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适用于新高考新教材广西专版2024届高考化学一轮总复习第二章物质及其变化课时规范练5离子共存离子的检验与推断
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这是一份适用于新高考新教材广西专版2024届高考化学一轮总复习第二章物质及其变化课时规范练5离子共存离子的检验与推断，共9页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
1.(2022福建莆田三模)下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
A.无色透明溶液中:N、K+、Mn、S
B.使甲基橙变红的溶液中:Na+、Ca2+、ClO-、N
C.中性溶液中:Fe3+、Al3+、S、Cl-
D.KNO3溶液中:Fe2+、Mg2+、S、Cl-
2.(2021湖南雅礼中学检测)某溶液中含有K+、Fe3+、S、C、I-中的几种。取样,滴加KSCN溶液后显红色,为确定该溶液的组成,还需检验的离子是( )
A.K+B.I-
C.SD.C
3.(2022辽宁一模)常温下,下列各组离子在指定溶液中可能大量共存的是( )
A.含N的溶液中:C、Si、S、Na+
B.由水电离产生c(OH-)=1×10-13 ml·L-1的溶液中:K+、Na+、I-、C2
C.在有色透明溶液中:K+、Fe2+、[Fe(CN)6]3-、N
D.加入甲基橙显黄色的溶液:Fe3+、Ba2+、Br-、K+
4.(2021辽宁沈阳一模)下列实验操作、现象和结论都正确的是( )
5.(2021山东实验中学第一次诊断)常温下,下列各组离子一定能在指定溶液中大量共存的是( )
A.=10-12的溶液中:N、Cu2+、N、S
B.滴加KSCN溶液显红色的溶液中:N、K+、Cl-、I-
C.0.1 ml·L-1的NaHCO3溶液中:Fe3+、K+、Cl-、S
D.水电离产生的c(OH-)=10-12 ml·L-1的溶液中:Na+、Al3+、Cl-、N
6.(2022陕西渭南一模)下列各组离子在指定环境中一定能大量共存的是( )
A.使pH试纸显深红色的溶液中:Fe3+、S、S2-、Cl-
B.与铝粉反应放出氢气的无色溶液中:N、Al3+、Na+、S
C.使红色石蕊试纸变蓝的溶液中:S、Na+、C、K+
D.水电离的OH-浓度为10-12 ml·L-1的溶液中:Mg2+、N、Al、S
7.(2021山东临沂一模)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.“84”消毒液中:Si、C、Na+、K+
B.=10-12的溶液中:N、Ca2+、Cl-、N
C.0.1 ml·L-1 NaAlO2溶液中:HC、N、S、Fe3+
D.pH=1的溶液中:Na+、K+、Cl-、S2
8.(2022辽宁抚顺月考)一瓶无色澄清的溶液,其中可能含有H+、N、Na+、Al3+、Fe3+、I-、N、C、S、Al。取该溶液进行以下实验:
①用pH试纸检验,溶液呈强酸性;
②取溶液适量,加入少量CCl4和数滴新制氯水,振荡,CCl4层呈紫红色;
③该溶液的焰色试验没有黄色。
根据以上实验结果,下列推断正确的是( )
A.向该溶液中加入BaCl2不一定能观察到白色沉淀
B.可以确定没有Na+、Fe3+、C、Al,不能确定是否有N
C.该溶液可能是NH4NO3与HI的混合
D.一定没有Al3+、C和N
二、选择题:本题共4小题,每小题有一个或两个选项符合题目要求。
9.(2021山东烟台期末)某溶液中含有大量的K+、Cl-及X与Y两种离子,现向该溶液逐滴加入W试剂或进行某种操作,根据实验现象得到的关于X、Y离子的推断合理的是( )
10.(2021安徽合肥第二次质检)在给定的四种溶液中,加入以下各组离子,各组离子能在原溶液中大量共存的是( )
A.所含溶质为NaHSO4的溶液:加入K+、C、N、Na+
B.滴加酚酞变红的溶液:加入S、Cu2+、K+、Cl-
C.含有大量S的溶液:加入K+、Cu2+、Cl-、N
D.常温下,加入铁粉能生成H2的溶液:Na+、Ca2+、Cl-、C
11.(2021山东肥城二模)某绿色溶液A含有H+、Na+、Mg2+、Fe2+、Cu2+、S、Cl-、C和HC中的若干种。取该溶液进行如下实验(已知Ag2SO4微溶于水,可溶于硝酸):
①向溶液中滴加Ba(OH)2溶液,过滤,得到不溶于酸的白色沉淀和绿色溶液B;
②取滤液B,先用HNO3酸化,再滴加0.001 ml·L-1 AgNO3溶液,有白色沉淀生成。
下列说法不正确的是( )
A.溶液A中一定存在H+、S和Cl-
B.溶液A中不存在Mg2+、C和HC,不能确定Na+的存在
C.第②步生成的白色沉淀中含有AgCl和Ag2SO4
D.溶液A中存在Fe2+与Cu2+中的一种或两种,且可用NaOH溶液判断
12.(2021河北唐山二模)某溶液甲呈强酸性,可能含有Na+、K+、Fe2+、Al3+、N、S、S、Cl-、N中的若干种,为确定溶液甲的成分,进行如下实验。下列说法正确的是( )
A.溶液甲中肯定存在Fe2+、Al3+、N、S、Na+
B.不能确定溶液甲中是否含有Na+、K+、Al3+和Cl-
C.溶液甲中一定不存在S、N
D.沉淀2是Fe(OH)3,沉淀3是Al(OH)3,均能完全溶于过量的溶液丙中
三、非选择题:本题共3小题。
13.(2021山东德州期末)元素化合物在日常生活、化工生产和环境科学中有着重要的用途。
(1)当皮肤划破时可用FeCl3溶液应急止血,用氯化铁固体配制成450 mL 0.1 ml·L-1的溶液,配制过程中所需要的玻璃仪器有量筒、玻璃棒、烧杯、 。
(2)生铁中含有一种铁碳化合物X(Fe3C)。X在足量的空气中高温煅烧,生成有磁性的固体Y,将Y溶于过量盐酸后,溶液中大量存在的阳离子有 (填离子符号)。
(3)高铁酸钾(K2FeO4)是一种既能杀菌消毒、又能絮凝净水的水处理剂。其工业制备反应为Fe(OH)3+ClO-+OH-Fe+Cl-+H2O(未配平),每生成1 ml K2FeO4,转移的电子数为 NA。
(4)自然界中Cr主要以+3价和+6价形式存在。Cr2中的Cr能引起细胞的突变,在酸性条件下可用亚硫酸钠将Cr2还原。其离子方程式为 。
(5)某透明溶液仅含Na+、Fe2+、Ba2+、Al3+、N、Cl-、S中的4种离子,且均为1 ml。向该溶液中加入过量的稀硫酸,有气泡产生,且溶液中阴离子种类不变(不考虑水的电离和离子的水解)。则溶液中存在的离子是 。
14.(2021天津部分区期末联考)某无色透明溶液中可能大量存在Ag+、Mg2+、Fe3+、Cu2+、Na+、Cl-、C、OH-和N中的几种。请回答下列问题:
(1)不做任何实验就可以判断原溶液中不存在的离子是 。
(2)取少量原溶液,加入过量稀盐酸,有白色沉淀生成,再加入过量稀硝酸,沉淀不溶解,说明原溶液中一定存在的离子是 ,有关反应的离子方程式为 。
(3)取(2)中的滤液,逐滴加入过量NaOH溶液,出现白色沉淀,说明原溶液中一定含有 ,该过程发生反应的有关离子方程式为 。
(4)该溶液还可能存在的离子是 。
15.(2022山东临沂模拟)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。请分析下列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是 。
(2)Ⅱ中加碱时出现的现象是 ,说明溶液中发生此现象的离子方程式是 。
(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 ml·L-1 Fe(NO3)2溶液中 ,如果溶液变红色,说明溶液中含有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. 。
参考答案
课时规范练5 离子共存 离子的检验与推断
1.D 解析 Mn在溶液中显紫色,不符合无色的条件,A项错误;使甲基橙变红的溶液呈酸性,则ClO-会与H+结合生成次氯酸,两者不能大量共存,B项错误;Fe3+在pH=3左右主要以氢氧化铁沉淀形式存在,所以中性溶液中不能大量存在Fe3+,C项错误;KNO3溶液中,四种离子互相不反应,能大量共存,D项正确。
2.A 解析 取样,滴加KSCN溶液后显红色,则该溶液中含有Fe3+;由于Fe3+与I-发生氧化还原反应,Fe3+与C发生相互促进的水解反应,则该溶液中不含C、I-。溶液呈电中性,必定含有阴离子,则一定含有S,不能判断是否含有K+,要利用焰色试验进一步检验。
3.B 解析 N和Si不能大量共存,A项错误;水电离出的OH-浓度为1×10-13ml·L-1的溶液可能显酸性也可能显碱性,若为碱性溶液,四种离子相互之间不反应,也不与OH-反应,可以大量共存,B项正确;Fe2+会和[Fe(CN)6]3-生成蓝色沉淀而不能大量共存,C项错误;加入甲基橙显黄色的溶液的pH>4.4,Fe3+不能大量存在,D项错误。
4.C 解析 某溶液加入稀硫酸,生成淡黄色沉淀和刺激性气味的气体,可能生成S和SO2,则原溶液可能含有S2,也可能同时含有S2-和S,A错误;无色无味且使澄清石灰水变浑浊的气体是CO2,则原溶液中含有C、HC中的一种或两种,B错误;常温下,铝在浓硝酸中发生钝化,表面生成致密的氧化膜,阻止反应进一步进行,无明显现象,C正确;焰色试验时,透过蓝色钴玻璃观察火焰呈紫色,该物质可能是钾盐或KOH,D错误。
5.A 解析 常温下,在=10-12的溶液中,c(H+)=0.1ml·L-1,溶液显酸性,离子之间均不能发生反应,A正确;滴加KSCN溶液显红色,说明溶液中存在Fe3+,Fe3+能够氧化I-,B错误;Fe3+与HC发生相互促进的水解反应而不能大量共存,C错误;由水电离的c(OH-)=10-12ml·L-1的溶液可能呈强酸性也可能呈强碱性,在碱性溶液中Al3+不能大量存在,D错误。
6.C 解析 使pH试纸显深红色的溶液为酸性溶液,Fe3+会氧化S2-且S2-与H+反应生成H2S,故A项不符合题意;与铝粉反应放出氢气的无色溶液为酸或碱溶液,碱性条件下OH-与Al3+生成沉淀而不能大量共存,故B项不符合题意;使红色石蕊试纸变蓝的溶液为碱性溶液,S、Na+、C、K+互不反应且在碱性条件下可以大量共存,故C项符合题意;水电离的OH-浓度为10-12ml·L-1的溶液可能为酸性或碱性溶液,Mg2+、N与OH-不能大量共存,Al与H+不能大量共存,故D项不符合题意。
7.A 解析 “84”消毒液的主要成分是NaClO,溶液呈碱性,Si、C、Na+、K+四种离子不反应,A项可以大量共存;常温下,=10-12的溶液中c(OH-)=0.1ml·L-1,溶液呈强碱性,N与OH-生成NH3·H2O而不能大量共存,B项不能大量共存;在NaAlO2溶液中含大量Al,HC与Al发生反应生成Al(OH)3和C而不能大量共存,C项不能大量共存;pH=1的溶液呈强酸性,S2与H+发生反应:S2+2H+S↓+SO2↑+H2O,D项不能大量共存。
8.A 解析 不能确定是否含S,则向该溶液中加入BaCl2不一定能观察到白色沉淀,故A项正确;一定不含Na+、Fe3+、N、C、Al,故B、C项错误;不能确定是否含Al3+,故D项错误。
9.A 解析 Fe3+能够氧化I-,使淀粉KI溶液变蓝,且Fe3+与K+、Cl-、S能够大量共存,A合理;K+、Cl-、Na+能够大量共存且不水解,CH3COO-水解,导致溶液显碱性,溶液pH不可能等于7,B不合理;若含有C,加入HNO3酸化的AgNO3溶液,会产生无色无味的气体,C不合理;加入过量NaOH溶液无明显现象,说明原溶液中没有Al3+、Mg2+,D不合理。
10.C 解析 NaHSO4溶液中含大量H+,C与H+反应生成CO2和H2O而不能大量共存,A不符合题意;滴加酚酞变红的溶液呈碱性,含大量OH-,Cu2+与OH-结合生成Cu(OH)2沉淀而不能大量共存,B不符合题意;加入铁粉生成H2的溶液呈酸性,含较多H+,C与H+、Ca2+均发生反应而不能大量共存,D不符合题意。
11.BC 解析 溶液A呈绿色,则含有Fe2+、Cu2+中的一种或两种。由于Fe2+或Cu2+与C、HC均发生反应生成沉淀,则A中不含C和HC。Fe2+、Cu2+均能发生水解反应而使溶液呈酸性,则A中含有H+。①中滴加Ba(OH)2溶液,所得不溶于酸的白色沉淀为BaSO4,则溶液A中含有S。②滤液B先用HNO3酸化,再滴加0.001ml·L-1AgNO3溶液生成白色沉淀,该沉淀为AgCl,则A中含有Cl-。综上所述,溶液A中一定存在H+、S和Cl-,A正确;溶液A中不含C、HC,不能确定是否含有Na+、Mg2+,B错误;由于Ag2SO4微溶于水,可溶于硝酸,步骤②中先用HNO3酸化,再滴加AgNO3溶液,只生成AgCl沉淀,C错误;绿色溶液A含有Fe2+、Cu2+中的一种或两种,滴加NaOH溶液,根据生成沉淀的颜色及变化,可判断A中是否含有Fe2+、Cu2+,D正确。
12.BC 解析 溶液甲呈强酸性,S因与H+反应生成SO2而不能存在;溶液甲加入过量Ba(NO3)2溶液,产生气体1和沉淀1,则沉淀1是BaSO4,气体1是NO,溶液甲中含有S、Fe2+,一定不含N,其原因是Fe2+、N、H+发生反应:3Fe2++N+4H+3Fe3++NO↑+2H2O。溶液乙中加入过量NaOH溶液、加热,产生气体2和沉淀2,则气体2是NH3,沉淀2是Fe(OH)3,溶液甲中含有N;溶液丁中含有Ba2+、N、Na+、OH-等,通入CO2得到沉淀3,则沉淀3中含有BaCO3,不能确定是否含有Al(OH)3,故不能判断溶液甲中是否含有Al3+。溶液乙中加入过量NaOH溶液,则溶液戊进行焰色试验,火焰呈黄色,且未透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色,故不能确定溶液甲中是否含有Na+、K+。综上所述,溶液甲中肯定含有Fe2+、N、S,一定不含S、N,不能判断是否含有Na+、K+、Al3+、Cl-,则A错误,B、C正确。沉淀2是Fe(OH)3,沉淀3含有BaCO3,不能判断是否含Al(OH)3,溶液丙是硝酸溶液,D错误。
13.答案 (1)500 mL容量瓶、胶头滴管
(2)Fe2+、Fe3+、H+ (3)3
(4)Cr2+3S+8H+2Cr3++3S+4H2O (5)Na+、Fe2+、N、S
解析 (2)Fe3C在足量空气中高温煅烧,生成有磁性的固体Y,则Y是Fe3O4,溶于过量盐酸,发生反应:Fe3O4+8HCl2FeCl3+FeCl2+4H2O,则溶液中大量存在的阳离子是Fe2+、Fe3+及剩余的H+。
(3)制备高铁酸钾的反应中,铁元素由+3价升高到+6价,则生成1mlK2FeO4转移电子为3ml,即转移电子数为3NA。
(4)在酸性条件下,Na2SO3可将Cr2还原为Cr3+,S则被氧化为S,结合得失电子、电荷及原子守恒写出离子方程式:Cr2+3S+8H+2Cr3++3S+4H2O。
(5)向溶液中加入过量稀硫酸,有气泡产生,则发生反应:3Fe2++N+4H+3Fe3++NO↑+2H2O,则溶液中含有Fe2+、N;又知“溶液中阴离子种类不变”,则原溶液含有S,则不含Ba2+;原溶液中四种离子均为1ml,结合电荷守恒推知,还含有Na+,综上所述,原溶液中存在的4种离子是Fe2+、N、S、Na+。
14.答案 (1)Fe3+、Cu2+
(2)Ag+、N Ag++Cl-AgCl↓
(3)Mg2+ Mg2++2OH-Mg(OH)2↓
(4)Na+
解析 (1)无色透明溶液中不含有色离子,则原溶液中不含Fe3+、Cu2+。
(2)原溶液加入过量稀盐酸,产生不溶于过量稀硝酸的白色沉淀,该沉淀是AgCl,则原溶液中含有Ag+,由于Ag+与Cl-、C、OH-均生成沉淀,故原溶液中不含Cl-、C、OH-,根据溶液呈电中性,则溶液中还含有N。
(3)取(2)中的滤液,逐滴加入过量NaOH溶液,出现白色沉淀,该沉淀是Mg(OH)2,则原溶液中含有Mg2+。
(4)通过实验(1)~(3)不能判断原溶液中是否含有Na+,则溶液中可能存在Na+。
15.答案 (1)2H++SiH2SiO3↓
(2)先出现白色沉淀,又逐渐溶解直至消失 Al3++3OH-Al(OH)3↓、Al(OH)3+OH-Al+2H2O
(3)先生成白色沉淀,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(aq)+H2O
(5)①滴加KSCN溶液,没有明显现象,再向其中滴加稀硫酸 ②a.酸性条件下,溶液中的Fe2+被N氧化
b.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,出现的现象是先产生白色沉淀,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-Al+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,出现的现象是先生成白色沉淀,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(aq)+H2O。(5)①探究加酸时Fe(NO3)2溶液中是否发生了反应:向·L-1Fe(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,说明溶液中含有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N氧化;b.溶液中的Fe2+被空气中的O2氧化。
选项
实验操作
实验现象
结论
A
某溶液中加入稀硫酸
生成淡黄色沉淀和刺激性气味的气体
原溶液中一定含有S2
B
某溶液中加入稀盐酸
产生无色无味气体使澄清石灰水变浑浊
原溶液中一定含有C
C
常温下,铝放置于浓硝酸中
无明显变化
铝在浓硝酸中发生钝化
D
用铂丝蘸取某物质在酒精灯上灼烧
透过蓝色钴玻璃火焰呈紫色
该物质是含有钾元素的盐
选项
W试剂
实验现象
关于X、Y离子的推测
A
淀粉KI溶液
溶液变蓝
Fe3+、S
B
用pH试纸检测
pH=7(常温)
CH3COO-、Na+
C
硝酸酸化的AgNO3溶液
白色沉淀
C、N
D
过量NaOH溶液
无明显现象
Al3+、Mg2+
实验及操作
现象
装置
试管
滴管
饱和Na2SiO3溶液(含2滴酚酞溶液)
先滴加1.0 mL 0.5 ml·L-1 NaOH溶液;再滴加
1.5 mL 1.0 ml·L-1 H2SO4溶液
Ⅰ.红色溶液中出现胶状沉淀
0.1 ml·L-1 AlCl3溶液
Ⅱ.加碱时 ;
加酸时产生白色沉淀,又逐渐溶解直至消失
0.1 ml·L-1 Fe(NO3)2溶液
Ⅲ.加碱时 ;
加酸后得到棕黄色溶液
新制饱和氯水
Ⅳ.加碱时溶液变为无色;加酸后
实验及操作
现象
装置
试管
滴管
0.1 ml·L-1
Fe(NO3)2溶液
先滴加1.5 mL 1.0 ml·L-1 H2SO4溶液;再滴加1.0 mL 0.5 ml·L-1 NaOH溶液
Ⅴ.加酸时溶液有明显现象;加碱后溶液依然没有明显变化
1.(2022福建莆田三模)下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
A.无色透明溶液中:N、K+、Mn、S
B.使甲基橙变红的溶液中:Na+、Ca2+、ClO-、N
C.中性溶液中:Fe3+、Al3+、S、Cl-
D.KNO3溶液中:Fe2+、Mg2+、S、Cl-
2.(2021湖南雅礼中学检测)某溶液中含有K+、Fe3+、S、C、I-中的几种。取样,滴加KSCN溶液后显红色,为确定该溶液的组成,还需检验的离子是( )
A.K+B.I-
C.SD.C
3.(2022辽宁一模)常温下,下列各组离子在指定溶液中可能大量共存的是( )
A.含N的溶液中:C、Si、S、Na+
B.由水电离产生c(OH-)=1×10-13 ml·L-1的溶液中:K+、Na+、I-、C2
C.在有色透明溶液中:K+、Fe2+、[Fe(CN)6]3-、N
D.加入甲基橙显黄色的溶液:Fe3+、Ba2+、Br-、K+
4.(2021辽宁沈阳一模)下列实验操作、现象和结论都正确的是( )
5.(2021山东实验中学第一次诊断)常温下,下列各组离子一定能在指定溶液中大量共存的是( )
A.=10-12的溶液中:N、Cu2+、N、S
B.滴加KSCN溶液显红色的溶液中:N、K+、Cl-、I-
C.0.1 ml·L-1的NaHCO3溶液中:Fe3+、K+、Cl-、S
D.水电离产生的c(OH-)=10-12 ml·L-1的溶液中:Na+、Al3+、Cl-、N
6.(2022陕西渭南一模)下列各组离子在指定环境中一定能大量共存的是( )
A.使pH试纸显深红色的溶液中:Fe3+、S、S2-、Cl-
B.与铝粉反应放出氢气的无色溶液中:N、Al3+、Na+、S
C.使红色石蕊试纸变蓝的溶液中:S、Na+、C、K+
D.水电离的OH-浓度为10-12 ml·L-1的溶液中:Mg2+、N、Al、S
7.(2021山东临沂一模)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.“84”消毒液中:Si、C、Na+、K+
B.=10-12的溶液中:N、Ca2+、Cl-、N
C.0.1 ml·L-1 NaAlO2溶液中:HC、N、S、Fe3+
D.pH=1的溶液中:Na+、K+、Cl-、S2
8.(2022辽宁抚顺月考)一瓶无色澄清的溶液,其中可能含有H+、N、Na+、Al3+、Fe3+、I-、N、C、S、Al。取该溶液进行以下实验:
①用pH试纸检验,溶液呈强酸性;
②取溶液适量,加入少量CCl4和数滴新制氯水,振荡,CCl4层呈紫红色;
③该溶液的焰色试验没有黄色。
根据以上实验结果,下列推断正确的是( )
A.向该溶液中加入BaCl2不一定能观察到白色沉淀
B.可以确定没有Na+、Fe3+、C、Al,不能确定是否有N
C.该溶液可能是NH4NO3与HI的混合
D.一定没有Al3+、C和N
二、选择题:本题共4小题,每小题有一个或两个选项符合题目要求。
9.(2021山东烟台期末)某溶液中含有大量的K+、Cl-及X与Y两种离子,现向该溶液逐滴加入W试剂或进行某种操作,根据实验现象得到的关于X、Y离子的推断合理的是( )
10.(2021安徽合肥第二次质检)在给定的四种溶液中,加入以下各组离子,各组离子能在原溶液中大量共存的是( )
A.所含溶质为NaHSO4的溶液:加入K+、C、N、Na+
B.滴加酚酞变红的溶液:加入S、Cu2+、K+、Cl-
C.含有大量S的溶液:加入K+、Cu2+、Cl-、N
D.常温下,加入铁粉能生成H2的溶液:Na+、Ca2+、Cl-、C
11.(2021山东肥城二模)某绿色溶液A含有H+、Na+、Mg2+、Fe2+、Cu2+、S、Cl-、C和HC中的若干种。取该溶液进行如下实验(已知Ag2SO4微溶于水,可溶于硝酸):
①向溶液中滴加Ba(OH)2溶液,过滤,得到不溶于酸的白色沉淀和绿色溶液B;
②取滤液B,先用HNO3酸化,再滴加0.001 ml·L-1 AgNO3溶液,有白色沉淀生成。
下列说法不正确的是( )
A.溶液A中一定存在H+、S和Cl-
B.溶液A中不存在Mg2+、C和HC,不能确定Na+的存在
C.第②步生成的白色沉淀中含有AgCl和Ag2SO4
D.溶液A中存在Fe2+与Cu2+中的一种或两种,且可用NaOH溶液判断
12.(2021河北唐山二模)某溶液甲呈强酸性,可能含有Na+、K+、Fe2+、Al3+、N、S、S、Cl-、N中的若干种,为确定溶液甲的成分,进行如下实验。下列说法正确的是( )
A.溶液甲中肯定存在Fe2+、Al3+、N、S、Na+
B.不能确定溶液甲中是否含有Na+、K+、Al3+和Cl-
C.溶液甲中一定不存在S、N
D.沉淀2是Fe(OH)3,沉淀3是Al(OH)3,均能完全溶于过量的溶液丙中
三、非选择题:本题共3小题。
13.(2021山东德州期末)元素化合物在日常生活、化工生产和环境科学中有着重要的用途。
(1)当皮肤划破时可用FeCl3溶液应急止血,用氯化铁固体配制成450 mL 0.1 ml·L-1的溶液,配制过程中所需要的玻璃仪器有量筒、玻璃棒、烧杯、 。
(2)生铁中含有一种铁碳化合物X(Fe3C)。X在足量的空气中高温煅烧,生成有磁性的固体Y,将Y溶于过量盐酸后,溶液中大量存在的阳离子有 (填离子符号)。
(3)高铁酸钾(K2FeO4)是一种既能杀菌消毒、又能絮凝净水的水处理剂。其工业制备反应为Fe(OH)3+ClO-+OH-Fe+Cl-+H2O(未配平),每生成1 ml K2FeO4,转移的电子数为 NA。
(4)自然界中Cr主要以+3价和+6价形式存在。Cr2中的Cr能引起细胞的突变,在酸性条件下可用亚硫酸钠将Cr2还原。其离子方程式为 。
(5)某透明溶液仅含Na+、Fe2+、Ba2+、Al3+、N、Cl-、S中的4种离子,且均为1 ml。向该溶液中加入过量的稀硫酸,有气泡产生,且溶液中阴离子种类不变(不考虑水的电离和离子的水解)。则溶液中存在的离子是 。
14.(2021天津部分区期末联考)某无色透明溶液中可能大量存在Ag+、Mg2+、Fe3+、Cu2+、Na+、Cl-、C、OH-和N中的几种。请回答下列问题:
(1)不做任何实验就可以判断原溶液中不存在的离子是 。
(2)取少量原溶液,加入过量稀盐酸,有白色沉淀生成,再加入过量稀硝酸,沉淀不溶解,说明原溶液中一定存在的离子是 ,有关反应的离子方程式为 。
(3)取(2)中的滤液,逐滴加入过量NaOH溶液,出现白色沉淀,说明原溶液中一定含有 ,该过程发生反应的有关离子方程式为 。
(4)该溶液还可能存在的离子是 。
15.(2022山东临沂模拟)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。请分析下列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是 。
(2)Ⅱ中加碱时出现的现象是 ,说明溶液中发生此现象的离子方程式是 。
(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 ml·L-1 Fe(NO3)2溶液中 ,如果溶液变红色,说明溶液中含有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. 。
参考答案
课时规范练5 离子共存 离子的检验与推断
1.D 解析 Mn在溶液中显紫色,不符合无色的条件,A项错误;使甲基橙变红的溶液呈酸性,则ClO-会与H+结合生成次氯酸,两者不能大量共存,B项错误;Fe3+在pH=3左右主要以氢氧化铁沉淀形式存在,所以中性溶液中不能大量存在Fe3+,C项错误;KNO3溶液中,四种离子互相不反应,能大量共存,D项正确。
2.A 解析 取样,滴加KSCN溶液后显红色,则该溶液中含有Fe3+;由于Fe3+与I-发生氧化还原反应,Fe3+与C发生相互促进的水解反应,则该溶液中不含C、I-。溶液呈电中性,必定含有阴离子,则一定含有S,不能判断是否含有K+,要利用焰色试验进一步检验。
3.B 解析 N和Si不能大量共存,A项错误;水电离出的OH-浓度为1×10-13ml·L-1的溶液可能显酸性也可能显碱性,若为碱性溶液,四种离子相互之间不反应,也不与OH-反应,可以大量共存,B项正确;Fe2+会和[Fe(CN)6]3-生成蓝色沉淀而不能大量共存,C项错误;加入甲基橙显黄色的溶液的pH>4.4,Fe3+不能大量存在,D项错误。
4.C 解析 某溶液加入稀硫酸,生成淡黄色沉淀和刺激性气味的气体,可能生成S和SO2,则原溶液可能含有S2,也可能同时含有S2-和S,A错误;无色无味且使澄清石灰水变浑浊的气体是CO2,则原溶液中含有C、HC中的一种或两种,B错误;常温下,铝在浓硝酸中发生钝化,表面生成致密的氧化膜,阻止反应进一步进行,无明显现象,C正确;焰色试验时,透过蓝色钴玻璃观察火焰呈紫色,该物质可能是钾盐或KOH,D错误。
5.A 解析 常温下,在=10-12的溶液中,c(H+)=0.1ml·L-1,溶液显酸性,离子之间均不能发生反应,A正确;滴加KSCN溶液显红色,说明溶液中存在Fe3+,Fe3+能够氧化I-,B错误;Fe3+与HC发生相互促进的水解反应而不能大量共存,C错误;由水电离的c(OH-)=10-12ml·L-1的溶液可能呈强酸性也可能呈强碱性,在碱性溶液中Al3+不能大量存在,D错误。
6.C 解析 使pH试纸显深红色的溶液为酸性溶液,Fe3+会氧化S2-且S2-与H+反应生成H2S,故A项不符合题意;与铝粉反应放出氢气的无色溶液为酸或碱溶液,碱性条件下OH-与Al3+生成沉淀而不能大量共存,故B项不符合题意;使红色石蕊试纸变蓝的溶液为碱性溶液,S、Na+、C、K+互不反应且在碱性条件下可以大量共存,故C项符合题意;水电离的OH-浓度为10-12ml·L-1的溶液可能为酸性或碱性溶液,Mg2+、N与OH-不能大量共存,Al与H+不能大量共存,故D项不符合题意。
7.A 解析 “84”消毒液的主要成分是NaClO,溶液呈碱性,Si、C、Na+、K+四种离子不反应,A项可以大量共存;常温下,=10-12的溶液中c(OH-)=0.1ml·L-1,溶液呈强碱性,N与OH-生成NH3·H2O而不能大量共存,B项不能大量共存;在NaAlO2溶液中含大量Al,HC与Al发生反应生成Al(OH)3和C而不能大量共存,C项不能大量共存;pH=1的溶液呈强酸性,S2与H+发生反应:S2+2H+S↓+SO2↑+H2O,D项不能大量共存。
8.A 解析 不能确定是否含S,则向该溶液中加入BaCl2不一定能观察到白色沉淀,故A项正确;一定不含Na+、Fe3+、N、C、Al,故B、C项错误;不能确定是否含Al3+,故D项错误。
9.A 解析 Fe3+能够氧化I-,使淀粉KI溶液变蓝,且Fe3+与K+、Cl-、S能够大量共存,A合理;K+、Cl-、Na+能够大量共存且不水解,CH3COO-水解,导致溶液显碱性,溶液pH不可能等于7,B不合理;若含有C,加入HNO3酸化的AgNO3溶液,会产生无色无味的气体,C不合理;加入过量NaOH溶液无明显现象,说明原溶液中没有Al3+、Mg2+,D不合理。
10.C 解析 NaHSO4溶液中含大量H+,C与H+反应生成CO2和H2O而不能大量共存,A不符合题意;滴加酚酞变红的溶液呈碱性,含大量OH-,Cu2+与OH-结合生成Cu(OH)2沉淀而不能大量共存,B不符合题意;加入铁粉生成H2的溶液呈酸性,含较多H+,C与H+、Ca2+均发生反应而不能大量共存,D不符合题意。
11.BC 解析 溶液A呈绿色,则含有Fe2+、Cu2+中的一种或两种。由于Fe2+或Cu2+与C、HC均发生反应生成沉淀,则A中不含C和HC。Fe2+、Cu2+均能发生水解反应而使溶液呈酸性,则A中含有H+。①中滴加Ba(OH)2溶液,所得不溶于酸的白色沉淀为BaSO4,则溶液A中含有S。②滤液B先用HNO3酸化,再滴加0.001ml·L-1AgNO3溶液生成白色沉淀,该沉淀为AgCl,则A中含有Cl-。综上所述,溶液A中一定存在H+、S和Cl-,A正确;溶液A中不含C、HC,不能确定是否含有Na+、Mg2+,B错误;由于Ag2SO4微溶于水,可溶于硝酸,步骤②中先用HNO3酸化,再滴加AgNO3溶液,只生成AgCl沉淀,C错误;绿色溶液A含有Fe2+、Cu2+中的一种或两种,滴加NaOH溶液,根据生成沉淀的颜色及变化,可判断A中是否含有Fe2+、Cu2+,D正确。
12.BC 解析 溶液甲呈强酸性,S因与H+反应生成SO2而不能存在;溶液甲加入过量Ba(NO3)2溶液,产生气体1和沉淀1,则沉淀1是BaSO4,气体1是NO,溶液甲中含有S、Fe2+,一定不含N,其原因是Fe2+、N、H+发生反应:3Fe2++N+4H+3Fe3++NO↑+2H2O。溶液乙中加入过量NaOH溶液、加热,产生气体2和沉淀2,则气体2是NH3,沉淀2是Fe(OH)3,溶液甲中含有N;溶液丁中含有Ba2+、N、Na+、OH-等,通入CO2得到沉淀3,则沉淀3中含有BaCO3,不能确定是否含有Al(OH)3,故不能判断溶液甲中是否含有Al3+。溶液乙中加入过量NaOH溶液,则溶液戊进行焰色试验,火焰呈黄色,且未透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色,故不能确定溶液甲中是否含有Na+、K+。综上所述,溶液甲中肯定含有Fe2+、N、S,一定不含S、N,不能判断是否含有Na+、K+、Al3+、Cl-,则A错误,B、C正确。沉淀2是Fe(OH)3,沉淀3含有BaCO3,不能判断是否含Al(OH)3,溶液丙是硝酸溶液,D错误。
13.答案 (1)500 mL容量瓶、胶头滴管
(2)Fe2+、Fe3+、H+ (3)3
(4)Cr2+3S+8H+2Cr3++3S+4H2O (5)Na+、Fe2+、N、S
解析 (2)Fe3C在足量空气中高温煅烧,生成有磁性的固体Y,则Y是Fe3O4,溶于过量盐酸,发生反应:Fe3O4+8HCl2FeCl3+FeCl2+4H2O,则溶液中大量存在的阳离子是Fe2+、Fe3+及剩余的H+。
(3)制备高铁酸钾的反应中,铁元素由+3价升高到+6价,则生成1mlK2FeO4转移电子为3ml,即转移电子数为3NA。
(4)在酸性条件下,Na2SO3可将Cr2还原为Cr3+,S则被氧化为S,结合得失电子、电荷及原子守恒写出离子方程式:Cr2+3S+8H+2Cr3++3S+4H2O。
(5)向溶液中加入过量稀硫酸,有气泡产生,则发生反应:3Fe2++N+4H+3Fe3++NO↑+2H2O,则溶液中含有Fe2+、N;又知“溶液中阴离子种类不变”,则原溶液含有S,则不含Ba2+;原溶液中四种离子均为1ml,结合电荷守恒推知,还含有Na+,综上所述,原溶液中存在的4种离子是Fe2+、N、S、Na+。
14.答案 (1)Fe3+、Cu2+
(2)Ag+、N Ag++Cl-AgCl↓
(3)Mg2+ Mg2++2OH-Mg(OH)2↓
(4)Na+
解析 (1)无色透明溶液中不含有色离子,则原溶液中不含Fe3+、Cu2+。
(2)原溶液加入过量稀盐酸,产生不溶于过量稀硝酸的白色沉淀,该沉淀是AgCl,则原溶液中含有Ag+,由于Ag+与Cl-、C、OH-均生成沉淀,故原溶液中不含Cl-、C、OH-,根据溶液呈电中性,则溶液中还含有N。
(3)取(2)中的滤液,逐滴加入过量NaOH溶液,出现白色沉淀,该沉淀是Mg(OH)2,则原溶液中含有Mg2+。
(4)通过实验(1)~(3)不能判断原溶液中是否含有Na+,则溶液中可能存在Na+。
15.答案 (1)2H++SiH2SiO3↓
(2)先出现白色沉淀,又逐渐溶解直至消失 Al3++3OH-Al(OH)3↓、Al(OH)3+OH-Al+2H2O
(3)先生成白色沉淀,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(aq)+H2O
(5)①滴加KSCN溶液,没有明显现象,再向其中滴加稀硫酸 ②a.酸性条件下,溶液中的Fe2+被N氧化
b.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,出现的现象是先产生白色沉淀,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-Al+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,出现的现象是先生成白色沉淀,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(aq)+H2O。(5)①探究加酸时Fe(NO3)2溶液中是否发生了反应:向·L-1Fe(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,说明溶液中含有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N氧化;b.溶液中的Fe2+被空气中的O2氧化。
选项
实验操作
实验现象
结论
A
某溶液中加入稀硫酸
生成淡黄色沉淀和刺激性气味的气体
原溶液中一定含有S2
B
某溶液中加入稀盐酸
产生无色无味气体使澄清石灰水变浑浊
原溶液中一定含有C
C
常温下,铝放置于浓硝酸中
无明显变化
铝在浓硝酸中发生钝化
D
用铂丝蘸取某物质在酒精灯上灼烧
透过蓝色钴玻璃火焰呈紫色
该物质是含有钾元素的盐
选项
W试剂
实验现象
关于X、Y离子的推测
A
淀粉KI溶液
溶液变蓝
Fe3+、S
B
用pH试纸检测
pH=7(常温)
CH3COO-、Na+
C
硝酸酸化的AgNO3溶液
白色沉淀
C、N
D
过量NaOH溶液
无明显现象
Al3+、Mg2+
实验及操作
现象
装置
试管
滴管
饱和Na2SiO3溶液(含2滴酚酞溶液)
先滴加1.0 mL 0.5 ml·L-1 NaOH溶液;再滴加
1.5 mL 1.0 ml·L-1 H2SO4溶液
Ⅰ.红色溶液中出现胶状沉淀
0.1 ml·L-1 AlCl3溶液
Ⅱ.加碱时 ;
加酸时产生白色沉淀,又逐渐溶解直至消失
0.1 ml·L-1 Fe(NO3)2溶液
Ⅲ.加碱时 ;
加酸后得到棕黄色溶液
新制饱和氯水
Ⅳ.加碱时溶液变为无色;加酸后
实验及操作
现象
装置
试管
滴管
0.1 ml·L-1
Fe(NO3)2溶液
先滴加1.5 mL 1.0 ml·L-1 H2SO4溶液;再滴加1.0 mL 0.5 ml·L-1 NaOH溶液
Ⅴ.加酸时溶液有明显现象;加碱后溶液依然没有明显变化
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