2+、Fe3+、CO32-、NH4+．故答案为：SO42-、Al3+、Mg2+ Na+、K+ Cu2+、Fe3+、CO32-、NH4+
有一瓶澄清的稀溶液，可能含有Ca2+，Mg2+，Ba2+，Cl-，CO32-，SO42-中的部分离子，取该溶液进行以下实验：
（1）用pH试纸检验，表明该溶液呈强酸性，排除______离子的存在．
（2）取部分该溶液，加入氯化钡溶液，有白色沉淀产生，证明有______离子存在，排除______离子存在．
（3）取部分该溶液，逐滴加入氢氧化钠溶液，使溶液从酸性逐渐变为碱性，在此过程中，溶液中均无沉淀产生，则可排除______离子的存在．
（4）取部分上述碱性溶液加碳酸钠溶液，有白色沉淀生成，证明______离子存在．
（5）取部分该溶液，加入硝酸银溶液，有白色沉淀产生，证明有______离子存在．
正确答案
（1）溶液呈强酸性，说明溶液中含有大量的H+离子，与H+离子反应的CO32-离子不能存在，故答案为：CO32-；
（2）取部分该溶液，加入氯化钡溶液，有白色沉淀产生，该沉淀为BaSO4，则溶液中存在SO42-，SO42-与Ba2+不能共存，则一定不存在Ba2+，因是稀溶液，则可能存在离子Ca2+，
故答案为：SO42-；Ba2+；
（3）加入过量的氢氧化钠溶液，溶液中均无沉淀产生，说明溶液中无Mg2+离子，故答案为：Mg2+；
（4）加碳酸钠溶液，有白色沉淀生成，该沉淀为CaCO3沉淀，证明Ca2+离子存在，故答案为：Ca2+；
（5）取部分该溶液，加入硝酸银溶液，有白色沉淀产生，该沉淀为AgCl，证明有Cl-离子，故答案为：Cl-．
某混合物的水溶液，可能含有以下离子中的若干种：K+、Al3+、Fe3+、Mg2+、Ba2+、NH4+、Cl-、CO32-、SO42-，现分别取100mL的两等份溶液进行如下实验：
①第一份加过量NaOH溶液后加热，收集到0.02mol气体，无沉淀生成，同时得到溶液甲。
②向甲溶液中通入过量CO2，生成白色沉淀，沉淀经过滤、洗涤、灼烧后，得到1.02g固体。
③第二份加足量BaCl2溶液后，生成白色沉淀，沉淀经足量盐酸洗涤、干燥后，得到11.65g固体。
依据实验回答下列问题：
（1）由①可知存在的离子为 ，浓度是 mol·L-1。
由②可知存在的离子为 ，浓度是 mol·L-1。
由③可知存在的离子为 ，浓度是 mol·L-1。
（2）该溶液中一定不存在的离子是 （填离子符号）。
（3）某同学通过分析认为该溶液中一定存在K+，他的理由是 。
正确答案
(共10分)（1）NH4+ 0.2；Al3+ 0.2 ； SO42- 0.5 （每空1分，共6分）
（2）Fe3+、Mg2+、Ba2+、CO32-（2分）
（3）已知的NH4+、Al3+的正电荷总量小于SO42-负电荷总量 ，依据电荷守恒，一定有K+存在（2分）
试题分析：（1）第一份加过量NaOH溶液后加热，收集到0.02mol气体，这说明生成的气体一定是氨气，物质的量是0.02mol，因此移一定含有NH4+。根据原则守恒可知，浓度NH4+是0.02mol÷0.1L＝0.2mol/L。无沉淀生成，同时得到溶液甲，这说明一定没有Fe3+、Mg2+。向甲溶液中通入过量CO2，生成白色沉淀，沉淀经过滤、洗涤、灼烧后，得到1.02g固体。因此该白色沉淀只能是氢氧化铝，即甲溶液中中含有偏铝酸钠，所以原溶液中含有Al3+，有Al3+，就一定没有CO32-。根据原则守恒可知，Al3+浓度是
（2）该溶液中一定不存在的离子是Fe3+、Mg2+、Ba2+、CO32-。
（3）已知的NH4+、Al3+的正电荷总量小于SO42-负电荷总量，所以依据电荷守恒，一定有K+存在。
（16分）Ⅰ.某无色溶液X，由K+、
（1）白色沉淀甲是 。
（2）试写出实验过程中生成气体A、B的离子方程式 、 。
（3）通过上述实验，可确定X溶液中一定存在的离子是 ，要确定可能存在的离子，需补加的实验是 。
Ⅱ.A、B、C三种强电解质，它们在水中电离出的离子如下表所示：
下图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放足量的A溶液、足量的B溶液、足量的C溶液，电极均为石墨电极。
接通电源，经过一段时间后，测得乙中c电极质量增加了16g。常温下各烧杯中溶液的pH与电
（1）M为电源的 极（填写“正”或“负”）电极b上发生的电极反应为 。
（2）计算电极e上生成的气体在标准状况下的体积 ；
（3）写出乙烧杯的电解池反应 。
（4）如果电解过程中B溶液中的金属离子全部析出，此时电解能否继续进行，为什么？
（5）若经过一段时间后，测得乙中c电极质量增加了16g，要使丙恢复到原来的状态，操作是 。
正确答案
(16分)
Ⅰ（1）BaSO4(1分)
（2）
（3）
Ⅱ.（1）负（1分）；4OH--4e-=2H2O+O2↑ (1分)
（2）5.6L（1分）
（3）2CuSO4+2H2O
（4）能，因为CuSO4溶液已转变为H2SO4溶液，反应变为电解水的反应（2
（5）向丙烧杯中加4.5g水（2分）
略
某待测液可能含有K+、NH4+、Ba2+、Cl-、CO32-、SO42-中的若干种离子．分别进行下述实验，以确定该溶液的组成．
正确答案
解 ①和硝酸银能够生成沉淀的离子有：Cl-、CO32-、SO42-；
故答案为：不能确定；
②产生的气体是氨气，物质的量为0.05mol，一定存在铵离子；反应的离子方程式是 NH4++OH-
故答案为：NH4++OH- 
③2.33g沉淀不溶于稀盐酸，一定是硫酸钡；6.27g沉淀中，含有（6.27g-2.33g）=3.94g碳酸钡，物质的量为0.02mol；
根据以上推算，n（NH4+）=0.05mol，n（CO32-）=0.02mol，n（SO42-）=0.01mol，溶液中阴阳离子电荷守恒，CO32-和SO42-所带负电荷总数大于NH4+所带正电荷总数，故一定存在钾离子；故一定存在的离子有：K+、NH4+、CO32-、SO42-
故答案为：NH4+、CO32-、SO42-；数据计算n（NH4+）=0.05mol，n（CO32-）=0.02mol，n（SO42-）=0.01mol，根据溶液中阴阳离子电荷守恒CO32-和SO42-所带负电荷总数大于NH4+所带正电荷总数．
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