- 离子的检验
- 共4052题
有一混合物水溶液，可能含有以下离子中的若干种：K+、NH4+、Cl-、Mg2+、Fe3+、CO32-、SO42-，现各取100mL溶液三份进行实验．
①向第一份加入AgNO3溶液，有白色沉淀产生；
②向第二份加入足量NaOH溶液后加热，收集气体0.896L（标准状况）；
③向第三份加入足量的BaCl2溶液，得到沉淀6.27g，沉淀经足量盐酸洗涤后，剩余2.33g．
试回答下列问题：
（1）肯定存在的离子有______，肯定不存在的离子有______．
（2）可能存在的离子是______，为确定该离子是否存在，可取少许原溶液，然后______（填实验操作、现象、结论）．
（3）若第（2）问中可能存在的离子不存在，请分别确定肯定存在的离子在原溶液中各自的物质的量浓度______．
正确答案
解：①第一份加入AgNO3溶液有沉淀产生，与AgNO3溶液有沉淀产生的离子有：Cl-、CO32-、SO42-；
②加足量NaOH溶液加热产生气体，气体是氨气，故一定有铵离子：
③不溶于盐酸的2.33g为硫酸钡，物质的量为：
再根据电荷守恒，正电荷为：n（+）=n（NH4+）=0.04mol；c（-）=2c（CO32-）+2c（SO42-）=0.06mol，正电荷总物质的量大于负电荷，故原溶液中一定有K+，至少为0.02mol；
（1）综合以上可以得出，一定存在的离子有：NH4+、K+、CO32-、SO42-，一定没有的离子Mg2+、Fe3+，可能存在Cl-；
故答案为：K+、NH4+、CO32-、SO42-；Mg2+、Fe3+；
（2）可能存在Cl-，需要使硝酸银溶液检验氯离子，操作方法为：另取少量的原溶液，先加入过量硝酸钡溶液，过滤后加入硝酸酸化，然后加入硝酸银溶液，若生成白色沉淀，则原溶液中含有氯离子，否则不含有氯离子，
故答案为：Cl-；然后 加入硝酸钡溶液，产生沉淀，过滤，向滤液中加入硝酸和硝酸银溶液，如能产生沉淀，则证明有氯离子；
（3）根据分析可知，铵根离子的物质的量为0.04mol，浓度为：c（NH4+）=
碳酸根离子浓度为：c（CO32-）=
硫酸根离子浓度为：c（SO42-）=
根据电荷守恒，溶液中钾离子的物质的量为0.02mol，浓度为：c（K+）=
故答案为：c（NH4+）=0.4mol/L、c（CO32-）=0.2 mol/L、c（SO42-）=0.1 mol/L、c（K+）=0.2mol/L．
解析
解：①第一份加入AgNO3溶液有沉淀产生，与AgNO3溶液有沉淀产生的离子有：Cl-、CO32-、SO42-；
②加足量NaOH溶液加热产生气体，气体是氨气，故一定有铵离子：
③不溶于盐酸的2.33g为硫酸钡，物质的量为：
再根据电荷守恒，正电荷为：n（+）=n（NH4+）=0.04mol；c（-）=2c（CO32-）+2c（SO42-）=0.06mol，正电荷总物质的量大于负电荷，故原溶液中一定有K+，至少为0.02mol；
（1）综合以上可以得出，一定存在的离子有：NH4+、K+、CO32-、SO42-，一定没有的离子Mg2+、Fe3+，可能存在Cl-；
故答案为：K+、NH4+、CO32-、SO42-；Mg2+、Fe3+；
（2）可能存在Cl-，需要使硝酸银溶液检验氯离子，操作方法为：另取少量的原溶液，先加入过量硝酸钡溶液，过滤后加入硝酸酸化，然后加入硝酸银溶液，若生成白色沉淀，则原溶液中含有氯离子，否则不含有氯离子，
故答案为：Cl-；然后 加入硝酸钡溶液，产生沉淀，过滤，向滤液中加入硝酸和硝酸银溶液，如能产生沉淀，则证明有氯离子；
（3）根据分析可知，铵根离子的物质的量为0.04mol，浓度为：c（NH4+）=
碳酸根离子浓度为：c（CO32-）=
硫酸根离子浓度为：c（SO42-）=
根据电荷守恒，溶液中钾离子的物质的量为0.02mol，浓度为：c（K+）=
故答案为：c（NH4+）=0.4mol/L、c（CO32-）=0.2 mol/L、c（SO42-）=0.1 mol/L、c（K+）=0.2mol/L．
某溶液中可能含有Na+、NH4+、Ba2+、Br-、CO32-、I-、SO32-．某兴趣小组为确定该溶液的组成，进行了下列实验：取样，滴加足量氯水，有气泡产生，溶液呈橙色；向橙色溶液中加BaCl2溶液或淀粉均无明显变化．下列说法正确的是（ ）
正确答案
解析
解：在原溶液中滴加足量的饱和氯水后，有气泡生成，说明溶液中含有CO32-，依据离子共存分析溶液中不可能存在Ba2+，溶液呈橙色，说明可能生成I2或Br2；
SO32-能被氯水氧化生成硫酸根离子会与氯化钡反应生成白色沉淀，向呈橙黄色的溶液中加入BaCl2溶液时无沉淀生成，说明不含SO32-；
橙黄色溶液不能使淀粉溶液变蓝色，说明不含I-．一定存在Br-；
所以溶液中一定不存在I-、SO32-，Ba2+；
一定存在Br-、CO32-，
由于没有涉及到Na+、NH4+离子的性质，但两者必有其中一种阳离子，Na+、用焰色反应，需要进一步实验验证铵根离子的存在，方法为：取样，加足量的熟石灰加热，湿润的红色石蕊试纸检验气体；
故选D．
某兴趣小组在课外活动中对某溶液进行了多次的检测，其中的三次检测结果如下表所示，请回答下列问题：
（1）三次检测结果中，第______ 次的结果肯定不正确．
（2）在检测时，为了确定溶液中是否存在SO42-、CO32-和Cl-，该小组的学生进行了如下表所示的实验，请仔细分析实验，将表格补充完整：
（3）在上述实验的第一步中，能否将硝酸改为稀盐酸？______（填“能”或“不能”，如果填“能”，则不用说理由；如果填“不能”，则说明理由）．
正确答案
解：（1）第二次中，钡离子与硫酸根离子、碳酸根离子均反应生成沉淀，而第一次与第三次结果中，物质之间均不反应，即第二次的检测结果中，BaCl2、Na2CO3之间发生反应生成碳酸钡沉淀，所以第二步检验不正确，
故答案为：二；
（2）确定溶液中是否存在SO42-、CO32-和Cl-，为了避免干扰，应该先检验碳酸根离子，然后检验硫酸根离子，最后检验氯离子，具体检验方法为：加硝酸生成气体为二氧化碳可检验CO32-，发生离子反应为2H++CO32-=CO2↑+H2O；加Ba（NO3）2溶液生成白色沉淀可检验SO42-，发生离子反应为SO42-+Ba2+=BaSO4↓，向滤液中加硝酸银生成白色沉淀可检验Cl-，
故答案为：
（3）如果第一步加入盐酸，引进了氯离子，会干扰第三步检验氯离子的检验，所以不能使用盐酸，
故答案为：不能，因为加盐酸会干扰第三步Cl-的检测．
解析
解：（1）第二次中，钡离子与硫酸根离子、碳酸根离子均反应生成沉淀，而第一次与第三次结果中，物质之间均不反应，即第二次的检测结果中，BaCl2、Na2CO3之间发生反应生成碳酸钡沉淀，所以第二步检验不正确，
故答案为：二；
（2）确定溶液中是否存在SO42-、CO32-和Cl-，为了避免干扰，应该先检验碳酸根离子，然后检验硫酸根离子，最后检验氯离子，具体检验方法为：加硝酸生成气体为二氧化碳可检验CO32-，发生离子反应为2H++CO32-=CO2↑+H2O；加Ba（NO3）2溶液生成白色沉淀可检验SO42-，发生离子反应为SO42-+Ba2+=BaSO4↓，向滤液中加硝酸银生成白色沉淀可检验Cl-，
故答案为：
（3）如果第一步加入盐酸，引进了氯离子，会干扰第三步检验氯离子的检验，所以不能使用盐酸，
故答案为：不能，因为加盐酸会干扰第三步Cl-的检测．
草木灰中富含钾盐，主要成分是碳酸钾，还可能含有少量硫酸钾、氯化钾．现从草木灰中提取钾盐，并用实验检验其中的 CO32-、SO42-和 Cl-．
（1）从草木灰中提取钾盐的实验操作顺序如下：①称取样品，②溶解沉降，③______，④______，⑤冷却结晶．
（2）用托盘天平称量样品时，若某同学把样品放在右盘，砝码放在左盘，当天平平衡时读数为24.4g（一克以下用游码），则样品的实际质量为______
（3）在进行②、③、④操作时，都要用到玻璃棒，其作用分别是：______、______、______．
（4）将制得的少量晶体放入试管，加入蒸馏水溶解并把溶液分成三份，分装在3支试管里．
①在第一支试管里加入稀盐酸，可观察到的现象为______，证明溶液中有CO32-离子．
②如何在第二支试管里检验SO42-的存在______，写出此过程中涉及反应的离子方程式______．
③在第三支试管里加适量的硝酸银，观察到有沉淀产生，由此证明溶液中一定含Cl-．判断并解释该结论是否严密？______．
正确答案
解：（1）草木灰中的钾盐可以溶于水中形成溶液，然后利用过滤的方法可以获得钾盐的水溶液，将所得的水溶液蒸发结晶可以获得氯化钾的固体，故答案为：过滤，取滤液；蒸发滤液；
（2）根据天平平衡的原理，把样品放在右盘，砝码放在左盘，则砝码的质量=样品的质量+游码的质量，所以样品的质量=砝码的质量-游码的质量=24g-0.4g=23.6g，故答案为：23.6g；
（3）在溶解固体时，使用玻璃棒可以加速溶解，在过滤操作中，可以用玻璃棒来引流，在蒸发结晶操作中，用玻璃棒来搅拌，使得受热均匀（防止液体飞溅），故答案为：加速溶解；引流；受热均匀（防止液体飞溅）；
（4）①根据碳酸根离子的特征离子反应：碳酸根离子可以和盐酸反应生成水和二氧化碳产生无色无味能使澄清石灰水变浑浊的气体，所以可以在第一支试管里加入稀盐酸，看是否有二氧化碳气体产生来检验碳酸根的存在，故答案为：产生无色无味能使澄清石灰水变浑浊的气体；
②根据硫酸根离子的特征离子反应：硫酸根离子可以和钡离子之间反应生成不溶于酸的硫酸钡沉淀，碳酸根离子会干扰硫酸根的检验，所以可以向第二支试管中加入足量盐酸后，再滴加氯化钡溶液，可观察到有白色沉淀生成，证明溶液中有SO42-，原理方程式为：2H++CO32-═CO2↑+H2O； Ba2++SO42-═BaSO4↓，
故答案为：向第二支试管中加入足量盐酸后，再滴加氯化钡溶液，可观察到有白色沉淀生成，证明溶液中有SO42-；2H++CO32-═CO2↑+H2O； Ba2++SO42-═BaSO4↓；
③在第三支试管里加适量的硝酸银，观察到有沉淀产生，碳酸根、硫酸根、氯离子均会与银离子作用产生沉淀，故答案为：不严密；碳酸根、硫酸根也会与银离子作用产生沉淀．
解析
解：（1）草木灰中的钾盐可以溶于水中形成溶液，然后利用过滤的方法可以获得钾盐的水溶液，将所得的水溶液蒸发结晶可以获得氯化钾的固体，故答案为：过滤，取滤液；蒸发滤液；
（2）根据天平平衡的原理，把样品放在右盘，砝码放在左盘，则砝码的质量=样品的质量+游码的质量，所以样品的质量=砝码的质量-游码的质量=24g-0.4g=23.6g，故答案为：23.6g；
（3）在溶解固体时，使用玻璃棒可以加速溶解，在过滤操作中，可以用玻璃棒来引流，在蒸发结晶操作中，用玻璃棒来搅拌，使得受热均匀（防止液体飞溅），故答案为：加速溶解；引流；受热均匀（防止液体飞溅）；
（4）①根据碳酸根离子的特征离子反应：碳酸根离子可以和盐酸反应生成水和二氧化碳产生无色无味能使澄清石灰水变浑浊的气体，所以可以在第一支试管里加入稀盐酸，看是否有二氧化碳气体产生来检验碳酸根的存在，故答案为：产生无色无味能使澄清石灰水变浑浊的气体；
②根据硫酸根离子的特征离子反应：硫酸根离子可以和钡离子之间反应生成不溶于酸的硫酸钡沉淀，碳酸根离子会干扰硫酸根的检验，所以可以向第二支试管中加入足量盐酸后，再滴加氯化钡溶液，可观察到有白色沉淀生成，证明溶液中有SO42-，原理方程式为：2H++CO32-═CO2↑+H2O； Ba2++SO42-═BaSO4↓，
故答案为：向第二支试管中加入足量盐酸后，再滴加氯化钡溶液，可观察到有白色沉淀生成，证明溶液中有SO42-；2H++CO32-═CO2↑+H2O； Ba2++SO42-═BaSO4↓；
③在第三支试管里加适量的硝酸银，观察到有沉淀产生，碳酸根、硫酸根、氯离子均会与银离子作用产生沉淀，故答案为：不严密；碳酸根、硫酸根也会与银离子作用产生沉淀．
向四支试管中分别加入少量不同的无色溶液进行如下操作，结论正确的是
（ ）
正确答案
解析
解：A、滴加氯化钡溶液，有白色沉淀生成，不能说明原溶液中有硫酸根离子，因为银离子滴加氯化钡溶液，也是生成白色沉淀，故A错误；
B、氯水中的氯气和碘离子反应生成碘单质，四氯化碳把碘从水溶液中萃取出来四氯化碳密度比水大，下层溶液显紫色；所以滴加氯水和四氯化碳，下层溶液显紫色说明原溶液中有碘离子，故B正确；
C、焰色反应是用铂丝蘸取待测液进行试验，不能是铁丝，故C错误；
D、氨气极易溶于水，若溶液中含有少量的NH4+时，滴加稀NaOH溶液不会放出NH3，故D错误；
故选B．
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