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-，取该溶液进行如下实验：
| 实验步骤 | 实验现象 |
| ①取少量该溶液，加几滴甲基橙溶液 | 溶液变红色 |
| ②取少量该溶液，加入铜片和浓硫酸，加热 | 有无色气体产生，遇空气可以变成红棕色 |
| ③取少量该溶液，加入BaCl2溶液 | 有白色沉淀生成 |
| ④取③中的上层清液，加入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 |
（1）溶液中一定存在的离子是______________；溶液中肯定不存在的离子是________________________。
（2）为进一步确定其他离子，应该补充的实验及对应欲检验离子的名称(若为溶液反应，说明使用试剂的名称，不必写详细步骤)________________________________________。
（3）写出实验⑤中所有反应的离子方程式：______________________________。
（1）NO3-、SO42-、Mg2＋、Al3＋ Fe2＋、HCO3-、I－、Ba2＋
（2）K＋的检验可以用焰色反应；Cl－的检验：向溶液中加足量的硝酸钡溶液，过滤后，向滤液中加硝酸银溶液，再加稀硝酸，若生成白色沉淀不溶解，则证明有Cl－
（3）H＋＋OH－=H2O Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓ Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓ Al(OH)3＋OH－=AlO2-＋2H2O
解析
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由几种离子化合物组成的混合物，含有以下离子中的若干种：K＋、NH4+、Mg2＋、Ba2＋、Cl－、NO2-、SO42-、CO32-。将该混合物溶于水后得澄清溶液，现取4份100 mL该溶液分别进行如下实验：
| 实验 序号 | 实验内容 | 实验结果 |
| A | 加AgNO3溶液 | 有白色沉淀生成 |
| B | 加足量NaOH溶液并加热 | 收集到气体1.12 L(已折算成标准状况下的体积) |
| C | 加足量BaCl2溶液，对所得沉淀进行洗涤、干燥、称量；再向沉淀中加足量稀盐酸，然后干燥、称量 | 第一次称量沉淀质量为6.27 g，第二次称量沉淀质量为2.33 g |
| D | 加少量KMnO4酸性溶液 | KMnO4溶液褪色 |
试回答下列问题：
(1)根据实验a判断Cl－是否存在________(填“一定存在”、“一定不存在”或“不能确定”)。
(2)该混合物中一定不存在的离子是_______________________________。
(3)①写出实验b中发生反应的离子方程式________。
②写出实验d中使KMnO4酸性溶液褪色的离子方程式________________。
(4)溶液中一定存在的阴离子及其物质的量浓度为(可不填满)：
| 阴离子符号 | 物质的量浓度(mol·L－1) |
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(5)混合物中是否存在K＋？________，判断的理由是__________________。
Fe2＋＋SO42—
大气中硫、氮的氧化物是形成酸雨的主要物质。某地酸雨中可能含有下列离子：Na＋、Ba2＋、NH4+、Al3＋、Cl－、SO32-、SO42-、NO3-等。某研究小组取该地一定量的酸雨，浓缩后将所得澄清试液分成三份，进行如下实验：
| 试样 | 所加试剂 | 实验现象 |
| 第一份试液 | 滴加适量的淀粉KI溶液 | 溶液呈蓝色 |
| 第二份试液 | 滴加用盐酸酸化的BaCl2溶液 | 有白色沉淀产生 |
| 第三份试液 | 滴加NaOH溶液，加热，加入的NaOH溶液体积(V)与生成的沉淀、产生的气体的物质的量(n)的关系如右图 |  |
请回答下列问题：
(1)根据实验结果判断该酸雨中肯定不存在的离子是______________，不能确定的离子有________________。
(2)写出第一份试液滴加淀粉KI溶液时发生反应的离子方程式：__________________。
(3)第三份试液滴加NaOH溶液，加热，整个过程中发生了多个反应，写出其中两个反应的离子方程式：__________________________________、__________________________。
(4)设计实验方案，检验该酸雨中是否存在Cl－：___________________________________
______________________________。
(5)该小组为了探究NO参与硫酸型酸雨的形成过程，在烧瓶中充入含有少量NO的SO2气体，再慢慢通入O2，发生化学反应后，再喷洒适量蒸馏水即得硫酸型酸雨，则NO在上述反应中的作用是________________________________________________________。
二氧化氯（ClO2）是目前国际上公认的第四代高效、无毒的消毒剂，是一种黄绿色的气体，易溶于水。
Ⅰ.（1）ClO2可由KClO3在H2SO4存在的条件下与Na2SO3反应制得。则该反应的氧化产物与还原产物的物质的量之比是________。
Ⅱ.实验室也可用NH4Cl、盐酸、NaClO2（亚氯酸钠）为原料制备ClO2，其流程如下：
（2）写出电解时发生反应的化学方程式：________________________________。
（3）除去ClO2中的NH3可选用的试剂是________。（填序号）
| A．饱和食盐水 | B．碱石灰 |
| C．浓硫酸 | D．水 |
①装置中玻璃液封管的作用是______________________________________。
②请写出上述二氧化氯气体与碘化钾溶液反应的离子方程式__________________________。
③滴定终点的现象是_______________________________________________。
④测得通入ClO2的质量m（ClO2）＝________。（用含c、V的代数式表示）
（5）用ClO2处理过的饮用水（pH为5.5～6.5）常含有一定量对人体不利的亚氯酸根离子ClO2-。2001年我国卫生部规定，饮用水的ClO2-含量应不超过0.2 mg·L－1。若饮用水中ClO2-的含量超标，可向其中加入适量的某还原剂，该反应的氧化产物是________（填化学式），其发生反应的离子方程式为_________________________________________________________________。
在灾后重建中，饮用水安全占有极为重要的地位，某研究小组提取三处被污染的水源进行分析，并给出了如下实验信息：其中一处被污染的水源含有A、B两种物质，一处含有C、D两种物质，一处含有E物质，A、B、C、D、E五种常见化合物都是由下表中的离子形成的：
| 阳离子 | K＋、Na＋、Cu2＋、Al3＋ |
| 阴离子 | SO42—、HCO3—、NO3—、OH－ |
为了鉴别上述化合物，分别完成以下实验，其结果是：
①将它们溶于水后，D为蓝色溶液，其他均为无色溶液。
②将E溶液滴入到C溶液中，出现白色沉淀，继续滴加沉淀溶解。
③进行焰色反应实验，只有B、C含有钾离子。
④在各溶液中加入Ba(NO3)2溶液，再加入过量稀硝酸，A中放出无色气体，C、D中产生白色沉淀。
⑤将B、D两溶液混合，未见沉淀或气体生成。
根据上述实验现象填写下列空白：
(1)写出B、C、D的化学式：B________、C________、D________。
(2)将含1 mol A的溶液与含1 mol E的溶液反应后蒸干，仅得到一种化合物，该化合物为________。
(3)写出实验②发生反应的离子方程式________________________________________
(4)C常用作净水剂，用离子方程式表示其净水原理_______________________________
某工业废水仅含下表中的某些离子，且各种离子的物质的量浓度相等，均为0.1 mol/L(此数值忽略水的电离及离子的水解)。
| 阳离子 | K＋ Ag＋ Mg2＋ Cu2＋ Al3＋ NH4+ |
| 阴离子 | Cl－ CO32— NO3— SO42— SiO32— I－ |
甲同学欲探究废水的组成，进行了如下实验：
Ⅰ.取该无色溶液5 mL，滴加一滴氨水有沉淀生成，且离子种类增加。
Ⅱ.用铂丝蘸取溶液，在火焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃观察，无紫色火焰。
Ⅲ.另取溶液加入过量盐酸，有无色气体生成，该无色气体遇空气变成红棕色。
Ⅳ.向Ⅲ中所得的溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成。
请推断：
(1)由Ⅰ、Ⅱ判断，溶液中一定不含有的阳离子是____________。
(2)Ⅲ中加入盐酸生成无色气体的离子方程式是
___________________________________________________________。
(3)甲同学最终确定原溶液中所含阳离子有________，阴离子有________；并据此推测原溶液应该呈_______________________________________________性，原因是_________________________________(请用离子方程式说明)。
(4)另取100 mL原溶液，加入足量的NaOH溶液，此过程中涉及的离子方程式为__________________________________________________________。
充分反应后过滤，洗涤，灼烧沉淀至恒重，得到的固体质量为________g。
