高中化学离子共存问题填空题

有一无色透明溶液，欲确定是否含有下列离子：K^＋、Mg^2＋、Al^3＋、Fe^2＋、Ba^2＋、NO₃^-、SO₄^2-、Cl^－、I^－、HCO₃^-，取该溶液进行如下实验：

实验步骤	实验现象
①取少量该溶液，加几滴甲基橙溶液	溶液变红色
②取少量该溶液，加入铜片和浓硫酸，加热	有无色气体产生，遇空气可以变成红棕色
③取少量该溶液，加入BaCl2溶液	有白色沉淀生成
④取③中的上层清液，加入AgNO3溶液	有稳定的白色沉淀生成，且不溶于稀硝酸
⑤取少量该溶液，加入NaOH溶液	有白色沉淀生成，当NaOH过量时，沉淀部分溶解

由此判断：
（1）溶液中一定存在的离子是______________；溶液中肯定不存在的离子是________________________。
（2）为进一步确定其他离子，应该补充的实验及对应欲检验离子的名称(若为溶液反应，说明使用试剂的名称，不必写详细步骤)________________________________________。
（3）写出实验⑤中所有反应的离子方程式：______________________________。

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+、NH4^+、Fe^3+
可能大量含有的阴离子	Cl^-、Br^-、I^-、CO3^2^—、AlO2^—

 
为探究其成分,进行了以下探究实验。
(1)探究一:
甲同学取一定量的混合溶液,向其中逐滴加入氢氧化钠溶液,产生沉淀的物质的量(n)与加入氢氧化钠溶液的体积(V)的关系如图所示。

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　　　　　　　　;含有的阳离子其对应物质的量浓度之比为　       ; 
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Cl^-、Br^-、I^-,若向1 L该混合溶液中通入一定量的Cl₂,溶液中Cl^-、Br^-、I^-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(Cl^-)	2.5 mol	3.5 mol	4.0 mol
n(Br^-)	3.0 mol	2.5 mol	2.0 mol
n(I^-)	x mol	0	0

 
①当起始至通入Cl₂的体积为22.4 L时,溶液中发生反应总的离子方程式为　                       ; 
②原溶液中Cl^-、Br^-、I^-的物质的量浓度之比为　                           。 

无色透明溶液中可能含有下列离子:K⁺、Al³⁺、Fe³⁺、Ba²⁺、NO₃^—、SO₄^2—、HCO₃^2—、Cl^-,取该溶液进行如下实验:
①用蓝色石蕊试纸检测该溶液,试纸显红色;
②取原溶液少许,加入铜片和稀硫酸共热,产生无色气体,该气体遇空气立即变为红棕色;
③取原溶液少许,加入氨水有白色沉淀生成,继续加入过量氨水,沉淀不消失;
④取原溶液少许,滴入氯化钡溶液产生白色沉淀;
⑤取实验④后的澄清溶液,滴入硝酸银溶液产生白色沉淀,再加入过量的稀硝酸,沉淀不消失。
请回答下列问题:
(1)根据上述实验判断原溶液中上述离子肯定存在的是　　　　　　　　　,肯定不存在的是　        。 
(2)写出与②③两个实验有关的离子方程式:
②                        , ③　                         。 

大气中硫、氮的氧化物是形成酸雨的主要物质。某地酸雨中可能含有下列离子：Na^＋、Ba^2＋、NH₄⁺、Al^3＋、Cl^－、SO₃^2-、SO₄^2-、NO₃^-等。某研究小组取该地一定量的酸雨，浓缩后将所得澄清试液分成三份，进行如下实验：

试样	所加试剂	实验现象
第一份试液	滴加适量的淀粉KI溶液	溶液呈蓝色
第二份试液	滴加用盐酸酸化的BaCl2溶液	有白色沉淀产生
第三份试液	滴加NaOH溶液，加热，加入的NaOH溶液体积(V)与生成的沉淀、产生的气体的物质的量(n)的关系如右图

 
请回答下列问题：
(1)根据实验结果判断该酸雨中肯定不存在的离子是______________，不能确定的离子有________________。
(2)写出第一份试液滴加淀粉KI溶液时发生反应的离子方程式：__________________。
(3)第三份试液滴加NaOH溶液，加热，整个过程中发生了多个反应，写出其中两个反应的离子方程式：__________________________________、__________________________。
(4)设计实验方案，检验该酸雨中是否存在Cl^－：___________________________________
______________________________。
(5)该小组为了探究NO参与硫酸型酸雨的形成过程，在烧瓶中充入含有少量NO的SO₂气体，再慢慢通入O₂，发生化学反应后，再喷洒适量蒸馏水即得硫酸型酸雨，则NO在上述反应中的作用是________________________________________________________。

2012年3月21 日是第二十届“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)某无色废水中可能含有Fe^3＋、Al^3＋、Mg^2＋、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100 mL，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1.0 mol/L的NaOH溶液100 mL，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c(NO₃^—)＝________(若不存在，此问不必作答)。

某混合物的水溶液，可能含有以下离子中的若干种：K^＋、Al^3＋、Fe^3＋、Mg^2＋、Ba^2＋、NH₄⁺、Cl^－、CO₃^2—、SO₄^2—，现分别取100 mL的两等份溶液进行如下实验：
①第一份加过量NaOH溶液后加热，只收集到气体0.02 mol，无沉淀生成，同时得到溶液甲。
②向甲溶液中通入过量CO₂，生成白色沉淀，沉淀经过滤、洗涤、灼烧后，得到1.02 g固体。
③第二份加足量BaCl₂溶液后，生成白色沉淀，沉淀经足量盐酸洗涤、干燥后，得到11.65 g固体。
(1)一定不存在的离子是________(填离子符号，下同)。
(2)由①可知存在离子为________，浓度________。由②可知存在离子为________，浓度________。
由③可知存在离子为________，浓度________。
(3)K^＋是否存在？________(填“是”或“否”)，理由是___________________________

化合物A、B是中学常见的物质，其阴阳离子可从下表中选择

阳离子	K^＋、Na^＋、Fe^2^＋、Ba^2^＋、NH4^+
阴离子	OH^－、NO3^—、I^－、HCO3^—、AlO2^—、HSO4^—

 
(1)若A、B的水溶液均为无色，B的水溶液呈碱性，且混合后只产生不溶于稀硝酸的白色沉淀及能使红色石蕊试纸变蓝的气体。
①B的化学式为__________________。
②A、B溶液混合后加热呈中性，反应的离子方程式为__________________________。
(2)若A的水溶液呈浅绿色，B的水溶液无色且其焰色反应为黄色。向A的水溶液中加入稀盐酸无明显现象，再加入B后溶液变黄，但A、B的水溶液混合亦无明显变化。则
①A为_______________。
②经分析上述过程中溶液变黄的原因可能有两种：
Ⅰ._______ _____________________。 Ⅱ.___________ ____________。
③请用一简易方法证明上述溶液变黄的原因__________________________________。
④利用溶液变黄原理，将其设计成原电池，若电子由a流向b，则b极的电极反应式为_______________________________________

在灾后重建中，饮用水安全占有极为重要的地位，某研究小组提取三处被污染的水源进行分析，并给出了如下实验信息：其中一处被污染的水源含有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五种常见化合物都是由下表中的离子形成的：

阳离子	K^＋、Na^＋、Cu^2^＋、Al^3^＋
阴离子	SO4^2^—、HCO3^—、NO3^—、OH^－

 
为了鉴别上述化合物，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进行焰色反应实验，只有B、C含有钾离子。
④在各溶液中加入Ba(NO₃)₂溶液，再加入过量稀硝酸，A中放出无色气体，C、D中产生白色沉淀。
⑤将B、D两溶液混合，未见沉淀或气体生成。
根据上述实验现象填写下列空白：
(1)写出B、C、D的化学式：B________、C________、D________。
(2)将含1 mol A的溶液与含1 mol E的溶液反应后蒸干，仅得到一种化合物，该化合物为________。
(3)写出实验②发生反应的离子方程式________________________________________
(4)C常用作净水剂，用离子方程式表示其净水原理_______________________________

1 L某混合溶液，可能含有的离子如下表。

可能大量含有的阳离子	H^＋、K^＋、Mg^2^＋、Al^3^＋、NH4^+、Fe^2^＋、Fe^3^＋
可能大量含有的阴离子	Cl^－、Br^－、I^－、CO3^2^—、AlO2^—

 
(1)往该溶液中逐滴加入NaOH溶液，产生沉淀的物质的量(n)与加入NaOH溶液的体积(V)的关系如图所示。则该溶液中一定不含有的离子是_________________________。

(2)BC段离子方程式为_______________________________________________。
(3)V₁、V₂、V₃、V₄之间的关系为__________________________________________。
(4)经检测，该溶液中还含有大量的Cl^－、Br^－、I^－，若向1 L该混合溶液中通入一定量的Cl₂，溶液中Cl^－、Br^－、I^－的物质的量与通入Cl₂的体积(标准状况)的关系如表所示，分析后回答下列问题。

Cl2的体积(标准状况)	2.8 L	5.6 L	11.2 L
n(Cl^－)	1.25 mol	1.5 mol	2 mol
n(Br^－)	1.5 mol	1.4 mol	0.9 mol
n(I^－)	a mol	0	0

 
①当通入Cl₂的体积为2.8 L时，溶液中发生反应的离子方程式为_________________。
②原溶液中Cl^－、Br^－、I^－的物质的量浓度之比为_____________________________。

某溶液可能含有Clˉ、SO₄²ˉ、CO₃²ˉ、NH₄⁺、Fe³⁺、Fe²⁺、Al³⁺和Na⁺。某同学为了确认其成分，取部分试液，设计并完成了如下实验：

由此可知原溶液中

A．原溶液中c（Fe^3+）="0.2" mol·L^-1

B．溶液中至少有4种离子存在，其中Clˉ一定存在，且c（Clˉ）≥0.2 mol·L^-1

C．SO4^2ˉ、NH4^+、Na^+一定存在，CO3^2ˉ、Al^3+一定不存在

D．要确定原溶液中是否含有Fe^2+,其操作为：取少量原溶液于试管中,加入适量氯水，无现象，再加KSCN溶液，溶液成血红色，则含有Fe^2+

有一种白色粉末，含有下列阴离子和阳离子中的几种。
阴离子：S^2－、Cl^－、NO₃^—、SO₄^2—、CO₃^2—、HCO₃^—、MnO₄^—。
阳离子：Na^＋、Mg^2＋、Al^3＋、Ba^2＋、Fe^2＋、Fe^3＋、Cu^2＋、NH₄⁺。
将该白色粉末进行下列实验，观察到的现象如下：

实验操作	现象
a.取少量粉末，加水、振荡	全部溶解、
溶液无色透明
b.向所得溶液中慢慢滴入苛性钠溶液，并加热	无明显现象
c.取少量粉末，加盐酸	无明显现象
d.取少量粉末，加稀H2SO4和稀HNO3的混合液	有白色沉淀生成

 
根据实验推断：
(1)从a实验中，可推断粉末中不可能有______________(填离子符号，下同)。
(2)从b实验中，可推断粉末中不可能有_____________________________________。
(3)从c实验中，可推断粉末中不可能有________________________________。
(4)从d实验中，可推断粉末中不可能有________，一定含有________。
(5)以上各实验仍无法确定是否存在的离子是____________。

现有五种可溶性物质A、B、C、D、E，它们所含阴、阳离子互不相同，分别含有五种阳离子Na^＋、Al^3＋、Mg^2＋、Ba^2＋、Fe^3＋和五种阴离子Cl^－、OH^－、NO₃^—、CO₃^2—、X中的一种。
(1)某同学通过比较分析，认为无需检验就可判断其中必有的两种物质是________和________(填化学式)。
(2)为了确定X，现将(1)中的两种物质记为A和B，含X的物质记为C，当C与B溶液混合时，产生红褐色沉淀和无色无味气体；当C与A的溶液混合时产生棕黄色沉淀，向该沉淀中滴入稀硝酸沉淀部分溶解，最后留有白色沉淀不再溶解。则X为________。
A．SO₃^2—　　　　B．SO₄^2—        C．CH₃COO^－        D．SiO₃^2—
(3)将Cu投入到装有D溶液的试管中，Cu不溶解；再滴加稀H₂SO₄，Cu逐渐溶解，管口附近有红棕色气体出现。则物质D一定含有上述离子中的________(填相应的离子符号)。有关反应的离子方程式为___________________。
(4)利用上述已经确定的物质，可以检验出D、E中的阳离子，请简述实验操作步骤、现象及结论：__________________________________________。

某工业废水仅含下表中的某些离子，且各种离子的物质的量浓度相等，均为0.1 mol/L(此数值忽略水的电离及离子的水解)。

阳离子	K^＋　Ag^＋　Mg^2^＋　Cu^2^＋　Al^3^＋　NH4^+
阴离子	Cl^－　CO3^2^—　NO3^—　SO4^2^—　SiO3^2^—　I^－

 
甲同学欲探究废水的组成，进行了如下实验：
Ⅰ.取该无色溶液5 mL，滴加一滴氨水有沉淀生成，且离子种类增加。
Ⅱ.用铂丝蘸取溶液，在火焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃观察，无紫色火焰。
Ⅲ.另取溶液加入过量盐酸，有无色气体生成，该无色气体遇空气变成红棕色。
Ⅳ.向Ⅲ中所得的溶液中加入BaCl₂溶液，有白色沉淀生成。
请推断：
(1)由Ⅰ、Ⅱ判断，溶液中一定不含有的阳离子是____________。
(2)Ⅲ中加入盐酸生成无色气体的离子方程式是
___________________________________________________________。
(3)甲同学最终确定原溶液中所含阳离子有________，阴离子有________；并据此推测原溶液应该呈_______________________________________________性，原因是_________________________________(请用离子方程式说明)。
(4)另取100 mL原溶液，加入足量的NaOH溶液，此过程中涉及的离子方程式为__________________________________________________________。
充分反应后过滤，洗涤，灼烧沉淀至恒重，得到的固体质量为________g。

常见的五种盐A、B、C、D、E，它们的阳离子可能是Na^＋、NH₄⁺、Cu^2＋、Ba^2＋、Al^3＋、Ag^＋、Fe^3＋，阴离子可能是Cl^－、NO₃^—、SO₄^2—、CO₃^2—，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。
请回答下列问题。
(1)五种盐中，一定没有的阳离子是____________；所含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________________。

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①B溶液分别与C、D混合，均有白色沉淀生成②将A溶液逐滴滴入C溶液中，有沉淀生成，继续滴加A溶液时，沉淀减少直至完全消失③A与D两种固体混合有气体生成，该气体能使湿润的红色石蕊试液变蓝④用石墨电极电解B溶液，在阳极上产生一种有刺激性气味的气体
回答下列问题：
（1）A所含的阳离子和C所含阳离子的半径大小____＞______（填离子符号）。B所含的阴离子是________
（2）C溶液呈___性（填“酸性”或“碱性”），其原因是__________________
（用离子方程式解释）。D的化学式是____________
（3）以Pt为电极电解1L0.1mol/LB的水溶液，当电路中通过0.1mol电子时，
溶液的pH为_______（设电解过程溶液体积不变），阳极的电极反应式为　_____
（4）若将④阳极产生的气体通入A溶液中至恰好完全反应时，则溶液中各离子
浓度由大到小的排列顺序为__________________________