2020高考化学一轮复习第二章化学物质及其变化第3节检测(含解析)

化学物质及其变化

一、选择题

1．(2018·安徽合肥一模)某溶液由K＋、Fe3＋、SO、CO、NO、I－中的几种离子组成，取样，滴加NaOH溶液后有红褐色沉淀生成。下列有关该溶液的说法不正确的是(　　)

A．是否含有SO可用BaCl2溶液检验

B．一定存在的离子为Fe3＋、NO

C．是否含有K＋可通过焰色反应确定

D．一定不存在的离子为CO、I－

【答案】B

【解析】某溶液由K＋、Fe3＋、SO、CO、NO、I－中的几种离子组成，取样，滴加NaOH溶液后有红褐色沉淀生成，说明一定有Fe3＋，一定没有CO和I－。是否含有SO可用BaCl2溶液检验，A项正确；是否含有K＋可通过焰色反应确定，C项正确；无法确定是否一定存在NO，B项不正确；一定不存在的离子为CO、I－，D项正确。

2．下列各组粒子能在指定溶液中大量共存的是(　　)

A．银氨溶液中：Na＋、H＋、NO

B．碘化钾溶液中：H＋、H2O2、SO

C．氢氧化钙溶液中：Na＋、ClO－、HCO

D．偏铝酸钠溶液中：K＋、Cl－、SO

【答案】D

【解析】银氨溶液呈碱性， H＋不能大量存在，A项错误；H2O2能氧化SO、I—，B项错误；氢氧化钙溶液中：OH－、HCO反应生成CO，且Ca2＋与CO反应，C项错误；偏铝酸钠溶液中：K＋、Cl－、SO、AlO均不反应，可以共存，D项正确。

3．25 ℃时，在溶液中能够大量共存，当溶液中c(H＋)＝1×10－1mol·L－1时，有气体产生，而当溶液中c(H＋)＝1×10－13 mol·L－1时，又能生成沉淀。则该组离子可能为(　　)

A．HCO、Na＋、Al3＋、NO

B．Fe2＋、Na＋、SO、NO

C．Mg2＋、NH、SO、Cl－

D．Na＋、MnO、NO、S2－

【答案】B

【解析】审题抓住几个关键点：①大量共存；②酸性时产生气体；③碱性时生成沉淀。由此可得B项符合题意，酸性时H＋、NO与Fe2＋发生氧化还原反应，NO被还原生成了NO气体，碱性时Fe2＋与OH－生成沉淀。

4．有一澄清透明的溶液，只可能含有大量的Fe3＋ 、 Fe2＋ 、H＋、AlO、Al3＋ 、CO 、NO七种离子中的几种，向该溶液中逐滴加入一定量1  mol·L－1 NaOH溶液的过程中，开始没有沉淀，而后才有沉淀。则下列 判断正确的是(　　)

A．溶液中可能含有AlO

B．溶液中可能含有Fe3＋ ，但一定不含Fe2＋

C．溶液中一定不含Fe2＋和Fe3＋

D．溶液中可能含有NO

【答案】B

【解析】向该溶液中加入一定量1 mol/L NaOH溶液的过程中，开始没有沉淀，而后才有沉淀，说明溶液呈酸性，则一定含有大量的H＋，因为AlO、CO分别与H＋反应生成Al(OH)3沉淀、CO2气体，故在酸性溶液中不能存在，根据溶液的电中性可知一定含有阴离子，而阴离子只剩下NO，则NO一定有；能够与NaOH溶液生成沉淀的有Fe3＋、Fe2＋或Al3＋，但在酸性条件下Fe2＋与NO发生氧化还原反应而不能共存，则一定不含Fe2＋，故Fe3＋、Al3＋至少有一种。综上所述，溶液中一定含有H＋、NO，一定没有AlO、CO、Fe2＋，Fe3＋、Al3＋至少有一种；故选B。

5．向溶液中分别通入足量的相应气体后，下列各组离子还能大量存在的是(　　)

A．氯气：K＋、Na＋、SiO、NO

B．二氧化硫：Na＋、NH、SO、Cl－

C．氨气：K＋、Na＋、AlO、CO

D．乙烯：H＋、K＋、MnO、SO

【答案】C

【解析】通入氯气后，溶液显酸性，SiO与氢离子反应生成硅酸，在溶液中不能大量共存，A项错误；SO与通入的二氧化硫反应生成亚硫酸氢根离子，在溶液中不能大量共存，B项错误；K＋、Na＋、AlO、CO之间不发生反应，通入氨气后也不反应，在溶液中能够大量共存，C项正确；H＋、MnO能够氧化乙烯，在溶液中不能大量共存，D项错误。

6．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．水电离的c(H＋)＝1×10－13 mol·L－1的溶液：K＋、Na＋、SiO、SO

B．1.0 mol·L－1的CH3COOH溶液：K＋、Fe3＋、NO、Cl－

C．c(OH－)/c(H＋)＝1×1012的溶液：NH、Ca2＋、Cl－、K＋

D．甲基橙显黄色的溶液：Na＋、CO、NO、SO

【答案】B

【解析】水电离的c(H＋)＝1×10－13 mol/L的溶液为酸性或碱性溶液，SiO与酸性溶液中的氢离子反应，在溶液中不能大量共存，A项错误；K＋、Fe3＋、NO、Cl－之间不反应，也都不与CH3COOH反应，在溶液中能够大量共存，B项正确；c(OH－)/c(H＋)＝1×1012的溶液中存在大量氢氧根离子，NH、Ca2＋与氢氧根离子反应，在溶液中不能大量共存，C项错误；甲基橙显黄色的溶液的pH大于4.4，可能为酸性或碱性溶液，CO、SO与氢离子反应，NO、SO在酸性条件下发生氧化还原反应，在溶液中不能大量共存，D项错误。

7．(2019·河南开封期中)某黑色粉末由两种物质组成，为鉴定其成分进行如下实验：

①取少量样品加入足量冷的稀硫酸，有气泡产生，固体部分溶解

②另取少量样品加入足量浓盐酸并加热，有气泡产生，固体全部溶解。

该黑色粉末可能为(　　)

A．Fe、MnO2　　　 B．C、MnO2

C．Si、FeO　　　　 D．Ag2S、CuO

【答案】A

【解析】Fe与稀硫酸反应生成氢气，MnO2与稀硫酸不反应，Fe与浓盐酸反应生成氢气，MnO2与浓盐酸加热反应生成氯气，A项正确；C与冷的稀硫酸、浓盐酸(加热)均不反应，B项错误；Si与稀硫酸、浓盐酸均不反应，C项错误；Ag2S在浓盐酸中不能溶解，CuO与浓盐酸反应不能生成气体，D项错误。

8．下列离子在未知溶液中的检验方法正确的是(　　)

　【答案】D

【解析】如果该溶液中含有HCO，和盐酸反应也产生CO2使澄清石灰水变浑浊，因此HCO对此产生干扰，A项错误；硝酸具有强氧化性，能把SO氧化成SO，同样出现上述现象，B项错误；能使酸性高锰酸钾溶液褪色的离子很多，如Cl－、SO等，因此使酸性高锰酸钾溶液褪色不一定是Fe2＋，C项错误；氯气能把I－氧化成I2，淀粉遇碘变蓝，因此可以检验I－的存在，D项正确。

9．(2018·山东曲阜高三检测)某试液中只可能含有K＋、NH、Fe2＋、Al3＋、Cl－、SO、CO、AlO中的若干种离子，离子浓度均为0.1  mol·L－1，某同学进行了如下实验，下列说法正确的是(　　)

A．原溶液中存在NH、Fe2＋、Cl－、SO

B．滤液X中大量存在的阳离子有NH、Fe2＋和Ba2＋

C．无法确定沉淀C的成分

D．无法确定原试液中是否含有Al3＋、Cl－

【答案】A

【解析】加入过量稀硫酸无明显变化，说明不含CO和AlO；加入硝酸钡有气体生成，因为前面已经加入了硫酸，硝酸根离子在酸性条件下具有强氧化性，说明有亚铁离子存在且被氧化，沉淀为硫酸钡；加入NaOH有气体，说明存在铵根离子，生成的气体为氨气，沉淀B为红褐色氢氧化铁沉淀；通入CO2产生沉淀C是BaCO3，说明可能存在Al3＋。因为存在的离子浓度均为0.1 mol·L－1，从电荷守恒的角度出发，只能含有NH、Fe2＋、Cl－、SO才能保证电荷守恒。

10．某化学兴趣小组在课外活动中，对某一份溶液成分(已知不含其他还原性离子)进行了检测，其中三次检测结果如下表所示：

则下列说法合理的是(　　)

A．三次检测结果都正确

B．该溶液中的阳离子无法判断

C．为了检验SO，应先加过量稀硝酸后再滴加Ba(NO3)2，观察是否有沉淀现象

D．为了确定是否存在CO，可以向其中滴加CaCl2溶液，观察是否有沉淀现象

【答案】C

【解析】由表格对比可知溶液中可能检测到K＋、 Na＋、SO、CO、Al3＋等，但CO与Al3＋因双水解不共存，A、B项均不正确；SO与Ca2＋不共存，D项不正确，C项正确。

二、非选择题

11．有一瓶澄清的溶液，其中可能含有NH、K＋、Na＋、Mg2＋、Al3＋、Fe3＋、Ba2＋、Cl－、I－、NO、CO、SO中的几种。取该溶液进行以下实验：

(1)用pH试纸检验该溶液呈强酸性，可推出______离子不存在。

(2)取出部分溶液，加入少量CCl4及数滴新制氯水，经振荡后CCl4层呈紫红色，可推出______________离子不存在。

(3)另取部分溶液，向其中逐滴加入NaOH溶液，使溶液从酸性逐渐变为碱性，在滴加过程中和滴加完毕后，均无沉淀产生，则可推出______________离子不存在；取部分碱性溶液加热，有气体放出，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，说明____________离子存在。

(4)另取部分上述碱性溶液，向其中加入Na2CO3溶液，有白色沉淀生成，可推出________离子不存在。

(5)根据以上实验事实确定：该溶液中肯定存在的离子是____________________；还不能肯定是否存在的离子是______________________。

【答案】(1)CO　(2)NO、Fe3＋　(3)Mg2＋、Al3＋　NH

(4)SO　(5)Ba2＋、I－、NH　K＋、Na＋、Cl－

【解析】(1)用pH试纸测得溶液显强酸性，说明溶液中含有H＋，因此原溶液中不含CO。(2)加入氯水，CCl4层呈紫红色，说明原溶液中含有I－，NO在酸性条件下具有强氧化性，Fe3＋具有强氧化性，均能与I－反应，因此NO、Fe3＋与I－不能大量存在。(3)加入NaOH溶液，在滴加过程中和滴加完毕，均没有沉淀生成，说明原溶液中无Mg2＋、Al3＋；取出碱性溶液加热，有气体产生，且能使湿润红色石蕊试纸变蓝，说明此气体为NH3，原溶液中含有NH。(4)加入Na2CO3溶液，有白色沉淀生成，此沉淀为BaCO3，原溶液中含有Ba2＋，不含SO。(5)根据上述分析，一定含有的离子有Ba2＋、I－、NH，可能含有的离子有K＋、Na＋、Cl－。

12．现有四瓶贴有甲、乙、丙、丁标签的溶液，它们可能是K2CO3、Ba(NO3)2、NaHSO4和K2SO4溶液。现进行如下实验，并记录部分现象(如下图)，据此回答下列问题：

(1)写出各物质的化学式：

甲__________，乙__________，丁__________。

(2)写出下列反应的离子方程式：

甲＋乙：______________________________________________________________；

沉淀a＋溶液b：________________________________________________________。

(3)检验物质丙中阳离子的方法为___________________________________(说明实验操作、现象等)。

【答案】(1)NaHSO4　Ba(NO3)2　K2CO3

(2)Ba2＋＋SO===BaSO4↓　BaCO3＋2H＋===Ba2＋＋CO2↑＋H2O

(3)用洁净的铂丝蘸取丙溶液少许，在煤气灯外焰灼烧，透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色，若火焰颜色为紫色，则溶液中含有钾离子

【解析】混合后产生的沉淀可能为硫酸钡或碳酸钡，碳酸钡沉淀会溶于酸，所以沉淀a为碳酸钡，乙为硝酸钡，丁为碳酸钾，因为碳酸钡溶于酸，所以甲为硫酸氢钠，剩余丙为硫酸钾，沉淀b为硫酸钡，溶液b为硝酸钠和硝酸。

13．某无色透明溶液可能含有下列离子：K＋、Al3＋、Fe3＋、Ba2＋、NO、SO、HCO、Cl－等，取该溶液进行如下实验：

①用蓝色石蕊试纸检测该溶液，试纸显红色；

②取溶液少许，加入铜片和稀硫酸共热，产生无色气体，该气体遇到空气立即变为红棕色；

③取溶液少许，加入氨水有白色沉淀生成，继续加入过量氨水，沉淀不消失；

④取溶液少许，滴入氯化钡溶液产生白色沉淀；

⑤取实验④后的澄清溶液，滴入硝酸银溶液产生白色沉淀，再加入过量的稀硝酸，沉淀不消失。

请回答下列问题：

(1)在实验①中，下图所示的操作中正确的是______(填字母)。

(2)根据上述实验判断原溶液中肯定存在的离子是____________，肯定不存在的离子是________________________________________________________________________。

(3)写出实验③的离子方程式：______________________________________________。

【答案】(1)B、D　(2)NO、Al3＋、SO　Fe3＋、Ba2＋、HCO

(3)Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH

【解析】(1)用石蕊试纸检验溶液的酸碱性时，应将试纸放在玻璃片或表面皿上，用玻璃棒或胶头滴管移取少量溶液滴在试纸上。

(2)根据溶液无色可判断Fe3＋一定不存在；根据实验①可知溶液呈酸性，则HCO一定不存在；根据实验②可知，溶液中一定存在NO；根据实验③可知溶液中一定存在Al3＋；根据实验④和溶液呈酸性可知，溶液中一定存在SO，同时可以判断一定不存在Ba2＋。实验⑤检验出了Cl－，但由于实验④中加入了氯化钡溶液，故不能判断原溶液中是否含有Cl－。

14．(2018·山东济南高三调研)在化学研究中，往往可以通过观察现象认识物质变化的情况。请分析以下一组有现象变化的化学反应。

 (1)用离子方程式解释现象Ⅰ中出现胶状沉淀的原因：___________________________。

(2)Ⅱ中加碱时出现的现象是____________________________________________，现象说明溶液中发生反应的离子方程式是_______________________________________。

(3)Ⅲ中加碱时出现的现象是_______________________________________________

________________________________________________________________________。

(4)Ⅳ中加酸时出现的现象是______________________________________，用离子方程式解释产生此现象的原因________________________________。

(5)滴加试剂顺序的变化会影响溶液中的现象和发生的反应。请继续分析以下实验。

①探究加酸时Fe(NO3)2溶液中是否发生了反应：

向1.0 mL 0.1  mol·L－1 Fe(NO3)2溶液中_______________________________________，如果溶液变红色，说明溶液中含Fe3＋，证明加酸时溶液中发生了反应。(请将上述操作补充完整)

②推测溶液中产生Fe3＋的可能原因有两种：

a．________________________________________________________________________；

b．________________________________________________________________________。

【答案】(1)2H＋＋ SiO===H2SiO3↓

(2)出现白色沉淀，又逐渐溶解直至消失

Al3＋ ＋ 3OH－===Al(OH)3↓、Al(OH)3＋ OH－===AlO＋ 2H2O

(3)生成白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色

(4)无色溶液变为浅黄绿色

ClO－＋ Cl－＋2H＋===Cl2↑＋ H2O

(5)①滴加KSCN溶液，没有明显现象，再向其中滴加稀H2SO4

②酸性条件下，溶液中的Fe2＋被NO氧化　溶液中的Fe2＋被空气中的O2氧化

【解析】(2)Ⅱ中加碱时生成白色沉淀氢氧化铝，在过量氢氧化钠作用下氢氧化铝溶解，出现的现象是产生白色沉淀，后又逐渐溶解直至消失，发生反应的离子方程式是Al3＋ ＋ 3OH－===Al(OH)3↓、Al(OH)3＋ OH－===AlO＋ 2H2O。(3)Ⅲ中加碱时生成氢氧化亚铁，氢氧化亚铁迅速被氧化为氢氧化铁，出现的现象是生成白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色。(4)Ⅳ中加酸时出现的现象是无色溶液变为浅黄绿色，这是因为ClO－＋ Cl－＋2H＋===Cl2↑ ＋H2O。

(5)①探究加酸时Fe(NO3)2溶液中是否发生了反应：

向1.0 mL 0.1 mol·L－1 Fe(NO3)2溶液中滴加KSCN溶液，没有明显现象，再向其中滴加稀硫酸，如果溶液变红色，说明溶液中含Fe3＋，证明加酸时溶液中发生了反应。②推测溶液中产生Fe3＋的可能原因有两种：a.酸性条件下，溶液中的Fe2＋被NO氧化；b.溶液中的Fe2＋被空气中的O2氧化。