题目内容

【题目】有一无色透明溶液,欲确定是否含有下列离子:K+、Mg2+、Al3+、Fe2+、Ba2+、NO3、SO42、Cl、I、HCO3 , 取该溶液的实验如下:

实验步骤

实验现象

(1)取少量该溶液,加几滴甲基橙

溶液变红色

(2)取少量该溶液加热浓缩,加Cu片和浓硫酸,加热

有无色气体产生,气体遇空气可以变成红棕色

(3)取少量该溶液,加BaCl2溶液

有白色沉淀生成

(4)取(3)中的上层清液,加AgNO3溶液

有稳定的白色沉淀生成,且不溶于稀硝酸

(5)取少量该溶液,加入NaOH溶液

有白色沉淀生成,当NaOH过量时,沉淀部分溶解

由此判断,下列说法正确的是( )
A.根据实验(1)可以确定溶液中不含有HCO和I , 因为这二个离子相对应的酸为弱酸
B.溶液中一定存在的离子是NO、SO、Cl、Mg2+、Al3+;溶液中肯定不存在的离子是:Fe2+、HCO、I、Ba2+
C.为进一步确定其它离子,应该补充焰色反应的实验来检验K+就可以
D.通过实验(1)和(2)就可以确定溶液中一定含有NO,一定不含有Fe2+、I、HCO,所以实验步骤(4)的设计是错误的

【答案】D
【解析】解:因是一无色透明溶液,则不含有Fe2+
由(1)取少量该溶液,加几滴甲基橙,溶液显红色,说明溶液显示酸性,所以HCO3不存在;
由(2)取少量该溶液加热浓缩,加Cu片和浓硫酸,加热有无色气体产生,气体(NO)遇空气可以变成红棕色(二氧化氮),说明溶液中含有NO3 , 则一定不含有I
由(3)取少量该溶液,加BaCl2溶液,有白色沉淀生成,则含有SO42
由(4)取(3)中的上层清夜,加AgNO3 , 有稳定的白色沉淀生成,且不溶于稀硝酸,则含有Cl , 所加的氯化钡中含有Cl , 所以原离子中的Cl是否存在不确定;
由(5)取少量该溶液,加入NaOH溶液有白色沉淀生成,当NaOH过量时,沉淀部分溶解,则含有铝离子、镁离子.
A、根据实验(1)可以确定溶液中不含有HCO ,故A错误;
B、溶液中一定存在的离子是NO 、SO Mg2+、Al3+ , 溶液中肯定不存在的离子是I、Ba2+、Fe2+、HCO ,故B错误;
C、钾离子、氯离子都是无法判断的离子,为进一步确定钾离子离子,应该补充焰色反应的实验来检验,但是氯离子的检验需要沉淀法,故C错误;
D、通过实验(1)和(2)就可以确定溶液中一定含有NO ,和其反应的离子不存在,即一定不含有Fe2+、I、HCO ,第(3)加了氯化钡中含有氯离子,第(4)再加硝酸银氯离子是无效的,故D正确.
故选D.

练习册系列答案
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【题目】聚合氯化铝是一种新型净水剂,其中铝的总浓度(用AlT表示)包括三类:主要为Al3+的单体形态铝总浓度(用Ala表示);主要为[AlO4Al12(OH)24(H2O)12]7+的中等聚合形态铝总浓度(用Alb表示)和Al(OH)3胶体形态铝总浓度(用A1c表示).
(1)一定条件下,向1.0mol/LAlCl3溶液中加入0.6mol/L的NaOH溶液,可制得Alb含量约为86%的聚合氯化铝溶液.写出生成[AlO4Al12(OH)24(H2O)12]7+的离子方程式:
(2)用膜蒸馏(简称MD)浓缩技术将聚合氯化铝溶液进行浓缩,实验过程中不同浓度聚合氯化铝中铝形态分布(百分数)如表:

AlT/(molL1

Ala/%

Alb/%

A1c/%

0.208

1.4

86.6

12.0

0.489

2.3

86.2

11.5

0.884

2.3

88.1

9.6

1.613

3.1

87.0

9.9

2.520

4.5

88.2

7.3

①在一定温度下,AlT越大,pH(填“越大”、“越小”或“不变”).
②如将AlT=2.520molL1的聚合氯化铝溶液加水稀释,则稀释过程中主要发生反应的离子方程式:
③膜蒸馏料液温度对铝聚合形态百分数及铝的总浓度的影响如图1.当T>80℃时,AlT显著下降的原因是

(3)真空碳热还原一氧化法可实现由铝土矿制备金属铝,相关反应的热化学方程式如下:①Al2O3(s)+AlCl3(g)+3C(s)=3AlCl(g)+3CO(g)△H1=a kJmol1
②3AlCl(g)=2Al(l)+AlCl3(g)△H2=b kJmol1
则反应Al2O3(s)+3C(s)=2Al(l)+3CO(g)△H=kJmol1(用含a、b的代数式表示).反应①常压下在1900℃的高温下才能进行,说明△H0(填“>”“=”或“<”).
(4)物质中的铝元素可以通过将铝元素转化成Al3+ , 然后在水溶液中用铝试剂(NH43C19H11O3(COO)3(商品名为“阿罗明拿)测定,在弱酸性溶液中,Al3+可以用铝试剂反应,生成玫瑰红色的物质.随着该反应的进行,溶液的颜色不断变化,分析溶液颜色与反应物(或生成物)浓度的关系(即比色分析),可以确定该化学反应的速率.用于比色分析的仪器是
A.pH计
B.元素分析仪
C.分光光度计
D.原子吸收光谱仪
(5)已知Al3++4X2[( X21.5+],X表示显色剂, X21.5+表示有色物质,通过比色分析得到25℃时Al3+浓度随时间的变化关系如图2所示,请在同一图中绘出 X21.5+浓度随时间的变化曲线

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