高中化学离子共存问题填空题

某混合溶液中可能含有的离子如下表所示：

可能大量含有的阳离子	H^+、Ag^+、Mg^2+、Al^3+、NH、Fe^3+
可能大量含有的阴离子	Clˉ、Brˉ、Iˉ、CO3^2ˉ、AlO

为探究其成分，进行了以下探究实验。
（1）探究一：
溶液的体积（V）的关系如下图所示。

①该溶液中一定不存在的阳离子是______________ ，一定不存在的阴离子是__________；
②请写出沉淀减少过程中发生反应的离子方程式_____________________________。
（2）探究二：
乙同学检测到该溶液中含有大量的Clˉ、Brˉ、Iˉ，若向1 L该混合溶液中通入一定量的Cl₂，溶液中Clˉ、Brˉ、Iˉ的物质的量与通入Cl₂的体积（标准状况）的关系如下表所示，分析后回答下列问题：

Cl2的体积（标准状况）	11．2 L	22．4 L	28．0 L
n (Clˉ)	2．5 mol	3．5 mol	4．0 mol
n (Brˉ)	3．0 mol	2．5mol	2．0 mol
n (Iˉ)	x mol	0	0

 
①当起始至通入Cl₂的体积为22．4L时，溶液中发生反应总的离子方程式为 ________________ ；
②原溶液中Clˉ、Brˉ、Iˉ的物质的量浓度之比为______________________。

A、B、C、D四种物质均为下列离子组成的可溶性化合物，组成这四种物质的离子（离子不能重复组合）有：

阳离子	Na^+、Al^3+、Ba^2+、NH4^+
阴离子	Cl^－、OH^－、CO3^2^－、SO4^2^－

分别取四种物质进行实验，实验结果如下：
①A、D溶液呈碱性，B呈酸性，C呈中性
②A溶液与B溶液反应生成白色沉淀，再加过量A，沉淀量减少，但不会完全消失
③A溶液与D溶液混合并加热有气体生成，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
回答下列问题：
（1）A的化学式是_________，用电子式表示C的形成过程：________________ 。
（2）向A溶液中通入适量CO₂，使生成的沉淀恰好溶解，所得溶液中各离子物质的量浓度由大到小的顺序是：________________________ 。
（3）写出③的离子方程式_______________________________________________ 。
（4）简述D溶液呈碱性的理由___________________________________________ 。

(12分)在Na^＋浓度为0.5 mol·L^－1的某澄清溶液中，还可能含有下表中的若干种离子。

阳离子	K^＋Ag^＋Mg^2^＋Ba^2^＋
阴离子	NO CO SiO SO

现取该溶液100 mL进行如下实验(气体体积均在标准状况下测定)。

序号	实验内容	实验结果
Ⅰ	向该溶液中加入足量稀盐酸	产生白色沉淀并放出标准状况下0.56 L气体
Ⅱ	将Ⅰ的反应混合液过滤，对沉淀洗涤、灼烧至恒重，称量所得固体质量	固体质量为2.4 g
Ⅲ	向Ⅱ的滤液中滴加BaCl2溶液	无明显现象

请回答下列问题。
（1）实验Ⅰ能确定一定不存在的离子是________________________。
（2）实验Ⅰ中与足量盐酸反应产生气体的阴离子，与少量盐酸也能反应，写出与少量盐酸反应的离子方程式为_______________________________。
（3）通过实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和必要计算，填写下表中阴离子的浓度(能计算出的，填写计算结果，一定不存在的离子填“0”，不能确定是否存在的离子填“？”)。

阴离子	NO	CO	SiO	SO
c/mol·L^－1

（4）判断K^＋是否存在，若存在求其最小浓度，若不存在说明理由：_____________________。

A、B、C、D四种物质均为下列离子组成的可溶性化合物，组成这四种物质的离子（离子不能重复组合）有：

阳离子	Na^+、Al^3+、Ba^2+、NH4^+
阴离子	Cl^－、OH^－、CO3^2^－、SO4^2^－

分别取四种物质进行实验，实验结果如下：
①A、D溶液呈碱性，B呈酸性，C呈中性
②A溶液与B溶液反应生成白色沉淀，再加过量A，沉淀量减少，但不会完全消失
③A溶液与D溶液混合并加热有气体生成，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
回答下列问题：
（1）A的化学式是_________，用电子式表示C的形成过程：________________ 。
（2）向A溶液中通入适量CO₂，使生成的沉淀恰好溶解，所得溶液中各离子物质的量浓度由大到小的顺序是：________________________ 。
（3）写出③的离子方程式_______________________________________________ 。
（4）简述D溶液呈碱性的理由___________________________________________ 。

某中学化学兴趣小组为了调查当地某一湖泊的水质污染情况，在注入湖泊的3个主要
水源的入口处采集水样，并进行了分析，给出了如下实验信息：其中一处水源含有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为五种常见化合物，均由下表中的离子形成：

为了鉴别上述化台物。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，只有B、C为紫色（透过蓝色钻玻璃）；
④在各溶液中加入硝酸锁溶液，再加过量稀硝酸，A中放出无色气体，C、D中都能产生白色沉淀：
⑤将B、D两溶液混合，未见沉淀或气体生成。
根据上述实验填空：
（1）写出B、D的化擎式：B________，D________。
（2）将含I mol A的溶液与含l molE的溶液反应后蒸于，仅得到一种化台物，该化合物的化学式为______。
（3）在A溶液中加入少量澄清石灰水，其离子方程式为________________。
（4）C常用作净水剂，用离子方程式和适当文字说明其净水原理_____________。
（5）若向含溶质lmol的C溶液中逐滴加入Ba(OH)₂溶液，生成沉淀质量最大为______________g。

(10分)1 000 mL某待测液中除含有0．2 mol/L的Na^＋外，还可能含有下列离子中的一种或多种：

现进行如下实验操作(每次实验所加试剂均过量)：

（1）写出生成白色沉淀B的离子方程式：___________________________________________。
（2）待测液中肯定不存在的阳离子是_________________。
（3）若无色气体D是单一气体：

①将阴离子的物质的量浓度填入下表中(一定不存在的填“0”，不能确定的填“?”)：
②判断原溶液中K^＋是否存在，若存在，求其物质的量浓度的最小值，若不存在，请说明理由：_______________________________________________________________________________。
（4）若无色气体D是混合气体：
①待测液中一定含有的阴离子是____________________________。
②沉淀A中能与稀硝酸反应的成分是______________________________(写化学式)。

1000mL某待测液中除含有0.2 mol·L^－1的Na^＋外，还可能含有下列离子中的一种或多种：

阳离子	K^+、NH4^+、Fe^3+、Ba^2+
阴离子	Cl^－、Br^－、CO3^2^－、HCO3^－、SO3^2^－、SO4^2^－

现进行如下实验操作（所加试剂均过量）：

（1）写出生成白色沉淀B的离子方程式：___________________________________。
（2）待测液中肯定不存在的阳离子是_________________。
（3）若无色气体D是单一气体：
①将阴离子的物质的量浓度填入下表中（一定不存在的填“0”，不能确定的填“?”）：

阴离子	Cl^－	Br^－	CO3^2^－	HCO3^－	SO3^2^－	SO4^2^－
浓度/ mol·L^－1

②判断原溶液中K^＋是否存在，若存在，求其物质的量浓度的最小值，若不存在，请说明理由：
________________________________________________________________。
（4）若无色气体D是混合气体：
①待测液中一定含有的阴离子是____________________________。
②沉淀A中能还原稀硝酸的成分是______________________________（写化学式）。

氯碱工业的原料饱和食盐水中含有一定量的铵根离子，在电解时会生成性质极不稳定的三氯化氮，容易引起爆炸。
（1）三氯化氮易水解，其水解的最初产物除生成氨气外，另一产物为            。
（2）为除去饱和食盐水中的铵根离子，可在碱性条件下通入氯气，反应生成氮气。该反应的离子方程式为                        ；该工艺选择氯气的优点是                  。（答一点即可）
（3）过量氯气用Na₂S₂O₃除去，反应中S₂O₃^2-被氧化为SO₄^2-。若过量的氯气为1×10^-3 mol，则理论上生成的SO₄^2-为           mol。
（4）生产和实验中广泛采用甲醛法测定样品的含氮量。甲醛和铵根离子的反应如下：
4NH₄⁺ + 6HCHO ＝（CH₂)₆N₄H⁺（一元酸）+ 3H⁺ + 6H₂O
实验步骤如下：
①已知甲醛溶液中常含有甲酸。取b mL甲醛溶液（过量）于锥形瓶，加入1滴酚酞，用浓度为c mol/L的NaOH溶液中和，滴定管的初始读数V₁ mL，当溶液呈微红色时，滴定管的读数V₂ mL。
②向其中加入饱和食盐水试样a mL，静置数分钟。
③再加1~2滴酚酞，再用上述NaOH溶液滴定至微红色，滴定管的读数V₃ mL。
则饱和食盐水中的含氮量为          mg/L。

2014年3月22日是第二十二届“世界水日”，保护水资源，从我做起！
（1）ClO₂和Cl₂（还原产物都为Cl^－）是生活中常用的消毒剂。当消耗等物质的量的两种物质时，ClO₂的消毒效率是Cl₂的_______倍。
（2）炼金废水中含有络离子[Au(CN)₂]^＋，与弱电解质碳酸的电离方式相似，[Au(CN)₂]^＋也存在着两步电离，其电离出CN^－有毒，CN^－与H^＋结合生成毒性更强的HCN。 [Au(CN)₂]^＋的一级电离方程式：                         ；在碱性条件下NaClO将废水中的CN^－氧化成CO和N₂，其反应的离子方程式为：                                                       。
（3）某无色废水中可能含有Fe³⁺、Al³⁺、Mg²⁺、Na⁺、NO₃^－、CO₃^2－、SO₄^2－离子中的几种，为分析其成分，分别取废水样品100mL，进行了三组实验，其操作和有关现象如下图所示：

请根据上图回答下列问题：
①实验中需配制1.0mol/L的NaOH溶液100mL，所需仪器除了玻璃棒、托盘天平、量筒、药匙、烧杯、胶头滴管，还缺少的仪器为________________。
②实验③中沉淀量由A→B过程中所发生反应的离子方程式为_________________          ___。
③试确定NO₃^－是否存在？_________________（填“存在”、“不存在”或“不确定”），若存在，试计算_________________（若不存在，此问不必作答）。
（4）聚合硫酸铁又称聚铁，其化学式为[Fe₂(OH)_n(SO₄)_(3―0.5n)]_m（n＞2，m≤10），它是一种高效的无机高分子混凝剂、净水剂。 某中学化学兴趣小组查资料获取测定聚铁中含铁量的方法：把聚铁溶于过量酸中，先用过量SnCl₂将Fe³⁺还原成 Fe²⁺：Sn²⁺ + 2Fe³⁺ + 6Cl^－＝ 2Fe²⁺ + SnCl₆^2－，再加入HgCl₂溶液除去过量的SnCl₂：Sn²⁺ + 2Hg²⁺ + 8Cl^－ ＝ Hg₂Cl₂↓+ SnCl₆^2－，然后用标准的K₂Cr₂O₇溶液（先加入几滴试亚铁灵指示剂）滴定溶液中的Fe²⁺。若称取聚铁质量为10.00g配成100.0 mL溶液，取出20.00 mL，经上述方法处理后，再用0.1000 mol·L^—1K₂Cr₂O₇标准溶液滴定，达到终点时，消耗标准溶液12.80 mL，则聚铁中铁元素的质量分数为         %。(保留小数点后一位)

(9分）水是组成生命体的重要化学物质，有关水的反应有很多。
（1）用电子式表示H₂O的形成过程                                   。
（2）在pH=1的水溶液中，①NH₄⁺、Al³⁺、Br^-、SO₄^2-  ② Na⁺、Fe²⁺、Cl^-、NO₃^-
③K⁺、Ba²⁺、Cl^-、NO₃^- ④K⁺、Na⁺、HCO₃^-、SO₄^2-四组离子中，一定大量共存的是      (填序号)。
（3）在下列反应中，水仅做氧化剂的是     ，水既不做氧化剂又不做还原剂的是       。

A．2F2＋2H2O＝4HF＋O2	B．2Na2O2＋2H2O＝4NaOH＋O2↑
C．CaH2＋2H2O＝Ca(OH)2＋2H2↑	D．3Fe＋4H2OFe3O4＋4H2

（4）“神舟七号”飞船上的能量主要来自于太阳能和燃料电池，H₂、O₂和KOH的水溶液可形成氢氧燃料电池，负极的电极反应为                            ，反应产生的水经冷凝后可作为航天员的饮用水，当得到1．8 L饮用水时，电池内转移的电子数为       。

（本题共14分）某工业废水中可能含有如下几种阴阳离子：

阳离子	Fe^3+、Al^3+、Fe^2+、Ba^2+、Na^+
阴离子	Cl^－、CO3^2^－、NO3^－、SO4^2^－、SiO3^2^－

现对该废水样品进行以下研究：
Ⅰ．向试管中滴加浓盐酸，有少量的无色气体生成，气体遇空气立即变为红棕色；
Ⅱ．若向Ⅰ所得的溶液中加入BaCl₂溶液，有白色沉淀生成。
Ⅲ．若向Ⅰ所得的溶液中加入过量的NaOH溶液，有红褐色沉淀生成。过滤后向所得滤液中通入过量的CO₂气体，有白色絮状沉淀生成。
根据上述实验，回答下列问题：
（1）该废水中一定含有的阴离子是　　　　　　　　　，一定不含有的阳离子是　　　　　　　 ；
（2）写出Ⅲ的所得滤液中通入过量的CO₂气体生成白色絮状沉淀的离子方程式（只写这一个）：　　　　　　　　 ；
（3）已知用铝粉可以除去废水中的一种阴离子（X）。若控制溶液的pH为10.7左右，再加入铝粉，除去X离子的同时产生氨气和氮气，且体积比为1﹕4，完成下列反应的离子方程式并配平：(X用具体的离子符号表示)Al　 +　 X +　 OH^－　＝AlO₂^－+　 NH₃ +　 N₂ +　　。该反应的还原产物是　　　 。若除去0.2mol X离子，要消耗铝　　　　　　　　　 g。
（4）若将废水中的铁元素完全转化成Fe³⁺，此时测得c(Fe³⁺)＝1.0×10^－2mol·L^－1，要想将其转换为Fe(OH)₃沉淀而除去，则应调节溶液pH至少大于　　　　　　　　　　　 。（已知常温下Fe(OH)₃的K_sp＝1.0×10^－38）

现有A、B、C、D、E、F六种化合物，已知它们的阳离子分别是K^＋、Ag^＋、Ca^2＋、Ba^2＋、Fe^2＋、Al^3＋，阴离子分别是Cl^－、OH^－、CH₃COO^－、NO₃^－、SO₄^2－、CO₃^2－，将它们分别配成0.1 mol/L的溶液，进行如下实验：
① 测得溶液A、C、E呈碱性，且碱性为A>E>C；
② 向B溶液中滴加稀氨水，先出现沉淀，继续滴加氨水，沉淀消失；
③ 向D溶液中滴加Ba(NO₃)₂溶液，无明显现象；
④ 向F溶液中滴加氨水，生成白色絮状沉淀，沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色。
根据上述实验现象，回答下列问题：
（1） 实验②中反应现象所涉及的离子方程式是__________                _____________
_________________________________________________ _____________________。
（2） E溶液中溶质的名称是______，判断依据是_________________________________。
（3） 写出下列四种化合物的化学式：
A：_______________   C：_____________   D：_______________   F：_______________

(14分）常见的五种盐A、B、C、D、E，它们的阳离子可能是Na^＋、NH、Cu^2＋、Ba^2＋、Al^3＋、Ag^＋、Fe^3＋，阴离子可能是Cl^－、NO、SO、CO。已知：
①五种盐均溶于水，水溶液均为无色。     
②D的焰色反应呈黄色。
③A的溶液呈中性，B、C、E的溶液呈酸性，D的溶液呈碱性。
④若在这五种盐的溶液中分别加入Ba(NO₃)₂溶液，只有A、C的溶液不产生沉淀。 
⑤若在这五种盐的溶液中，分别加入氨水，E和C的溶液中生成沉淀，继续加氨水，C中沉淀消失。
⑥把A的溶液分别加入到B、C、E的溶液中，均能生成不溶于稀硝酸的沉淀。   回答下列问题：
（1）五种盐中，一定没有的阳离子是________；所含的阴离子相同的两种盐的化学式是________。
（2）D的化学式为________，D溶液显碱性的原因是(用离子方程式表示)_________________。
（3）A和C的溶液反应的离子方程式是_____________________。
E和氨水反应的离子方程式是_______________________。
（4）若要检验B中所含的阳离子，正确的实验方法是_____________________

某强酸性溶液X可能含有Ba^2＋、Al^3＋、NH、Fe^2＋、Fe^3＋、CO、SO、SO、Cl^－、NO中的一种或几种，取该溶液进行连续实验，实验过程如下：

根据以上信息，回答下列问题：
（1）上述离子中，溶液X中除H⁺外还肯定含有的离子是______，不能确定是否含有的离子（M）是______，若要确定该M（若不止一种，可任选一种）在溶液X中不存在，最可靠的化学方法是______．
（2）写出反应②的离子方程式：______．
（3）通常可以利用KClO在一定条件下氧化G来制备一种新型、高效、多功能水处理剂K₂FeO₄．请写出制备过程中的离子方程式______．
（4）假设测定A、F、I均为0．1mol，10mL X溶液中n（H⁺）=0．4mol，当沉淀C物质的量大于0．7mol时，溶液X中还一定含有______．

某无色溶液中含有K⁺、Cl^-、OH^-、SO₃^2-、SO₄^2-，为检验溶液中所含的各种阴离子，限用的试剂有：盐酸、硝酸、硝酸银溶液、硝酸钡溶液、溴水和酚酞试液。检验其中OH^-的实验方法从略，检验其他阴离子的过程如下图所示。

请回答下列问题：
（1）白色沉淀A与试剂②反应的离子方程式是__________________________________。
（2）无色溶液C中加入试剂③的主要目的是____________________________________。
（3）试验中若只加试剂③而不加试剂②，对实验的影响是_______________________。
（4）气体E通入试剂④发生反应的离子方程式是__________________________________。