- 离子的检验
- 共4052题
已知 A、B、C、D四种可溶性盐，它们的阳离子分别是Ba2+、Ag+、Cu2+、Na+，阴离子分别是CO32-、NO3-、SO42-、Cl- （离子不能重复 ），进行如下实验：
（1）分别溶于水，只有C溶液呈蓝色；
（2）若把足量盐酸分别加入到上述四溶液，B中出现沉淀，D溶液有气体放出；则：
①A，B，C，D的化学式：A______B______C______D______；
②加入盐酸后D中反应的离子方程式：______．
正确答案
由于是可溶性盐，所以溶液中存在的盐离子和阴离子对应物质一定是可溶性，根据盐类物质溶解性情况可知：Ba2+不能和SO42-、CO32-结合，而只能和NO3-、Cl-，Ag+不能和SO42-、Cl-、CO32-三种离子结合，而只能和NO3-结合，则一定是BaCl2、AgNO3．Cu2+不能和CO32-结合，所以为CuSO4，Na+对应CO3 2-为Na2CO3．即四种物质为BaCl2、AgNO3、CuSO4、Na2CO3．
（1）中由于C盐是蓝色的，所以C为CuSO4；
（2）①四支试管加入盐酸，B有沉淀，则B溶液为AgNO3；D生成无色气体，则为二氧化碳，即D为Na2CO3，所以A为BaCl2，故答案为：BaCl2；AgNO3；CuSO4；Na2CO3．
②Na2CO3与盐酸反应：Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑，故答案为：CO32-+2H+═H2O+CO2↑．
2012年3月22日是第二十届“世界水日”，保护水资源，从我做起！
（1）ClO2和Cl2（还原产物都为Cl-）是生活中常用的消毒剂．当消耗等物质的量的两种物质时，ClO2的消毒效率是Cl2的______倍．
（2）自来水厂常用高铁酸钠（Na2FeO4，强氧化剂）改善水质．简述高铁酸钠用于杀菌消毒同时又起到净水作用的原理______．
（3）某无色废水中可能含有Fe2+、Al3+、Na+、NO3-、CO32-、SO42-离子中的几种，为分析其成分，分别取废水样品100mL，进行了三组实验，其操作和有关现象如图所示：
请根据上图回答下列问题：
①实验中需配制1.0mol/L的NaOH溶液100mL，所需仪器除了玻璃棒、托盘天平、量筒、药匙、烧杯、胶头滴管，还缺少的仪器为______．
②实验③中沉淀量由A→B过程中所发生反应的离子方程式为______．
③试确定NO3-是否存在？______（填“存在”、“不存在”或“不确定”），若存在，试计算c(NO3-)=______（若不存在，此问不必作答）．
正确答案
（1）ClO2和Cl2的还原产物都为Cl-，每摩尔Cl2得到2mol电子，而每摩尔ClO2得到5mol电子，则所需Cl2的物质的量是ClO2的2.5倍，故答案为：2.5；
（2）高铁酸钠具有强氧化性，可用于杀菌消毒，还原生成Fe3+，Fe3+发生水解生成氢氧化铁胶体吸附水中的杂质，可用来除去水中的悬浮物，达到净水的目的，
故答案为：FeO42-有强的氧化性，能杀菌消毒，本身被还原为Fe3+，Fe3+发生水解生成氢氧化铁胶体吸附水中的杂质，达到净水的目的；
（3）配制1.0mol/L的NaOH溶液100mL，根据实验步骤所需仪器：玻璃棒、托盘天平、量筒、药匙、烧杯、胶头滴管、100mL容量瓶；故答案为：100mL容量瓶；
②实验③中A→B过程是Al（OH）3与OH-发生反应，其方程式为：Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O，故答案为：Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O；
③根据实验①确定无Na+，根据实验②确定有SO42-，根据实验③确定有Al3+无Fe2+，因为CO32-与Al3+不能共存，所以无CO32-；故溶液中存在的离子为：Al3+、SO42-，已知硫酸钡沉淀为2.33g，则n（SO42-）=
根据图象可知与Al（OH）3的OH-为：n（OH-）=0.005mol，
Al（OH）3 +OH-=AlO2-+2H2O Fe2++2OH-=Fe（OH）2↓
n（Al3+） 0.005moln（Fe2+） 0.035-3n（Al3+）
所以n（Al3+）=0.005mol，n（Fe2+）=0.01mol 所以溶液中Fe2+和Al3+所带正电荷与SO42-所带负电荷不相等，因此存在NO3-，
设NO3-物质的量为nmol，根据电荷守恒得：3n（Al3+）+2n（Fe2+）=2n（SO42-）+n（NO3-）所以n（NO3-）=0.015mol，所以c（NO3-）═
故答案为：存在；0.15mol/L．
某无色待测液中可能含有Ag+、Fe3+、K+、Ba2+、NH4+等阳离子．某同学进行如下实验：
Ⅰ．加入过量的稀盐酸，有白色沉淀生成．
Ⅱ．过滤，取少许滤液，向其中加入过量的稀硫酸，又有白色沉淀生成．
Ⅲ．另取少量步骤II中的滤液，加入NaOH溶液至溶液呈碱性，加热，可产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体．
请回答下列问题：
（1）待测液中一定含有的离子是______，一定不含有的离子是______．
（2）还有一种离子不能确定是否存在，检验这种离子的实验方法是______，观察到的现象是______．
（3）请你写出“步骤Ⅲ”中产生气体的离子方程式______．
正确答案
Fe3+溶液呈现棕黄色，故一定没有Fe3+Ⅰ、加入过量的稀盐酸，有白色沉淀生成，溶液中一定有Ag+；
Ⅱ、加入过量的稀硫酸，又有白色沉淀生成，滤液显酸性，故 一定有Ba2+；
Ⅲ、“加入NaOH溶液至溶液呈碱性，加热，可产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体”可知，一定有NH4+；
（1）待测液中一定含有的离子是Ag+、Ba2+、NH4+；一定不含有的离子是Fe3+；
故答案为：Ag+、Ba2+、NH4+；Fe3+；
（2）还有一种离子是钾离子，实验方法是焰色反应，透过蓝色的钴玻璃观察到火焰呈紫色；
故答案为：焰色反应； 透过透过蓝色的钴玻璃火焰呈紫色；
（3）铵盐和氢氧化钠反应离子方程式为NH4+OH-
故答案为：NH4++OH-
某无色澄清溶液中可能存在下述几种离子：H+、Na+、Ba2+、Cu2+、Ag+、SO42-、CO32-、Cl-、F-、Br-．取该溶液进行下述实验：①用pH试纸检验，该溶液呈强酸性；②取部分溶液，滴入几滴氯水，再加入少量四氯化碳，振荡后静置，四氯化碳层呈橙红色；③另取部分溶液逐滴加入NaOH溶液，使溶液由酸性逐渐呈碱性，然后再加入Na2CO3溶液，有白色沉淀生成．根据上述实验判断：
（1）肯定存在的物质有______；
（2）肯定不存在的物质有______；
（3）可能存在的物质有______．
正确答案
由“无色澄清溶液”可知，原溶液一定没有Cu2+；
①用pH试纸检验，该溶液呈强酸性；排除与强酸反应的F-、CO32-离子存在，阴离子可能是Cl-、SO42-；
②取部分溶液，滴入几滴氯水，再加入少量四氯化碳，振荡后静置，四氯化碳层呈橙红色；说明溶液中一定存在Br-，一定不存在Ag+，
③另取部分溶液逐滴加入NaOH溶液，使溶液由酸性逐渐呈碱性，然后再加入Na2CO3溶液，有白色沉淀生成，证明一定存在Ba2+，所以一定不存在与钡离子反应的SO42-，再结合①溶液为强酸性溶液，一定存在Cl-，
通过以上分析，该溶液中肯定存在的离子有：H+、Ba2+、Br-；肯定不存在的离子有：CO32-、F-、Cu2+、SO42-、Ag+；可能存在的离子有：Na+、Cl-，
故答案为：H+、Ba2+、Br-；CO32-、F-、Cu2+、SO42-、Ag+；Na+、Cl-．
现有S2-、NH4+、Al3+、Na+、SO42-、AlO2-、Fe3+、HCO3-、Cl-等离子，请按要求填空：
（1）在水溶液中，该离子水解呈碱性的是______．
（2）在水溶液中，该离子水解呈酸性的是______．
（3）既能在酸性较强溶液里、又能在碱性较强的溶液里大量存在的离子有______．
（4）既不能在酸性较强溶液里、又不能在碱性较强的溶液里大量存在的离子有______．
正确答案
（1）水溶液中离子水解呈碱性，说明是弱酸阴离子，S2-+H2O⇌HS-+OH-，AlO2-+2H2O=Al（OH）3+OH-，HCO3-+H2O⇌H2CO3+OH-；
故答案为：S2-、AlO2-、HCO3-；
（2）在水溶液中，该离子水解呈酸性，说明是弱碱阳离子，NH4++H2O⇌NH3•H2O+H+，Al3++3H2O⇌Al（OH）3+3H+，Fe3++3H2O⇌Fe（OH）3+3H+；
故答案为：NH4+、Al3+、Fe3+；
（3）既能在酸性较强溶液里、又能在碱性较强的溶液里大量存在的离子，说明不是弱酸阴离子和弱碱阳离子，为Na+、SO42-、Cl-；
故答案为：Na+、SO42-、Cl-；
（4）既不能在酸性较强溶液里、又不能在碱性较强的溶液里大量存在，说明离子和酸碱都反应，HCO3-+H+=CO2+H2O、HCO3-+OH-=H2O+CO32-；
故答案为：HCO3-．
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