- 离子的检验
- 共4052题
雾霾严重影响人们的生活与健康．某地区的雾霾中可能含有如下可溶性无机离子：Na+、NH4+、Mg2+、Al3+、SO42-、NO3-、Cl-．某兴趣小组收集了该地区的雾霾，试样溶液经必要的预处理后，设计并完成了如下的实验：
已知：NO3-+A1+OH-+H2O→NH3↑+[Al（OH）4]-，根据以上的实验操作与现象，回答下列问题：
（1）气体l的成分可能是______，进一步确定该气体成分的方法是______，实验室制备该气体的方程式为______．
（2）写出沉淀2产生气体的离子方程式______．
（3）经过以上实验可知，该地区雾霾中一定存在的离子有______．
（4）某同学采用了另外一种实验方法，取少量的试样直接加入硝酸银溶液产生白色沉淀，该同学由此就确定一定含有Cl-，你认为他的说法是否合理______（填是或否），其理由是______．
正确答案
解：（1）试样溶液中加入过量Ba（OH）2并加热，生成的气体1可能是NH3；将湿润红色石蕊试纸靠近该气体，如果试纸变蓝，则证明该气体为NH3；实验室制取氨气的化学方程式为Ca（OH）2+2NH4Cl
故答案为：NH3；将湿润红色石蕊试纸靠近该气体，如果试纸变蓝，则证明该气体为NH3；Ca（OH）2+2NH4Cl
（2）向滤液中通入CO2，得到溶液2、沉淀2，溶液2中加入Al，生成气体2，NO3-+A1+OH-+H2O→NH3↑+[Al（OH）4]-，说明含有气体2是NH3，根据已知条件知，溶液2中含有NO3-，根据元素守恒知，原溶液中含有NO3-；滤液1中通入CO2，得到沉淀2，向沉淀2中加入酸，沉淀溶解并放出气体，离子方程式为BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O
故答案为：BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O；
（3）沉淀2是碳酸钡等难溶性碳酸盐，也有可能是试样中存在Al3+，在过量的Ba（OH）2中反应生成AlO2-，通入CO2后生成Al（OH）3沉淀；
沉淀1加入酸后，沉淀部分溶解，硫酸钡不溶于酸，说明原来溶液中含有SO42-，以及能和过量Ba（OH）2反应生成能溶于酸的沉淀，根据离子知，该沉淀为Mg（OH）2，所以溶液中含有Mg 2+，通过以上分析知，试样中肯定存在NH4+、Mg2+、SO42-和NO3-，故答案为：NH4+、Mg2+、SO42-、NO3-；
（4）由以上实验知，该试样中含有SO42-，加入AgNO3溶液，也会产生白色沉淀，故不能确定是否含有Cl-；
故答案为：否、由以上实验知，该试样中含有SO42-，加入AgNO3溶液，也会产生白色沉淀，故不能确定是否含有Cl-．
解析
解：（1）试样溶液中加入过量Ba（OH）2并加热，生成的气体1可能是NH3；将湿润红色石蕊试纸靠近该气体，如果试纸变蓝，则证明该气体为NH3；实验室制取氨气的化学方程式为Ca（OH）2+2NH4Cl
故答案为：NH3；将湿润红色石蕊试纸靠近该气体，如果试纸变蓝，则证明该气体为NH3；Ca（OH）2+2NH4Cl
（2）向滤液中通入CO2，得到溶液2、沉淀2，溶液2中加入Al，生成气体2，NO3-+A1+OH-+H2O→NH3↑+[Al（OH）4]-，说明含有气体2是NH3，根据已知条件知，溶液2中含有NO3-，根据元素守恒知，原溶液中含有NO3-；滤液1中通入CO2，得到沉淀2，向沉淀2中加入酸，沉淀溶解并放出气体，离子方程式为BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O
故答案为：BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O；
（3）沉淀2是碳酸钡等难溶性碳酸盐，也有可能是试样中存在Al3+，在过量的Ba（OH）2中反应生成AlO2-，通入CO2后生成Al（OH）3沉淀；
沉淀1加入酸后，沉淀部分溶解，硫酸钡不溶于酸，说明原来溶液中含有SO42-，以及能和过量Ba（OH）2反应生成能溶于酸的沉淀，根据离子知，该沉淀为Mg（OH）2，所以溶液中含有Mg 2+，通过以上分析知，试样中肯定存在NH4+、Mg2+、SO42-和NO3-，故答案为：NH4+、Mg2+、SO42-、NO3-；
（4）由以上实验知，该试样中含有SO42-，加入AgNO3溶液，也会产生白色沉淀，故不能确定是否含有Cl-；
故答案为：否、由以上实验知，该试样中含有SO42-，加入AgNO3溶液，也会产生白色沉淀，故不能确定是否含有Cl-．
水溶液X中只可能溶有K+、Mg2+、Al3+、[Al（OH）4]-、SiO32-、CO32-、SO32-、SO42-中的若干种离子．某同学对该溶液进行了如下实验：下列判断正确的是（ ）
正确答案
解析
解：加HCl有气体说明有CO32-、SO32-中的至少一种离子，生成的气体可以是二氧化碳、或是二氧化硫或是二者的混合物，一定不存在和碳酸根或是亚硫酸根不共存的离子，所以不存在镁离子、铝离子，加盐酸有沉淀，说明一定有硅酸根离子，硅酸是沉淀，加入过量氨水（提供OH-）有沉淀生成，只能是氢氧化铝沉淀，说明此时溶液中存在铝离子，但是原来溶液中的铝离子一定不能存在，所以该铝离子是偏铝酸根离子和盐酸反应生成的，所以，一定存在偏铝酸根离子，要保证溶液电中性，只有K+这一个阳离子，所以一定存在钾离子．
A、加HCl有气体说明有CO32-、CO32-中的至少一种离子，生成的气体可以是二氧化碳、或是二氧化硫或是二者的混合物，故A错误；
B、溶液中一定含有CO32-、SO32-中的至少一种离子，则一定不含有镁离子，它们和镁离子不共存，所以沉淀甲是硅酸，不可能是硅酸镁，故B错误；
C、根据上述推断，溶液中一定含有K+、AlO2-和SiO32-，故C正确；
D、碳酸根和硫酸根离子是否存在不能确定，故D错误．
故选C．
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．
请回答下列问题：
（1）100mL溶液中c（SO）=______．
（2）第二份加入NaOH溶液产生气体的离子方程式______
（3）6.27g沉淀的成分是______ （用化学式表示）
（4）上述澄清溶液中除SO以外，一定大量存在的离子是______．
正确答案
0.1mol•L-1
NH4++OH-
BaCO3、BaSO4
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）铵根离子能和氢氧根在加热的条件下生成氨气和水，即NH4++OH-
（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，说明溶液中一定有碳酸根和硫酸根，6.27g沉淀的成分是碳酸钡和硫酸钡，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，故答案为：BaCO3、BaSO4；
（4）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，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-．
下列说法正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A．加入氨水，Al3+、Mg2+离子都反应生成白色沉淀，不能鉴别，故A错误；
B．Fe2+与KSCN不反应，氯气可氧化Fe2+生成Fe3+，所以该溶液中一定含有Fe2+，故B错误；
C．加入烧碱溶液，NaCl无现象，FeCl2先生成白色沉淀迅速变灰绿色最终为红褐色，FeCl3生成红褐色沉淀，MgCl2生成白色沉淀，AlCl3先生成白色沉淀，沉淀然后溶解，现象各不相同，可鉴别，故C正确；
D．由于存在铁离子，不能使用NH4SCN溶液检验，应该利用亚铁离子的还原性进行检验，检验方法为：取少量溶液，滴入酸性高锰酸钾溶液，若高锰酸钾溶液溶液颜色变浅或者褪色，证明溶液中存在亚铁离子，故D错误．
故选C．
固体粉末X中可能含有Cu、FeO、Fe2O3、NaHCO3、Na2CO3、Na2S2O3、NaAlO2中的若干种． 某化学兴趣小组为确定该固体粉末的成分，现取X进行连续实验，实验过程及现象如下：下列说法正确的是（ ）
正确答案
解析
解：根据X是否溶于水，分为两部分；固体甲溶于足量盐酸，能使酸性高锰酸钾褪色，可知含有溶液丁中的阳离子一定含H+、Fe2+，可能含有Fe3+，X一定含有FeO；溶液甲加入足量稀盐酸，产生气体和沉淀，说明X一定含有Na2S2O3、NaAlO2，而HCO3- 与AlO2-不共存，一定不含NaHCO3，可能含有Na2CO3；
A．由以上分析可知，乙可能是二氧化碳和二氧化硫，故A错误；
B．粉末X 中一定含有FeO、Na2S2O3、NaAlO2，一定不含NaHCO3，HCO3- 与AlO2-不共存，故B错误；
C．溶液丁中的阳离子一定含H+、Fe2+，可能含有Fe3+，故C错误；
D．溶液甲中一定含有AlO2-，可能含有CO32-，故D正确．
故选D．
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