- 离子的检验
- 共4052题
某溶液由Na+、Cu2+、Ba2+、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向其中加入过量盐酸，有气体生成，并得到无色透明溶液；
②在①所得溶液中加入过量氨水，产生白色沉淀，过滤；
③在②所得滤液中加入过量氢氧化钡溶液，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．
根据上述实验回答下列问题：
（1）原溶液中一定不存在的离子是______；
（2）原溶液中一定存在的离子是______；
（3）原溶液中可能存在的离子是______．如何证明可能存在的离子？______．
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+、Ba2+离子不能共存，则不存在Cu2+、Ba2+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）由以上分析可知，原溶液中一定不存在的离子是Cu2+、Ba2+、Fe3+，
故答案为：Cu2+、Ba2+、Fe3+；
（2）由以上分析可知，原溶液中一定存在的离子是：AlO2-、CO32-、SO42-、Na+，
故答案为：AlO2-、CO32-、SO42-、Na+；
（3）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，若要检验Cl-离子，应取原溶液少许加过量的硝酸钡溶液，过滤，在滤液中加过量硝酸，再加硝酸银溶液，出现浑浊则说明有Cl-，
故答案为：Cl-；取原溶液少许加过量的硝酸钡溶液，过滤，在滤液中加过量硝酸，再加硝酸银溶液，出现浑浊则说明有Cl-．
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+、Ba2+离子不能共存，则不存在Cu2+、Ba2+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）由以上分析可知，原溶液中一定不存在的离子是Cu2+、Ba2+、Fe3+，
故答案为：Cu2+、Ba2+、Fe3+；
（2）由以上分析可知，原溶液中一定存在的离子是：AlO2-、CO32-、SO42-、Na+，
故答案为：AlO2-、CO32-、SO42-、Na+；
（3）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，若要检验Cl-离子，应取原溶液少许加过量的硝酸钡溶液，过滤，在滤液中加过量硝酸，再加硝酸银溶液，出现浑浊则说明有Cl-，
故答案为：Cl-；取原溶液少许加过量的硝酸钡溶液，过滤，在滤液中加过量硝酸，再加硝酸银溶液，出现浑浊则说明有Cl-．
某溶液可能含有Cl-、SO42-、CO32-、NH4+、Fe3+、Al3+ 和K+．取该溶液100mL，加入过量NaOH溶液，加热，得到0.02mol气体，同时产生红褐色沉淀；过滤，洗涤，灼烧，得到1.6g固体；向上述滤液中加足量BaCl2溶液，得到4.66g不溶于盐酸的沉淀．由此可知原溶液中（ ）
正确答案
解析
解：由于加入过量NaOH溶液，加热，得到0.02mol气体，该气体为氨气，溶液中一定含有0.02molNH4+；同时产生红褐色沉淀，说明一定有Fe3+，最后得到的1.6g固体为氧化铁，物质的量为：
4.66g不溶于盐酸的沉淀为硫酸钡，一定有SO42-，其物质的量为：
A、根据以上分析可知，溶液中一定存在NH4+、Fe3+，可能存在钾离子，故A正确；
B、Cl-一定存在，且c（Cl-）≥0.4 mol/L，故B错误；
C、SO42-、NH4+、Fe3+一定存在，且物质的量都是0.02mol，它们的浓度均为0.2 mol/L，故C错误；
D、K+、Al3+无法判断是否存在，故D错误；
故选A．
今有一混合物的水溶液，只可能含有以下离子中的若干种：Na+、Ba2+、Cl-、CO32-、SO42-，现取200mL溶液加足量BaCl2溶液后，得干燥沉淀12.54g，经足量盐酸洗涤、干燥后，沉淀质量为4.66g，根据上述实验，以下推测正确的是（ ）
正确答案
解析
解：200mL溶液加足量BaCl2溶液后，得干燥沉淀12.54g，经足量盐酸洗涤、干燥后，沉淀质量为4.66g，4.66g为硫酸钡，其物质的量为
A、一定不存在Ba2+，故A错误；
B、根据电荷守恒，假设溶液中没有氯离子，此时Na+物质的量=0.02mol×2+0.04mol×2=0.12mol，存在氯离子时，Na+物质的量大于0.12mol，故B错误；
C、溶液中氯离子是否存在无法判断，故C正确；
D、Na+物质的量n≥0.12mol，溶液中c（Na+）≥
故选CD．
现有A、B、C、D、E五种可溶强电解质，它们在水中可电离产生下列离子（各种离子不重复）．
已知：①A、B两溶液呈碱性；C、D、E溶液呈酸性．
②向E溶液中逐滴滴加B溶液至过量，沉淀量先增加后减少但不消失．
③D溶液与另外四种溶液反应都能产生沉淀．
试回答下列问题：
（1）A溶液呈碱性的原因是______．（写出有关离子方程式）
（2）若25℃时C、E溶液pH=4，则E溶液中水电离出的氢离子浓度是C溶液中水电离出的氢离子浓度______倍．
（3）将0.1mol•L-1的C溶液逐滴加入等体积、0.2mol•L-1的A溶液中，反应后溶液中离子浓度由大到小的顺序为：______．
正确答案
解：由A、B溶液呈碱性，在所给的各种离子中，碳酸根水解显碱性，氢氧根有碱性，所以A、B中含有的阴离子为碳酸根和氢氧根，又因为铝离子和银离子水解显酸性，氢离子显酸性，所以C、D、E溶液含有的阳离子为H+、Al3+、Ag+，在所有的阳离子和阴离子组成的物质中，只有硫酸铝和氢氧化钡反应沉淀量先增加后减少但不消失，所以E是硫酸铝，B是氢氧化钡；
在所有的阳离子和阴离子组成的物质中，硝酸银能和盐酸、碳酸钠、硫酸铝、氢氧化钡反应生成沉淀，所以D是硝酸银，A为碳酸钠、C是盐酸；
综上所述，A、B、C、D、E分别为：碳酸钠、氢氧化钡、盐酸、硝酸银、硫酸铝；
（1）A为碳酸钠，碳酸根水解产生氢氧根使溶液呈碱性，水解的离子方程式为：CO32-+H2O⇌HCO3-+OH-，
故答案为：CO32-+H2O⇌HCO3-+OH-；
（2）盐酸溶液的pH=4，则C（H+）=10-4mol/L，则C（OH-）=
故答案为：106；
（4）将0.1mol•L-1的盐酸溶液逐滴加入等体积、0.2mol•L-1的碳酸钠溶液中，反应后溶质为等浓度的碳酸氢钠、碳酸钠和氯化钠，碳酸根离子的水解程度大于碳酸氢根离子，溶液呈碱性，则c（HCO3-）＞c（CO32-）、c（OH-）＞c（H+），溶液中离子浓度大小为：c（Na+）＞c（HCO3-）＞c（Cl-）＞c（CO32-）＞c（OH-）＞c（H+），
故答案为：c（Na+）＞c（HCO3-）＞c（Cl-）＞c（CO32-）＞c（OH-）＞c（H+）．
解析
解：由A、B溶液呈碱性，在所给的各种离子中，碳酸根水解显碱性，氢氧根有碱性，所以A、B中含有的阴离子为碳酸根和氢氧根，又因为铝离子和银离子水解显酸性，氢离子显酸性，所以C、D、E溶液含有的阳离子为H+、Al3+、Ag+，在所有的阳离子和阴离子组成的物质中，只有硫酸铝和氢氧化钡反应沉淀量先增加后减少但不消失，所以E是硫酸铝，B是氢氧化钡；
在所有的阳离子和阴离子组成的物质中，硝酸银能和盐酸、碳酸钠、硫酸铝、氢氧化钡反应生成沉淀，所以D是硝酸银，A为碳酸钠、C是盐酸；
综上所述，A、B、C、D、E分别为：碳酸钠、氢氧化钡、盐酸、硝酸银、硫酸铝；
（1）A为碳酸钠，碳酸根水解产生氢氧根使溶液呈碱性，水解的离子方程式为：CO32-+H2O⇌HCO3-+OH-，
故答案为：CO32-+H2O⇌HCO3-+OH-；
（2）盐酸溶液的pH=4，则C（H+）=10-4mol/L，则C（OH-）=
故答案为：106；
（4）将0.1mol•L-1的盐酸溶液逐滴加入等体积、0.2mol•L-1的碳酸钠溶液中，反应后溶质为等浓度的碳酸氢钠、碳酸钠和氯化钠，碳酸根离子的水解程度大于碳酸氢根离子，溶液呈碱性，则c（HCO3-）＞c（CO32-）、c（OH-）＞c（H+），溶液中离子浓度大小为：c（Na+）＞c（HCO3-）＞c（Cl-）＞c（CO32-）＞c（OH-）＞c（H+），
故答案为：c（Na+）＞c（HCO3-）＞c（Cl-）＞c（CO32-）＞c（OH-）＞c（H+）．
现有由两种可溶性化合物配成的混合溶液，且浓度均为0.1mol•L-1，其中阳离子可能是Fe2+、Al3+、Fe3+、H+，阴离子可能是NO3-、CO32-、I-、Cl-．若向溶液中加少量盐酸，则溶液变成黄色，且有气体生成．若不计水电离产生的少量离子，则下列说法一定正确的是：（ ）
正确答案
解析
解：A．若原溶液一定含有Fe2+、NO3-，一定不含CO32-，若原溶液一定含有I-、NO3-，不含有Fe2+、则阳离子只能是Al3+，也一定不含CO32-，所以向溶液中加少量盐酸时，生成的气体不可能含有CO2，故A错误；
B．在氢离子环境下硝酸根离子表现出强的氧化性，将碘离子氧化成碘单质，呈现黄色同时生成气体NO，原溶液中一定含有NO3-，一定不含Fe3+、H+、CO32-，不一定含有Fe2+，故B错误；
C．在氢离子环境下硝酸根离子表现出强的氧化性，将二价铁离子氧化成三价铁离子同时生成气体NO，4Fe2++NO3-+4H+=4Fe3++NO↑+2H2O，或在氢离子环境下硝酸根离子表现出强的氧化性，将碘离子氧化成碘单质，呈现黄色同时生成气体NO，4I-+2NO3-+6H+=2I2↓+2NO↑+3H2O，故C正确；
D．阳离子Al3+可能存在，若原溶液一定含有Fe2+、原溶液中逐滴加入NaOH溶液，沉淀的量一定增加但不减少，故D错误；
故选C．
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