通用版2022届高三化学一轮复习强化训练离子共存离子的检验和推断含解析

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离子共存 离子的检验和推断1．下列离子或分子在溶液中能大量共存，通入CO2后仍能大量共存的一组是(　　)A．K＋、Ca2＋、Cl－、NOB．K＋、Na＋、Br－、SiOC．H＋、Fe2＋、SO、Cl2D．K＋、Ag＋、NH3·H2O、NO解析：本题是有条件的离子共存问题，必须同时满足两个条件才符合题意。选项 具体分析结论A各成分彼此不发生反应，且通入CO2后仍能大量共存。正确B本组离子能大量共存，通入CO2后发生反应SiO＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋CO不能大量共存。错误C由于反应2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－故不能大量共存。错误D由于Ag＋和NH3·H2O发生络合反应而不能大量共存。错误答案：A2、某溶液可能含有Cl－、SO、CO、NH、Fe3＋、Al3＋和K＋。取该溶液100 mL，加入过量NaOH溶液，加热，得到0.02 mol气体，同时产生红褐色沉淀；过滤，洗涤，灼烧，得到1.6 g固体；向上述滤液中加足量BaCl2溶液，得到4.66 g不溶于盐酸的沉淀。由此可知原溶液中(　　)A．至少存在5种离子B．Cl－一定存在，且c(Cl－)≥0.4 mol/LC．SO、NH一定存在，Cl－可能不存在D．CO、Al3＋一定不存在，K＋可能存在解析：加入足量NaOH溶液加热，得到0.02 mol气体说明含有0.02 mol NH；得到红褐色沉淀说明含有Fe3＋，则不能含有CO(CO与Fe3＋发生双水解，不能共存)；由灼烧后得到1.6 g固体[红褐色沉淀Fe(OH)3受热分解后得到的Fe2O3]可知溶液中含有0.02 mol Fe3＋；由于加入BaCl2得到4.66 g不溶于盐酸的沉淀可知溶液中含有0.02 mol SO，Al3＋、K＋是否存在无法判定，利用“电荷守恒”可知溶液中必含有Cl－，若溶液中不含Al3＋、K＋时，溶液中含有0.04 mol Cl－，若溶液中含Al3＋、K＋时，溶液中含有Cl－的物质的量一定大于0.04 mol，结合溶液体积(100 mL)可知原溶液中一定存在Cl－，且c(Cl－)≥0.4 mol/L，由上述分析知，正确选项为B。答案：B3、下列各组微粒能大量共存，当加入相应试剂后会发生化学变化，且发生反应的离子方程式书写正确的是(　　)选项微粒组所加试剂离子方程式ANH、Mg2＋、SO少量Ba(OH)2溶液NH＋SO＋Ba2＋＋OH－===BaSO4↓＋NH3·H2OBMg2＋、HCO、Cl－过量NaOH溶液Mg2＋＋2HCO＋4OH－===Mg(OH)2↓＋2CO＋2H2OCFe2＋、NO、Cl－NaHSO4溶液3Fe2＋＋4H＋＋NO===3Fe3＋＋NO↑＋2H2ODK＋、CO、NH3·H2O通入过量CO2NH3·H2O＋CO2===NH＋HCO解析：加入少量Ba(OH)2溶液时，氢氧化钡先和Mg2＋、SO反应，生成硫酸钡、氢氧化镁，反应的离子方程式为Mg2＋＋SO＋Ba2＋＋2OH－===BaSO4↓＋Mg(OH)2↓，A错误；过量的NaOH溶液和Mg2＋、HCO均能发生反应，分别生成氢氧化镁、碳酸钠，但原溶液中Mg2＋和HCO的个数比不能确定，故该反应的离子方程式不能确定，题给离子方程式应为Mg(HCO3)2与过量NaOH溶液反应的离子方程式，B错误；NaHSO4溶液显酸性，酸性溶液中Fe2＋和NO发生氧化还原反应，C正确；过量二氧化碳和一水合氨、碳酸根离子反应，最终生成NH和HCO，该反应的离子方程式为NH3·H2O＋2CO2＋CO＋H2O===NH＋3HCO，D错误。答案：C4、向FeCl3、Al2(SO4)3的混合溶液中逐滴加入Ba(OH)2(aq)，形成沉淀的情况如图所示。沉淀生成与溶解时溶液的pH列于下表(已知：偏铝酸钡易溶于水)。 以下推断正确的是(　　)氢氧化物溶液pH沉淀完全溶解开始沉淀沉淀完全沉淀开始溶解Fe(OH)32.33.4－－Al(OH)33.35.27.812.8A.OA段产生的沉淀为BaSO4和Fe(OH)3B．原溶液中c(Cl－)＝c(SO)C．AB段可能发生的反应是2SO＋2Ba2＋＋Al3＋＋3OH－===2BaSO4↓＋Al(OH)3↓D．C点溶液呈碱性的原因是AlO水解，其离子方程式为AlO＋2H2O===Al(OH)3＋OH－解析：Al2(SO4)3、FeCl3与Ba(OH)2溶液反应的离子方程式如下：Ba2＋＋SO===BaSO4↓，Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓，Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓，Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O，由BC段变化可知，有2 mol Al(OH)3溶解，由Al2(SO4)3的化学式可知，n(SO)＝3 mol，则OA段生成的n(BaSO4)＝3 mol，OA段提供的n(OH－)＝6 mol，由表中数据可知Fe3＋先沉淀，且Al(OH)3溶解后还剩余4 mol沉淀，则n[Fe(OH)3]＝1 mol，由FeCl3的化学式可知，n(Cl－)＝3 mol，故OA段产生的沉淀有3 mol BaSO4、1 mol Fe(OH)3、1 mol Al(OH)3，A错误，B正确。由上述分析可知，AB段发生的反应是Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓，故C错误。C点溶液呈碱性的原因是AlO水解，其离子方程式为AlO＋2H2O
Al(OH)3＋OH－，故D错误。答案：B5、下列根据实验事实得出的结论，正确的是 ( )A．试液颜色无变化溶液变为红色，证明试液中含有Fe2＋B．试液产生白色沉淀，证明试液中含有Cl－C．试液溶液呈蓝色，证明试液一定是碱溶液D．混合气体石灰水变浑浊，证明混合气体中一定含有二氧化碳解析：加入AgNO3溶液产生的白色沉淀不一定是AgCl，不溶于稀硝酸的才是AgCl；石蕊溶液变蓝色说明溶液呈碱性，但不一定是碱溶液；能使澄清石灰水变浑浊的气体除CO2外，还有SO2。答案：A6、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．使pH试纸变蓝色的溶液中：K＋、Al3＋、NO、SOB.＝1×10－12 mol·L－1的溶液中：NH、Cu2＋、Cl－、SOC．有较多Fe3＋的溶液中：Na＋、SCN－、K＋、Na＋、COD．与Al反应能放出H2的溶液中：Fe2＋、K＋、NO、Cl－解析：使pH试纸变蓝色的溶液是碱性溶液，在碱性溶液中，OH－、Al3＋会发生反应形成Al(OH)3沉淀，不能大量共存，A错误；室温下，＝1×10－12 mol·L－1的溶液是酸性溶液，此时溶液中的离子不发生反应，可以大量共存，B正确；Fe3＋、SCN－会发生络合反应，形成Fe(SCN)3络合物，且Fe3＋、CO发生互相促进的水解反应，不能大量共存，C错误；与Al反应能放出H2的溶液可能是酸性溶液，也可能是碱性溶液，在酸性溶液中，H＋、Fe2＋、NO会发生氧化还原反应，不能大量共存，在碱性溶液中，OH－、Fe2＋会发生反应生成Fe(OH)2沉淀，不能大量共存，D错误。答案：B7、25℃时，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是(  )A．0.1 mol·L－1Ca(NO3)2溶液中：Na＋、NH、CO、CH3COO－B．能使甲基橙变红的溶液中：K＋、Na＋、NO、Cl－C．3% H2O2溶液中：Fe2＋、H＋、SO、Cl－D．0.1 mol·L－1K3[Fe(CN)6]溶液中：Fe2＋、NH、Br－、SO解析：A项，Ca2＋与CO生成CaCO3沉淀而不能大量共存；C项，H2O2能氧化Fe2＋而不能大量共存；D项，Fe2＋与[Fe(CN)6]3－形成蓝色沉淀而不能大量共存。答案：B8、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．使酚酞变红色的溶液中：Na＋、Al3＋、SO、Cl－B.＝1×10－13 mol·L－1的溶液中：NH、Ca2＋、Cl－、NOC．与Al反应能放出H2的溶液中：Fe2＋、K＋、NO、SOD．水电离的c(H＋)＝1×10－13 mol·L－1的溶液中：K＋、Na＋、AlO、CO解析：A项，使酚酞变红色的溶液显碱性，而Al3＋在碱性条件下不能大量存在，错误；B项，溶液的pH＝1，各离子之间不发生反应，可以大量共存，正确；C项，与铝反应放出氢气的溶液可能显酸性也可能显碱性，若溶液显碱性，亚铁离子不能大量存在，若溶液显酸性，Fe2＋和NO不能大量共存，错
误；D项，该溶液可能显酸性也可能显碱性，如果显酸性，AlO和CO不能大量存在，错误。答案：B9、在水溶液中能大量共存的一组离子是(　　)A．Fe2＋、Al3＋、ClO－、Cl－B．K＋、Cu2＋、OH－、NOC．NH、Na＋、Br－、SOD．Mg2＋、H＋、SiO、SO解析：C项，因为本组离子之间没有发生任何反应，所以C正确，符合题意；A项中ClO－具有强氧化性，Fe2＋具有还原性，两者之间会发生氧化还原反应，因而不能大量共存；B项中Cu2＋和OH－反应生成Cu(OH)2沉淀，所以不能大量共存；D项中H＋和SiO反应生成弱酸H2SiO3，不溶于水，所以不能大量共存。答案：C10、下列各组离子中，因发生氧化还原反应而不能大量共存的是( )A．H＋、SO、Cl－、OH－  B．H＋、Fe2＋、SO、NOC．Na＋、OH－、SO、H2POD．Ba2＋、Na＋、S2－、SO解析：A项中H＋与OH－因生成弱电解质水而不能大量共存；C项中OH－与H2PO反应生成HPO或PO而不能大量共存；D项中Ba2＋与SO因生成BaSO4沉淀而不能大量共存；B项中，在酸性条件下，NO具有强氧化性，会将Fe2＋氧化而不能大量共存，B项符合题意。答案：B11、某溶液中可能存在Br－、CO、SO、Al3＋、I－、Mg2＋、Na＋ 7种离子中的某几种。现取该溶液进行实验，得到如下现象：①向溶液中滴加足量氯水后，溶液变橙色，且有无色气泡冒出；②向所得橙色溶液中加入足量BaCl2溶液，无沉淀生成；③向②所得溶液中继续滴加淀粉溶液，溶液不变蓝色。已知：5Cl2＋I2＋6H2O===10HCl＋2HIO3。据此可以判断：该溶液肯定不存在的离子组是(　　)A．Al3＋、Mg2＋、SO  B．Mg2＋、CO、I－C．Al3＋、SO、I－  D．Al3＋、Br－、SO解析：根据①可判断溶液中有Br－和CO,根据离子共存原则,不存在Al3＋、Mg2＋；根据②可判断溶液中无SO；根据③不能确定是否含有I－，因为在①中氯水可能把I－氧化成IO，致使溶液不变蓝色。答案：A 12、为了探究AgNO3的氧化性，某化学兴趣小组设计了如下实验。将光亮的铁丝伸入AgNO3溶液中，一段时间后将铁丝取出。为检验溶液中Fe的氧化产物，将溶液中的Ag＋除尽后，进行了如下实验，可选用试剂：KSCN溶液、K3[Fe(CN)6]溶液、氯水。请完成下表：操作现象结论取少量除尽Ag＋后的溶液于试管中，加入KSCN溶液，振荡 存在Fe3＋取少量除尽Ag＋后的溶液于试管中，加入________，振荡 存在Fe2＋【实验结论】　Fe的氧化产物为Fe2＋和Fe3＋。解析：Fe3＋遇KSCN溶液，溶液变红色。由于氯水与Fe2＋反应，现象不明显，应直接用K3[Fe(CN)6]溶液检验，如有蓝色沉淀出现，则证明Fe2＋存在，否则不存在。答案：溶液呈红色　K3[Fe(CN)6]溶液　产生蓝色沉淀13．5种固体物质A、B、C、D、E由表中不同的阴阳离子组成，它们均易溶于水。阳离子Na＋Al3＋Fe3＋Cu2＋Ba2＋阴离子OH－Cl－CONOSO分别取它们的水溶液进行实验，结果如下：①A溶液与C溶液混合后产生蓝色沉淀，向该沉淀中加入足量稀HNO3，沉淀部分溶解，剩余白色固体；②B溶液与E溶液混合后产生红褐色沉淀，同时产生大量气体；③少量C溶液与D溶液混合后产生白色沉淀，过量C溶液与D溶液混合后无现象；④B溶液与D溶液混合后无现象；⑤将38.4 g Cu片投入装有足量D溶液的试管中，Cu片不溶解，再滴加1.6 mol·L－1 H2SO4，Cu片逐渐溶解，管口附近有红棕色气体出现。(1)据此推断A、B、C、D、E的化学式：A__________；B____________；C____________；D____________；E____________。(2)写出步骤②中发生反应的离子方程式： _________________。(3)写出步骤⑤中发生反应的离子方程式： __________。若要将Cu片完全溶解，至少加入稀H2SO4的体积是______mL。解析：本题主要考查离子反应。①蓝色沉淀是氢氧化铜，白色固体是硫酸钡，据此判断A和C是硫酸铜和氢氧化钡；②在剩余阳离子中只有Na＋可以与CO结合，红褐色沉淀是氢氧化铁，气体是二氧化碳，B和E中一种是碳酸钠，另一种物质是铁盐；③说明C是氢氧化钡，D是铝盐，相应地A是硫酸铜；④说明B是铁盐，E是碳酸钠；⑤说明D是硝酸铝，相应地B是氯化铁。(1)A、B、C、D、E的化学式分别为CuSO4、FeCl3、Ba(OH)2、Al(NO3)3、Na2CO3。(2)步骤②中Fe3＋与CO相互促进水解至水解完全，发生反应的离子方程式：2Fe3＋＋3CO＋3H2O===2Fe(OH)3↓＋3CO2↑。(3)步骤⑤中稀硝酸与铜发生反应，反应的离子方程式：3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O。38.4 g Cu的物质的量为0.6 mol，消耗1.6 mol H＋，需要0.8 mol H2SO4，因此，若要将Cu片完全溶解，至少加入稀H2SO4的体积是＝0.5 L＝500 mL。答案：(1)CuSO4　FeCl3　Ba(OH)2　Al(NO3)3　Na2CO3(2)2Fe3＋＋3CO＋3H2O===2Fe(OH)3↓＋3CO2↑(3)3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O　50014．某无色溶液，其中可能存在的离子有：Na＋、Ag＋、Ba2＋、Fe3＋、Al3＋、AlO、S2－、SO、CO、SO。现取该溶液进行实验，实验结果如图：请回答下列问题：(1)生成沉淀甲的离子方程式为______________。(2)由溶液甲生成沉淀乙的离子方程式为________。(3)已知气体甲由两种氧化物组成(不包括水蒸气和HBr)，请你设计实验逐一鉴别这两种成分，将所需试剂以及现象填入表格。步骤实验目的试剂现象1   2   3检验CO2澄清石灰水溶液变浑浊(4)综上所述，该溶液肯定存在的离子有___________。(5)针对溶液中可能存在的离子，用实验证明是否存在的方法是_____________________________________________________。解析：无色溶液则一定不存在Fe3＋，与过量HBr反应生成气体甲和淡黄色沉淀甲，沉淀若是AgBr，则不存在S2－、CO、SO，就不可能生成气体甲，所以淡黄色沉淀为单质硫，是S2－与SO、H＋反应生成的，溶液中一定存在S2－和SO，一定不存在Ag＋、Ba2＋、Al3＋，根据电荷守恒Na＋一定存在；溶液甲中含有过量的HBr，与过量的NH4HCO3反应生成的气体乙为CO2，白色沉淀只能为Al(OH)3，说明原溶液中一定含有AlO；溶液乙与过量Ba(OH)2溶液反应生成的气体丙为NH3，白色沉淀为BaCO3或BaSO4,所以溶液中一定存在的离子有Na＋、S2－、SO、AlO； 一定不存在的离子为Ag＋、Fe3＋、Ba2＋、Al3＋；可能存在的离子为CO、SO。(3)已知气体甲由两种氧化物组成(不包括水蒸气和HBr)，说明溶液中还含有CO，综上可知，溶液中一定含有AlO、S2－、CO、SO、Na＋。(5)BaSO4不溶于盐酸，BaCO3溶于盐酸，所以可用盐酸检验是否含有SO。答案：(1)2S2－＋SO＋6H＋===3S↓＋3H2O(2)Al3＋＋3HCO===Al(OH)3↓＋3CO2↑(3)检验SO2　品红溶液　红色褪去　除尽SO2　酸性高锰酸钾溶液　溶液紫色变浅(4)AlO、S2－、CO、SO、Na＋(5)取沉淀丙加入足量的稀盐酸，若沉淀不完全溶解，则原溶液中含有SO；若沉淀完全溶解，则没有SO15.某钠盐溶液可能含有阴离子NO、CO、SO、SO、Cl－、Br－、I－，为鉴定这些离子，分别取少量溶液进行以下实验：①测得混合液呈碱性；②加HCl后，生成无色无味气体。该气体能使澄清石灰水变浑浊；③加CCl4，滴加少量氯水，振荡后，CCl4层未变色；④加BaCl2溶液产生白色沉淀，分离，在沉淀中加入足量盐酸，沉淀不能完全溶解；⑤加HNO3酸化后，再加过量AgNO3，溶液中析出白色沉淀。(1)分析上述5个实验，写出每一实验鉴定离子的结论与原因。①__________________________________________；②__________________________________________；③____________________________________；④________________________________________；⑤________________________________________；(2)上述5个实验不能确定是否存在的离子是______________。解析：(1)①测得混合液呈碱性而CO和SO水解显碱性，在碱性环境下可能存在；②CO和SO均能和强酸反应生成气体二氧化碳和二氧化硫，但是二氧化硫是有刺激性气味的气体，二氧化碳是无色无味的气体，且能使澄清石灰水溶液变浑浊，所以生成无色无味气体是二氧化碳，一定不存在亚硫酸根离子；③氯气能将溴离子和碘离子氧化为溴单质和碘单质，二者在四氯化碳中溶解度很大，并且均是有颜色的；④向溶液中加BaCl2溶液产生白色沉淀，分离，在沉淀中加入足量盐酸，沉淀不能完全溶解，则一定含有硫酸钡；⑤溶液中加HNO3酸化后，再加过量AgNO3，溶液中析出白色沉淀，则为氯化银沉淀，所以能确定含有氯离子；(2)①和②证明溶液中肯定存在CO，不存在SO；③证明溶液中肯定不存在Br－、I－；④证明溶液中肯定存在SO；⑤证明溶液中肯定存在Cl－；剩余的NO不能确定是否存在。答案：(1)①CO和SO至少有一种存在，因为CO和SO水解显碱性　②CO肯定存在，因产生的气体是CO2；SO不存在，因为没有刺激性气味的气体产生　③Br－、I－不存在，因为没有溴和碘的颜色出现　④SO存在，因为BaSO4不溶于盐酸　⑤Cl－存在，因与Ag＋形成不溶于HNO3的白色沉淀(2)NO