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
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18．下列元素中，最高正化合价数值最大的是（ ）
| A． | Cl | B． | F | C． | C | D． | Na |
；②二氧化碳
．③氯化镁的形成过程：
；④次氯酸的形成过程：
．
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．
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 |
| B | Cu2+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：
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 ）：
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．
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/g | 0.1 | 0.2 | 0.4 |
| 40s末O2体积/mL | 49 | 61 | 86 |
（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 | Ⅰ | Ⅱ | Ⅲ |
| 滴加试剂 | 5滴0.1mol•L-1FeCl3 | 5滴0.1mol•L-1 CuCl2 | 5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 |
（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．
9．结合表回答下列问题：
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．
| 物 质 | Fe（OH）2 | Cu（OH）2 | Fe（OH）3 |
| 溶度积/25℃ | 8.0×10-16 | 2.2×10-20 | 4.0×10-38 |
| 完全沉淀时的pH范围 | ≥9.6 | ≥6.4 | 3～4 |
（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．