题目内容

19．有一包粉末可能含有K+、Fe3+、Al3+、Cl-、SO42-、CO32-中的若干种，现进行以下实验：
（1）取少量固体，加入稀硝酸搅拌，固体全部溶解，没有气体放出；
（2）向（1）溶液中加入一定量Ba（OH）2溶液，生成有色沉淀，沉淀部分溶解．
（3）取（2）中的有色沉淀加入足量的稀盐酸后，沉淀全部溶解；
（4）重新取少量固体加入适量蒸馏水搅拌后，固体全部溶解，得到澄清溶液；
根据上述实验，这包粉末中一定不含有的离子是CO32-、SO42-；肯定含有的离子是Fe3+、Al3+、Cl-；不能确定是否含有的离子是K+，可通过焰色反应来进一步确定该离子．

分析 （1）加入稀硝酸无气体放出，说明原溶液中无CO32-；
（2）向（1）中加入一定量Ba（OH）2溶液，生成有色沉淀，该沉淀为Fe（OH）3，沉淀部分溶解，说明有铝离子；
（3）有色沉淀加入足量的稀盐酸后，沉淀全部溶解，说明沉淀中不含有硫酸钡；
（4）重新取少量固体加入适量蒸馏水搅拌后，固体全部溶解，得到澄清溶液．

解答 解（1）加入稀硝酸无气体放出，说明原溶液中无CO32-；
（2）向（1）中加入一定量Ba（OH）2溶液，生成有色沉淀，该沉淀为Fe（OH）3，沉淀部分溶解，说明有铝离子；
（3）有色沉淀加入足量的稀盐酸后，沉淀全部溶解，说明沉淀中不含有硫酸钡；
（4）重新取少量固体加入适量蒸馏水搅拌后，固体全部溶解，得到澄清溶液．
因此，一定不含有的离子是SO42-、CO32-；肯定含有的离子是Fe3+、Al3+、Cl-；因实验没有涉及到K+，则不能确定是否含有的离子是K+，可通过焰色反应进行鉴别．
故答案为：SO42-、CO32-；Fe3+、Al3+、Cl-；K+；焰色反应．

点评 本题考查常见离子的检验，题目难度中等，本题注意通过反应的实验现象判断，把握物质的典型性质，作为推断的突破口．

练习册系列答案
相关题目
18．下列元素中，最高正化合价数值最大的是（　　）
A．ClB．FC．CD．Na
19．用电子式表示：①过氧化钠；②二氧化碳．③氯化镁的形成过程：；④次氯酸的形成过程：．
7．某种盐溶解后得到的溶液中，可能含有Fe2+、Fe3+、SO42-、NH4+、Ba2+、CO32-离子中的某几种．
（1）甲同学做如下实验：①取少量溶液于试管中．逐滴加人浓氢氧化钠溶液，发现先生成白色沉淀．迅速变为灰绿色，最后变为红揭色，并有刺激性气体生成；②另取少量溶液于试管中，加人少量盐酸酸化的氯化钡溶液，有白色沉淀生成．该溶液中一定含有的离子是Fe2+、SO42-、NH4+；写出①中白色沉淀转化为红褐色沉淀的化学方程式
（2）乙同学做如下实验：取少量溶液于试管中，滴加几滴硫氰酸钾溶液，无明显现象；再滴加H2O2．发现溶液变红色；继续滴加H2O2，红色逐渐褪去且有气泡产生．为弄清其中缘
由，他查阅资料知：H2O2+SCN-→SO42-+CO2↑+N2↑+H2O+H+（SCN-中S为-2价）
①该反应中，被氧化的元素为N、S，每生成1molCO2转移的电子数为11，；
②根据乙同学的实验现象，请判断还原性强弱为：Fe2+＞NCN-（填＜、=或＞）；
③根据资料，乙同学提出的猜想是：H2O2将SCN-氧化使红色逐渐褪去．请你设计一个实验，验证乙同学的猜想是否正确取少量褪色后的溶液于试管中，滴加KSCN溶液，若溶液恢复红色，证明乙同学推断正确．
14．某强碱性溶液中含有的离子是K+、NH4+、Al3+、AlO2-、CO32-、SiO32-、OH-、Cl-中的某几种，进行如下实验：
①取少量的溶液用硝酸酸化后，该溶液无沉淀生成；②另取少量溶液，加入盐酸其发生的现象是：一段时间保持原样后，开始产生沉淀并逐渐增多，沉淀量基本不变后产生一种气体，最后沉淀逐渐减少至消失．
试回答下列问题：
（1）原溶液中肯定存在的离子是OH-，K+，CO32-，肯定不存在的离子是Al3+，SiO32-，NH4+．
（2）已知一定量的原溶液中加入5mL 0.2mol/L盐酸时，沉淀会完全消失，再加入足量的硝酸银溶液可得到沉淀0.287g，则原溶液中有Cl-（填有或无），若有Cl-的物质的量为0.001mol
（3）请写出此题 ②中发生的所有反应的离子方程式：H++OH-═H2O，H++AlO2-+H2O═Al（OH）3↓，2H++CO32-═CO2↑+H2O，3H++Al（OH）3═Al3++3H2O．
4．某废水中可能含有下列离子中的若干种：Fe3+、Al3+、Fe2+、Cu2+、Cl-、CO${\;}_{3}^{2-}$、NO${\;}_{3}^{-}$、SO${\;}_{4}^{2-}$、SiO${\;}_{3}^{2-}$．现进行如下实验：
Ⅰ．取少量溶液，加入KSCN溶液，无明显变化．
Ⅱ．另取溶液加入少量盐酸，有无色气体生成，该无色气体遇空气变成红棕色．
Ⅲ．向Ⅱ中所得的溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成．
Ⅳ．向Ⅱ中所得的溶液中加入过量浓氨水，仅有红褐色沉淀生成．过滤，在所得溶液中加入盐酸至酸性时，再加入氢氧化钠溶液，有蓝色沉淀生成．
请回答下列问题：
（1）该废水一定含有的离子是Fe2+、Cu2+、NO3-、SO42-．
（2）实验Ⅱ中加入少量盐酸生成无色气体的离子方程式是3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O．
（3）过滤除去Ⅳ中的蓝色沉淀，调整滤液的pH为10.7左右时，加入铝粉，反应产生氨气和氮气的体积比为1：4，其离子方程式为Al+NO3-${\;}_{3}^{-}$+OH--→AlO2-+NH3+N2+H2O（未配平）．还原产物是NH3和N2．若除去0.2molNO3-，要消耗铝9.6g．
（4）工业废水中常含有不同类型的污染物，可采用不同的方法处理．下列处理措施和方法中正确的是AD．
选项污染物处理措施方法类别
A碱性的废水用CO2中和化学法
BCu2+等重金属离子加硫酸盐沉降化学法
C含复杂有机物的废水通过微生物代谢物理法
D废酸加生石灰中和化学法
11．研究催化剂对化学反应有重要意义．为探究催化剂对双氧水分解的催化效果，某研究小组做了如下实验：
（1）甲同学欲用图所示实验来证明MnO2是H2O2分解反应的催化剂．该实验不能（填“能”或“不能”）达到目的，原因是因为没有确认MnO2的质量和性质是否改变．
（2）为探究MnO2的量对催化效果的影响，乙同学分别量取50mL 1% H2O2加入容器中，
在一定质量范围内，加入不同质量的MnO2，测量所得气体体积，数据如下：
MnO2的质量/g0.10.20.4
40s末O2体积/mL496186
由此得出的结论是在一定质量范围内，MnO2质量越大，反应速率越快，原因是固体质量越大，其表面积也越大，故反应速率加快，催化效果更好．
（3）为分析Fe3+和Cu2+对H2O2分解反应的催化效果，丙同学设计如下实验（三支试管中均盛有10mL 5% H2O2 ）：
试管ⅠⅡⅢ
滴加试剂5滴0.1mol•L-1FeCl35滴0.1mol•L-1 CuCl25滴0.3mol•L-1 NaCl
产生气泡情况较快产生细小气泡缓慢产生细小气泡无气泡产生
结论是Fe3+和Cu2+对H2O2的分解均有催化作用，且Fe3+比Cu2+催化效果好，实验Ⅲ的目的是对比实验，证明Cl-对H2O2的分解没有催化作用．
（4）①查阅资料得知：将作为催化剂的FeCl3溶液加入H2O2溶液后，溶液中会发生两个氧化还原反应，且两个反应中H2O2均参加了反应，试从催化剂的角度分析，这两个
氧化还原反应的化学方程式分别是2FeCl3+H2O2=2FeCl2+O2↑+2HCl和2FeCl2+H2O2+2HCl=2FeCl3+2H2O（按反应发生的顺序写）．
②在上述实验过程中，分别检测出溶液中有二价锰、二价铁和一价铜，由此得出选择作为H2O2分解反应的催化剂需要满足的条件是H2O2分解反应的催化剂具有氧化性，且其氧化性强于H2O2；催化剂被还原后所得物质又能被H2O2氧化生成催化剂．
8．亚硝酸的电离平衡常数Ki=5.1×10 -4（298K）．它的性质和硝酸很类似．亚硝酸盐也是生产生活中比较常用的物质．完成下列填空：
（1）请用给出的下列物质书写化学方程式并用单线桥法表示电子转移的方向和数目．
HNO2、I2、NO、H2O、HI2HNO2+HI=I2+2NO↑+2H2O，其中，被氧化的元素为负一价I．
（2）亚硝酸铵易溶于水，下列属于其电离方程式的是a．
a、NH4NO2→NH4++NO2-   b、NH4NO2?NH4++NO2-c、NH4NO2（S）?NH4+（aq）+NO2-（aq）
（3）若对亚硝酸钠溶液进行加热，溶液的pH值将会增大，用平衡理论解释其原因：NO2-水解呈碱性，水解是一个吸热过程，升高温度，促进其水解，碱性增强．
（4）已知298K 时，H2CO₃的Ki1=4.2×10-7；Ki2=5.61×10-11．向含有2mol碳酸钠的溶液中加入1mol的HNO2后，请比较溶液中CO32-离子、HCO3-离子和NO2-离子的浓度大小关系：[HCO3-]＞[NO2-]＞[CO32-]．
（5）将10mL0.1mol/L的亚硝酸溶液逐滴加入到10mL0.1mol/L氨水（已知在25℃时，一水合氨的Ki=1.8×10-5）中，最后所得溶液为酸性（填“酸性”、“碱性”或者“中性”）．在滴加过程中：cd
a、溶液的PH值在逐渐增大
b、铵根离子的物质的量在逐渐增大，但浓度在减小
c、水的电离程度始终在逐渐增大
d、最后所得溶液中的Kw可能与原溶液中的数值不相等．
9．结合表回答下列问题：
物    质Fe（OH）2Cu（OH）2Fe（OH）3
溶度积/25℃8.0×10-162.2×10-204.0×10-38
完全沉淀时的pH范围≥9.6≥6.43～4
现有某酸性CuCl2溶液中含有少量的FeCl2，为得到纯净的CuCl2•2H2O晶体，按如图步骤进行提纯：

（1）最适合作氧化剂X的是C（填字母），加入X的目的是将Fe2+氧化成Fe3+，便于生成沉淀与Cu2+分离．
A．K2Cr2O7         B．NaClO          C．H2O2           D．KMnO4
加入的物质Y是CuO（或Cu（OH）2、CuCO3、Cu2（OH）2CO3）（填化学式），调至溶液pH=4，使溶液中的Fe3+转化为Fe（OH）3沉淀，此时溶液中的c（Fe3+）=4.0×10-8mol/L．过滤后，将所得滤液低温蒸发、浓缩结晶，可得到CuCl2•2H2O晶体．
（2）在空气中直接加热CuCl2•2H2O晶体得不到纯的无水CuCl2，由CuCl2•2H2O晶体得到纯的无水CuCl2的合理方法是在HCl气氛中蒸发结晶．

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