第05讲 离子共存　离子的检验和推断（练）-2022年高考化学一轮复习讲练测

第二章  化学物质及其变化

第05讲  离子共存　离子的检验和推断（精练）

完卷时间：50分钟

可能用到的相对原子质量：O16  S32  Ba 137

一、选择题（每小题只有一个正确选项，共12*5分）

1．（2021·广东肇庆市·高三三模）下列有关离子共存的叙述或离子方程式的书写正确的是

A．常温pH=7的溶液中，K+、、Fe3+可以大量共存

B．通入H2S至饱和的溶液中，Cl-、、Cu2+可以大量共存

C．泡沫灭火器是利用水解原理：

D．Zn溶于过量的浓硝酸中：

【答案】C

【解析】A．pH=7的溶液中Fe3+不会大量存在，Fe3+在pH约2.7开始沉淀，在pH为3.7时沉淀完全，A项错误；B．H2S在溶液中可以发生电离，电离出的S2-与Cu2+在溶液中生成沉淀不能共存，B项错误；C．泡沫灭火器中两种溶液混合反应过程是硫酸铝与碳酸氢钠发生互促程度大的双水解，C项正确；D．浓硝酸具有氧化性，Zn与浓硝酸反应生成NO2，D项错误；故答案选C。

2.（2021·广东珠海市·高三一模）在酸性溶液中能大量共存且为无色透明溶液的是

A．

B．

C．

D．

【答案】B

【解析】A．在溶液中显紫色，不符合限定条件，故A不符合题意；B．都大量共存，故B符合题意；C．在酸性条件下发生氧化还原反应，故C不符合题意；D．在酸性条件下反应生成二氧化硫和水，故D不符合题意。

综上所述，答案为B。

3．（2020·四川成都市·成都七中高三一模）下列有关NaClO和NaCl混合溶液的叙述正确的是

A．该溶液中，Ag+、K+、NO、CH3OH(CHOH)4CHO可以大量共存

B．向该溶液中滴入少量FeSO4溶液，反应的离子方程式2Fe2++ClO－+2H+=Cl－+2Fe3++H2O

C．用玻璃棒蘸取该溶液滴在pH试纸上，pH试纸变蓝但不褪色

D．向该溶液中加入浓盐酸，会产生Cl2

【答案】D

【解析】A．该溶液中，Ag+与Cl－反应生成沉淀，ClO－与CH3OH(CHOH)4CHO发生氧化还原反应，故A错误；B．向该溶液中滴入少量FeSO4溶液，该反应是在碱性环境中，因此离子方程式中不会出现氢离子参与反应，故B错误；C．NaClO具有强氧化性，最终pH试纸褪色，故C错误；D．向该溶液中加入浓盐酸，NaClO与浓盐酸反应生成Cl2，Cl－+ClO－+2H+= Cl2↑+ H2O，故D正确。

综上所述，答案为D。

4．（2020·江苏南通市·启东中学高三月考）常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是

A．澄清透明的溶液中：H+、Fe2+、SO42－、NO3－

B．使甲基橙变红的溶液中：Ca2+、NH4+、CH3COO－、Cl－

C．0.1 mol·L-1 BaCl2溶液中：K+、Na+、OH－、NO3－

D．由水电离出的c(H+)=10-12 mol·L-1的溶液中：Mg2+、K+、Br－、HCO3－

【答案】C

【解析】A项H＋、NO3－与Fe2+发生氧化还原反应不能大量共存；B项溶液呈酸性，CH3COO－不能大量共存；D项溶液呈酸性或碱性，Mg2＋、HCO3－等不能大量共存。

5．（2021·吉林长春市·高三三模）某工业废水仅含有表中离子中的4种(少量存在的离子不考虑)：

某同学欲探究废水的组成，进行了如下实验：

Ⅰ.取废水少许加入足量稀盐酸，有气体生成，无沉淀生成；Ⅱ.向Ⅰ中所得的溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成。

下列推断错误的是

A．该废水为无色溶液 B．II中沉淀一定不是BaCO3

C．整个实验过程无氧化还原反应发生 D．溶液中一定含有Cl-

【答案】D

【解析】Ⅰ．取废水少许加入足量盐酸，有气体生成，无沉淀生成，气体为二氧化碳，则一定含，阴离子一定不含，阳离子一定不含Cu2+、Fe3+；Ⅱ．向Ⅰ中所得的溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，因I中盐酸足量，白色沉淀可能为硫酸钡，则原溶液中一定含，由上述分析可知，一定含、，由电荷守恒可知，阳离子一定含K+，溶液中不含Cu2+、Fe3+、，不能确定含Cl-、中的哪一种，

A．因溶液含4种离子，则含有的离子是K+、、以及 Cl-、中的一种，溶液为无色溶液，选项A正确；B．Ⅱ中产生白色沉淀为硫酸钡，离子方程式是Ba2++＝BaSO4↓，选项B正确；C．整个实验过程中均发生复分解反应，无氧化还原反应发生，选项C正确；D．由分析可知，可能含有Cl-、其中一种，不能确定是否含有Cl-，D错误；答案选D。

6．（2021·上海金山区·高三二模）某溶液中可能含有物质的量浓度相等的和。取少量溶液，加入过量的溶液并加热，产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，同时生成白色沉淀。则原溶液中

A．可能有、 B．可能有4种离子

C．可能无 D．一定有、、

【答案】A

【解析】取少量溶液，加入过量的溶液并加热，产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体NH3，故原溶液中含有，同时生成白色沉淀说明含有，由于Fe(OH)3是红褐色沉淀，故原溶液中一定没有Fe3+，Al3+与过量的溶液将转化为，故原溶液中可能含有Al3+，由题干信息可知，各离子的物质的量浓度相等，故若只含有、则溶液电荷不守恒，故肯定由K+或Al3+，当有Al3+时，则还应该由Cl-和，当含有K+时，则电荷恰好守恒，则肯定没有Cl-和，据此分析解题：

A. 由分析可知，当有Al3+时，则还应该由Cl-和，当含有K+时，则电荷恰好守恒，则肯定没有Cl-和，故可能有、，A符合题意；B. 当有Al3+时，则还应该由Cl-和，原溶液中含有、、Al3+、Cl-和五种离子，当含有K+时，则电荷恰好守恒，则肯定没有Cl-和，原溶液中只有3种离子，故不可能有4种离子，B不合题意；C. 由分析可知，原溶液中一定不含，C不合题意；   

D. 有分析可知，原溶液不一定含有，D不合题意；故答案为：A。

7．（2021·上海普陀区·高三二模）已知某100溶液中含有的部分离子的浓度大小如图所示，该溶液呈无色、透明、均一状态，可能还含有、、、。为了进一步确认，加入足量溶液，生成23.3g白色沉淀，再加稀盐酸，沉淀不消失。对原溶液说法错误的是

A．肯定不存在、

B．的物质的量浓度为2

C．加入含0.2的溶液时，沉淀质量达到最大量

D．加入少量溶液，反应的离子方程式为

【答案】B

【解析】①该溶液呈无色、透明、均一状态，说明溶液中一定不含；②加入足量溶液，生成23.3g白色沉淀，再加稀盐酸，沉淀不消失，白色沉淀为硫酸钡，物质的量为0.1mol，原溶液中一定含有，浓度为1mol/L，推出原溶液中一定不含；③已知的阳离子(和)所带正电荷浓度总和为，阴离子(Cl-和)所带负电荷浓度总和为，根据溶液呈电中性，原溶液中一定含有H+，浓度为；结论：原溶液中一定存在Na+、Mg2+、Cl-、H+、，一定不存在、。

A．原溶液中肯定不存在、，故A正确；B．原溶液中H+的物质的量浓度为，故B错误；C．原溶液中一定含有H+，浓度为，物质的量为0.1L×3mol∙L-1=0.3mol，镁离子的物质的量为0.1L×0.5mol∙L-1=0.05mol，硫酸根离子物质的量为0.1mol，向100原溶液中加入0.2的溶液时，钡离子过量，硫酸根全部沉淀，0.4mol氢氧根先与0.3mol氢离子反应生成水，余下0.1mol正好将0.05mol镁离子沉淀完全，生成的成质量刚好最大，故C正确；D．溶液中含氢离子，向原溶液中加入NaHCO3溶液，反应的离子方程式为，故D正确； 故选B。

8．（2020·永济市涑北中学校高三月考）下列各组离子中，能大量共存且加入(或通入)X试剂后发生反应的离子方程式对应正确的是

A．A B．B C．C D．D

【答案】B

【解析】A．Fe3+、Al3+都与SO32-发生反应，在溶液中不能大量共存，故A错误；B．透明溶液可能是有色溶液，在透明溶液中这四种离子能大量共存，加入铜粉，铜与铁离子反应，铜不能与亚铁离子反应，发生2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，故B正确；C．加入NaHSO4溶液后，Ba2+、与硫酸根离子生成硫酸钡沉淀，正确的离子方程式为：H++SO42-+Ba2++HCO3-=BaSO4↓+CO2↑+H2O，故C错误；D．酸性环境下硝酸具有强的氧化性，所以pH=1的溶液中，硝酸根离子与二价铁离子不共存，发生反应为3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O，故D错误；答案为B。

9．（2021·云南高三二模）某样品含有Al3+、NH、Fe2+、CO、SO、Cl-中的几种离子，将该样品溶于水后，取少量溶液做如图实验：

下列说法错误的是

A．该样品溶液pH<7

B．该样品不含有CO

C．该样品溶液中一定存在：3c(Al3+)+c(NH)+c(H+)+2c(Fe2+)=2c(SO)+c(Cl-)+c(OH-)

D．溶液A与过量CO2反应的离子方程式为CO2+AlO+2H2O=Al(OH)3↓+HCO

【答案】C

【解析】某样品含有Al3+、NH、Fe2+、CO、SO、Cl-中的几种离子，将该样品溶于水后，取少量溶液加入过量的NaOH溶液、加热，得气体A为NH3，溶液中含有NH，沉淀A为Fe(OH)3,溶液中含有Fe2+，没有CO，溶液A中通入过量的CO2，出现沉淀B为Al(OH)3，原溶液中含有Al3+，溶液B中肯定含有HCO，原溶液中有SO、Cl-中的一种或两种。

A． Al3+、NH、Fe2+属于弱碱阳离子，水解后溶液呈酸性，该样品溶液pH<7，故A正确；B． 原溶液中含有Al3+和Fe2+，不能与CO共存，该样品不含有CO，故B正确；C． 根据题中信息，不能确定溶液中SO、Cl-同时存在，故C错误；D． 溶液A与过量CO2反应生成Al(OH)3和NaHCO3，离子方程式为CO2+AlO+2H2O=Al(OH)3↓+HCO，故D正确；故选C。

10．（2021·浙江宁波市·高三一模）某固体混合物中可能含有：K+、、Al3+、 Br-、、、等离子，某同学为了确认其成分进行了实验探究，实验及现象如下(所加试剂均足量)： 

下列说法正确的是

A．气体A中可能含有SO2

B．固体混合物中一定含有Br-、和

C．固体混合物中一定不含Al3+

D．为确定固体混合物中是否含K+，需进行焰色反应实验

【答案】C

【解析】根据流程图可知，加入氯水后产生气体A，说明原固体混合物中存在，故一定不存在Al3+，得到橙色溶液，说明原固体混合物中存在Br-，加入Ba(OH)2加热后无能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体产生，故说明原固体混合物中一定不存在，根据溶液中电荷守恒，故说明原固体混合物中一定存在K+，由于氯水能将氧化为，故加入Ba(OH)2后产生白色沉淀，不能说明原混合物是否含有。

A．由于+H2O+Cl2=+2H++2Cl-，故气体A中不可能含有SO2，A错误；B．由分析可知，固体混合物中无法确定是否含有，B错误；C．由分析可知，固体混合物中含有，由于3+ Al3+=Al(OH)3↓+3CO2↑，故一定不含Al3+，C正确；D．由分析可知，根据电荷守恒即可确定固体混合物中一定含有K+，无需进行焰色反应实验，D错误；故答案为：C。

11．（2020·浙江高三期中）某混合物X中可能含有FeSO4、NaAlO2、CuSO4、Na2O2、(NH4)2SO4中的几种或全部。将X与足量水作用，得到气体Q、固体Y和碱性溶液Z。下列结论不正确的是

A．混合物X中Na2O2、NaAlO2至少有一种

B．生成的气体Q可能含有二种成分

C．将固体Y充分灼烧，其质量一定减少

D．溶液Z一定无色，加入适量硫酸可能生成沉淀

【答案】D

【解析】若X中含有NaAlO2和(NH4)2SO4，NaAlO2是强碱弱酸盐，溶液显碱性，(NH4)2SO4是强酸弱碱盐，溶液显酸性，二者发生相互促进的双水解反应：++H2O=Al(OH)3 ↓+NH3↑，若NaAlO2过量，则溶液为碱性，则固体Y为Al(OH)3，如果X中还含有FeSO4、CuSO4，碱性溶液Z为Na2SO4、NaAlO2、FeSO4、CuSO4的混合溶液，气体Q为氨气；

若X中含有过氧化钠，可与水反应生成氢氧化钠和氧气，反应生成的溶液显碱性，如果X中还含有FeSO4、CuSO4，碱性条件下FeSO4、CuSO4均可与氢氧根离子反应生成沉淀，亚铁离子易被氧化为三价铁离子，则固体Y为Fe(OH)3或Cu(OH)2，碱性溶液Z为Na2SO4和NaOH，气体Q为氧气；如果X中还含有(NH4)2SO4，则生成的氢氧化钠与(NH4)2SO4反应可生成氨气，则Q可能是氨气和氧气的混合气体；NaAlO2可存在于碱性溶液中，则碱性溶液Z为Na2SO4、NaOH和NaAlO2。

A．根据上述分析，混合物X中Na2O2、NaAlO2至少有一种，故A正确；B．根据上述分析，生成的气体Q可能为氧气或者氨气，或者两种都有，故B正确；C．根据上述分析，将固体Y是氢氧化铁或者氢氧化铜或者氢氧化铝，充分灼烧，质量都减少，故C正确；D．根据分析，溶液Z中可能含有NaAlO2，加入适量硫酸可能生成氢氧化铝沉淀；溶液Z中还可能含有硫酸铜或者硫酸亚铁，铜离子和亚铁离子在溶液中都有颜色，故D错误；答案选D。

12．（2020·天津高三一模）有一份澄清溶液，可能含有 Na＋、K＋、NH4+、Ca2＋、Fe3＋、SO42－、CO32－、SO32－、Cl－、I－中的若干种，且离子的物质的量浓度均为 0.1mol·L－1(不考虑水解和水的电离)。往该溶液中加入过量的盐酸酸化 BaCl2溶液，无沉淀生成。另取少量原溶液，设计并完成如下实验：

则关于原溶液的判断中不正确的是

A．是否存在 Na＋、K＋需要通过焰色反应来确定

B．通过 CCl4层的颜色变化，能判断出溶液中 I－肯定存在

C．试样加足量氯水无气体产生，说明溶液中 CO32－肯定不存在

D．肯定不存在的离子是 Ca2＋、Fe3＋、SO42－、CO32－、Cl－

【答案】A

【解析】澄清溶液，往该溶液中加入过量的BaCl2和盐酸的混合溶液，无白色沉淀生成，无SO42-，加足量氯水，无气体，则无CO32-，溶液加四氯化碳分液，下层紫红色，则有I-，上层加硝酸钡和稀硝酸有白色沉淀，有SO32-，无Ca2+、Fe3+，溶液中一定含阳离子，且离子浓度都为0.1mol•L-1；根据电荷守恒，一定含有NH4+、Na+、K+，一定不存在Cl-；滤液中加硝酸酸化的硝酸银有白色沉淀，是过程中加氯水时引入的氯离，结合溶液为电中性来解答。

A. 根据溶液中离子浓度均为0.1mol/L，且溶液呈电中性，溶液中一定存在 Na＋、K＋，不需要焰色反应来确定，A项错误；B. 通过CCl4 层的颜色变化，能判断出溶液中 I－肯定存在，B项正确；C. 试样加足量的Cl2水，没有气体产生，说明无CO32－，C项正确；D. 由分析可知，肯定不存在的离子是Ca2＋、Fe3＋、SO42－、CO32－、Cl－，D项正确；答案选A。

二、主观题（共2小题，共40分）

13．（2021·新疆高三模拟）（20分）现有四种溶液m，n，p、q，分别含阴阳离于、、、、、、、中的各一种，为了确定组成，进行了以下实验：将四种溶液两两混合，发现m、n能剧烈反应，产生白色沉淀和无色气体，p、q能产生无色有刺激性气味的气体，p与m，n均有沉淀产生，且在m中逐滴滴入p时，沉淀增多，后减少但没有完全消失。回答下列问题。

(1)p是________，q是_________(均填化学式)。

(2)写出在m中逐滴滴入p，沉淀减少时发生反应的离子方程式__________。

(3)实验室检验q中阳离子需要的试剂或试纸是___________。

(4)经分析，存在于_________(填m、n、p、q)溶液中，实验室常用重量法检验该溶液中 离子的浓度，步骤如下：Ⅰ用量筒取该溶液8.0mL并转移至小烧杯中；Ⅱ加入盐酸酸化，然后加入足量的溶液(沉淀反应在接近沸腾的温度下进行)；Ⅲ过滤所得沉淀；洗涤，烘干后得到ag固体。

①所用量简的规格为___________。

A．10mL    B．50mL    C．100mL    D．500mL

②过滤时，沉淀物颗粒的大小会影响过滤速度，从利于过滤的角度分析，沉淀反应需要在接近沸腾的温度下进行的原因可能是__________。

③检验沉淀洗涤干净的方法是___________。

④计算，硫酸根的浓度为___________mol/L(用含a的式子表示)。

【答案】（除标注外，每空2分）(1)       

(2)    (3)NaOH溶液，红色石蕊试纸   

(4)m    ①A   

②沸腾时，有利于产生颗粒较大的沉淀或有利于晶体生长   

③用小试管取最后-次洗涤液少许，向其中加入少量的溶液，如没有浑浊，说明沉淀洗涤干净，反之，说明沉淀没有洗涤干净   

④ （4分）

【解析】由m中逐滴滴入p时，沉淀增多，后减少但没有完全消失，可知在现有离子中，能满足先沉淀后部分溶解现象的，一定是向铝盐溶液中逐滴滴入强碱溶液，故m为可溶性铝盐，p为强碱，再结合碱过量，沉淀未溶解完全，说明强碱与铝盐混合，除了有氢氧化铝生成，还有其他沉淀生成，则可判断出m为Al2(SO4)3，p为，则p、q能产生无色有刺激性气味的气体，q含，m、n能剧烈反应，产生白色沉淀和无色气体，符合铝离子与双水解生成氢氧化铝和二氧化碳的现象，则n含，由于所剩离子仅为和，溶液呈电中性，故q为，n为NaHCO3。

(1)根据上述分析，p为，q为，故答案依次为，。

(2)m为Al2(SO4)3，p为，沉淀为氢氧化铝，沉淀减少时的离子方程式为，故答案为。

(3)q为，则检验的方法为：取待测液于试管中，加入浓氢氧化钠溶液，加热，用湿润的红色石蕊试纸检验逸出的气体，若试纸变蓝，则原待测液中含，故需要的试剂或试纸为氢氧化钠溶液和红色石蕊试纸，故答案为NaOH溶液，红色石蕊试纸。

(4) m为Al2(SO4)3，故存在于m溶液中；故答案为：m。

①量筒量取液体时，所选规格遵循“近而大”的原则，故选规格为10mL的量筒；故答案选A。

②过滤时，沉淀物颗粒的大小会影响过滤速度，颗粒较大，有利于液体顺利滤出，故沉淀过程在接近沸腾的温度下进行，是为了尽量使沉淀凝聚，即有利于产生颗粒较大的沉淀，或有利于晶体生长。

③检验沉淀是否洗涤干净，本质就是沉淀表面是否仍有可溶性离子残留，即是否有Cl-残留，故方法是，取最后一次洗涤液少许于试管中，向其中加入少量的溶液，如没有浑浊，说明沉淀洗涤干净，反之，说明沉淀没有洗涤干净，故答案为：用小试管取最后-次洗涤液少许，向其中加入少量的溶液，如没有浑浊，说明沉淀洗涤干净，反之，说明沉淀没有洗涤干净。

④烘干后的固体成分仍为BaSO4，硫元素守恒，故8.0mL溶液，n()=n(BaSO4)=mol，则c()==mol/L；故答案为。

14．（2021·上海青浦区·高三二模）（20分）食盐是日常生活的必需品，也是重要的化工原料。试剂级NaCl可用海盐(含泥沙、海藻、K+、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO等杂质)为原料制备。实验室提纯NaCl的流程如图：

提供的试剂：饱和Na2CO3溶液、饱和K2CO3溶液、NaOH溶液、BaCl2溶液、Ba(NO3)2溶液、75%乙醇、四氯化碳

(1)欲除去溶液I中的Ca2+、Mg2+、Fe3+、，在提供的试剂中，选出m所代表的试剂，按滴加顺序依次为_______、NaOH、_______(只填化学式)；洗涤除去NaCl晶体表面附带的少量KCl，在提供的试剂中，选用的试剂为_______。

(2)操作X为用提纯的NaCl配制500mL 4.00mol/L NaCl溶液，所用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外还有_______(填仪器名称)

(3)用如图所示装置，以焙炒后的海盐为原料制备HCl气体，并通入NaCl饱和溶液中使NaCl结晶析出。

①用浓硫酸和海盐混合加热制取氯化氢利用了浓硫酸的性质是_______(填编号)，相比分液漏斗，选用仪器a的优点是_______。

a.高沸点    b.强酸性    c.强氧化性

②对比实验发现，将烧瓶中的海盐磨细可加快NaCl晶体的析出，其原因是_______。

(4)设计实验测定NaCl产品中SO的含量，填写表格。

【答案】（除标注外，每空2分）(1)BaCl2    Na2CO3    75%乙醇   

(2)500mL容量瓶、胶头滴管   

(3)①a    平衡压强，使液体顺利滴下    ②增大与浓硫酸的接触面积，使产生HCl气体的速率加快   

(4)使SO完全沉淀    ×100% （4分）  

【解析】(1)将海盐（含泥沙、海藻、K+、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO等杂质）焙炒，除去海藻等有机杂质，并使其颗粒变小，然后加水溶解，再依次加入过量BaCl2溶液除去SO、过量NaOH溶液除去Mg2+和Fe3+、过量碳酸钠除去过量的钡离子和钙离子，最后过滤，将滤液蒸发浓缩得到饱和溶液，再通入HCl气体酸化并结晶，洗涤除去K+，烘干得到NaCl。

(1)为了不引入新的杂质，除去硫酸根应使用氯化钡溶液、除去Mg2+、Fe3+用NaOH溶液，除去Ca2+和过量的Ba2+用Na2CO3溶液，且Na2CO3溶液需加在氯化钡之后，所以滴加顺序为BaCl2、NaOH、Na2CO3；为了降低NaCl的溶解度，同时使微量的KCl溶解，洗涤除去NaCl晶体表面附带的少量KCl应选用75%乙醇；

(2)配制500mL 4.00mol/L NaCl溶液，需要在烧杯溶解NaCl固体，溶解时需要玻璃棒搅拌，之后转移到500mL容量瓶中进行定容，移液时需要玻璃棒引流，定容时需要胶头滴管滴加水，所用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外还有500mL容量瓶、胶头滴管；

(3)①氯化氢沸点低易挥发，而硫酸为高沸点酸不易挥发，所以将浓硫酸和NaCl混合加热可以挥发出HCl气体，故选a；仪器a侧面导管可以平衡压强，使液体顺利滴下；

②将烧瓶海盐磨细可以增大与浓硫酸的接触面积，使产生HCl气体的速率加快，从而加快NaCl晶体的析出；

(4)步骤①中加入过量的BaCl2溶液，能使溶液中SO完全沉淀，得到的沉淀为BaSO4，质量为m2g，则沉淀中SO的质量为，所以样品中硫酸根的质量分数为×100%=×100%。