- 离子的检验
- 共4052题
有一瓶无色溶液，其中可能含有NH4+、K+、Mg2+、Ba2+、Al3+、Fe3+、I-、Cl-、NO3-、CO32-、SO42-，取该溶液进行以下实验：
（1）该溶液可使pH试纸呈现红色；
（2）取溶液少量加新制氯水及CCl4振荡，可见CCl4层呈现紫色；
（3）取溶液少量加氯化钡溶液，有白色沉淀生成，加入HNO3后沉淀不溶解；
（4）取实验（3）之上层清液，加入硝酸银溶液有白色沉淀，加入HNO3后沉淀不溶解；
（5）取原溶液少量加入NaOH溶液呈碱性，在此过程中有白色沉淀生成，而后又逐渐消失，将此溶液加热，有无色气体放出，该气体能使润湿的红色石蕊试纸变蓝．根据上述实验事实，溶液中肯定存在的离子有______，肯定不存在的离子有______，不能确定是否存在的离子有______．
正确答案
解：①该溶液可使pH试纸呈现红色是酸性溶液，则一定不含有CO32-；
②溶液少量加新制氯水及CCl4振荡，能使CCl4层呈紫色，则生成碘单质，一定含有I-，一定不含有Fe3+、NO3-；
③加入氯化钡溶液，有白色沉淀生成，加入HNO3后沉淀不溶解，则该白色沉淀是硫酸钡，一定含有SO42-，一定不含有Ba2+，；
④溶液中加入硝酸银溶液有白色沉淀，加入HNO3后沉淀不溶解，该沉淀是氯化银，此时的氯离子可能是氯化钡带入的，还有可能原溶液中含有的氯离子，不能确定；
⑤取原溶液少量加入NaOH溶液至碱性，在此过程中有白色沉淀生成，最后沉淀又完全溶解，则一定含有铝离子，没有 Mg2+，加热时反应，有无色气体放出，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，该气体是氨气，一定含NH4+．
故肯定存在的离子有：NH4+、Al3+、I-、SO42-；肯定不存在的离子有：Mg2+、Ba2+、Fe3+、CO32-、NO3-；无法确定是否存在的离子有：K+、Cl-；
故答案为：NH4+、Al3+、I-、SO42-；Mg2+、Ba2+、Fe3+、CO32-、NO3-； K+、Cl-．
解析
解：①该溶液可使pH试纸呈现红色是酸性溶液，则一定不含有CO32-；
②溶液少量加新制氯水及CCl4振荡，能使CCl4层呈紫色，则生成碘单质，一定含有I-，一定不含有Fe3+、NO3-；
③加入氯化钡溶液，有白色沉淀生成，加入HNO3后沉淀不溶解，则该白色沉淀是硫酸钡，一定含有SO42-，一定不含有Ba2+，；
④溶液中加入硝酸银溶液有白色沉淀，加入HNO3后沉淀不溶解，该沉淀是氯化银，此时的氯离子可能是氯化钡带入的，还有可能原溶液中含有的氯离子，不能确定；
⑤取原溶液少量加入NaOH溶液至碱性，在此过程中有白色沉淀生成，最后沉淀又完全溶解，则一定含有铝离子，没有 Mg2+，加热时反应，有无色气体放出，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，该气体是氨气，一定含NH4+．
故肯定存在的离子有：NH4+、Al3+、I-、SO42-；肯定不存在的离子有：Mg2+、Ba2+、Fe3+、CO32-、NO3-；无法确定是否存在的离子有：K+、Cl-；
故答案为：NH4+、Al3+、I-、SO42-；Mg2+、Ba2+、Fe3+、CO32-、NO3-； K+、Cl-．
某无色溶液中含有K+、Cl-、OH-、SO32-、SO42-，为检验溶液中所含的各种阴离子，限用的试剂有：盐酸、硝酸、硝酸银溶液、硝酸钡溶液、溴水和酚酞试液．检验其中OH-的实验方法从略，检验其他阴离子的过程如图所示．
（1）图中试剂①～④溶质的化学式分别是：①______，②______，③______，④______．
（2）白色沉淀A加试剂②反应的离子方程式是______
（3）无色溶液C加试剂③的主要目的是______．
（4）气体E通入试剂④发生反应的离子方程式是______．
正确答案
解：（1）SO32-、SO42-与Ba（NO3）2溶液反应分别生成亚硫酸钡和硫酸钡白色沉淀，亚硫酸钡与盐酸反应生成二氧化硫气体，二氧化硫气体E能使溴水褪色，硫酸钡不溶解于硝酸中，故试剂①为Ba（NO3）2溶液，试剂②为盐酸或硝酸，试剂④为溴水，无色溶液C呈碱性，加入过量试剂③硝酸调整溶液呈酸性，再加入试剂⑤硝酸银溶液，生成氯化银白色沉淀，
故答案为：Ba（NO3）2；HCl；HNO3；Br2；
（2）亚硫酸钡可以和强酸反应生成可溶性的钡盐和水以及二氧化硫，即BaSO3+2H+═Ba2++SO2↑+H2O，
故答案为：BaSO3+2H+═Ba2++SO2↑+H2O；
（3）无色溶液A中含有OH-，OH-和硝酸银反应生成氧化银黑色沉淀，干扰对Cl-的检验，所以加入过量稀硝酸，中和OH-，防止对Cl-的检验产生干扰，
故答案为：中和OH-，防止对Cl-的检验产生干扰；
（4）溴单质与二氧化硫反应生成氢溴酸和硫酸，离子方程式：Br2+SO2+2H2O=4H++SO42-+2Br-，故答案为：Br2+SO2+2H2O=4H++SO42-+2Br-．
解析
解：（1）SO32-、SO42-与Ba（NO3）2溶液反应分别生成亚硫酸钡和硫酸钡白色沉淀，亚硫酸钡与盐酸反应生成二氧化硫气体，二氧化硫气体E能使溴水褪色，硫酸钡不溶解于硝酸中，故试剂①为Ba（NO3）2溶液，试剂②为盐酸或硝酸，试剂④为溴水，无色溶液C呈碱性，加入过量试剂③硝酸调整溶液呈酸性，再加入试剂⑤硝酸银溶液，生成氯化银白色沉淀，
故答案为：Ba（NO3）2；HCl；HNO3；Br2；
（2）亚硫酸钡可以和强酸反应生成可溶性的钡盐和水以及二氧化硫，即BaSO3+2H+═Ba2++SO2↑+H2O，
故答案为：BaSO3+2H+═Ba2++SO2↑+H2O；
（3）无色溶液A中含有OH-，OH-和硝酸银反应生成氧化银黑色沉淀，干扰对Cl-的检验，所以加入过量稀硝酸，中和OH-，防止对Cl-的检验产生干扰，
故答案为：中和OH-，防止对Cl-的检验产生干扰；
（4）溴单质与二氧化硫反应生成氢溴酸和硫酸，离子方程式：Br2+SO2+2H2O=4H++SO42-+2Br-，故答案为：Br2+SO2+2H2O=4H++SO42-+2Br-．
无色溶液X由Na+、Ag+、Ba2+、Al3+、AlO2-、MnO4-、CO32-、SO42-中的若干种离子组成，取溶液进行如图连续实验：下列判断正确的是（ ）
正确答案
解析
解：无色溶液中不含MnO4-，加入过量盐酸只产生气体，则一定含有CO32-，不含Ag+；
反应后溶液呈酸性，加入过量碳酸氢铵溶液，生成气体和白色沉淀，则发生反应应为：Al3++3HCO3-═Al（OH）3↓+3CO2↑，则原溶液中含有AlO2-，根据离子共存一定不含Ag+、Ba2+、Al3+，因这些离子与AlO2-发生相互促进的水解而不能大量共存；
根据溶液电中性原则，一定含有Na+，最后加入过量氢氧化钡溶液，因之前加入的碳酸氢铵过量，则生成的白色沉淀可能为BaCO3，无法确定是否存在SO42-，
A．根据分析可知，气体A为CO2，能够使蓝色石蕊试纸品红；气体B为氨气，氨气能够使红色石蕊试纸变蓝，故A错误；
B．白色沉淀甲为氢氧化铝，属于纯净物；白色沉淀乙一定含有碳酸钡，可能含有硫酸钡，所以沉淀乙可能为混合物，故B错误；
C．根据以上分析可知，溶液中一定不存在的离子为：Ag+、Ba2+、Al3+、MnO4-，无法确定是否含有硫酸根离子，故C错误；
D．由分析可知，X溶液中一定存在的离子是CO32-，AlO2-，Na+，故D正确；
故选D．
A、B、C、D四种可溶性化合物，分别由阳离子Na+、Al3+、Ba2+、Fe3+和阴离子Cl-、CO32-、OH-、SO42-中的各一种组成（离子不重复）．现做如下实验：
①A和B的溶液都显碱性，在A溶液中加入过量盐酸有无色气体产生；
②在C的溶液中加入KSCN溶液，溶液颜色发生变化；
③在D的溶液中加入B的溶液有白色沉淀生成，加入过量B的溶液，白色沉淀部分消失．
（1）根据以上实事推断化学式：A______，B______，C______，D______．
（2）写出③的离子方程式______．
正确答案
解：（1）在这些离子的组合结果中，显酸性的是：硫酸铝、硫酸铁以及氯化铝，显碱性的是：碳酸钠、氢氧化钠、氢氧化钡，根据A和B的溶液都显碱性，在A溶液中加入过量盐酸有无色气体产生，所以A是Na2CO3，在C的溶液中加入KSCN溶液，溶液颜色发生变化，说明C中含有Fe3+，在D的溶液中加入B的溶液有白色沉淀生成，加入过量B的溶液，白色沉淀部分消失，说明沉淀是氢氧化硫和硫酸钡的混合物，并且D中含有铝离子，即D为Al2（SO4）3，B为Ba（OH）2，所以C是FeCl3，故答案为：Na2CO3；Ba（OH）2；FeCl3；Al2（SO4）3；
（2）在氯化铁的溶液中加入KSCN溶液，反应的离子方程式为：Fe3++SCN-=〔Fe（SCN）〕2+，故答案为：Fe3++SCN-=〔Fe（SCN）〕2+．
解析
解：（1）在这些离子的组合结果中，显酸性的是：硫酸铝、硫酸铁以及氯化铝，显碱性的是：碳酸钠、氢氧化钠、氢氧化钡，根据A和B的溶液都显碱性，在A溶液中加入过量盐酸有无色气体产生，所以A是Na2CO3，在C的溶液中加入KSCN溶液，溶液颜色发生变化，说明C中含有Fe3+，在D的溶液中加入B的溶液有白色沉淀生成，加入过量B的溶液，白色沉淀部分消失，说明沉淀是氢氧化硫和硫酸钡的混合物，并且D中含有铝离子，即D为Al2（SO4）3，B为Ba（OH）2，所以C是FeCl3，故答案为：Na2CO3；Ba（OH）2；FeCl3；Al2（SO4）3；
（2）在氯化铁的溶液中加入KSCN溶液，反应的离子方程式为：Fe3++SCN-=〔Fe（SCN）〕2+，故答案为：Fe3++SCN-=〔Fe（SCN）〕2+．
现有A、B、C、D、E五种强电解质，它们在水中可电离产生下列离子（各种离子不重复）．
已知：
①用pH试纸检验A、B两溶液呈碱性；C、D、E溶液呈酸性．
②A溶液与E溶液反应既有气体又有沉淀产生；A溶液与C溶液反应只有气体产生（沉淀包括微溶物，下同）．
③D溶液与另外四种溶液反应都能产生沉淀；C只能与D反应产生沉淀．
试回答下列问题：
（1）根据上述推断：B______ C______（用化学式表示）
（2）请写出A溶液呈碱性的原因（用离子方程式表示）______．
（3）向含1mol的E溶液中逐滴加入B，以n（B）为横坐标以n（沉淀）（沉淀以教材的溶解性表为准，没有的看为溶液）为纵坐标．请在图中画出相应的图象：
（4）写出C与D反应的离子方程式：______．
正确答案
解：①A、B两溶液呈碱性，根据离子共存可知，A、B应为Ba（OH）2、Na2CO3中的一种，C、D、E溶液呈酸性，应为AgNO3、Al2（SO4）3、HCl中的一种；
②A溶液与E溶液反应既有气体又有沉淀产生，A溶液与C溶液反应只有气体产生，则A为Na2CO3，B为Ba（OH）2，E为Al2（SO4）3，C为HCl；
③D溶液与另外四种溶液反应都能产生沉淀，C只能与D反应产生沉淀，则D为AgNO3，
（1）由以上分析可知A为Na2CO3，B为Ba（OH）2，C为HCl，D为AgNO3，E为Al2（SO4）3，
故答案为：Ba（OH）2；HCl；
（2）A为Na2CO3，为强碱弱酸盐，碳酸根离子水解导致溶液显示碱性，反应的离子方程式为：CO32-+H2O⇌HCO3-+OH-，
故答案为：CO32-+H2O⇌HCO3-+OH-；
（3）E为Al2（SO4）3，B为Ba（OH）2，向含1mol的Al2（SO4）3溶液中逐滴加入Ba（OH）2，1mol硫酸铝中含有2molA13+、3molSO42-，2mol铝离子完全生成氢氧化铝沉淀，需要消耗3mol氢氧化钡，3molSO42-完全反应需要消耗3mol氢氧化钡，所以当加入3mol氢氧化钡时，生成的沉淀达到最大量，再加入1mol氢氧化钡后，即加入4mol氢氧化钡时氢氧化铝沉淀完全溶液，剩余的沉淀为硫酸钡，据此画出反应的图象为：
故答案为：
（4）C为HCl，D为AgNO3，二者反应生成氯化银沉淀，反应的离子方程式为：Cl-+Ag+=AgCl↓，
故答案为：Cl-+Ag+=AgCl↓．
解析
解：①A、B两溶液呈碱性，根据离子共存可知，A、B应为Ba（OH）2、Na2CO3中的一种，C、D、E溶液呈酸性，应为AgNO3、Al2（SO4）3、HCl中的一种；
②A溶液与E溶液反应既有气体又有沉淀产生，A溶液与C溶液反应只有气体产生，则A为Na2CO3，B为Ba（OH）2，E为Al2（SO4）3，C为HCl；
③D溶液与另外四种溶液反应都能产生沉淀，C只能与D反应产生沉淀，则D为AgNO3，
（1）由以上分析可知A为Na2CO3，B为Ba（OH）2，C为HCl，D为AgNO3，E为Al2（SO4）3，
故答案为：Ba（OH）2；HCl；
（2）A为Na2CO3，为强碱弱酸盐，碳酸根离子水解导致溶液显示碱性，反应的离子方程式为：CO32-+H2O⇌HCO3-+OH-，
故答案为：CO32-+H2O⇌HCO3-+OH-；
（3）E为Al2（SO4）3，B为Ba（OH）2，向含1mol的Al2（SO4）3溶液中逐滴加入Ba（OH）2，1mol硫酸铝中含有2molA13+、3molSO42-，2mol铝离子完全生成氢氧化铝沉淀，需要消耗3mol氢氧化钡，3molSO42-完全反应需要消耗3mol氢氧化钡，所以当加入3mol氢氧化钡时，生成的沉淀达到最大量，再加入1mol氢氧化钡后，即加入4mol氢氧化钡时氢氧化铝沉淀完全溶液，剩余的沉淀为硫酸钡，据此画出反应的图象为：
故答案为：
（4）C为HCl，D为AgNO3，二者反应生成氯化银沉淀，反应的离子方程式为：Cl-+Ag+=AgCl↓，
故答案为：Cl-+Ag+=AgCl↓．
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