- 离子的检验
- 共4052题
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-
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
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．
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-
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
BaCO3为6.27g-2.33g═3.94g，物质的量为
则CO32-物质的量为0.02mol，CO32-物质的量浓度为
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
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-．
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