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8.一瓶澄清的溶液,其中可能含有NH4+、K+、Na+、Mg2+、Ba2+、Al3+、Cl-、I-、NO3-、CO32-、SO42-离子.取该溶液进行以下实验:
(1)用pH试纸检验,表明溶液呈酸性,排除CO32-离子存在.
(2)取出部分溶液,加入少量CCl4及数滴新制氯水,经振荡后CCl4层呈紫色,排除NO3-离子的存在.
(3)另取部分溶液逐渐加入少量NaOH溶液,使溶液从酸性逐渐变为碱性,在滴加过程中和滴加完毕后,溶液均无沉淀产生,则可排除Mg2+、Al3+离子的存在.
(4)取上述部分碱液加碳酸钠溶液,有白色沉淀产生.证明Ba2+离子的存在,又排除SO42-离子的存在.
(5)将(3)得到的碱性溶液加热,有气体放出,该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,根据上述实验事实确定:
①该溶液中肯定存在的离子是Ba2+、I-、NH4+
②肯定不存在的离子是Mg2+、Al3+、NO3-、CO32-、SO42-
③还不能确定是否存在的离子是K+、Na+、Cl-

分析 根据澄清溶液得,原溶液没有相互反应的离子,
(1)根据实验(1)溶液呈酸性判断氢离子一定存在,与氢离子反应的离子不能够共存;
(2)根据实验(2)加入少量CCl4及数滴新制氯水,经振荡后CCl4层呈紫红色,说明溶液中一定含有碘离子,能够与碘离子反应的离子不共存;
(3)根据实验(3)加入NaOH溶液,使溶液从酸性逐渐变为碱性,在滴加过程中和滴加完毕后,溶液均无沉淀产判断凡是与氢氧根离子反应生成沉淀的离子不存在;
(4)根据实验(4)另取部分上述碱性溶液加Na2CO3溶液,有白色沉淀生成,可知一定含有碳酸根离子,排除与该离子反应的离子;
(5)用焰色反应检验含有的金属阳离子.

解答 解:(1)根据实验(1)现象:溶液呈强酸性,说明溶液中肯定含有H+,而H+与CO32-反应发生反应而不能共存,说明溶液中肯定不含有CO32-
故答案为:CO32-
(2)根据实验(2)现象:CCl4层呈紫红色,说明有I2,这是由于I-被氯气氧化所产生的,从而说明溶液中含有I-,而I-与NO3-和H+能发生氧化还原反应,而不能共存,说明溶液中肯定不含有NO3-
故答案为:NO3-
(3)根据实验(3)现象:溶液从酸性逐渐变为碱性,在滴加过程中和滴加完毕后,溶液均无沉淀产生,而Mg2+、Al3+能与碱反应产生沉淀,说明溶液中肯定不含有Mg2+、Al3+
故答案为:Mg2+、Al3+
(4)根据实验(4)现象:取出部分上述碱性溶液加Na2CO3溶液后,有白色沉淀生成,说明溶液中肯定含有Ba2+,而Ba2+能与SO42-产生沉淀,说明溶液中不含SO42-
故答案为:Ba2+;SO42-
(5)由上述实验事实确定,该溶液中肯定存在的离子是:Ba2+、I-、NH4+
肯定不存在的离子是:Mg2+、Al3+、NO3-、CO32-、SO42-
还不能确定是否存在的离子是:K+、Na+、Cl-
故答案为:Ba2+、I-、NH4+;Mg2+、Al3+、NO3-、CO32-、SO42-;K+、Na+、Cl-

点评 本题考查常见离子的检验方法,为高频考点,题目难度中等,把握常见离子之间的反应、离子检验等为推断的关键,侧重分析与推断能力的综合考查,有利于提高学生的灵活应用能力.

练习册系列答案
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18.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是(  )
A.标准状况下,22.4 L水中所含原子总数为3NA
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D.1 molNa2O和Na2O2混合物中含有的阴.阳离子总数是3NA

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19.下列说法中不正确的是(  )
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16.将一定量的Ag2SO4固体置于容积不变的容器中,在某温度下发生下列反应:
①Ag2SO4(s)?Ag2O(s)+SO3(g)      
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经10分钟反应达到平衡,此时c(SO3)=0.4mol/L,c(O2)=0.05mol/L,下列叙述不正确的是(  )
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C.容器内气体的密度为40g/LD.此温度下反应①的平衡常数为4

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3.工业上由钛铁矿(主要成分是FeTiO3钛酸亚铁)制备TiCl4.流程如图所示:
(1)FeTiO3中,Ti元素的化合价为+4.
(2)往①中加入的物质A是Fe.
(3)②中的绿矾带有棕黄色,原因可能是含有Fe3+;设计实验证明Fe3+杂质离子的存在取样,溶于水,向溶液中加入KSCN溶液,如果溶液变为血红色,证明含有Fe3+
(4)写出③中TiO2和过量焦炭、氯气在高温下反应的化学方程式:TiO2+2C+Cl2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$TiCl4+2CO.
(5)用金属Mg还原成品TiO4得到Mg、MgCl2和Ti的混合物,再真空蒸馏制备Ti. 依据下表,蒸馏温度略高于1412℃即可.
  Mg MgCl2 Ti
 熔点/℃ 648.0 714 1667
 沸点/℃ 1090 1412 3287
(6)依据绿色化学理念.该制备流程中存在明显的不足之处是三废没有处理.
(7)向含有Fe2+、Fe3+溶液加入适量KOH和油脂,在高速撞拌下得到磁流体材料KxFeO2
①若x=l.请写出在酸性条件下KxFeO2溶液与足量KI溶液反应的离子方程式:8H++2FeO2-+2I-=2Fe2++I2+4H2O.
②磁流体材料KxFeO2在组成上可理解为aK2O•bFeO•cFe2O3,若x=1.3,则b:c=6:7.

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13.实验室配制500mL 0.1mol•L-1Na2CO3溶液时,不需要用到的仪器是(  )
A.
托盘天平
B.
容量瓶
C.
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D.
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20.设NA为阿伏加德罗常数的值.下列说法正确的是(  )
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17.用氢氧化钾溶液作电解质溶液,写出氢氧燃料电池的电极反应正极:O2+2H2O+4e-=4OH-,负极:2H2+4OH--4e-═4H2O,该电池总反应的方程式为O2+2H2=2H2O.

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13.氯化铜是一种广泛用于生产颜料、木材防腐剂等的化工产品.某研究小组用粗铜(含杂质Fe)按如图1流程制备氯化铜晶体(CuCl2•2H2O),已知氯化铜易溶于水,难溶于乙醇.

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①KMnO4②K3[Fe(CN)6]③NaOH   ④KSCN
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a.NaOH   b.NH3•H2O   c.CuO   d.Cu2(OH)2CO3   e.CuSO4
调节pH至4~5的原因是使溶液中Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,Cu2+离子不沉淀.得到固体2的操作是过滤.
(3)实验室采用如图2所示的装置,可将粗铜与Cl2反应转化为固体1(部分加热和夹持装置已略去).
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(4)在溶液2转化为CuCl2•xH2O的操作过程中,发现溶液颜色由蓝色变为绿色.欲探究其原因.已知:在氯化铜溶液中有如下转化关系:
Cu(H2O)42+(aq)+4Cl-(aq)?CuCl42-(aq)+4H2O(l)
               蓝色                                                黄色
①上述反应的化学平衡常数表达式是K=$\frac{c(CuC{l}_{4}{\;}^{2-})}{c[Cu(H{\;}_{2}O){\;}_{4}{\;}^{2+}]•{c}^{4}(C{l}^{-})}$.若增大氯离子浓度,K值不变(填“增大”、“减小”或“不变”)
②取氯化铜晶体配制成蓝绿色溶液Y,进行如下实验,其中能够证明CuCl2溶液中有上述转化关系的是abc(填序号).
a.将Y稀释,发现溶液呈蓝色            b.在Y中加入CuCl2晶体,溶液变为绿色
c.在Y中加入NaCl固体,溶液变为绿色   d.取Y进行电解,溶液颜色最终消失
(5)得到CuCl2•xH2O晶体最好采用的干燥方式是D.
A.空气中加热蒸干           B.空气中低温蒸干
C.HCl气流中加热烘干        D.HCl气流中低温烘干
(6)为测定制得的氯化铜晶体(CuCl2•xH2O)中x的值,某兴趣小组设计了以下实验方案:
称取m g晶体溶于水,加入足量氢氧化钠溶液、过滤、沉淀洗涤后用小火加热至质量不再轻为止,冷却,称量所得黑色固体的质量为ng.沉淀洗涤的操作方法是向过滤器中加入水至完全浸没沉淀,过滤,重复2~3次,根据实验数据测得x=$\frac{80m-135n}{18n}$(用含m、n的代数式表示)

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