学案9 离子共存和推断
[考纲要求] 1.能判断某些离子在溶液中是否能够大量共存。2.了解常见离子的检验。
知识点一 离子共存
离子共存问题是离子反应条件和本质的最直接应用。
所谓几种离子在同一溶液中能大量共存,就是指离子之间__________任何反应;若离子之间__________反应,则不能大量共存。
同一溶液中若离子间符合
①_________________________、②______________、③____________、④______________中任意一个条件,就会发生离子反应,离子之间便______在溶液中大量共存。
问题思考 1.复分解类型的离子反应进行的方向是什么?氧化还原类型的离子反应进行的方向是什么?
知识点二 离子检验
离子的检验是为确定某一种或几种离子的特性而进行的实验。
检验离子时除了要考虑各离子的特征反应外,还要注意排除离子间可能存在的干扰。 离子 使用的试剂 检验方法及现象 +Ag 产生白色沉淀,该沉淀在稀硝酸中不溶解 3+Fe 加入KSCN溶液 溶液呈红色 加入KSCN溶液无明显现象,再加入新制氯水时溶液 2+Fe 呈红色 加NaOH溶液并加 热,用湿润的红色 +NH4 石蕊试纸检验 加入AgNO3溶液,产生白色沉淀,该沉淀在稀硝酸中-Cl 不溶解 加入盐酸,产生无色无味的气体,该气体能使澄清的盐酸、澄清石灰2-CO3 石灰水变浑浊,再向原溶液中加入CaCl2溶液,产生水、CaCl2溶液 白色沉淀 加入BaCl2溶液生成白色沉淀,该沉淀在稀盐酸中不2-SO4 溶解
问题思考
-
2.检验Cl时,为什么要加稀硝酸?
-
3.某溶液中加入AgNO3溶液后出现黑色沉淀,其中有Cl吗?
1
一、离子共存
如果两种或多种离子在水溶液里符合离子反应发生的条件,则发生离子反应而不能(大量)共存,反之则能共存。
典例导悟1 (2009·四川理综,8)在下列给定条件的溶液中,一定能大量共存的离子组是( )
2++--
A.无色溶液:Ca、H、Cl、HSO3
++--
B.能使pH试纸呈红色的溶液:Na、NH4、I、NO3
++2--
C.FeCl2溶液:K、Na、SO4、AlO2 =0.1 mol·L的溶液:Na、K、SiO3、NO3
c?H?听课记录:
+3+
变式演练1 (2011·惠州模拟)下列各组物质混合后,能使溶液里同时体现NH4、Fe、2+-2-
Cu、Cl和SO4几种离子,且溶液不发生浑浊的一组是( )
A.CuCl2、NH4Cl、Fe2(SO4)3、NaNO3 B.(NH4)2SO4、CuSO4、Na2CO3、FeCl3 C.Cu(NO3)2、NH4NO3、FeCl3、H2S
D.BaCl2、Cu(NO3)2、(NH4)2SO4、Fe(NO3)3
变式演练2 (2008·广东理基,29)下列各组离子一定能大量共存的是( )
-++++
A.在含有大量AlO2的溶液中:NH4、Na、Cl、H
++2--
B.在强碱溶液中:Na、K、CO3、NO3
++2--
C.在pH=12的溶液中:NH4、Na、SO4、Cl
+-1+---
D.在c(H)=0.1 mol·L的溶液中:K、I、Cl、NO3 二、离子的检验、推断
离子的推断属于推断题型,主要是对于物质中所含的成分,运用实验的手段进行分析和判断,最后得出结论。
-2-2-2-
典例导悟2 (2010·浙江理综,13)某钠盐溶液中可能含有NO2、SO4、SO3、CO3、Cl--
、I等阴离子。某同学取5份盐溶液样品,分别进行了如下实验: ①用pH计测得溶液的pH大于7 ②加入盐酸,产生有色刺激性气体
③加入硝酸酸化的AgNO3溶液产生白色沉淀,且放出有色刺激性气味气体
④加足量BaCl2溶液,产生白色沉淀,该沉淀溶于稀硝酸且放出气体,将气体通入品红溶液,溶液不褪色
⑤加足量BaCl2溶液,产生白色沉淀,在滤液中加入酸化的(NH4)2Fe(SO4)2溶液,再滴加KSCN溶液,显红色
-2--
该同学最终确定在上述六种离子中仅含NO2、CO3、Cl三种阴离子。 请分析该同学只需要完成上述哪几个实验,即可得出此结论( )
A.①②④⑤ B.③④ C.③④⑤ D.②③⑤ 听课记录:
++2+3+--
变式演练3 (2011·黄冈模拟)某无色溶液,由Na、Ag、Ba、Al、AlO2、MnO4、2-2-
CO3、SO4中的若干种组成,取该溶液进行如下实验:
(A)取适量试液,加入过量盐酸,有气体生成,并得到溶液;
(B)在(A)所得溶液中再加入过量碳酸氢铵溶液,有气体生成,同时析出白色沉淀甲; (C)在(B)所得溶液中加入过量Ba(OH)2溶液,也有气体生成,并有白色沉淀乙析出。
+D.
KW
-1++2--
2
根据上述实验回答下列问题。
(1)溶液中一定不存在的离子是____________________________________________; (2)一定存在的离子是___________________________________________________ (3)判断沉淀乙成分的方法是_______________________________________________
________________________________________________________________________。 变式演练4 太湖蓝藻暴发,造成无锡市自来水水源地水质的严重恶化。这次事件再次敲响了我国水危机的警钟。太湖流域某化工厂排放的污水中,常溶有某些对人体有害的物质,
3+2++--2-2-
初步认为可能含有Fe、Ba、K、OH、Cl、CO3、SO4。为了进一步确认,取样进行实验检测:
①取污水仔细观察,呈无色、透明、均一状态。
②向取样的污水中,滴入稀硫酸,有大量白色沉淀产生,再加稀硝酸,白色沉淀不消失。 ③用pH试纸测定污水的pH,试纸显深蓝色。
(1)由此可知,该污水中肯定含有的离子是__________,肯定没有的离子是__________,可能含有的离子是__________________________________________________________。
(2)如何通过实验进一步确定溶液中可能存在的离子?
题组一 离子共存
1.(2010·福建理综,10)下列关于电解质溶液的正确判断是( )
+--+
A.在pH=12的溶液中,K、Cl、HCO3、Na可以常量共存
+-2-+
B.在pH=0的溶液中,Na、NO3、SO3、K可以常量共存
-1+
C.由0.1 mol·L一元碱BOH溶液的pH=10,可推知BOH溶液存在BOH===B+ -OH
D.由0.1 mol·L-1一元酸HA溶液的pH=3,可推知NaA溶液存在A-+H2O
-
HA+OH
2.(2010·广东理综,7)能在溶液中大量共存的一组离子是( )
++3--
A.NH4、Ag、PO4、Cl
3++--
B.Fe、H、I、HCO3
++--
C.K、Na、NO3、MnO4
3+2+2-2-
D.Al、Mg、SO4、CO3
3.(2010·上海,9)下列离子组一定能大量共存的是( )
---+
A.甲基橙呈黄色的溶液中:I、Cl、NO3、Na
+---
B.石蕊呈蓝色的溶液中:Na、AlO2、NO3、HCO3
3++-+-
C.含大量Al的溶液中:K、NO3、Na、ClO
-2---+
D.含大量OH的溶液中:CO3、Cl、F、K
4.(2010·江苏,6)常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
2+-2-+
A.pH=1的溶液中:Fe、NO3、SO4、Na
+-14-12++--
B.由水电离的c(H)=1×10mol·L的溶液中:Ca、K、Cl、HCO3
+-12+3+--
C.c(H)/c(OH)=10的溶液中:NH4、Al、NO3、Cl
3
D.c(Fe)=0.1 mol·L的溶液中:K、ClO、SO4、SCN
题组二 离子的检验、鉴别
5.判断正误
2-
(1)检验某溶液是否含有SO4时,应取少量该溶液,依次加入BaCl2溶液和稀盐酸( ) (2010·山东理综-14D)
(2)某无色溶液中加Ba(NO3)2溶液产生沉淀,再加入稀盐酸,沉淀不溶解,则原溶液中一2-
定有SO4( )
(2009·天津理综-3C)
(3)某气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,该气体水溶液一定显碱性( ) (2009·天津理综-3B)
6.(2010·重庆理综,9)能鉴别MgI2、AgNO3、Na2CO3、NaAlO2四种溶液的试剂是( ) A.HNO3 B.KOH C.BaCl2 D.NaClO
7.(2009·四川理综,7)下列有关物质检验的实验结论正确的是( ) 选项 实验操作及现象 实验结论 向某溶液中加入盐酸酸化的氯化钡溶液,有白色沉淀2-A 该溶液中一定含有SO4 生成 向某溶液中加入2滴KSCN溶液,溶液不显红色。再向2+B[ 该溶液中一定含有Fe 溶液中加入几滴新制的氯水,溶液变为红色 C 将某气体通入品红溶液中,品红溶液褪色 该气体一定为SO2 将少量某物质的溶液滴加到新制的银氨溶液中,水浴D 该物质一定属于醛类 加热后有银镜生成 3+
8.(2009·山东理综-30改编)检验溶液中Fe的最佳试剂为____(填代号)。 a.KMnO4 b.(NH4) 2S c.H2O2 d.KSCN
9.某学校化学兴趣小组为探索金属回收物的综合利用,专门设计实验用含有铝、铁、铜的合金制取纯净的氯化铝溶液、绿矾晶体(FeSO4·7H2O)和胆矾晶体(CuSO4·5H2O),其实验方案如下:
3+-1+-2--
请回答下列问题:
(1)过滤用的玻璃仪器有___________________________________________________。 (2)在滤液C转化为沉淀Ⅱ的过程中盐酸的用量不易控制,可改为通CO2气体,写出滤液C中通入过量CO2的离子方程式:______________________________________________。
写出由沉淀Ⅱ转化为AlCl3溶液的离子方程式:
________________________________________________________________________。 (3)小组成员经过检测,发现制得的绿矾不纯,试分析其主要含有哪些杂质:____________________,要想由沉淀Ⅰ最终制得纯度较高的绿矾,应如何改进________________________________________________________________________
________________________________________________________________________ _(4)小组成员从资料中获知H2O2是一种绿色氧化剂,在滤渣B中加入稀硫酸和H2O2来制备胆矾晶体,则该反应的总化学方程式为____________________________________
________________________________________________________________________。
4
(5)有同学提出可将方案中最初溶解合金的盐酸改为烧碱,重新设计方案,也能最终制得三种物质,你认为第二种方案相对于第一种方案________(填“更合理”或“不合理”),理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。 题组三 离子的推断
+3+2+3++
10.有A、B、C、D、E五种溶液,其组成的阳离子有Na、Fe、Ba、Al、Ag,阴
--2--2-
离子有NO3、OH、SO4、Cl、CO3(在溶液中离子不重复出现)。现做如下实验:
-1
①A和E溶液显碱性,0.1 mol·L的A溶液的pH小于13。
②在B溶液中逐渐加入氨水有白色沉淀生成,继续加氨水至过量,沉淀消失。 ③在C溶液中加入铁粉,溶液的质量增加。
④在D溶液中加入过量Ba(OH)2溶液,没有沉淀。
(1)根据以上实验事实推断:A是__________;B是___________________________; C是________;D是________;E是________。
(2)写出实验②中有关反应的离子方程式______________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 11.(2010·全国理综Ⅰ,28)有A、B、C、D、E和F六瓶无色溶液,他们都是中学化学中常用的无机试剂。纯E为无色油状液体;B、C、D和F是盐溶液,且他们的阴离子均不同。现进行如下实验:
①A有刺激性气味,用蘸有浓盐酸的玻璃棒接近A时产生白雾;
②将A分别加入到其他五种溶液中,只有D、F中有沉淀产生;继续加入过量A时,D中沉淀无变化,F中沉淀完全溶解;
③将B分别加入到C、D、E、F中,C、D、F中产生沉淀,E中有无色、无味气体逸出; ④将C分别加入到D、E、F中,均有沉淀生成,再加入稀HNO3,沉淀均不溶。 根据上述实验信息,请回答下列问题:
(1)能确定的溶液是(写出溶液标号与相应溶质的化学式):________________________; (2)不能确定的溶液,写出其标号、溶质可能的化学式及进一步鉴别的方法:
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
题组一 离子共存
1.(2009·全国理综Ⅰ,6)下列各组离子,在溶液中能大量共存、加入NaOH溶液后加热既有气体放出又有沉淀生成的一组是( )
2+-+-
A.Ba、NO3、NH4、Cl
2+-+-
B.Ca、HCO3、NH4、AlO2
+2+--
C.K、Ba、Cl、HSO3
2++2-+
D.Mg、NH4、SO4、K
2.(2009·江苏,7)在下列各溶液中,离子一定能大量共存的是( )
+3+-2-
A.强碱性溶液中:K 、Al、Cl、SO4
-13++2+--
B.含有0.1 mol·L Fe的溶液中:K、Mg、I、NO3
-12+++2--
C.含有0.1 mol·L Ca溶液中:Na、K、CO3、 Cl
+3+-2-
D.室温下,pH=1的溶液中:Na、Fe、NO3、SO4
3.在给定的四种溶液中,加入以下各种离子,各离子能在原溶液中大量共存的是( )
3++--
A.滴加石蕊试液显红色的溶液:Fe、NH4、Cl、SCN
2++2+-
B.pH为1的溶液:Cu、Na、Mg、NO3
+--2+
C.pH为13的溶液:K、HCO3、Br、Ba
+--3+
D.所含溶质为Na2SO4的溶液:K、AlO2、NO3、Al
2+++-2-
4.(2011·孝感模拟)在甲、乙两烧杯溶液中,分别含有大量的Cu、K、H、Cl、CO3、-
OH 6种离子中的3种,已知甲烧杯的溶液呈蓝色,则乙烧杯的溶液中大量存在的离子是
5
( )
2++-2---
A.Cu、H、Cl B.CO3、OH、Cl
++-+-2-
C.K、H、Cl D.K、OH、CO3
5.下列各组离子在溶液中可以大量共存,当溶液呈强酸性时,有气体产生;而当溶液呈强碱性时,又能生成沉淀。该组离子可能是( )
+2+-2-
A.Na、Cu、NO3、CO3
++2--
B.NH4、K、SO4、HCO3
2++2--
C.Mg、NH4、SO4、Cl
2++2--
D.Fe、Na、SO4、NO3
6.(2011·广东汕头月考)下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是( )
3+-+2-
A.使甲基橙变红的溶液中:Al、NO3、Na、SO4
+-12-1-2-+2-
B.由水电离的H浓度为10 mol·L的溶液中:Cl、CO3、NH4、S2O3
2+-+-
C.加入Al能放出H2的溶液中:Mg、Cl、K、NO3
-+3+2-
D.无色溶液中:Cl、Na、Fe、SO4 题组二 离子检验和推断 7.已知某溶液中只可能大量含有下表所列离子中的几种,且所含离子的物质的量浓度均
-1
为0.1 mol·L。取少量该溶液于试管中,然后向试管中逐滴加入适量稀硫酸,观察到试管中有气泡产生,溶液颜色发生变化,但无沉淀析出,则该溶液中一定大量存在的所有离子是( )
+2+2+阳离子 Na、Ba、Fe --阴离子 NO3、Cl +2+--2+-
A.Na、Ba、NO3、Cl B.Fe、NO3
2+--2+--
C.Ba、NO3、Cl D.Fe、NO3、Cl 8.(2011·日照质检)某同学为检查溶液中是否含有常见的四种无机离子,进行了下图所示的实验操作。其中检验过程中产生的气体能使红色石蕊试纸变蓝。由该实验能得到的正确结论是( )
??
白色Ba?NO??溶液――→?HCl沉淀
AgNO?溶液――→?
KSCN红色NaOH溶液――→――→气体?溶液??
白色
沉淀
3
2
3
2-
A.原溶液中一定含有SO4
+
B.原溶液中一定含有NH4
-
C.原溶液中一定含有Cl
3+
D.原溶液中一定含有Fe 题组三 实验探究
+3+2+2+
9.(2011·长沙模拟)某同学用含有Ag、Al、Ca、Mg 4种阳离子的溶液,做如下实验,试填空并按要求写出反应的离子方程式。(每步加入试剂均足量)
(1)向这种溶液中加入稀盐酸生成________沉淀(填沉淀的化学式,下同)。离子方程式:________________________________________________________________________。
(2)把实验(1)所得的液体过滤,向滤液中加入过量氨水,使溶液呈碱性,又产生________沉淀;离子方程式:__________________________________________________________。
(3)把实验(2)所得的液体过滤,向滤液中加入碳酸钠,又会产生__________沉淀。 (4)把实验(2)所得的沉淀分成两份,一份加入稀盐酸,沉淀________(填现象)。向另一份中加入过量NaOH溶液,这时沉淀部分溶解生成________,不溶解的是________,离子方程
6
式:________________________________________________________________________。
+--2-2-
10.某无色溶液中含有K、Cl、OH、SO3、SO4,为检验溶液中所含的某些阴离子,
-
限用的试剂有:盐酸、硝酸、硝酸银溶液、硝酸钡溶液、溴水和酚酞试液。检验其中OH的实验方法从略,检验其他阴离子的过程如下图所示。
(1)图中试剂①~⑤溶质的化学式分别是:
①________,②________,③________,④__________, ⑤__________。
(2)图中现象a、b、c表明检验出的离子分别是: a________、b________、c________。
(3)白色沉淀A加试剂②反应的离子方程式是_______________________________ ________________________________________________________________________。 (4)无色溶液A加试剂③的主要目的是______________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)白色沉淀A若加试剂③而不加试剂②,对实验的影响是_____________________ ________________________________________________________________________。 (6)气体B通入试剂④发生反应的离子方程式是______________________________ ________________________________________________________________________。
学案9 离子共存和推断
【课前准备区】 知识点一
不发生 能发生 ①生成难溶物或微溶物 ②生成气体或挥发性物质 ③生成难电离物质 ④发生氧化还原反应 不能
知识点二 +
Ag:盐酸或可溶性氯化物,并加入稀硝酸 2+
Fe:加入KSCN溶液,再加入新制氯水 +
NH4:有刺激性气味的气体产生,此气体能使湿润的红色石蕊试纸变成蓝色 -
Cl:AgNO3溶液、稀硝酸 2-
SO4:BaCl2溶液、稀盐酸 问题思考
1.复分解类型的离子反应通过离子交换,溶液中的离子浓度减小;氧化还原类型的离子反应由强氧化性、强还原性物质向弱氧化性、弱还原性物质方向进行。
2.防止Ag2CO3、Ag3PO4等的干扰。
2-
3.不一定,因为S存在时生成Ag2S黑色沉淀,能够掩盖白色的AgCl沉淀。 【课堂活动区】 典例导悟
+--
1.D [H与HSO3不共存,A项错误;能使pH试纸变红色的溶液呈酸性,酸性溶液中NO3
-2+-
能氧化I,B项错误;Fe与AlO2水解相互促进生成Fe(OH)2和Al(OH)3,C项不正确;Kw=1.0×10
-1
-14
,+=0.1 mol·L,c(H)=1.0×10c?H?
+
+
2-
Kw
-1+-13
mol·L,则c(OH)=1.0×10mol·
-1--1
L,溶液呈碱性,碱性溶液中Na、K、SiO3、NO3可以大量共存,D项正确。] --+--
2.B [通过实验③即可确认原溶液中含有NO2、Cl,发生的反应有:2H+NO3+NO2
7
-
===2NO2↑+H2O、Ag+Cl===AgCl↓;通过实验④即可确认原溶液中含有CO3,发生的反应
2+2-+2+
有:Ba+CO3===BaCO3↓、BaCO3+2H===Ba+H2O+CO2↑。]
变式演练
+3+2+-2-
1.A [NH4、Fe、Cu、Cl和SO4几种离子共存,且溶液不发生浑浊。离子能共存就是不发生反应,只要有一个反应发生就不能共存。B中Na2CO3、FeCl3发生水解相互促进反应;
2++
C中H2S与Cu(NO3)2发生如下反应:H2S+Cu===CuS↓+2H,FeCl3、H2S之间可发生如下反应:2FeCl3+H2S===2FeCl2+2HCl+S↓;D中BaCl2、(NH4)2SO4会发生复分解反应生成硫酸钡沉淀。]
-++-
2.B [选项A中,AlO2与H、NH4都不能大量共存;选项C中pH=12,则c(OH)=0.01 -1+--
mol·L,NH4与OH不能大量共存;选项D中溶液呈酸性,NO3在酸性溶液中具有强氧化性,
-
与具有还原性的I不能共存。]
+2+3+-
3.(1)Ag、Ba、Al、MnO4
+-2-
(2)Na、AlO2、CO3
(3)加入盐酸,观察沉淀是否全部溶解,若全部溶解,说明只有BaCO3,若部分溶解则还含有BaSO4
2+-3+2-2-+-
4.(1)Ba、OH Fe、CO3、SO4 K、Cl (2)用干净铂丝蘸取少量试液在酒精灯火焰上灼烧,透过蓝色钴玻璃,若发现火焰呈紫色,
+
则说明含有K。另取少量试液于一洁净试管中,加几滴AgNO3溶液,若有白色沉淀生成,再
-
加入HNO3后沉淀不溶解,则说明溶液中含有Cl。
【课后练习区】 高考集训
--2--
1.D [碱性溶液中,因OH+HCO3===H2O+CO3,HCO3不能大量存在,A项错误;酸性溶
-2-2--1
液中,NO3具有强氧化性,能将SO3氧化为SO4,故B项错误;0.1 mol·L BOH溶液的pH=10,说明BOH为弱碱,弱碱不能完全电离,存在电离平衡,C项错误;0.1 mol· -1-
L HA溶液的pH=3,说明HA为弱酸,则NaA溶液中存在A的水解平衡,故D项正确。]
+-3-
2.C [离子能否大量共存,关键看离子之间能否发生反应。A项中Ag与Cl、PO4能
3+-
分别生成AgCl和Ag3PO4沉淀,故不能大量共存;B项中Fe可与I发生氧化还原反应, +-+-3+-3+-H与HCO3可发生反应H+HCO3===H2O+CO2↑,Fe可与HCO3发生双水解反应Fe+3HCO3===Fe(OH)3↓+3CO3↑,故不能大量共存;C项中四种离子均不反应,可大量共存;D项中发
2+2-3+2-
生反应Mg+CO3===MgCO3↓和2Al+3CO3+3H2O===2Al(OH)3↓+3CO2↑,故不能大量共存。]
--
3.D [甲基橙在pH>4.4的溶液中呈黄色,故呈黄色的溶液可能显酸性,故“I+NO3++--3+
H”不共存,故A错;石蕊呈蓝色的溶液显碱性,“OH+HCO3”不共存,故B错;Al水解
-
显酸性,ClO水解显碱性,两者水解反应相互促进,故C错。]
-2++
4.C [酸性条件下,NO3可将Fe氧化,不能大量共存,A错误;由水电离的c(H)=1×10-14-1-
mol·L,此时溶液显强酸性或显强碱性,HCO3在两种溶液中都不能大量共存,B错误;
+-2-
c?H+?12+--14+-1-1由=10且KW=c(H)·c(OH)=10可求得c(H)=10 mol·L,C项中离子能-
c?OH?
大量共存,C正确;Fe与SCN发生络合反应,不能大量共存,D错误。]
5.(1)×
2-
解析 必须先加稀盐酸,以排除SO3的干扰。 (2)×
2--
解析 若原溶液中含有SO3,生成BaSO3,再加入HCl,则与溶液的NO3结合,相当于HNO3,则可以氧化BaSO3至BaSO4,沉淀也不溶解,故错。
3+
-
8
(3)√
解析 石蕊变蓝,则肯定为碱性,正确。
-
6.A [本题考查物质的鉴别。HNO3氧化I生成棕色的碘,与Na2CO3反应产生无色的CO2
气体,与NaAlO2反应先生成白色沉淀然后溶解,与AgNO3无明显现象,现象均不同。]
7.B 8.d
--
9.(1)烧杯、漏斗、玻璃棒 (2)AlO2+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO3 Al(OH)3+ +3+
3H===Al+3H2O
(3)氯化钠、硫酸钠、硫酸铁 向溶液D中加入足量铁粉,反应后过滤,再将滤液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤即可得纯度较高的绿矾
(4)Cu+H2O2+H2SO4+3H2O===CuSO4·5H2O(或Cu+H2O2+H2SO4===CuSO4+2H2O) (5)更合理 前一种方案操作步骤多、时间长、消耗试剂量大
解析 解答该题的关键是熟练掌握铝、氢氧化铝的两性及铁、铜的性质。在问题(3)中,由于溶液D中除硫酸亚铁之外,还含有硫酸钠、氯化钠,且反应过程中部分+2价铁转化成了+3价铁,故主要杂质为氯化钠、硫酸钠、硫酸铁,改进时应向溶液D中加入足量铁粉,反应后过滤,再将滤液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤。
10.(1)Na2CO3 AgNO3 Fe2(SO4)3 AlCl3 Ba(OH)2
++
(2)Ag+NH3·H2O===AgOH↓+NH4、
+-
AgOH+2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]+OH+2H2O 解析 由①知,A为Na2CO3,E为Ba(OH)2。
++-
由②知,B溶液中的阳离子为Ag,能与Ag共存的阴离子只有NO3,推知B为AgNO3。
3+3+2+
由③知,C溶液中的阳离子为Fe,因发生反应2Fe+Fe===3Fe,而使溶液的质量增加。
2--3+
由④知,D溶液中不含SO4,故D中阴离子为Cl。D中阳离子只能是Al,进而确定D
2-
为AlCl3。SO4只能存在于C中,C为Fe2(SO4)3。
11.(1)A NH3 C BaCl2 E H2SO4 F AgNO3 (若C作为不能确定的溶液,进一步鉴别的方法合理,同样给分)
(2)B Na2CO3或K2CO3 焰色反应实验:用铂丝或铁丝蘸取少量的B,在酒精灯火焰上灼烧,若火焰为黄色,则B为Na2CO3;若透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色,火焰为紫色,则B为K2CO3。D MgSO4或Al2(SO4)3 取少量D溶液,向其中滴加过量的氢氧化钠溶液,若产生的沉淀没有溶解,证明是MgSO4,若生成的沉淀完全溶解说明是Al2(SO4)3
解析 (Ⅰ)由题干表述可知A和E不是盐,又由纯E为无色油状液体,推知E为硫酸(③步操作进一步确定);(II)由题干和①步操作可知A为氨水; (III)再由②步操作可知F中阳
++++
离子为Ag,发生的反应为:Ag+NH3·H2O===AgOH↓+NH4;AgOH+2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]
-
+OH+2H2O;而常见的盐中只有AgNO3可溶于水,故F为AgNO3;(IV)由③步操作可知B中阴
2--
离子应为CO3,由于此无色无味的气体只能是CO2, B、C、D中能生成沉淀说明不能是HCO3,
+++
而阳离子可是常见的K、Na、NH4等待定;(V)同样由②步操作D中能与氨水生成沉淀的无
2+3+
色溶液中常见的阳离子为Mg或Al,而阴离子需待下步反应再确定;(VI)由④步操作生成的沉淀可能为AgCl、AgBr、AgI、BaSO4、H2SiO3(不合理)等,但限于题干所述中学常用试剂,则沉淀应为AgCl和BaSO4,不溶于HNO3,一个是与AgNO3结合生成的沉淀,一个是与硫酸结
2+-
合形成的沉淀,故C应该同时含有Ba和Cl,即C为BaCl2,进而推出D中阴离子应该为2-
SO4,因为题干所述盐溶液中阴离子均不同,故D为Al2(SO4)3或MgSO4;其他解析见答案。
考点集训
9
1.D [A项中:NH4+OH
+-
△
NH3↑+H2O,没有沉淀生成;B项中:HCO3与AlO2不共存,
--
-2-+-
发生离子反应为:HCO-3+AlO2+H2O===Al(OH)3↓+CO3,NH4与AlO2也不能共存;C项中:加
2+--2+-
入NaOH∶Ba+HSO3+OH===BaSO3↓+H2O,没有气体生成;D项:Mg+2OH===Mg(OH)2↓,-
NH+4+OH
△
NH3↑+H2O正确。]
3+
-
3+
-
2+
2-
2.D [Al与OH不能大量共存,A错误;Fe与I不能大量共存,B错误;Ca与CO3不能大量共存,C错误;pH=1的酸性溶液中,离子组共存。]
3+--+
3.B [A项Fe与SCN因生成了Fe(SCN)3而不能大量共存;C项HCO3既不能与H大量
-3+-3+-
共存,也不能与OH大量共存;D项Al与AlO2因发生Al+3AlO2+6H2O===4Al(OH)3↓而不能大量共存。]
4.D 5.D 6.A
7.D [结合离子反应和电荷守恒判断。] 8.B
+-
9.(1)AgCl Ag+Cl===AgCl↓ (2)Al(OH)3、Mg(OH)2 3++2++Al+3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH4、Mg+2NH3·H2O===Mg(OH)2↓+2NH4 (3)CaCO3
--
(4)完全溶解 NaAlO2 Mg(OH)2 Al(OH)3+OH===AlO2+2H2O 10.(1)Ba(NO3)2 HCl HNO3 Br2 AgNO3
2-2--
(2)SO3 SO4 Cl
+2+
(3)BaSO3+2H===Ba+SO2↑+H2O
--
(4)中和OH,防止对Cl的检验产生干扰
2-2-2-
(5)会使SO3对SO4的检验产生干扰,不能确认SO4是否存在
+2--
(6)SO2+Br2+2H2O===4H+SO4+2Br
--2-2-
解析 该题的实验目的是检验无色溶液中的阴离子:Cl、OH、SO3、SO4,据框图分析,试剂①将其分为两组,而试剂②又将沉淀A部分溶解,其中沉淀B没被溶解,据此可判断沉淀A的成分为BaSO4和BaSO3,而气体B一定是SO2。据题中所给被选试剂,试剂①必定
--+
是Ba(NO3)2溶液,试剂②必是稀盐酸,试剂④必是溴水。溶液A中必含Cl、OH、K(原有)
2+-
和Ba、NO3(新加入),向其中先加试剂③无沉淀又加入试剂⑤时出现白色沉淀,不难推出
--
试剂③应为稀硝酸,目的是中和OH而保证下一步用试剂⑤AgNO3检验Cl。
10
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