题目内容
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:
由此判断:
(1)溶液中一定存在的离子是
(2)写出(3)步的离子方程式:
(3)写出(5)步沉淀部分溶解的离子方程式:
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)中的上层清夜,加AgNO3 | 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 |
(1)溶液中一定存在的离子是
NO3-、SO42-、Mg2+、Al3+
NO3-、SO42-、Mg2+、Al3+
;溶液中肯定不存在的离子是:I-、Ba2+、Fe2+、HCO3-
I-、Ba2+、Fe2+、HCO3-
.(2)写出(3)步的离子方程式:
SO42-+Ba2+=BaSO4↓
SO42-+Ba2+=BaSO4↓
.(3)写出(5)步沉淀部分溶解的离子方程式:
Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]-
Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]-
.分析:无色溶液中,有色离子不存在,氢氧化铝是两性氧化物,能溶于强碱中,白色且不溶于硝酸的白色沉淀是氯化银或者是硫酸钡,在酸性环境下,能和氢离子反应的离子不共存,根据离子反应的现象以及离子共存的知识加以分析.
解答: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.
(1)综上可知,溶液中一定存在的离子是NO3-、SO42- Mg2+、Al3+,溶液中肯定不存在的离子是I-、Ba2+、Fe2+、HCO3-,故答案为:NO3-、SO42- Mg2+、Al3+;I-、Ba2+、Fe2+、HCO3-;
(2)加BaCl2溶液有白色沉淀生成的离子方程式为:SO42-+Ba2+=BaSO4↓,故答案为:SO42-+Ba2+=BaSO4↓;
(3)氢氧化铝能和氢氧化钠反应,而氢氧化镁则不能,反应的实质是Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]-,故答案为:Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]-.
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.
(1)综上可知,溶液中一定存在的离子是NO3-、SO42- Mg2+、Al3+,溶液中肯定不存在的离子是I-、Ba2+、Fe2+、HCO3-,故答案为:NO3-、SO42- Mg2+、Al3+;I-、Ba2+、Fe2+、HCO3-;
(2)加BaCl2溶液有白色沉淀生成的离子方程式为:SO42-+Ba2+=BaSO4↓,故答案为:SO42-+Ba2+=BaSO4↓;
(3)氢氧化铝能和氢氧化钠反应,而氢氧化镁则不能,反应的实质是Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]-,故答案为:Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]-.
点评:本题考查离子的共存问题,明确题中信息的挖掘和应用是解答的关键,并熟悉离子不能共存的常见的原因即可解答.
练习册系列答案
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有一无色透明溶液,欲确定是否含有下列离子:Na+、Mg2+、Ba2+、NO3-、SO42-、Cl-、CO32-,实验如下:
实验步骤 |
实验现象 |
①取少量原溶液,加入几滴酚酞试液 |
溶液变成红色 |
②取少量原溶液加热浓缩,加入Cu片和一定浓度的H2SO4 |
有无色气体产生,该气体遇空气变成红棕色 |
③取少量原溶液,加入BaCl2溶液 |
有白色沉淀生成 |
④取③中上层清液,先加入稀硝酸,再加入AgNO3溶液 |
有白色沉淀生成 |
由此判断:
(1)溶液中肯定存在的离子是________________________,肯定不存在的离子是________________,可能存在的离子是________________。
(2)实验②中生成无色气体的离子方程式是________________________________。
(3)为进一步确定可能存在的阴离子,应该补充的实验设计是__________________。