- 离子的检验
- 共4052题
某无色透明溶液可能含有下列离子：K+、Fe3+、Cu2+、Ba2+、AlO2-、NO3━、CO32-、SO32-、SO42-、Br-、I-、Cl-．取该溶液按如下步骤进行实验．
（1）请你根据下表Ⅰ栏中的实验结果，回答Ⅱ栏中有关问题：
（2）综上，该溶液的pH______（填“＞”、“＜”或“=”）7；该溶液中一定存在的阳离子是______，不能确定是否存在的离子是______；现欲取原溶液检验其是否存在，是否要使用试剂，若不要使用试剂，其实验方法是______；若要使用试剂，选用的试剂是（按使用的先后顺序依次写出）______．
正确答案
解：溶液无色，则一定不存在有色的离子：Fe3+、Cu2+，
（1）①取原溶液少许，滴加足量氯水，产生沉淀；过滤，滤液加CCl4，振荡后，CCl4层未变色，由于碘单质、溴单质的四氯化碳溶液为有色的，所以原溶液中一定不存在的离子为：Br-；I-，
故答案为：Br-；I-；
②取原溶液少许，加入铜片和稀硫酸共热，产生无色气体，该气体遇空气立即变为红棕色，则无色气体为NO，发生反应为：8H++2NO3-（稀）+3Cu=3Cu2++2NO↑+4H2O，说明溶液中一定含有NO3-，
故答案为：8H++2NO3-（稀）+3Cu=3Cu2++2NO↑+4H2O；
③取原溶液少许，加盐酸酸化后，加入氨水有白色沉淀生成，继续加入过量氨水，沉淀不消失，该沉淀为氢氧化铝，反应的离子方程式为：Al3++3NH3•H2O=Al（OH）3↓+3NH4+，
故答案为：Al3++3NH3•H2O=Al（OH）3↓+3NH4+；
④取原溶液少许，滴加2滴酸性高锰酸钾溶液，紫色立即褪去，证明原溶液中一定含有还原性离子SO32-，则一定不存在钡离子，
故答案为：SO32-；
⑤取原溶液少许，加足量Ba（NO3）2溶液产生白色沉淀，过滤；往洗涤后的沉淀中加入足量盐酸，沉淀部分溶解，有无色气体产生，无色气体中一定含有二氧化硫，二氧化硫能够使品红溶液褪色；溶解的沉淀为亚硫酸钡，不溶的沉淀为BaSO4，则原溶液中一定含有SO42-，
故答案为：BaSO4；品红溶液褪色；
⑥根据以上分析可知，无法确定溶液中是否含有氯离子，该步存在目的是证明氯离子的存在情况，是有意义的，
故答案为：有；
（2）根据分析可知，原溶液中一定含有SO32-，亚硫酸根离子部分水解，溶液显示碱性，则溶液的pH＞7；根据溶液电中性可知，该溶液中一定存在K+；无法确定是否含有CO32-，由于原溶液中含有亚硫酸根离子，则需要用盐酸将碳酸根离子、亚硫酸根离子转化成二氧化碳、二氧化硫气体，然后用酸性高锰酸钾溶液除去二氧化硫，用品红溶液证明二氧化硫已经除尽，最后用澄清石灰水证明产生的气体中是否含有二氧化碳，从而判断原溶液中是否含有碳酸根离子，所以需要的试剂有：盐酸、酸性高锰酸钾溶液、品红溶液、澄清石灰水，
故答案为：＞；K+；CO32-；盐酸、酸性高锰酸钾溶液、品红溶液、澄清石灰水．
解析
解：溶液无色，则一定不存在有色的离子：Fe3+、Cu2+，
（1）①取原溶液少许，滴加足量氯水，产生沉淀；过滤，滤液加CCl4，振荡后，CCl4层未变色，由于碘单质、溴单质的四氯化碳溶液为有色的，所以原溶液中一定不存在的离子为：Br-；I-，
故答案为：Br-；I-；
②取原溶液少许，加入铜片和稀硫酸共热，产生无色气体，该气体遇空气立即变为红棕色，则无色气体为NO，发生反应为：8H++2NO3-（稀）+3Cu=3Cu2++2NO↑+4H2O，说明溶液中一定含有NO3-，
故答案为：8H++2NO3-（稀）+3Cu=3Cu2++2NO↑+4H2O；
③取原溶液少许，加盐酸酸化后，加入氨水有白色沉淀生成，继续加入过量氨水，沉淀不消失，该沉淀为氢氧化铝，反应的离子方程式为：Al3++3NH3•H2O=Al（OH）3↓+3NH4+，
故答案为：Al3++3NH3•H2O=Al（OH）3↓+3NH4+；
④取原溶液少许，滴加2滴酸性高锰酸钾溶液，紫色立即褪去，证明原溶液中一定含有还原性离子SO32-，则一定不存在钡离子，
故答案为：SO32-；
⑤取原溶液少许，加足量Ba（NO3）2溶液产生白色沉淀，过滤；往洗涤后的沉淀中加入足量盐酸，沉淀部分溶解，有无色气体产生，无色气体中一定含有二氧化硫，二氧化硫能够使品红溶液褪色；溶解的沉淀为亚硫酸钡，不溶的沉淀为BaSO4，则原溶液中一定含有SO42-，
故答案为：BaSO4；品红溶液褪色；
⑥根据以上分析可知，无法确定溶液中是否含有氯离子，该步存在目的是证明氯离子的存在情况，是有意义的，
故答案为：有；
（2）根据分析可知，原溶液中一定含有SO32-，亚硫酸根离子部分水解，溶液显示碱性，则溶液的pH＞7；根据溶液电中性可知，该溶液中一定存在K+；无法确定是否含有CO32-，由于原溶液中含有亚硫酸根离子，则需要用盐酸将碳酸根离子、亚硫酸根离子转化成二氧化碳、二氧化硫气体，然后用酸性高锰酸钾溶液除去二氧化硫，用品红溶液证明二氧化硫已经除尽，最后用澄清石灰水证明产生的气体中是否含有二氧化碳，从而判断原溶液中是否含有碳酸根离子，所以需要的试剂有：盐酸、酸性高锰酸钾溶液、品红溶液、澄清石灰水，
故答案为：＞；K+；CO32-；盐酸、酸性高锰酸钾溶液、品红溶液、澄清石灰水．
下列有关实验方法或描述正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A．加入稀盐酸产生无色气体，将气体通入品红溶液，品红退色，加热后退色，该气体为二氧化硫，但是原溶液中不一定有SO32-，可能含有HSO3-，故A错误；
B．加入稀盐酸产生无色气体，将气体通入澄清石灰水中，溶液变浑浊，该气体可能为二氧化硫、二氧化碳，原溶液中不一定有CO32-，可能含有SO32-、HCO3-、HSO3-，故B错误；
C．加入氯化钡溶液有白色沉淀产生，再加盐酸，沉淀不消失，该白色沉淀可能为AgCl，原溶液中不一定有SO42-，可能含有Cl-，故C错误；
D．加入氢氧化钠溶液并加热，产生的气体能使湿润红色石蕊试纸变蓝，该气体为氨气，则原溶液中一定有NH4+，故D正确；
故选D．
下列关于物质的检验说法正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、加入氯化钡溶液有白色沉淀生成，再加稀硝酸，沉淀不消失，该沉淀可以是硫酸钡，也可以是氯化银、亚硫酸钡，不一定含有硫酸根，故A错误；
B、该操作是利用焰色反应检验钾元素存在的正确实验操作，故B正确；
C、碳酸氢钠溶液加入盐酸也放出能使澄清的石灰水变浑浊的无色无味的气体，不一定含碳酸根，故C错误；
D、加入AgNO3溶液，有白色沉淀生成，可能是碳酸银沉淀或硫酸银沉淀，故错误；
故选B．
检验某未知溶液中是否含有SO42-，下列操作最合理的是（ ）
正确答案
解析
解：A．加入盐酸酸化，再加入Ba（NO3）2溶液，若为亚硫酸根离子也生成白色沉淀，不能检验，故A错误；
B．先加HNO3酸化，再加Ba（NO3）2溶液，若为亚硫酸根离子也生成白色沉淀，不能检验，故B错误；
C．加入HCl酸化了的BaCl2溶液，生成白色沉淀可能为AgCl，不能检验，故C错误；
D．检验某未知溶液中是否含有SO42-，应先加盐酸排除其它离子的干扰，再加氯化钡，生成白色沉淀可检验，故D正确；
故选D．
某溶液A，可能含有等物质的量浓度的SiO32-、CO32-、SO32-、S2-、AlO2-、Cl-、PO43-中的几种，现进行以下实验：
（1）以10mLA溶液，往其中通入足量的CO2，得到白色沉淀B，B可完全溶于稀硫酸．
（2）另取10mLA溶液，往其中加入稀硫酸，生成气体C，将C通入Pb（NO3）2溶液中，有黑色沉淀D生成．
问题：
（1）溶液A中肯定存在：______．
（2）溶液A中肯定不存在：______，其理由是：______．
正确答案
解：（1）由（1）知，通CO2可以生成沉淀的有SiO32-+CO2+H2O=H2SiO3↓+CO32-；2AlO2-+CO2+3H2O=2Al（OH）3↓+CO32-，但H2SiO3不溶于稀硫酸，所以，一定含有AlO2-，而一定不含SiO32-；
由（2）知，加入稀硫酸，生成气体C，将C通入Pb（NO3）2溶液中，有黑色沉淀D生成，则C是硫化氢气体，D是硫化铅沉淀，所以一定含有S2-，则一定不含SO32-，否则会发生反应：SO32-+2S2-+6H+=3S↓+3H2O．故答案为：AlO2-和S2-；
（2）由（1）知，通CO2可以生成沉淀的有SiO32-+CO2+H2O=H2SiO3↓+CO32-；2AlO2-+CO2+3H2O=2Al（OH）3↓+CO32-，
但H2SiO3不溶于稀硫酸，所以，一定含有AlO2-，而一定不含SiO32-；
由（2）知，加入稀硫酸，生成气体C，将C通入Pb（NO3）2溶液中，有黑色沉淀D生成，则C是硫化氢气体，D是硫化铅沉淀，所以一定含有S2-，则一定不含SO32-，否则会发生反应：SO32-+2S2-+6H+=3S↓+3H2O．
故答案为：SiO32-和SO32-；H2SiO3不溶于稀硫酸，SO32-和硫离子之间会发生反应：SO32-+2S2-+6H+=3S↓+3H2O．
解析
解：（1）由（1）知，通CO2可以生成沉淀的有SiO32-+CO2+H2O=H2SiO3↓+CO32-；2AlO2-+CO2+3H2O=2Al（OH）3↓+CO32-，但H2SiO3不溶于稀硫酸，所以，一定含有AlO2-，而一定不含SiO32-；
由（2）知，加入稀硫酸，生成气体C，将C通入Pb（NO3）2溶液中，有黑色沉淀D生成，则C是硫化氢气体，D是硫化铅沉淀，所以一定含有S2-，则一定不含SO32-，否则会发生反应：SO32-+2S2-+6H+=3S↓+3H2O．故答案为：AlO2-和S2-；
（2）由（1）知，通CO2可以生成沉淀的有SiO32-+CO2+H2O=H2SiO3↓+CO32-；2AlO2-+CO2+3H2O=2Al（OH）3↓+CO32-，
但H2SiO3不溶于稀硫酸，所以，一定含有AlO2-，而一定不含SiO32-；
由（2）知，加入稀硫酸，生成气体C，将C通入Pb（NO3）2溶液中，有黑色沉淀D生成，则C是硫化氢气体，D是硫化铅沉淀，所以一定含有S2-，则一定不含SO32-，否则会发生反应：SO32-+2S2-+6H+=3S↓+3H2O．
故答案为：SiO32-和SO32-；H2SiO3不溶于稀硫酸，SO32-和硫离子之间会发生反应：SO32-+2S2-+6H+=3S↓+3H2O．
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