题目内容

1．有一瓶澄清的溶液，其中可能含有NH4+、K+、Mg2+、Ba2+、Al3+、Fe3+、AlO2-、SO42-、CO32-、NO3-、Cl-中的几种，取该溶液进行以下实验．
（1）填表（填写离子符号或“无”）
 序号 实验步骤 肯定不存在的离子
 ① 用pH试纸测得该溶液呈酸性 
 ② 另取10mL该溶液，逐滴加入稀NaOH溶液，使溶液从酸性逐渐变为碱性，在整个滴加过程中无沉淀生成 
 ③ 往②所得溶液中加入足量Na2CO3溶液，过滤、洗涤、干燥，得到1.97g白色固体 
 ④ 另取10mL该溶液，加入浓NaOH溶液并加热，收集到224mL，气体（标准状况） 
 ⑤ 另取10mL该溶液，加入足量稀HNO3和AgNO3，产生2.87g白色沉淀 
（2）根据以上事实，该溶液中肯定存在的离子是NH4+、Ba2+、NO3-、Cl-．
（3）请设计实验方案检验未确定的其他离子是否存在：用洁净的铂丝蘸取原溶液进行焰色反应实验，通过蓝色钴玻璃观察，若看到火焰呈紫色，则原溶液中含有K+，反之则无．
（4）写出实验③、④中发生反应的离子方程式：
实验③Ba2++CO32-=BaCO3↓；
实验④NH4++OH-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH3↑+H2O．

分析 根据实验①溶液呈强酸性，说明溶液中肯定含有大量H+，而H+与CO32-、AlO2-发生反应而不能共存，说明溶液中肯定不含CO32-、AlO2-；
②另取10mL该溶液，逐滴加入稀NaOH溶液，使溶液从酸性逐渐变为碱性，在整个滴加过程中无沉淀生成，Mg2+、Al3+、Fe3+能与碱反应产生沉淀，说明溶液中肯定不含有Mg2+、Al3+、Fe3+；
③往②所得溶液中加入足量Na2CO3溶液，过滤、洗涤、干燥，得到1.97g白色固体，该白色沉淀为碳酸钡，物质的量为：$\frac{1.97g}{197g/mol}$=0.01mol，说明溶液中肯定含有Ba2+，而Ba2+能与SO42-产生沉淀，说明溶液中不含SO42-；
④另取10mL该溶液，加入浓NaOH溶液并加热，收集到224mL气体（标准状况），该气体为氨气，则原溶液中一定含有NH4+，物质的量为：$\frac{0.224L}{22.4L/mol}$=0.01mol；
⑤另取10mL该溶液，加入足量稀HNO3和AgNO3，产生2.87g白色沉淀，该白色沉淀为AgCl，物质的量为：$\frac{2.87g}{143.5g/mol}$=0.02mol，说明原溶液中一定含有Cl-，据此进行解答．

解答 解：（1）根据实验①溶液呈强酸性，说明溶液中肯定含有大量H+，而H+与CO32-、AlO2-发生反应而不能共存，说明溶液中肯定不含CO32-、AlO2-，
故答案为：CO32-、AlO2-；
②另取10mL该溶液，逐滴加入稀NaOH溶液，使溶液从酸性逐渐变为碱性，在整个滴加过程中无沉淀生成，Mg2+、Al3+、Fe3+能与碱反应产生沉淀，说明溶液中肯定不含有Mg2+、Al3+、Fe3+，
故答案为：Mg2+、Al3+、Fe3+；
③往②所得溶液中加入足量Na2CO3溶液，过滤、洗涤、干燥，得到1.97g白色固体，该白色沉淀为碳酸钡，物质的量为：$\frac{1.97g}{197g/mol}$=0.01mol，说明溶液中肯定含有Ba2+，而Ba2+能与SO42-产生沉淀，说明溶液中不含SO42-，
故答案为：SO42-；
④另取10mL该溶液，加入浓NaOH溶液并加热，收集到224mL气体（标准状况），该气体为氨气，则原溶液中一定含有NH4+，物质的量为：$\frac{0.224L}{22.4L/mol}$=0.01mol，据此无法判断不存在的离子，
故答案为：无；
⑤另取10mL该溶液，加入足量稀HNO3和AgNO3，产生2.87g白色沉淀，该白色沉淀为AgCl，物质的量为：$\frac{2.87g}{143.5g/mol}$=0.02mol，说明原溶液中一定含有Cl-，据此无法判断不存在的离子，
故答案为：无；
（2）根据（1）的分析可知，原溶液中存在0.01molBa2+、0.01molNH4+、0.02molCl-，阳离子所带电荷的总物质的量大于阴离子，且溶液中还存在氢离子，可能存在钾离子，所以原溶液中一定还处在NO3-，即该溶液中肯定存在的离子是：NH4+、Ba2+、NO3-、Cl-，
故答案为：NH4+、Ba2+、NO3-、Cl-；
（3）根据分析可知，不能确定的离子为K+，可用洁净的铂丝蘸取原溶液进行焰色反应实验，通过蓝色钴玻璃观察，若看到火焰呈紫色，则原溶液中含有K+，反之则无，
故答案为：用洁净的铂丝蘸取原溶液进行焰色反应实验，通过蓝色钴玻璃观察，若看到火焰呈紫色，则原溶液中含有K+，反之则无；
（4）③中钡离子与碳酸根离子反应生成碳酸钡沉淀，反应的离子方程式为：Ba2++CO32-=BaCO3↓；
④中氯化铵在加热条件下与氢氧化钠溶液反应放出氨气，反应的离子方程式为：NH4++OH-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH3↑+H2O，
故答案为：Ba2++CO32-=BaCO3↓；NH4++OH-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH3↑+H2O．

点评 本题考查了常见离子的检验方法，题目难度中等，明确常见离子的性质及检验方法为解答关键，试题知识点较多、综合性较强，充分考查了学生的分析、理解能力及逻辑推理能力．

练习册系列答案
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11．下图为某原电池装置，电池总反应为2Ag+Cl2=2AgCl．下列说法正确的是（　　）
A．正极反应为AgCl+e-═Ag+Cl-
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C．若用NaCl溶液代替盐酸，则电池总反应随之改变
D．当电路中转移0.01 mol e-时，交换膜左侧溶液中约减少0.02 mol离子
12．按要求填空．
（1）某温度下，纯水中的c（H+）=4.0×10-7mol/L，则此时溶液中的c（OH-）=4×10-7mol/L；若温度不变，滴入稀硫酸使c（H+）=8×10-4mol/L，则溶液中c（OH-）=2×10-10mol/L．
（2）某温度时，水的离子积常数KW=1013，则该温度大于（选填“大于”“小于”或“等于”）25℃，若将此温度下pH=11的NaOH溶液a L与pH=1的H2SO4溶液b　L混合，（设混合溶液体积的微小变化忽略不计），若所得混合液为中性，则a：b=10：1；若所得混合液pH=2，则a：b=9：2．
9．W，X，Y，Z四种短周期元素，原子序数依次增大，在周期表中W与X相邻、Y与Z相邻．已知W元素的氢化物与Z元素的氢化物反应只生成一种盐a；X，Y位于同一族，它们能组成YX2，YX3两种常见化合物．请回答下列问题：
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（4）a溶液的pH＜7（填“＞”、“＜”或“=”），用离子方程式解释为：NH4++H2O?NH3•H2O+H+．
16．已知Ⅰ容器恒压，Ⅱ容器恒容，其它条件相同时，在Ⅰ、Ⅱ中分别加入2mol X和2mol Y，起始时Ⅰ容器、Ⅱ容器容积相同，发生反应2X（g）+2Y（g）?3Z（g）并达平衡．下列说法正确的是（　　）
A．从起始到平衡所需时间：Ⅰ＞Ⅱ
B．达平衡时混合气体的平均摩尔质量：Ⅰ＞Ⅱ
C．平衡后若在Ⅱ中再加入0.1mol氦气，压强增大，则X的物质的量将减小
D．平衡时x的转化率：Ⅰ＜Ⅱ
6．如图1是稀盐酸和氢氧化钠溶液反应过程中溶液酸碱度的变化情况．

（1）该实验操作是将氢氧化钠溶液滴加到另一种溶液中．
（2）A点时溶液中的溶质是NaCl、HCl（填化学式）．
（3）图2是反应中某时的微观图示，此时对应于上图中A、B、C中的哪一点？C；证明你的判断正确的实验操作方法是：向反应后的溶液中滴加酚酞溶液．
13．根据表中信息，判断下列叙述中正确的是（　　）
氧化剂还原剂其他反应物氧化产物还原产物
①Cl2FeBr3Cl-
②KMnO4H2O2H2SO4Cl2Mn2+
③KClO3浓盐酸O2
A．表中①组反应可能有一种或两种元素被氧化
B．表中②组反应的离子方程式是2MnO4-+3H2O2+6H+═2Mn2++4O2↑+6H2O
C．表中③组反应的还原产物是KC1，电子转移数目是6e-
D．氧化性强弱比较：KClO3＞Fe3+＞Cl2＞Br2
10．1体积乙烯与足量氯气发生加成反应，该加成产物与足量氯气发生完全取代（反应在同温同压的条件下进行），则整个过程至少消耗氯气（　　）
A．3体积B．4体积C．5体积D．6体积
11．下列说法不正确的是（　　）
A．电解质溶液导电的过程实际上就是电解的过程
B．利用电解饱和食盐水所得的产物可以生产盐酸
C．氢氧燃料电池的负极通入的是氢气
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