2025届高考化学一轮总复习课时跟踪练3离子共存检验与推断

这是一份2025届高考化学一轮总复习课时跟踪练3离子共存检验与推断，共7页。
1．(2024·汕头统考)离子鉴别能让我们感受微观世界的神奇。下列在透明溶液中能大量共存的离子组是( )
A．Cu2＋、SO eq \\al(2－,4) 、Na＋、NO eq \\al(－,3)
B．MnO eq \\al(－,4) 、Cl－、H＋、I－
C．Al3＋、S2－、NH eq \\al(＋,4) 、CO eq \\al(2－,3)
D．Fe3＋、SCN－、K＋、ClO－
解析：选A。A.该组离子彼此之间不发生反应，能大量共存；B.酸性条件下，MnO eq \\al(－,4) 与Cl－、I－能发生氧化还原反应，不能大量共存；C.Al3＋与S2－和CO eq \\al(2－,3) 均能发生相互促进的水解反应，不能大量共存；D.Fe3＋与SCN－能反应生成络合物Fe(SCN)3，不能大量共存。
2．(2024·广州大学附中周测)下列离子组在无色溶液中能大量共存，加入(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O晶体后，仍能大量共存的是( )
A．Na＋、H＋、Cl－、NO eq \\al(－,3) B．K＋、Ba2＋、OH－、I－
C．Cu2＋、Na＋、Br－、Cl－ D．Na＋、K＋、Cl－、SO eq \\al(2－,4)
答案：D
3．符合下图所示条件的离子组是( )
A．Ba2＋、Mg2＋、NO eq \\al(－,3) 、CO eq \\al(2－,3)
B．H＋、Ba2＋、Al3＋、Cl－
C．K＋、Ba2＋、Cl－、HCO eq \\al(－,3)
D．NH eq \\al(＋,4) 、Ba2＋、Fe2＋、Cl－
解析：选C。A项，离子不能大量共存，不符合题意；B项，加入少量稀硫酸时生成BaSO4白色沉淀，但加入过量NaOH溶液时无白色沉淀产生，不符合题意；C项，加入少量稀硫酸时生成BaSO4白色沉淀，加入过量NaOH溶液时生成BaCO3白色沉淀，符合题意；D项，加入少量稀硫酸时生成BaSO4白色沉淀，但加入过量NaOH溶液时生成Fe(OH)2白色沉淀，迅速变为灰绿色，最后变为红褐色，不符合题意。
4．(2024·广州执信中学高三开学考试)常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
A．酸性溶液中：Fe3＋、Cl－、K＋、S2－
B．某无色溶液中：Al3＋、Na＋、[Al(OH)4]－、SO eq \\al(2－,4)
C．某工业废水中：Ag＋、NH eq \\al(＋,4) 、NO eq \\al(－,3) 、Pb2＋
D．新制氯水中：Na＋、CO eq \\al(2－,3) 、SO eq \\al(2－,3) 、NH eq \\al(＋,4)
解析：选C。A.酸性溶液中H＋和S2－结合生成H2S，且Fe3＋能与S2－发生氧化还原反应，不能大量共存；B.Al3＋和[Al(OH)4]－ 发生相互促进的水解反应，不能大量共存；D.新制氯水中的H＋与CO eq \\al(2－,3) 反应生成二氧化碳和水，次氯酸能与SO eq \\al(2－,3) 发生氧化还原反应，不能大量共存。
5．某溶液中只可能含有K＋、Al3＋、Br－、OH－、CO eq \\al(2－,3) 、SO eq \\al(2－,3) 中的一种或几种。取样，滴加足量氯水，有气泡产生，溶液变为橙色；向橙色溶液中加BaCl2溶液无明显现象。为确定该溶液的组成，还需检验的离子是( )
A．Br－ B．OH－
C．K＋ D．Al3＋
解析：选B。取样，滴加足量氯水，有气泡产生，溶液变为橙色，说明原溶液中一定含有CO eq \\al(2－,3) 、Br－，则Al3＋一定不存在；向橙色溶液中加BaCl2溶液无明显现象，说明原溶液中一定不含SO eq \\al(2－,3) ；由电荷守恒可知，一定含阳离子K＋，不能确定是否含OH－，故还需要检验的离子是OH－。
6．下列离子在未知溶液中的检验方法正确的是( )
答案：D
7．某待测溶液中除含有水电离出的H＋、OH－之外，还可能含有等物质的量的K＋、Na＋、Fe2＋、Fe3＋、SO eq \\al(2－,3) 、SO eq \\al(2－,4) 中的几种离子。根据如图实验步骤与现象，推测不合理的是( )
A．原溶液中一定没有Fe3＋、Fe2＋
B．原溶液中可能同时存在SO eq \\al(2－,3) 、SO eq \\al(2－,4)
C．无色气体a为NO
D．蘸取该待测溶液做焰色试验，透过蓝色钴玻璃一定能观察到紫色火焰
解析：选B。加入稀硝酸后，得到无色气体和无色溶液，说明原溶液中一定存在还原性离子且没有有色离子，由此可知一定存在SO eq \\al(2－,3) ，一定不存在Fe3＋、Fe2＋；根据电荷守恒可知，溶液中存在K＋、Na＋，肯定不存在SO eq \\al(2－,4) 。
8．某白色粉末由两种物质组成，为鉴别其成分进行如下实验：①取少量样品加入足量水仍有部分固体未溶解；再加入足量稀盐酸，有气泡产生，固体全部溶解；②另取少量样品加入足量稀硫酸有气泡产生，振荡后仍有固体存在。该白色粉末可能为( )
A．NaHCO3、Al(OH)3 B．AgCl、NaHCO3
C．Na2SO3、BaCO3 D．Na2CO3、CuSO4
解析：选C。NaHCO3、Al(OH)3中加入足量稀硫酸有气泡产生，生成硫酸钠、硫酸铝、二氧化碳和水，最终无固体存在，A项错误；AgCl不溶于酸，固体不能全部溶解，B项错误；亚硫酸钠和碳酸钡中加入足量水，碳酸钡不溶于水，加入稀盐酸，碳酸钡与盐酸反应生成氯化钡、二氧化碳和水，固体全部溶解，另取少量样品加入足量稀硫酸，稀硫酸和碳酸钡反应生成硫酸钡沉淀、二氧化碳和水，C项正确；Na2CO3、CuSO4中加入足量稀硫酸，振荡后无固体存在，D项错误。
9．现有四种溶液m、n、p、q，分别含阳离子NH eq \\al(＋,4) 、Na＋、Ba2＋、Al3＋和阴离子OH－、SO eq \\al(2－,4) 、HCO eq \\al(－,3) 、NO eq \\al(－,3) 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能反应产生无色有刺激性气味的气体，p与m、n反应均有沉淀产生，且向m中逐滴滴入p时，沉淀先增多，后减少但不会完全消失。回答下列问题。
(1)p是__________________________(填化学式，下同)，q是____________________。
(2)写出向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和试纸是_____________________________________________________________
________________________________________________________。
解析：由向m中逐滴滴入p时，沉淀先增多，后减少但不会完全消失可知，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，沉淀未完全溶解，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，可判断出m为Al2(SO4)3，p为Ba(OH)2，p、q能反应产生无色有刺激性气味的气体，q含NH eq \\al(＋,4) ，m、n能剧烈反应，产生白色沉淀和无色气体，符合Al3＋与HCO eq \\al(－,3) 发生相互促进的水解反应生成氢氧化铝和二氧化碳的现象，n含HCO eq \\al(－,3) ，由于所剩离子仅有Na＋和NO eq \\al(－,3) ，溶液呈电中性，因此q为NH4NO3，n为NaHCO3。
答案：(1)Ba(OH)2 NH4NO3
(2)Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－
(3)浓NaOH溶液，湿润的红色石蕊试纸
[素养提升]
10．(2024·东莞光正实验学校月考)对下列粒子组在溶液中能否大量共存的判断和分析均正确的是( )
解析：选B。A.Al(OH)3不溶于氨水，正确的离子方程式为Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋ 3NH eq \\al(＋,4) ，A错误；B.S2O eq \\al(2－,3) 与H＋不能大量共存，发生反应：2H＋＋S2O eq \\al(2－,3) ===S↓＋SO2↑＋H2O，B正确；C.Fe2＋与H2O2发生氧化还原反应，不能大量共存，C错误；D.酸性条件下，MnO eq \\al(－,4) 与I－发生氧化还原反应，不能大量共存，D错误。
11．某无色透明溶液中，可能存在下列离子：H＋、Ba2＋、Fe3＋、Mg2＋、SO eq \\al(2－,4) 、Cl－、HCO eq \\al(－,3) 。现做实验如下：
①取少量原溶液滴加石蕊试液呈红色。②取少量原溶液，加入过量NaOH溶液，有白色沉淀生成。③取少量原溶液，加入过量氯化钡溶液，有白色沉淀生成，静置分层；取静置后的上层清液，加入硝酸银溶液，有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成。
下列说法错误的是( )
A．溶液中一定存在的离子是H＋、Mg2＋、SO eq \\al(2－,4)
B．溶液中一定不存在的离子是HCO eq \\al(－,3) 、Fe3＋、Ba2＋
C．实验②中生成白色沉淀的离子方程式为Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓
D．根据实验③现象可知，原溶液中一定含有Cl－
解析：选D。溶液无色透明，说明不存在Fe3＋。根据实验①可知，该溶液显酸性，存在大量H＋，所以一定不存在HCO eq \\al(－,3) ；实验②中加入过量NaOH溶液，有白色沉淀生成，说明溶液中存在Mg2＋，该白色沉淀为氢氧化镁；实验③中加入过量氯化钡溶液，产生白色沉淀，说明溶液中存在SO eq \\al(2－,4) ，所以一定不存在Ba2＋；取静置后的上层清液，加入AgNO3溶液，有白色沉淀生成，且不溶于稀硝酸，该白色沉淀为氯化银，因加入氯化钡时引入了Cl－，所以不能确定原溶液中是否存在Cl－。A.根据分析可知，溶液中一定存在的离子是H＋、Mg2＋、SO eq \\al(2－,4) ，选项A正确；B.根据分析可知，溶液中一定不存在的离子是HCO eq \\al(－,3) 、Fe3＋、Ba2＋，选项B正确；C.根据分析可知，实验②中生成的白色沉淀为Mg(OH)2，选项C正确；D.根据分析可知，无法确定原溶液中是否存在Cl－，选项D错误。
12．某溶液中只可能含有K＋、NH eq \\al(＋,4) 、Fe2＋、Al3＋、Cl－、SO eq \\al(2－,4) 、CO eq \\al(2－,3) 、[Al(OH)4]－中的若干种离子，离子浓度均为0.1 ml·L－1。某同学进行了如下实验，下列说法正确的是( )
A．原溶液中含有Al3＋、不含[Al(OH)4]－
B．原溶液中含有NH eq \\al(＋,4) 、Fe2＋、Cl－、SO eq \\al(2－,4)
C．沉淀C中含有BaCO3、Al(OH)3
D．滤液X中大量存在的阳离子有NH eq \\al(＋,4) 、Fe2＋和Ba2＋
解析：选B。溶液中加过量稀硫酸无明显现象，说明原溶液中不含CO eq \\al(2－,3) 、[Al(OH)4]－；加过量Ba(NO3)2溶液有气体生成，发生了氧化还原反应，说明原溶液中含有Fe2＋；有沉淀A生成，可知A为BaSO4，因加入了过量稀硫酸，所以不能证明原溶液中是否含SO eq \\al(2－,4) ；滤液X中加过量NaOH溶液有气体生成，气体为氨，沉淀B为Fe(OH)3；向滤液Y中通入少量CO2生成沉淀C，C中一定含有BaCO3，可能含有Al(OH)3，故原溶液中一定含有NH eq \\al(＋,4) ，可能含有Al3＋；再根据电荷守恒可知，原溶液中一定含有SO eq \\al(2－,4) 、Cl－、Fe2＋、NH eq \\al(＋,4) ，不可能含Al3＋和K＋。
13．某固体中可能含有Fe2(SO4)3、FeCl2、PbSO4、NaCl中的一种或者几种，现通过如下实验确定其成分。①取少量该固体，加稀硫酸溶解，得到澄清溶液；②取实验①所得澄清溶液，先加足量稀盐酸酸化，再加BaCl2溶液，产生白色沉淀；③另取少量实验①所得澄清溶液，加入NaOH溶液，产生的沉淀经过滤、洗涤后，向沉淀中加入足量稀盐酸和KSCN溶液，溶液变红；④另取少量实验①所得澄清溶液，做焰色试验，火焰呈黄色。下列说法正确的是( )
A．该固体中Fe2(SO4)3和FeCl2至少有一种
B．该固体中一定没有PbSO4和FeCl2
C．该固体中一定有NaCl和Fe2(SO4)3
D．因为铁元素的干扰，根据实验④无法确定NaCl的存在
解析：选A。根据实验①可以直接确定不存在难溶物PbSO4；实验①使用稀硫酸溶解固体，已经引入了SO eq \\al(2－,4) ，故实验②无法确定Fe2(SO4)3的存在；根据实验③可以确定该固体中存在Fe元素，但无法确定Fe元素来自Fe2(SO4)3还是FeCl2，故只能确定二者之中至少有一种；根据实验④可以确定含有Na元素，即含有NaCl，实验室可用无锈铁丝做焰色试验，说明铁元素不会干扰Na元素的焰色试验。
14．结晶水合物X由4种元素组成。某兴趣小组按如下流程进行实验：
请回答：
(1)组成X的元素除H、O外还有________，X的化学式为____________。
(2)溶液D中属于盐的成分是______________________(用化学式表示)；若溶液C中滴入少量氨水，则首先参与反应的微粒是__________________________________________________。
(3)请写出E →F的化学方程式：___________________________________________________________。
(4)设计实验方案确定溶液H中的阴离子：_____________________________________________________________
_____________________________________________________。
解析：由实验Ⅰ可知，溶液C中加入过量氨水，生成蓝色溶液D，D中含有[Cu(NH3)4]2＋，X中含有铜元素；白色沉淀B为AgCl，n(AgCl)＝ eq \f(5.74 g,143.5 g/ml) ＝0.04 ml，20 mL 1.0 ml/L 盐酸中所含Cl－的物质的量为0.02 ml，故X中所含Cl－的物质的量为0.04 ml－0.02 ml＝0.02 ml，从而得出X中含有CuCl2，其物质的量为0.01 ml。由实验Ⅱ可知，结晶水的质量为1.71 g－1.35 g＝0.36 g，物质的量为 eq \f(0.36 g,18 g/ml) ＝0.02 ml，CuCl2的物质的量为0.01 ml，生成Cl2的物质的量为 eq \f(0.112 L,22.4 L/ml) ＝0.005 ml，故固体G为CuCl。综合实验Ⅰ、Ⅱ可知，X的化学式为CuCl2·2H2O。
答案：(1)Cu、Cl CuCl2·2H2O
(2)NH4NO3、[Ag(NH3)2]NO3、[Cu(NH3)4](NO3)2H＋
(3)2CuCl2 eq \(=====,\s\up7(隔绝空气),\s\d5(高温)) Cl2↑＋2CuCl
(4)取少量H溶液，滴加酚酞，若变红，则含有OH－；另取少量H溶液，加入稀硝酸酸化，再加硝酸银溶液，若有白色沉淀生成，则含有Cl－选项
离子
检验方法
A
CO eq \\al(2－,3)
取少量溶液于试管中，加入足量盐酸，将生成的无色无味的气体通入澄清石灰水中，观察溶液是否变浑浊
B
SO eq \\al(2－,4)
取少量溶液于试管中，先加入稀硝酸酸化，再滴加氯化钡溶液，观察是否有白色沉淀生成
C
Fe2＋
取少量溶液于试管中，加入酸性高锰酸钾溶液，观察溶液紫色是否褪去
D
I－
取少量溶液于试管中，加入新制氯水，再加入淀粉溶液，观察溶液是否变蓝
选项
粒子组
判断和分析
A
Na＋、Al3＋、Cl－、NH3·H2O
不能大量共存，因发生反应：Al3＋＋4NH3·H2O===[Al(OH)4]－＋ 4NH eq \\al(＋,4)
B
H＋、K＋、S2O eq \\al(2－,3) 、SO eq \\al(2－,4)
不能大量共存，因发生反应：2H＋＋S2O eq \\al(2－,3) ===S↓＋SO2↑＋H2O
C
Na＋、Fe2＋、SO eq \\al(2－,4) 、H2O2
能大量共存，粒子间不反应
D
H＋、Na＋、I－、MnO eq \\al(－,4)
能大量共存，粒子间不反应