- 离子的检验
- 共4052题
现有五种可溶性物质A、B、C、D、E，它们所含的阴、阳离子互不相同，分别含有五种阳离子Na+、Al3+、Mg2+、Ba2+、Fe3+和五种阴离子Cl-、OH-、NO3-、CO32-、X中的一种。
（1）某同学通过分析比较，认为无需检验就可判断其中必有的两种物质是_______和________。（填化学式）
（2）为了确定X，现将（1）中的两种物质记为A和B，当C与B的溶液混合时，产生红褐色沉淀和无色无味气体；当C与A的溶液混合时产生棕色沉淀，向该沉淀中滴入稀硝酸，沉淀部分溶解，最后留有白色沉淀不再溶解。则：
①X为________ 。
A．SO32- B．SO42- C．CH3COO- D．SiO32- ②A中的化学键类型为____________
③将0.02mol的A与0.01mol的C同时溶解在足量的蒸馏水中，充分反应后，最终所得沉淀的质量为_______（精确到0.1g）。
④利用上述已经确定的物质，可以检验出D、E中的阳离子。请简述实验操作步骤、现象及结论___________
（3）将Cu投入到装有D溶液的试管中，Cu不溶解；再滴加稀硫酸，Cu逐渐溶解，管口附近有红棕色气体出现。则物质D一定含有上述离子中的________（填相应的离子符号）。有关反应的离子方程式为_____________________
正确答案
（1）Na2CO3；Ba(OH)2
（2）① B；② 离子键和共价键； ③ 6.1g；④分别取少量D、E溶液于试管中，分别滴加过量的Ba(OH)2溶液，产生白色沉淀的其中含有Mg2+，先产生白色沉淀，后沉淀又溶解的含有Al3+
（3）
现有A、B、C、D、E五种盐溶液，分别由K+、NH4+、Ag+、Ba2+、Al3+、Cl-、Br-、CO32-、SO42-、NO3- 中的阳离子和阴离子各一种组成（五种盐所含阴、阳离子各不相同）已知：
①A+B→白色沉淀 ②A+D→白色沉淀 ③A+C→白色沉淀
④D+B→白色沉淀+无色气体 ⑤A溶液中c（H+）=c（OH-）
⑥B溶液中c（H+）=1×10-12mol•L-1 ⑦C、D、E三种溶液的pH＜7，
根据以上实验事实可以推出（用分子式表示）
A为______；B为______；C为______；D为______；E为______．
写出以上①②③④各步反应的离子方程式：
①______，②______，
③______，④______．
正确答案
（1）根据其中C、D、E三种溶液的pH＜7，说明C、D、E三种溶液为强酸弱碱盐，水解呈酸性，B溶液呈碱性，A溶液中c（H+）=c（OH-），Ag+不能Cl-、Br-、SO42-、CO32-相结合，因为AgCl、Ag2SO4、Ag2CO3都为白色沉淀，AgBr为浅黄色沉淀，只能形成硝酸银，可推测知A为中性溶液，只有氯化钡、硫酸铝，根据B溶液呈碱性，B为强碱弱酸盐，而K+、Ba2+为强碱阳离子，CO32-为弱酸根离子，因此B只能为K2CO3，根据B和D反应生成白色沉淀和气体，B中含CO32-，而能与CO32-反应生成沉淀的有Al3+、Ag+、Ba2+，其中CO32-和Al3+发生双水解反应不仅生成沉淀而且生成气体，离子反应为2Al3++3CO32-+3H2O═2Al（OH）3↓+CO2↑，所以D中含Al3+，而D为强酸弱碱盐酸性溶液，酸根离子为Cl-、Br-、SO42-中的一种，即为硫酸铝，根据A可分别与C、B、D反应生成白色沉淀，B为K2CO3，D为硫酸铝，C中只能是硝酸银，
故答案为：A：BaCl2；B：K2CO3；C：AgNO3；D：Al2（SO4）；E：NH4Br；
（2）
丁中阳离子可能为Ag+、Ba2+中的一种．而丁为强酸弱碱盐，故可确定丁中含Ag+，只能为AgNO3．戊为强酸弱碱盐，戊中只能含NH4+．丙为中性溶液，为强酸强碱盐，可确定丙中只能含Ba2+．因为丁为AgNO3，与甲、乙、丙反应生成白色沉淀，
与Ag+反应生成白色沉淀的酸根离子有Cl-、SO42-、CO32-，丙中含Ba2+，所以丙为BaCl2，甲中含Al3+，
所以甲为Al2（SO4）3，最后戊中含NH4+，与之结合的酸根离子为Br-，即戊为NH4Br，
故答案为：Al2（SO4）3；K2CO3；BaCl2；AgNO3；NH4Br；
（2）①②③④各步反应的离子方程式分别为：①Ba2++CO32-═BaCO3↓ ②Ba2++SO42-═BaSO4↓ ③Ag++Cl-═AgCl↓
④2Al3++3CO32-+3H2O═2Al（OH）3↓+3CO2↑，
故答案为：①Ba2++CO32-═BaCO3↓；②Ba2++SO42-═BaSO4↓；③Ag++Cl-═AgCl↓；
④2Al3++3CO32-+3H2O═2Al（OH）3↓+3CO2↑．
探究实验：检验 Fe2+的方法
实验步骤：（1）在两支试管中分别加入10mlFeCl3和10mlFeCl2溶液，然后各滴入几滴KSCN溶液，观察现象．
（2）在盛有FeCl2和KSCN溶液的试管中滴入几滴新配置的氯水，观察现象．
（1）实验现象：步骤1中盛10mlFeCl2溶液的试管中溶液______步骤2中溶液______
（2）步骤2中涉及的氧化还原反应的离子方程式为：______
（3）欲证明某溶液中不含Fe3+可能含有Fe2+，下列实验操作的最佳顺序为______
①加少量氯水 ②加少量KMnO4溶液 ③加少量KSCN
A、①③B、②③C、③①D、①②
正确答案
（1）步骤1中盛10mlFeCl2溶液的试管中加入硫氰酸钾溶液，氯化亚铁和硫氰酸钾溶液无反应现象；加入氯水，氯水中的氯气会氧化亚铁离子为铁离子，在硫氰酸钾溶液中反应生成血红色溶液说明生成了铁离子，证明含有亚铁离子；
故答案为：无明显现象，溶液变为血红色；
（2）氯水中的氯气会氧化亚铁离子为铁离子，氯气被还原为氯离子；反应的离子方程式为：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-；
故答案为：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-；
（3）欲证明某溶液中不含Fe3+可能含有Fe2+，先加入硫氰酸钾溶液无现象，加入氯水溶液变为血红色，证明不含有铁离子，可能含有亚铁离子；
故答案为：c；
类比法是化学学习中常用的方法，已知硝酸能把铁氧化成Fe（NO3）3，但当铁过量时，产物是Fe（NO3）2．某同学受此启发，提出一个相似的观点：氯气与铁反应，当Cl2过量时生成FeCl3，当铁粉过量时产物是FeCl2．为了验证该观点是否正确，该同学将一定量铁粉与Cl2恰好完全反应得到一固体物质A，然后通过实验确定其成分．探究过程如下：
（1）提出假设：
假设1：该固体物质是FeCl2；
假设2：该固体物质是______；
假设3：该固体物质是______．
（2）设计实验方案：
取少量固体物质A于烧杯中，加适量水溶解，然后取两份A溶液分别进行实验，实验现象与结论如下表：
（3）已知Fe（NO3）2溶液为浅绿色，往Fe（NO3）2溶液中加入少量的稀硫酸，溶液颜色有何变化______，该变化过程的离子方程式为______．
正确答案
（1）根据类比法，结合铁和硝酸反应的产物，产物可能为FeCl2、FeCl3或FeCl3和FeCl2的混合物，
故答案为：FeCl3；FeCl3和FeCl2；
（2）固体物质中有FeCl3，在溶液中加入KSCN溶液，溶液应变红，在酸性KMnO4溶液中加入少量A，KMnO4溶液颜色无明显变化，说明不变含还原性物质，即不含FeCl2，故答案为：溶液变红色；FeCl2；
（3）NO3-在酸性条件下具有强氧化性，可与Fe2+发生氧化还原反应，反应的离子方程式为3Fe2++NO3-+4H+═3Fe3++NO↑+2H2O，溶液由浅绿色变为黄色，
故答案为：由浅绿色变为黄色；3Fe2++NO3-+4H+═3Fe3++NO↑+2H2O．
类比是化学学习中常用的方法之一，已知硝酸能把铁氧化成Fe(NO3)3，但当铁过量时，产物是Fe(NO3)2某同学受此启发，提出一个相似的观点：氯气与铁粉反应，当Cl2足量时生成FeCl3，当铁粉过量时产物是FeCl2。为验证该观点是否正确，该同学将一根细的纯铁丝分别在足量和少量的Cl2中点燃，取其表面生成物并分别编号为A、B，然后通过实验确定其成分。探究过程如下：
(1)提出假设：A是FeCl3，B是FeCl2。
设计实验方案：分别取A、B的溶液进行以下实验，但实验现象相同。请填写下表中的相应空格。
(2)根据上述实验结论，写出Cl2与铁粉加热时发生反应的化学方程式：________________________
(3)为进一步探究FeCl3溶液的性质，他又利用A溶液做了如下一些实验，其中明显错误的是________。
A．将A溶液滴入沸水中，并继续加热得到红褐色液体，该液体能产生丁达尔现象
B．向A溶液中加入少量铁粉，铁粉溶解，溶液颜色加深
C．在A溶加NaOH浓溶液，出现红褐色沉淀
D．将A溶液加热蒸干并灼烧，得到FeCl3固体
正确答案
(1)溶液均变红色；FeCl2(2)2Fe+3Cl2
(3)BD
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