题目内容
某溶液可能含Cl-、SO42-、CO32-、Cu2+、Ba2+和Na+.探究小组为了确定该溶液中离子的组成,取该溶液100mL进行以下实验:(填写表中的空格)
(1)步骤二过滤所需玻璃仪器有 .
(2)步骤三发生反应的离子方程式为 .
(3)若100mL溶液中含有0.3mol Na+,则向步骤三的滤液中加入足量AgNO3溶液,过滤、洗涤、干燥,可得到 g白色沉淀.
| 实验操作与现象 | 实验结论 | 判断理由 | |
| 步骤一 | 加入过量NaOH溶液,得到蓝色沉淀; | 肯定有Cu2+、肯定无 |
肯定无该离子的理由 |
| 步骤二 | 将蓝色沉淀过滤、洗涤、灼烧得到24.0g固体; | Cu2+物质的量浓度 为 |
Cu元素守恒 |
| 步骤三 | 向上述滤液中加足量Ba(NO3)2溶液,得到46.6g不溶于稀硝酸的沉淀. | 肯定有Cl-、 肯定无Ba2+. |
肯定有Cl-的理由 |
(2)步骤三发生反应的离子方程式为
(3)若100mL溶液中含有0.3mol Na+,则向步骤三的滤液中加入足量AgNO3溶液,过滤、洗涤、干燥,可得到
考点:常见离子的检验方法,离子共存问题
专题:离子反应专题
分析:步骤一:加入过量NaOH溶液,得到蓝色沉淀,蓝色沉淀为氢氧化铜,溶液中一定存在铜离子,根据离子共存可知,溶液中一定不存在CO32-;
步骤二:将蓝色沉淀过滤、洗涤、灼烧得到24.0g固体,该固体为CuO,根据铜元素质量守恒可以计算出铜的物质的量为0.3mol;
步骤三:向上述滤液中加足量Ba(NO3)2溶液,得到46.6g不溶于稀硝酸的沉淀,该沉淀为硫酸钡,则溶液中一定存在硫酸根离子,一定不存在钡离子,硫酸根离子的物质的量为0.2mol,根据电荷守恒可知,溶液中一定存在氯离子,据此进行解答.
步骤二:将蓝色沉淀过滤、洗涤、灼烧得到24.0g固体,该固体为CuO,根据铜元素质量守恒可以计算出铜的物质的量为0.3mol;
步骤三:向上述滤液中加足量Ba(NO3)2溶液,得到46.6g不溶于稀硝酸的沉淀,该沉淀为硫酸钡,则溶液中一定存在硫酸根离子,一定不存在钡离子,硫酸根离子的物质的量为0.2mol,根据电荷守恒可知,溶液中一定存在氯离子,据此进行解答.
解答:
解:根据步骤一可知,蓝色沉淀为氢氧化铜,溶液中一定存在Cu2+,根据离子共存可知,溶液中一定不存在CO32-;
根据步骤二可知,24.0g固体为CuO,根据铜元素质量守恒可以计算出铜的物质的量为:n(Cu2+)=n(CuO)=
=0.3mol,溶液中铜离子浓度为:c(Cu2+)=
=3mol/L;
根据步骤三可知,得到46.6g不溶于稀硝酸的沉淀为硫酸钡,则溶液中一定存在SO42-,根据离子共存可知,一定不存在Ba2+,硫酸根离子的物质的量为:n(SO42-)=n(BaSO4)=
=0.2mol,根据电荷守恒可知,溶液中一定存在Cl-,
故答案为:
(1)过滤操作中使用的仪器为:烧杯、漏斗、玻璃棒,
故答案为:烧杯、漏斗、玻璃棒;
(2)步骤三生成的沉淀为硫酸钡,反应的离子方程式为:Ba2++SO42-=BaSO4↓,
故答案为:Ba2++SO42-=BaSO4↓;
(3)根据以上分析可知,溶液中存在0.3mol铜离子、0.2mol硫酸根离子,还有已知的0.3mol钠离子,根据溶液电中性可知,溶液中含有的氯离子的物质的量为:n(Cl-)=n(Na+)+2n(Cu2+)-2n(SO42-)=0.3mol+0.3mol×2-0.2mol×2=0.5mol,则生成氯化银的物质的量为0.5mol,生成的氯化银的质量为:143.5g/mol×0.5mol=71.75g,
故答案为:71.75.
根据步骤二可知,24.0g固体为CuO,根据铜元素质量守恒可以计算出铜的物质的量为:n(Cu2+)=n(CuO)=
| 24.0g |
| 80g/mol |
| 0.3mol |
| 0.1L |
根据步骤三可知,得到46.6g不溶于稀硝酸的沉淀为硫酸钡,则溶液中一定存在SO42-,根据离子共存可知,一定不存在Ba2+,硫酸根离子的物质的量为:n(SO42-)=n(BaSO4)=
| 46.6g |
| 233g/mol |
故答案为:
| 实验操作与现象 | 实验结论 | 判断理由 | |
| 步骤一 | CO32- | CO32-与Cu2+不共存 | |
| 步骤二 | 3 | ||
| 步骤三 | SO42- | 电荷守恒 |
故答案为:烧杯、漏斗、玻璃棒;
(2)步骤三生成的沉淀为硫酸钡,反应的离子方程式为:Ba2++SO42-=BaSO4↓,
故答案为:Ba2++SO42-=BaSO4↓;
(3)根据以上分析可知,溶液中存在0.3mol铜离子、0.2mol硫酸根离子,还有已知的0.3mol钠离子,根据溶液电中性可知,溶液中含有的氯离子的物质的量为:n(Cl-)=n(Na+)+2n(Cu2+)-2n(SO42-)=0.3mol+0.3mol×2-0.2mol×2=0.5mol,则生成氯化银的物质的量为0.5mol,生成的氯化银的质量为:143.5g/mol×0.5mol=71.75g,
故答案为:71.75.
点评:本题考查了常见离子的检验、离子共存的判断,题目浓度中等,注意掌握常见离子的性质及检验方法,试题中根据电荷守恒判断氯离子的存在为难点、易错点.
练习册系列答案
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