- 离子的检验
- 共4052题
在某一溶液中可能含有下列几种离子：K+、Fe3+、Ag+、Ba2+、NO2-、AlO2-、CO32-、SO32-、SO42-．某该溶液进行有关实验，实验步骤及结果如下：
①向溶液中加入过量稀盐酸，得到气体甲和溶液甲；
②向溶液甲中加入过量NH4HCO3溶液，得到白色沉淀乙、气体乙和溶液乙；
③向溶液乙中加入过量Ba（OH）2溶液并加热，得到白色沉淀丙、气体丙和溶液丙．
④检验气体甲、气体乙、气体丙，都只含有一种成分，而且各不相同．
下列说法正确的是（ ）
正确答案
解析
解：在某一溶液中可能含有下列几种离子：K+、Fe3+、Ag+、Ba2+、NO2-、AlO2-、CO32-、SO32-、SO42-．某该溶液进行有关实验，实验步骤及结果如下：
①向溶液中加入过量稀盐酸，得到气体甲和溶液甲，则含有CO32-、SO32-中的至少一种离子，一定不含Fe3+、Ag+、Ba2+，气体甲是二氧化碳或是二氧化硫；
②向溶液甲中加入过量NH4HCO3溶液，得到白色沉淀乙、气体乙和溶液乙，一定含有AlO2-，沉淀乙是氢氧化铝，气体乙是二氧化碳；
③向溶液乙中加入过量Ba（OH）2溶液并加热，得到白色沉淀丙、气体丙和溶液丙，则沉淀一定有BaCO3；
④检验气体甲、气体乙、气体丙，都只含有一种成分，而且各不相同，则气体分别是：二氧化硫、二氧化碳和氨气．
A、向溶液中加入过量稀盐酸，得到气体甲和溶液甲，则含有CO32-、SO32-中的至少一种离子，体乙是二氧化碳，气体甲SO2，故A错误；
B、沉淀丙中一定含有Ba（OH）2溶液和过量NH4HCO3溶液反应生成的BaCO3，可能含有BaSO4，故B正确；
C、该溶液中肯定存在的离子有K+、AlO2-、SO32-，故C错误；
D、根据实验①能得出溶液中一定没有Fe3+、Ag+、Ba2+，根据电荷守恒吗，则K+一定存在，故D错误．
故选B．
某小组查文献得知：氧化性IO3¯＞Fe3+＞I2，3Br2+6FeCl2=2FeBr3+4FeCl3；I2+2S2O32¯=S4O62¯+2I-； CuI是一种白色沉淀（Ksp=1.3×10¯12）．
Ⅰ．该小组为确定一份加碘盐（可能含有KIO3、KI、Mg2+、Fe3+）的成分，设计定性实验加以猜想和验证．（1）实验过程如下：
（2）该碘盐中肯定不含的物质是______（用化学式或离子符号表达）．
（3）根据信息推断Fe3+、S4O62¯、I2、Br2的氧化性由强到弱的顺序是______．
（4）第③份试液中加入足量KI固体后，反应的离子方程式为______、______．
Ⅱ．用“间接碘量法”测定含有CuCl2•2H2O晶体的试样（不含能与I-发生反应的氧化性杂质）的纯度，过程如下：
取0.40g试样溶于水，加入过量KI固体，充分反应，生成白色沉淀．加入淀粉作滴定指示剂，用0.1000mol/L Na2S2O3标准溶液滴定，到达滴定终点时，消耗Na2S2O3标准溶液20.00mL．
（1）滴定终点的现象是______．
（2）CuCl2溶液与K I反应的化学方程式为______．
（3）该试样中CuCl2•2H2O的质量百分数为______．
正确答案
解：I．（1）溶液中加入硫氰化钾溶液显示红色，说明溶液中一定含有铁离子；
根据③可知，该碘盐溶液中加入碘化钾溶液，溶液变为浅黄色，萃取后下层溶液为紫红色，则说明该碘盐与碘化钾负生成了碘单质，萃取剂密度大于水，则为四氯化碳，
故答案为：Fe3+；CCl4 ；
（2）根据①可知碘盐中含有铁离子、根据②可知碘盐中不存在碘离子，所以碘盐中一定不存在KI，
故答案为：KI；
（3）根据反应3Br2+6FeCl2=2FeBr3+4FeCl3；I2+2S2O32-=S4O62-+2I-可知，氧化性：Br2＞Fe3+、I2＞S4O62-，已知氧化性Fe3+＞I2，所以Fe3+、S4O62-、I2、Br2的氧化性由强到弱的顺序为：Br2＞Fe3+＞I2＞S4O62-，
故答案为：Br2＞Fe3+＞I2＞S4O62-；
（4）根据以上分析可知，该碘盐中含有铁离子和碘酸钾，加入碘化钾后反应的离子方程式分别为：2Fe3++2I-═2Fe2++I2，IO3-+5 I-+6H+═3I2+3H2O，
故答案为：2Fe3++2I-═2Fe2++I2；IO3-+5 I-+6H+═3I2+3H2O；
Ⅱ．测定含有CuCl2•2H2O晶体的试样（不含能与I-发生反应的氧化性质杂质）的纯度，过程如下：取0.36g试样溶于水，加入过量KI固体，充分反应，生成白色沉淀．用0.1000mol/L Na2S2O3标准溶液滴定，到达滴定终点时，消耗Na2S2O3标准溶液20.00mL；反应的化学方程式为：2Na2S2O3+I2═Na2S4O6+2NaI，
（1）滴定中的指示剂为淀粉，终点时溶液蓝色褪去，且半分钟内不变色，
故答案为：蓝色褪去，放置一定时间后不恢复原色（或半分钟内颜色不变化）；
（2）CuCl2溶液与KI反应的离子方程式为为：2Cu2++4I-═2CuI↓+I2，
故答案为：2Cu2++4I-═2CuI↓+I2；
（3）依据2Na2S2O3+I2═Na2S4O6+2NaI，2Cu2++4I-═2CuI↓+I2可得关系式：
2Na2S2O3～2Cu2+
2 2
0.1000mol/L×0.0200L 0.002mol
则CuCl2•2H2O的物质的量为：0.002mol，
试样中CuCl2•2H2O的质量百分数为：
故答案为：85.5%．
解析
解：I．（1）溶液中加入硫氰化钾溶液显示红色，说明溶液中一定含有铁离子；
根据③可知，该碘盐溶液中加入碘化钾溶液，溶液变为浅黄色，萃取后下层溶液为紫红色，则说明该碘盐与碘化钾负生成了碘单质，萃取剂密度大于水，则为四氯化碳，
故答案为：Fe3+；CCl4 ；
（2）根据①可知碘盐中含有铁离子、根据②可知碘盐中不存在碘离子，所以碘盐中一定不存在KI，
故答案为：KI；
（3）根据反应3Br2+6FeCl2=2FeBr3+4FeCl3；I2+2S2O32-=S4O62-+2I-可知，氧化性：Br2＞Fe3+、I2＞S4O62-，已知氧化性Fe3+＞I2，所以Fe3+、S4O62-、I2、Br2的氧化性由强到弱的顺序为：Br2＞Fe3+＞I2＞S4O62-，
故答案为：Br2＞Fe3+＞I2＞S4O62-；
（4）根据以上分析可知，该碘盐中含有铁离子和碘酸钾，加入碘化钾后反应的离子方程式分别为：2Fe3++2I-═2Fe2++I2，IO3-+5 I-+6H+═3I2+3H2O，
故答案为：2Fe3++2I-═2Fe2++I2；IO3-+5 I-+6H+═3I2+3H2O；
Ⅱ．测定含有CuCl2•2H2O晶体的试样（不含能与I-发生反应的氧化性质杂质）的纯度，过程如下：取0.36g试样溶于水，加入过量KI固体，充分反应，生成白色沉淀．用0.1000mol/L Na2S2O3标准溶液滴定，到达滴定终点时，消耗Na2S2O3标准溶液20.00mL；反应的化学方程式为：2Na2S2O3+I2═Na2S4O6+2NaI，
（1）滴定中的指示剂为淀粉，终点时溶液蓝色褪去，且半分钟内不变色，
故答案为：蓝色褪去，放置一定时间后不恢复原色（或半分钟内颜色不变化）；
（2）CuCl2溶液与KI反应的离子方程式为为：2Cu2++4I-═2CuI↓+I2，
故答案为：2Cu2++4I-═2CuI↓+I2；
（3）依据2Na2S2O3+I2═Na2S4O6+2NaI，2Cu2++4I-═2CuI↓+I2可得关系式：
2Na2S2O3～2Cu2+
2 2
0.1000mol/L×0.0200L 0.002mol
则CuCl2•2H2O的物质的量为：0.002mol，
试样中CuCl2•2H2O的质量百分数为：
故答案为：85.5%．
某待测液中可能含有Ag+、Fe3+、K+、Ba2+、SiO32-、NO3-、CO32-等离子，进行如下实验：
①加入过量稀盐酸，有白色沉淀生成．
②过滤，在滤液中加入过量的稀硫酸，又有白色沉淀生成．
③过滤，取少量滤液，滴入2滴KSCN溶液，没有明显的现象出现．
根据实验现象回答：
（1）待测液中一定含有______离子，一定不含有______离子；
（2）步骤②发生反应的离子方程式为______；
（3）不能确定是否存在的离子是______，要检验该离子是否存在的实验方法是______．
正确答案
解：①加入过量的稀盐酸，有白色沉淀生成，说明原溶液中一定含有Ag．
②滤液中加入过量的稀硫酸，又有白色沉淀生成，说明原溶液中一定有Ba2+． 根据离子共存，
Ag+、Ba2+和SiO32-、CO32-不能共存，所以一定没有SiO32-和CO32-．③滴入2滴KSCN溶液，
没有明显的现象说明原溶液中一定没有Fe3+．根据电荷守恒可判断，原溶液中一定存在NO3-．
（1）由以上推断可知，原溶液中一定含有：Ag+、Ba2+，一定没有：Fe3+、SiO32-、CO32-，
故答案为：Ag+、Ba2+、NO3-；Fe3+、SiO32-、CO32-；
（2）硫酸根离子和钡离子反应生产硫酸钡沉淀，反应离子方程式为：Ba2++SO42-=BaSO4↓，
故答案为：Ba2++SO42-=BaSO4↓；
（3）K+不能确定是否存在．K+检验方法是焰色反应，透过透过蓝色钴玻璃观察，火焰呈紫色；
故答案为：K+；焰色反应．
解析
解：①加入过量的稀盐酸，有白色沉淀生成，说明原溶液中一定含有Ag．
②滤液中加入过量的稀硫酸，又有白色沉淀生成，说明原溶液中一定有Ba2+． 根据离子共存，
Ag+、Ba2+和SiO32-、CO32-不能共存，所以一定没有SiO32-和CO32-．③滴入2滴KSCN溶液，
没有明显的现象说明原溶液中一定没有Fe3+．根据电荷守恒可判断，原溶液中一定存在NO3-．
（1）由以上推断可知，原溶液中一定含有：Ag+、Ba2+，一定没有：Fe3+、SiO32-、CO32-，
故答案为：Ag+、Ba2+、NO3-；Fe3+、SiO32-、CO32-；
（2）硫酸根离子和钡离子反应生产硫酸钡沉淀，反应离子方程式为：Ba2++SO42-=BaSO4↓，
故答案为：Ba2++SO42-=BaSO4↓；
（3）K+不能确定是否存在．K+检验方法是焰色反应，透过透过蓝色钴玻璃观察，火焰呈紫色；
故答案为：K+；焰色反应．
今有一澄清溶液，只可能含有下表中的若干种离子（存在的离子均大量）：
现取三份上述澄清溶液各100mL，分别进行以下实验：
①第一份加入AgNO3溶液有沉淀产生
②第二份加入足量NaOH溶液加热后，收集到气体0.04mol
③第三份加入足量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．
请回答以下问题：
（1）100mL溶液中c（SO2-4）=______．
（2）第三步实验中沉淀减少的原因是（用离子方程式表示）______．
（3）上述澄清溶液中除SO2-4以外，一定能大量存在的离子是______．
正确答案
解：第一份加入AgNO3溶液有沉淀产生，说明溶液中存在Cl-、CO32-、SO42-中的至少一种，第二份加入足量NaOH溶液加热后，收集到气体0.04mol，说明溶液中一定有铵根离子，物质的量是0.04mol，一定没有氢氧根离子，第三份加入足量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，说明溶液中一定有碳酸根和硫酸根，一定没有H+、Ba2+，2.33g沉淀为硫酸钡，所以硫酸根的物质的量是0.01mol，所以生成的碳酸钡沉淀的质量是6.27g-2.33g=3.94g，所以碳酸根的物质的量是0.02mol，溶液中一定含有阳离子，则只能是钾离子，不能确定溶液中是否含有氯离子．
（1）100mL溶液中c（SO2-4）=
（2）2.33g沉淀为硫酸钡，生成的碳酸钡沉淀的质量是6.27g-2.33g=3.94g，碳酸钡能溶于盐酸中，实质是：BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O，故答案为：BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O；
（3）溶液中一定有碳酸根和硫酸根，一定没有H+、Ba2+，加入足量NaOH溶液加热后，收集到气体0.04mol，说明溶液中一定有铵根离子，根据溶液中的电荷守恒思想计算可知道溶液中一定含有阳离子钾离子，故答案为：NH4+、K+、CO32-．
解析
解：第一份加入AgNO3溶液有沉淀产生，说明溶液中存在Cl-、CO32-、SO42-中的至少一种，第二份加入足量NaOH溶液加热后，收集到气体0.04mol，说明溶液中一定有铵根离子，物质的量是0.04mol，一定没有氢氧根离子，第三份加入足量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，说明溶液中一定有碳酸根和硫酸根，一定没有H+、Ba2+，2.33g沉淀为硫酸钡，所以硫酸根的物质的量是0.01mol，所以生成的碳酸钡沉淀的质量是6.27g-2.33g=3.94g，所以碳酸根的物质的量是0.02mol，溶液中一定含有阳离子，则只能是钾离子，不能确定溶液中是否含有氯离子．
（1）100mL溶液中c（SO2-4）=
（2）2.33g沉淀为硫酸钡，生成的碳酸钡沉淀的质量是6.27g-2.33g=3.94g，碳酸钡能溶于盐酸中，实质是：BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O，故答案为：BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O；
（3）溶液中一定有碳酸根和硫酸根，一定没有H+、Ba2+，加入足量NaOH溶液加热后，收集到气体0.04mol，说明溶液中一定有铵根离子，根据溶液中的电荷守恒思想计算可知道溶液中一定含有阳离子钾离子，故答案为：NH4+、K+、CO32-．
某待测液中可能含有Ag+、Fe3+、K+、Ba2+、NH4+等阳离子，进行如下实验：
（1）加入过量的稀盐酸，有白色沉淀生成．
（2）过滤，在滤液中加入过量的稀硫酸，又有白色沉淀生成．
（3）过滤，取少量滤液，滴入2滴KSCN溶液，没有明显的现象出现．
（4）另取少量步骤（3）中的滤液，加入NaOH溶液至使溶液呈碱性，加热，可产生一种刺激性气味气体．
根据实验现象回答：待测液中一定含有______离子，一定不含有______离子，请写出（1）、（2）、（4）发生反应的离子方程式：
（1）______
（2）______
（4）______写产生气体的离子方程式）
正确答案
Ag+、Ba2+、NH4+
Fe3+
Ag++Cl-=AgCl↓
Ba2++SO42-=BaSO4↓
NH4++OH-
解析
解：氯离子和银离子反应生成白色沉淀，所以根据实验（1）现象判断一定有Ag+；
钡离子和硫酸根离子反应生成白色沉淀，根据实验（2）现象判断一定有Ba2+；
Fe3+与KSCN反应使溶液呈血红色，根据实验（3）现象判断一定没有Fe3+；
铵根离子和碱在加热条件下能反应生成刺激性气味的氨气，根据实验（4）现象判断一定有NH4+；
（1）氯离子和银离子生成氯化银白色沉淀，Ag++Cl-=AgCl↓；
（2）钡离子和硫酸根离子反应生成硫酸钡白色沉淀，Ba2++SO42-=BaSO4↓；
（4）铵根离子和碱在加热条件下能反应生成刺激性气味的氨气，NH4++OH-
故答案为：Ag+、Ba2+、NH4+；Fe3+；
（1）Ag++Cl-=AgCl↓；
（2）Ba2++SO42-=BaSO4↓
（4）NH4++OH-
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