专题18 Ca2+、Mg2+、Al3+、NH4+等阳离子的检验 2027山东省《化工与环境类 （化学实验技术） 45分钟训练卷》（原卷版+解析版）

2027版山东省（春季高考）化工与环境类《化学实验技术》45分钟专题训练卷，试卷命题与山东省春季高考紧密相关，精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固化工与环境类理论知识，熟悉考试题型和命题规律，提高解题能力和应试技巧，为春季高考取得优异成绩打下坚实的基础，本训练卷适用于即将参加山东省春季高考化工与环境类的学生。45分钟专题训练卷，欢迎同学和老师们下载使用。 《化学实验技术》 五、物质的检验 专题18 Ca2+、Mg2+、Al3+、NH4+等阳离子的检验 时间：45分钟 总分：100分 班级___________姓名__________学号__________成绩________ 一、单项选择题（本大题共25小题，每题2分，共50分） 1. 检验某无色溶液中是否含有铵根离子时，较合理的操作是（ ） A. 加入氢氧化钠溶液并加热，用湿润红色石蕊试纸检验气体 B. 加入稀盐酸并微热，用湿润蓝色石蕊试纸检验气体 C. 加入硝酸银溶液并振荡，观察是否产生白色沉淀 D. 加入氯化钡溶液并酸化，观察是否产生白色沉淀 2. 焰色反应实验中，蘸取待测液并在酒精灯火焰上灼烧，应使用的器具是（ ） A. 玻璃棒 B. 洁净的铂丝（镍铬丝或无锈铁丝） C. 胶头滴管 D. 药匙 3. 鉴别铝离子溶液时，先滴加少量氢氧化钠溶液，再继续滴加过量氢氧化钠溶液，正确现象是（ ） A. 先产生白色沉淀，过量氢氧化钠中沉淀溶解 B. 先产生白色沉淀，过量氢氧化钠中沉淀不溶 C. 先产生蓝色沉淀，过量氢氧化钠中沉淀溶解 D. 先产生红褐沉淀，过量氢氧化钠中沉淀不溶 4. 在定性检验钙离子时，向待测溶液中加入草酸铵溶液，若存在钙离子，通常出现的现象是（ ） A. 生成白色草酸钙沉淀，稀醋酸中不易溶解 B. 生成白色氢氧化钙沉淀，稀醋酸中易溶解 C. 生成黄色铬酸钙沉淀，稀盐酸中不溶解 D. 生成蓝色钙氨络合物，稀盐酸中易分解 5. 下列氢氧化物沉淀中，呈红褐色的是（ ） A. Mg(OH)2 B. Al(OH)3 C. Fe(OH)3 D. Ca(OH)2 6. 下列实验事实中，能说明氢氧化铝具有两性的是（ ） A. Al(OH)3是白色胶状沉淀 B. Al(OH)3既能溶于稀盐酸，又能溶于过量氢氧化钠溶液 C. Al(OH)3受热分解生成氧化铝和水 D. Al(OH)3不溶于水 7. 检验NH₄⁺时，必须使用湿润的红色石蕊试纸而不能用干燥的红色石蕊试纸，其原因是（ ） A. 干燥的红色石蕊试纸容易燃烧 B. 氨气需先溶于水形成氨水显碱性，才能使试纸变色 C. 湿润试纸只是为了便于把试纸固定在玻璃棒上 D. 干燥的试纸只能用来检验酸性气体 8. 用铵盐和氨水组成的缓冲溶液检验 Mg2+时，常加入的沉淀试剂是（ ） A. 磷酸氢二钠溶液 B. 硝酸银溶液 C. 氯化钡溶液 D. 硫氰化钾溶液 9. 某无色溶液加入氢氧化钠溶液产生白色沉淀，继续加入过量氢氧化钠溶液沉淀不溶解；另取该溶液加入氨水，同样产生白色沉淀且不溶于过量氨水。该溶液中可能含有（ ） A. Al³⁺ B. NH₄⁺ C. Na⁺ D. Mg²⁺ 10. 向含有 Al3+和 Mg2+的混合溶液中加入过量氢氧化钠溶液后过滤，滤渣和滤液中的主要物质分别是（ ） A. Al(OH)3沉淀和 MgCl2溶液 B. Mg(OH)2沉淀和 AlCl3溶液 C. Mg(OH)2沉淀和 NaAlO2溶液 D. Al(OH)3沉淀和 NaOH 溶液 11. 下列各组离子中，都能与氢氧化钠溶液反应生成白色沉淀的一组是（ ） A. NH₄⁺、Mg²⁺ B. Mg²⁺、Al³⁺ C. Na⁺、K⁺ D. NH₄⁺、Al³⁺ 12. 某无色溶液加入氨水至过量，始终存在白色沉淀且不溶解。仅根据这一现象（ ） A. 可确定该溶液中只含Al³⁺ B. 可确定该溶液中只含Mg²⁺ C. 可确定该溶液中不含Al³⁺和Mg²⁺ D. 不能确定是Al³⁺还是Mg²⁺，需再用过量氢氧化钠溶液区分 13. 用焰色反应初步检验钙盐时，钙离子呈现的特征焰色是（ ） A. 砖红色 B. 浅紫色 C. 黄绿色 D. 紫红色 14. 区分 Al3+和 Mg2+时，利用过量氢氧化钠溶液最合理的依据是（ ） A. Al(OH)3溶于过量碱液 B. Mg(OH)2溶于过量碱液 C. Al(OH)3遇酸不发生反应 D. Mg(OH)2遇酸不发生反应 15. 在氨水和氯化铵组成的缓冲溶液中检验 Mg2+时，加入氯化铵的主要作用是（ ） A. 提供 Cl-与 Mg2+反应生成沉淀 B. 抑制氨水的电离，防止生成 Mg(OH)2沉淀，使 Mg2+以 MgNH4PO4白色晶形沉淀形式析出 C. 增强溶液碱性，促使沉淀更快析出 D. 氧化 Mg2+，使其更易被检出 16. 向铵盐溶液中加入氢氧化钠溶液并加热时，发生反应的实质是（ ） A. 生成难溶的氢氧化物沉淀 B. NH₄⁺与OH⁻结合生成NH₃·H₂O，受热分解放出NH₃ C. 生成配合物而使溶液呈碱性 D. 发生氧化还原反应并生成氮气 17. 草酸钙沉淀不溶于稀醋酸，但能溶于（ ） A. 蒸馏水 B. 稀氨水 C. 稀盐酸 D. 乙醇 18. 某无色溶液中可能含有 Mg2+和 Al3+。加入过量氢氧化钠溶液后过滤，滤液经酸化再加氨水又生成白色胶状沉淀，说明原溶液中一定含有（ ） A. 只含 Mg2+ B. 只含 NH4+ C. 一定含 Al3+ D. 一定含 Ca2+ 19. 检验 NH4+时，在加热条件下发生反应的离子方程式正确的是（ ） A. NH4+＋OH−→NH3·H2O B. 2NH4+＋2OH−→2NH3↑＋H2↑ C. NH4+＋OH−NH3↑＋H2O D. NH4+＋H2O→NH3·H2O＋H+ 20. 取 0.535 g 纯 NH4Cl 溶于水，加入足量 NaOH 溶液并加热，理论上可生成氨气的物质的量约为（ ） A. 0.005 mol B. 0.010 mol C. 0.020 mol D. 0.100 mol 21. 某溶液加入氢氧化钠溶液并加热，产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体。该溶液中一定含有（ ） A. Ca2+ B. Mg2+ C. Al3+ D. NH4+ 22. 某试液中含 Ca2+和 Mg2+，若要先沉淀 Ca2+而尽量避免 Mg2+同时沉淀，较合适的试剂是（ ） A. 草酸铵溶液 B. 硝酸银溶液 C. 氯化钡溶液 D. 硫酸铜溶液 23. 某无色溶液需检验其中的 Ca2+、Mg2+。先加入草酸铵溶液产生白色沉淀，过滤后向滤液中加氢氧化钠溶液又产生白色沉淀。原溶液中含有（ ） A. 仅含 Ca2+ B. 仅含 Mg2+ C. 含 Ca2+和 Mg2+ D. 不含 Ca2+和 Mg2+ 24. 某无色试液可能含有 Ca2+、Mg2+、Al3+、NH4+。取样加 NaOH 溶液并加热，有刺激性气体使湿润红色石蕊试纸变蓝；继续加过量 NaOH 后白色沉淀部分溶解，过滤后向滤液中通入 CO2又出现白色胶状沉淀。该试液一定含有（ ） A. NH4+和 Ca2+ B. Ca2+和 Mg2+ C. Mg2+和 Al3+ D. NH4+和 Al3+ 25. 某无色溶液可能含 Al3+、Mg2+、NH4+中的一种或几种。取样加入过量氢氧化钠溶液并加热，产生刺激性气体，同时先有白色沉淀生成，振荡后仍有部分白色沉淀不溶。该溶液中一定含有（ ） A. Al3+和 NH4+ B. Mg2+和 NH4+ C. Al3+和 Mg2+ D. Al3+、Mg2+和 NH4+ 二、简答题（本大题共2小题，每题10分，共20分） 26. 实验室有一瓶无色溶液，可能含有 Ca2+、Mg2+、Al3+中的一种。简述分别检验 Ca2+、Mg2+、Al3+的常用方法和阳性现象。 27. 某化肥样品可能含有 NH4+。实验员取少量样品于试管中，加入氢氧化钠溶液后加热，并用湿润红色石蕊试纸检验逸出气体。说明该检验的操作要点、阳性现象及反应原理。 三、计算题（本大题共1小题，每题15分，共15分） 28. 实验员对某水样中的 Ca2+、Mg2+进行检验。取水样 50.00 mL，经测定其中 Ca2+浓度为 0.0200 mol/L，Mg2+浓度为 0.0120 mol/L。检验 Ca2+时，加入草酸铵溶液生成 CaC2 白色沉淀；检验 Mg2+时，在氨性缓冲溶液中加入磷酸氢二钠溶液生成 MgNH4PO4 白色沉淀。已知反应物质的量关系均为 1∶1，CaC2 的摩尔质量为 128.1 g/mol，MgNH4PO4 的摩尔质量为 137.3 g/mol。（1）计算该水样中 Ca2+完全沉淀时理论生成 CaC2 的质量。（2）若使用 0.100 mol/L 草酸铵溶液，并要求过量 20%，计算至少应加入草酸铵溶液的体积。（3）计算该水样中 Mg2+完全沉淀时理论生成 MgNH4PO4 的质量。 四、综合应用题（本大题共1小题，每题15分，共15分） 29. 某化学实验室对一份无色废水样品进行阳离子检验，怀疑其中含有 、、、。取样品 100.00 mL，加入过量 NaOH 溶液并加热，将逸出的气体全部通入 25.00 mL、浓度为 0.01000 mol/L 的盐酸吸收液中，吸收后用 0.01000 mol/L NaOH 溶液回滴过量盐酸，消耗 8.60 mL。已知 M(NH4+)=18.04 g/mol。另取样品进行分离检验：加入过量 NaOH 溶液后生成白色沉淀，部分沉淀溶解；过滤后，滤液加盐酸至弱酸性，再加氨水至弱碱性，重新出现白色胶状沉淀；滤渣用稀盐酸溶解后，加入氨水和氯化铵缓冲液，再加入草酸铵溶液，出现白色沉淀；除去该沉淀后的滤液中加入 NaOH 溶液，出现白色沉淀。（1）计算该废水中 的物质的量浓度和质量浓度，以 计，结果分别保留四位有效数字。（2）根据上述实验现象，判断样品中含有哪些阳离子，并写出检验 的主要离子方程式。（3）说明用过量 NaOH 溶液区分 与 的依据，并写出改进该类阳离子检验时应注意的两点。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $ 2027版山东省（春季高考）化工与环境类《化学实验技术》45分钟专题训练卷，试卷命题与山东省春季高考紧密相关，精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固化工与环境类理论知识，熟悉考试题型和命题规律，提高解题能力和应试技巧，为春季高考取得优异成绩打下坚实的基础，本训练卷适用于即将参加山东省春季高考化工与环境类的学生。45分钟专题训练卷，欢迎同学和老师们下载使用。 《化学实验技术》 五、物质的检验 专题18 Ca2+、Mg2+、Al3+、NH4+等阳离子的检验 时间：45分钟 总分：100分 班级___________姓名__________学号__________成绩________ 一、单项选择题（本大题共25小题，每题2分，共50分） 1. 检验某无色溶液中是否含有铵根离子时，较合理的操作是（ ） A. 加入氢氧化钠溶液并加热，用湿润红色石蕊试纸检验气体 B. 加入稀盐酸并微热，用湿润蓝色石蕊试纸检验气体 C. 加入硝酸银溶液并振荡，观察是否产生白色沉淀 D. 加入氯化钡溶液并酸化，观察是否产生白色沉淀 【答案】A 【解析】铵根离子与强碱共热可生成氨气，氨气能使湿润红色石蕊试纸变蓝。稀盐酸、硝酸银溶液和氯化钡溶液分别常用于其他离子检验，不能作为铵根离子的特征检验方法。 2. 焰色反应实验中，蘸取待测液并在酒精灯火焰上灼烧，应使用的器具是（ ） A. 玻璃棒 B. 洁净的铂丝（镍铬丝或无锈铁丝） C. 胶头滴管 D. 药匙 【答案】B 【解析】焰色反应应用洁净的铂丝（或镍铬丝、无锈铁丝）蘸取待测液，在无色火焰上灼烧并观察火焰颜色；玻璃棒、胶头滴管和药匙会引入杂质或不宜灼烧，不能用于蘸取。每次实验前后铂丝都应用稀盐酸洗涤并灼烧至无色。故选B。 3. 鉴别铝离子溶液时，先滴加少量氢氧化钠溶液，再继续滴加过量氢氧化钠溶液，正确现象是（ ） A. 先产生白色沉淀，过量氢氧化钠中沉淀溶解 B. 先产生白色沉淀，过量氢氧化钠中沉淀不溶 C. 先产生蓝色沉淀，过量氢氧化钠中沉淀溶解 D. 先产生红褐沉淀，过量氢氧化钠中沉淀不溶 【答案】A 【解析】铝离子与少量氢氧根离子生成氢氧化铝白色沉淀，氢氧化铝具有两性，可溶于过量氢氧化钠溶液生成偏铝酸盐。镁离子生成的氢氧化镁白色沉淀在过量氢氧化钠中不溶。 4. 在定性检验钙离子时，向待测溶液中加入草酸铵溶液，若存在钙离子，通常出现的现象是（ ） A. 生成白色草酸钙沉淀，稀醋酸中不易溶解 B. 生成白色氢氧化钙沉淀，稀醋酸中易溶解 C. 生成黄色铬酸钙沉淀，稀盐酸中不溶解 D. 生成蓝色钙氨络合物，稀盐酸中易分解 【答案】A 【解析】钙离子与草酸根离子反应生成白色草酸钙沉淀，这是钙离子的常用检验现象。氢氧化钙微溶且不是草酸铵检验钙离子的特征产物，蓝色络合物也不是钙离子的典型反应。 5. 下列氢氧化物沉淀中，呈红褐色的是（ ） A. Mg(OH)2 B. Al(OH)3 C. Fe(OH)3 D. Ca(OH)2 【答案】C 【解析】Fe(OH)3为红褐色沉淀，Mg(OH)2、Al(OH)3为白色沉淀，Ca(OH)2为白色微溶物。沉淀的颜色是阳离子检验的重要辅助依据。故选C。 6. 下列实验事实中，能说明氢氧化铝具有两性的是（ ） A. Al(OH)3是白色胶状沉淀 B. Al(OH)3既能溶于稀盐酸，又能溶于过量氢氧化钠溶液 C. Al(OH)3受热分解生成氧化铝和水 D. Al(OH)3不溶于水 【答案】B 【解析】氢氧化铝既能与稀盐酸反应生成铝盐，又能与过量氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸盐，说明它既能与酸反应、又能与强碱反应，具有两性，故B项符合题意；白色胶状、受热分解生成氧化铝和水、不溶于水这三项都不能体现两性。故选B。 7. 检验NH₄⁺时，必须使用湿润的红色石蕊试纸而不能用干燥的红色石蕊试纸，其原因是（ ） A. 干燥的红色石蕊试纸容易燃烧 B. 氨气需先溶于水形成氨水显碱性，才能使试纸变色 C. 湿润试纸只是为了便于把试纸固定在玻璃棒上 D. 干燥的试纸只能用来检验酸性气体 【答案】B 【解析】氨气本身不能使干燥的石蕊试纸变色，只有先溶于水生成氨水并电离出OH-而显碱性，才能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，因此检验NH4+时逸出的氨气必须用湿润的试纸检验。故选B。 8. 用铵盐和氨水组成的缓冲溶液检验 Mg2+时，常加入的沉淀试剂是（ ） A. 磷酸氢二钠溶液 B. 硝酸银溶液 C. 氯化钡溶液 D. 硫氰化钾溶液 【答案】A 【解析】Mg2+在氨性条件下与磷酸根、铵根形成白色磷酸铵镁沉淀，可用于检验 Mg2+。 9. 某无色溶液加入氢氧化钠溶液产生白色沉淀，继续加入过量氢氧化钠溶液沉淀不溶解；另取该溶液加入氨水，同样产生白色沉淀且不溶于过量氨水。该溶液中可能含有（ ） A. Al³⁺ B. NH₄⁺ C. Na⁺ D. Mg²⁺ 【答案】D 【解析】Mg(OH)2是白色沉淀，既不溶于过量氢氧化钠溶液，也不溶于过量氨水；Al(OH)3虽为白色胶状沉淀，但能溶于过量氢氧化钠溶液，与题述现象不符；NH4+与碱反应不生成沉淀。故选D。 10. 向含有 Al3+和 Mg2+的混合溶液中加入过量氢氧化钠溶液后过滤，滤渣和滤液中的主要物质分别是（ ） A. Al(OH)3沉淀和 MgCl2溶液 B. Mg(OH)2沉淀和 AlCl3溶液 C. Mg(OH)2沉淀和 NaAlO2溶液 D. Al(OH)3沉淀和 NaOH 溶液 【答案】C 【解析】加入过量NaOH溶液时，Mg2+生成Mg(OH)2白色沉淀，且Mg(OH)2不溶于过量碱；Al3+先生成Al(OH)3，Al(OH)3继续溶于过量NaOH生成偏铝酸钠（NaAlO2）而进入滤液。因此滤渣为Mg(OH)2，滤液中主要含NaAlO2。故选C。 11. 下列各组离子中，都能与氢氧化钠溶液反应生成白色沉淀的一组是（ ） A. NH₄⁺、Mg²⁺ B. Mg²⁺、Al³⁺ C. Na⁺、K⁺ D. NH₄⁺、Al³⁺ 【答案】B 【解析】Mg2+和Al3+都能与氢氧化钠溶液反应，分别生成Mg(OH)2和Al(OH)3白色沉淀；NH4+与氢氧化钠溶液反应不生成沉淀而是放出氨气；Na+、K+与氢氧化钠溶液不反应。故选B。 12. 某无色溶液加入氨水至过量，始终存在白色沉淀且不溶解。仅根据这一现象（ ） A. 可确定该溶液中只含Al³⁺ B. 可确定该溶液中只含Mg²⁺ C. 可确定该溶液中不含Al³⁺和Mg²⁺ D. 不能确定是Al³⁺还是Mg²⁺，需再用过量氢氧化钠溶液区分 【答案】D 【解析】Al(OH)3和Mg(OH)2都是白色沉淀，且都不溶于过量氨水，因此仅凭“加氨水产生白色沉淀且不溶解”无法区分Al3+和Mg2+；应另取溶液加入过量氢氧化钠溶液，沉淀溶解的为Al3+，沉淀不溶解的为Mg2+。故选D。 13. 用焰色反应初步检验钙盐时，钙离子呈现的特征焰色是（ ） A. 砖红色 B. 浅紫色 C. 黄绿色 D. 紫红色 【答案】A 【解析】钙盐在无色火焰中灼烧时常呈砖红色，可用于 Ca2+的初步检验。 14. 区分 Al3+和 Mg2+时，利用过量氢氧化钠溶液最合理的依据是（ ） A. Al(OH)3溶于过量碱液 B. Mg(OH)2溶于过量碱液 C. Al(OH)3遇酸不发生反应 D. Mg(OH)2遇酸不发生反应 【答案】A 【解析】Al(OH)3为两性氢氧化物，能溶于过量 NaOH；Mg(OH)2不溶于过量 NaOH。 15. 在氨水和氯化铵组成的缓冲溶液中检验 Mg2+时，加入氯化铵的主要作用是（ ） A. 提供 Cl-与 Mg2+反应生成沉淀 B. 抑制氨水的电离，防止生成 Mg(OH)2沉淀，使 Mg2+以 MgNH4PO4白色晶形沉淀形式析出 C. 增强溶液碱性，促使沉淀更快析出 D. 氧化 Mg2+，使其更易被检出 【答案】B 【解析】氯化铵能抑制氨水的电离，降低溶液中OH-的浓度，防止生成Mg(OH)2沉淀，从而保证Mg2+在氨性条件下与PO43−、NH4+结合生成MgNH4PO4白色晶形沉淀，便于检验Mg2+。故选B。 16. 向铵盐溶液中加入氢氧化钠溶液并加热时，发生反应的实质是（ ） A. 生成难溶的氢氧化物沉淀 B. NH₄⁺与OH⁻结合生成NH₃·H₂O，受热分解放出NH₃ C. 生成配合物而使溶液呈碱性 D. 发生氧化还原反应并生成氮气 【答案】B 【解析】检验NH4+的实质是NH4+与OH-结合生成一水合氨（NH3·H2O），受热时一水合氨分解并放出氨气，氨气溶于水显碱性，可使湿润的红色石蕊试纸变蓝；该反应属于复分解反应，不是氧化还原反应。故选B。 17. 草酸钙沉淀不溶于稀醋酸，但能溶于（ ） A. 蒸馏水 B. 稀氨水 C. 稀盐酸 D. 乙醇 【答案】C 【解析】草酸钙能溶于强酸，因为H+与C2O42−结合可使沉淀溶解平衡右移，稀盐酸能使草酸钙溶解；稀醋酸酸性较弱，草酸钙在其中不易溶解；蒸馏水、稀氨水和乙醇都不能使草酸钙溶解。故选C。 18. 某无色溶液中可能含有 Mg2+和 Al3+。加入过量氢氧化钠溶液后过滤，滤液经酸化再加氨水又生成白色胶状沉淀，说明原溶液中一定含有（ ） A. 只含 Mg2+ B. 只含 NH4+ C. 一定含 Al3+ D. 一定含 Ca2+ 【答案】C 【解析】Al3+生成的 Al(OH)3可溶于过量碱，酸化后再加氨水又生成白色胶状沉淀。 19. 检验 NH4+时，在加热条件下发生反应的离子方程式正确的是（ ） A. NH4+＋OH−→NH3·H2O B. 2NH4+＋2OH−→2NH3↑＋H2↑ C. NH4+＋OH−NH3↑＋H2O D. NH4+＋H2O→NH3·H2O＋H+ 【答案】C 【解析】NH4+与OH−结合生成NH3·H2O，受热时NH3·H2O分解并放出NH3，离子方程式为NH4+＋OH−NH3↑＋H2O。A项没有表示加热和氨气逸出，B项产物含H2错误，D项为铵根水解的方程式，均不正确。故选C。 20. 取 0.535 g 纯 NH4Cl 溶于水，加入足量 NaOH 溶液并加热，理论上可生成氨气的物质的量约为（ ） A. 0.005 mol B. 0.010 mol C. 0.020 mol D. 0.100 mol 【答案】B 【解析】NH4Cl 的摩尔质量约为 53.5 g/mol，0.535 g 为 0.010 mol，可生成 0.010 mol NH3。 21. 某溶液加入氢氧化钠溶液并加热，产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体。该溶液中一定含有（ ） A. Ca2+ B. Mg2+ C. Al3+ D. NH4+ 【答案】D 【解析】能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体为氨气，说明原溶液含 NH4+。 22. 某试液中含 Ca2+和 Mg2+，若要先沉淀 Ca2+而尽量避免 Mg2+同时沉淀，较合适的试剂是（ ） A. 草酸铵溶液 B. 硝酸银溶液 C. 氯化钡溶液 D. 硫酸铜溶液 【答案】A 【解析】CaC2溶解度很小，草酸铵可选择性沉淀 Ca2+，常用于 Ca2+与 Mg2+的初步分离。 23. 某无色溶液需检验其中的 Ca2+、Mg2+。先加入草酸铵溶液产生白色沉淀，过滤后向滤液中加氢氧化钠溶液又产生白色沉淀。原溶液中含有（ ） A. 仅含 Ca2+ B. 仅含 Mg2+ C. 含 Ca2+和 Mg2+ D. 不含 Ca2+和 Mg2+ 【答案】C 【解析】草酸铵沉淀 Ca2+，滤液再加 NaOH 生成 Mg(OH)2，说明两种离子均存在。 24. 某无色试液可能含有 Ca2+、Mg2+、Al3+、NH4+。取样加 NaOH 溶液并加热，有刺激性气体使湿润红色石蕊试纸变蓝；继续加过量 NaOH 后白色沉淀部分溶解，过滤后向滤液中通入 CO2又出现白色胶状沉淀。该试液一定含有（ ） A. NH4+和 Ca2+ B. Ca2+和 Mg2+ C. Mg2+和 Al3+ D. NH4+和 Al3+ 【答案】D 【解析】加碱加热放出氨气证明含 NH4+；白色沉淀溶于过量碱且通 CO2再沉淀，证明含 Al3+。 25. 某无色溶液可能含 Al3+、Mg2+、NH4+中的一种或几种。取样加入过量氢氧化钠溶液并加热，产生刺激性气体，同时先有白色沉淀生成，振荡后仍有部分白色沉淀不溶。该溶液中一定含有（ ） A. Al3+和 NH4+ B. Mg2+和 NH4+ C. Al3+和 Mg2+ D. Al3+、Mg2+和 NH4+ 【答案】D 【解析】加热放出刺激性 NH3，说明有 NH4+；白色沉淀部分溶于过量 NaOH 为 Al(OH)3，剩余不溶为 Mg(OH)2，故三者均有。 二、简答题（本大题共2小题，每题10分，共20分） 26. 实验室有一瓶无色溶液，可能含有 Ca2+、Mg2+、Al3+中的一种。简述分别检验 Ca2+、Mg2+、Al3+的常用方法和阳性现象。 【答案】（1）检验 Ca2+：取少量试液，加入草酸铵溶液，若生成白色草酸钙沉淀，说明可能含有 Ca2+。（2）检验 Mg2+：取少量试液，加入氨水和氯化铵缓冲，再加入磷酸氢二钠溶液，若生成白色晶形沉淀，说明可能含有 Mg2+。（3）检验 Al3+：取少量试液，滴加氢氧化钠溶液，先生成白色胶状沉淀，继续加过量氢氧化钠沉淀溶解，说明可能含有 Al3+。 【解析】Ca2+能与草酸根生成难溶草酸钙；Mg2+在氨性条件下可生成磷酸铵镁沉淀；Al(OH)3具有两性，可溶于过量强碱。 27. 某化肥样品可能含有 NH4+。实验员取少量样品于试管中，加入氢氧化钠溶液后加热，并用湿润红色石蕊试纸检验逸出气体。说明该检验的操作要点、阳性现象及反应原理。 【答案】（1）操作要点：取少量样品溶液，加入氢氧化钠溶液后微热，将湿润红色石蕊试纸置于试管口附近检验气体。（2）阳性现象：若试纸变蓝，并可闻到刺激性气味，说明样品中含有 NH4+。（3）反应原理：NH4+与 OH-在加热条件下反应生成 NH3，NH3溶于水呈碱性，使湿润红色石蕊试纸变蓝。 【解析】NH4+的检验关键是用强碱加热放出氨气，并用湿润红色石蕊试纸验证其碱性。试纸不能伸入试管内，避免被碱液污染造成误判。 三、计算题（本大题共1小题，每题15分，共15分） 28. 实验员对某水样中的 Ca2+、Mg2+进行检验。取水样 50.00 mL，经测定其中 Ca2+浓度为 0.0200 mol/L，Mg2+浓度为 0.0120 mol/L。检验 Ca2+时，加入草酸铵溶液生成 CaC2 白色沉淀；检验 Mg2+时，在氨性缓冲溶液中加入磷酸氢二钠溶液生成 MgNH4PO4 白色沉淀。已知反应物质的量关系均为 1∶1，CaC2 的摩尔质量为 128.1 g/mol，MgNH4PO4 的摩尔质量为 137.3 g/mol。（1）计算该水样中 Ca2+完全沉淀时理论生成 CaC2 的质量。（2）若使用 0.100 mol/L 草酸铵溶液，并要求过量 20%，计算至少应加入草酸铵溶液的体积。（3）计算该水样中 Mg2+完全沉淀时理论生成 MgNH4PO4 的质量。 【答案】（1）理论生成 CaC2 的质量为 0.128 g。（2）至少应加入 0.100 mol/L 草酸铵溶液 12.0 mL。（3）理论生成 MgNH4PO4 的质量为 0.0824 g。 【解析】（1），。（2）草酸铵与 Ca2+按 1∶1 反应，过量 20% 时 ，。（3），。 四、综合应用题（本大题共1小题，每题15分，共15分） 29. 某化学实验室对一份无色废水样品进行阳离子检验，怀疑其中含有 、、、。取样品 100.00 mL，加入过量 NaOH 溶液并加热，将逸出的气体全部通入 25.00 mL、浓度为 0.01000 mol/L 的盐酸吸收液中，吸收后用 0.01000 mol/L NaOH 溶液回滴过量盐酸，消耗 8.60 mL。已知 M(NH4+)=18.04 g/mol。另取样品进行分离检验：加入过量 NaOH 溶液后生成白色沉淀，部分沉淀溶解；过滤后，滤液加盐酸至弱酸性，再加氨水至弱碱性，重新出现白色胶状沉淀；滤渣用稀盐酸溶解后，加入氨水和氯化铵缓冲液，再加入草酸铵溶液，出现白色沉淀；除去该沉淀后的滤液中加入 NaOH 溶液，出现白色沉淀。（1）计算该废水中 的物质的量浓度和质量浓度，以 计，结果分别保留四位有效数字。（2）根据上述实验现象，判断样品中含有哪些阳离子，并写出检验 的主要离子方程式。（3）说明用过量 NaOH 溶液区分 与 的依据，并写出改进该类阳离子检验时应注意的两点。 【答案】（1）盐酸初始物质的量为 。剩余盐酸对应 NaOH 的物质的量为 。被氨气消耗的盐酸物质的量为 ，故 100.00 mL 样品中 。。。（2）样品中含有 、、、。检验 的主要离子方程式为 。 （3） 为两性氢氧化物，能溶于过量 NaOH 溶液生成偏铝酸盐； 不溶于过量 NaOH 溶液。注意事项：加热检验 时应防止氨气逸散不完全；检验 、 前应控制溶液酸碱性并先排除 等干扰离子。 【解析】（1）氨气与盐酸按物质的量一比一反应，用盐酸初量减去回滴量可得 的物质的量，再除以样品体积并换算质量浓度。（2）氨气检出 ，草酸铵白色沉淀检出 ，过量碱溶解后复沉检出 ，最后碱性白色沉淀检出 。（3）区分依据是氢氧化铝具有两性而氢氧化镁无两性，规范操作需控制酸碱性、分步分离并减少气体损失。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $