第3课时 离子反应的应用
[核心素养发展目标] 1.掌握常见离子(Cl-、S、C)的检验方法,能基于证据对物质变化提出可能假设,并通过分析推理加以证实,培养证据推理与模型认知能力。2.掌握粗盐的提纯方法,学会利用离子反应进行物质的除杂与提纯,能从问题和假设出发,确定探究目的设计实验方案,培养科学探究与创新意识。
一、离子的检验与推断
1.三种常见离子的检验
待检离子 使用试剂 反应现象 反应的离子方程式
Cl- AgNO3溶液、稀硝酸 加入AgNO3溶液,产生 ,再加稀硝酸,沉淀
S BaCl2溶液、稀盐酸 加足量稀盐酸 ,再加BaCl2溶液产生___________
C CaCl2溶液、稀盐酸 加入CaCl2溶液产生 ,再加入稀盐酸,沉淀 ,产生 气体,气体能使澄清石灰水变浑浊 ; CaCO3+2H+=== ; CO2+Ca2++2OH-===CaCO3↓ +H2O
离子检验的答题模板
(1)取样:(若为固体样品)取某固体样品少许,溶于水配成溶液,取溶液少许于试管中。(若为液体样品)取某液体样品溶液少许于试管中。
(2)试剂:加入××溶液(或物质)。
(3)现象:看到有××色气体生成(或××色沉淀产生)等。
(4)结论:证明有(或无)××离子存在。
思考1 检验Cl-时,加入稀HNO3的目的是什么
思考2 为什么在检验S时,先加足量稀盐酸,后加BaCl2溶液,顺序能颠倒吗
2.常见的离子推断
(1)依据:离子反应所表现出的某“唯一性”的特征性质及现象。
(2)离子推断要坚持“四项基本原则”。
①肯定性原则:据现象推断肯定存在或肯定不存在的离子。
②互斥性原则:如溶液中含有Ba2+,则不存在大量的C、S。
③进出性原则:要注意所加试剂引入什么离子,是否造成干扰。
④守恒原则(电中性原则):阳离子和阴离子同时存在于溶液中且正、负电荷总量相等。
1.判断正误
(1)向溶液中加入酚酞溶液,若溶液变红色,则溶液中含有OH-( )
(2)无色透明溶液中,一定不存在Cu2+、Fe3+、Mn( )
(3)检测溶液中的Cl-时,可先加盐酸,再加AgNO3溶液( )
(4)加入稀盐酸,产生无色无味的气体,溶液中可能存在C,也可能存在HC( )
(5)向某溶液中加入NaOH溶液产生红褐色沉淀,说明溶液中含有Fe3+( )
2.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.C——气体法 B.S——沉淀法
C.H+——显色法 D.Cl-——气体法
3.有一瓶溶液只含Cl-、C、S、Na+、Mg2+、Cu2+六种离子中的某几种。通过实验:①原溶液中加足量NaOH溶液只产生白色沉淀;②原溶液中加BaCl2溶液不产生沉淀;③原溶液中加AgNO3溶液产生白色沉淀,再加稀硝酸白色沉淀不溶解。
回答下列问题:
(1)试分析原溶液中一定含有的离子是 , 一定不含有的离子是 ;可能含有的离子是 。
(2)实验③说明原溶液中含有 。
(3)写出实验①和实验③中发生反应的离子方程式:
① ;
③ 。
二、物质的分离与提纯——食盐的精制
1.实验探究:食盐的精制
(1)实验目的:除去粗食盐水中的Ca2+、Mg2+、S、泥沙等杂质。
(2)实验方案设计
(3)实验操作流程
写出上述各步反应的离子方程式:
① ;
② ;
③ 、
;
④ 、
。
特别提醒 (1)加入试剂适当过量的目的是将杂质离子完全除去。
(2)加入试剂顺序①②③可以调整,但③必须在②之后,如②③①、②①③均可。如果②在③之后,则过量的Ba2+无法除去。
(3)在加稀盐酸之前要进行过滤,否则,沉淀会被稀盐酸溶解。
思考1 如何检验食盐水中杂质离子S、Mg2+、Ca2+已除尽
思考2 按实验操作流程图,如何洗涤得到的BaSO4沉淀 如何检验BaSO4沉淀是否洗涤干净
沉淀洗涤(或洗净)的答题模板
(1)沉淀洗涤的答题模板
注洗涤液(沿玻璃棒向漏斗中注入洗涤液)→标准(使洗涤液完全浸没沉淀或晶体)→重复(待洗涤液流尽后,重复操作2~3次)。
(2)沉淀是否洗净的答题模板
取样(取少量最后一次洗涤液于试管中)→加试剂[加入××试剂(必要时加热,如检验N)]→现象(不产生××沉淀、溶液不变××色或不产生××气体)→结论(说明沉淀已经洗涤干净)。
2.物质的分离与提纯的“三必须”和“四原则”
(1)三必须
①除杂试剂必须稍过量。
②过量试剂必须除尽,且容易除去。
③除杂途径选最佳,有多种杂质时除杂顺序必须合理。
(2)四原则
1.判断正误
(1)除去NaCl溶液中的CaCl2杂质,可以加入过量的K2CO3溶液( )
(2)为保证原溶液纯净,加入的除杂试剂应越少越好( )
(3)只要选择好合适的除杂试剂,可以不考虑添加顺序( )
(4)溶解粗盐固体时用玻璃棒搅拌,可加快固体溶解( )
(5)食盐水结晶时,当蒸发皿中出现较多固体时,应停止加热( )
2.为了除去粗盐中的CaCl2、MgCl2、Na2SO4及泥沙,可将粗盐溶于水,然后进行下列五项操作:①过滤 ②加过量NaOH溶液 ③加适量盐酸 ④加过量Na2CO3溶液 ⑤加过量BaCl2溶液。正确的操作顺序是( )
A.①④②⑤③ B.④①②⑤③
C.⑤④①②③ D.⑤②④①③
3.某同学设计了如下实验方案,以除去NaCl固体中的Na2SO4杂质。
可供选择的试剂:Ba(NO3)2溶液、Na2CO3溶液、BaCl2溶液、盐酸。
回答下列问题:
(1)操作①和②均需要使用玻璃棒,其作用分别为 。
(2)试剂a是 ,沉淀B是 。
(3)加入试剂a发生反应的化学方程式为 ,加入试剂c发生反应的离子方程式为 。
(4)若要测定原混合物中Na2SO4的质量分数,除了要准确称量混合物的质量,至少还需获得的数据是 。
答案精析
一、
1.白色沉淀 不溶解 Cl-+Ag+===AgCl↓ 无明显现象 白色沉淀 Ba2++S===BaSO4↓ 白色沉淀 溶解 无色无味 Ca2++C===CaCO3↓ Ca2++CO2↑+H2O
思考1 加入稀HNO3的目的为排除C等的干扰。
思考2 加入足量的稀盐酸,是防止Ag+、C、S等干扰,若先加BaCl2溶液,如有Ag+,会生成AgCl白色沉淀,干扰S检验,不能颠倒顺序。
应用体验
1.(1)√ (2)√ (3)× (4)√ (5)√
2.D
3.(1)Mg2+、Cl- C、 S、Cu2+ Na+
(2)Cl- (3)Mg2+ + 2OH-===Mg(OH)2↓
Ag++Cl-===AgCl↓
解析 已知溶液只含Cl-、C、S、Na+、Mg2+、Cu2+六种离子中的某几种,①原溶液中加足量NaOH溶液只产生白色沉淀,白色沉淀为氢氧化镁,故一定有Mg2+、一定没有Cu2+;②原溶液中加BaCl2溶液不产生沉淀,则不可能存在C、S;③原溶液中加AgNO3溶液产生白色沉淀,再加稀硝酸白色沉淀不溶解,白色沉淀为氯化银,故一定存在Cl-,实验中无法判断钠离子是否存在。(3)实验①中产生的白色沉淀为氢氧化镁,离子方程式为Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓;实验③中产生氯化银沉淀,发生反应的离子方程式为Ag++Cl-===AgCl↓。
二、
1.(2)Na2CO3 NaOH BaCl2 (3)①Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓ ②Ba2++S===BaSO4↓ ③Ca2++C===CaCO3↓ Ba2++C===BaCO3↓ ④H++OH-===H2O C+2H+===H2O+CO2↑
思考1 ①取少许滤液于试管中,加入稀盐酸,再加BaCl2溶液,若无白色沉淀生成,证明S已除尽;
②取少许滤液于试管中,加入NaOH溶液,若无白色沉淀生成,证明Mg2+已除尽;
③取少许滤液于试管中,加入Na2CO3溶液,若无白色沉淀生成,证明Ca2+已除尽。
思考2 沿玻璃棒向漏斗中加蒸馏水至刚好没过沉淀,待水自然流出后,再重复操作2~3次;取少量最后一次洗涤液于试管中,加入AgNO3溶液,若不产生白色沉淀,则沉淀已洗涤干净。
应用体验
1.(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)√
2.D [除去粗盐中的泥沙、CaCl2、MgCl2、Na2SO4得到NaCl,加NaOH除去MgCl2,加BaCl2除去Na2SO4,加Na2CO3除去CaCl2,Na2CO3一定在BaCl2之后加入,以便除去过量的BaCl2,过滤后加盐酸,则正确的操作顺序为⑤②④①③或②⑤④①③。]
3.(1)搅拌、引流 (2)BaCl2溶液 BaCO3 (3)Na2SO4+BaCl2===BaSO4↓+2NaCl C+2H+===H2O+CO2↑ (4)沉淀A的质量
解析 通过分析题给实验方案可知:操作①为溶解,操作②为过滤,试剂a为BaCl2溶液,使S沉淀,故沉淀A为BaSO4,试剂b为Na2CO3溶液,使多余的Ba2+沉淀,故沉淀B为BaCO3,试剂c是盐酸,除去多余的C,固体C为NaCl。
(4)若要测定原混合物中Na2SO4的质量分数,除了要准确称量混合物的质量,还应知道Na2SO4的质量,若想得知Na2SO4的质量就必须知道S的物质的量,因此还需获得的数据是沉淀A的质量。(共69张PPT)
第2章 第2节
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离子反应的应用
第3课时
核心素养
发展目标
1.掌握常见离子(Cl-、S、C)的检验方法，能基于证据对物质变化提出可能假设，并通过分析推理加以证实，培养证据推理与模型认知能力。
2.掌握粗盐的提纯方法，学会利用离子反应进行物质的除杂与提纯，能从问题和假设出发，确定探究目的设计实验方案，培养科学探究与创新意识。
内容索引
一、离子的检验与推断
二、物质的分离与提纯——食盐的精制
课时对点练
离子的检验与推断
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一
1.三种常见离子的检验
一 离子的检验与推断
待检离子 使用试剂 反应现象 反应的离子方程式
Cl- AgNO3溶液、稀硝酸 加入AgNO3溶液，产生______ __，再加稀硝酸，沉淀______ _______________________
BaCl2溶液、稀盐酸 加足量稀盐酸 ，再加BaCl2溶液产生_________ ___________________________
白色沉
淀
不溶解
Cl-+Ag+===
AgCl↓
无明显现象
白色沉淀
Ba2++S===
BaSO4↓
待检离子 使用试剂 反应现象 反应的离子方程式
CaCl2溶液、稀盐酸 加入CaCl2溶液产生___ _______，再加入稀盐 酸，沉淀 ，产生 气体，气体能使澄清石灰水变浑浊 ；
CaCO3+2H+===________
____________；
CO2+Ca2++2OH-=== CaCO3↓+H2O
色沉淀
白
溶解
无色无味
Ca2++C===CaCO3↓
Ca2++
CO2↑+H2O
答题规范
离子检验的答题模板
(1)取样：(若为固体样品)取某固体样品少许，溶于水配成溶液，取溶液少许于试管中。(若为液体样品)取某液体样品溶液少许于试管中。
(2)试剂：加入××溶液(或物质)。
(3)现象：看到有××色气体生成(或××色沉淀产生)等。
(4)结论：证明有(或无)××离子存在。
检验Cl-时，加入稀HNO3的目的是什么？
思考1
提示 加入稀HNO3的目的为排除C等的干扰。
为什么在检验S时，先加足量稀盐酸，后加BaCl2溶液，顺序能颠倒吗？
思考2
提示 加入足量的稀盐酸，是防止Ag+、C、S等干扰，若先加BaCl2溶液，如有Ag+，会生成AgCl白色沉淀，干扰S检验，不能颠倒顺序。
2.常见的离子推断
(1)依据：离子反应所表现出的某“唯一性”的特征性质及现象。
(2)离子推断要坚持“四项基本原则”。
①肯定性原则：据现象推断肯定存在或肯定不存在的离子。
②互斥性原则：如溶液中含有Ba2+，则不存在大量的C、S。
③进出性原则：要注意所加试剂引入什么离子，是否造成干扰。
④守恒原则(电中性原则)：阳离子和阴离子同时存在于溶液中且正、负电荷总量相等。
1.判断正误
(1)向溶液中加入酚酞溶液，若溶液变红色，则溶液中含有OH-
(2)无色透明溶液中，一定不存在Cu2+、Fe3+、Mn
(3)检测溶液中的Cl-时，可先加盐酸，再加AgNO3溶液
(4)加入稀盐酸，产生无色无味的气体，溶液中可能存在C，也可能存在HC
(5)向某溶液中加入NaOH溶液产生红褐色沉淀，说明溶液中含有Fe3+
应用体验
×
√
√
√
√
应用体验
2.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.C——气体法 B.S——沉淀法
C.H+——显色法 D.Cl-——气体法
√
3.有一瓶溶液只含Cl-、C、S、Na+、Mg2+、Cu2+六种离子中的某几种。通过实验：①原溶液中加足量NaOH溶液只产生白色沉淀；②原溶液中加BaCl2溶液不产生沉淀；③原溶液中加AgNO3溶液产生白色沉淀，再加稀硝酸白色沉淀不溶解。
回答下列问题：
(1)试分析原溶液中一定含有的离子是 ， 一定不含有的离子是 ；可能含有的离子是 。
(2)实验③说明原溶液中含有 。
应用体验
Mg2+、Cl-
C、 S、Cu2+
Na+
Cl-
①原溶液中加足量NaOH溶液只产生白色沉淀；②原溶液中加BaCl2溶液不产生沉淀；③原溶液中加AgNO3溶液产生白色沉淀，再加稀硝酸白色沉淀不溶解。
(3)写出实验①和实验③中发生反应的离子方程式：
① ；
③ 。
应用体验
Mg2+ + 2OH-===Mg(OH)2↓
Ag++Cl-===AgCl↓
应用体验
已知溶液只含Cl-、C、S、Na+、Mg2+、Cu2+六种离子中的某几种，①原溶液中加足量NaOH溶液只产生白色沉淀，白色沉淀为氢氧化镁，故一定有Mg2+、一定没有Cu2+；
②原溶液中加BaCl2溶液不产生沉淀，则不可能存在C、S；
③原溶液中加AgNO3溶液产生白色沉淀，再加稀硝酸白色沉淀不溶解，白色沉淀为氯化银，故一定存在Cl-，实验中无法判断钠离子是否存在。
应用体验
实验①中产生的白色沉淀为氢氧化镁，离子方程式为Mg2++2OH-=== Mg(OH)2↓；
实验③中产生氯化银沉淀，发生反应的离子方程式为Ag++Cl-=== AgCl↓。
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物质的分离与提纯——食盐的精制
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二
二 物质的分离与提纯——食盐的精制
1.实验探究：食盐的精制
(1)实验目的：除去粗食盐
水中的Ca2+、Mg2+、S、
泥沙等杂质。
(2)实验方案设计
BaCl2
Na2CO3
NaOH
(3)实验操作流程
写出上述各步反应的离子方程式：
① ；
② ；
③ 、 ；
④ 、 。
Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓
Ba2++S===BaSO4↓
Ca2++C===CaCO3↓
Ba2++C===BaCO3↓
H++OH-===H2O
C+2H+===H2O+CO2↑
特别提醒 (1)加入试剂适当过量的目的是将杂质离子完全除去。
(2)加入试剂顺序①②③可以调整，但③必须在②之后，如②③①、②①③均可。如果②在③之后，则过量的Ba2+无法除去。
(3)在加稀盐酸之前要进行过滤，否则，沉淀会被稀盐酸溶解。
思考1
如何检验食盐水中杂质离子S、Mg2+、Ca2+已除尽？
提示 ①取少许滤液于试管中，加入稀盐酸，再加BaCl2溶液，若无白色沉淀生成，证明S已除尽；
②取少许滤液于试管中，加入NaOH溶液，若无白色沉淀生成，证明Mg2+已除尽；
③取少许滤液于试管中，加入Na2CO3溶液，若无白色沉淀生成，证明Ca2+已除尽。
思考2
按实验操作流程图，如何洗涤得到的BaSO4沉淀？如何检验BaSO4沉淀是否洗涤干净？
提示 沿玻璃棒向漏斗中加蒸馏水至刚好没过沉淀，待水自然流出后，再重复操作2~3次；取少量最后一次洗涤液于试管中，加入AgNO3溶液，若不产生白色沉淀，则沉淀已洗涤干净。
归纳总结
沉淀洗涤(或洗净)的答题模板
(1)沉淀洗涤的答题模板
注洗涤液(沿玻璃棒向漏斗中注入洗涤液)→标准(使洗涤液完全浸没沉淀或晶体)→重复(待洗涤液流尽后，重复操作2~3次)。
(2)沉淀是否洗净的答题模板
取样(取少量最后一次洗涤液于试管中)→加试剂[加入××试剂(必要时加热，如检验N)]→现象(不产生××沉淀、溶液不变××色或不产生××气体)→结论(说明沉淀已经洗涤干净)。
2.物质的分离与提纯的“三必须”和“四原则”
(1)三必须
①除杂试剂必须稍过量。
②过量试剂必须除尽，且容易除去。
③除杂途径选最佳，有多种杂质时除杂顺序必须合理。
(2)四原则
1.判断正误
(1)除去NaCl溶液中的CaCl2杂质，可以加入过量的K2CO3溶液
(2)为保证原溶液纯净，加入的除杂试剂应越少越好
(3)只要选择好合适的除杂试剂，可以不考虑添加顺序
(4)溶解粗盐固体时用玻璃棒搅拌，可加快固体溶解
(5)食盐水结晶时，当蒸发皿中出现较多固体时，应停止加热
应用体验
×
√
√
×
×
2.为了除去粗盐中的CaCl2、MgCl2、Na2SO4及泥沙，可将粗盐溶于水，然后进行下列五项操作：①过滤 ②加过量NaOH溶液 ③加适量盐酸 ④加过量Na2CO3溶液 ⑤加过量BaCl2溶液。正确的操作顺序是
A.①④②⑤③ B.④①②⑤③
C.⑤④①②③ D.⑤②④①③
应用体验
√
应用体验
除去粗盐中的泥沙、CaCl2、MgCl2、Na2SO4得到NaCl，加NaOH除去MgCl2，加BaCl2除去Na2SO4，加Na2CO3除去CaCl2，Na2CO3一定在BaCl2之后加入，以便除去过量的BaCl2，过滤后加盐酸，则正确的操作顺序为⑤②④①③或②⑤④①③。
3.某同学设计了如下实验方案，以除去NaCl固体中的Na2SO4杂质。
应用体验
可供选择的试剂：Ba(NO3)2溶液、Na2CO3溶液、BaCl2溶液、盐酸。
回答下列问题：
(1)操作①和②均需要使用玻璃棒，其作用分别为 。
搅拌、引流
应用体验
(2)试剂a是 ，沉淀B是 。
(3)加入试剂a发生反应的化学方程式为___________________________
，加入试剂c发生反应的离子方程式为______________________。
(4)若要测定原混合物中Na2SO4的质量分数，除了要准确称量混合物的质量，至少还需获得的数据是 。
BaCl2溶液
BaCO3
Na2SO4+BaCl2===BaSO4↓+
2NaCl
C+2H+===H2O+CO2↑
沉淀A的质量
应用体验
通过分析题给实验方案可知：操作①为溶解，操作②为过滤，试剂a为BaCl2溶液，使S沉淀，故沉淀A为BaSO4，试剂b为Na2CO3溶液，使多余的Ba2+沉淀，故沉淀B为BaCO3，试剂c是盐酸，除去多余的C，固体C为NaCl。
若要测定原混合物中Na2SO4的质量分数，除了要准确称量混合物的质量，还应知道Na2SO4的质量，若想得知Na2SO4的质量就必须知道S的物质的量，因此还需获得的数据是沉淀A的质量。
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课时对点练
题组一 常见离子的检验与推断
1.向四支试管中分别加入少量不同的无色溶液后，再进行如下操作，结论正确的是
1
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3
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5
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8
9
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选项 操作 现象 结论
A 滴加BaCl2溶液 产生白色沉淀
B 滴加稀硫酸 有无色无味的气体产生
C 滴加盐酸酸化的BaCl2溶液 产生白色沉淀
D 滴加硝酸酸化的AgNO3溶液 产生白色沉淀 原溶液中有Cl-
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向无色溶液中滴加BaCl2溶液，产生白色沉淀，原溶液中可能有，也可能有S、C、Ag+，A项错误；
向无色溶液中滴加稀硫酸，有无色无味的气体产生，原溶液中可能有C，也可能有HC，B项错误；
向无色溶液中滴加盐酸酸化的BaCl2溶液，产生白色沉淀，此白色沉淀为氯化银或硫酸钡，则原溶液中有Ag+或S，C项错误；
向无色溶液中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液，产生白色沉淀，此白色沉淀为氯化银，说明原溶液中有Cl-，D项正确。
2.(2023·北京一零一中学高一检测)某溶液中含有较大量的Cl-、C、OH- 3种阴离子，如果只取一次该溶液就能够分别将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Mg(NO3)2溶液；②过滤；③滴加AgNO3溶液；④滴加Ba(NO3)2
溶液
A.①②④②③ B.④②①②③
C.①②③②④ D.④②③②①
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检验氯离子选择硝酸银溶液，检验氢氧根离子选择硝酸镁溶液，检验碳酸根离子选择硝酸钡溶液；而硝酸银溶液与氯离子、碳酸根离子都生成白色沉淀，与氢氧根离子结合生成的氢氧化银不稳定，所以不能先检验氯离子；硝酸镁溶液与碳酸根离子和氢氧根离子均能生成白色沉淀；硝酸钡溶液只与碳酸根离子生成白色的碳酸钡沉淀，所以先检验碳酸根离子再检验氢氧根离子，最后检验氯离子。实验顺序为滴加硝酸钡溶液至沉淀不再产生，过滤；再滴加硝酸镁溶液至沉淀不再产生，过滤；最后加入硝酸银溶液。
3.某Y形河流上游有甲、乙两个化工厂，其位置如图所示。现已知甲、乙两个工厂排入河流的废水中共有K+、Ag+、Fe3+、Cl-、OH-、N 6种离子，则在河流下游丙处水中至少含有上述离子中的(不考虑水电离出的离子)
A.2种 B.3种
C.4种 D.6种
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在排入河流的6种离子中，Ag+与Cl-可形成AgCl沉淀，Fe3+与OH-可形成Fe(OH)3沉淀，故丙处至少含有K+和N。
题组二 粗盐的精制
4.粗食盐水中常含有少量杂质离子Ca2+、Mg2+、S， 实验室提纯粗食盐水制取食盐的流程如图所示，下列关于实验过程中所加入的试剂、目的及所发生反应的离子方程式均正确的是
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选项 试剂 目的 离子方程式
A KOH溶液 仅除去Mg2+ Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓
B BaCl2溶液 Ba2++Na2SO4===BaSO4↓+2Na+
C Na2CO3溶液 仅除去Ca2+
D 盐酸
√
除去NaCl溶液中的Mg2+，应用NaOH，不能用KOH，A项错误；
加入BaCl2溶液除去粗盐中的S，离子方程式应为Ba2++S=== BaSO4↓，B项错误；
加入Na2CO3溶液的目的是除去Ca2+和Ba2+，C项错误；
加入盐酸的目的是除去过量的NaOH、Na2CO3，D项正确。
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5.(2024·广州高一检测)为从粗食盐水中除去Ca2+、Mg2+、S等离子，以制得精盐水。某同学设计如下方案：
下列说法正确的是
A.A中主要有Mg(OH)2和BaSO4，
也可能有一些Ca(OH)2
B.②中加入过量Na2CO3溶液的主要目的是为了除去Mg2+、Ca2+
C.D中只有C、Cl-、Na+这三种离子
D.③中发生的反应只有2H++C===H2O+CO2↑
√
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14
15
粗食盐水中含有Ca2+、Mg2+、S等离子，①加入过量的Ba(OH)2溶液，生成Mg(OH)2和BaSO4沉淀，还有少量Ca(OH)2沉淀，可完全除去Mg2+、S；②再加过量的碳酸钠溶液，除去剩余的Ca2+和过量的Ba2+；③加入适量的盐酸除去过量的OH-和C，最终得到精盐水。加入过量Na2CO3溶液后，溶液中应有OH-、C、Cl-、Na+四种离子，故C错误；
1
2
3
4
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12
13
14
15
③中发生的反应包括：H++OH-===H2O、2H++C===CO2↑+H2O，故D错误。
题组三 物质的除杂与分离
6.某溶液中存在Mg2+、Ag+、Ba2+三种金属离子，现用NaOH、Na2CO3、NaCl三种溶液使它们分别沉淀并分离出来，要求每次只加一种溶液，滤出一种沉淀，所加溶液顺序正确的是
A.Na2CO3 NaCl NaOH
B.NaOH NaCl Na2CO3
C.NaCl NaOH Na2CO3
D.NaCl Na2CO3 NaOH
1
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3
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√
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碳酸钠溶液中的碳酸根离子与溶液中的Mg2+、Ag+、Ba2+均形成沉淀，氢氧化钠溶液中的氢氧根离子能与溶液中的Mg2+、Ag+形成沉淀，氯化钠只能与溶液中的Ag+形成氯化银沉淀，故先加氯化钠，然后加入氢氧化钠与溶液中的Mg2+形成氢氧化镁沉淀，最后加入碳酸钠与溶液中的Ba2+形成碳酸钡沉淀，满足每次只得到一种沉淀的要求，C正确。
7.(2023·天津高一检测)提纯含有少量硝酸钡杂质的硝酸钾溶液，可以使用的方法为
A.加入过量碳酸钠溶液，过滤，除去沉淀，溶液中补加适量硝酸
B.加入过量硫酸钾溶液，过滤，除去沉淀，溶液中补加适量硝酸
C.加入过量硫酸钠溶液，过滤，除去沉淀，溶液中补加适量硝酸
D.加入过量碳酸钾溶液，过滤，除去沉淀，溶液中补加适量硝酸
√
1
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混合物中钡离子是杂质，除去钡离子，需用硫酸根离子或碳酸根离子将其转化为硫酸钡沉淀或碳酸钡沉淀，为了不引入新的杂质，应选用过量的碳酸钾，不能用硫酸钾，因为过量的硫酸根离子不易除去；加入过量碳酸钾后，过滤，除去碳酸钡沉淀，滤液中含有碳酸根离子，再加入适量的硝酸除去(加入稀硝酸至不再有气泡产生)，故D选项符合题意。
8.某工业废水中存在大量的Na+、Cl-、Cu2+、S，欲除去其中的Cu2+、S，设计工艺流程如图所示：
下列有关说法错误的是
A.NaOH的作用是除去Cu2+
B.试剂a为Na2CO3，试剂b为BaCl2
C.操作X为过滤，试剂c为稀盐酸
D.检验S是否除尽可取适量待测溶液，先加入盐酸，再加入BaCl2溶液
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15
工业废水中存在大量的Na+、Cl-、Cu2+、S，欲除去其中的 Cu2+、S，由实验流程可知，先加NaOH除去Cu2+，然后加试剂a为BaCl2，可除去S，再加试剂b为Na2CO3，试剂b可除去过量钡离子，操作X为过滤，分离出的溶液含氯化钠、碳酸钠，最后加试剂c为稀盐酸，可除去碳酸钠，故A、C正确，B错误；
检验S是否除尽可取适量待测溶液，先加入盐酸，排除干扰离子，再加入BaCl2溶液，若不生成白色沉淀，则除尽，反之没有除尽，故D正确。
9.(2023·江苏宿迁高一检测)下列各组离子在透明溶液中能大量共存的是
A.K+、OH-、HC、Na+
B.Cl-、Cu2+、S、N
C.Mg2+、K+、OH-、S
D.Ba2+、Na+、C、OH-
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√
10.(2023·广东茂名一中高一检测)下列除杂方案正确的是
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5
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13
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选项 待提纯物质 杂质 除杂试剂 除杂方法
A CO2 CO O2 点燃
B CuCl2溶液 FeCl3 NaOH溶液 过滤
C Cl2 HCl 饱和NaHCO3溶液 洗气
D Na2CO3固体 NaHCO3 — 灼烧
√
无法控制O2的用量，易引入新杂质，且CO2中混有少量CO不易燃烧，A错误；
CuCl2、FeCl3均可以与NaOH反应生成沉淀，B错误；
HCl与饱和NaHCO3溶液反应生成CO2，会引入新的杂质，且Cl2溶于水生成HCl，也能与饱和NaHCO3溶液反应，C错误；
灼烧Na2CO3与NaHCO3的混合物，NaHCO3分解生成Na2CO3，不引入其他杂质，D正确。
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15
11.(2023·滨州高一期末)某化学实验小组以草木灰为原料制取KCl晶体，制取流程如图所示。
已知：草木灰主要成分是K2CO3、
KCl、K2SO4和不溶于水的杂质；
KCl的溶解度随温度的升高而增
大，且增幅较大。
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下列说法错误的是
A.步骤①中用到的玻璃仪器有
烧杯、漏斗、玻璃棒
B.过量试剂Ⅰ是Ba(NO3)2溶液，
其作用是除去C、S
C.过量试剂Ⅱ是K2CO3溶液，其作用是除去过量Ba2+
D.步骤⑤的操作是蒸发浓缩、冷却结晶
√
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15
步骤①是过滤，其中用到的玻璃
仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒，A
正确；
由于不能引入新杂质，所以过量
试剂Ⅰ是氯化钡溶液，不能是Ba(NO3)2溶液，B错误；
过量试剂Ⅱ是K2CO3溶液，其作用是除去过量Ba2+，C正确；
由于KCl的溶解度随温度的升高而增大，且增幅较大，因此步骤⑤的操作是蒸发浓缩、冷却结晶，D正确。
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12.某无色溶液中只可能大量含有K+、Ag+、Ba2+、Fe3+、Cl-、OH-、C、S中的若干种，对其进行如下实验操作：
(1)取少量该溶液，测得其pH=13.5；
(2)另取少量该溶液，加入足量BaCl2溶液，产生白色沉淀；
(3)向(2)所得体系中加入足量盐酸，沉淀部分溶解，并有无色气体生成，过滤；
(4)向(3)所得滤液加入AgNO3溶液，有白色沉淀生成。
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下列对该溶液的说法正确的是(已知AgOH难溶于水且易分解为Ag2O固体)
A.一定含有K+、OH-、C、S
B.可能含有Cl-、OH-
C.一定不含有Ag+、Ba2+、Fe3+、Cl-
D.无法判断该溶液中离子的存在情况
√
该溶液无色，其中一定不含Fe3+；取少量该溶液，测得其pH=13.5，则该溶液中一定含有OH-，一定不含有Ag+；另取少量该溶液，加入足量BaCl2溶液，产生白色沉淀，则该溶液中至少含有C、S中的一种；向(2)所得体系中加入足量稀盐酸，沉淀部分溶解，并有无色气体生成，证明(2)所得体系中含有碳酸钡和硫酸钡两种沉淀，碳酸钡溶于盐酸生成无色气体CO2，硫酸钡不溶于盐酸，则该溶液中一定含有C、S，一定不含Ba2+；
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向(3)所得滤液中加入AgNO3溶液，有白色沉淀生成，因(2)和(3)中均引入了Cl-，故不能确定该溶液中是否含Cl-；根据溶液呈电中性可知，该溶液中一定含有K+。综上可知，该溶液中一定含有K+、OH-、C、S，一定不含Ba2+、Fe3+、Ag+，可能含有Cl-，故A项正确。
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13.(2023·江苏启东中学高一月考)四个未贴标签的试剂瓶中分别盛装有NaNO3溶液、Na2CO3溶液、Na2SO4溶液和NaCl溶液，分别取1 mL上述四种溶液于四支试管中，进行下列实验，可将它们逐一鉴别出来。
(1)向四支试管中分别滴加稀硝酸， (填实验现象)的是_______
_____ ，该反应的化学方程式为 。
(2)向剩余的三支试管中分别滴加 ， (填实验现象)的是 。
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产生气泡
Na2CO3
溶液
Na2CO3+2HNO3===2NaNO3+H2O+CO2↑
Ba(NO3)2溶液
产生白色沉淀
Na2SO4溶液
(3)向剩余的两支试管中分别滴加 ， (填实验现象)的是 。
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15
AgNO3溶液
产生白色沉淀
NaCl溶液
题述四种溶液中的阳离子相同，可根据阴离子的性质不同进行检验，如与酸反应生成气体，与盐溶液反应生成沉淀等。检验S一般使用Ba2+，因Ba2+也能与C反应生成白色沉淀，故应在检验C之后检验S；检验Cl-用Ag+，因Ag+也能与S反应生成白色沉淀，故应在检验S之后检验Cl-。
14.离子反应是中学化学中重要的反应类型。
(1)在发生离子反应的反应物或生成物中，一定存在的是 (填字母)。
A.单质 B.氧化物
C.盐 D.化合物
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D
(2)有一瓶澄清的溶液中含H+、Mg2+、Ba2+、N、Cl-、C、S中的四种，取该溶液进行以下实验：
实验一：向该溶液中滴加紫色石蕊溶液，溶液呈红色。
实验二：另取原溶液少许加入过量NaOH溶液，有白色沉淀产生。
实验三：取实验二的滤液少许，加入过量Na2CO3溶液，有白色沉淀生成。
①根据上述实验事实确定溶液中一定存在的离子是 ，一定不存在的离子是 。
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H+、Mg2+、Ba2+
C、S
②实验三中反应的离子方程式为 。
③要确定原溶液中不能确定的离子，应补充的实验操作为______________
______________________________________________________________________________________________________________。
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Ba2++C===BaCO3↓
其中加入AgNO3溶液，观察有无白色沉淀生成。若有白色沉淀生成，则证明其中含有Cl-，无N，反之则含有N，无Cl-
取原溶液，向
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实验一：向该溶液中滴加紫色石蕊溶液，溶液呈红色，表明溶液呈酸性，则含有H+，与H+反应的C不能大量存在；实验二：另取原溶液少许加入过量NaOH溶液，有白色沉淀产生，说明生成了Mg(OH)2沉淀，则其中含有Mg2+，与Mg2+反应的C一定不存在；实验三：取实验二的滤液少许，加过量Na2CO3溶液，有白色沉淀生成，说明生成了碳酸钡沉淀，则其中含有Ba2+，与Ba2+反应的S不能大量存在；综上所述可知：原溶液中一定存在的离子是H+、Mg2+、Ba2+ ，C、S一定不存在，Cl-、N只能存在一种，据此分析解答。
15.(2023·烟台高一检测)粗盐中除了含有泥沙之外，还含有少量Ca2+、Mg2+、S等杂质离子，由粗盐获得精盐的一般步骤如下：
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粗盐
溶液1
浊液1
浊液2
滤液
精盐
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(1)步骤②的目的是除去粗盐中杂质(Mg2+、Ca2+、S)，提供的试剂有BaCl2溶液、Na2CO3溶液、NaOH溶液。加入试剂的顺序正确的是______(填字母)；为检测S是否沉淀完全，请写出检验方法：___________________________
_________________________________________________________________。
A.BaCl2溶液→NaOH溶液→Na2CO3溶液
B.NaOH溶液→Na2CO3溶液→BaCl2溶液
C.NaOH溶液→BaCl2溶液→Na2CO3溶液
D.Na2CO3溶液→NaOH溶液→BaCl2溶液
粗盐
溶液1
浊液1
浊液2
滤液
精盐
AC
取适量反应后溶液，加入盐酸排除干扰，再加入氯化钡溶液，无白色沉淀生成，则已沉淀完全
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15
步骤②的目的是除去粗盐中杂质(Mg2+、Ca2+、S)，提供的试剂有BaCl2溶液、Na2CO3溶液、NaOH溶液，加入过程中为了除去过量的钡离子，则碳酸钠必须在氯化钡溶液之后加入，加入试剂的顺序正确的是A、C；检测S是否沉淀完全方法为取适量反应后溶液，加入盐酸排除干扰，再加入氯化钡溶液，若无白色沉淀生成，则已沉淀完全。
(2)步骤③“过滤”操作需要的玻璃仪器有玻璃棒、 (填仪器名称)；该操作得到沉淀的成分有泥沙、BaSO4、Mg(OH)2、 。
(3)加入适量盐酸的作用是 ；步骤⑤操作是__________
(填操作的名称)。
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漏斗、烧杯
CaCO3、BaCO3
除去C、OH-
蒸发结晶
返回作业15 离子反应的应用
（分值：100分）
（选择题1~12题，每小题5分，共60分）
题组一 常见离子的检验与推断
1.向四支试管中分别加入少量不同的无色溶液后，再进行如下操作，结论正确的是 （ ）
选项 操作 现象 结论
A 滴加BaCl2溶液 产生白色沉淀 原溶液中有S
B 滴加稀硫酸 有无色无味的气体产生 原溶液中有C
C 滴加盐酸酸化的BaCl2溶液 产生白色沉淀 原溶液中有S
D 滴加硝酸酸化的AgNO3溶液 产生白色沉淀 原溶液中有Cl-
2.（2023·北京一零一中学高一检测）某溶液中含有较大量的Cl-、C、OH- 3种阴离子，如果只取一次该溶液就能够分别将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Mg（NO3）2溶液；②过滤；③滴加AgNO3溶液；④滴加Ba（NO3）2溶液
A.①②④②③ B.④②①②③
C.①②③②④ D.④②③②①
3.某Y形河流上游有甲、乙两个化工厂，其位置如图所示。现已知甲、乙两个工厂排入河流的废水中共有K+、Ag+、Fe3+、Cl-、OH-、N 6种离子，则在河流下游丙处水中至少含有上述离子中的（不考虑水电离出的离子） （ ）
A.2种 B.3种
C.4种 D.6种
题组二 粗盐的精制
4.粗食盐水中常含有少量杂质离子Ca2+、Mg2+、S， 实验室提纯粗食盐水制取食盐的流程如图所示，下列关于实验过程中所加入的试剂、目的及所发生反应的离子方程式均正确的是 （ ）
选项 试剂 目的 离子方程式
A KOH溶液 仅除去Mg2+ Mg2++2OH-===Mg（OH）2↓
B BaCl2溶液 仅除去S Ba2++Na2SO4===BaSO4↓+2Na+
C Na2CO3溶液 仅除去Ca2+ Ca2++C===CaCO3↓
D 盐酸 除去OH-和C H++OH-===H2O、2H++C===CO2↑+H2O
5.（2024·广州高一检测）为从粗食盐水中除去Ca2+、Mg2+、S等离子，以制得精盐水。某同学设计如下方案：
下列说法正确的是（ ）
A.A中主要有Mg（OH）2和BaSO4，也可能有一些Ca（OH）2
B.②中加入过量Na2CO3溶液的主要目的是为了除去Mg2+、Ca2+
C.D中只有C、Cl-、Na+这三种离子
D.③中发生的反应只有2H++C===H2O+CO2↑
题组三 物质的除杂与分离
6.某溶液中存在Mg2+、Ag+、Ba2+三种金属离子，现用NaOH、Na2CO3、NaCl三种溶液使它们分别沉淀并分离出来，要求每次只加一种溶液，滤出一种沉淀，所加溶液顺序正确的是 （ ）
A.Na2CO3 NaCl NaOH
B.NaOH NaCl Na2CO3
C.NaCl NaOH Na2CO3
D.NaCl Na2CO3 NaOH
7.（2023·天津高一检测）提纯含有少量硝酸钡杂质的硝酸钾溶液，可以使用的方法为 （ ）
A.加入过量碳酸钠溶液，过滤，除去沉淀，溶液中补加适量硝酸
B.加入过量硫酸钾溶液，过滤，除去沉淀，溶液中补加适量硝酸
C.加入过量硫酸钠溶液，过滤，除去沉淀，溶液中补加适量硝酸
D.加入过量碳酸钾溶液，过滤，除去沉淀，溶液中补加适量硝酸
8.某工业废水中存在大量的Na+、Cl-、Cu2+、S，欲除去其中的Cu2+、S，设计工艺流程如图所示：
下列有关说法错误的是 （ ）
A.NaOH的作用是除去Cu2+
B.试剂a为Na2CO3，试剂b为BaCl2
C.操作X为过滤，试剂c为稀盐酸
D.检验S是否除尽可取适量待测溶液，先加入盐酸，再加入BaCl2溶液
9.（2023·江苏宿迁高一检测）下列各组离子在透明溶液中能大量共存的是 （ ）
A.K+、OH-、HC、Na+
B.Cl-、Cu2+、S、N
C.Mg2+、K+、OH-、S
D.Ba2+、Na+、C、OH-
10.（2023·广东茂名一中高一检测）下列除杂方案正确的是 （ ）
选项 待提纯物质 杂质 除杂试剂 除杂方法
A CO2 CO O2 点燃
B CuCl2溶液 FeCl3 NaOH溶液 过滤
C Cl2 HCl 饱和NaHCO3溶液 洗气
D Na2CO3固体 NaHCO3 — 灼烧
11.（2023·滨州高一期末）某化学实验小组以草木灰为原料制取KCl晶体，制取流程如图所示。
已知：草木灰主要成分是K2CO3、KCl、K2SO4和不溶于水的杂质；KCl的溶解度随温度的升高而增大，且增幅较大。
下列说法错误的是（ ）
A.步骤①中用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒
B.过量试剂Ⅰ是Ba（NO3）2溶液，其作用是除去C、S
C.过量试剂Ⅱ是K2CO3溶液，其作用是除去过量Ba2+
D.步骤⑤的操作是蒸发浓缩、冷却结晶
12.某无色溶液中只可能大量含有K+、Ag+、Ba2+、Fe3+、Cl-、OH-、C、S中的若干种，对其进行如下实验操作：
（1）取少量该溶液，测得其pH=13.5；（2）另取少量该溶液，加入足量BaCl2溶液，产生白色沉淀；（3）向（2）所得体系中加入足量盐酸，沉淀部分溶解，并有无色气体生成，过滤；（4）向（3）所得滤液加入AgNO3溶液，有白色沉淀生成。
下列对该溶液的说法正确的是（已知AgOH难溶于水且易分解为Ag2O固体） （ ）
A.一定含有K+、OH-、C、S
B.可能含有Cl-、OH-
C.一定不含有Ag+、Ba2+、Fe3+、Cl-
D.无法判断该溶液中离子的存在情况
13.（18分）（2023·江苏启东中学高一月考）四个未贴标签的试剂瓶中分别盛装有NaNO3溶液、Na2CO3溶液、Na2SO4溶液和NaCl溶液，分别取1 mL上述四种溶液于四支试管中，进行下列实验，可将它们逐一鉴别出来。
（1）向四支试管中分别滴加稀硝酸， （填实验现象）的是 ，该反应的化学方程式为 。
（2）向剩余的三支试管中分别滴加 ，
（填实验现象）的是 。
（3）向剩余的两支试管中分别滴加 ，
（填实验现象）的是 。
14.（10分）离子反应是中学化学中重要的反应类型。
（1）在发生离子反应的反应物或生成物中，一定存在的是 （填字母）。
A.单质 B.氧化物 C.盐 D.化合物
（2）有一瓶澄清的溶液中含H+、Mg2+、Ba2+、N、Cl-、C、S中的四种，取该溶液进行以下实验：
实验一：向该溶液中滴加紫色石蕊溶液，溶液呈红色。
实验二：另取原溶液少许加入过量NaOH溶液，有白色沉淀产生。实验三：取实验二的滤液少许，加入过量Na2CO3溶液，有白色沉淀生成。
①根据上述实验事实确定溶液中一定存在的离子是 ，一定不存在的离子是 。
②实验三中反应的离子方程式为 。
③要确定原溶液中不能确定的离子，应补充的实验操作为 。
15.（12分）（2023·烟台高一检测）粗盐中除了含有泥沙之外，还含有少量Ca2+、Mg2+、S等杂质离子，由粗盐获得精盐的一般步骤如下：
粗盐浊液1浊液2滤液溶液1精盐
（1）步骤②的目的是除去粗盐中杂质（Mg2+、Ca2+、S），提供的试剂有BaCl2溶液、Na2CO3溶液、NaOH溶液。加入试剂的顺序正确的是 （填字母）；为检测S是否沉淀完全，请写出检验方法： 。
A.BaCl2溶液→NaOH溶液→Na2CO3溶液
B.NaOH溶液→Na2CO3溶液→BaCl2溶液
C.NaOH溶液→BaCl2溶液→Na2CO3溶液
D.Na2CO3溶液→NaOH溶液→BaCl2溶液
（2）步骤③“过滤”操作需要的玻璃仪器有玻璃棒、 （填仪器名称）；该操作得到沉淀的成分有泥沙、BaSO4、Mg（OH）2、 。
（3）加入适量盐酸的作用是 ；步骤⑤操作是 （填操作的名称）。
答案精析
1.D [向无色溶液中滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀,原溶液中可能有S,也可能有S、C、Ag+,A项错误;向无色溶液中滴加稀硫酸,有无色无味的气体产生,原溶液中可能有C,也可能有HC,B项错误;向无色溶液中滴加盐酸酸化的BaCl2溶液,产生白色沉淀,此白色沉淀为氯化银或硫酸钡,则原溶液中有Ag+或S,C项错误;向无色溶液中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,产生白色沉淀,此白色沉淀为氯化银,说明原溶液中有Cl-,D项正确。]
2.B [检验氯离子选择硝酸银溶液,检验氢氧根离子选择硝酸镁溶液,检验碳酸根离子选择硝酸钡溶液;而硝酸银溶液与氯离子、碳酸根离子都生成白色沉淀,与氢氧根离子结合生成的氢氧化银不稳定,所以不能先检验氯离子;硝酸镁溶液与碳酸根离子和氢氧根离子均能生成白色沉淀;硝酸钡溶液只与碳酸根离子生成白色的碳酸钡沉淀,所以先检验碳酸根离子再检验氢氧根离子,最后检验氯离子。实验顺序为滴加硝酸钡溶液至沉淀不再产生,过滤;再滴加硝酸镁溶液至沉淀不再产生,过滤;最后加入硝酸银溶液。]
3.A [在排入河流的6种离子中,Ag+与Cl-可形成AgCl沉淀,Fe3+与OH-可形成Fe(OH)3沉淀,故丙处至少含有K+和N。]
4.D [除去NaCl溶液中的Mg2+,应用NaOH,不能用KOH,A项错误;加入BaCl2溶液除去粗盐中的S,离子方程式应为Ba2++S===BaSO4↓,B项错误;加入Na2CO3溶液的目的是除去Ca2+和Ba2+,C项错误;加入盐酸的目的是除去过量的NaOH、Na2CO3,D项正确。]
5.A [粗食盐水中含有Ca2+、Mg2+、S等离子,①加入过量的Ba(OH)2溶液,生成Mg(OH)2和BaSO4沉淀,还有少量Ca(OH)2沉淀,可完全除去Mg2+、S;②再加过量的碳酸钠溶液,除去剩余的Ca2+和过量的Ba2+;③加入适量的盐酸除去过量的OH-和C,最终得到精盐水。加入过量Na2CO3溶液后,溶液中应有OH-、C、Cl-、Na+四种离子,故C错误;③中发生的反应包括:H++OH-===H2O、2H++C===CO2↑+H2O,故D错误。]
6.C [碳酸钠溶液中的碳酸根离子与溶液中的Mg2+、Ag+、Ba2+均形成沉淀,氢氧化钠溶液中的氢氧根离子能与溶液中的Mg2+、Ag+形成沉淀,氯化钠只能与溶液中的Ag+形成氯化银沉淀,故先加氯化钠,然后加入氢氧化钠与溶液中的Mg2+形成氢氧化镁沉淀,最后加入碳酸钠与溶液中的Ba2+形成碳酸钡沉淀,满足每次只得到一种沉淀的要求,C正确。]
7.D [混合物中钡离子是杂质,除去钡离子,需用硫酸根离子或碳酸根离子将其转化为硫酸钡沉淀或碳酸钡沉淀,为了不引入新的杂质,应选用过量的碳酸钾,不能用硫酸钾,因为过量的硫酸根离子不易除去;加入过量碳酸钾后,过滤,除去碳酸钡沉淀,滤液中含有碳酸根离子,再加入适量的硝酸除去(加入稀硝酸至不再有气泡产生),故D选项符合题意。]
8.B [工业废水中存在大量的Na+、Cl-、Cu2+、S,欲除去其中的 Cu2+、S,由实验流程可知,先加NaOH除去Cu2+,然后加试剂a为BaCl2,可除去S,再加试剂b为Na2CO3,试剂b可除去过量钡离子,操作X为过滤,分离出的溶液含氯化钠、碳酸钠,最后加试剂c为稀盐酸,可除去碳酸钠,故A、C正确,B错误;检验S是否除尽可取适量待测溶液,先加入盐酸,排除干扰离子,再加入BaCl2溶液,若不生成白色沉淀,则除尽,反之没有除尽,故D正确。]
9.B
10.D [无法控制O2的用量,易引入新杂质,且CO2中混有少量CO不易燃烧,A错误;CuCl2、FeCl3均可以与NaOH反应生成沉淀,B错误;HCl与饱和NaHCO3溶液反应生成CO2,会引入新的杂质,且Cl2溶于水生成HCl,也能与饱和NaHCO3溶液反应,C错误;灼烧Na2CO3与NaHCO3的混合物,NaHCO3分解生成Na2CO3,不引入其他杂质,D正确。]
11.B [步骤①是过滤,其中用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒,A正确;由于不能引入新杂质,所以过量试剂 Ⅰ 是氯化钡溶液,不能是Ba(NO3)2溶液,B错误;过量试剂 Ⅱ 是K2CO3溶液,其作用是除去过量Ba2+,C正确;由于KCl的溶解度随温度的升高而增大,且增幅较大,因此步骤⑤的操作是蒸发浓缩、冷却结晶,D正确。]
12.A [该溶液无色,其中一定不含Fe3+;取少量该溶液,测得其pH=13.5,则该溶液中一定含有OH-,一定不含有Ag+;另取少量该溶液,加入足量BaCl2溶液,产生白色沉淀,则该溶液中至少含有C、S中的一种;向(2)所得体系中加入足量稀盐酸,沉淀部分溶解,并有无色气体生成,证明(2)所得体系中含有碳酸钡和硫酸钡两种沉淀,碳酸钡溶于盐酸生成无色气体CO2,硫酸钡不溶于盐酸,则该溶液中一定含有C、S,一定不含Ba2+;向(3)所得滤液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成,因(2)和(3)中均引入了Cl-,故不能确定该溶液中是否含Cl-;根据溶液呈电中性可知,该溶液中一定含有K+。综上可知,该溶液中一定含有K+、OH-、C、S,一定不含Ba2+、Fe3+、Ag+,可能含有Cl-,故A项正确。]
13.(1)产生气泡 Na2CO3溶液 Na2CO3+2HNO3===2NaNO3+H2O+CO2↑ (2)Ba(NO3)2溶液 产生白色沉淀 Na2SO4溶液 (3)AgNO3溶液 产生白色沉淀 NaCl溶液
解析 题述四种溶液中的阳离子相同,可根据阴离子的性质不同进行检验,如与酸反应生成气体,与盐溶液反应生成沉淀等。检验S一般使用Ba2+,因Ba2+也能与C反应生成白色沉淀,故应在检验C之后检验S;检验Cl-用Ag+,因Ag+也能与S反应生成白色沉淀,故应在检验S之后检验Cl-。
14.(1)D (2)①H+、Mg2+、Ba2+ C、S ②Ba2++C===BaCO3↓ ③取原溶液,向其中加入AgNO3溶液,观察有无白色沉淀生成。若有白色沉淀生成,则证明其中含有Cl-,无N,反之则含有N,无Cl-
解析 (2)实验一:向该溶液中滴加紫色石蕊溶液,溶液呈红色,表明溶液呈酸性,则含有H+,与H+反应的C不能大量存在;实验二:另取原溶液少许加入过量NaOH溶液,有白色沉淀产生,说明生成了Mg(OH)2沉淀,则其中含有Mg2+,与Mg2+反应的C一定不存在;实验三:取实验二的滤液少许,加过量Na2CO3溶液,有白色沉淀生成,说明生成了碳酸钡沉淀,则其中含有Ba2+,与Ba2+反应的S不能大量存在;综上所述可知:原溶液中一定存在的离子是H+、Mg2+、Ba2+ ,C、S一定不存在,Cl-、N只能存在一种,据此分析解答。
15.(1)AC 取适量反应后溶液,加入盐酸排除干扰,再加入氯化钡溶液,无白色沉淀生成,则已沉淀完全 (2)漏斗、烧杯 CaCO3、BaCO3 (3)除去C、OH- 蒸发结晶
解析 (1)步骤②的目的是除去粗盐中杂质(Mg2+、Ca2+、S),提供的试剂有BaCl2溶液、Na2CO3溶液、NaOH溶液,加入过程中为了除去过量的钡离子,则碳酸钠必须在氯化钡溶液之后加入,加入试剂的顺序正确的是A、C;检测S是否沉淀完全方法为取适量反应后溶液,加入盐酸排除干扰,再加入氯化钡溶液,若无白色沉淀生成,则已沉淀完全。
