- 离子的检验
- 共4052题
某混合物的水溶液，只可能含有以下离子中的若干种：Na+、NH4+、Ba2+、Cl-、CO32-、SO42-．现取两份200mL溶液进行如下实验：①第一份加足量NaOH溶液，加热，收集到气体1.36g；②第二份加足量BaCl2溶液后，得干燥沉淀12.54g，经足量盐酸洗涤、干燥后，沉淀质量为4.66g．根据上述实验事实，以下推测中正确的是（ ）
正确答案
解析
解：由第一份加足量NaOH溶液，加热，收集到气体1.36g可断定溶液中一定含有氨根离子；由第二份溶液的实验，得干燥沉淀12.54g，经足量盐酸洗涤、干燥后，沉淀质量为4.66g，可得溶液中一定存在碳酸根离子和硫酸根离子且一定不存在钡离子；
根据题干所给数据计算分析判断其他离子的存在；
铵根离子物质的量=
硫酸根离子物质的量=
碳酸根离子物质的量=
负电荷总物质的量=0.02mol×2+0.04mol×2=0.12mol；
铵根离子所带正电荷=0.08mol×1=0.08mol；
所以应该还有阳离子，而钡离子已经确定不含，所以一定含有钠离子．
依据电荷守恒，[H+]+[Na+]+[NH4+]=2[CO32-]+2[SO42-]+[OH-]，依据溶液中的离子水解可知，若[H+]＜[OH-]
[Na+]+[NH4+]＞2[CO32-]+2[SO42-]
得到[Na+]＞2[CO32-]+2[SO42-]-[NH4+]＞2×0.2+2×0.1-0.4＞0.2mol/L，若溶液中的离子水解相当
则[Na+]=0.2mol/L，
由于铵根离子水解程度小于碳酸根离子的水解程度，所以溶液不能显酸性；所以一定含钠离子，且c（Na+）≥0.2mol/L；
综上所述，溶液中一定含有Na+、NH4+、CO32-、SO42-离子，一定不含Ba2+离子，可能含有Cl-离子；
故选C．
某溶液中可能含有下列离子：Na+、Mg2+、NH4+、Cl-、SO32-、SO42-、NO3-和NO2-等，将溶液分成4份，分别进行如下实验：
①酸化后滴加适量的淀粉KI溶液，呈蓝色
②滴加用盐酸酸化的BaCl2溶液，有白色沉淀析出
③滴加NaOH溶液，加热，产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
④加入足量硝酸酸化的AgNO3溶液，有沉淀产生，静置，在上层清液中滴加酸性KMnO4溶液，不褪色
下列说法不正确的是（ ）
正确答案
解析
解：①滴加适量的淀粉KI溶液，呈蓝色，说明在该酸性溶液中有一种能将碘离子氧化为碘单质的物质存在，硝酸、亚硝酸都能将碘离子氧化为碘单质，因此溶液中含有NO2-或NO3-，就一定不会含有SO32-，因为SO32-具有较强的还原性，酸性条件下，与NO3-不能共存；
②滴加用盐酸酸化的BaCl2溶液，有白色沉淀析出，故一定含有SO42-；
③滴加NaOH溶液，加热，产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，则有氨气生成，故一定含有NH4+；
④加入足量硝酸酸化的AgNO3溶液，有沉淀产生，静置，在上层清液中滴加酸性KMnO4溶液，不褪色，一定不含NO2-，若有NO2-，能使酸性KMnO4褪色，而氯离子的存在与否不能判断，因为硫酸根已经存在，综上所述，肯定存在的离子有SO42-、NO3-、NH4+；肯定不存在的离子有SO32-、NO2-；其它离子不能判定是否存在；
A、加入足量硝酸酸化的AgNO3溶液，有沉淀产生，静置，在上层清液中滴加酸性KMnO4溶液，不褪色，一定不含NO2-，若有NO2-，能使酸性KMnO4褪色，不能判定溶液中无SO32-，故A错误；
B、综上所述，肯定存在的离子有SO42-、NO3-、NH4+，故B正确；
C、静置后往上层清液中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液，若有白色沉淀生成，说明生成了AgCl沉淀，溶液中含有Cl-，故C正确；
D、滴加适量的淀粉KI溶液，呈蓝色，说明在该酸性溶液中有一种能将碘离子氧化为碘单质的物质存在，硝酸、亚硝酸都能将碘离子氧化为碘单质，因此溶液中含有NO2-或NO3-，故D正确；
故选A．
A、B、C、D、E均为可溶于水的固体，它们的离子可能有：Na+、Ca2+、Ba2+、C1O-、HSO4-、CO32-、C1-．
分别取他们的溶液进行实验，主要操作及现象如下：
①向A的溶液中通入二氧化碳，再加入品红溶液，红色褪去．
②将B和C的溶液混合，生成白色沉淀，该沉淀可溶于E溶液．
③将B和D的溶液混合，生成白色沉淀，继续加入过量的E溶液，有气泡产生的同时还有白色沉淀存在．
④A和E溶液的焰色反应都呈黄色．
（1）写出下列物质的化学式：A______、B______、C______、E______．
（2）写出E溶液与铝发生反应的实验现象为______．
（3）向B的溶液中，缓慢滴入少量稀的E溶液后，其主要的溶质成分为______．（填化学式）
（4）D在空气中长期久置会失效．其化学方程式为______．
正确答案
解：（1）根据题意，操作①中使品红溶液红色褪去的物质是具有强氧化性的HClO，可推得A中含有C1O-，反应为：
2C1O-+CO2+H2O═CO32-+2HClO，HClO利用自身强氧化性把品红氧化成稳定无色物质而褪色．
操作②中将B和C的溶液混合，生成白色沉淀，根据已知信息，白色沉淀为CaCO3或BaCO3，而该沉淀可溶于E溶液，说明E溶液为酸性溶液，即E溶液含HSO4-．如果白色沉淀为CaCO3，则反应为CaCO3+2H+═Ca2++CO2↑+H2O，如果白色沉淀为BaCO3，则反应为BaCO3+2H++SO42-═BaSO4↓+CO2↑+H2O，而该沉淀可溶于E溶液，因此该沉淀为CaCO3．
操作③中将B和D的溶液混合，生成白色沉淀，继续加入过量的E溶液，有气泡产生的同时还有白色沉淀存在，联系操作②中可得出B和D的溶液混合生成白色沉淀为BaCO3，加入过量的E溶液后，白色沉淀转变为BaSO4，则B中含CO32-、D中含Ba2+、C中含Ca2+．由于CaCO3或BaCO3都难溶于水，因此B为Na2CO3；Ca2+可与C1O-或C1-，因此C为CaC12或Ca（C1O）2；
操作④中A和E溶液的焰色反应都呈黄色，说明A和E都含Na+．则A为NaClO、E为NaHSO4．
故答案为：NaC1O；Na2CO3；CaC12或Ca（C1O）2；NaHSO4；
（2）E为NaHSO4，在水溶液中电离：NaHSO4═Na++H++SO42-，H+可与铝发生反应：6H++2Al═2Al3++H2↑，故观察到现象为有气体产生．
故答案为：有气体产生；
（3）B溶液为Na2CO3溶液，E溶液为NaHSO4溶液，向B的溶液中缓慢滴入少量稀的E溶液，发生反应：
Na2CO3+NaHSO4═NaHCO3+Na2SO4，故主要的溶质成分为NaHCO3或Na2SO4．
故答案为：Na2SO4或NaHCO3；
（4）D中含Ba2+，在空气中长期久置会失效，说明D不稳定，可确定D为Ba（ClO）2．易和空气中的二氧化碳与水发生反应，生成氯化钡和次氯酸，次氯酸再见光分解导致失效．方程式为：Ba（ClO）2+CO2+H2O═BaCl2+2HClO、2HClO
故答案为：Ba（ClO）2+CO2+H2O═BaCl2+2HClO、2HClO
解析
解：（1）根据题意，操作①中使品红溶液红色褪去的物质是具有强氧化性的HClO，可推得A中含有C1O-，反应为：
2C1O-+CO2+H2O═CO32-+2HClO，HClO利用自身强氧化性把品红氧化成稳定无色物质而褪色．
操作②中将B和C的溶液混合，生成白色沉淀，根据已知信息，白色沉淀为CaCO3或BaCO3，而该沉淀可溶于E溶液，说明E溶液为酸性溶液，即E溶液含HSO4-．如果白色沉淀为CaCO3，则反应为CaCO3+2H+═Ca2++CO2↑+H2O，如果白色沉淀为BaCO3，则反应为BaCO3+2H++SO42-═BaSO4↓+CO2↑+H2O，而该沉淀可溶于E溶液，因此该沉淀为CaCO3．
操作③中将B和D的溶液混合，生成白色沉淀，继续加入过量的E溶液，有气泡产生的同时还有白色沉淀存在，联系操作②中可得出B和D的溶液混合生成白色沉淀为BaCO3，加入过量的E溶液后，白色沉淀转变为BaSO4，则B中含CO32-、D中含Ba2+、C中含Ca2+．由于CaCO3或BaCO3都难溶于水，因此B为Na2CO3；Ca2+可与C1O-或C1-，因此C为CaC12或Ca（C1O）2；
操作④中A和E溶液的焰色反应都呈黄色，说明A和E都含Na+．则A为NaClO、E为NaHSO4．
故答案为：NaC1O；Na2CO3；CaC12或Ca（C1O）2；NaHSO4；
（2）E为NaHSO4，在水溶液中电离：NaHSO4═Na++H++SO42-，H+可与铝发生反应：6H++2Al═2Al3++H2↑，故观察到现象为有气体产生．
故答案为：有气体产生；
（3）B溶液为Na2CO3溶液，E溶液为NaHSO4溶液，向B的溶液中缓慢滴入少量稀的E溶液，发生反应：
Na2CO3+NaHSO4═NaHCO3+Na2SO4，故主要的溶质成分为NaHCO3或Na2SO4．
故答案为：Na2SO4或NaHCO3；
（4）D中含Ba2+，在空气中长期久置会失效，说明D不稳定，可确定D为Ba（ClO）2．易和空气中的二氧化碳与水发生反应，生成氯化钡和次氯酸，次氯酸再见光分解导致失效．方程式为：Ba（ClO）2+CO2+H2O═BaCl2+2HClO、2HClO
故答案为：Ba（ClO）2+CO2+H2O═BaCl2+2HClO、2HClO
某澄清溶液中可能含有下列离子：K+、NH4+、Fe2+、Fe3+、Ba2+、SO42ˉ、HCO3ˉ、Clˉ，
为鉴别其中含有的离子，进行如下实验：
①用玻璃棒蘸取原溶液滴在pH试纸上，试纸显红色；
②另取少量原溶液加入BaCl2溶液，生成不溶于稀硝酸的白色沉淀；
③取②中上层清液加入酸化的硝酸银溶液，生成白色沉淀．
下列关于原溶液的说法正确的是（ ）
正确答案
解析
解：根据①可知溶液呈酸性，则一定不存在HCO3-，溶液中可能存在NH4+、Fe2+、Fe3+；根据②可知溶液中一定存在SO42-，根据离子共存则一定不存在Ba2+；
由于②中加入氯化钡溶液引进了氯离子，则根据③无法判断原溶液中是否含有Cl-，
A．根据分析可知，溶液中一定不存在Ba2+和HCO3-，故A正确；
B．取③中滤液加入KSCN，溶液显红色，说明③中滤液中一定有Fe3+，但是由于加入硝酸，亚铁离子会被氧化成铁离子，所以无法判断原溶液中是否含有Fe3+，故B错误；
C．原溶液中一定存在SO42-，无法确定是否含有Cl-，故C错误；
D．确定原溶液中是否含有K+，可通过焰色反应透过蓝色钴玻璃观察焰色是否为紫色来确定，故D错误；
故选A．
（2013秋•福建校级期末）由几种离子化合物组成的混合物，含有以下离子中的若干种：K+、Cl-、NH4+、Mg2+、CO32-、Ba2+、SO42-．将该混合物溶于水后得澄清溶液，现取3份100mL该溶液分别进行实验，见表格：
试回答下列问题：
（1）根据实验判断混合物中一定存在的阴离子是______，一定存在的阳离子是______，一定不存在的离子是______，无法确定的离子是______．
（2）写出实验2中发生反应的离子方程式______．
正确答案
解：根据表中给出信息可知：
1 加AgNO3溶液有白色沉淀生成，说明溶液中可能有Cl-、SO42-、CO32-；
2 加足量NaOH溶液并加热，收集到气体1.12L，故说明溶液中一定有NH4+，根据NH4++OH- 
3 加足量BaC12溶液时，溶液有沉淀产生，这个沉淀有可能是硫酸钡、碳酸钡或者两者都有，可推出原溶液一定没有Ba2+；
对所得沉淀进行洗涤、干燥、称量；再向沉淀中加足量稀盐酸，然后干燥、称量第一次称量读数为6.27g，第二次称量读数为2.33g．加盐酸后沉淀部分溶解，发生反应：BaCO3+2HCl═BaCl2+H2O+CO2↑，说明该沉淀一定是硫酸钡和碳酸钡的混合物，说明混合物中一定有碳酸根和硫酸根，碳酸根和镁离子不能共存，故：混合物中一定没有镁离子；2.33g为硫酸钡，可求出硫酸根离子的物质的量为0.01mol，3.94g为碳酸钡，可求出碳酸根离子的物质的量为0.02mol，根据正负离子电荷守恒，铵根离子的物质的量为0.05mol，硫酸根离子的物质的量为0.01mol，碳酸根离子的物质的量为0.02mol，故：该混合物一定还有K+，Cl-是否存在不能判定．
故答案为：
（1）一定存在的阴离子是SO42-、CO32-；一定存在的阳离子是：K+、NH4+；一定不存在的离子是：Ba2+、Mg2+；无法确定的离子是：Cl-，
故答案为：SO42-、CO32-；K+、NH4+；Ba2+、Mg2+；Cl-；
（2）实验2中发生反应的离子方程式为NH4++OH-
解析
解：根据表中给出信息可知：
1 加AgNO3溶液有白色沉淀生成，说明溶液中可能有Cl-、SO42-、CO32-；
2 加足量NaOH溶液并加热，收集到气体1.12L，故说明溶液中一定有NH4+，根据NH4++OH-
3 加足量BaC12溶液时，溶液有沉淀产生，这个沉淀有可能是硫酸钡、碳酸钡或者两者都有，可推出原溶液一定没有Ba2+；
对所得沉淀进行洗涤、干燥、称量；再向沉淀中加足量稀盐酸，然后干燥、称量第一次称量读数为6.27g，第二次称量读数为2.33g．加盐酸后沉淀部分溶解，发生反应：BaCO3+2HCl═BaCl2+H2O+CO2↑，说明该沉淀一定是硫酸钡和碳酸钡的混合物，说明混合物中一定有碳酸根和硫酸根，碳酸根和镁离子不能共存，故：混合物中一定没有镁离子；2.33g为硫酸钡，可求出硫酸根离子的物质的量为0.01mol，3.94g为碳酸钡，可求出碳酸根离子的物质的量为0.02mol，根据正负离子电荷守恒，铵根离子的物质的量为0.05mol，硫酸根离子的物质的量为0.01mol，碳酸根离子的物质的量为0.02mol，故：该混合物一定还有K+，Cl-是否存在不能判定．
故答案为：
（1）一定存在的阴离子是SO42-、CO32-；一定存在的阳离子是：K+、NH4+；一定不存在的离子是：Ba2+、Mg2+；无法确定的离子是：Cl-，
故答案为：SO42-、CO32-；K+、NH4+；Ba2+、Mg2+；Cl-；
（2）实验2中发生反应的离子方程式为NH4++OH-
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