- 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：K+、NH4+、Mg2+、Al3+、Fe3+、Ba2+、Cl-、SO42-、CO32-．现取三份100mL该溶液分别进行如下实验：
试回答下列问题：
（1）根据实验①判断Cl-是否存在______（填“是”、“否”或“不能确定”）．
（2）写出实验③中灼烧后所得固体与NaOH溶液反应的离子方程式______．
（3）该混合溶液中一定不存在的离子是______，不能确定是否存在的离子是______．
（4）该溶液中一定存在的阴离子及其物质的量浓度为（可不填满）：
（5）若以惰性电极电解该溶液，开始时阳极的电极反应式可能为______或______．
正确答案
不能确定
Al2O3+2OH-═2AlO2-+H2O
Mg2+、Fe3+、Ba2+、CO32-
Cl-
4OH--4e-=O2↑+2H2O
2Cl--2e-=Cl2↑
解析
解：①加入AgNO3溶液有沉淀产生，说明溶液中可能存在Cl-、CO32-、SO42-；
②第二份中加足量NaOH溶液并加热，只收集到标准状况下0.896L气体，无沉淀生成，则溶液中一定不含Mg2+、Fe3+，生成气体为氨气，则一定含有NH4+，其物质的量为：n（NH4+）=n（NH3）=
③向溶液A中通入过量CO2，所得白色沉淀经过滤、洗涤、灼烧后称量，沉淀只能为氢氧化铝，则原溶液中一定含有Al3+，根据离子共存可知一定不含CO32-；2.04g固体为氧化铝，物质的量为：
④第三份加足量BaCl2溶液，所得沉淀经足量稀盐酸洗涤、干燥后称量，沉淀质量为23.3g，沉淀为硫酸钡，且物质的量为：n（BaSO4）=n（SO42-）
溶液为电中性，已知正电荷的物质的量为：n（NH4+）+3n（Al3+）=0.04mol+0.04mol×3=0.16mol，已知含有0.1mol硫酸根离子，则含有负电荷的物质的量为0.2mol，则溶液中一定含有钾离子，至少为：0.2mol-0.16mol=0.04mol，
（1）由于Cl-、CO32-、SO42-都能够与硝酸银反应生成白色沉淀，则无法确定原溶液中是否含有氯离子，
故答案为：不能确定；
（2）实验③中灼烧后所得固体为Al2O3，Al2O3为两性氧化物，能够与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和水，反应的离子方程式为：Al2O3+2OH-═2AlO2-+H2O，
故答案为：Al2O3+2OH-═2AlO2-+H2O；
（3）根据以上分析可知，原溶液中一定不存在的离子有：Mg2+、Fe3+、Ba2+、CO32-；无法确定是否含有氯离子，
故答案为：Mg2+、Fe3+、Ba2+、CO32-；Cl-；
（4）根据分析可知，原溶液中一定存在的阴离子为SO42-，物质的量为：n（SO42-）=n（BaSO4）=
故答案为：SO42- 1.00；
（5）电解池中，阳极失去电子发生氧化反应，如果含有氯离子，则电极反应为：2Cl--2e-=Cl2↑，如果不含氯离子，则水电离的氢氧根离子放电，其电极反应为：4OH--4e-=O2↑+2H2O，
故答案为：4OH--4e-=O2↑+2H2O；2Cl--2e-=Cl2↑．
（2015春•资阳期末）室温下，现有A、B、C、D、E、F六种常见化合物，已知它们的阳离子有K+、Ag+、Ca2+、Ba2+、Fe2+、Al3+，阴离子有Cl-、OH-、CH3COO-、NO3-、SO42-、CO32-，现将它们分别配成0.1mol/L的溶液，进行如下实验：
（已知：室温下，饱和氢氧化钙溶液浓度约为0.00165 g/mL）
①测得溶液A、C、E呈碱性，且碱性为A＞E＞C；
②向B溶液中滴加Na2S溶液，出现难溶于强酸且阴阳离子个数比为1：2的黑色沉淀；
③向D溶液中滴加Ba（NO3）2溶液，无明显现象；
④向F溶液中滴加氨水，生成白色絮状沉淀，沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色．
根据上述实验现象，回答下列问题：
（1）写出下列化合物的化学式：A______、B______、C______．
（2）实验④中白色沉淀变为红褐色对应的化学方程式：______
（3）D与E的溶液反应离子方程式是：______．
正确答案
解：已知：室温下，饱和氢氧化钙溶液浓度约为0.00165 g/mL，则1L溶液中最多含有1.65g钙离子，最大物质的量为：
①测得溶液A、C、E呈碱性，三种溶液为碱液或水解呈碱性的溶液，且碱性为A＞E＞C，则A为碱，溶液中含有大量的OH-离子，OH-离子与Ag+，Ca2+，Fe2+，Al3+等离子不能大量共存，故A只能为Ba（OH）2，根据越弱越水解，E应为碳酸盐，根据离子共存，只能为K2CO3，C为醋酸盐；
②向B溶液中滴加Na2S溶液，出现难溶于强酸且阴阳离子个数比为1：2的黑色沉淀，该黑色沉淀为硫化银，则B为硝酸银溶液；
③向D溶液中滴加Ba（NO3）2溶液，无明显现象，说明B中不含SO42-离子；
④向F溶液中滴加氨水，生成白色絮状沉淀，沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，说明F中含有Fe2+离子，
综上分析可知，A为Ba（OH）2，B为AgNO3，C为Ca（CH3COO）2，D为AlCl3，E为K2CO3，F为FeSO4，
（1）根据分析可知，A为Ba（OH）2，B为AgNO3，C为Ca（CH3COO）2，
故答案为：Ba（OH）2；AgNO3；Ca（CH3COO）2；
（2）氢氧化亚铁在溶液中被氧气氧化成氢氧化铁，反应的化学方程式为：4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3，
故答案为：4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3；
（3）D为AlCl3，E为K2CO3，二者混合后发生双水解反应生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体，反应的离子方程式为：2Al3++3CO32-+3H2O=2Al（OH）3↓+3CO2↑，
故答案为：2Al3++3CO32-+3H2O=2Al（OH）3↓+3CO2↑．
解析
解：已知：室温下，饱和氢氧化钙溶液浓度约为0.00165 g/mL，则1L溶液中最多含有1.65g钙离子，最大物质的量为：
①测得溶液A、C、E呈碱性，三种溶液为碱液或水解呈碱性的溶液，且碱性为A＞E＞C，则A为碱，溶液中含有大量的OH-离子，OH-离子与Ag+，Ca2+，Fe2+，Al3+等离子不能大量共存，故A只能为Ba（OH）2，根据越弱越水解，E应为碳酸盐，根据离子共存，只能为K2CO3，C为醋酸盐；
②向B溶液中滴加Na2S溶液，出现难溶于强酸且阴阳离子个数比为1：2的黑色沉淀，该黑色沉淀为硫化银，则B为硝酸银溶液；
③向D溶液中滴加Ba（NO3）2溶液，无明显现象，说明B中不含SO42-离子；
④向F溶液中滴加氨水，生成白色絮状沉淀，沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，说明F中含有Fe2+离子，
综上分析可知，A为Ba（OH）2，B为AgNO3，C为Ca（CH3COO）2，D为AlCl3，E为K2CO3，F为FeSO4，
（1）根据分析可知，A为Ba（OH）2，B为AgNO3，C为Ca（CH3COO）2，
故答案为：Ba（OH）2；AgNO3；Ca（CH3COO）2；
（2）氢氧化亚铁在溶液中被氧气氧化成氢氧化铁，反应的化学方程式为：4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3，
故答案为：4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3；
（3）D为AlCl3，E为K2CO3，二者混合后发生双水解反应生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体，反应的离子方程式为：2Al3++3CO32-+3H2O=2Al（OH）3↓+3CO2↑，
故答案为：2Al3++3CO32-+3H2O=2Al（OH）3↓+3CO2↑．
某强酸性溶液X含有Ba2+、Al3+、NH4+、Fe2+、Fe3+、CO32-、SO32-、SO42-、Cl-、NO3-中的一种或几种，取该溶液进行实验，实验内容如图所示：
根据以上信息，回答下列问题：
（1）溶液X中除H+外还肯定含有的离子是______；
（2）写出有关离子方程式：步骤①中生成A______；步骤②生成沉淀I______．
（4）假设测定A、F、I均为0.01mol，10mL X溶液中n（H+）=0.04mol，而沉淀C物质的量0.07mol，能说明该溶液不能确定的阴离子存在的理由是______．
正确答案
解：在强酸性溶液中一定不会存在CO32-和SO32-离子，加入过量硝酸钡生成沉淀，则该沉淀为BaSO4沉淀，说明溶液中含有SO42-离子，生成气体A，A连续氧化生成D和E，则A为NO，D为NO2，E为HNO3，说明溶液中含有还原性离子，一定为Fe2+离子，溶液B中加入过量NaOH溶液，生成气体F，则F为NH3，说明溶液中含有NH4+离子，溶液H中溶于CO2气体，生成沉淀I，则I为Al（OH）3，H为NaOH和NaAlO2，说明溶液中含有Al3+离子，溶液中含有Fe2+离子，就一定不含NO3-离子，含有SO42-离子就一定不含Ba2+离子，不能确定是否含有的离子Fe3+和Cl-，
（1）中除H+外还肯定含有的离子是Al3+、NH4+、Fe2+、SO42-，故答案为：Al3+、NH4+、Fe2+、SO42-；
（2）①Fe2+离子被氧化为Fe3+离子，反应的离子方程式为3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O； ②H为NaOH和NaAlO2混合物，通入过量二氧化碳后分别发生的反应为：CO2+OH-=HCO3-，则生成沉淀的离子方程式为：AlO2-+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3-，
故答案为：3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O；AlO2-+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3-；
（3）A、F、I均为0.01mol，10mL X溶液中n（H+）=0.04mol，根据反应3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O，可知Fe2+物质的量为0.03mol； 碳溶液中正电荷为：2n（Fe2+）+3n（Al3+）+n（NH4+）+n（H+）=2×0.03mol+3×0.01mol+0.01mol+0.04mol=0.14mol；沉淀C为硫酸钡，其物质的量0.07mol，n（SO42-）=0.07mol，硫酸根离子所带的负电荷为：0.07mol×2=0.14mol，说明溶液中正负电荷相等，所以若检验Fe3+肯定存在时，就有Cl-存在，因肯定存在的离子电荷总数已相等，
故答案为：若检验Fe3+肯定存在时，就有Cl-存在，因肯定存在的离子电荷总数已相等．
解析
解：在强酸性溶液中一定不会存在CO32-和SO32-离子，加入过量硝酸钡生成沉淀，则该沉淀为BaSO4沉淀，说明溶液中含有SO42-离子，生成气体A，A连续氧化生成D和E，则A为NO，D为NO2，E为HNO3，说明溶液中含有还原性离子，一定为Fe2+离子，溶液B中加入过量NaOH溶液，生成气体F，则F为NH3，说明溶液中含有NH4+离子，溶液H中溶于CO2气体，生成沉淀I，则I为Al（OH）3，H为NaOH和NaAlO2，说明溶液中含有Al3+离子，溶液中含有Fe2+离子，就一定不含NO3-离子，含有SO42-离子就一定不含Ba2+离子，不能确定是否含有的离子Fe3+和Cl-，
（1）中除H+外还肯定含有的离子是Al3+、NH4+、Fe2+、SO42-，故答案为：Al3+、NH4+、Fe2+、SO42-；
（2）①Fe2+离子被氧化为Fe3+离子，反应的离子方程式为3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O； ②H为NaOH和NaAlO2混合物，通入过量二氧化碳后分别发生的反应为：CO2+OH-=HCO3-，则生成沉淀的离子方程式为：AlO2-+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3-，
故答案为：3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O；AlO2-+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3-；
（3）A、F、I均为0.01mol，10mL X溶液中n（H+）=0.04mol，根据反应3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O，可知Fe2+物质的量为0.03mol； 碳溶液中正电荷为：2n（Fe2+）+3n（Al3+）+n（NH4+）+n（H+）=2×0.03mol+3×0.01mol+0.01mol+0.04mol=0.14mol；沉淀C为硫酸钡，其物质的量0.07mol，n（SO42-）=0.07mol，硫酸根离子所带的负电荷为：0.07mol×2=0.14mol，说明溶液中正负电荷相等，所以若检验Fe3+肯定存在时，就有Cl-存在，因肯定存在的离子电荷总数已相等，
故答案为：若检验Fe3+肯定存在时，就有Cl-存在，因肯定存在的离子电荷总数已相等．
某溶液由Na+、Cu2+、Fe3+、AlO2-、CO32-、SO42-、Cl-中的若干种离子组成．取适量该溶液进行如下实验：
①向其中加入过量的盐酸，有气体生成，并得到无色透明的溶液；
②在①所得的溶液中加入过量氨水，产生白色沉淀，过滤；
③在②所得的滤液中加入过量Ba（OH）2溶液，产生白色沉淀，过滤；
④在③所得的滤液中加入过量稀硝酸，再加入硝酸银溶液，产生白色沉淀．
根据以上实验回答下列问题：
（1）据①可知溶液中肯定存在的离子是______．
（2）③中反应的离子方程式为______．
（3）溶液中肯定不存在的离子是______．
（4）溶液中存在的溶质是______．
正确答案
解：①向其中加入过量盐酸，有气体生成，并得到无色透明溶液，则溶液中含有CO32-离子，没有Fe3+离子，CO32离子与Cu2+离子不能共存，则不存在Cu2+离子，根据溶液呈电中性，一定含有Na+离子；
②在①所得溶液中加入过量氨水，产生白色沉淀，该沉淀为Al（OH）3，则原溶液中含有AlO2-离子；
③在②所得滤液中加入过量氢氧化钡溶液，产生白色沉淀，该沉淀为BaSO4，说明原溶液中含有SO42-离子；
④在③所得的滤液中加入过量稀硝酸，再加入硝酸银溶液，产生白色沉淀，该沉淀是AgCl，但不能证明原溶液中是否含有Cl-离子，因为在①中加入盐酸，
（1）根据以上分析可知，原溶液中一定存在的离子为：Na+、CO32-，
故答案为：Na+、CO32-；
（2）③中氢氧化钡与硫酸根离子反应生成硫酸钡沉淀，反应的离子方程式为：Ba2++SO42-=BaSO4，
故答案为：Ba2++SO42-=BaSO4；
（3）由以上分析可知，原溶液中一定不存在的离子是：Cu2+、Fe3+，
故答案为：Cu2+、Fe3+；
（4）由以上分析可知，原溶液中一定存在的离子是AlO2-、CO32-、SO42-、Na+，则存在的溶质为：Na2CO3、NaAlO2、Na2SO4，
故答案为：Na2CO3、NaAlO2、Na2SO4．
解析
解：①向其中加入过量盐酸，有气体生成，并得到无色透明溶液，则溶液中含有CO32-离子，没有Fe3+离子，CO32离子与Cu2+离子不能共存，则不存在Cu2+离子，根据溶液呈电中性，一定含有Na+离子；
②在①所得溶液中加入过量氨水，产生白色沉淀，该沉淀为Al（OH）3，则原溶液中含有AlO2-离子；
③在②所得滤液中加入过量氢氧化钡溶液，产生白色沉淀，该沉淀为BaSO4，说明原溶液中含有SO42-离子；
④在③所得的滤液中加入过量稀硝酸，再加入硝酸银溶液，产生白色沉淀，该沉淀是AgCl，但不能证明原溶液中是否含有Cl-离子，因为在①中加入盐酸，
（1）根据以上分析可知，原溶液中一定存在的离子为：Na+、CO32-，
故答案为：Na+、CO32-；
（2）③中氢氧化钡与硫酸根离子反应生成硫酸钡沉淀，反应的离子方程式为：Ba2++SO42-=BaSO4，
故答案为：Ba2++SO42-=BaSO4；
（3）由以上分析可知，原溶液中一定不存在的离子是：Cu2+、Fe3+，
故答案为：Cu2+、Fe3+；
（4）由以上分析可知，原溶液中一定存在的离子是AlO2-、CO32-、SO42-、Na+，则存在的溶质为：Na2CO3、NaAlO2、Na2SO4，
故答案为：Na2CO3、NaAlO2、Na2SO4．
某无色透明溶液与金属铝反应放出H2，试判断下列离子：Ba2+、Mg2+、Cu2+、H+、Al3+、SO42-、S2-、HCO3-、OH-、NO3-中，何者能大量存在于此溶液中．
（1）当生成Al3+时，可能存在的离子______．
（2）当生成[AlO
正确答案
Al3+、Mg2+、H+、SO42-
Ba2+、OH -、NO3-
解析
解：该溶液能跟金属铝反应放出H2，为非氧化性酸或强碱溶液，
（1）当生成Al3+时，溶液显酸性，与氢离子反应的S2-、HCO3-、OH-不能存在，且酸性溶液中，Al、NO3-发生氧化还原反应不能生成氢气，Cu2+为蓝色，由电荷守恒可知阴离子一定存在SO42-，则不能存在Ba2+，存在的离子为Mg2+、H+、SO42-、Al3+，故答案为：Al3+、Mg2+、H+、SO42-；
（2）当生成AlO2-时，溶液显碱性，与氢氧根离子反应的Al3+、Mg2+、Cu2+、H+、HCO3-不能存在，由电荷守恒可知一定存在Ba2+，则与Ba2+反应的S2-、SO42-、SO32-不能存在，则溶液中可存在Ba2+、OH -、NO3-，
故答案为：Ba2+、OH -、NO3-．
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