2019届一轮复习人教版物质的检验、分离和提纯学案(1)

2019届一轮复习人教版物质的检验、分离和提纯学案(1)

第36讲　物质的检验、分离和提纯 ‎　 　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ ‎1．物质的检验 ‎(1)常见阳离子的检验 常见阳离子 试剂或方法 实验现象 Na＋‎ 焰色反应 黄色火焰 K＋‎ 焰色反应 紫色火焰(透过蓝色钴玻璃)‎ Mg2＋‎ NaOH溶液 白色沉淀，不溶于过量的碱 Al3＋‎ NaOH溶液 白色沉淀，溶于过量的强碱 Fe2＋‎ ‎①NaOH溶液 ‎①白色沉淀→灰绿色→红褐色 ‎②先加KSCN溶液，再加氯水 ‎②先无明显现象，再变血红色 Fe3＋‎ ‎①NaOH溶液 ‎①生成红褐色沉淀 ‎②KSCN溶液 ‎②溶液呈红色 ‎③苯酚溶液 ‎③溶液呈紫色 Cu2＋‎ NaOH溶液 蓝色沉淀 续表 ‎(2)常见阴离子的检验 常见阴离子 试剂或方法 现象 Cl－‎ 硝酸银溶液与稀HNO3‎ 白色沉淀，不溶于稀硝酸 Br－‎ 硝酸银溶液与稀HNO3‎ 浅黄色沉淀，不溶于稀硝酸 氯水和四氯化碳 溶液分层，下层为橙红色 续表 ‎(3)常见气体的检验 气体 检验方法 有关反应的方程式或说明 Cl2‎ 使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝 ‎2KI＋Cl2===2KCl＋I2(淀粉遇I2变蓝)‎ NH3‎ ‎①能使湿润的红色石蕊试纸变蓝 ‎②用蘸浓盐酸的玻璃棒靠近，产生白烟 ‎①NH3＋H2O??NH3·H2O??NH＋OH－‎ ‎②NH3＋HCl===NH4Cl SO2‎ 使品红溶液褪色，加热，又变红色 SO2有漂白性 CO2‎ ‎①能使燃着的木条熄灭 ‎②能使澄清的石灰水变浑浊 Ca2＋＋2OH－＋CO2=== CaCO3↓＋H2O NO 无色气体，在空气中变为红棕色 ‎2NO＋O2===2NO2‎ NO2‎ ‎①红棕色、有刺激性气味的气体 ‎②能使湿润的蓝色石蕊试纸变红 ‎③溶于水后生成无色气体和无色溶液 ‎3NO2＋H2O===2HNO3＋NO ‎2．物质的分离和提纯 ‎(1)物质分离、提纯常用的物理方法 ‎(2)物质分离、提纯常用的化学方法 方法 原理 杂质成分 沉淀法 将杂质离子转化为沉淀 Cl－、SO、CO、Ba2＋、Ca2＋、Fe3＋、Ag＋‎ 气化法 将杂质离子转化为气体 CO、HCO、SO、HSO、S2－、NH 杂转纯法 将杂质转化为需要提纯的物质 杂质中含不同价态的相同元素(用氧化剂或还原剂)、同一种酸的正盐与酸式盐(用对应的酸或碱)‎ 氧化还原法 用氧化剂(还原剂)除去具有还原性(氧化性)的杂质 如用酸性KMnO4溶液除去CO2中的SO2，用热的铜粉除去N2中的O2‎ 热分解法 加热使不稳定的物质分解除去 如除去NaCl中的NH4Cl等 酸碱溶解法 利用物质与酸或碱溶液反应的差异进行分离 如用过量的NaOH溶液可除去Fe2O3中的Al2O3‎ ‎1．正误判断，正确的画“√”，错误的画“×”。‎ ‎(1)能使品红褪色的气体一定是SO2。(　　)‎ ‎(2)使湿润的淀粉KI试纸变蓝的气体一定是Cl2。(　　)‎ ‎(3)某溶液做焰色反应时呈黄色，该溶液中一定只含Na＋，不含K＋。(　　)‎ ‎(4)SO2中混有少量NH3，可以将混合气体通过浓硫酸除去。(　　)‎ ‎(5)除去SO2中的少量HCl，可将混合气体通过饱和Na2SO3溶液。(　　)‎ ‎(6)FeCl2溶液中混有FeCl3可加入铜粉除去。(　　)‎ ‎(7)某溶液中加入HNO3酸化的BaCl2‎ 溶液产生白色沉淀，则溶液中一定含SO。(　　)‎ ‎(8)加入浓NaOH溶液加热产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，说明该溶液中一定含有NH。(　　)‎ 答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)√　(5)×　(6)×‎ ‎(7)×　(8)√‎ ‎2．下列关于物质性质或检验的叙述不正确的是 (　　)‎ A．在溶液中加KSCN溶液，溶液显红色，证明原溶液中一定有Fe3＋，可能有Fe2＋‎ B．气体通过湿润的红色石蕊试纸，试纸变蓝，证明原气体中一定含有氨气 C．用铂丝蘸取白色粉末灼烧，火焰呈黄色，证明原粉末中一定有Na＋，可能有K＋‎ D．向某溶液中加盐酸产生无色气体，该气体能使澄清石灰水变浑浊，说明该溶液中一定含有CO或SO 答案　D 解析　KSCN与Fe3＋作用使溶液显红色，只能说明含Fe3＋，不能说明无Fe2＋，A正确；气体通过湿润的红色石蕊试纸，试纸变蓝，证明原气体中含有氨气，B正确；用铂丝灼烧白色粉末，火焰呈黄色，证明原粉末中有Na＋，没有透过蓝色的钴玻璃观察，则可能有K＋，C正确；将生成的气体通入澄清石灰水，溶液变浑浊，证明气体中含二氧化碳、二氧化硫中的一种或两种，则溶液中含有的阴离子可能为CO、SO、HCO或HSO，D错误。‎ 考点1　物质的检验和鉴别 典例1　(2017·北京密云区一模)向四支试管中分别加入少量不同的无色溶液进行如下操作，结论正确的是(　　)‎ 选项 操作 现象 结论 A 滴加BaCl2溶液 生成白 色沉淀 原溶液中 有SO B 滴加氯水和CCl4，振荡、静置 下层溶液 显紫色 原溶液中 有I－‎ C 用洁净铂丝蘸取溶液进行焰色反应 火焰呈黄色 原溶液中有 Na＋、无K＋‎ D 滴加稀NaOH溶液，将湿润的红色石蕊试纸置于试管口 试纸不变蓝 原溶液中 无NH 解析　滴加氯化钡溶液有白色沉淀生成，不能说明原溶液中有SO，因为若溶液中含有SO、CO、Ag＋等，滴加氯化钡溶液也都生成白色沉淀，故A错误；氯水中的氯气和碘离子反应生成碘单质，四氯化碳把碘单质从水溶液中萃取出来，四氯化碳密度比水大，下层溶液显紫色，所以滴加氯水和四氯化碳，若下层溶液显紫色，说明原溶液中有碘离子，故B正确；Na＋的黄色火焰可以覆盖K＋的浅紫色火焰，故检验K＋需透过蓝色钴玻璃观察火焰，故C错误；氨气极易溶于水，若溶液中含有少量的NH，滴加稀NaOH溶液需加热才会放出氨气，故D错误。‎ 答案　B 典例2　(2017·山东青岛质检)某混合气体中可能含有Cl2、O2、SO2、NO、NO2中的两种或多种气体。现将此无色透明的混合气体通过品红溶液后，品红溶液褪色，把剩余气体排入空气中，很快变为红棕色。对于原混合气体成分的判断中正确的是(　　)‎ A．肯定有SO2和NO或NO2中的至少一种 B．肯定只有NO C．可能有Cl2和O2‎ D．肯定没有Cl2、O2和NO2‎ 解析　无色透明的混合气体，说明不存在Cl2和NO2，气体通过品红溶液后，品红溶液褪色，因此气体中存在SO2，剩余气体排入空气中，很快变为红棕色，说明剩余气体中有NO，由于NO能和O2反应生成有色的NO2，因此原气体中不存在O2，则气体中肯定存在SO2和NO，一定不存在Cl2、NO2、O2。‎ 答案　D 名师精讲 ‎ (1)鉴别与鉴定 ‎①鉴别——对两种或两种以上的物质进行定性辨别。‎ 方法：根据一种物质的某些性质区别于另一种或另几种物质。‎ ‎②鉴定——对于一种物质的定性检验。‎ 方法：根据物质的化学特性，分别检出阳离子、阴离子或组成元素，鉴定实验要比鉴别实验更全面，更复杂。‎ ‎(2)物质鉴别的方法 鉴别方法 适用范围 举例 物理方法 观察法 被鉴别物质的状态、颜色等不同 如CuCl2、FeCl3与NaCl溶液；O2与Cl2等 嗅试法 气体或有挥发性物质气味不同(有毒气体禁用)‎ 如NH3与O2等 水溶法 被鉴别物质在水中的溶解性不同 如Na2CO3与CaCO3‎ 焰色反应法 某些金属或金属离子 如钾盐、钠盐的鉴别 化学方法 加热法 易分解的物质 如含HCO、NH的盐类；难溶性碱；结晶水合物失水等 显色法 某些离子在特定试剂中显示特殊颜色 如用石蕊、酚酞、pH试纸检验H＋或OH－；利用Fe3＋遇 SCN－呈红色等 水溶法 被鉴别物质加水后有特殊现象 如无水CuSO4加水变蓝，CaC2加水产生气体 点燃法 可燃物的燃烧现象、产物不同 如H2在Cl2中燃烧呈苍白色火焰 指定试剂法 待鉴别物质性质存在差异性 如(NH4)2SO4、Na2SO4、NH4Cl、NaCl四种无色溶液，可选择Ba(OH)2来鉴别 分组法 被鉴别物较多 如Na2CO3、NaOH、H2O、BaCl2、H2SO4、盐酸六种物质，可选择石蕊试液把上述六种物质分成三组(碱性、酸性、中性)，然后再对各组进行鉴别 ‎(3)鉴定和鉴别物质的注意事项 ‎①不能原瓶操作：鉴别的目的是为了以后的使用，若原瓶操作，试剂会污染，所以要有“各取少许”字样。‎ ‎②不能“指名道姓”：结论的得出来自实验现象，在加入试剂之前，该物质是未知的，叙述时不可出现“取某某试剂加入某某物质……”的字样。‎ ‎1．下列实验可实现鉴别目的的是(　　)‎ A．用KOH溶液鉴别SO3(g)和SO2‎ B．用湿润的淀粉碘化钾试纸鉴别Br2(g)和NO2‎ C．用CO2鉴别NaAlO2溶液和CH3COONa溶液 D．用BaCl2溶液鉴别AgNO3溶液和K2SO4溶液 答案　C 解析　SO2和SO3都能与KOH溶液反应且反应现象几乎相同，不能鉴别，A错误；Br2和NO2都能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝，‎ B错误；CO2通入NaAlO2溶液中出现白色沉淀，通入CH3COONa溶液中不反应，可以鉴别，C正确；BaCl2与AgNO3溶液反应生成AgCl白色沉淀，与K2SO4溶液反应生成BaSO4白色沉淀，D错误。‎ ‎2．某含Na＋的溶液中可能含有NH、Fe3＋、Br－、CO、I－、SO。取样，滴加足量氯水，有气泡产生，溶液呈橙色；向橙色溶液中加BaCl2溶液和淀粉均无现象。为确定该溶液的组成，还需进行的实验有(　　)‎ A．取样，滴加硫氰化钾溶液 B．取样，加氯水和CCl4，振荡 C．取样，加足量盐酸加热，湿润的品红试纸检验气体 D．取样，加足量的熟石灰加热，湿润的红色石蕊试纸检验气体 答案　D 解析　滴加足量氯水有气泡产生，说明有CO，根据互斥性原则，则无Fe3＋；溶液呈橙色，说明有Br－；向橙色溶液中加BaCl2溶液和淀粉均无现象，说明没有SO(若有，则被氯水氧化为SO，加BaCl2溶液有白色沉淀)、I－(若有，则被氯水氧化为I2，加淀粉变蓝色)；NH无法判断；NH的检验需要加碱加热，若有使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体产生，说明有NH。‎ 考点2　物质的分离、提纯 典例3　(2017·四川高三模拟)下列图示实验不能达到预期目的的是(　　)‎ A.分离胶体 和溶液 B.蒸发海水制备粗盐 C.实验室制取少量蒸馏水 D.用CCl4提 取溴水中 的Br2‎ 解析　胶体和溶液均能透过滤纸，应该用渗析法分离胶体和溶液，A错误，符合题意；蒸发海水制备粗盐在蒸发皿中进行，B正确，不符合题意；实验室利用蒸馏法制备蒸馏水，C正确，不符合题意；溴易溶于四氯化碳，用四氯化碳提取溴水中的溴，萃取分液即可实现分离，D正确，不符合题意。‎ 答案　A 典例4　(2017·河南二市联考)下列各组混合物的分离和提纯方法正确的是(　　)‎ A．用萃取法分离汽油和水的混合液 B．用结晶法提纯NaCl和KNO3混合物中的KNO3‎ C．直接蒸馏酒精溶液得到无水乙醇 D．除去FeCl3溶液中少量的FeCl2，加入足量的铁屑，充分反应后，过滤 解析　汽油和水互不相溶，应使用分液的方法进行分离，A错误；NaCl的溶解度随温度变化较小，而KNO3的溶解度随温度变化较大，故可用结晶法提纯NaCl和KNO3混合物中的KNO3，B正确；直接蒸馏酒精溶液得不到无水乙醇，应在酒精中加入CaO再蒸馏，C错误；除去FeCl3溶液中少量的FeCl2，应通入足量的Cl2，D错误。‎ 答案　B 名师精讲 ‎(1)物质分离、提纯的一般原则 ‎①“四原则”：不增(提纯过程中不增加新的杂质)；不减(不减少被提纯的物质)；易分离(被提纯物质与杂质容易分离)；易复原(被提纯物质转化后要易复原)。‎ ‎②“四必须”：除杂试剂必须过量；过量试剂必须除尽(因为过量试剂带入新的杂质)；选最佳除杂途径；除去多种杂质时必须考虑加入试剂的顺序。‎ ‎(2)混合物分离(提纯)物理方法的选择 ‎①“固＋固”混合物的分离(提纯)‎ ‎②“固＋液”混合物的分离(提纯)‎ ‎③“液＋液”混合物的分离(提纯)‎ ‎(3)从溶液中获取FeCl3、CuCl2、AlCl3、MgCl2时，应在HCl气流中加热，以抑制水解。‎ ‎3．下列各组混合物，使用氢氧化钠溶液和盐酸两种试剂不能提纯的是(　　)‎ A．氧化镁中混有氧化铝 B．氯化铝溶液中混有氯化铁 C．氯化亚铁溶液中混有氯化铜 D．氧化铁中混有二氧化硅 答案　C 解析　MgO是碱性氧化物，与NaOH溶液不能反应，而Al2O3‎ 是两性氧化物，可以与NaOH溶液发生反应生成NaAlO2，过滤后洗涤，就得到纯净的MgO，故A不符合题意；向溶液中加入过量的NaOH溶液，氯化铁变为Fe(OH)3沉淀，氯化铝变为NaAlO2，过滤，然后向滤液中加入适量的盐酸，当沉淀量达到最大值时，过滤，得到Al(OH)3沉淀，再向沉淀中加入适量的盐酸溶解，就得到氯化铝溶液，除去了杂质，故B不符合题意；二者都可以与NaOH发生反应，当再向得到的沉淀中加入盐酸时，二者都溶解，不能分离、提纯，故C符合题意；二氧化硅是酸性氧化物，可以与NaOH发生反应，而氧化铁与NaOH不发生反应，加入过量的NaOH溶液，然后过滤洗涤，就得到纯净的氧化铁，故D不符合题意。‎ ‎4．为提纯下列物质(括号内的物质是杂质)，所选用的除杂试剂和分离方法都正确的是(　　)‎ 序号 被提纯的物质 除杂试剂 分离方法 ‎①‎ 氯化钠溶液(碘化钠)‎ 氯水、四氯化碳 萃取、分液 ‎②‎ 氯化铵溶液(氯化铁)‎ 氢氧化钠溶液 调节pH＝4，过滤 ‎③‎ 二氧化碳(一氧化碳)‎ 氧化铜粉末 加热 ‎④‎ CO2(HCl)‎ 饱和碳酸钠溶液 洗气 A．①②③④ 　B．②③ C．①③ D．③④‎ 答案　C 解析　Cl2氧化I－生成I2，I2易溶于四氯化碳，萃取、分液可得碘的四氯化碳溶液，①正确；②中引入了杂质Na＋，选取的除杂试剂错误；CO在加热条件下与CuO反应生成CO2，③正确；CO2与碳酸钠也能反应，除去CO2中的HCl，应该选用饱和碳酸氢钠溶液，④错误，故C项正确。‎ 微专题 物质的检验 ‎1．物质检验的基本原则和方法 物质检验的“三原则”：一看(颜色、状态)、二嗅(气味)、三实验(加试剂)。根据实验时生成物所表现的现象不同，检验离子的方法可归纳为四类：‎ ‎(1)生成气体，如NH、CO的检验；‎ ‎(2)生成沉淀，如Cl－、SO的检验；‎ ‎(3)显现特殊颜色，如Fe3＋、苯酚的检验；‎ ‎(4)焰色反应：如Na＋、K＋的检验。‎ ‎2．物质检验的一般思路和程序 如固态物质的检验程序：‎ ‎(建议用时：40分钟)‎ 一、选择题(每题6分，共72分)‎ ‎1．(2017·福建省高三质检)7瓶分别含有Cu2＋、Fe3＋、Al3＋、Mg2‎ ‎＋、Fe2＋、NH、Na＋等离子的溶液，只用一种试剂即可鉴别，该试剂是(　　)‎ A．KMnO4溶液 B．KSCN溶液 C．NaOH溶液 D．NH3·H2O溶液 答案　C 解析　含Cu2＋的溶液呈蓝色，含Fe3＋的溶液呈黄色，含Fe2＋的溶液呈绿色。KMnO4溶液、KSCN溶液与剩余的4种离子均不反应，无法鉴别，故A、B错误；分别向剩余4种离子的溶液中逐渐加入NaOH溶液，含Al3＋的溶液先产生白色沉淀，后沉淀溶解，含Mg2＋的溶液产生白色沉淀，且白色沉淀不溶解，含NH的溶液加热时产生有刺激性气味的气体，含Na＋的溶液无明显现象，C正确；NH3·H2O溶液无法鉴别Mg2＋和Al3＋，NH和Na＋，D错误。‎ ‎2．下列实验装置应用于铜与浓硫酸反应制取二氧化硫和硫酸铜晶体，能达到实验目的的是 (　　)‎ A．用图甲装置制取并收集二氧化硫 B．用图乙装置向反应后的混合物中加水稀释 C．用图丙装置过滤出稀释后混合物中的不溶物 D．用图丁装置将硫酸铜溶液蒸发浓缩后冷却结晶 答案　D 解析　A项，SO2的密度比空气大，导气管应长进短出，错误；B项，烧杯中的水应该沿烧杯内壁倒入，错误；C项，没有用玻璃棒引流，错误；D项，硫酸铜溶液蒸发在蒸发皿中进行，正确。‎ ‎3．下列除杂方案错误的是(　　)‎ 选项 被提纯的物质 杂质 除杂试剂 除杂方法 A CO(g)‎ CO2(g)‎ NaOH溶液、浓H2SO4‎ 洗气 B NH4Cl(aq)‎ Fe3＋(aq)‎ NaOH溶液 过滤 C Cl2(g)‎ HCl(g)‎ 饱和食盐水、浓H2SO4‎ 洗气 D Na2CO3(s)‎ NaHCO3(s)‎ ‎—‎ 灼烧 答案　B 解析　先用NaOH溶液除去CO2，再用浓H2SO4干燥，A正确；NaOH溶液会与NH4Cl溶液反应，B错误；饱和食盐水可除去HCl，再用浓H2SO4干燥，C正确；NaHCO3(s)灼烧后剩余固体为Na2CO3，D正确。‎ ‎4．(2017·东北师大附中模拟)除去下列物质中所含的杂质，选用的试剂正确的是(　　)‎ 选项 物质(杂质)‎ 试剂 A Al2O3(SiO2)‎ NaOH溶液 B CO2(SO2)‎ Na2CO3溶液 C NO(NO2)‎ 水 D NaHCO3(Na2CO3)‎ Ca(OH)2溶液 答案　C 解析　Al2O3、SiO2均可与NaOH溶液反应，A错误；CO2、SO2均能与Na2CO3溶液反应，B错误；NO2能与水反应生成NO，而NO不能与水反应，C正确；NaHCO3、Na2CO3均可与Ca(OH)2溶液反应，D错误。‎ ‎5．下列有关实验的叙述正确的是(　　)‎ A.若X为苯，该装置可用于吸收NH3或HCl，并防止倒吸 B.加热烧杯，可以分离NaCl和NH4Cl C.制备MgCl2晶体 D.蒸馏时的 接收装置 答案　B 解析　若X为苯，该装置可用于吸收NH3或HCl，但不能防止倒吸，故A错误；在加热的条件下氯化铵受热易分解生成氨气和氯化氢，冷却后氨气和氯化氢又化合生成氯化铵，所以能通过加热法分离NaCl和NH4Cl，故B正确；直接加热蒸干氯化镁溶液得到氢氧化镁固体，故C错误；蒸馏时接收装置不应封闭，故D错误。‎ ‎6．(2017·河南洛阳模拟)为提纯下列物质(括号中为杂质)，所选除杂试剂和分离方法都正确的是(　　)‎ 选项 被提纯的物质(杂质)‎ 除杂试剂 分离方法 A NH3(H2O)‎ 碱石灰 洗气 B H2O(Br2)‎ CCl4‎ 萃取分液 C KCl固体(I2)‎ KOH溶液 加热 D MgCl2溶液(FeCl2)‎ NaOH溶液 过滤 答案　B 解析　用碱石灰除去氨气中的水蒸气称为干燥，不能称为洗气，‎ A错误；用四氯化碳作萃取剂，通过萃取、分液除去水中溶解的溴，B正确；正确的做法是直接加热使I2升华，C错误；MgCl2和FeCl2的混合液中加入NaOH溶液，Mg2＋和Fe2＋都生成沉淀，D错误。‎ ‎7．下列各项物质不用其他试剂就可鉴别的是(　　)‎ A．AlCl3溶液、饱和食盐水、葡萄糖溶液 B．稀盐酸、AgNO3溶液、饱和食盐水、稀硝酸 C．二氧化碳气体、氯气、氯化氢气体 D．硝酸钠固体、氢氧化钠固体、氢氧化钾固体 答案　C 解析　三种溶液均无色透明且相互之间不反应，需用其他试剂才能鉴别，A错误；AgNO3溶液和稀盐酸、饱和食盐水反应均能产生白色沉淀，无法鉴别稀盐酸和饱和食盐水，B错误；三种气体中有颜色的是氯气，另外两种气体中有刺激性气味的是氯化氢，C正确；三种固体颜色相同，需用其他试剂才能鉴别，D错误。‎ ‎8．(2017·贵州贵阳模拟)实验室中一瓶固体M的标签右半部分已被腐蚀，剩余部分只看到“Na2S”字样(如图所示)。已知固体M只可能是Na2S、Na2SO3、Na2SiO3、Na2SO4中的一种。若取少量固体M配成稀溶液进行有关实验，下列说法不正确的是(　　)‎ A．只用盐酸一种试剂就可以确定该固体M的成分 B．往溶液中通入二氧化碳，若有白色沉淀生成，则固体M为Na2SiO3‎ C．常温时用pH试纸检验，若pH＝7，则固体M一定是Na2SO4‎ D．往溶液中加入稀硝酸酸化的BaCl2溶液，若有白色沉淀生成，则固体M为Na2SO4‎ 答案　D 解析　盐酸与Na2S反应生成具有臭鸡蛋气味的H2S，盐酸与Na2SO3反应生成有刺激性气味的SO2气体，盐酸与Na2SiO3反应生成白色胶状沉淀H2SiO3，盐酸与Na2SO4不反应，A正确；往溶液中通入CO2，由于Na2SiO3＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3，且CO2与另外三种物质不反应，故B正确；Na2S、Na2SO3、Na2SiO3都属于强碱弱酸盐，水溶液呈碱性，Na2SO4为强碱强酸盐，水溶液呈中性，C正确；加入硝酸酸化的BaCl2溶液，硝酸能把Na2SO3氧化为Na2SO4，Na2SO4与BaCl2反应得到白色沉淀，固体M也可能是Na2SO3，D错误。‎ ‎9．某无色溶液中可能含有①Na＋、②Ba2＋、③Cl－、④Br－、⑤SO、⑥SO中的若干种，依次进行下列实验，且每步所加试剂均过量，观察到的现象如下：‎ 步骤序号 操作步骤 现象 ‎(1)‎ 用pH试纸检验 溶液的pH>7‎ ‎(2)‎ 向溶液中滴加氯水，再加入CCl4、振荡、静置 下层呈橙色 ‎(3)‎ 向(2)所得水溶液中加入Ba(NO3)2溶液和稀HNO3‎ 有白色沉淀产生 ‎(4)‎ 过滤，向滤液中加入AgNO3溶液和稀HNO3‎ 有白色沉淀产生 下列结论正确的是(　　)‎ A．不能确定的离子是①‎ B．不能确定的离子是②③‎ C．肯定含有的离子是①④⑥‎ D．肯定没有的离子是②⑤‎ 答案　C 解析　(1)用pH试纸检验，溶液的pH>7，说明溶液呈碱性，肯定含有SO，则一定不含Ba2＋，根据溶液呈电中性原则，阳离子一定含有Na＋；(2)向溶液中滴加氯水，再加入CCl4、振荡、静置，CCl4层呈橙色，说明溶液中含有Br－；(3)向(2)所得水溶液中加入Ba(NO3)2溶液和稀HNO3，有白色沉淀产生，该沉淀为BaSO4，但不能确定原溶液中是否含有SO，因为在第(2)步骤中加入过量氯水后，SO被氧化为SO；(4)过滤，向滤液中加入AgNO3溶液和稀HNO3，有白色沉淀产生，该沉淀为AgCl，但不能确定原溶液中是否含有Cl－，因所加氯水中含有Cl－。则溶液中一定含有的离子为①④⑥，可能含有的离子为③⑤，一定不存在的离子是②。‎ ‎10．(2017·河北石家庄质检)溶液X中可能含有K＋、Mg2＋、Al3＋、AlO、SiO、CO、SO、SO中的若干种离子。某同学对该溶液进行了如下实验：‎ 下列判断正确的是(　　)‎ A．气体甲一定是纯净物 B．沉淀甲是硅酸和硅酸镁的混合物 C．K＋、AlO和SiO一定存在于溶液X中 D．CO和SO一定不存在于溶液X中 答案　C 解析　据流程图，加过量稀盐酸有气体产生，说明溶液中含有CO或SO或两者都有，生成的气体是二氧化碳或二氧化硫或两者都有，一定不存在和CO或SO不共存的离子，所以不存在Mg2＋、Al3＋；加盐酸有沉淀生成，说明溶液中一定含有SiO，硅酸是沉淀；加入过量氨水(提供OH－)有白色沉淀生成，只能是氢氧化铝沉淀，说明此时溶液中存在Al3＋，但是原溶液中一定不存在Al3＋，所以该Al ‎3＋是AlO和盐酸反应生成的，所以，原溶液中一定存在AlO，要保证溶液呈电中性，只有K＋这一种阳离子，所以一定存在K＋。根据上述分析可知，气体甲可能是二氧化碳或二氧化硫或两者的混合气体，A错误；原溶液中不含有Mg2＋，所以沉淀甲是硅酸，不可能是硅酸镁，B错误；K＋、AlO和SiO一定存在于溶液X中，C正确；不能确定溶液中是否含有SO，但可能含有CO，D错误。‎ ‎11．某酸性废水中可能含有Fe2＋、Fe3＋、Al3＋、Mg2＋、Na＋、K＋、CO、SO。取废水样品分别进行如图所示①～④四个实验，则下列推断正确的是(　　)‎ A．废水中含有Na＋，不含K＋‎ B．废水中含有SO和CO C．废水中不含Fe3＋，可能含Fe2＋‎ D．废水中一定含有Na＋、Al3＋、SO 答案　D 解析　根据已知废水为酸性，故和H＋反应的离子不能存在，即CO不存在，根据溶液是电中性的，可知SO一定存在，由实验①焰色反应颜色为黄色，说明一定含有Na＋，可能含有K＋；实验②加盐酸后再加BaCl2溶液有白色沉淀生成，也再一次说明含有SO；实验③加KSCN溶液，无明显现象，说明不含Fe3＋；实验④滴加NaOH溶液至过量，一开始无现象，后有白色沉淀产生，最后沉淀溶解，说明含有Al3＋，不含有Fe2＋和Mg2＋，所以废水中肯定含有Na＋、‎ SO和Al3＋，肯定不含CO、Fe2＋、Mg2＋、Fe3＋，可能含有K＋，故D正确。‎ ‎12．(2018·辽宁六校高三联考)今有一混合物的水溶液，只可能含有以下离子中的若干种：K＋、NH、Cl－、Mg2＋、Ba2＋、CO、SO，现取三份100 mL该溶液进行如下实验：‎ ‎(1)第一份加入AgNO3溶液有沉淀产生；‎ ‎(2)第二份加足量NaOH溶液加热后，收集到气体0.04 mol；‎ ‎(3)第三份加足量BaCl2溶液后，干燥后得沉淀6.27 g，经足量盐酸洗涤、干燥后，沉淀质量为2.33 g。根据上述实验，以下推测正确的是(　　)‎ ‎①K＋一定存在；②100 mL溶液中含0.01 mol CO；‎ ‎③Cl－可能存在；④Ba2＋一定不存在；⑤Mg2＋可能存在 A．③④ B．③④⑤ ‎ C．①② D．①③④‎ 答案　D 解析　(1)第一份加入AgNO3溶液有沉淀产生，与AgNO3溶液有沉淀产生的离子有：Cl－、CO、SO；‎ ‎(2)加足量NaOH溶液加热产生气体，气体是氨气，故溶液中一定含有NH，并且物质的量为0.04 mol；‎ ‎(3)不溶于盐酸的2.33 g为硫酸钡，物质的量为：＝0.01 mol；6.27 g沉淀是硫酸钡和碳酸钡，碳酸钡质量为6.27 g－2.33 g＝3.94 g，碳酸钡的物质的量为：＝0.02 mol，故原溶液中一定存在CO、SO，则一定没有Mg2＋、Ba2＋；再根据电荷守恒，正电荷为：n(＋)＝n(NH)＝0.04 mol；n(－)＝2n(CO)＋2n(SO)＝0.06 mol，正电荷总物质的量小于负电荷，故原溶液中一定有K＋，至少为0.02 mol；综合以上可以得出，一定存在的离子有：NH、K＋、CO、SO，一定没有的离子Mg2＋、Ba2＋，可能存在Cl－，则①③④正确，故答案为D。‎ 二、非选择题(共28分)‎ ‎13．(15分)硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]是分析化学中的重要试剂。‎ ‎[查阅资料]隔绝空气加热至500 ℃时硫酸亚铁铵能完全分解，分解产物中含有铁氧化物、硫氧化物、氨气和水蒸气等。‎ ‎[实验探究]某化学小组选用如图所示部分装置进行实验(夹持装置略)。‎ 验证分解产物中含有氨气和水蒸气，并探究残留固体成分。‎ ‎(1)所选用装置的正确连接顺序为________________________(填装置序号)。‎ ‎(2)证明有水蒸气生成的实验现象为________________________。‎ ‎(3)证明有氨气生成的实验现象为_____________________。‎ ‎(4)A中固体完全分解后变为红棕色粉末，设计实验证明A中残留固体仅为Fe2O3，而不含FeO或Fe3O4：‎ ‎______________________________________________。‎ 答案　(1)ACBD ‎(2)C中无水硫酸铜变蓝 ‎(3)D中无色酚酞溶液变为红色 ‎(4)取少量A中残留固体，加入适量稀硫酸使其完全溶解，向溶液中滴加少量酸性高锰酸钾溶液，若高锰酸钾溶液不褪色，则残留固体是Fe2O3，而不含FeO或Fe3O4‎ 解析　(1)实验的目的是验证(NH4)2Fe(SO4)2的分解产物中含有NH3和水蒸气，并探究残留固体成分，装置A用于分解(NH4)2Fe(SO4)2固体，装置C用于检验水蒸气，装置B用于吸收SO2气体，装置D用于检验NH3，由于分解产生气体通过溶液时会混入水蒸气，故应先检验水蒸气，后检验NH3，所选装置的连接顺序为A→C→B→D。‎ ‎(2)无水硫酸铜粉末遇水蒸气生成CuSO4·5H2O晶体，由白色粉末变成蓝色晶体。‎ ‎(3)NH3通过导管进入D，溶于水形成氨水，使溶液显碱性，酚酞溶液由无色变成红色。‎ ‎(4)FeO和Fe3O4溶于稀硫酸，都能产生还原性的Fe2＋，能使酸性KMnO4溶液褪色；Fe2O3溶于稀硫酸产生Fe3＋，不能使酸性KMnO4溶液褪色，故可将残留固体溶于稀硫酸，再利用酸性KMnO4溶液进行检验。‎ ‎14．(13分)某工业废水中仅含下表离子中的5种(不考虑水的电离及离子的水解)，且各种离子的物质的量浓度相等，均为0.1 mol/L。‎ 阳离子 K＋‎ Cu2＋‎ Fe3＋‎ Al3＋‎ Fe2＋‎ 阴离子 Cl－‎ CO NO SO SiO 甲同学欲探究废水的组成，进行了如下实验：‎ Ⅰ.用铂丝蘸取少量溶液，在火焰上灼烧，无紫色火焰(透过蓝色钴玻璃观察)。‎ Ⅱ.取少量溶液于试管中，加入KSCN溶液后无明显变化。‎ Ⅲ.‎ 另取少量溶液于试管中，加入少量盐酸，有无色气体生成，该无色气体遇空气变成红棕色，此时溶液依然澄清，且溶液中阴离子种类不变。‎ Ⅳ.向Ⅲ中所得的溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成。请推断：‎ ‎(1)甲同学最终确定原溶液中所含阳离子是________，阴离子是________(写离子符号)。‎ ‎(2)Ⅲ中加入少量盐酸生成无色气体的离子方程式是 ‎_____________________________________________________。‎ ‎(3)另取100 mL原溶液，加入足量的NaOH溶液，充分反应后过滤，洗涤，灼烧至恒重，得到的固体质量为________g。‎ 答案　(1)Fe2＋、Cu2＋　Cl－、NO、SO ‎(2)3Fe2＋＋NO＋4H＋===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O ‎(3)1.6　‎ 解析　(1)根据实验Ⅰ可知原溶液中不存在K＋；根据实验Ⅱ可知原溶液中不存在Fe3＋；根据实验Ⅲ可判断，生成的无色气体为NO，NO遇空气生成红棕色的NO2，推知原溶液中存在NO、Fe2＋，又由于溶液中阴离子种类不变，所以一定存在Cl－，CO、SiO能与加入的盐酸反应导致阴离子发生变化，所以CO、SiO不存在；根据实验Ⅳ可知原溶液中存在SO。一定存在的阴离子有Cl－、SO、NO，已经确定的阳离子有Fe2＋，由于阴、阳离子浓度均为0.1 mol/L，根据电荷守恒可确定一定存在Cu2＋，而不存在Al3＋。‎ ‎(2)在酸性环境中，Fe2＋被NO氧化为Fe3＋，同时生成NO、H2O，其反应的离子方程式为3Fe2＋＋NO＋4H＋===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O。‎ ‎(3)加入NaOH溶液后，Cu2＋、Fe2＋与NaOH溶液反应分别生成Cu(OH)2、Fe(OH)2，充分反应后过滤、洗涤、灼烧至恒重最终得到CuO和Fe2O3固体，根据原子守恒可知得到0.01 mol CuO,0.005 mol Fe2O3，其总质量为0.01 mol×80 g/mol＋0.005 mol×160 g/mol＝1.6 g。‎