- 离子的检验
- 共4052题
(1)设计实验方案验证明矾中含有K+、Al3+、SO42-,写出实验步骤、实验现象、有关的离子方程式及结论.
(2)将70g过氧化钠和氧化钠的混合物跟98g水充分反应,所得氢氧化钠溶液的质量分数为50%,试分别写出过氧化钠、氧化钠跟水反应的化学方程式,计算原混合物中过氧化钠、氧化钠的质量.
正确答案
解:(1)检验K+,可通过蓝色钴玻璃观察焰色反应现象,具体做法是用铂丝蘸取少量明矾溶液,置于酒精灯火焰上灼烧,透过蓝钴玻璃观察到火焰呈紫色;
检验Al3+,可取少量明矾溶液,在其中逐滴加入氢氧化钠溶液,观察沉淀是否溶解,如先有白色沉淀产生,后沉淀溶解,可证明含有;
检验SO42-,可先加入盐酸,如无现象,再加入氯化钡溶液观察是否有沉淀生成,如生成白色沉淀,可证明含有.
故答案为:
(2)2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑,Na2O+H2O═2NaOH
设混和物中含Na2O2的物质的量为x,Na2O的物质的量为y,根据题意则有:
78x+62y=70①
100%=50%②
解得:x=0.50mol y=0.50mol
Na2O2质量=0.50mol×78g/mol=39g,Na2O的质量=0.50mol×62g/mol=31g,
答:原混和物中过氧化钠和氧化钠的质量分别为39g和31g.
解析
解:(1)检验K+,可通过蓝色钴玻璃观察焰色反应现象,具体做法是用铂丝蘸取少量明矾溶液,置于酒精灯火焰上灼烧,透过蓝钴玻璃观察到火焰呈紫色;
检验Al3+,可取少量明矾溶液,在其中逐滴加入氢氧化钠溶液,观察沉淀是否溶解,如先有白色沉淀产生,后沉淀溶解,可证明含有;
检验SO42-,可先加入盐酸,如无现象,再加入氯化钡溶液观察是否有沉淀生成,如生成白色沉淀,可证明含有.
故答案为:
(2)2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑,Na2O+H2O═2NaOH
设混和物中含Na2O2的物质的量为x,Na2O的物质的量为y,根据题意则有:
78x+62y=70①
100%=50%②
解得:x=0.50mol y=0.50mol
Na2O2质量=0.50mol×78g/mol=39g,Na2O的质量=0.50mol×62g/mol=31g,
答:原混和物中过氧化钠和氧化钠的质量分别为39g和31g.
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-.
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.
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