第五章 实验活动4 用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子 同步练习 2024-2025学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

实验活动4 用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子 · 巩固训练 1．下列各组离子在给定条件下一定能大量共存的是（　　） A．加入铝粉能产生大量的溶液中： B．能使甲基橙试液变红的无色溶液中： C．常温下，由水电离出的的溶液中： D．滴加溶液显红色的溶液中： 2．在酸性的无色透明溶液中能够大量共存的是（　　） A．NH 、Fe3+、SO 、Cl－ B．Mg2+、Ag+、CO 、Cl－ C．K+、NH 、Cl－、SO D．K+、Na+、NO 、HCO 3．在下列指定溶液中，离子能大量共存的是（　　） A．某透明溶液中：、、、 B．含有大量的溶液中：K+、Ca2+、Cl−、NO3− C．使无色酚酞试液呈红色的溶液中：NH4+、H+、K+、Cl− D．使紫色石蕊试液呈红色的溶液中：Na+、K+、HCO3-、NO3− 4．下列无色溶液中可以大量共存的离子组是（　　） A．Na+、NO3-、Cl﹣ B．Cu2+、K+、NO3- C．H+、HCO3-、NO3- D．Na+、Ba2+、SO42- 5．在溶液中，下列离子能与CO32-大量共存的是：（　　） A．H＋ B．Na＋ C．Ca2＋ D．Ba2＋ 6．在无色透明的溶液中，能够大量共存的离子组是（　　） A．Al3+、Ca2+、Cl-、 B．Ag+、K+、 、Cl- C．Na+、Cu2+、 、 D．Na+、H+、 、 7．下列离子在稳定人体血液的pH中起作用的是（　　） A．Na+ B．HCO C．Fe2+ D．Cl- 8．常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是（） A．0.1 mol·L－1FeSO4溶液：Na＋、K＋、Cl－、NO3- B．滴入酚酞变红色的溶液：K＋、Ca2＋、HCO3-、CO32- C．加入铁粉放出氢气的溶液：NH4+、Fe3＋、ClO－、SO42- D．水电离的c(H＋)＝1×10－13mol·L－1的溶液：K＋、Mg2＋、I－、C6H5O－ 9．常温时，下列各组溶液中的离子一定能够大量共存的是（　　） A．的溶液：、、、 B．含有大量的溶液：、、、 C．使甲基橙试液变黄的溶液：、、、 D．的溶液：、、、 · 培优提升 10．由几种离子组成的混合物中可能含有下列离子中的若干种：K+、Na+、NH 、Mg2+、Cu2+、CO 、SO 。将该混合物溶于水后得到澄清的溶液，现取三份各 100mL 该溶液分别进行如下实验： 实验序号 实验内容 实验结果 1 加入盐酸 有气泡产生 2 加入足量浓NaOH 溶液并加热 收集到标准状况下的气体1.12L 3 加入足量 BaCl2 溶液，对所得沉淀进行洗涤、干燥、称量； 第一次称量读数为 6.27g； 再向沉淀中加入足量盐酸，然后过滤、洗涤、干燥、称量 第二次称量读数为 2.33g 请回答下列问题： （1）实验 1 说明存在的离子是 　 　(填离子符号，下同)，一定不存在的离子是　 　。 （2）由实验 2 可知，100mL 溶液中c(NH )= 　 　mol•L-1。 （3）由实验3可知，100mL 溶液中n(SO )= 　 　mol。 （4）溶液中c(Na+)的范围是　 　。 11．某无色透明溶液中可能大量存在Ag+、Mg2+、Cu2+、Fe3+、Na+中的几种。请填写下列空白： （1）不做任何实验就可以肯定原溶液中不存在的离子是　 　。 （2）取少量原溶液，加入过量稀盐酸，有白色沉淀生成；再加入过量的稀硝酸，沉淀不消失。说明原溶液中肯定存在的离子是　 　。 （3）取(2)中的滤液，加入过量的氢氧化钠溶液，出现白色沉淀，说明原溶液中肯定有　 　，有关的离子方程式为　 　。 （4）原溶液可能大量共存的阴离子是____________（填字母）。 A．Cl- B．NO3- C．CO32- D．OH- 12．由 Ca2+、Ag+、K+、Fe3+、NO、SO 、Cl-、CO 这 8 种离子构成 A、B、C、D 四种可溶性盐(离子在物质中不能重复出现)。现做如下实验： ①把四种盐分别溶于盛有蒸馏水的四支试管中，只有C的溶液呈黄色； ②向①的四支试管中分别加入盐酸，A的溶液中有沉淀生成，B的溶液中有无色无味的气体逸出。 回答下列问题： （1）写出A、C的化学式：A　 　，C　 　。 （2）写出盐酸与B反应的离子方程式：　 　。 （3）向C中滴入NaOH溶液的现象为　 　。 （4）与C含有同一种阳离子的氯化物M，配制M的饱和溶液并进行以下实验： ①在烧杯中加入40mL蒸馏水，加热至沸腾后，向沸水中加入制取的饱和M溶液5〜6滴，继续煮沸至液体呈　 　色，停止加热，用激光笔照射烧杯中的液体，可以观察到液体中　 　，该液体中分散质粒子的直径为　 　。 ②向步骤①的烧杯中逐滴加入过量的盐酸，写出发生反应的离子方程式为　 　。 （5）写出D在溶液中与NH4HCO3反应产生沉淀、气体和一种氮肥的化学方程式：　 　。 参考答案 1．【答案】D 【解析】A．与反应有气体生成的溶液，可能是酸或碱溶液，若为碱溶液，铵根离子与氢氧根离子不能大量共存，若为酸溶液，硝酸根离子不能大量共存，故A不选； B．有颜色，故B不选； C．由水电离出的c(H+)=1.0×10-13mol/L的溶液，可能是酸或碱溶液，酸溶液中、均不能大量存在，故C不选； D．滴加KSCN溶液显红色的溶液中，含有铁离子，铁离子与四种离子不反应，均可大量共存，故D选； 故答案为：D。 【分析】无色溶液，不能含有Fe3+、Fe2+、Cu2+、MnO4-等 K+、Na+、NH4+和所有酸根离子共存，NO3-和所有阳离子共存， CO32-只能和Na+、K+、NH4+共存， OH-只能和Na+、K+、Ba2+共存，SO42-不能和Ag+、Ca2+、Pb2+、Ba2+共存， Cl-不能和Ag+共存 H+只能和Cl-、Br-、I-、NO3-、SO42-、ClO4-共存。 2．【答案】C 【解析】A．含有Fe3＋的溶液为黄色，不是无色，A不符合题意； B．Ag＋可与CO32－、Cl－生成沉淀，不能大量共存，B不符合题意； C．选项中的4种离子，在酸性条件下，没有颜色，不反应，可以大量共存，C符合题意； D．HCO3－在酸性溶液中不能大量共存，会与H＋反应生成CO2和水，D不符合题意； 故答案为：C。 【分析】酸性溶液中含大量的氢离子，根据离子之间不能结合生成沉淀、气体、水等，则离子大量共存，并结合离子的颜色来分析. 3．【答案】A 【解析】A．透明溶液中，、、、之间不反应，能大量共存，A符合题意； B．含有大量的溶液中，Ca2+会生成CaCO3沉淀，不能大量存在，B不符合题意； C．使无色酚酞试液呈红色的溶液呈碱性，NH4+、H+都不能大量存在，C不符合题意； D．使紫色石蕊试液呈红色的溶液呈酸性，HCO3-不能大量存在，D不符合题意； 故答案为：A。 【分析】A、氯离子、硫酸根离子和大多数阳离子共存； B、钙离子和碳酸根不共存； C、氢离子和氢氧根不共存； D、要注意，使石蕊试液变红的溶液，即含有大量的氢离子。 4．【答案】A 【解析】A. Na+、NO3-、Cl﹣之间不发生反应,且都是无色离子,在溶液中能够大量共存，故A符合题意； B. 含有Cu2+的溶液为蓝色溶液，不满足溶液无色的要求，故B不符合题意； C. H+、HCO3-之间发生离子反应生成H2O和CO2，在溶液中不能大量共存，故C不符合题意； D. Ba2+、SO42-之间反应生成难溶物硫酸钡，在溶液中不能大量共存,故D不符合题意； 故答案为：A。 【分析】产生水：OH-和H+、HCO3-、HS-、HCO3-不能共存； 产生气体：NH4+和OH-不能共存、H+和CO32-、HCO3-、S2-、HS-、SO32-、HSO3-不能共存； 产生固体：OH-只能和K+、Na+、Ba2+大量共存； CO32-只能和K+、Na+共存； SO42-只和Ba2+、Ca2+、Ag+不能共存； Cl-只和Ag+不能共存 5．【答案】B 【解析】A.与氢离子能生成二氧化碳，故A项不符合题意 B.与钠离子不反应，故B符合题意 C.与钙离子能生成碳酸钙沉淀，故C不符合题意 D.与钡离子能生成碳酸钡沉淀，故D不符合题意 故答案为：B 【分析】能发生反应的就不能大量共存。 6．【答案】A 【解析】A．该组离子之间不反应，能共存，且离子均为无色，A符合题意； B．因 Ag+和Cl- 、CO32-结合生成沉淀，不能共存，B不符合题意； C．该组离子之间不反应，能共存，但Cu2+为蓝色，与无色不符，C不符合题意； D． H+和CO32-，不能共存，D不符合题意； 故答案为：A。 【分析】A.各离子不反应且没有颜色； B.注意氯化银和碳酸银均为沉淀； C.含有铜离子的溶液为蓝色； D.氢离子和碳酸根离子反应生成二氧化碳气体。 7．【答案】B 【解析】钠离子、氯离子与氢离子和氢氧根离子均不反应，不能稳定人体血液的pH。亚铁离子能与氢氧根离子反应，与氢离子不反应，也不能稳定人体血液的pH。HCO与氢离子和氢氧根离子均反应，能稳定人体血液的pH。 故答案为：B。 【分析】能稳定人体血液的pH，说明该离子既能与酸反应也能与碱反应。 8．【答案】A 【解析】A.0.1 mol·L－1FeSO4溶液中：Na＋、K＋、Cl－、NO3-、Fe2＋、SO42-各离子之间相互不反应，能大量共存，选项A符合题意； B.滴入酚酞变红色的溶液呈碱性，HCO3-不能大量存在，且Ca2＋与CO32-反应生成碳酸钙沉淀而不能大量共存，选项B不符合题意； C.加入铁粉放出氢气的溶液呈酸性，ClO－不能大量存在，选项C不符合题意； D.水电离的c(H＋)＝1×10－13mol·L－1的溶液可能为酸性溶液也可能为碱性溶液，酸性条件下C6H5O－不能大量存在，碱性条件下Mg2＋不能大量存在，选项D不符合题意； 故答案为：A。 【分析】所谓离子共存，实质上就是判断离子间是否发生反应的问题。若在溶液中能够发生反应，就不能大量共存。判断能否发生反应，不仅是有沉淀、气体、水、难电离的物质产生，还涉及到溶液酸碱性、有色、无色，能否进行氧化还原反应等。 9．【答案】D 【解析】A．NaClO具有强氧化性，Fe2+、、I-都具有较强的还原性，则Fe2+、、I-不能存在于NaClO溶液中；Al3+和ClO-会发生双水解反应，Al3+也不能存在于NaClO溶液中；A不符合题意； B．Fe3+和SCN-反应生成络合物，则二者不能共存，B不符合题意； C．使甲基橙试液变黄的溶液呈碱性，则Fe2+、Mg2+不能存在于该溶液中，C不符合题意； D．常温时，溶液中c(H+)=1.010-13mol∙L-1，则该溶液呈碱性，Na+、S2-、、可以存在于该溶液中，D符合题意； 故答案为：D。 【分析】A.ClO-具有强氧化性，I-具有还原性； B.Fe3+与SCN-不能共存； C.使甲基橙试液变黄的溶液呈碱性。 10．【答案】（1）CO ；Mg2+ 、Cu2 + （2）0.5 （3）0.01 （4）0≤ c(Na +)≤0. 1mol •L-1 【解析】(1)实验 1：加入盐酸，有气泡产生，说明含有CO ，则不存在Mg2+、Cu2+，故答案为：CO ；Mg2+、Cu2 +； (2) 实验2：加入足量浓NaOH 溶液并加热，收集到标准状况下的气体1.12L，说明含有NH ，且n(NH )= =0.05mol，则100mL 溶液中c(NH )= =0.5 mol•L-1，故答案为：0.5； (3)实验3：加入足量 BaCl2 溶液，对所得沉淀进行洗涤、干燥、称量，第一次称量读数为 6.27g； 再向沉淀中加入足量盐酸，然后过滤、洗涤、干燥、称量，第二次称量读数为 2.33g，说明沉淀中含有硫酸钡和碳酸钡，且n(SO )= =0.01mol，n(CO )= =0.02mol，故答案为：0.01； (4)溶液中肯定存在的离子是NH 、CO 和SO ，且100mL溶液中含有n(NH )=0.05mol，n(SO )=0.01mol，n(CO )=0.02mol，根据电荷守恒，n(+)=n(NH4+)=0.05mol，n(-)=2n(CO )+2n(SO )=0.06mol＞0.05mol，所以溶液中一定存在K+、Na+中的一种或两种，因此0≤ n(Na +)≤0. 01mol，则0≤ c(Na +)≤0. 1mol •L-1，故答案为：0≤ c(Na +)≤0. 1mol •L-1。 【分析】 实验1中加入盐酸有气体生成，说明溶液含有CO32-，则一定不含Mg2+、Cu2+。实验2中有气体生成，说明含有NH4+，且n(NH4+)=n(nH3)==0.05mol。实验3 中先足量BaCl2溶液，再加入足量盐酸，生成的白色沉淀部分溶解，说明6.27g白色沉淀为BaCO3、BaSO4，最终2.33g沉淀为BaSO4，即溶液中含有SO42-，且n(SO42-)=n (BaSO4) ==0.01mol，故 m(BaCO3)=6.27g-2.33g=3.94g，则n(CO32-)=n(BaCO3)==0.02mol，由于2n(SO42-)+2n(CO32-)=0.01mol×2+0.02mol×2=0.06mol>n(NH4+)=0.05mol，由电荷守恒可知，溶液中至少K+、Na+中一种，且二者总物质的量为0.06mol-0.05mol=0.01mol。 11．【答案】（1）Cu2+、Fe3+ （2）Ag+ （3）Mg2+；Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓ （4）B 【解析】(1)Cu2+、Fe3+分别为蓝色、黄色，则不做任何实验就可以肯定原溶液中不存在的离子是Cu2+、Fe3+分别为蓝色、黄色；(2)既不溶于水也不溶于酸的白色沉淀为AgCl，则肯定存在的离子是Ag+，该反应的离子方程式为Ag++Cl-=AgCl↓；(3)取(2)中的滤液，加入过量的稀氨水(NH3•H2O)，出现白色沉淀，白色沉淀为氢氧化镁，则原溶液中肯定有Mg2+，反应的离子方程式为：Mg2++2NH3•H2O=Mg(OH)2↓+2NH4+；(4)根据上述分析可知，溶液中含有的离子为Ag+、Mg2+，Cl-、OH-、CO32-会与Ag+发生反应，不能大量共存；Mg2+与OH-、CO32-会发生反应，不能大量共存，只有NO3-与Ag+、Mg2+都不能发生任何反应，可以大量共存，则该溶液中含有的阴离子为NO3-，故合理选项是B。 【分析】(1)Cu2+、Fe3+分别为蓝色、黄色；(2)既不溶于水也不溶于酸的白色沉淀为AgCl；(3)取(2)中的滤液，加入过量的稀氨水(NH3•H2O)，出现白色沉淀，白色沉淀为氢氧化镁；(4)由上述分析可知，溶液中含Ag+、Mg2+，结合离子之间不能结合生成沉淀判断阴离子。 12．【答案】（1）AgNO3；Fe2(SO4)3 （2）CO+2H+=H2O+CO2 ↑ （3）产生红褐色沉淀 （4）红褐；出现一条光亮的“通路”；1〜100nm；Fe(OH)3 (胶体)+3H+=Fe3++3H2O （5）2NH4HCO3+CaCl2 =CaCO3 ↓+2NH4Cl+CO2↑ +H2O 【解析】（1）根据分析，A为AgNO3，C为Fe2(SO4)3。 （2）盐酸与B（K2CO3）反应生成氯化钾、CO2、H2O，离子方程式CO+2H+=H2O+CO2 ↑。 （3）C为Fe2(SO4)3，向C中滴入NaOH溶液生成氢氧化铁沉淀，故现象为产生红褐色沉淀。 （4）结合题意，M的饱和溶液为氯化铁溶液； 在烧杯中加入40mL蒸馏水，加热至沸腾后，向沸水中加入制取的饱和氯化铁溶液5〜6滴，继续煮沸至液体呈红褐色，停止加热，则生成氢氧化铁胶体，用激光笔照射烧杯中的液体，可以观察到液体中出现一条光亮的“通路”，该分散系属于胶体，该液体中分散质粒子的直径为1〜100nm。 向步骤①的烧杯中逐滴加入过量的盐酸，胶体和盐酸反应溶解，发生反应的离子方程式为Fe(OH)3 (胶体)+3H+=Fe3++3H2O。 （5）D为CaCl2，在溶液中与NH4HCO3反应产生碳酸钙沉淀、CO2气体和氯化铵，化学方程式为：2NH4HCO3+CaCl2 =CaCO3 ↓+2NH4Cl+CO2↑ +H2O。 【分析】（1）根据离子共存知识及实验现象分析； （2）依据强酸制弱酸书写； （3）依据反应产物的性质判断； （4）依据制备氢氧化铁胶体实验现象及胶体的定义和性质分析。 （5）依据反应物的性质和产物的状态和用途书写。 学科网（北京）股份有限公司 $$