内容正文:
第2章 元素与
物质世界
第2节 电解质的电离 离子反应
第3课时 离子反应的应用
学生自主学习
01
课堂互动探究
02
目录
CONTENTS
课时作业
03
学生自主学习
AgNO3
AgNO3
白色沉淀
不溶解
Ag++Cl-
===AgCl
BaCl2
BaCl2
白色沉淀
学生自主学习
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×
×
√
答案
×
×
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解析
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解析
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答案
解析
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答案
解析
学生自主学习
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课堂互动探究
课堂互动探究
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2.物质的除杂和分离
(1)“四个原则”
①不增:不增加新的杂质。
②不减:不减少被提纯的物质。
③易分离:被提纯物质与杂质易分离。
④易复原:被提纯物质容易复原。
(2)“三个必须”
①除杂试剂必须过量。
②过量试剂必须除尽。
③除杂顺序必须最优。
课堂互动探究
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3.粗盐提纯的流程
注意试剂的加入顺序:
为将杂质离子完全除去,要加入过量的试剂。后续试剂要能够将前面所加过量的试剂除去,由此可知Na2CO3溶液要在BaCl2溶液之后加入,盐酸要在过滤操作后加入。
课堂互动探究
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[知识拓展] 常见离子的检验
课堂互动探究
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1.下列对实验过程的评价正确的是( )
A.某固体中加入稀盐酸,产生了无色气体,证明该固体一定是CaCO3
B.向某溶液中加入BaCl2溶液有白色沉淀产生,再加稀硝酸,沉淀不消失,则原溶液中一定有Ag+
C.常温下,某无色溶液中滴入无色酚酞试液显红色,该溶液一定显碱性
D.验证烧碱溶液中是否含有Cl-,先加稀硫酸除去OH-,再加硝酸银溶液,有白色沉淀出现,证明含Cl-
答案
课堂互动探究
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解析:向碳酸盐、碳酸氢盐、亚硫酸盐,亚硫酸氢盐中加入稀盐酸,均会产生无色气体,A错误;产生的沉淀可能是硫酸钡,还可能是氯化银,原溶液中不一定有Ag+存在,B错误;烧碱溶液中是否含有Cl-,应先加稀硝酸除去OH-,再加入AgNO3溶液,有白色沉淀,证明含Cl-,D错误。
解析
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答案
解析
课堂互动探究
19
3.粗盐中除含有泥沙等难溶性杂质外,还含有MgCl2、CaCl2和Na2SO4可溶性杂质,现欲得到纯净的食盐晶体,需经过多步操作。试回答:
(1)将粗盐溶于水,得到悬浊液,为除去难溶性杂质,需要选用的玻璃仪器有____________________。
(2)欲除去食盐水中的MgCl2、CaCl2和Na2SO4,应向该食盐水中依次加入NaOH溶液、________(填化学式,下同)溶液、________溶液,然后过滤;为尽可能除去杂质,每次加入的试剂应过量。
(3)向(2)所得溶液中滴加________至无气泡产生,反应的离子方程式为__________________、________________________,再经蒸发结晶得到食盐晶体。
答案
漏斗、烧杯、玻璃棒
BaCl2
Na2CO3
稀盐酸
H++OH-===H2O
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解析
课堂互动探究
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课堂互动探究
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课堂互动探究
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4.下表是某饮用水的部分标签,则该饮用水中还可能大量存在的是( )
A.OH- B.Ag+ C.Na+ D.Ca2+
答案
解析
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答案
解析
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答案
解析
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本课小结
课堂互动探究
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课时作业
题号 1 2 3 4 5 6 7
难度 ★ ★ ★ ★ ★ ★★ ★
对点 离子共存 离子检验 粗盐提纯 限定条件下的离子共存 限定条件下的离子共存 物质的除杂、离子反应 离子共存
题号 8 9 10 11 12 13
难度 ★ ★★ ★★ ★★ ★★★ ★★★
对点 限定条件下的离子共存 物质的除杂、离子反应 限定条件下的离子共存 物质的除杂、离子方程式的书写 离子推断、离子共存 离子反应的综合应用
课时作业
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6.除去下列物质中的杂质(括号内为杂质),所选用的试剂及操作方法均正确的一组是( )
答案
解析:氧化钙会与水反应生成氢氧化钙,而碳酸钙不与水反应,这样除去了主要物质,故A错误;氧化铜会与稀盐酸反应而溶解,铜不与稀盐酸反应,过滤后再进行洗涤、干燥即可得到铜,故B正确;CuSO4和H2SO4均能与氢氧化钠反应,故C错误;一氧化碳和氢气都可以在氧气中燃烧,故D错误。
解析
选项 待提纯的物质 选用的试剂 操作的方法
A CaO(CaCO3) 水 溶解、过滤、结晶
B Cu(CuO) 稀盐酸 溶解、过滤、洗涤、干燥
C CuSO4(H2SO4) 氢氧化钠溶液 过滤
D CO(H2) 氧气 点燃
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二、非选择题
11.用一种试剂除去下列物质中的杂质(括号内物质为杂质,所用试剂均足量),写出所加的试剂及有关反应的离子方程式。
(1)FeSO4溶液(CuSO4):试剂为_____,离子方程式为______________________。
(2)Cu(Mg):试剂为______________,离子方程式为_______________________。
(3)CO(CO2):试剂为______________________,离子方程式为
___________________________。
答案
铁粉
Fe+Cu2+===Cu+Fe2+
稀盐酸(合理即可)
Mg+2H+===Mg2++H2↑
氢氧化钠溶液(合理即可)
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答案
OH-
Cl-
K+
铁粉
Ag
Ag+、Fe3+、Cl-、OH-
KNO3
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答案
硝酸钡溶液
硝酸银溶液
硝酸
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答案
(2)恰当地控制试剂4的加入量的方法是__________________________________
_______________________。
(3)加入过量试剂3的目的是___________________________,反应的离子方程式为_____________________________________________。
(4)在加入试剂4后,为获得固体D的实验操作④是_________________________(填操作名称)。
测定溶液的pH为7或略小于7(或加硝酸至不再产生气泡为止)
除去溶液中过量的Ba2+和Ag+
加热蒸发、冷却结晶、过滤
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解析:硝酸盐都是可溶性的,所以加入试剂1、2产生的沉淀应该是硫酸盐和盐酸盐。若先加入硝酸银溶液,则会产生AgCl和Ag2SO4两种沉淀,所以应该先加入可溶性钡盐(最好选择硝酸钡溶液),产生BaSO4沉淀,再加入硝酸银溶液,将Cl-转化为AgCl沉淀,因为所加的试剂都是过量的,所以溶液中有过量的Ba2+和Ag+,则试剂3最好选用过量的碳酸钠溶液,以除去溶液中过量的Ba2+和Ag+,最后加入过量的硝酸将过量的Na2CO3转化为NaNO3,将溶液加热蒸发、冷却结晶、过滤即得到纯净的NaNO3固体。
解析
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R
核心素养发展重点
学业要求
1.基于离子反应和依据宏观现象判断溶液中离子的共存。
2.通过粗盐提纯实验探究,培养学生构建认识模型和模型认知的能力。
1.基于复分解反应发生的条件判断溶液中的离子共存问题。
2.掌握溶液中常见离子(Cl-、SOeq \o\al(2-,4))的检验方法。
3.掌握粗盐提纯方法,学会利用离子反应进行物质的除杂与分离。
1.离子共存的判断
离子在同一溶液中能大量共存,就是指离子之间不发生任何化学反应;若离子间能发生化学反应,则不能大量共存。
2.Cl-、SOeq \o\al(2-,4)的检验
离子
所用试剂
反应现象
离子方程式
Cl-
eq \x(\s\up1(01))_______溶液、稀硝酸
加入eq \x(\s\up1(02))_______溶液,产生eq \x(\s\up1(03))_________,该沉淀在稀硝酸中eq \x(\s\up1(04))_______
eq \x(\s\up1(05))________________________
SOeq \o\al(2-,4)
eq \x(\s\up1(06))______溶液、稀盐酸
先加稀盐酸,无明显变化,再加入eq \x(\s\up1(07))______溶液生成eq \x(\s\up1(08))______________
eq \x(\s\up1(09))________________________
SOeq \o\al(2-,4)+Ba2+
===BaSO4↓
1.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)加入CaCl2溶液,有白色沉淀生成,溶液中一定存在COeq \o\al(2-,3)。( )
(2)加入稀盐酸酸化的BaCl2溶液,出现白色沉淀,则溶液中可能有SOeq \o\al(2-,4)或
Ag+。( )
(3)某溶液中先加BaCl2溶液产生白色沉淀,再加稀HNO3,沉淀不溶解,说明该溶液中一定存在SOeq \o\al(2-,4)。( )
(4)向某溶液中加入足量盐酸产生无色无味气体,说明该溶液中含COeq \o\al(2-,3)。( )
(5)向含MgCl2杂质的KCl溶液中加入适量的NaOH溶液以除去杂质MgCl2。( )
解析:(1)CaSO3、AgCl等也是白色沉淀。
(3)AgCl也不溶于稀HNO3。
(4)HCOeq \o\al(-,3)也与盐酸反应生成无色无味的气体。
(5)该溶液又引入了NaCl杂质。
2.某溶液中存在大量的H+、Cl-、SOeq \o\al(2-,4),该溶液中还可能大量存在的离子是( )
A.HCOeq \o\al(-,3)
B.Ba2+
C.Al3+
D.Ag+
解析:HCOeq \o\al(-,3)和H+反应生成CO2气体,不能大量存在;Ba2+和SOeq \o\al(2-,4)反应生成BaSO4沉淀,不能大量存在;Ag+和Cl-反应生成AgCl沉淀,不能大量存在。
3.下列各组离子一定能大量共存的是( )
A.Ba2+、Cl-、K+、SOeq \o\al(2-,4)、COeq \o\al(2-,3)
B.H+、Mg2+、Na+、COeq \o\al(2-,3)、SOeq \o\al(2-,4)
C.OH-、Cu2+、NOeq \o\al(-,3)、SOeq \o\al(2-,4)、Na+
D.Na+、H+、K+、SOeq \o\al(2-,4)、NOeq \o\al(-,3)
解析:SOeq \o\al(2-,4)和COeq \o\al(2-,3)均能与Ba2+反应产生沉淀;COeq \o\al(2-,3)与H+、Mg2+均能反应;Cu2+会与OH-反应产生Cu(OH)2沉淀。
解析:COeq \o\al(2-,3)与H+反应,检验生成的CO2;SOeq \o\al(2-,4)与Ba2+反应,检验生成的沉淀;H+的检验可用酸碱指示剂;Cl-与Ag+反应,检验生成的沉淀。
4.离子检验的常用方法有三种,如表所示:
检验方法
沉淀法
显色法
气体法
判断的依据
反应中有沉淀产生或溶解
反应中有颜色变化
反应中有气体产生
下列离子检验的方法不合理的是( )
A.COeq \o\al(2-,3)——气体法
B.SOeq \o\al(2-,4)——沉淀法
C.H+——显色法
D.Cl-——气体法
探究一 Cl-、SOeq \o\al(2-,4)的检验 物质的除杂和分离
1.Cl-、SOeq \o\al(2-,4)的检验的注意事项
(1)COeq \o\al(2-,3)与Ag+也能生成白色沉淀,干扰Cl-的检验,加稀硝酸可排除COeq \o\al(2-,3)的干扰。
(2)与BaCl2溶液产生白色沉淀而干扰SOeq \o\al(2-,4)检验的离子有Ag+、COeq \o\al(2-,3)、SOeq \o\al(2-,3)等,所以先加稀盐酸排除干扰离子,若有Ag+,则生成沉淀,若含COeq \o\al(2-,3)、SOeq \o\al(2-,3),则生成气体。
离子
所用试剂
操作及现象
H+
酸碱指示剂
取少许待测液于试管中,滴入紫色石蕊溶液,溶液变红色
OH-
酸碱指示剂
取少许待测液于试管中,滴入紫色石蕊溶液,溶液变蓝色(或滴入酚酞溶液变红色)
COeq \o\al(2-,3)
CaCl2溶液、盐酸、澄清石灰水
取少许待测液于试管中,先加入CaCl2溶液,产生白色沉淀,再滴入盐酸,沉淀溶解,将产生的无色无味气体通入澄清石灰水中,产生白色沉淀
2.某溶液中含有大量的Cl-、COeq \o\al(2-,3)、OH-,如果只取一次该溶液就能够将该3种阴离子依次检验出来,下列实验操作顺序正确的是( )
①滴加过量Mg(NO3)2溶液 ②过滤 ③滴加AgNO3溶液 ④滴加过量Ba(NO3)2溶液
A.①②④②③
B.④②①②③
C.①②③②④
D.④②③②①
解析:若先滴加Mg(NO3)2溶液检验OH-,COeq \o\al(2-,3)也与Mg2+反应,造成干扰。若先滴加AgNO3溶液检验Cl-,OH-、COeq \o\al(2-,3)也与Ag+反应,造成干扰。只能先滴加过量Ba(NO3)2溶液检验COeq \o\al(2-,3),生成BaCO3沉淀,过滤;再滴加过量Mg(NO3)2溶液检验
OH-,生成Mg(OH)2沉淀,过滤;最后滴加AgNO3溶液检验Cl-,生成AgCl沉淀。
2H++COeq \o\al(2-,3)===CO2↑+H2O
解析:(2)加入过量的NaOH溶液可使Mg2+转化为Mg(OH)2沉淀;再向溶液中加入过量BaCl2溶液使SOeq \o\al(2-,4)转化为BaSO4沉淀;再向溶液中加入过量的Na2CO3溶液,使Ca2+及过量的Ba2+转化为CaCO3、BaCO3沉淀,最后过滤除去沉淀。
探究二 离子共存问题
应用离子反应判断离子共存问题是中学化学的一个重要考点,具体情况有多
种,如:
(1)生成难溶或微溶物质的离子不能大量共存。
①生成难溶性盐:Ca2+与COeq \o\al(2-,3),Ba2+与SOeq \o\al(2-,4)、COeq \o\al(2-,3),Ag+与Cl-、Br-、I-、COeq \o\al(2-,3)均可生成沉淀,故不能大量共存。
②生成难溶性碱:如OH-与Fe3+、Fe2+、Mg2+、Cu2+、Al3+等。
③生成微溶物质:如Ag+与SOeq \o\al(2-,4),Ca2+与SOeq \o\al(2-,4)、OH-,Mg2+与COeq \o\al(2-,3)等。
(2)生成气体的离子不能大量共存:如H+与COeq \o\al(2-,3)、HCOeq \o\al(-,3)、SOeq \o\al(2-,3)、HSOeq \o\al(-,3)、S2-、
HS-等。
(3)生成难电离物质的离子不能大量共存:如H+与OH-、CH3COO-,OH-与NHeq \o\al(+,4)等。
[知识拓展] 离子共存中的隐含条件
(1)“无色透明溶液”
①“无色”是指溶液中不含有色离子,如呈蓝色的Cu2+、呈绿色的Fe2+、呈黄色的
Fe3+、呈紫色的MnOeq \o\al(-,4)等。
②“透明溶液”意味着无难溶物和微溶物,但并不意味着溶液无色。
(2)“强酸性溶液”“使石蕊变红的溶液”“常温下pH<7的溶液”,一定含有大量的H+,则能与H+反应的离子不能大量共存。
(3)“强碱性溶液”“使酚酞变红的溶液”“常温下pH>7的溶液”,一定含有大量的OH-,则能与OH-反应的离子不能大量共存。
解析:OH-与Mg2+不能大量共存;Ag+与SOeq \o\al(2-,4)、Cl-不能大量共存;Ca2+与SOeq \o\al(2-,4)不能大量共存。
主要成分
钾离子(K+):20~27.3 mg·L-1
氯离子(Cl-):30~34.2 mg·L-1
镁离子(Mg2+):20.2~24.9 mg·L-1
硫酸根离子(SOeq \o\al(2-,4)):24~27.5 mg·L-1
5.在下列溶液中,各组离子一定能够大量共存的是( )
A.无色溶液中:Na+、Cl-、SOeq \o\al(2-,4)、Fe3+
B.使紫色石蕊溶液变红的溶液中:Na+、Mg2+、COeq \o\al(2-,3)、Cl-
C.含SOeq \o\al(2-,4)的溶液中:K+、Ba2+、Cl-、Br-
D.酸性溶液中:Na+、SOeq \o\al(2-,4)、Cl-、NHeq \o\al(+,4)
解析:A中Fe3+为黄色。B是酸性溶液,COeq \o\al(2-,3)不能大量存在。C中SOeq \o\al(2-,4)与
Ba2+不共存。
6.在溶液中能大量共存,加入OH-后有沉淀析出的一组离子是( )
A.Ca2+、HCOeq \o\al(-,3)、NOeq \o\al(-,3)、Cl-
B.K+、H+、Cl-、SOeq \o\al(2-,4)
C.Na+、NOeq \o\al(-,3)、SOeq \o\al(2-,4)、Cl-
D.Ca2+、NHeq \o\al(+,4)、COeq \o\al(2-,3)、Cl-
解析:A项,四种离子可以共存,加入OH-后,发生反应:HCOeq \o\al(-,3)+OH-===H2O+COeq \o\al(2-,3),COeq \o\al(2-,3)+Ca2+===CaCO3↓;B项,四种离子可以共存,加入OH-不会产生沉淀;C项,四种离子可以共存,加入OH-后不会产生沉淀;D项,Ca2+与COeq \o\al(2-,3)不能大量共存。
离子反应的应用eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(离子大量共存的判断,离子的检验,物质的除杂和分离))
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)
1.对四组无色透明溶液进行离子检验,四位同学各鉴定一组,他们的实验报告中结论如下,其中可能正确的是( )
A.MnOeq \o\al(-,4)、K+、SOeq \o\al(2-,4)、Na+
B.Mg2+、NOeq \o\al(-,3)、OH-、Cl-
C.K+、H+、Cl-、COeq \o\al(2-,3)
D.Na+、OH-、Cl-、NOeq \o\al(-,3)
解析:题目中要求无色透明溶液,A项,MnOeq \o\al(-,4)呈紫色,错误;B项,Mg2+和OH-会发生反应生成Mg(OH)2白色沉淀,不能大量共存,错误;C项,H+和COeq \o\al(2-,3)会发生反应,不能大量共存,错误。
2.下列溶液里离子检验的结论正确的是( )
A.加入稀盐酸产生无色无味气体,将气体通入澄清石灰水,石灰水变浑浊,原溶液中可能含COeq \o\al(2-,3)
B.加入BaCl2溶液有白色沉淀产生,再加盐酸,沉淀不溶解,原溶液一定含有SOeq \o\al(2-,4)
C.加入AgNO3溶液有白色沉淀产生,原溶液一定含有Cl-
D.加入Na2CO3溶液有白色沉淀产生,再加盐酸,沉淀消失,原溶液中一定含有Ba2+
解析:加入稀盐酸产生无色无味气体,将气体通入澄清石灰水,石灰水变浑浊,说明该气体是二氧化碳,原溶液中可能含有COeq \o\al(2-,3)或HCOeq \o\al(-,3),A正确;加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加盐酸,沉淀不溶解,该白色沉淀可能为硫酸钡或氯化银,则原溶液中可能含有SOeq \o\al(2-,4)或Ag+,B错误;加入AgNO3溶液有白色沉淀生成,不一定为AgCl沉淀,可能为硫酸银等,则原溶液中不一定含有Cl-,C错误;加入碳酸钠溶液产生白色沉淀,再加盐酸,白色沉淀消失,可能有Ba2+、Ca2+等,D错误。
3.海盐经溶解、过滤后仍含有Ca2+、Mg2+、SOeq \o\al(2-,4)可溶性杂质,为了得到纯净的NaCl,可向滤液中依次加入过量的下列溶液,其中不合理的是( )
A.BaCl2溶液→NaOH溶液→Na2CO3溶液→过滤→稀盐酸→蒸发结晶
B.Ba(OH)2溶液→Na2CO3溶液→过滤→稀盐酸→蒸发结晶
C.Na2CO3溶液→NaOH溶液→BaCl2溶液→过滤→稀盐酸→蒸发结晶
D.BaCl2溶液→Na2CO3溶液→NaOH溶液→过滤→稀盐酸→蒸发结晶
解析:粗盐提纯时,所加的试剂有NaOH溶液(除去Mg2+)、BaCl2溶液(除去SOeq \o\al(2-,4))、Na2CO3溶液(除去Ca2+和过量的Ba2+),过滤后,加入稀盐酸(除去过量的OH-、COeq \o\al(2-,3)),注意Na2CO3溶液一定要在BaCl2溶液之后加入,稀盐酸要在过滤后加入,A、D合理,C不合理;加入过量的Ba(OH)2溶液,可除去SOeq \o\al(2-,4)、Mg2+,再加入过量的Na2CO3溶液,除去Ca2+和过量的Ba2+,过滤后,向滤液中加入稀盐酸,除去过量的COeq \o\al(2-,3)和OH-,蒸发结晶可得到纯净的NaCl,B合理。
4.在强酸性无色透明溶液中,下列各组离子能大量共存的是( )
A.Fe3+、K+、Cl-、NOeq \o\al(-,3)
B.Ag+、Na+、NOeq \o\al(-,3)、Cl-
C.Zn2+、Al3+、SOeq \o\al(2-,4)、Cl-
D.Ba2+、NHeq \o\al(+,4)、Cl-、HCOeq \o\al(-,3)
解析:A项中四种离子不能相互反应可大量共存,但Fe3+在溶液中是有色的;B项中Ag+与Cl-反应生成AgCl沉淀,不能大量共存;D项中强酸性溶液中HCOeq \o\al(-,3)与H+反应而不能大量共存。
5.某溶液遇石蕊试液显红色,下列各组离子中能在该溶液中大量共存的是( )
A.Na+、NOeq \o\al(-,3)、Ca2+、Cl-
B.K+、SOeq \o\al(2-,4)、HCOeq \o\al(-,3)、Na+
C.Fe2+、SOeq \o\al(2-,4)、OH-、Ba2+
D.MnOeq \o\al(-,4)、SOeq \o\al(2-,4)、NOeq \o\al(-,3)、COeq \o\al(2-,3)
解析:能使石蕊试液显红色的溶液是酸性溶液,溶液中存在大量H+。B项,HCOeq \o\al(-,3)与H+不能大量共存;C项,Fe2+与OH-不能大量共存,H+与OH-不能大量共存,Ba2+与SOeq \o\al(2-,4)不能大量共存;D项,COeq \o\al(2-,3)与H+不能大量共存。
7.下列选项中一定能大量共存的离子组是( )
A.无色透明的水溶液中:K+、Mg2+、SOeq \o\al(2-,4)、MnOeq \o\al(-,4)
B.滴入酚酞显红色的水溶液中:NHeq \o\al(+,4)、Fe2+、SOeq \o\al(2-,4)、Cl-
C.c(HCOeq \o\al(-,3))=0.1 mol/L的溶液中:Na+、K+、COeq \o\al(2-,3)、Br-
D.能使红色石蕊试纸变蓝的溶液中:H+、Mg2+、Cl-、NOeq \o\al(-,3)
解析:MnOeq \o\al(-,4)有颜色,不符合题目中无色的要求;滴入酚酞显红色的水溶液显碱性,Fe2+与OH-反应生成沉淀,NHeq \o\al(+,4)与OH-反应生成弱电解质一水合氨,均不能大量共存;c(HCOeq \o\al(-,3))=0.1 mol/L的溶液中,题述离子之间不发生任何反应,能大量共存;能使红色石蕊试纸变蓝的溶液呈碱性,H+与OH-反应生成水,Mg2+与OH-反应生成氢氧化镁沉淀,均不能大量存在。
8.几位同学分组对四种无色溶液分别进行离子检验,给出实验结果如下。你认为其中明显错误的是( )
A.K+、Ca2+、Cl-、NOeq \o\al(-,3)
B.Cu2+、NOeq \o\al(-,3)、OH-、HCOeq \o\al(-,3)
C.Na+、OH-、Cl-、COeq \o\al(2-,3)
D.Mg2+、K+、SOeq \o\al(2-,4)、Na+
解析:Cu2+呈蓝色,Cu2+与OH-、OH-与HCOeq \o\al(-,3)都不能大量共存,B错误。
9.(2024·内江高一期末)某工业废水中存在大量的Na+、Cl-、Cu2+、SOeq \o\al(2-,4),欲除去其中的Cu2+、SOeq \o\al(2-,4),其流程如下:向该工业废水中依次加入NaOH溶液、试剂a、试剂b;进行x操作得到溶液M;向溶液M中加入适量试剂c,得到NaCl溶液。下列说法错误的是( )
A.加入NaOH溶液需过量,其作用是除去Cu2+
B.试剂a为BaCl2溶液,试剂b为Na2CO3溶液,且二者不能交换加入顺序
C.完成x操作需要使用的玻璃仪器有分液漏斗、烧杯、玻璃棒
D.加入试剂c发生的离子反应有2个
解析:由题意可知,除去溶液中Cu2+和SOeq \o\al(2-,4)的操作:加入过量NaOH溶液,除去溶液中的Cu2+;加入过量BaCl2溶液除去SOeq \o\al(2-,4);加入过量Na2CO3溶液除去过量的Ba2+;过滤,向滤液中加入适量的盐酸除去过量的OH-和COeq \o\al(2-,3),得到NaCl溶液。由上述分析可知,A正确;试剂a为BaCl2溶液,试剂b为Na2CO3溶液,二者不能交换加入顺序,否则不能除去溶液中过量的Ba2+,B正确;x操作为过滤,过滤需要使用的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒,C错误;加入的试剂c为盐酸,能与溶液中过量的OH-和COeq \o\al(2-,3)反应,发生的离子反应有2个,D正确。
10.下列各溶液中能大量共存的离子组是( )
A.碳酸氢钠溶液中:K+、NOeq \o\al(-,3)、Cl-、OH-
B.使酚酞试液呈红色的溶液中:Mg2+、Cu2+、SOeq \o\al(2-,4)、K+
C.澄清透明的溶液中:Cu2+、Mg2+、SOeq \o\al(2-,4)、Cl-
D.使石蕊试液变红的溶液中:Na+、Cl-、K+、ClO-
解析:OH-与碳酸氢钠反应,在溶液中不能大量共存;使酚酞试液呈红色的溶液中存在大量的氢氧根离子,Mg2+、Cu2+与氢氧根离子反应,在溶液中不能大量共存;Cu2+、Mg2+、SOeq \o\al(2-,4)、Cl-之间不发生反应,在溶液中能够大量共存;使石蕊试液变红的溶液为酸性溶液,溶液中存在大量氢离子,ClO-、Cl-与氢离子反应,在溶液中不能大量存在。
CO2+2OH-===COeq \o\al(2-,3)+H2O
解析:(1)Fe比Cu活泼,因此可向溶液中加入铁粉置换出铜,发生反应的离子方程式为Fe+Cu2+===Cu+Fe2+。
(2)Mg是活泼金属,能与稀盐酸反应,而Cu是不活泼金属,不与稀盐酸反应,故试剂可选用稀盐酸,发生反应的离子方程式为Mg+2H+===Mg2++H2↑。
(3)CO2能与氢氧化钠溶液反应而CO不能,故试剂可选用氢氧化钠溶液,发生反应的离子方程式为CO2+2OH-===COeq \o\al(2-,3)+H2O。
12.某河道两旁有甲、乙两厂,它们排放的工业废水中含有K+、Ag+、Fe3+、Cl-、OH-、NOeq \o\al(-,3)六种离子。
(1)甲厂的废水明显呈碱性,故甲厂废水中所含的三种离子是________、________、________。
(2)乙厂的废水中含有另外三种离子,如果向其中加入一定量的________(填“活性炭”“硫酸亚铁”或“铁粉”),可以回收其中的金属________(填元素符号)。
(3)若将甲厂和乙厂的废水按适当的比例混合,可以使废水中的______________________转为沉淀,过滤后的废水主要含有________(填化学式),可用来浇灌农田。
解析:甲厂的废水呈碱性,一定含有大量OH-,与OH-可以共存的离子有K+、Cl-、NOeq \o\al(-,3),由于Ag+与Cl-不能大量共存,所以甲厂废水中含有OH-、K+和Cl-,则乙厂废水中含有Ag+、Fe3+、NOeq \o\al(-,3),在乙厂的废水中加入一定量的铁粉可得到Ag。
13.现有NaCl、Na2SO4和NaNO3的混合溶液,选择适当的试剂将其转化为相应的沉淀或固体,从而实现Cl-、SOeq \o\al(2-,4)和NOeq \o\al(-,3)的相互分离。相应的实验过程如图所示:
(1)写出上述实验过程中所用试剂的名称。
试剂1:____________;试剂2:____________;试剂4:________。
Ba2++COeq \o\al(2-,3)===BaCO3↓、2Ag++COeq \o\al(2-,3)===Ag2CO3↓
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