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1、填空题 (12分)有一白色固体混合物,可能含有K+、Ba2+、Ag+、Mg2+、NH4+、Na+、SO42-、SO32-、CO32-、AlO2--等10种离子中的几种。为了鉴定其中的离子,现进行如下实验,根据实验现象,填写下列空格:
(1)取该粉末,加水后得到无色溶液,且未嗅到气味;用pH试纸测得溶液的pH为12。据此可以排除的离子有?;
(2)向溶液中滴加盐酸溶液,开始有沉淀生成,继续滴加,沉淀消失,同时有无色无味气体逸出。可以判断肯定存在的离子有?;可以排除的离子有?,排除的依据是?。
(3)不能确定的阳离子有?,简述检验的方法(操作、现象、结论)?。
参考答案:(1)NH4+、Ag+、Mg2+?;(2分)(3个全选对才得分,以下同)
(2)AlO2-?、CO32-(2分)? Ba2+、SO32-(2分),
因为存在CO32-,故不存在Ba2+,酸化后逸出气体没有刺激性气味,故不含SO32-(2分)
(3) K+、Na+(2分)
用一根洁净的铂丝蘸取溶液,在酒精灯火焰上灼烧,观察颜色,若火焰呈黄色,则含有钠离子;再透过蓝色的钴玻璃观察焰色,如果火焰呈紫色,则含有钾离子。(2分)
本题解析:考查离子共存及离子的检验等
(1)用pH试纸测得溶液的pH为12,说明溶液显碱性,则Ag+、Mg2+、NH4+一定不存在。
(2)向溶液中滴加盐酸溶液,开始有沉淀生成,继续滴加,沉淀消失,这说明沉淀一定是氢氧化铝,因此一定含有AlO2-?。同时有无色无味气体逸出,这说明气体一定是CO2,因此一定含有CO32-,所以一定没有Ba2+。酸化后逸出气体没有刺激性气味,因此一定不含SO32-。
(3)根据以上分析可知,K+、Na+是不能确定的。要检验二者需要利用焰色反应,即用一根洁净的铂丝蘸取溶液,在酒精灯火焰上灼烧,观察颜色,若火焰呈黄色,则含有钠离子;再透过蓝色的钴玻璃观察焰色,如果火焰呈紫色,则含有钾离子。
本题难度:一般
2、填空题 某无色溶液X,由K+、NH4+、Ba2+、Al3+、Fe3+、CO32—、SO42—
中的若干种离子组成,取该溶液进行如下实验:

(1)白色沉淀甲是________。
(2)试写出实验过程中生成气体A、B的离子方程式
__________________________、_______________________________
(3)通过上述实验,可确定X溶液中一定存在的离子是
________,尚未确定是否存在的离子是________。
参考答案:(1)BaSO4
(2)CO32—+2H+=CO2↑+H2O NH4++OH-
?NH3↑+H2O
(3)NH4+、CO32—、SO42— K+
本题解析:溶液无色一定无Fe3+;由①生成气体A可知溶液中一定含有CO32—,A为CO2,有CO32—一定无Ba2+、Al3+;由②生成气体B可知溶液中一定含有NH4+,B为NH3,生成白色沉淀甲可知溶液中一定含有SO42—,甲为BaSO4,无法确定是否含有K+。
本题难度:一般
3、选择题 下列各组离子在溶液中能大量共存的是
A.Na+、HS-、Cu2+、Cl-
B.HS-、Na+、OH-、K+
C.K+、CO32-、Br-、AlO2-
D.H+、Cl-、Na+、SO32-
参考答案:C
本题解析:A中:Cu2++HS-=CuS↓+H+; B中:HS-+OH-=S2-+H2O; D中:2H++SO32-=H2O+SO2↑
本题难度:一般
4、填空题 今有一澄清溶液,只可能含有下表中的若干种离子(存在的离子均大量):
阳离子
| K+、NH4+、H+、Ba2+
|
阴离子
| Cl-、CO32-、SO42-、OH-
|
现取三份上述澄清溶液各100 mL,分别进行以下实验:
①第一份加入AgNO3溶液有沉淀产生;
②第二份加入足量NaOH溶液加热后,收集到气体0.04 mol;
③第三份加入足量BaCl2溶液后,得干燥沉淀6.27 g,经足量盐酸洗涤,干燥后,沉淀质量为2.33 g。
请回答下列问题:
(1)100 mL溶液中c(SO42-)=_____________________。
(2)第二份加入NaOH溶液产生气体的离子方程式_____ ________________
(3)6.27 g沉淀的成分是_____________________ (用化学式表示)。
(4)上述澄清溶液中除SO42-以外,一定大量存在的离子是_____________________
参考答案:(1)0.1 mol·L-1
(2)NH4++OH—
NH3↑+H2O
(3)BaSO4、BaCO3
(4)CO32-、K+、NH4+,
本题解析:根据题意,Ba2+和SO42-,可发生离子反应生成BaSO4沉淀,因此两者不能大量共存.Ba2+和CO32-可发生离子反应生成BaCO3沉淀,因此两者也不能大量共存
第一份加入AgNO3溶液有沉淀产生,可能发生Cl-+Ag+═AgCl↓、CO32-+2Ag+═Ag2CO3↓、SO42-+2Ag+═Ag2SO4↓,所以可能含有Cl-、CO32-、SO42-
第二份加足量NaOH溶液加热后,收集到气体0.04mol,能和NaOH溶液加热产生气体的只能是NH4+,而没有沉淀产生说明一定不存在Mg2+(Mg2+可以和OH-反应生产氢氧化镁沉淀).故可确定一定含有NH4+,一定不存在Mg2+
根据反应NH4++OH—
NH3↑+H2O,产生NH3为0.04mol,可得NH4+也为0.04mol.
第三份加足量BaCl2溶液后,得干燥沉淀6.27g,经足量盐酸洗涤.干燥后,沉淀质量为2.33g.部分沉淀溶于盐酸为BaCO3,部分沉淀不溶于盐酸为BaSO4,发生反应CO32-+Ba2+═BaCO3↓、SO42-+Ba2+═BaSO4↓
因为BaCO3+2HCl═BaCl2+CO2↑+H2O而使BaCO3溶解.因此溶液中一定存在CO32-、SO42-,一定不存在Ba2+.
由条件可知BaSO4为2.33g,物质的量为2.33/233=0.01mol,BaCO3为6.27g-2.33g═3.94g,物质的量为3.94/197=0.02mol,则CO32-物质的量为0.02mol
由上述分析可得,溶液中一定存在CO32-、SO42-、NH4+,一定不存在Mg2+、Ba2+.而CO32-、SO42-、NH4+物质的量分别为0.02mol、0.01mol、0.04mol,CO32-、SO42-所带负电荷分别为0.02mol×2、0.01mol×2,共0.06mol,NH4+所带正电荷为0.04mol,根据溶液中电荷守恒,可知K+一定存在,K+物质的量≥0.02mol,当K+物质的量>0.02mol时,溶液中还必须含有Cl—
本题难度:简单
5、选择题 在水溶液中能大量共存的一组是
A.Ba2+、Na+、SO42-、Cl-
B.MnO4-、SO32-、H+、K+
C.AlO2-、Mg2+、K+、HCO3-
D.K+、Na+、NO3-、SO42-
参考答案:D
本题解析:试题分析:Ba2+与SO42-发生复分解反应,结合成白色的硫酸钡沉淀,故A选项错误;SO32-与H+发生复分解反应,结合成亚硫酸,MnO4-与SO32-、H+发生氧化还原反应,生成Mn2+、SO42-和水,故B选项错误;AlO2-、Mg2+发生双水解反应,生成氢氧化铝沉淀和氢氧化镁沉淀,Mg2+与HCO3-发生双水解反应,生成氢氧化镁沉淀和二氧化碳气体,故C选项错误;K+、Na+、NO3-、SO42-之间不能反应,故D选项正确。
考点:考查考生对中学化学常见离子的性质、离子反应发生条件的掌握程度。根据是否有难溶物、易挥发物或难电离物质的生成来判断是否能发生复分解反应;从离子性质判断是否发生氧化还原反应,进而判断离子能否大量共存。
本题难度:一般