- 离子的检验
- 共4052题
某无色溶液中只可能含有NH4+、K+、Al3+、Fe3+、Cl-、SO42-等离子中的几种离子.
①该溶液的焰色反应呈现出紫色.
②取10mL该溶液于试管中滴加Ba(NO3)2溶液,加稀硝酸酸化后过滤得到0.03mol白色沉淀,向滤液中加入AgNO3溶液未见沉淀产生.
③另取10mL该溶液于试管中,滴加NaOH溶液产生白色沉淀,当沉淀增加到一定量后开始产生气体,最后沉淀完全溶解.并且随NaOH溶液的加入,沉淀和气体的变化关系如图所示.
(1)该溶液中一定含有______(填离子的化学式)离子,一定不含有的离子有______(填离子的化学式);
(2)①根据图中所示数据,计算实验中使用的NaOH溶液的物质的量浓度为:______
②在配制实验所需100mL NaOH溶液时,用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、量筒外,还需要______(填仪器名称).
(3)根据图示信息分析该溶液中焰色反应呈现紫色的离子的物质的量浓度为:______.
正确答案
(1)①溶液透过蓝色钴玻璃焰色反应呈紫色,说明溶液中含有K+离子,溶液呈无色,则一定不含Fe3+离子;
②取10mL该溶液于试管中滴加Ba(NO3)2溶液,加稀硝酸酸化后过滤得到0.03mol白色沉淀,根据SO42-+Ba2+=BaSO4↓知溶液中含有SO42-为0.03mol;向滤液中加入AgNO3溶液未见沉淀产生,则溶液中没有Cl-;
③另取10mL该溶液于试管中,滴加NaOH溶液产生白色沉淀,则说明溶液中含有Al3+,Al3++3OH-=Al(OH)3↓,结合图象中沉淀的变化关系,知溶液中含有Al3+为0.01mol需OH-为0.03mol;当沉淀增加到一定量后开始产生气体,根据NH4++OH-=NH3↑+H2O结合图象,知溶液中含有NH4+为0.02mol需OH-为0.02mol;最后沉淀完全溶解是由于氢氧化铝与NaOH继续反应,反应的离子方程式为Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O,结合图象中沉淀的变化关系,需OH-为0.01mol;实验中使用的NaOH溶液的总物质的量为:0.03mol+0.02mol+0.01mol=0.06mol,结合图象中沉淀的变化关系知此时氢氧化钠溶液的体积为60mL,根据C==
=lmol/L,
故答案为:(1)K+、NH4+、Al3+、SO42-;Cl-、Fe3+;(2)①lmol/L;
(2)②配制步骤有计算、称量、溶解、移液、洗涤、定容、摇匀等操作,一般天平称取氢氧化钠,把氢氧化钠倒入烧杯进行溶解,冷却后转移到100mL容量瓶中,并用玻璃棒引流,当加水至液面距离刻度线1~2cm时,改用胶头滴管滴加,配成100mL溶液,所以需要的仪器有玻璃棒、天平、药匙、烧杯、胶头滴管、100mL容量瓶,所以还需要玻璃棒、胶头滴管、100mL容量瓶,
故答案为:100mL容量瓶、胶头滴管;
(3)根据图示信息分析该溶液中焰色反应呈现紫色的离子为K+,该溶液中一定含有K+、NH4+、Al3+、SO42-;根据(1)③知NH4+为0.02mol,Al3+为0.01mol,SO42-为0.03mol,根据溶液呈电中性溶液中阴阳离子所带的正负电荷总数相等,其中正电荷总数为:0.02mol×1+0.01mol×3+n(K+)×1=0.05mol+n(K+),负电荷总数0.03mol×2=0.06mol,所以n(K+)=0.01mol,根据C==
=lmol/L,
故答案为:lmol/L;
某工业废水仅含下表中的某些离子,且各种离子的物质的量浓度相等,均为0.1mol/L(此数值忽略水的电离及离子的水解).
甲同学欲探究废水的组成,进行了如下实验:
Ⅰ.取该无色溶液5mL,滴加一滴氨水有沉淀生成,且离子种类增加.
Ⅱ.用铂丝蘸取溶液,在火焰上灼烧,透过蓝色钴玻璃观察,无紫色火焰.
Ⅲ.另取溶液加入过量盐酸,有无色气体生成,该无色气体遇空气变成红棕色.
Ⅳ.向Ⅲ中所得的溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成.
请推断:
(1)由Ⅰ、Ⅱ判断,溶液中一定不含有的阳离子是______.
(2)Ⅲ中加入盐酸生成无色气体的离子方程式是______.
(3)甲同学最终确定原溶液中所含阳离子有______,阴离子有______;并据此推测原溶液应该呈______性,原因是______(用离子方程式说明).
(4)另取100mL原溶液,加入足量的NaOH溶液,此过程中涉及的离子方程式为______.充分反应后过滤,洗涤,灼烧沉淀至恒重,得到的固体质量为______g.
正确答案
Ⅰ.取该无色溶液5mL,说明一定不含有Cu2+,滴加一滴氨水有沉淀生成,且离子种类增加,说明增加的是NH4+,所以原溶液中一定不含NH4+,可能含有Mg2+、Al3+,不含NH4+,CO32-;
Ⅱ.用铂丝蘸取少量溶液,在火焰上灼烧,无紫色火焰(透过蓝色钴玻璃观察),说明没有K+;
Ⅲ.另取溶液加入少量盐酸,有无色气体生成,该无色气体遇空气变成红棕色,此时溶液依然澄清,说明有还原性离子 I-与NO3-和H+反应生成NO,即溶液中有I-、NO3-;,判断一定不含有Ag+;
Ⅳ.向Ⅲ中所得的溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成,说明有SO42-;
(1)由Ⅰ、Ⅱ判断,溶液中一定不含有的阳离子是K+、NH4+、Cu2+;
故答案为:K+、NH4+、Cu2+;
(2)Ⅲ中加入少量盐酸生成无色气体,是I-与NO3-和H+反应生成NO,其离子方程式:6I-+2NO3-+8H+═3I2+2NO↑+4H2O;
故答案为:6I-+2NO3-+8H+═3I2+2NO↑+4H2O;
(3)由上述分析可知一定含有的阴离子I-、NO3-,SO42-,且各为0.1mol/L,依据电荷守恒可知,推断出的阳离子含有Mg2+、Al3+,其浓度为0.1mol/L,由电荷守恒可知溶液中还有一种-1价的阴离子为Cl-,所以甲同学最终确定原溶液中所含阳离子是:Mg2+、Al3+;阴离子是:Cl-、I-、NO3-、SO42-,溶液中镁离子和铝离子水解溶液呈酸性,反应的离子方程式为:Mg2++2H2O⇌Mg(OH)2+2H+、Al3++3H2O⇌Al(OH)3+3H+;
故答案为:Mg2+、Al3+;Cl-、I-、NO3-、SO42-;酸;Mg2++2H2O⇌Mg(OH)2+2H+、Al3++3H2O⇌Al(OH)3+3H+;
(4)另取100mL原溶液,加入足量的NaOH溶液,Mg2+、Al3+ 反应生成Mg(OH)2,NaAlO2,涉及的离子方程式为Mg2++2OH-═Mg(OH)2↓、Al3++4OH-═AlO2-+2H2O;充分反应后过滤,洗涤,灼烧沉淀至恒重,根据元素守恒:n(MgO)=n(Mg2+)=cV=0.1mol/L×0.1L=0.01mol;n(MgO)=0.01mol×40g/mol=0.4g;
故答案为:Mg2++2OH-═Mg(OH)2↓、Al3++4OH-═AlO2-+2H2O;0.4;
等质量的铜、锌、铁的金属混合物Ag加入FeCl3和盐酸的混合液中,充分反应(不考虑水电离出的离子).
(1)若无固体剩余,则溶液中的阳离子一定有______,可能有______;
(2)若剩余固体为g,则溶液中的阳离子一定有______,一定没有______;
(3)若剩余固体为g,则溶液中的阳离子一定有______,一定没有______.
正确答案
(1)氯化铁能溶解铜、锌、铁,而盐酸只能溶解锌、铁;又因为三种金属性强弱顺序是Zn>Fe>Cu,所以若无固体剩余,则溶液中的阳离子一定有Zn2+、Cu2+、Fe2+、H+;可能还含有铁离子,
故答案为:Zn2+、Cu2+、Fe2+、H+; Fe3+;
(2)若剩余固体为g,由于金属还原性:Zn>Fe>Cu,则剩余的固体一定是铜,则溶液中的阳离子一定有Zn2+、Fe2+;而一定没有铁离子,氢离子可能含有,也可能没有,
故答案为:Zn2+、Fe2+;Fe3+;
(3)若剩余固体为g,由于金属还原性:Zn>Fe>Cu,则剩余的固体中一定含有铜、铁和锌,所以溶液中的阳离子一定有Zn2+、Fe2+;而一定不会含有Cu2+、H+、Fe3+,
故答案为:Zn2+、Fe2+;Cu2+、H+、Fe3+.
有三瓶标签脱落的无色透明溶液,分别是稀盐酸、稀硫酸和稀硝酸.请你帮助实验老师设计两种方法鉴别它们,并贴上标签.
正确答案
根据盐酸与硝酸银反应生成难溶于水的AgCl沉淀,硫酸与BaCl2反应生成BaSO4沉淀,以及硝酸具有强氧化性可设计两种实验方案:
方案一:可加入BaCl2溶液鉴别出稀硫酸,再加入AgNO3溶液,生成沉淀的为盐酸;
方案二:根据硝酸具有强氧化性,与铜反应生成NO气体,剩余两种溶液加入BaCl2溶液,生成沉淀的是硫酸.
故答案为:
有一无色溶液,其中可能含有Fe3+、Al3+、Mg2+、Cu2+、NH4+、K+、CO32-、SO42-等离子中的几种,为分析其成分,取此溶液分别进行了四个实验,其操作和有关现象如图所示:
第③个实验中,生成白色沉淀的量与加入NaOH的量有如右图所示的相互关系.
据此可知:(1)在原溶液中一定存在的离子有______;
(2)写出第③个实验中发生反应的离子方程式______;
(3)写出第④个实验中生成气体的化学方程式______.
正确答案
(1)溶液透过蓝色钴玻璃焰色反应呈紫色,说明溶液中含有K+离子,溶液呈无色,则一定不含Fe3+离子,
逐滴加入过量NaOH溶液有白色沉淀,则溶液中含有Mg2+离子,
加入氯化钡和盐酸后生成白色沉淀,由于溶液中没有Ag+离子,则生成沉淀为BaSO4,溶液中含有SO42-离子,
第③个实验中,生成白色沉淀的量与加入NaOH的量的先增大后减小,则说明溶液中含有Al3+离子,
则原溶液中一定含有Al3+、Mg2+、K+、SO42-等离子,
故答案为:Al3+、Mg2+、K+、SO42-;
(2)溶液中含有Al3+、Mg2+,加入NaOH时先发生反应为,Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓;Al3++3OH-=Al(OH)3↓,生成Mg(OH)2和Al(OH)3沉淀,当全部生成沉淀之后,再加入NaOH,氢氧化铝与NaOH继续反应,反应的离子方程式为Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O,
故答案为:Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓;Al3++3OH-=Al(OH)3↓;Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O;
(3)过氧化钠与水反应生成NaOH和氧气,反应的化学方程式为2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,
故答案为:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
扫码查看完整答案与解析