1．(2017·黃岡高三第一次模拟)A、B、C、D四種物質，分别含有下列陰、陽離子：Na^＋、Ba^2＋、Al^3＋、NH4(＋)、SO4(2－)、HCO3(－)、NO3(－)、OH^－中的各一種，為了判斷其各自的組成，進行了如下實驗，部分現象如下：

①常溫下用pH計測量發現A、C溶液顯堿性，且0.1 mol·L^－1 C溶液pH>13

②A與B、C混合均有白色沉澱産生，且A與B還有氣體生成

③過量的C滴入B、D中，前者産生沉澱，後者産生刺激性氣味的氣體

請回答下列問題：

(1)A為______________，檢驗A中陽離子的實驗名稱是____________。

(2)A與B反應的離子方程式為______________________________________________

________________________________________________________________________。

(3)B與過量的C反應生成的沉澱為______________。

(4)經判斷NO3(－)存在于物質________中(填“A”、“B”、“C”或“D”) ，為了測定該溶液中NO3(－)的濃度，進行了以下實驗：

取該溶液20.00 mL于錐形瓶中，加入過量的25.00 mL 0.900 0 mol·L^－1的FeSO₄溶液和适量的稀H₂SO₄溶液，并加入3 g NaHCO₃固體，除去空氣，反應完全後再加人幾滴二苯胺磺酸鈉指示劑，用濃度為0.120 0 mol·L^－1的K₂Cr₂O₇溶液滴定至終點，重複三次平均消耗體積為21.25 mL(發生的反應依次為NO3(－)＋Fe^2＋＋H^＋―→NO↑＋Fe^3＋＋H₂O，Fe^2＋＋Cr₂O7(2－)＋H^＋―→Cr^3＋＋Fe^3＋＋H₂O，未配平)。計算該溶液中NO3(－)濃度為____________(計算結果保留四位有效數字)，如果沒有加入NaHCO₃固體，會使測定結果________(填“偏高”、“偏低”或“無影響”)。

(1)寫出生成白色沉澱B的離子方程式：____________________________________

________________________________________________________________________。

(2)待測液中肯定不存在的陽離子是________________。

(3)若無色氣體D是單一氣體：判斷原溶液中K^＋是否存在____(填“是”或“否”)，若存在，求其物質的量濃度的最小值，若不存在，請說明理由：___________________________

________________________________________________________________________。

(4)若無色氣體D是混合氣體：

①待測液中一定含有的陰離子是________________。

②沉澱A中能與稀硝酸反應的成分是____________(寫化學式)。

3．(2016·安陽一中高三第一次模拟)某無色廢水中可能含有H^＋、NH4(＋)、Fe^3＋、Al^3＋、Mg^2＋、Na^＋、NO3(－)、CO3(2－)、SO4(2－)中的幾種，為分析其成分，分别取廢水樣品100 mL，進行了三組實驗，其操作和有關圖像如下所示：

Ⅰ：

請回答下列問題：

(1)根據上述3組實驗可以分析廢水中一定不存在的離子有_______________________。

(2)實驗③中所發生反應的離子反應方程式為_____________________________

________________________________________________________________________。

(3)分析圖像，在原溶液中c(NH4(＋))與c(Al^3＋)的比值為________， NO3(－)是否存在？填________(“存在”、“不存在”或“不确定”)。

Ⅱ：現有A、B、C、D、E五種可溶性強電解質，它們在水中可電離産生下列離子(各離子不重複)。

陽離子

H^＋、Na^＋、Al^3＋、Ag^＋、Ba^2＋

陰離子

OH^－、Cl^－、CO3(2－)、NO3(－)、SO4(2－)

已知：①A、B兩溶液呈堿性；C、D、E溶液呈酸性；

②A溶液與E溶液反應既有氣體又有沉澱産生；A溶液與C溶液反應隻有氣體産生；

③D溶液與另外四種溶液反應都能産生沉澱；C隻能與D反應産生沉澱；

④上述沉澱包括難溶物和微溶物。

試回答下列問題：

(1)A溶液呈堿性的原因是____________________________________________

(用離子方程式表示)。

(2)D是________溶液，E是________溶液(均寫化學式)。

答案精析

1．(1)NaHCO₃　焰色反應

(2)Al^3＋＋3HCO3(－)===Al(OH)₃↓＋3CO₂↑

(3)BaSO₄　(4)D　0.120 0 mol·L^－1　偏高

2．(1)Ba^2＋＋HCO3(－)＋OH^－===BaCO₃↓＋H₂O

(2)Fe^3＋、Ba^2＋

(3)是　0.1 mol·L^－1

(4)①CO3(2－)、HCO3(－)、SO3(2－)　②BaCO₃、BaSO₃

解析　待測液和氯化鋇溶液反應得到沉澱A，則溶液中可能含有CO3(2－)、SO3(2－)、SO4(2－)，向沉澱中加入稀硝酸生成氣體，且有部分沉澱不溶解，則溶液中存在CO3(2－)，可能存在SO3(2－)、SO4(2－)中的兩種或一種，根據離子共存知，溶液中不存在Ba^2＋；濾液A中有Ba^2＋，加入過量的NaOH溶液得到氣體B、白色沉澱B，則溶液中一定含有NH4(＋)、Ba^2＋ ，一定不存在Fe^3＋，氣體B為NH₃，白色沉澱B為BaCO₃，濾液B中通入氯氣，得淺黃綠色溶液，溶液中一定沒有Br^－，濾液B中加入硝酸銀、硝酸溶液得到白色沉澱C，C為AgCl，說明濾液B中含有Cl^－，由于加入氯化鋇溶液，不能确定原溶液中是否含有Cl^－。(1)由上述分析可知，白色沉澱B為碳酸鋇，是由HCO3(－)、Ba^2＋、OH^－反應生成，離子方程式為HCO3(－)＋Ba^2＋＋OH^－===BaCO₃↓＋H₂O。(2)由上述分析可知，溶液中一定沒有的陽離子是Fe^3＋、Ba^2＋。(3)n(NH4(＋))＝n(NH₃)＝2.24 L÷22.4 L·mol^－1＝0.1 mol，則c(NH4(＋))＝0.1 mol·L^－1，溶液中c(Na^＋)＝0.2 mol·L^－1，c(HCO3(－))＝0.1 mol·L^－1，c(CO3(2－))＝0.1 mol·L^－1，c(SO4(2－))＝0.05 mol·L^－1，單位體積内正電荷＝1×0.1 mol·L^－1＋1×0.2 mol·L^－1＝0.3 mol·L^－1，單位體積内負電荷＝1×0.1 mol·L^－1＋2×0.1 mol·L^－1＋2×0.05 mol·L^－1＝0.4 mol·L^－1，單位體積内正電荷＜單位體積内負電荷，故一定含有K^＋，當溶液中沒有Cl^－，K^＋濃度最小，根據電荷守恒可知，c(K^＋)最小濃度＝0.4 mol·L^－1－0.3 mol·L^－1＝0.1 mol·L^－1。(4)由上述分析可知，溶液中一定含有CO3(2－)、HCO3(－)，不能确定原溶液中是否含有Cl^－，溶液中一定沒有Br^－。若無色氣體D是混合氣體，隻能為CO₂、NO混合氣體，白色沉澱D隻能為BaSO₄，溶液中一定含有SO3(2－)，不能确定是否含有SO4(2－)，沉澱A中一定含有BaCO₃，BaSO₃。①待測液中一定含有的陰離子是CO3(2－)、HCO3(－)、SO3(2－)；②沉澱A中BaSO₃能與稀硝酸反應轉化為硫酸鋇。

3．Ⅰ.(1) Fe^3＋、Mg^2＋、CO3(2－)

(2)H^＋＋OH^－===H₂O、Al^3＋＋3OH^－===Al(OH)₃↓、

NH4(＋)＋OH^－===NH₃·H₂O、Al(OH)₃＋OH^－===AlO2(－)＋2H₂O

(3)1∶1　存在

Ⅱ.(1)CO3(2－)＋H₂OHCO3(－)＋OH^－

(2)AgNO₃ 　Al₂(SO₄)₃

解析　Ⅰ.(1)無色廢水确定無Fe^3＋，根據實驗①确定有Na^＋，根據實驗②确定有SO4(2－)，根據實驗③确定有Al^3＋、NH4(＋)、H^＋，一定不含Fe^3＋、Mg^2＋，因為CO3(2－)與Al^3＋不能共存，所以無CO3(2－)；故溶液中存在的離子為Na^＋、Al^3＋、NH4(＋)、H^＋、SO4(2－)，廢水中一定不存在的離子有Fe^3＋、Mg^2＋、CO3(2－)。(2)實驗③中依次發生的離子反應有酸堿中和：H^＋＋OH^－===H₂O，生成沉澱：Al^3＋＋3OH^－===Al(OH)₃↓，生成一水合氨，NH4(＋)＋OH^－===NH₃·H₂O，氫氧化鋁能溶于氫氧化鈉中，即Al(OH)₃＋OH^－===AlO2(－)＋2H₂O。(3)已知硫酸鋇沉澱為2.33 g，則n(SO4(2－))＝2.33 g÷233 g·mol^－1＝0.01 mol, 根據圖像可知與Al(OH)₃反應的n(OH^－)＝0.007 mol，

Al(OH)₃＋OH^－===AlO2(－)＋2H₂O

n(Al^3＋)　 0.007 mol

所以n(Al^3＋)＝0.007 mol，将鋁離子沉澱需要氫氧化鈉0.021 mol，溶液中H^＋消耗氫氧化鈉0.014 mol，氫離子的物質的量是0.014 mol，NH4(＋)＋OH^－===NH₃·H₂O，消耗氫氧化鈉0.007 mol，所以铵根離子的物質的量是0.007 mol，原溶液中c(NH4(＋))與c(Al^3＋)的比值為1∶1，根據電荷守恒，一定存在硝酸根離子。

Ⅱ.①A、B兩溶液呈堿性，結合離子的共存可知，應為Ba(OH)₂、Na₂CO₃中的一種，C、D、E溶液呈酸性，應為AgNO₃、硫酸鋁、HCl中的一種；②A溶液與E溶液反應既有氣體又有沉澱産生；A溶液與C溶液反應隻有氣體産生，則A為Na₂CO₃，B為Ba(OH)₂，E為Al₂(SO₄)₃，C為HCl；③D溶液與另外四種溶液反應都能産生沉澱；C隻能與D反應産生沉澱，則D為AgNO₃。(1)A為碳酸鈉溶液，因碳酸根離子的水解溶液顯堿性，水解離子反應式為CO3(2－)＋H₂OHCO3(－)＋OH^－。(2)D是AgNO₃，E為Al₂(SO₄)₃。

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