第07讲 离子共存 离子的检验和推断(强化训练)(解析版)
展开A.加入苯酚显紫色的溶液:Cu2+、NH4+、Cl-、SCN-
B.无色透明的溶液:Na+、Fe2+、NO3-、SO42-
C. eq \f(KW,c(H+)) =10-2 ml·L-1的溶液:K+、Na+、CO32-、CH3COO-
D.能使酚酞变红的溶液:Mg2+、Ba2+、ClO-、I-
答案:C
【解析】加入苯酚显紫色的溶液说明含有Fe3+,SCN-能与铁离子反应生成Fe(SCN)3,不能大量存在,A不符合题意;含Fe2+的溶液呈浅绿色,无色透明的溶液中不能存在,B不符合题意;根据公式可知,c(OH-)=10-2 ml·L-1,溶液呈碱性,离子相互间不反应,均能大量存在,C符合题意;能使酚酞变红的溶液显碱性,Mg2+能与氢氧根离子生成Mg(OH)2沉淀,不能大量存在,D不符合题意。
2.常温下,下列各组离子在给定条件下一定能大量共存的是( )
A.滴加甲基橙显红色的溶液中:Ba2+、K+、Cl-、NOeq \\al(-,3)
B.加入 KSCN显血红色的溶液中:Na+、Mg2+、SOeq \\al(2-,4)、HCOeq \\al(-,3)
C.c(OH-)/c(H+)=1012的溶液中:K+、Na+、NOeq \\al(-,3)、HCOeq \\al(-,3)
D.由水电离出的c(H+)=1.0×10-13ml·L-1的溶液中:NHeq \\al(+,4)、Mg2+、NOeq \\al(-,3)、SOeq \\al(2-,4)
答案:A
【解析】滴加甲基橙显红色的溶液呈酸性,在酸性条件下Ba2+、K+、Cl-、NOeq \\al(-,3)能大量共存,A项正确;加入KSCN显血红色的溶液中含有Fe3+,Fe3+与HCOeq \\al(-,3)相互促进水解而不能大量共存,B项错误;c(OH-)/c(H+)=1012的溶液呈碱性,OH-与HCOeq \\al(-,3)反应生成COeq \\al(2-,3)和H2O,C项错误;常温下,由水电离出的c(H+)=1.0×10-13ml·L-1的溶液呈酸性或碱性,碱性条件下NHeq \\al(+,4)、Mg2+都能与OH-反应,D项错误。
3.常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
A.强酸性溶液中:Cu2+、K+、ClO-、SOeq \\al(2-,4)
B.pH=6的溶液中:Fe3+、Al3+、SOeq \\al(2-,4)、Cl-
C.含有大量AlOeq \\al(-,2)的溶液中:K+、Na+、HCOeq \\al(-,3)、I-
D.有色透明溶液中:Fe2+、Ba2+、Cl-、NOeq \\al(-,3)
答案:D
【解析】溶液为强酸性,则含有大量H+,H+与ClO-生成弱电解质HClO,不能大量共存,A项错误;pH=6的溶液中,Fe3+、Al3+会发生水解,生成Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀,不能大量存在,B项错误;HCOeq \\al(-,3)酸性强于Al(OH)3,HCOeq \\al(-,3)会与AlOeq \\al(-,2)发生反应生成Al(OH)3而不能大量共存,C项错误;含Fe2+的溶液显浅绿色,Fe2+、Ba2+、Cl-、NOeq \\al(-,3)能够大量共存,D项正确。
4.室温下,下列各组离子能大量共存的是( )
A.使酚酞变红色的溶液中:Na+、Al3+、SOeq \\al(2-,4)、NOeq \\al(-,3)
B.NaHS溶液中:SOeq \\al(2-,4)、K+、Cl-、Cu2+
C.eq \f(KW,cH+)=10-13ml·L-1的溶液中:NHeq \\al(+,4)、Mg2+、SOeq \\al(2-,4)
D.通入大量CO2的溶液中:Na+、ClO-、CH3COO-、HCOeq \\al(-,3)
答案:C
【解析】使酚酞变红色的溶液显碱性,碱性溶液中Al3+因生成Al(OH)3沉淀或AlOeq \\al(-,2)而不能大量存在,A项错误;NaHS、Cu2+之间发生反应生成CuS沉淀,在溶液中不能大量共存,B项错误;室温下,eq \f(KW,cH+)=10-13 ml·L-1的溶液显酸性,NHeq \\al(+,4)、Mg2+、SOeq \\al(2-,4)之间不反应,也都不与H+反应,在溶液中能大量共存,C项正确;溶液中CO2、H2O与ClO-发生反应生成弱电解质HClO,在溶液中不能大量共存,D项错误。
5.常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是( )
A.在新制饱和氯水中:NHeq \\al(+,4)、Na+、SOeq \\al(2-,3)、SOeq \\al(2-,4)
B.在能使红色石蕊试纸变蓝的溶液中:Cu2+、K+、HCOeq \\al(-,3)、COeq \\al(2-,3)
C.在加入铝粉能产生H2的溶液中:Fe2+、Na+、SOeq \\al(2-,4)、NOeq \\al(-,3)
D.在c(H+)=1×10-11ml·L-1的溶液中:Na+、K+、S2-、SOeq \\al(2-,4)
答案:D
【解析】在新制饱和氯水中含有大量的Cl2、HClO,它们与还原性微粒SOeq \\al(2-,3)会发生氧化还原反应,不能大量共存,A项错误;能使红色石蕊试纸变蓝的溶液为碱性溶液,溶液中的OH-与Cu2+、HCOeq \\al(-,3)会发生反应,不能大量共存,且Cu2+、COeq \\al(2-,3)也会反应生成CuCO3沉淀,不能大量共存,B项错误;加入铝粉能产生H2的溶液可能显酸性,也可能显碱性,在酸性条件下,Fe2+、NOeq \\al(-,3)会发生氧化还原反应,不能大量共存,在碱性条件下,OH-与Fe2+会反应生成Fe(OH)2,不能大量共存,C项错误;c(H+)=1×10-11ml·L-1的溶液显碱性,在碱性条件下,选项中的离子可以大量共存,D项正确。
6.下列用于解释事实的离子方程式不正确的是( )
A.向AgCl悬浊液中加入Na2S溶液,有黑色难溶物生成:
2AgCl(s)+S2-(aq)===Ag2S(s)+2Cl-(aq)
B.向FeI2酸性溶液(浅绿色)中滴入少量H2O2稀溶液,溶液变黄:
2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3+++2H2O
C.向NaHSO4溶液中滴加Ba(OH)2溶液至溶液呈中性:
2H++SOeq \\al(2-,4)+Ba2++2OH-===BaSO4↓+2H2O
D.醋酸除水垢:CaCO3+2CH3COOH===Ca2++H2O+CO2↑+2CH3COO-
答案:B
【解析】向AgCl悬浊液中加入Na2S溶液,反应的离子方程式为2AgCl(s)+S2-(aq)===Ag2S(s)+2Cl-(aq),故A正确;I-的还原性强于Fe2+,所以FeI2酸性溶液(浅绿色)中滴入少量H2O2稀溶液,反应的离子方程式为2I-+H2O2+2H+===I2+2H2O,故B错误;向NaHSO4溶液中滴加Ba(OH)2溶液至溶液呈中性,产物为硫酸钡、硫酸钠和水,离子方程式为2H++SOeq \\al(2-,4)+Ba2++2OH-===BaSO4↓+2H2O,故C正确;醋酸的酸性强于碳酸,与水垢反应生成醋酸钙、二氧化碳和水,离子方程式为CaCO3+2CH3COOH===Ca2++H2O+CO2↑+2CH3COO-,故D正确。
7.某黄色溶液中含有Na+、NHeq \\al(+,4)、Fe2+、Fe3+、Cl-、SOeq \\al(2-,4)、COeq \\al(2-,3)中的一种或几种离子(不考虑水的电离和离子的水解)。某同学为了确定其组分,设计并完成了如下实验:
下列说法正确的是( )
A.c(Fe3+)一定为0.2 ml·L-1
B.c(Cl-)至少为0.2 ml·L-1
C.Na+、SOeq \\al(2-,4)一定存在,NHeq \\al(+,4)一定不存在
D.Na+、Fe2+可能存在,COeq \\al(2-,3)一定不存在
答案:D
【解析】溶液呈黄色,证明存在Fe3+,则不存在COeq \\al(2-,3),向溶液中加入过量NaOH溶液加热产生红褐色Fe(OH)3沉淀,沉淀灼烧后得到1.60 g(0.01 ml)Fe2O3固体,说明原溶液中存在铁元素的物质的量为0.02 ml,可能仅以Fe3+形式存在,也可能同时含有Fe3+和Fe2+,则c(Fe3+)≤0.2 ml·L-1,A项错误;向滤液中加入足量BaCl2溶液,经过滤、洗涤、干燥后得到固体4.66 g,该固体为BaSO4,说明原溶液中存在0.02 ml SOeq \\al(2-,4),再根据电荷守恒可知,溶液中一定存在Cl-,可能存在Na+,因为与过量NaOH溶液在加热条件下反应时无气体生成,一定不存在NHeq \\al(+,4),C项错误,D项正确;当原溶液中不含Fe2+、Na+时,c(Cl-)=0.2 ml·L-1,当原溶液中含Fe2+,不含Na+时,c(Cl-)<0.2 ml·L-1,当原溶液中含大量Na+时,c(Cl-)>0.2 ml·L-1,B项错误。
8.某溶液中含有Na+、Al3+、Fe3+、Cl-、I-、SOeq \\al(2-,3)、COeq \\al(2-,3)中的若干种,某兴趣小组进行以下实验:
①取少量该溶液加入过量硝酸钡溶液后过滤得白色沉淀和滤液
②向上述白色沉淀中加入足量稀HNO3,发现沉淀完全溶解
③向①中所得滤液中加入足量盐酸,发现溶液变黄色
下列叙述正确的是( )
A.原溶液中可能含有Na+、SOeq \\al(2-,3)
B.由③推断原溶液中存在Fe3+
C.原溶液中一定有I-、COeq \\al(2-,3)、Na+
D.通过在黄色溶液中加入硝酸银溶液可以检验原溶液中是否存在Cl-
答案:C
【解析】向少量该溶液中加入过量硝酸钡溶液产生白色沉淀,该白色沉淀能够完全溶于稀硝酸,说明该沉淀为BaCO3,而不是BaSO4,从而判断溶液中含有COeq \\al(2-,3),不含SOeq \\al(2-,3);又COeq \\al(2-,3)与Al3+和Fe3+均可发生相互促进的水解反应生成Al(OH)3和Fe(OH)3沉淀,故该溶液中不含Al3+和Fe3+,B项错误;向①的滤液(含NOeq \\al(-,3))中加入足量盐酸,溶液变黄,说明原溶液中含有I-,I-在H+和NOeq \\al(-,3)作用下被氧化为I2。再根据溶液呈电中性可知原溶液中还存在Na+,A项错误,C项正确;形成的黄色溶液在加入足量盐酸时已经引入了Cl-,向黄色溶液中加入AgNO3溶液,即便产生了白色沉淀也不能说明原溶液中含有Cl-,D项错误。
9.在c(Ca2+)=0.1 ml·L-1的新制漂白粉的溶液中,下列各组离子能大量共存的是( )
A.Na+、K+、COeq \\al(2-,3)、NOeq \\al(-,3)B.Na+、K+、SOeq \\al(2-,3)、OH-
C.K+、Na+、NOeq \\al(-,3)、CH3COO-D.H+、NHeq \\al(+,4)、NOeq \\al(-,3)、SOeq \\al(2-,4)
答案:C
【解析】在c(Ca2+)=0.1 ml·L-1的新制漂白粉的溶液中含有大量的Cl-和ClO-。Ca2+与COeq \\al(2-,3)能够反应生成CaCO3沉淀,不能大量共存,A项错误;ClO-能够将SOeq \\al(2-,3)氧化,不能大量共存,B项错误;K+、Na+、NOeq \\al(-,3)、CH3COO-与Ca2+、Cl-和ClO-都不反应,能够大量共存,C项正确;Ca2+与SOeq \\al(2-,4)能够反应生成硫酸钙沉淀,H+与ClO-生成HClO,不能大量共存,D项错误。
10.某固体混合物中可能含有:K+、Na+、Cl-、COeq \\al(2-,3)、SOeq \\al(2-,4)等离子,将该固体溶解所得到的溶液进行了如下实验:
下列说法正确的是( )
A.该混合物一定是K2CO3和NaCl
B.该混合物可能是Na2CO3和KCl
C.该混合物可能是Na2SO4和Na2CO3
D.该混合物一定是Na2CO3和NaCl
答案:B
【解析】焰色反应显黄色,说明一定存在钠离子,可能有钾离子。加入过量的硝酸钡溶液产生白色沉淀,白色沉淀完全溶解在盐酸中,说明一定存在碳酸根离子,不存在硫酸根离子。滤液中加入硝酸酸化的硝酸银得到白色沉淀,说明含有氯离子,即一定存在Na+、Cl-、COeq \\al(2-,3),一定不存在SOeq \\al(2-,4),可能含有K+。
11.下列各组粒子在溶液中可以大量共存,且加入或通入试剂X后,发生反应的离子方程式也正确的是( )
答案:D
【解析】HCOeq \\al(-,3)与OH-反应生成的COeq \\al(2-,3)会结合Ba2+生成BaCO3沉淀,A错误;因FeS可与强酸反应,Fe2+与过量H2S不反应,B错误;HClO、Fe3+都具有强氧化性,可将SOeq \\al(2-,3)氧化为SOeq \\al(2-,4),不能大量共存,C错误;I-、Cl-、H+、SOeq \\al(2-,4)互不反应,在溶液中可以大量共存,在酸性条件下,H+、I-、NOeq \\al(-,3)发生氧化还原反应,根据得失电子守恒、电荷守恒及质量守恒,可得离子方程式为6I-+2NOeq \\al(-,3)+8H+===2NO↑+4H2O+3I2,D正确。
12.下列有关溶液组成的描述合理的是( )
A.在Fe2(SO4)3溶液中可以大量存在:K+、Fe2+、Cl-、Br-、SCN-
B.室温下,c(H+)=1×10-13ml·L-1的溶液中可以大量存在:Mg2+、Cu2+、HCOeq \\al(-,3)、NOeq \\al(-,3)
C.加水稀释时eq \f(cOH-,cH+)值增大的溶液中可大量存在:MnOeq \\al(-,4)、COeq \\al(2-,3)、K+、NHeq \\al(+,4)
D.在碱性溶液中可以大量存在:S2Oeq \\al(2-,3)、AlOeq \\al(-,2)、SiOeq \\al(2-,3)、S2-、Na+
答案:D
【解析】在Fe2(SO4)3溶液中,Fe3+与SCN-发生反应形成络合物Fe(SCN)3,不能大量共存,A项错误;室温下,c(H+)=1×10-13ml·L-1的溶液显碱性,OH-与Mg2+、
Cu2+、HCOeq \\al(-,3)都会发生反应,不能大量共存,B项错误;加水稀释时eq \f(cOH-,cH+)值增大的溶液是酸性溶液,H+与COeq \\al(2-,3)会发生反应,不能大量共存,C项错误;该组离子之间不发生反应,在碱性溶液中,OH-与其他离子之间不发生反应,可以大量共存,D项正确。
13.下列各组粒子在溶液中可以大量共存,且加入或通入试剂X后,发生反应的离子方程式也正确的是( )
答案:D
【解析】HCOeq \\al(-,3)与OH-反应生成的COeq \\al(2-,3)会结合Ba2+生成BaCO3沉淀,A错误;因FeS可与强酸反应,Fe2+与过量H2S不反应,B错误;HClO、Fe3+都具有强氧化性,可将SOeq \\al(2-,3)氧化为SOeq \\al(2-,4),不能大量共存,C错误;I-、Cl-、H+、SOeq \\al(2-,4)互不反应,在溶液中可以大量共存,在酸性条件下,H+、I-、NOeq \\al(-,3)发生氧化还原反应,根据得失电子守恒、电荷守恒及质量守恒,可得离子方程式为6I-+2NOeq \\al(-,3)+8H+===2NO↑+4H2O+3I2,D正确。
14.(双选)常温下,下列各组离子在指定溶液中可能大量共存的是( )
A.加入苯酚显紫色的溶液:Cu2+、NHeq \\al(+,4)、Cl-、SCN-
B.无色透明的溶液:Na+、NHeq \\al(+,4)、NOeq \\al(-,3)、SOeq \\al(2-,4)
C. eq \f(KW,cOH-)=10-12 ml·L-1的溶液:K+、Na+、COeq \\al(2-,3)、CH3COO-
D.能使酚酞变红的溶液:Mg2+、Ba2+、ClO-、I-
答案:BC
【解析】A项,使苯酚显紫色,说明该溶液中含有Fe3+,而Fe3+与SCN-之间发生络合反应,错误;D项,使酚酞变红,说明溶液显碱性,OH-与Mg2+会生成Mg(OH)2沉淀,另ClO-会氧化I-,错误。
15.在指定条件下,下列各组离子一定能大量共存的是( )
A.滴加甲基橙试剂显红色的溶液中:Na+、Fe2+、Cl-、NOeq \\al(-,3)
B.滴入KSCN溶液显血红色的溶液中:NHeq \\al(+,4)、Mg2+、SOeq \\al(2-,4)、Cl-
C.eq \f(cOH-,cH+)=1012的溶液中:NHeq \\al(+,4)、Al3+、NOeq \\al(-,3)、COeq \\al(2-,3)
D.由水电离的c(H+)=1.0×10-13 ml·L-1的溶液中:K+、NHeq \\al(+,4)、AlOeq \\al(-,2)、HCOeq \\al(-,3)
答案:B
【解析】滴加甲基橙试剂显红色的溶液为酸性溶液,Fe2+、NOeq \\al(-,3)在酸性条件下能发生氧化还原反应而不能大量共存,A项错误;滴入KSCN溶液显血红色的溶液中含有Fe3+,在该溶液中四种离子能大量共存,B项正确;eq \f(cOH-,cH+)=1012的溶液为强碱性溶液,NHeq \\al(+,4)、Al3+不能大量存在,且Al3+与COeq \\al(2-,3)能发生相互促进的水解反应而不能大量共存,C项错误;由水电离的c(H+)=1.0×10-13 ml·L-1的溶液中水的电离受到抑制,该溶液为强酸性溶液或强碱性溶液,NHeq \\al(+,4)、HCOeq \\al(-,3)在强碱性溶液中不能大量存在,AlOeq \\al(-,2)、HCOeq \\al(-,3)在强酸性溶液中不能大量存在,且NHeq \\al(+,4)、AlOeq \\al(-,2)能发生相互促进的水解反应:NHeq \\al(+,4)+AlOeq \\al(-,2)+2H2O===NH3·H2O+Al(OH)3↓而不能大量共存,D项错误。
16.检验下列物质所选用的试剂正确的是( )
答案:C
【解析】海水中的碘元素以离子形式存在,淀粉溶液只能检验碘单质,A项不正确;CO2也能使澄清石灰水变浑浊,B项不正确;将氨水加入含Cu2+的溶液中,先产生蓝色沉淀,氨水过量时,沉淀溶解,形成配离子,C项正确;检验NHeq \\al(+,4)时应加入强碱溶液,将NHeq \\al(+,4)转化为NH3,再用湿润的红色石蕊试纸来检验NH3,现象是试纸变蓝,D项不正确。
17.溶液A中存在Ba2+、Fe2+、Al3+、Fe3+、Cu2+、HCOeq \\al(-,3)、COeq \\al(2-,3)、Cl-、NOeq \\al(-,3)、SOeq \\al(2-,4)中的五种离子,浓度均为0.01 ml·L-1,溶液体积为1 L。对溶液A进行以下实验,整个过程如图所示(部分产物省略),溶液B与溶液A中所含阴离子种类相同。
请回答下列问题:
(1)溶液A中的离子为________________________________________________________;
溶液A显________(填“酸”“碱”或“中”)性,用离子方程式表示原因_____________ (写出一个即可)。
(2)反应①的离子方程式为____________________________________________________。
(3)沉淀甲是________,沉淀乙是________(填化学式)。
(4)固体C可能是________(填字母)。
a.CuO b.Cu(OH)2
c.CuSO4 d.CuCl2
(5)气体甲、气体乙都能造成环境问题,将等体积的气体甲和乙通入足量NaOH溶液中,被完全吸收,写出反应的离子方程式为__________________________________________。
(6)若向原溶液A中加入足量的NaOH溶液,充分反应后将沉淀过滤、洗涤、干燥并灼烧至恒重,得到固体的质量为________g。
答案:(1)Fe2+、Cu2+、Cl-、NOeq \\al(-,3)、SOeq \\al(2-,4) 酸
Fe2++2H2OFe(OH)2+2H+、Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+
(2)3Fe2++4H++NOeq \\al(-,3)===3Fe3++NO↑+2H2O
(3)Fe(OH)3 Cu(OH)2
(4)ab
(5)NO+NO2+2OH-===2NOeq \\al(-,2)+H2O
(6)1.6
【解析】由框图可知,溶液A中加入足量盐酸产生气体甲,则溶液A中可能至少存在HCOeq \\al(-,3)和COeq \\al(2-,3)中的一种或Fe2+、NOeq \\al(-,3)同时存在,两种情况下分别生成CO2和NO气体,但是二氧化碳在空气中不能转化为其他气体,则只能是Fe2+、NOeq \\al(-,3)和H+反应生成NO气体,NO在常温下与空气中的氧气反应生成NO2气体,符合题目要求,即溶液A中含有Fe2+、NOeq \\al(-,3),溶液A中不存在HCOeq \\al(-,3)和COeq \\al(2-,3),由加入盐酸后,溶液A和溶液B中所含阴离子种类相同,所以溶液A中必含有Cl-,根据加入适量固体C调pH=4,产生沉淀甲Fe(OH)3,向得到的溶液D中加入足量NaOH溶液后得到沉淀乙,推出产生沉淀乙的阳离子只能是Cu2+,又根据溶液A中含有五种离子,且浓度均为0.01 ml·L-1,所以根据电荷守恒,溶液A中含有SOeq \\al(2-,4)。
(1)溶液A中含有的离子为Fe2+、Cu2+、Cl-、NOeq \\al(-,3)、SOeq \\al(2-,4);溶液A是强酸弱碱盐的混合液,溶液中Fe2+、Cu2+水解生成H+:Fe2++2H2OFe(OH)2+2H+、Cu2++2H2O===Cu(OH)2+2H+,故溶液A显酸性。(2)反应①为Fe2+、NOeq \\al(-,3)和H+之间的氧化还原反应,离子反应为3Fe2++NOeq \\al(-,3)+4H+===3Fe3++NO↑+2H2O。(3)由框图可知,沉淀甲为Fe(OH)3,沉淀乙为Cu(OH)2。(4)由框图可知,固体C是通过与溶液中的H+反应来调节溶液pH的,Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,c(H+)减小,平衡正向移动,促进Fe3+水解,使之沉淀完全,故固体C可以是CuO、Cu(OH)2。(5)气体甲是NO,气体乙是NO2,将等体积的NO和NO2通入足量NaOH溶液中,发生离子反应为NO+NO2+2OH-===2NOeq \\al(-,2)+H2O。(6)若向原溶液中加入足量NaOH溶液,将沉淀过滤、洗涤、干燥并灼烧至恒重,得到的固体为CuO和Fe2O3,根据Cu元素和Fe元素守恒得固体质量为0.01 ml·L-1 ×1 L×80 g·ml-1+0.01 ml·L-1×1 L×eq \f(1,2)×160 g·ml-1=1.6 g。
18.雾霾严重影响人们的生活与健康,某地区的雾霾中可能含有如下离子中的若干种:NHeq \\al(+,4)、Ba2+、Fe2+、Cl-、NOeq \\al(-,3)、COeq \\al(2-,3)、SOeq \\al(2-,4)。某同学收集了该地区的雾霾,经必要的预处理后得到试样溶液,设计并完成如下实验:
试回答下列问题:
(1)实验①中加入稀盐酸后,有无色气体A生成,溶液B依然澄清,且溶液中阴离子种类不变,据此可知原溶液中一定不含________(填离子符号)。
(2)实验①中发生反应的离子方程式为__________________________________________。
(3)实验②中逐滴加入碳酸氢钠溶液,立即有气泡产生,一段时间后又有沉淀出现,生成沉淀的离子方程式为________________________________________________________。
(4)气体F的成分为________(填化学式)。
(5)根据实验③现象该同学认为原溶液中一定含有SOeq \\al(2-,4),有其他同学认为其结论不合理,又进行了后续实验④,最终确认原溶液中含有SOeq \\al(2-,4),试写出实验④可行的操作方法及现象:________________________________________________________________________。
答案:(1)COeq \\al(2-,3) (2)3Fe2++NOeq \\al(-,3)+4H+===3Fe3++NO↑+2H2O (3)Fe3++3HCOeq \\al(-,3)===Fe(OH)3↓+3CO2↑ (4)NH3 (5)向沉淀G中加入足量的稀硝酸,若沉淀部分溶解,则证明原溶液中含有SOeq \\al(2-,4)
【解析】(1)实验①中加入稀盐酸后,有无色气体A生成,该气体可能为CO2或NO,由于稀盐酸过量且反应后溶液中阴离子种类不变,则生成的气体为NO,则溶液中一定不存在COeq \\al(2-,3),一定含有Fe2+、Cl-、NOeq \\al(-,3),且NOeq \\al(-,3)过量。
(2)实验①中Fe2+与稀硝酸反应生成Fe(NO3)3、NO和H2O,离子方程式为3Fe2++NOeq \\al(-,3)+4H+===3Fe3++NO↑+2H2O。
(3)实验①加入足量稀盐酸,则溶液B中含有过量的H+,逐滴加入NaHCO3溶液时,先发生的反应为H++HCOeq \\al(-,3)===H2O+CO2↑;H+反应完全后,此时溶液B中还含有Fe3+,继续滴加NaHCO3溶液,铁离子与碳酸氢根离子发生相互促进的水解反应生成Fe(OH)3沉淀和CO2气体,离子方程式为Fe3++3HCOeq \\al(-,3)===Fe(OH)3↓+3CO2↑。
(4)向溶液D中加入足量Ba(OH)2溶液后生成气体F、沉淀G和溶液H,则气体F为NH3。
(5)由于实验②中NaHCO3溶液足量,则实验③的沉淀G中一定含有BaCO3沉淀,不能确定是否含有BaSO4,需要进行后续实验④,可向沉淀G中加入足量的稀硝酸,若沉淀部分溶解,则证明原溶液中含有SOeq \\al(2-,4)。
选项
微粒组
加入试剂
发生反应的离子方程式
A
Ba2+、HCOeq \\al(-,3)、
Cl-
少量NaOH
溶液
HCOeq \\al(-,3)+OH-=== COeq \\al(2-,3)+H2O
B
NHeq \\al(+,4)、Fe2+、
Br-、SOeq \\al(2-,4)
过量H2S
Fe2++H2S=== FeS↓+2H+
C
HClO、Na+、
Fe3+、SOeq \\al(2-,3)
过量CaCl2
Ca2++SOeq \\al(2-,3)=== CaSO3↓
D
I-、Cl-、
H+、SOeq \\al(2-,4)
适量NaNO3
6I-+2NOeq \\al(-,3)+8H+===
2NO↑+4H2O+3I2
选项
微粒组
加入试剂
发生反应的离子方程式
A
Ba2+、HCOeq \\al(-,3)、
Cl-
少量NaOH
溶液
HCOeq \\al(-,3)+OH-=== COeq \\al(2-,3)+H2O
B
NHeq \\al(+,4)、Fe2+、
Br-、SOeq \\al(2-,4)
过量H2S
Fe2++H2S=== FeS↓+2H+
C
HClO、Na+、
Fe3+、SOeq \\al(2-,3)
过量CaCl2
Ca2++SOeq \\al(2-,3)=== CaSO3↓
D
I-、Cl-、
H+、SOeq \\al(2-,4)
适量NaNO3
6I-+2NOeq \\al(-,3)+8H+===
2NO↑+4H2O+3I2
选项
待检验物质
所用试剂
A
海水中的碘元素
淀粉溶液
B
SO2气体
澄清石灰水
C
溶液中的Cu2+
氨水
D
溶液中的NH eq \\al(\s\up11(+),\s\d4(4))
NaOH溶液,湿润的蓝色石蕊试纸
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