14.有一無色透明溶液,欲確定是否含有下列離子:K+、Mg2+、Al3+、Fe2+、Ba2+、NO3-、SO42-Cl-、I-、HCO3-,取該溶液進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):
實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
①取少量該溶液,加幾滴甲基橙溶液溶液變紅色
②取少量該溶液,加銅片和濃硫酸,加熱有無色氣體產(chǎn)生,遇空氣變成紅棕色
③取少量該溶液,加入BaCl2溶液有白色沉淀生成
④、壑械纳蠈忧逡,加入AgNO3溶液有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成
⑤取少量該溶液,加入NaOH溶液有白色沉淀生成,當(dāng)NaOH過量時(shí),沉淀部分溶解
由此判斷:
(1)溶液中一定存在的離子是NO3-、SO42- Mg2+、Al3+、Cl-_;溶液中肯定不存在的離子是I-、Ba2+、Fe2+、HCO3-
(2)為進(jìn)一步確定其他離子,應(yīng)該補(bǔ)充的實(shí)驗(yàn)及對(duì)應(yīng)欲檢驗(yàn)離子的名稱(若為溶液反應(yīng),說明使用
試劑的名稱,不必寫詳細(xì)步驟)鉀離子;焰色反應(yīng).
(3)寫出實(shí)驗(yàn)⑤中所有反應(yīng)的離子方程式:H++OH-=H2O;Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓;Al3++3OH-=Al(OH)3↓;Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]-

分析 無色溶液中,有色離子不存在,氫氧化鋁是兩性氧化物,能溶于強(qiáng)堿中,白色且不溶于硝酸的白色沉淀是氯化銀或者是硫酸鋇,在酸性環(huán)境下,能和氫離子反應(yīng)的離子不共存,根據(jù)離子反應(yīng)的現(xiàn)象以及離子共存的知識(shí)加以分析.因是一無色透明溶液,則不含有Fe2+,
由①取少量該溶液,加幾滴甲基橙,溶液顯紅色,說明溶液顯示酸性,所以HCO3-不存在;
由②取少量該溶液加熱濃縮,加Cu片和濃硫酸,加熱有無色氣體產(chǎn)生,氣體(NO)遇空氣可以變成紅棕色(二氧化氮),說明溶液中含有NO3-,則一定不含有I-;
由③取少量該溶液,加Ba(NO32溶液,有白色沉淀生成,則含有SO42-
由④、壑械纳蠈忧逡,加AgNO3,有穩(wěn)定的白色沉淀生成,且不溶于稀硝酸,則含有Cl--,所以原離子中含有Cl-;
由⑤取少量該溶液,加入NaOH溶液有白色沉淀生成,當(dāng)NaOH過量時(shí),沉淀部分溶解,則含有鋁離子、鎂離子.

解答 解:無色溶液中,有色離子不存在,氫氧化鋁是兩性氧化物,能溶于強(qiáng)堿中,白色且不溶于硝酸的白色沉淀是氯化銀或者是硫酸鋇,在酸性環(huán)境下,能和氫離子反應(yīng)的離子不共存,根據(jù)離子反應(yīng)的現(xiàn)象以及離子共存的知識(shí)加以分析.因是一無色透明溶液,則不含有Fe2+
由①取少量該溶液,加幾滴甲基橙,溶液顯紅色,說明溶液顯示酸性,所以HCO3-不存在;
由②取少量該溶液加熱濃縮,加Cu片和濃硫酸,加熱有無色氣體產(chǎn)生,氣體(NO)遇空氣可以變成紅棕色(二氧化氮),說明溶液中含有NO3-,則一定不含有I-;
由③取少量該溶液,加Ba(NO32溶液,有白色沉淀生成,則含有SO42-
由④、壑械纳蠈忧逡,加AgNO3,有穩(wěn)定的白色沉淀生成,且不溶于稀硝酸,則含有Cl--,所以原離子中含有Cl-;
由⑤取少量該溶液,加入NaOH溶液有白色沉淀生成,當(dāng)NaOH過量時(shí),沉淀部分溶解,則含有鋁離子、鎂離子.
(1)綜上可知,溶液中一定存在的離子是NO3-、SO42- Mg2+、Al3+、Cl-,溶液中肯定不存在的離子是故答案為:NO3-、SO42- Mg2+、Al3+、Cl-;I-、Ba2+、Fe2+、HCO3-;
(2)溶液中的K+在檢驗(yàn)過程中不能判斷,需要進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,可以利用焰色反應(yīng)隔著鈷玻璃觀察為紫色火焰;
故答案為:鉀離;焰色反應(yīng);
(3)取少量該溶液,加入NaOH溶液,會(huì)發(fā)生反應(yīng)有:H++OH-=H2O,Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓,Al3++3OH-=Al(OH)3↓,氫氧化鋁能和氫氧化鈉反應(yīng),而氫氧化鎂則不能,反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是Al(OH)3+OH-═2H2O+AlO2-或Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]-,故答案為:H++OH-=H2O;Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓,Al3++3OH-=Al(OH)3↓,Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]-

點(diǎn)評(píng) 本題考查離子的共存問題,明確題中信息的挖掘和應(yīng)用是解答的關(guān)鍵,并熟悉離子不能共存的常見的原因即可解答.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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19.鐵是應(yīng)用最廣泛的金屬,鐵的鹵化物、氧化物以及高價(jià)鐵的含氧酸鹽均為重要化合物.
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(2)現(xiàn)有一含有FeCl2和FeCl3的混合物樣品,采用上述方法測(cè)得n(Fe):n(Cl)=1:2.1,則該樣品中FeCl3的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為10%.在實(shí)驗(yàn)室中,F(xiàn)eCl2可用鐵粉和鹽酸反應(yīng)制備,F(xiàn)eCl3可用鐵粉和氯氣反應(yīng)制備;
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6.在一次重大車禍?zhǔn)鹿手校幸蝗穗p腿骨折,醫(yī)生將他受傷較重的膝關(guān)節(jié)用人造骨骼代替,下列可用作人造關(guān)節(jié)且利用的性質(zhì)正確的是( 。
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