考點一 離子共存
1.離子共存的本質(zhì)
幾種離子在同一溶液中能大量共存,就是指離子之間不發(fā)生任何反應;若離子之間能發(fā)生反應,則不能大量共存。
2.判斷離子能否大量共存的“四個要點”
判斷多種離子能否大量共存于同一溶液中,歸納起來就是:一色、二性、三特殊、四反應。
(1)一色——溶液顏色
幾種常見離子的顏色:
(2)二性——溶液的酸堿性
①在強酸性溶液中,OH-及弱酸根陰離子(如COeq \\al(2-,3)、SOeq \\al(2-,3)、S2-、CH3COO-等)不能大量存在。
②在強堿性溶液中,H+及弱堿陽離子(如NHeq \\al(+,4)、Al3+、Fe3+等)不能大量存在。
(3)三特殊——三種特殊情況:
①AlOeq \\al(-,2)與HCOeq \\al(-,3)不能大量共存:AlOeq \\al(-,2)+HCOeq \\al(-,3)+H2O===Al(OH)3↓+COeq \\al(2-,3)。
②“NOeq \\al(-,3)+H+”組合具有強氧化性,能與S2-、Fe2+、I-、SOeq \\al(2-,3)等還原性的離子發(fā)生氧化還原反應而不能大量共存。
③NHeq \\al(+,4)與CH3COO-、COeq \\al(2-,3),Mg2+與HCOeq \\al(-,3)等組合中,雖然兩種離子都能水解且水解相互促進,但總的水解程度仍很小,它們在溶液中仍能大量共存。
(4)四反應——四種反應類型
四反應是指離子間通常能發(fā)生的四種類型的反應,能相互反應的離子顯然不能大量共存。
①復分解反應:如Ba2+與SOeq \\al(2-,4),NHeq \\al(+,4)與OH-,H+與CH3COO-等。
②氧化還原反應:如Fe3+與I-、S2-,NOeq \\al(-,3)(H+)與Fe2+等。
③相互促進的水解反應:如Al3+與COeq \\al(2-,3)、HCOeq \\al(-,3)或AlOeq \\al(-,2)等。
④絡合反應:如Fe3+與SCN-等。
指出下列離子組不能大量共存的原因。
(1)Na+、OH-、SOeq \\al(2-,4)、Fe3+____________________________________________________。
(2)K+、Mg2+、I-、ClO-______________________________________________________。
(3)含有大量Fe3+的溶液:Na+、SCN-、Cl-、I-__________________________________。
(4)含有大量NOeq \\al(-,3)的溶液:H+、Fe2+、Cl-、SOeq \\al(2-,4)_________________________________。
(5)常溫下,pH=12的溶液:K+、Cl-、SOeq \\al(2-,3)、SiOeq \\al(2-,3)、Ca2+________________________。
(6)c(H+)=0.1 ml·L-1的溶液:Na+、NHeq \\al(+,4)、SOeq \\al(2-,4)、S2Oeq \\al(2-,3)__________________________。
(7)使pH試紙顯藍色的溶液中:Cu2+、NOeq \\al(-,3)、Fe3+、SOeq \\al(2-,4)__________________________。
(8)與鋁粉反應放出氫氣的無色溶液中:NOeq \\al(-,3)、Al3+、Na+、SOeq \\al(2-,4)____________________。
(9)pH=0的溶液中:Al3+、NHeq \\al(+,4)、Ca2+、ClO-____________________________________。
答案 (1)Fe3+與OH-反應生成沉淀
(2)I-能被ClO-氧化
(3)Fe3+與SCN-發(fā)生絡合反應,F(xiàn)e3+與I-發(fā)生氧化還原反應
(4)NOeq \\al(-,3)在酸性條件下能氧化Fe2+
(5)Ca2+與SOeq \\al(2-,3)、SiOeq \\al(2-,3)反應生成沉淀
(6)S2Oeq \\al(2-,3)與H+反應:S2Oeq \\al(2-,3)+2H+===S↓+SO2↑+H2O
(7)Cu2+、Fe3+與OH-反應生成沉淀
(8)溶液可能呈堿性也可能呈酸性,NOeq \\al(-,3)在酸性溶液中與鋁粉反應不能放出氫氣,Al3+在堿性溶液中不能大量共存
(9)ClO-與H+生成弱電解質(zhì)HClO
題組一 警惕“顏色陷阱”
[應對策略]
1.在一無色透明溶液中,下列各組離子能大量共存的是( )
A.H+、Cl-、K+、SiOeq \\al(2-,3) B.Cl-、Cu2+、SOeq \\al(2-,4)、NOeq \\al(-,3)
C.K+、Na+、HCOeq \\al(-,3)、Ca2+ D.Fe3+、NHeq \\al(+,4)、Cl-、I-
答案 C
解析 本題的隱含條件是“溶液中不含有顏色的離子”,所以有顏色的離子組可直接排除。選項B中的Cu2+是藍色;選項D中的Fe3+是棕黃色,直接排除;選項A中H+和SiOeq \\al(2-,3)反應生成H2SiO3沉淀。
2.下列指定溶液中能大量共存的離子組是( )
A.無色溶液中:H+、Cl-、S2Oeq \\al(2-,3)、K+
B.無色透明的溶液中:Fe3+、NHeq \\al(+,4)、I-、COeq \\al(2-,3)
C.無色透明的溶液中:K+、Cu2+、NOeq \\al(-,3)、Cl-
D.澄清透明的溶液中:Fe3+、Mg2+、Br-、Cl-
答案 D
解析 A項,H+與S2Oeq \\al(2-,3)不能大量共存;B項,F(xiàn)e3+有顏色、Fe3+與I-、COeq \\al(2-,3)不能大量共存;C項,Cu2+有顏色。
題組二 警惕溶液的酸堿性
[應對策略]
3.常溫下,下列各組離子一定能在指定溶液中大量共存的是( )
A.使酚酞變紅色的溶液中:Na+、Al3+、SOeq \\al(2-,4)、Cl-
B.eq \f(Kw,c?H+?)=1×10-13 ml·L-1的溶液中:NHeq \\al(+,4)、Ca2+、Cl-、NOeq \\al(-,3)
C.與Al反應能放出H2的溶液中:Fe2+、K+、NOeq \\al(-,3)、SOeq \\al(2-,4)
D.由水電離的c(H+)=1×10-13 ml·L-1的溶液中:K+、Na+、AlOeq \\al(-,2)、COeq \\al(2-,3)
答案 B
解析 A項,使酚酞變紅色的溶液顯堿性,而Al3+在堿性條件下不能大量存在,錯誤;B項,溶液顯酸性,各離子之間不發(fā)生反應,可以大量共存,正確;C項,與鋁反應放出氫氣的溶液可能顯酸性也可能顯堿性,若溶液顯堿性,亞鐵離子不能大量共存,若溶液顯酸性,F(xiàn)e2+和NOeq \\al(-,3)不能大量共存,錯誤;D項,該溶液可能顯酸性也可能顯堿性,如果顯酸性,偏鋁酸根離子和碳酸根離子不能大量共存,錯誤。
4.下列溶液一定能大量共存的是( )
A.使甲基橙變紅的溶液中:Na+、Mg2+、SOeq \\al(2-,3)、AlOeq \\al(-,2)
B.水電離產(chǎn)生的c(H+)=10-13 ml·L-1的溶液中:K+、Ca2+、NOeq \\al(-,3)、HCOeq \\al(-,3)
C.eq \f(c?H+?,c?OH-?)=1×1012的溶液中:NHeq \\al(+,4)、Na+、COeq \\al(2-,3)、SiOeq \\al(2-,3)
D.pH=14的溶液中:Na+、AlOeq \\al(-,2)、SOeq \\al(2-,4)、Cl-
答案 D
解析 A項,使甲基橙變紅的溶液顯酸性,SOeq \\al(2-,3)、AlOeq \\al(-,2)均不能大量共存;B項,可能是酸性溶液或堿性溶液,HCOeq \\al(-,3)與H+、OH-均不能大量共存;C項,溶液顯酸性,COeq \\al(2-,3)、SiOeq \\al(2-,3)均不能大量共存。
題組三 警惕特定情況下的隱含因素
[應對策略]
5.下列能在溶液中大量共存,加入(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O晶體后仍能大量存在的離子組是( )
A.Na+、H+、Cl-、NOeq \\al(-,3) B.K+、Ba2+、OH-、I-
C.Na+、Mg2+、Cl-、SOeq \\al(2-,4) D.Cu2+、S2-、Br-、ClO-
答案 C
解析 A項中H+、NOeq \\al(-,3)能將(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O晶體溶于水后產(chǎn)生的Fe2+氧化為Fe3+;B項中OH-與NHeq \\al(+,4)、Fe2+不能大量共存,Ba2+與SOeq \\al(2-,4)不能大量共存;D項中S2-與Cu2+、ClO-不能大量共存。
6.下列溶液一定能大量共存的是( )
A.c(ClO-)=1.0 ml·L-1的溶液中:Na+、K+、S2-、SOeq \\al(2-,4)
B.c(Fe2+)=1 ml·L-1的溶液中:K+、Fe3+、Cl-、SOeq \\al(2-,4)
C.0.1 ml·L-1 AgNO3溶液中:H+、K+、Cl-、Br-
D.c(Fe3+)=1 ml·L-1的溶液中:Na+、NHeq \\al(+,4)、SCN-、SOeq \\al(2-,4)
答案 B
解析 A項,ClO-具有強氧化性,與S2-不能大量共存;C項,Ag+與Cl-、Br-會生成AgCl、AgBr沉淀,不能大量共存;D項,F(xiàn)e3+與SCN-會生成Fe(SCN)3絡合物而不能大量共存。
題組四 警惕關鍵詞“一定”還是“可能”
[應對策略]
7.室溫時,在由水電離出的c(OH-)=1.0×10-14 ml·L-1的溶液中,一定能大量共存的離子組是( )
A.K+、Na+、HCOeq \\al(-,3)、Cl- B.K+、MnOeq \\al(-,4)、Br-、Cl-
C.Na+、Cl-、NOeq \\al(-,3)、SOeq \\al(2-,4) D.Al3+、NHeq \\al(+,4)、Cl-、SOeq \\al(2-,4)
答案 C
解析 由題意可知溶液可能呈酸性也可能呈堿性;當溶液呈酸性時,HCOeq \\al(-,3)能與酸反應,MnOeq \\al(-,4)能氧化Cl-,故A、B兩項中的離子不能大量共存;當溶液呈堿性時HCOeq \\al(-,3)能與堿反應,Al3+和NHeq \\al(+,4)也能與堿反應,故A、D兩項中離子不能大量共存;選項C中的離子在酸性或堿性條件下都不參與反應,能大量共存。
8.常溫下,下列各組微粒在指定溶液中因發(fā)生相互促進的水解反應而不能大量共存的是( )
A.某弱堿溶液中:AlOeq \\al(-,2)、HCOeq \\al(-,3)、Na+、Cl-
B.能使KSCN溶液變紅的溶液中:SOeq \\al(2-,4)、HCOeq \\al(-,3)、Na+、Cl-
C.能使石蕊溶液變紅的溶液中:Fe2+、I-、NHeq \\al(+,4)、NOeq \\al(-,3)
D.與Al反應能生成氫氣的溶液中:MnOeq \\al(-,4)、NHeq \\al(+,4)、CH3COO-、Na+
答案 B
解析 離子不能大量共存的原因為AlOeq \\al(-,2)+HCOeq \\al(-,3)+H2O===Al(OH)3↓+COeq \\al(2-,3),不是相互促進的水解反應,故A不正確;能使KSCN溶液變紅的溶液中含有Fe3+,其與HCOeq \\al(-,3)發(fā)生相互促進的水解反應,離子方程式為Fe3++3HCOeq \\al(-,3)===Fe(OH)3↓+3CO2↑,故B正確;能使石蕊溶液變紅的溶液顯酸性,NOeq \\al(-,3)與H+共存時有強氧化性,F(xiàn)e2+、I-不能存在,故C不正確;與Al反應能生成氫氣的溶液可能顯酸性,也可能顯堿性,H+與CH3COO-因反應生成弱酸而不能共存,OH-與NHeq \\al(+,4)因反應生成弱堿而不能共存,故D不正確。
考點二 離子的檢驗和推斷
1.常見陽離子的檢驗與推斷依據(jù)
根據(jù)離子性質(zhì)不同而在實驗中所表現(xiàn)出的現(xiàn)象不同,可以把檢驗離子的方法歸納為三種類型:①生成沉淀;②生成氣體;③顯現(xiàn)特殊顏色。
(1)依據(jù)生成沉淀檢驗或推斷
(2)依據(jù)生成氣體檢驗或推斷
NHeq \\al(+,4)eq \(―――――→,\s\up7(濃NaOH溶液),\s\d5(加熱))產(chǎn)生使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氣體。
(3)依據(jù)顯示特殊顏色檢驗或推斷
2.常見陰離子的檢驗與推斷依據(jù)
(1)依據(jù)生成沉淀檢驗或推斷
(2)依據(jù)生成氣體檢驗或推斷
(3)依據(jù)顯示特殊顏色檢驗或推斷

②eq \b\lc\ \rc\}(\a\vs4\al\c1(Br-,I-))eq \(――→,\s\up7(氯水),\s\d5(CCl4))有機層(下層)eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(橙紅色,表明有Br-,紫紅色,表明有I-))
③I-eq \(――――――→,\s\up7(①氯水?或H2O2?),\s\d5(②淀粉溶液))溶液變藍,表明有I-。
3.離子推斷的“四原則”
(1)向某溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成,再加入稀鹽酸,沉淀不消失,則溶液中一定存在SOeq \\al(2-,4)(×)
錯因:Ag+干擾。
(2)向某溶液中加入Ba(NO3)2溶液,產(chǎn)生不溶于稀HNO3的白色沉淀,則溶液中一定存在SOeq \\al(2-,4)(×)
錯因:SOeq \\al(2-,3)、HSOeq \\al(-,3)干擾。
(3)向某溶液中加入Ca(OH)2溶液,有白色沉淀生成,則溶液中一定存在COeq \\al(2-,3)(×)
錯因:HCOeq \\al(-,3)、SOeq \\al(2-,3)、HSOeq \\al(-,3)干擾。
(4)某溶液的焰色反應呈黃色,則溶液中一定有鈉元素,不能確定是否有鉀元素(√)
(5)無色溶液加入CCl4無現(xiàn)象,滴加氯水后CCl4層呈紫紅色,則溶液中一定存在I-(√)
(6)向某溶液中加入稀鹽酸,產(chǎn)生能使澄清石灰水變渾濁的氣體,溶液中一定存在COeq \\al(2-,3)(×)
錯因:HCOeq \\al(-,3)、SOeq \\al(2-,3)、HSOeq \\al(-,3)干擾。
在練習中體會“四原則”
某無色透明溶液中可能大量存在Ag+、Mg2+、Cu2+、Fe3+、Na+中的幾種,請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br>(1)不做任何實驗就可以肯定原溶液中不存在的離子是________。
(2)取少量原溶液,加入過量稀鹽酸,有白色沉淀生成;再加入過量的稀硝酸,沉淀不消失。說明原溶液中肯定存在的離子是________,有關的離子方程式為_____________________。
(3)取(2)中的濾液,加入過量的稀氨水(NH3·H2O),出現(xiàn)白色沉淀,說明原溶液中肯定有________,有關的離子方程式為__________________________________________________。
(4)原溶液可能大量存在的陰離子是下列的________(填字母)。
A.Cl- B.NOeq \\al(-,3) C.COeq \\al(2-,3) D.OH-
答案 (1)Cu2+、Fe3+ (2)Ag+ Ag++Cl-===AgCl↓
(3)Mg2+ Mg2++2NH3·H2O===Mg(OH)2↓+2NHeq \\al(+,4)
(4)B
離子檢驗中的常見干擾離子以及排除措施
題組一 常見離子的檢驗及干擾因素的排除
1.下列關于離子檢驗的說法正確的是( )
A.檢驗溶液中是否含有Ba2+:取少量待測液,向其中加入少量稀硫酸,若有白色沉淀產(chǎn)生,則溶液中含有Ba2+
B.檢驗用硫酸亞鐵制得的硫酸鐵中是否含有硫酸亞鐵,可選用的試劑是酸性KMnO4溶液
C.檢驗溶液中是否含有COeq \\al(2-,3):取少量待測液,向其中加入適量稀鹽酸,觀察是否有大量氣泡產(chǎn)生
D.在未知溶液中滴加BaCl2溶液出現(xiàn)白色沉淀,加稀硝酸,沉淀不溶解,說明該未知溶液中存在SOeq \\al(2-,4)或SOeq \\al(2-,3)
答案 B
解析 如果溶液中含有Ca2+、Ag+等,向其中加入少量稀硫酸,會有硫酸鈣、硫酸銀等白色沉淀產(chǎn)生,所以不能確定溶液中含有Ba2+,故A項錯誤;硫酸亞鐵可將酸性KMnO4還原而使酸性KMnO4溶液褪色,故B項正確;HCOeq \\al(-,3)、SOeq \\al(2-,3)、HSOeq \\al(-,3)遇稀鹽酸也可產(chǎn)生大量氣泡,故C項錯誤;若存在Ag+,加入BaCl2溶液會產(chǎn)生氯化銀白色沉淀,故D項錯誤。
2.下列離子在未知溶液中的檢驗方法正確的是( )
答案 D
解析 A項,HCOeq \\al(-,3)會產(chǎn)生干擾,錯誤;B項,SOeq \\al(2-,3)會產(chǎn)生干擾,錯誤;C項,使酸性高錳酸鉀溶液褪色的不一定是Fe2+,如SOeq \\al(2-,3)等,錯誤;D項,氯氣能把I-氧化成I2,淀粉遇碘變藍,因此可以檢驗I-的存在,正確。
題組二 從定性、定量角度推斷離子
3.一瓶無色澄清的溶液,其中可能含有H+、NHeq \\al(+,4)、Na+、Al3+、Fe3+、I-、NOeq \\al(-,3)、COeq \\al(2-,3)、SOeq \\al(2-,4)、AlOeq \\al(-,2)。取該溶液進行以下實驗:
①用pH試紙檢驗,溶液呈強酸性
②取溶液適量,加入少量CCl4和數(shù)滴新制氯水,振蕩,CCl4層呈紫紅色
③該溶液的焰色反應沒有黃色;根據(jù)以上實驗結果,下列推斷正確的是( )
A.向該溶液中加入BaCl2不一定能觀察到白色沉淀
B.可以確定沒有Na+、Fe3+、COeq \\al(2-,3)、AlOeq \\al(-,2),不能確定是否有NOeq \\al(-,3)
C.該溶液可能是NH4NO3與HI的混合
D.一定沒有Al3+、COeq \\al(2-,3)和NOeq \\al(-,3)
答案 A
解析 不能確定是否含SOeq \\al(2-,4),則向該溶液中加入BaCl2不一定能觀察到白色沉淀,故A正確;一定不含Na+、Fe3+、NOeq \\al(-,3)、COeq \\al(2-,3)、AlOeq \\al(-,2),故B錯誤;根據(jù)上述分析,該溶液中一定不含NOeq \\al(-,3),故C錯誤;不能確定是否含Al3+,故D錯誤。
4.有一混合物的水溶液,可能含有以下離子中的若干種:K+、NHeq \\al(+,4)、Cl-、Mg2+、Fe3+、COeq \\al(2-,3)、SOeq \\al(2-,4),現(xiàn)取三份各100 mL溶液進行如下實驗:
①向第一份中加入AgNO3溶液,有白色沉淀產(chǎn)生;
②向第二份中加入足量NaOH溶液后加熱,收集到氣體0.896 L(標準狀況);
③向第三份中加入足量BaCl2溶液,得到沉淀6.27 g,沉淀經(jīng)足量鹽酸洗滌后,剩余2.33 g。
試回答下列問題:
(1)肯定存在的離子有________,肯定不存在的離子有____________。
(2)可能存在的離子是________________,為確定該離子是否存在,可取少許原溶液,然后________________________________________________________________(填實驗操作)。
(3)試分別確定肯定存在的離子在原溶液中各自的物質(zhì)的量濃度____________。
答案 (1)NHeq \\al(+,4)、COeq \\al(2-,3)、SOeq \\al(2-,4)、K+ Mg2+、Fe3+ (2)Cl- 加入足量的稀硝酸和硝酸鋇溶液,過濾,向濾液中滴入AgNO3溶液,若有白色沉淀生成,則證明有Cl-存在,否則不存在 (3)c(SOeq \\al(2-,4))=0.1 ml·L-1,c(COeq \\al(2-,3))=0.2 ml·L-1,c(NHeq \\al(+,4))=0.4 ml·L-1,c(K+)≥0.2 ml·L-1
解析 由①知溶液中可能含Cl-、COeq \\al(2-,3)、SOeq \\al(2-,4),由②知溶液中一定含NHeq \\al(+,4),且n(NHeq \\al(+,4))=0.04 ml,由③知溶液中一定含COeq \\al(2-,3)、SOeq \\al(2-,4),則一定不含Mg2+、Fe3+(二者與COeq \\al(2-,3)不能大量共存),且n(SOeq \\al(2-,4))=eq \f(2.33 g,233 g·ml-1)=0.01 ml,n(COeq \\al(2-,3))=eq \f(?6.27-2.33?g,197 g·ml-1)=0.02 ml,所以得出結論:溶液中一定含NHeq \\al(+,4)、COeq \\al(2-,3)、SOeq \\al(2-,4),一定不含Mg2+、Fe3+,由于n(SOeq \\al(2-,4))×2+n(COeq \\al(2-,3))×2=0.01 ml×2+0.02 ml×2=0.06 ml>n(NHeq \\al(+,4))×1=0.04 ml×1=0.04 ml,故必存在K+。又因溶液中可能存在Cl-,則n(K+)≥0.02 ml。所以c(SOeq \\al(2-,4))=0.1 ml·L-1,c(COeq \\al(2-,3))=0.2 ml·L-1,c(NHeq \\al(+,4))=0.4 ml·L-1,若原溶液中不存在Cl-,則c(K+)=0.2 ml·L-1,若存在Cl-,則c(K+)>0.2 ml·L-1,故c(K+)≥0.2 ml·L-1,檢驗可能存在的Cl-時要注意SOeq \\al(2-,4)、COeq \\al(2-,3)的干擾。
1.(2020·江蘇,4)常溫下,下列各組離子在指定溶液中能大量共存的是( )
A.0.1 ml·L-1氨水溶液:Na+、K+、OH-、NOeq \\al(-,3)
B.0.1 ml·L-1鹽酸溶液:Na+、K+、SOeq \\al(2-,4)、SiOeq \\al(2-,3)
C.0.1 ml·L-1KMnO4溶液:NHeq \\al(+,4)、Na+、NOeq \\al(-,3)、I-
D.0.1 ml·L-1AgNO3溶液:NHeq \\al(+,4)、Mg2+、Cl-、SOeq \\al(2-,4)
答案 A
解析 A項,氨水與各離子以及各離子之間均不發(fā)生反應,能大量共存;B項,H+和SiOeq \\al(2-,3)可以結合生成H2SiO3沉淀,不能大量共存;C項,MnOeq \\al(-,4)具有氧化性,與I-之間發(fā)生氧化還原反應,不能大量共存;D項,Ag+與Cl-、SOeq \\al(2-,4)因生成沉淀而不能大量共存。
2.(2019·上海等級考,12)能證明亞硫酸鈉部分變質(zhì)所需要的試劑是( )
A.硝酸鋇,稀硫酸 B.稀鹽酸,氯化鋇
C.稀硫酸,氯化鋇 D.稀硝酸,氯化鋇
答案 B
解析 若要證明亞硫酸鈉部分變質(zhì),須證明該樣品中含有Na2SO3和Na2SO4,檢驗步驟:取少量樣品置于試管中溶解,滴入鹽酸后有氣泡冒出,繼續(xù)滴加鹽酸至無氣泡冒出后,再滴入少量BaCl2溶液,有白色沉淀產(chǎn)生,則證明Na2SO3部分變質(zhì)。
3.(2016·全國卷Ⅱ,12)某白色粉末由兩種物質(zhì)組成,為鑒別其成分進行如下實驗:
①取少量樣品加入足量水仍有部分固體未溶解;再加入足量稀鹽酸,有氣泡產(chǎn)生,固體全部溶解;
②取少量樣品加入足量稀硫酸有氣泡產(chǎn)生,振蕩后仍有固體存在。
該白色粉末可能為( )
A.NaHCO3、Al(OH)3 B.AgCl、NaHCO3
C.Na2SO3、BaCO3 D.Na2CO3、CuSO4
答案 C
解析 A項,NaHCO3、Al(OH)3中加入足量稀硫酸有氣泡產(chǎn)生,生成硫酸鈉、硫酸鋁、二氧化碳和水,最終無固體存在,錯誤;B項,AgCl不溶于酸,固體不能全部溶解,錯誤;C項,亞硫酸鈉和碳酸鋇加入水,碳酸鋇不溶于水使部分固體不溶解,加入稀鹽酸,碳酸鋇與鹽酸反應生成氯化鋇、二氧化碳和水,固體全部溶解,再將樣品加入足量稀硫酸,稀硫酸和碳酸鋇反應生成硫酸鋇沉淀、二氧化碳和水,正確;D項,Na2CO3、CuSO4中加入足量稀硫酸,振蕩后無固體存在,錯誤。
4.(2020·浙江7月選考,25)黃色固體X,可能含有漂白粉、FeSO4、Fe2(SO4)3、CuCl2、KI之中的幾種或全部。將X與足量的水作用,得到深棕色固體混合物Y和無色堿性溶液Z。下列結論合理的是( )
A.X中含KI,可能含有CuCl2
B.X中含有漂白粉和FeSO4
C.X中含有CuCl2,Y中含有Fe(OH)3
D.用H2SO4酸化溶液Z,若有黃綠色氣體放出,說明X中含有CuCl2
答案 C
解析 X與足量的水作用,得到深棕色固體混合物Y和無色堿性溶液Z,則Y中含有Fe(OH)3,X中含有FeSO4、Fe2(SO4)3中的至少一種;溶液Z為無色堿性溶液,則X中必定含有漂白粉,漂白粉的主要成分是CaCl2和Ca(ClO)2,Ca(ClO)2發(fā)生水解而使溶液呈堿性;Fe(OH)3呈紅褐色,而Y是深棕色固體混合物,它除含F(xiàn)e(OH)3外,還應含有Cu(OH)2,則X中含CuCl2;在水溶液中Cu2+與I-會發(fā)生反應:2Cu2++4I-===2CuI↓+I2,則X中不含KI。綜上所述,X中含有漂白粉、CuCl2,不含KI,含F(xiàn)eSO4、Fe2(SO4)3中的至少一種,A、B錯誤,C正確;由于溶液Z中含CaCl2、Ca(ClO)2,用H2SO4酸化,發(fā)生反應:Cl-+ClO-+2H+===Cl2↑+H2O,產(chǎn)生黃綠色氣體Cl2,不能證明X中含CuCl2,D錯誤。
1.已知某溶液中存在H+、Ba2+、Fe3+三種陽離子,則其中可能大量存在的陰離子是( )
A.SOeq \\al(2-,4) B.COeq \\al(2-,3) C.NOeq \\al(-,3) D.OH-
答案 C
解析 A項,Ba2+、SOeq \\al(2-,4)結合生成沉淀,SOeq \\al(2-,4)不能大量存在;B項,H+、COeq \\al(2-,3)結合生成水和氣體,COeq \\al(2-,3)分別與Ba2+、Fe3+能夠反應生成沉淀,COeq \\al(2-,3)不能大量存在;C項,H+、Ba2+、Fe3+、NOeq \\al(-,3)離子之間均不反應,NOeq \\al(-,3)可大量存在;D項,H+、Fe3+分別與OH-反應生成水、沉淀,OH-不能大量存在。
2.(2020·安徽皖江名校聯(lián)盟聯(lián)考)下列各組微粒一定能大量共存的是( )
A.遇KSCN變紅色的溶液中:Na+、Mg2+、CH3COOH、Cl-
B.某無色溶液中:OH-、K+、HClO、Ba2+
C.0.1 ml·L-1 Na2S溶液中:K+、NHeq \\al(+,4)、NOeq \\al(-,3)、Al3+
D.常溫下水電離出的c(H+)·c(OH-)=10-20的溶液中:Na+、Cl-、COeq \\al(2-,3)、SOeq \\al(2-,4)
答案 A
解析 遇KSCN變紅色的溶液中有Fe3+,F(xiàn)e3+、Na+、Mg2+、CH3COOH、Cl-之間相互不反應,能大量共存,A項正確;OH-和HClO發(fā)生反應而不能大量共存,B項錯誤;Na2S溶液中S2-和Al3+會發(fā)生相互促進的水解反應而不能大量共存,C項錯誤;常溫下水電離出的c(H+)
·c(OH-)=10-20的溶液呈酸性或堿性,當溶液呈酸性時,COeq \\al(2-,3)會和H+反應,不能大量共存,D項錯誤。
3.(2020·江蘇省宿遷一中模擬)常溫下,下列各組離子在給定條件下一定能大量共存的是( )
A.滴加甲基橙顯紅色的溶液中:Ba2+、K+、Cl-、NOeq \\al(-,3)
B.加入KSCN顯紅色的溶液中:Na+、Mg2+、SOeq \\al(2-,4)、HCOeq \\al(-,3)
C.eq \f(c?OH-?,c?H+?)=1012的溶液中:K+、Na+、NOeq \\al(-,3)、HCOeq \\al(-,3)
D.由水電離出的c(H+)=1.0×10-13 ml·L-1的溶液中:NHeq \\al(+,4)、Mg2+、NOeq \\al(-,3)、SOeq \\al(2-,4)
答案 A
解析 滴加甲基橙顯紅色的溶液呈酸性,在酸性條件下Ba2+、K+、Cl-、NOeq \\al(-,3)能大量共存,A項正確;加入KSCN顯紅色的溶液中含有Fe3+,F(xiàn)e3+與HCOeq \\al(-,3)能發(fā)生相互促進的水解反應而不能大量共存,B項錯誤;eq \f(c?OH-?,c?H+?)=1012的溶液呈堿性,OH-與HCOeq \\al(-,3)反應生成COeq \\al(2-,3)和H2O,C項錯誤;常溫下,由水電離出的c(H+)=1.0×10-13 ml·L-1的溶液呈酸性或堿性,堿性條件下NHeq \\al(+,4)、Mg2+都能與OH-反應,D項錯誤。
4.25 ℃時,下列各組離子在指定溶液中可能大量共存的是( )
A.pH=1的溶液中:Na+、K+、MnOeq \\al(-,4)、COeq \\al(2-,3)
B.由水電離出的c(H+)=1×10-13ml·L-1的溶液中:Cu2+、Mg2+、NOeq \\al(-,3)、SOeq \\al(2-,4)
C.0.1 ml·L-1FeCl3溶液中:Fe2+、NHeq \\al(+,4)、SCN-、SOeq \\al(2-,4)
D.無色溶液中:Cu2+、Al3+、NHeq \\al(+,4)、Cl-
答案 B
解析 pH=1的水溶液顯酸性,溶液中含有大量的H+,COeq \\al(2-,3)在溶液中與H+結合生成水和二氧化碳,不能大量共存,故A不符合題意;由水電離的c(H+)=1×10-13ml·L-1的溶液,水的電離受到抑制,溶液可能呈酸性,也可能呈堿性,在酸性溶液中Cu2+、Mg2+、NOeq \\al(-,3)、SOeq \\al(2-,4)離子之間不發(fā)生任何反應,也不與H+反應,能夠大量共存,堿性條件下Cu2+、Mg2+不能大量存在,故B符合題意;Fe3+、SCN-生成絡合物而不能大量共存,故C不符合題意;含Cu2+的溶液呈藍色,與無色不符,故D不符合題意。
5.(2020·江西臨川區(qū)一中高三調(diào)研)對某無色溶液分別進行下列操作,所得現(xiàn)象和結論均正確的是( )
A.加入氨水,產(chǎn)生白色沉淀,證明原溶液中存在Al3+
B.加入AgNO3溶液,產(chǎn)生白色沉淀,證明原溶液中存在Cl-
C.加入鹽酸酸化的BaCl2溶液,生成白色沉淀,證明原溶液中存在SOeq \\al(2-,4)
D.加入NaOH溶液并加熱,產(chǎn)生使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氣體,證明原溶液中存在NHeq \\al(+,4)
答案 D
解析 A項,加入氨水,產(chǎn)生白色沉淀,該白色沉淀可能為氫氧化鎂,原溶液中可能存在Mg2+,不一定含有Al3+,錯誤;B項,加入AgNO3溶液,產(chǎn)生白色沉淀,該白色沉淀可能為碳酸銀,原溶液中可能含有COeq \\al(2-,3),不一定含有Cl-,錯誤;C項,加入鹽酸酸化的BaCl2溶液,生成白色沉淀,該白色沉淀可能為氯化銀,原溶液中可能含有Ag+,不一定含有SOeq \\al(2-,4),錯誤;D項,加入NaOH溶液并加熱,產(chǎn)生使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氣體,該氣體為氨氣,證明原溶液中一定存在NHeq \\al(+,4),正確。
6.(2020·江西省萍鄉(xiāng)一中模擬)某溶液中可能存在Br-、COeq \\al(2-,3)、SOeq \\al(2-,3)、Al3+、I-、Mg2+、Na+七種離子中的某幾種?,F(xiàn)取該溶液進行實驗,得到如下現(xiàn)象:
①向溶液中滴加足量氯水后,溶液變橙色,且有無色氣泡冒出;②向所得橙色溶液中加入足量BaCl2溶液,無沉淀生成;③向所得溶液中繼續(xù)滴加淀粉溶液,溶液不變藍色。
已知:5Cl2+I2+6H2O===10HCl+2HIO3
據(jù)此可以判斷,該溶液中肯定不存在的離子組是( )
A.Al3+、Mg2+、SOeq \\al(2-,3) B.Mg2+、COeq \\al(2-,3)、I-
C.Al3+、SOeq \\al(2-,3)、I- D.Al3+、Br-、SOeq \\al(2-,3)
答案 A
解析 根據(jù)①可判斷溶液中有Br-和COeq \\al(2-,3),根據(jù)離子共存原則,不存在Al3+、Mg2+;根據(jù)②可判斷溶液中無SOeq \\al(2-,3);根據(jù)③不能確定是否含有I-,因為在①中氯水可能把I-氧化成了IOeq \\al(-,3),致使淀粉溶液不變藍色。
7.(2020·海南三亞中學模擬)某無色溶液中可能含有①Na+、②Ba2+、③Cl-、④Br-、⑤SOeq \\al(2-,3)、⑥SOeq \\al(2-,4)、⑦Fe2+中的幾種離子,依次進行下列實驗,且每步所加試劑均過量,觀察到的現(xiàn)象如下:
下列結論正確的是( )
A.肯定含有的離子是①④⑤
B.肯定沒有的離子是②⑤⑦
C.可能含有的離子是①②⑥
D.不能確定的離子是①③⑥
答案 A
解析 根據(jù)步驟Ⅰ,該溶液呈堿性,則該溶液是強堿弱酸鹽溶液,所以一定存在SOeq \\al(2-,3),則一定不存在Ba2+;在堿性的無色溶液中,一定不存在Fe2+;溶液呈電中性,所以溶液中的陽離子只能是Na+;步驟Ⅱ說明該溶液中一定存在Br-,氯氣與Br-反應生成溴單質(zhì),溴單質(zhì)在四氯化碳中的顏色是橙紅色;步驟Ⅲ不能說明有SOeq \\al(2-,4)存在,因為該溶液中一定存在SOeq \\al(2-,3),加入氯水后SOeq \\al(2-,3)被氧化為SOeq \\al(2-,4),與Ba(NO3)2反應生成BaSO4沉淀;步驟Ⅳ不能確定Cl-的存在,因為加入的氯水中含有Cl-。因此一定存在的離子是①④⑤,一定不存在的離子是②⑦,不能確定的離子是③⑥,故A正確。
8.某無色溶液中可能含有Ba2+、Fe3+、Na+、K+、NHeq \\al(+,4)、SOeq \\al(2-,4)、SOeq \\al(2-,3)、Cl-、Br-、COeq \\al(2-,3)中的若干種,離子濃度都為0.1 ml·L-1,往該溶液中加入BaCl2和過量的鹽酸,無白色沉淀生成。另取少量原溶液,設計并完成如下實驗。下列判斷正確的是( )
A.Ba2+、Fe3+、SOeq \\al(2-,4)、COeq \\al(2-,3)肯定不存在,Na+、K+肯定存在
B.原溶液肯定不含SOeq \\al(2-,4)和SOeq \\al(2-,3)
C.若步驟中Ba(NO3)2和HNO3溶液改用BaCl2和鹽酸的混合溶液,對溶液中離子的判斷有影響
D.是否含NHeq \\al(+,4)需另做實驗判斷
答案 A
解析 由實驗流程轉(zhuǎn)化可知,Ba2+、Fe3+、SOeq \\al(2-,4)、COeq \\al(2-,3)肯定不存在,由電荷守恒知Na+、K+肯定存在,A正確;溶液中一定含SOeq \\al(2-,3),B錯誤;因流程中第一步加了足量氯水,所以溶液中的SOeq \\al(2-,3)在第一步就已經(jīng)被氧化成SOeq \\al(2-,4),步驟中Ba(NO3)2和HNO3溶液改用BaCl2和鹽酸的混合溶液,對溶液中離子的判斷無影響,C錯誤;因離子濃度都為0.1 ml·L-1,根據(jù)電荷守恒有:0.3 ml·L-1=c(Br-)+2c(SOeq \\al(2-,3))=c(Na+)+c(K+)+c(NHeq \\al(+,4)),溶液中一定含NHeq \\al(+,4),D錯誤。
9.某固體混合物X,含有NaClO3、KCl、NaOH、ZnSO4、NaAlO2和NaNO2中的幾種,進行如下實驗:①X溶于水,得到溶液Y;②溶液Y先加入過量稀HNO3酸化,再加入AgNO3溶液,得到白色沉淀W,下列說法不正確的是( )
A.混合物X中可能含有KCl
B.向溶液Y中滴加鹽酸,若產(chǎn)生白色沉淀,說明X中一定含有NaAlO2
C.向溶液Y中滴加鹽酸,若產(chǎn)生紅棕色的氣體,說明X中一定含有NaNO2
D.取Y溶液進行焰色反應,透過藍色鈷玻璃片沒有觀察到紫色火焰,說明X中一定含有NaClO3
答案 B
解析 白色沉淀W為AgCl,則溶液Y中含有Cl-,可能含有KCl,A正確;向溶液Y中滴加鹽酸,產(chǎn)生白色沉淀,說明Y中可能含有NaAlO2,可能含有Na2ZnO2,或二者的混合物,B不正確;向溶液Y中滴加鹽酸,若產(chǎn)生紅棕色的氣體,則表明發(fā)生反應2NOeq \\al(-,2)+2H+===NO↑+NO2↑+H2O,從而說明X中一定含有NaNO2,C正確;取Y溶液進行焰色反應,透過藍色鈷玻璃片沒有觀察到紫色火焰,說明X中一定不含有KCl,則Cl-一定來自NaClO3,則X中一定含有NaClO3,D正確。
10.現(xiàn)有NaCl、Na2SO4和NaNO3的混合物,選擇適當?shù)脑噭┏ルs質(zhì),從而得到純凈的NaNO3 晶體,相應的實驗流程如圖所示。
(1)寫出實驗流程中下列物質(zhì)的化學式:試劑X______,沉淀A________。
(2)上述實驗流程中①②③步均要進行的實驗操作是__________(填操作名稱),該過程中玻璃棒的作用是____________。
(3)上述實驗流程中加入過量Na2CO3溶液的目的是__________________________________。
(4)按此實驗方案得到的溶液3中肯定含有________(填化學式)雜質(zhì)。為了解決這個問題,可以向溶液3中加入適量的________(填化學式)。
答案 (1)AgNO3 BaSO4 (2)過濾 引流 (3)使溶液中的Ag+、Ba2+完全沉淀 (4)Na2CO3 HNO3
解析 (1)試劑X是為了除去氯離子的硝酸銀溶液,沉淀A為氯化鋇結合硫酸根離子產(chǎn)生的硫酸鋇。(2)實驗流程中①②③步均要進行沉淀和溶液的分離,固液分離應采用過濾操作,過濾時要用到玻璃棒引流。(3)溶液2中含有硝酸銀和硝酸鋇,加過量的碳酸鈉目的是將銀離子和鋇離子轉(zhuǎn)變成沉淀除去。(4)溶液3中含有硝酸鈉和過量的碳酸鈉,應除去碳酸鈉后進行結晶操作,為不引入雜質(zhì)離子應用適量的硝酸除去碳酸鈉。
11.(2020·山東省菏澤一中模擬)在化學研究中,往往可以通過觀察現(xiàn)象認識物質(zhì)變化的情況。請分析下列一組有現(xiàn)象變化的化學反應。
(1)用離子方程式解釋現(xiàn)象Ⅰ中出現(xiàn)膠狀沉淀的原因:_______________________________。
(2)Ⅱ中加堿時出現(xiàn)的現(xiàn)象是_____________________________________________________,
說明溶液中發(fā)生此現(xiàn)象的離子方程式是___________________________________________。
(3)Ⅲ中加堿時出現(xiàn)的現(xiàn)象是_____________________________________________________。
(4)Ⅳ中加酸時出現(xiàn)的現(xiàn)象是_____________________________________________________,
用離子方程式解釋產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因:____________________________________________。
(5)滴加試劑順序的變化會影響溶液中的現(xiàn)象和發(fā)生的反應。請繼續(xù)分析以下實驗。
①探究加酸時Fe(NO3)2溶液中是否發(fā)生了反應:
向1.0 mL 0.1 ml·L-1 Fe(NO3)2溶液中_____________________________________________,
如果溶液變紅色,說明溶液中含有Fe3+,證明加酸時溶液中發(fā)生了反應。(請將上述操作補充完整)
②推測溶液中產(chǎn)生Fe3+的可能原因有兩種:
a.________________________________________________________________________;
b.________________________________________________________________________。
答案 (1)2H++SiOeq \\al(2-,3)===H2SiO3↓
(2)先出現(xiàn)白色沉淀,又逐漸溶解直至消失 Al3++3OH-===Al(OH)3↓、Al(OH)3+OH-===AlOeq \\al(-,2)+2H2O
(3)先生成白色沉淀,迅速變成灰綠色,最后變成紅褐色
(4)無色溶液變?yōu)闇\黃綠色 ClO-+Cl-+2H+===Cl2↑+H2O
(5)①滴加KSCN溶液,沒有明顯現(xiàn)象,再向其中滴加稀硫酸 ②a.酸性條件下,溶液中的Fe2+被NOeq \\al(-,3)氧化
b.溶液中的Fe2+被空氣中的O2氧化
解析 (2)Ⅱ中加堿時生成白色沉淀氫氧化鋁,在過量氫氧化鈉作用下氫氧化鋁溶解,出現(xiàn)的現(xiàn)象是先產(chǎn)生白色沉淀,又逐漸溶解直至消失,發(fā)生反應的離子方程式是Al3++3OH-===Al(OH)3↓、Al(OH)3+OH-===AlOeq \\al(-,2)+2H2O。(3)Ⅲ中加堿時生成氫氧化亞鐵,氫氧化亞鐵迅速被氧化為氫氧化鐵,出現(xiàn)的現(xiàn)象是先生成白色沉淀,迅速變成灰綠色,最后變成紅褐色。(4)Ⅳ中加酸時出現(xiàn)的現(xiàn)象是無色溶液變?yōu)闇\黃綠色,這是因為ClO-+Cl-+2H+===Cl2↑+H2O。(5)①探究加酸時Fe(NO3)2溶液中是否發(fā)生了反應:向1.0 mL 0.1 ml·L-1 Fe(NO3)2溶液中滴加KSCN溶液,沒有明顯現(xiàn)象,再向其中滴加稀硫酸,如果溶液變紅色,說明溶液中含有Fe3+,證明加酸時溶液中發(fā)生了反應。②推測溶液中產(chǎn)生Fe3+的可能原因有兩種:
a.酸性條件下,溶液中的Fe2+被NOeq \\al(-,3)氧化;b.溶液中的Fe2+被空氣中的O2氧化。
實驗操作(取少量或適量待檢溶液于試管中,加入……試劑,再加入……試劑)
?
現(xiàn)象描述(①溶液由……變?yōu)椤?,②若有……生成,③若沒有……等)
?
得出結論(如“若……說明……,若……說明……”)
[典例剖析] (NH4)2SO4是常用的化肥和化工原料,受熱易分解。某興趣小組擬探究其分解產(chǎn)物。
【查閱資料】(NH4)2SO4在260 ℃和400 ℃時分解產(chǎn)物不同。
【實驗探究】該小組擬選用下圖所示裝置進行實驗(夾持和加熱裝置略)。
連接裝置A-D-B,檢查氣密性,按圖示重新加入試劑。通入N2排盡空氣后,于400 ℃加熱裝置A至(NH4)2SO4完全分解無殘留物,停止加熱,冷卻,停止通入N2。觀察到裝置A、D之間的導氣管內(nèi)有少量白色固體。經(jīng)檢驗,該白色固體和裝置D內(nèi)溶液中有SOeq \\al(2-,3),無SOeq \\al(2-,4)。進一步研究發(fā)現(xiàn),氣體產(chǎn)物中無氮氧化物。
檢驗裝置D內(nèi)溶液中有SOeq \\al(2-,3),無SOeq \\al(2-,4)的實驗操作和現(xiàn)象是___________________________。
解題思路 (1)明確原理:依據(jù)題目要求,明確檢驗的原理,根據(jù)原理確定方法。如SOeq \\al(2-,3)、SOeq \\al(2-,4)都與Ba2+產(chǎn)生沉淀,但BaSO3可溶于鹽酸而BaSO4不溶于鹽酸。
(2)敘述操作:取液體(水層少量液體)、加試劑(如加BaCl2溶液、加鹽酸酸化等)。
(3)描述現(xiàn)象:觀察產(chǎn)生沉淀及沉淀如何變化要明確具體。
(4)得出結論:由什么現(xiàn)象得出對應結論,如“若……說明……,若……說明……”。
答案 取少量裝置D內(nèi)溶液于試管中,滴加BaCl2溶液,生成白色沉淀,加入足量稀鹽酸后,沉淀完全溶解,放出無色有刺激性氣味的氣體
1.按要求回答下列問題:
(1)結晶析出Na2S2O3·5H2O,其中可能含有Na2SO3、Na2SO4等雜質(zhì)。利用所給試劑設計實驗,檢測產(chǎn)品中是否存在Na2SO4,簡要說明實驗操作、現(xiàn)象和結論:______________________
______________________________________________________________________________。
已知Na2S2O3·5H2O遇酸易分解:S2Oeq \\al(2-,3)+2H+===S↓+SO2↑+H2O
供選擇的試劑:稀鹽酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl2溶液、AgNO3溶液
(2)榴石礦石可以看作由CaO、FeO、Fe2O3、Al2O3、SiO2組成。試設計實驗證明榴石礦石中含有FeO(試劑任選,說明實驗操作與現(xiàn)象):_________________________________________。
答案 (1)取少量產(chǎn)品溶于足量稀鹽酸,靜置,取上層溶液(或過濾,取濾液)于一試管中,滴加BaCl2溶液,若產(chǎn)生白色沉淀則說明含有Na2SO4雜質(zhì)(合理即可)
(2)取礦石少許,加稀硫酸充分反應后,向其中滴加酸性高錳酸鉀溶液,若紫色褪去,證明礦石中含有FeO(不能加鹽酸溶解)
2.已知:5SOeq \\al(2-,3)+2IOeq \\al(-,3)+2H+===I2+5SOeq \\al(2-,4)+H2O
某含碘廢水(pH約為8)中一定存在I2,可能存在I-、IOeq \\al(-,3)中的一種或兩種。請補充完整檢驗含碘廢水中是否含有I-、IOeq \\al(-,3)的實驗方案:取適量含碘廢水用CCl4多次萃取、分液,直到水層用淀粉溶液檢驗不出有碘單質(zhì)存在;______________________________________________。
實驗中可供選擇的試劑:稀鹽酸、淀粉溶液、FeCl3溶液、Na2SO3溶液。
答案 從水層取少量溶液,加入1~2 mL淀粉溶液,加鹽酸酸化,滴加FeCl3溶液,若溶液變藍,說明廢水中含有I-;若溶液不變藍,說明廢水中不含有I-。另從水層取少量溶液,加入1~2 mL淀粉溶液,加鹽酸酸化,滴加Na2SO3溶液,若溶液變藍,說明廢水中含有IOeq \\al(-,3);若溶液不變藍,說明廢水中不含有IOeq \\al(-,3)
3.為了探究AgNO3的氧化性,某化學興趣小組設計了如下實驗。
將光亮的鐵絲伸入AgNO3溶液中,一段時間后將鐵絲取出。為檢驗溶液中Fe的氧化產(chǎn)物,將溶液中的Ag+除盡后,進行了如下實驗,可選用試劑:KSCN溶液、K3[Fe(CN)6]溶液、氯水。
請完成下表:
【實驗結論】Fe的氧化產(chǎn)物為Fe2+和Fe3+。
答案 溶液呈紅色 K3[Fe(CN)6]溶液 產(chǎn)生藍色沉淀
解析 Fe3+遇KSCN溶液,溶液變紅色。由于氯水與Fe2+反應,現(xiàn)象不明顯,應直接用K3[Fe(CN)6]溶液檢驗,如有藍色沉淀出現(xiàn),則證明Fe2+存在,否則不存在。
4.碳酸鈉在輕工、建材、紡織、國防、醫(yī)藥等工業(yè)中有重要的應用。工業(yè)碳酸鈉(純度約為98%)中含有Ca2+、Mg2+、Fe3+、Cl-和SOeq \\al(2-,4)等雜質(zhì),提純工藝線路如下:
碳酸鈉的飽和溶液在不同溫度下析出的溶質(zhì)如圖所示:
請回答下列問題:
(1)試劑A是________,“母液”中除了含有Na+、COeq \\al(2-,3)、OH-外,還含有________等離子,過濾要“趁熱”的目的是________。
(2)檢驗試劑級Na2CO3中Cl-和SOeq \\al(2-,4)是否除盡,選用的試劑及加入的先后次序是________(填字母)。
a.HCl、BaCl2、AgNO3
b.AgNO3、HNO3、Ba(NO3)2
c.HNO3、Ba(NO3)2、AgNO3
d.AgNO3、HCl、BaCl2
答案 (1)氫氧化鈉溶液(或NaOH溶液) Cl-、SOeq \\al(2-,4) 提高Na2CO3·H2O的含量 (2)c
解析 (1)試劑A是氫氧化鈉溶液,“母液”中除了含有Na+、COeq \\al(2-,3)、OH-外,還含有Cl-、SOeq \\al(2-,4)等離子,過濾要“趁熱”的目的是提高Na2CO3·H2O的含量。
(2)檢驗試劑級Na2CO3中Cl-和SOeq \\al(2-,4)是否除盡,需要用硝酸除去COeq \\al(2-,3),防止生成Ag2CO3和BaCO3帶來干擾,再加入過量Ba(NO3)2檢驗并除盡SOeq \\al(2-,4),最后加入AgNO3檢驗Cl-,所以選用的試劑及加入的先后次序是c。離子
Cu2+
Fe3+
Fe2+
MnOeq \\al(-,4)
溶液顏色
藍色
棕黃色
淺綠色
紫紅色
?1?若限定溶液無色,則Cu2+、Fe3+、Fe2+、CrOeq \\al(2-,4)、MnOeq \\al(-,4)等有色離子不能大量存在。
?2?“透明溶液”并不代表無色,也可以有顏色。
溶液酸堿性的判斷方法
(1)常見表示呈酸性的溶液
①常溫下,pH<7的溶液;②使pH試紙變紅的溶液;③使甲基橙呈紅色的溶液;④與鎂粉反應放出氫氣的溶液;⑤常溫下,c(OH-)<1×10-7 ml·L-1的溶液。
(2)常見表示呈堿性的溶液
①常溫下,pH>7的溶液;②使pH試紙變藍的溶液;③使酚酞溶液變紅的溶液;④常溫下,c(H+)<1×10-7 ml·L-1的溶液。
(3)常見表示可能呈酸性也可能呈堿性的溶液
①與鋁粉反應放出氫氣的溶液;②常溫下水電離出的c(OH-)=1×10-12 ml·L-1的溶液;③與NH4HCO3反應能產(chǎn)生氣體的溶液。
充分考慮指定微?;蛭镔|(zhì)對溶液酸堿性、氧化性和還原性的影響,如:
(1)含有大量Fe3+的溶液,隱含溶液呈酸性,并具有較強氧化性。
(2)含有大量NOeq \\al(-,3)的酸性溶液,隱含溶液具有強氧化性。
(3)含有大量S2-、SOeq \\al(2-,3)、AlOeq \\al(-,2)的溶液,隱含溶液呈堿性。
?1?抓住關鍵詞語
解答離子共存類試題要審清題目要求的關鍵詞語,如“一定大量共存”“可能大量共存”或“不能大量共存”等。
?2?理解兩大條件
若溶液可能呈強酸性也可能呈強堿性時,“可能大量共存”的含義是在兩種條件下只要有一種能大量共存即符合題目要求?!耙欢ù罅抗泊妗钡暮x是兩種條件下離子均能大量共存才符合題目要求。
陽離子
試劑
實驗現(xiàn)象(證據(jù))
Mg2+
NaOH溶液
開始產(chǎn)生白色沉淀,NaOH溶液過量沉淀不溶解
Al3+
NaOH溶液
開始產(chǎn)生白色沉淀,NaOH溶液過量沉淀溶解
Fe2+
NaOH溶液
先產(chǎn)生白色沉淀,迅速變?yōu)榛揖G色,最后變?yōu)榧t褐色
K3[Fe(CN)6]
(鐵氰化鉀)溶液
產(chǎn)生藍色沉淀
Fe3+
NaOH溶液
產(chǎn)生紅褐色沉淀
Cu2+
NaOH溶液
產(chǎn)生藍色沉淀
陽離子
試劑或方法
實驗現(xiàn)象(證據(jù))
H+
紫色石蕊溶液
溶液變紅
Na+
焰色反應
黃色火焰
K+
焰色反應
紫色火焰(透過藍色鈷玻璃)
Fe3+
KSCN溶液
溶液呈紅色
Fe2+
先加KSCN溶液再加氯水
先無明顯變化,再變紅色
陰離子
試劑
實驗現(xiàn)象(證據(jù))
Cl-
Br-
I-
AgNO3溶液和稀HNO3
產(chǎn)生白色沉淀AgCl
產(chǎn)生淡黃色沉淀AgBr
產(chǎn)生黃色沉淀AgI
SOeq \\al(2-,4)
稀鹽酸和BaCl2溶液
加鹽酸無明顯現(xiàn)象,加BaCl2溶液產(chǎn)生白色沉淀
COeq \\al(2-,3)
CaCl2溶液和稀鹽酸
加CaCl2溶液產(chǎn)生白色沉淀,再加鹽酸沉淀溶解,產(chǎn)生無色無味氣體
陰離子
試劑
實驗現(xiàn)象(證據(jù))
COeq \\al(2-,3)
稀鹽酸和澄清石灰水
產(chǎn)生無色、無味能使澄清石灰水變渾濁的氣體
HCOeq \\al(-,3)
稀鹽酸和澄清石灰水
產(chǎn)生無色、無味能使澄清石灰水變渾濁的氣體
SOeq \\al(2-,3)
稀H2SO4和品紅溶液
加硫酸產(chǎn)生有刺激性氣味的氣體,且氣體能使品紅溶液褪色
HSOeq \\al(-,3)
稀H2SO4和品紅溶液
加硫酸產(chǎn)生有刺激性氣味的氣體,且氣體能使品紅溶液褪色
待檢離子
干擾離子
排除措施
Cl-
SOeq \\al(2-,4)
加過量的Ba(NO3)2溶液
COeq \\al(2-,3)
加稀硝酸酸化
OH-
SOeq \\al(2-,4)
COeq \\al(2-,3)
加鹽酸酸化
SOeq \\al(2-,3)
Ag+
SOeq \\al(2-,3)
COeq \\al(2-,3)
加鹽酸后將產(chǎn)生的氣體通入品紅溶液中,溶液褪色
COeq \\al(2-,3)
SOeq \\al(2-,3)
加硝酸后將產(chǎn)生的無色無味氣體通入澄清石灰水,溶液變渾濁
選項
離子
檢驗方法
A
COeq \\al(2-,3)
向樣品中加入足量鹽酸,將生成的無色無味的氣體通入澄清石灰水中,觀察溶液是否變渾濁
B
SOeq \\al(2-,4)
向樣品中先加入稀硝酸酸化,再滴加氯化鋇溶液,觀察是否有白色沉淀生成
C
Fe2+
取少量溶液于試管中,加入酸性高錳酸鉀溶液,觀察溶液紫色是否褪去
D
I-
取少量溶液于試管中,加入新制氯水,再加入淀粉溶液,觀察溶液是否變藍色
步驟
操作
現(xiàn)象

用pH試紙檢驗
溶液的pH大于7

向溶液中滴加氯水,再加入CCl4,振蕩,靜置
CCl4層呈橙紅色

?、虻纳蠈尤芤?,加入Ba(NO3)2溶液和稀硝酸
有白色沉淀產(chǎn)生

將Ⅲ過濾,向濾液中加入AgNO3溶液和稀硝酸
有白色沉淀產(chǎn)生
實驗及操作
現(xiàn)象
裝置
試管
滴管
飽和Na2SiO3溶液(含2滴酚酞)
先滴加1.0 mL 0.5 ml·L-1 NaOH溶液;再滴加
1.5 mL 1.0 ml
·L-1 H2SO4溶液
Ⅰ.紅色溶液中出現(xiàn)膠狀沉淀
0.1 ml·L-1
AlCl3溶液
Ⅱ.加堿時___________;
加酸時產(chǎn)生白色沉淀,又逐漸溶解直至消失
0.1 ml·L-1
Fe(NO3)2溶液
Ⅲ.加堿時___________;
加酸后得到棕黃色溶液
新制飽和氯水
Ⅳ.加堿時溶液變?yōu)闊o色;加酸后_________
___________________
實驗及操作
現(xiàn)象
裝置
試管
滴管
0.1 ml·L-1
Fe(NO3)2溶液
先滴加1.5 mL 1.0 ml·L-1 H2SO4溶液;再滴加1.0 mL 0.5 ml·L-1 NaOH溶液
Ⅴ.加酸時溶液有明顯現(xiàn)象;加堿后溶液依然沒有明顯變化
操作
現(xiàn)象
結論
取少量除盡Ag+后的溶液于試管中,加入KSCN溶液,振蕩
存在Fe3+
取少量除盡Ag+后的溶液于試管中,加入________,振蕩
存在Fe2+

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