常見(jiàn)離子檢驗(yàn)方法綜合試題一、選擇題（每題5分，共30分）下列關(guān)于某無(wú)色溶液中離子檢驗(yàn)的操作、現(xiàn)象與結(jié)論對(duì)應(yīng)正確的是（）A.加入AgNO?溶液，產(chǎn)生白色沉淀→原溶液中一定含有Cl?B.加入BaCl?溶液，產(chǎn)生白色沉淀→原溶液中一定含有SO?2?C.加入KSCN溶液，溶液變紅→原溶液中一定含有Fe3?D.加入稀鹽酸，產(chǎn)生無(wú)色氣體→原溶液中一定含有CO?2?解析：A項(xiàng)需排除CO?2?、SO?2?等干擾，應(yīng)先加稀硝酸酸化；B項(xiàng)可能為Ag?或CO?2?，需先加鹽酸酸化；D項(xiàng)可能為HCO??或SO?2?。答案：C某溶液中可能含有Na?、NH??、Mg2?、Al3?、SO?2?、Cl?中的若干種，下列實(shí)驗(yàn)方案能確定溶液組成的是（）A.焰色試驗(yàn)顯黃色→一定含Na?，不含NH??B.加入NaOH溶液，生成白色沉淀且不溶解→一定含Mg2?，不含Al3?C.加入Ba(NO?)?溶液后加稀鹽酸，沉淀不溶解→一定含SO?2?D.加入足量稀硝酸酸化的AgNO?溶液，產(chǎn)生白色沉淀→一定含Cl?解析：A項(xiàng)焰色試驗(yàn)黃色可確定Na?，但NH??需用NaOH加熱檢驗(yàn)；B項(xiàng)Al3?與少量NaOH生成Al(OH)?沉淀，需過(guò)量NaOH驗(yàn)證是否溶解；C項(xiàng)酸性條件下NO??可氧化SO?2?生成SO?2?，應(yīng)改用BaCl?+鹽酸。答案：D下列離子檢驗(yàn)中，所選試劑和方法均正確的是（）|離子|試劑與操作|現(xiàn)象||------------|-------------------------------------|-----------------------||A.Fe2?|先加KSCN溶液，再加氯水|先無(wú)現(xiàn)象，后變紅||B.I?|加入CCl?后滴加氯水|CCl?層呈紫紅色||C.NH??|加入NaOH溶液，加熱，用濕潤(rùn)藍(lán)色石蕊試紙檢驗(yàn)|試紙變紅||D.CO?2?|加入稀鹽酸，將氣體通入澄清石灰水|石灰水變渾濁|解析：C項(xiàng)NH?使?jié)駶?rùn)紅色石蕊試紙變藍(lán)；D項(xiàng)SO?也能使石灰水變渾濁，需先排除SO?2?干擾。答案：AB某混合溶液中可能含有Fe3?、Cu2?、Ba2?、K?、Cl?、CO?2?、SO?2?，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：①取少量溶液，加足量稀硫酸，產(chǎn)生無(wú)色氣體和白色沉淀；②過(guò)濾，向?yàn)V液中加KSCN溶液，無(wú)明顯現(xiàn)象；③另取少量溶液，加NaOH溶液至過(guò)量，無(wú)沉淀生成。下列結(jié)論正確的是（）A.一定含Ba2?、CO?2?、K?，不含F(xiàn)e3?、Cu2?、SO?2?B.一定含Ba2?、CO?2?、Cl?，可能含K?C.一定含Ba2?、CO?2?，不含F(xiàn)e3?、Cu2?、SO?2?，可能含K?、Cl?D.無(wú)法確定是否含K?、Cl?解析：①無(wú)色氣體為CO?（CO?2?），白色沉淀為BaSO?（Ba2?），則原溶液不含SO?2?；②無(wú)Fe3?；③無(wú)Fe3?、Cu2?；K?、Cl?無(wú)法確定。答案：C下列實(shí)驗(yàn)操作能達(dá)到檢驗(yàn)?zāi)康牡氖牵ǎ〢.檢驗(yàn)溶液中是否含SO?2?：加入Ba(NO?)?溶液，產(chǎn)生沉淀后加稀鹽酸B.檢驗(yàn)溶液中是否含Cl?和Br?：先加AgNO?溶液，再加CCl?振蕩C.檢驗(yàn)溶液中是否含NH??：取溶液于試管中，加入NaOH溶液后直接加熱D.檢驗(yàn)溶液中是否含HCO??：加入CaCl?溶液無(wú)沉淀，再加入NaOH溶液產(chǎn)生沉淀解析：A項(xiàng)酸性條件下NO??氧化SO?2?為SO?2?，干擾檢驗(yàn)；B項(xiàng)AgCl和AgBr均為沉淀，無(wú)法區(qū)分；C項(xiàng)需用濕潤(rùn)紅色石蕊試紙檢驗(yàn)NH?。答案：D某溶液中含大量H?、Fe2?、SO?2?，為驗(yàn)證其中Fe2?的存在，下列方案合理的是（）A.加入KSCN溶液，無(wú)現(xiàn)象，再加入KMnO?溶液，溶液變紅B.加入NaOH溶液，觀察白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色，最后呈紅褐色C.加入淀粉-KI溶液，溶液變藍(lán)D.加入K?[Fe(CN)?]溶液，產(chǎn)生藍(lán)色沉淀解析：A項(xiàng)酸性條件下MnO??可氧化Cl?（若存在）；B項(xiàng)H?會(huì)中和NaOH，無(wú)法生成沉淀；C項(xiàng)Fe2?無(wú)氧化性，不能氧化I?。答案：D二、填空題（共40分）（12分）某工業(yè)廢水可能含Cu2?、Fe3?、Al3?、Mg2?、NH??、Cl?、CO?2?、SO?2?中的若干種，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：Ⅰ.取廢水少許，加入足量稀鹽酸，無(wú)氣泡產(chǎn)生，得到無(wú)色溶液；Ⅱ.向Ⅰ中溶液加過(guò)量NaOH溶液，產(chǎn)生白色沉淀，過(guò)濾后加熱濾液，產(chǎn)生能使?jié)駶?rùn)紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體；Ⅲ.向Ⅱ中沉淀加稀鹽酸，沉淀全部溶解并產(chǎn)生無(wú)色氣體。（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)Ⅰ可判斷，原溶液中一定不含______，理由是______。（2）實(shí)驗(yàn)Ⅱ中白色沉淀的成分是______，氣體的電子式為_(kāi)_____。（3）實(shí)驗(yàn)Ⅲ中“無(wú)色氣體”的產(chǎn)生說(shuō)明原溶液中可能含______，用離子方程式解釋：。（4）綜合上述實(shí)驗(yàn)，原溶液中一定含有的離子是，可能含有的離子是______。答案：（1）Cu2?、Fe3?、CO?2?；Cu2?（藍(lán)色）、Fe3?（黃色）與無(wú)色溶液矛盾，CO?2?與H?反應(yīng)生成CO?氣泡（2）Mg(OH)?；（3）HCO??；MgCO?+2H?=Mg2?+CO?↑+H?O（原溶液中CO?2?已排除，沉淀溶解產(chǎn)生氣體可能為MgCO?，因HCO??與NaOH反應(yīng)生成CO?2?）（4）NH??、Mg2?、Cl?/SO?2?（至少一種）；Al3?（需進(jìn)一步用NaOH過(guò)量溶解檢驗(yàn)）（14分）某小組設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)分離并檢驗(yàn)Na?、K?、NH??、Cl?、SO?2?五種離子：步驟：①取少量溶液，加足量Ba(NO?)?溶液，過(guò)濾得沉淀A和濾液1；②沉淀A中加足量稀鹽酸，沉淀部分溶解，產(chǎn)生無(wú)色氣體；③濾液1中加足量NaOH溶液并加熱，產(chǎn)生能使?jié)駶?rùn)紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體，過(guò)濾得沉淀B和濾液2；④濾液2用焰色試驗(yàn)檢驗(yàn)，火焰呈黃色，透過(guò)藍(lán)色鈷玻璃觀察無(wú)紫色；⑤另取原溶液，加足量稀硝酸酸化的AgNO?溶液，產(chǎn)生白色沉淀。（1）步驟①中Ba(NO?)?的作用是______，沉淀A的成分是______（填化學(xué)式）。（2）步驟②中“沉淀部分溶解”說(shuō)明原溶液中含______，寫出溶解反應(yīng)的離子方程式：。（3）步驟③中沉淀B的成分是，若省略步驟③，直接進(jìn)行焰色試驗(yàn)，對(duì)______離子的檢驗(yàn)造成干擾。（4）步驟⑤中白色沉淀的成分是______，能否確定原溶液中含Cl?？（填“能”或“否”），理由是。答案：（1）沉淀SO?2?和CO?2?（若存在）；BaSO?、BaCO?（2）CO?2?；BaCO?+2H?=Ba2?+CO?↑+H?O（3）Mg(OH)?/Al(OH)?（金屬陽(yáng)離子氫氧化物）；K?（沉淀B可能含K?的氫氧化物，干擾焰色試驗(yàn)）（4）AgCl；否；步驟①中加入Ba(NO?)?引入NO??，但AgNO?中的NO??不影響，實(shí)際因步驟①已除SO?2?，故可確定Cl?（14分）某無(wú)色透明溶液中可能含有H?、Na?、Mg2?、Cu2?、Cl?、OH?、CO?2?、NO??中的幾種，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：①用pH試紙測(cè)溶液pH=1；②取少量溶液，加入Cu片和濃H?SO?，加熱，無(wú)紅棕色氣體產(chǎn)生；③另取少量溶液，加入過(guò)量NaOH溶液，無(wú)沉淀生成；④取步驟③的濾液，加入AgNO?溶液，產(chǎn)生白色沉淀?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）溶液中一定存在的離子是______，一定不存在的離子是______。（2）步驟②的目的是檢驗(yàn)______離子，原理是______（用離子方程式表示）。（3）步驟③中“過(guò)量NaOH溶液”的作用是______。（4）為確定溶液中是否含Na?，需進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作是______。（5）若溶液中c(Cl?)=0.1mol/L，依據(jù)電荷守恒，溶液中還一定含有的離子是______。答案：（1）H?、Cl?；Cu2?、OH?、CO?2?、NO??（pH=1含H?，則無(wú)OH?、CO?2?；無(wú)Cu2?；步驟②無(wú)NO?生成，則無(wú)NO??）（2）NO??；3Cu+8H?+2NO??=3Cu2?+2NO↑+4H?O（NO遇空氣變紅棕色）（3）中和H?并檢驗(yàn)Mg2?（若有Mg2?會(huì)生成Mg(OH)?沉淀）（4）焰色試驗(yàn)，火焰呈黃色則含Na?（5）Na?（電荷守恒：c(H?)=0.1mol/L，c(Cl?)=0.1mol/L，需Na?平衡電荷）三、實(shí)驗(yàn)題（共30分）（15分）某小組欲探究某鉀肥樣品（主要成分為KCl，可能含K?CO?、K?SO?）中雜質(zhì)離子的存在，設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)方案：實(shí)驗(yàn)步驟：①取少量樣品溶于水，加入足量BaCl?溶液，產(chǎn)生白色沉淀，過(guò)濾；②沉淀中加入足量稀鹽酸，沉淀部分溶解，產(chǎn)生無(wú)色氣體；③濾液中加入AgNO?溶液，產(chǎn)生白色沉淀。（1）寫出步驟①中生成白色沉淀的離子方程式：、。（2）步驟②中“沉淀部分溶解”說(shuō)明樣品中含______，產(chǎn)生氣體的檢驗(yàn)方法是______。（3）步驟③能否證明樣品中含Cl?？，理由是。（4）若要準(zhǔn)確檢驗(yàn)Cl?的存在，需對(duì)步驟①進(jìn)行改進(jìn)，改進(jìn)方案是______。答案：（1）Ba2?+CO?2?=BaCO?↓；Ba2?+SO?2?=BaSO?↓（2）K?CO?和K?SO?；將氣體通入澄清石灰水，變渾濁（3）不能；步驟①中加入BaCl?引入Cl?，干擾原溶液中Cl?的檢驗(yàn)（4）將BaCl?改為Ba(NO?)?溶液（15分）某混合溶液中可能含F(xiàn)e3?、Al3?、Zn2?、Cu2?中的一種或多種，為確定成分，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)操作現(xiàn)象①取溶液，加KSCN溶液溶液變紅②另取溶液，加足量氨水，過(guò)濾生成紅褐色沉淀和無(wú)色溶液③?、谥谐恋?，加足量NaOH溶液沉淀不溶解④?、谥袩o(wú)色溶液，逐滴加入稀鹽酸至過(guò)量先產(chǎn)生白色沉淀，后沉淀完全溶解（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)①可判斷溶液中一定含______，離子方程式為_(kāi)_____。（2）實(shí)驗(yàn)②中“紅褐色沉淀”的成分是______，“無(wú)色溶液”中含有的金屬離子是______（填離子符號(hào)）。（3）實(shí)驗(yàn)④中白色沉淀溶解的離子方程式為_(kāi)_____。（4）綜合上述實(shí)驗(yàn)，溶液中一定含有的離子是______，不含有的離子是______，理由是______。答案：（1）Fe3?；Fe3?+3SCN?=Fe(SCN)?（2）Fe(OH)?；[Al(NH?)?]3?（Al3?與過(guò)量氨水生成可溶性配合物）（3）Al(OH)?+3H?=Al3?+3H?O（4）Fe3?、Al3?；Zn2?、Cu2?；Zn2?與氨水生成Zn(OH)?沉淀，Cu2?與氨水生成藍(lán)色[Cu(NH?)?]2?溶液，與實(shí)驗(yàn)②現(xiàn)象矛盾四、計(jì)算題（共20分）（20分）某溶液中含NaCl和Na?CO?，為測(cè)定Cl?和CO?2?的濃度，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)1：取25.00mL溶液，加入酚酞作指示劑，用0.1000mol/LHCl滴定至終點(diǎn)，消耗HCl20.00mL；實(shí)驗(yàn)2：另取25.00mL溶液，加入甲基橙作指示劑，用0.1000mol/LHCl滴定至終點(diǎn)，消耗HCl45.00mL；實(shí)驗(yàn)3：取25.00mL溶液，加入足量AgNO?溶液，過(guò)濾、洗滌、干燥后得沉淀4.305g。（1）實(shí)驗(yàn)1中滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是______，反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_____。（2）計(jì)算溶液中c(CO?2?)=______mol/L，c(HCO??)=______mol/L（若不存在則填0）。（3）通過(guò)實(shí)驗(yàn)3數(shù)據(jù)計(jì)算溶液中c(Cl?)，并判斷是否與實(shí)驗(yàn)1、2結(jié)果一致（寫出計(jì)算過(guò)程）。答案：（1）溶液由紅色變?yōu)闊o(wú)色，且半分鐘內(nèi)不變色；CO?2?+H?=HCO??（2）0.08；0（酚酞終點(diǎn)：CO?2?→HCO??，消耗HCl20.00mL，n(CO?2?)=0.1×0.02=0.002mol，c=0.002/0.025=0.08mol/L；甲基橙終點(diǎn)：HCO??→CO?，總消耗HCl45mL，CO?2?共消耗40mL，實(shí)際消耗45mL，說(shuō)明無(wú)HCO??）（3）沉淀為AgCl和Ag?CO?，設(shè)n(Cl?)=x，n(CO?2?)=0.002mol143.5x+276×0.002=4.305→143.5x=4.305-0.552=3.753→x=0.0262molc(Cl?)=0.0262/0.025≈1.048mol/L實(shí)驗(yàn)1、2中n(Cl?)對(duì)應(yīng)HCl體積=45-40=5mL，n(Cl?)=0.1×0.005=0.0005mol，c=0.02mol/L，與實(shí)驗(yàn)3矛盾，說(shuō)明實(shí)驗(yàn)3中