高考化学一轮优化探究练习：第02章第7讲《离子共存　离子的检验和推断》（含详解）

这是一份高考化学一轮优化探究练习：第02章第7讲《离子共存　离子的检验和推断》（含详解），共8页。试卷主要包含了下列有关离子检验的叙述正确的是，已知等内容，欢迎下载使用。

A．K＋、Na＋、NOeq \\al(－,3)、MnOeq \\al(－,4)
B．Mg2＋、Na＋、Cl－、SOeq \\al(2－,4)
C．K＋、Na＋、Br－、Cu2＋
D．Na＋、Ba2＋、OH－、SOeq \\al(2－,4)
解析：A选项中的MnOeq \\al(－,4)在水溶液中显紫色；C选项中的Cu2＋在水溶液中显蓝色；D选项中会发生离子反应Ba2＋＋SOeq \\al(2－,4)===BaSO4↓和H＋＋OH－===H2O。
答案：B
2．含有下列各组离子的溶液中通入(或加入)过量的某种物质后仍能大量共存的是( )
A．H＋、Ba2＋、Fe3＋、NOeq \\al(－,3)，通入SO2气体
B．Ca2＋、Cl－、K＋、H＋，通入CO2气体
C．AlOeq \\al(－,2)、Na＋、Br－、SOeq \\al(2－,4)，通入CO2气体
D．HCOeq \\al(－,3)、Na＋、I－、HS－，加入AlCl3溶液
解析：A组离子之间不反应，能大量共存，但通入SO2气体与Fe3＋(或H＋、NOeq \\al(－,3))发生氧化还原反应，不能大量共存；B组离子之间不反应，能大量共存，且通入CO2气体仍不反应，能大量共存；C组离子之间不反应，能大量共存，但通入CO2气体与AlOeq \\al(－,2)反应生成沉淀，不能大量共存；D组离子之间不反应，能大量共存，但加入AlCl3溶液与HCOeq \\al(－,3)(或HS－)发生相互促进的水解反应，不能大量共存。
答案：B
3．某无色溶液含有下列离子中的若干种：H＋、NHeq \\al(＋,4)、Fe3＋、Ba2＋、Al3＋、COeq \\al(2－,3)、Cl－、OH－、NOeq \\al(－,3)。向该溶液中加入铝粉，只放出H2，则溶液中能大量存在的离子最多有( )
A．3种 B．4种
C．5种 D．6种
解析：含有Fe3＋的溶液显黄色，在无色溶液中不能大量存在；H＋与COeq \\al(2－,3)、OH－会发生反应，不能大量共存；OH－与NHeq \\al(＋,4)、Al3＋会发生反应，不能大量共存；Ba2＋、Al3＋和COeq \\al(2－,3)会发生反应，不能大量共存。向该溶液中加入铝粉，只放出H2，若溶液为碱性，则含有大量的OH－，还可能含有大量的Ba2＋、Cl－、NOeq \\al(－,3)，最多4种；若溶液为酸性，由于H＋、NOeq \\al(－,3)起硝酸的作用，加入Al不能产生氢气，所以含有的离子可能是H＋、NHeq \\al(＋,4)、Ba2＋、Al3＋、Cl－，最多是5种离子。故选项是C。
答案：C
4．(湖北孝感六校联考)在下列各溶液中，离子一定能大量共存的是( )
A．强碱性溶液中：K＋、Al3＋、Cl－、SOeq \\al(2－,4)
B．在无色透明的溶液中：K＋、Cu2＋、SOeq \\al(2－,4)、NOeq \\al(－,3)
C．含有0.1 ml·L－1 Ca2＋的溶液中：Na＋、K＋、COeq \\al(2－,3)、Cl－
D．室温下，pH＝1的溶液中：Na＋、Fe3＋、NOeq \\al(－,3)、SOeq \\al(2－,4)
解析：强碱性溶液含有大量OH－，与Al3＋反应，生成Al(OH)3沉淀，后沉淀溶解生成AlOeq \\al(－,2)，故A不能大量共存；溶液无色透明，故要排除Cu2＋，B错误；Ca2＋与COeq \\al(2－,3)形成沉淀，故C错误；酸性溶液中可大量共存，D正确。
答案：D
5．下列分子或离子在指定的分散系中能大量共存的一组是( )
A．硝酸钠溶液：H＋、Fe3＋、SOeq \\al(2－,4)、CH3COOH
B．烧碱溶液：K＋、HSOeq \\al(－,3)、NOeq \\al(－,3)、NH3·H2O
C．空气：HCl、CO2、SO2、NO
D．氢氧化铁胶体：H＋、K＋、S2－、Br－
解析：各粒子可大量共存，A正确；HSOeq \\al(－,3)与OH－反应，不能大量共存，B错误；NO与空气中的氧气反应，不能大量共存，C错误；H＋、S2－生成硫化氢，胶体遇电解质聚沉，不能大量共存，D错误。
答案：A
6．(浙江金丽衢十二校联考)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.eq \f(cH＋,cOH－)＝1×10－12的溶液：K＋、Na＋、AlOeq \\al(－,2)、COeq \\al(2－,3)
B．能溶解Al2O3的溶液：Na＋、K＋、HCOeq \\al(－,3)、NOeq \\al(－,3)
C．饱和氯水中：Cl－、NOeq \\al(－,3)、Na＋、SOeq \\al(2－,3)
D．能使甲基橙显红色的溶液：K＋、Fe2＋、Cl－、NOeq \\al(－,3)
解析：常温下eq \f(cH＋,cOH－)＝1×10－12的溶液中氢离子浓度小于氢氧根离子浓度，溶液显碱性，四种离子间不反应，可以大量共存，A正确；能溶解Al2O3的溶液可能显强酸性，也可能显强碱性，HCOeq \\al(－,3)与氢离子或氢氧根离子均反应，不能大量共存，B错误；饱和氯水具有强氧化性，能把SOeq \\al(2－,3)氧化为SOeq \\al(2－,4)，不能大量共存，C错误；能使甲基橙显红色的溶液显酸性，在酸性溶液中Fe2＋与NOeq \\al(－,3)发生氧化还原反应，不能大量共存，D错误。
答案：A
7．下列离子能大量共存，且满足相应要求的是( )
解析：根据电荷守恒c(Na＋)＝c(NOeq \\al(－,3))＋c(Cl－)＋c(CH3COO－)可知，c(Na＋)>c(NOeq \\al(－,3))，A错；Fe3＋与SCN－发生反应生成血红色溶液而不是血红色沉淀，B错；Al3＋与HCOeq \\al(－,3)能发生相互促进的水解反应而不能大量共存，C错；D项中加入的NaOH先与H＋、Al3＋反应，后与NHeq \\al(＋,4)反应产生氨气，最后与Al(OH)3沉淀反应，D正确。
答案：D
8．下列各组离子在溶液中按括号内的物质的量之比混合，得到无色、碱性、澄清溶液的是( )
A．Na＋、Al3＋、Cl－、OH－(5∶2∶4∶4)
B．NHeq \\al(＋,4)、Ba2＋、OH－、Cl－(1∶1∶1∶2)
C．Fe3＋、Na＋、Cl－、S2－(1∶2∶3∶1)
D．K＋、H＋、I－、NOeq \\al(－,3)(1∶1∶1∶1)
解析：Al3＋、OH－以2∶4反应生成氢氧化铝沉淀，故A错误；NHeq \\al(＋,4)、OH－以1∶1反应生成一水合氨，得到无色、碱性、澄清溶液，故B正确；Fe3＋、S2－发生氧化还原反应生成亚铁离子和S，得到浅绿色溶液，故C错误；H＋、I－、NOeq \\al(－,3)发生氧化还原反应，生成I2，呈褐色，故D错误。
答案：B
9．下列有关离子检验的叙述正确的是( )
解析：A项错误，除Ag＋或SOeq \\al(2－,4)有此现象外，SOeq \\al(2－,3)或HSOeq \\al(－,3)被HNO3氧化为SOeq \\al(2－,4)，也会得到不溶解于稀硝酸的白色沉淀。B项错误，Br－、I－的稀溶液与新制氯水反应分别生成Br2、I2，当两者溶液浓度较稀时均为黄色，浓度较大时才有区别，所以需要再加入适量的苯(或四氯化碳)观察有机层的颜色，才能准确鉴别。C项正确，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体为氨气，溶液中一定含有NHeq \\al(＋,4)。D项错误，因先加入新制氯水，再加入KSCN溶液，溶液变红色，则原溶液可能有三种情况：只含Fe2＋，只含Fe3＋，含Fe2＋和Fe3＋。
答案：C
10．已知：SOeq \\al(2－,3)＋I2＋H2O===SOeq \\al(2－,4)＋2H＋＋2I－，某溶液中可能含有I－、NHeq \\al(＋,4)、Cu2＋、SOeq \\al(2－,3)，向该无色溶液中加入少量溴水，溶液仍呈无色，则下列判断正确的是( )
A．肯定不含I－ B．肯定不含NHeq \\al(＋,4)
C．可能含有SOeq \\al(2－,3) D．可能含有I－
解析：溴首先氧化亚硫酸根离子而后氧化碘离子，溶液仍呈无色说明一定含有亚硫酸根离子，可能含有碘离子，一定不含铜离子，根据电荷守恒可知一定含铵根离子。
答案：D
11．某同学为检验溶液中是否含有常见的几种无机离子，进行了如图所示的实验操作，其中检验过程中产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
由该实验能得到的正确结论是( )
A．原溶液中一定含有SOeq \\al(2－,4)
B．原溶液中一定含有NHeq \\al(＋,4)
C．原溶液中一定含有Cl－
D．原溶液中一定含有Fe3＋
解析：原溶液中加入硝酸钡和盐酸生成白色沉淀，原溶液中可能存在SOeq \\al(2－,4)、SOeq \\al(2－,3)或Ag＋，A项错误；加硝酸银溶液产生白色沉淀，可能是加入的盐酸引起的，C项错误；因检验过程中产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，说明原溶液中一定含有NHeq \\al(＋,4)，B项正确；加入KSCN溶液得到红色溶液，Fe3＋可能是由原溶液中的Fe2＋被NOeq \\al(－,3)(H＋)氧化而来的，故原溶液中不一定含有Fe3＋，D项错误。
答案：B
12．某无色溶液中可能含有Na＋、Ba2＋、Cl－、Br－、SOeq \\al(2－,3)、SOeq \\al(2－,4)等离子中的若干种，依次进行下列实验，且每步所加试剂均过量：
①用pH试纸检验，溶液的pH大于7；
②向溶液中加氯水，再加入CCl4振荡，静置，分液，CCl4层呈橙红色；
③向所得溶液中加入Ba(NO3)2溶液和稀硝酸，有白色沉淀生成；
④过滤，向滤液中加入AgNO3溶液和稀硝酸，有白色沉淀生成。
下列说法正确的是( )
A．实验①说明发生了反应：SOeq \\al(2－,3)＋2H2OH2SO3＋2OH－
B．实验②中发生的离子反应只有：Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2
C．实验③、④发生的反应是Ba2＋＋SOeq \\al(2－,4)===BaSO4↓、Ag＋＋Cl－===AgCl↓
D．为确定该溶液是否含有Na＋，还要做焰色反应实验
解析：实验①说明原溶液中有水解呈碱性的SOeq \\al(2－,3)，但其水解是分步进行的，A项错误；实验②说明原溶液中含有Br－，肯定会发生反应：Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2，但足量的氯水一定会与SOeq \\al(2－,3)发生氧化还原反应，也是离子反应，B项错误；实验③说明所得溶液中含有SOeq \\al(2－,4)(注意：该离子可能是原溶液本来含有的，也可能是SOeq \\al(2－,3)在上步操作中被氯水氧化所得)，实验④说明所得滤液中含有Cl－，C项正确；由实验①证明原溶液中含有SOeq \\al(2－,3)，根据离子共存原则可知其中一定没有Ba2＋，又根据溶液呈电中性，可知溶液中肯定有Na＋，没有必要进行焰色反应来检验Na＋的存在，D项错误。
答案：C
13．Ⅰ.现有Al3＋、NHeq \\al(＋,4)、COeq \\al(2－,3)、HCOeq \\al(－,3)等离子，回答下列问题：
(1)在强酸性条件下能够存在的离子是________；
(2)在强碱性条件下能够存在的离子是________；
(3)在强酸性和强碱性条件下都不能存在的离子是________。
Ⅱ.由Na＋、NHeq \\al(＋,4)、Ba2＋、Cu2＋、OH－、Fe3＋、SOeq \\al(2－,4)、Cl－等八种离子中的六种两两组成的A、B、C三种化合物(它们不含有共同离子，已知NHeq \\al(＋,4)与OH－反应有碱性气体生成)。
①A、B、C均易溶于水，形成无色溶液；
②将A、B、C三种物质的溶液相互作用时，发现A与B混合后产生有刺激性气味的气体，此气体使湿润红色石蕊试纸变蓝，B与C混合产生白色沉淀，则：
(1)A、B、C的化学式分别为________、________、________。
(2)B＋C反应的离子方程式为
________________________________________________________________________。
解析：Ⅰ.Al3＋、NHeq \\al(＋,4)、COeq \\al(2－,3)、HCOeq \\al(－,3)等离子中，不能在酸性条件下存在的是COeq \\al(2－,3)、HCOeq \\al(－,3)；不能在碱性条件下存在的是Al3＋、NHeq \\al(＋,4)、HCOeq \\al(－,3)。Ⅱ.将A、B、C三种物质的溶液相互作用时，发现A与B混合后产生有刺激性气味的气体，此气体使湿润红色石蕊试纸变蓝，则说明A、B中必存在NHeq \\al(＋,4)和OH－；B与C混合产生白色沉淀，则说明B、C中必存在Ba2＋和SOeq \\al(2－,4)，据此可得出答案。
答案：Ⅰ.(1)Al3＋、NHeq \\al(＋,4) (2)COeq \\al(2－,3) (3)HCOeq \\al(－,3) Ⅱ.(1)NaOH或NH4Cl (NH4)2SO4或Ba(OH)2 BaCl2或Na2SO4 (2)Ba2＋＋SOeq \\al(2－,4)===BaSO4↓
14．(郑州模拟)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(如图)：
据此完成下列问题：
(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＋＋SOeq \\al(2－,4)===BaSO4↓ BaCO3＋2H＋===Ba2＋＋CO2↑＋H2O
(3)用洁净的铂丝蘸取丙(或K2SO4)溶液少许，在煤气灯外焰处灼烧，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(合理即可)
15．在Na＋浓度为0.5 ml·L－1的某澄清溶液中，还可能含有下表中的若干种离子：
取该溶液100 mL进行如下实验(气体体积在标准状况下测定)：
试回答下列问题：
(1)实验Ⅰ能确定一定不存在的阳离子是________。
(2)实验Ⅰ中生成沉淀的离子方程式为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)通过实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和必要计算，填写下表中阴离子的浓度(能计算出的，填写计算结果，一定不存在的离子填“0”，不能确定是否存在的离子填“？”)
(4)判断K＋是否存在________(填“是”或“否”)，若存在求其最小浓度，若不存在说明理由________________________________________________________________________。
解析：根据溶液为澄清溶液可知，溶液中含有的离子一定能够大量共存；由实验Ⅰ可知，该溶液中一定含有COeq \\al(2－,3)，n(CO2)＝eq \f(0.56 L,22.4 L·ml－1)＝0.025 ml，根据碳元素守恒可得c(COeq \\al(2－,3))＝eq \f(0.025 ml,0.1 L)＝0.25 ml·L－1，由于Ag＋、Mg2＋、Ba2＋与COeq \\al(2－,3)会发生反应而不能大量共存，因此溶液中一定不含有Ag＋、Mg2＋、Ba2＋；由生成白色沉淀判断溶液中一定含有SiOeq \\al(2－,3)，加入盐酸发生反应形成沉淀的离子方程式是SiOeq \\al(2－,3)＋2H＋===H2SiO3↓，将所得的硅酸沉淀加热，发生分解生成二氧化硅，固体质量2.4 g为二氧化硅的质量，根据硅原子守恒，n(SiOeq \\al(2－,3))＝eq \f(2.4 g,60 g·ml－1)＝0.04 ml，c(SiOeq \\al(2－,3))＝eq \f(0.04 ml,0.1 L)＝0.4 ml·L－1；在Ⅱ的滤液中滴加BaCl2溶液，无明显现象，说明溶液中无SOeq \\al(2－,4)。2c(COeq \\al(2－,3))＋2c(SiOeq \\al(2－,3))＝2×0.25 ml·L－1＋2×0.4 ml·L－1＝1.3 ml·L－1＞0.5 ml·L－1，根据电荷守恒说明溶液中一定含有K＋，且其浓度至少为0.8 ml·L－1，不能确定NOeq \\al(－,3)是否存在。
答案：(1)Ag＋、Mg2＋、Ba2＋ (2)SiOeq \\al(2－,3)＋2H＋===H2SiO3↓ (3)
(4)是 其最小浓度为0.8 ml/L
选项
离子
要求
A
Na＋、NOeq \\al(－,3)、
Cl－、CH3COO－
c(Na＋)B
Fe3＋、NOeq \\al(－,3)、Cl－
滴入KSCN溶液，立即出现红色沉淀
C
Na＋、HCOeq \\al(－,3)、
Al3＋、SOeq \\al(2－,4)
逐滴滴加氨水立即有沉淀产生
D
NHeq \\al(＋,4)、Al3＋、
SOeq \\al(2－,4)、H＋
滴加NaOH浓溶液一开始没有气体产生
选项
操作及现象
结论
A
取少量溶液于试管中，滴加BaCl2溶液，有白色沉淀生成，加稀硝酸沉淀不溶解
溶液中含有Ag＋或SOeq \\al(2－,4)
B
取少量溶液于试管中，滴加新制氯水，溶液由无色变为黄色
溶液中含
有Br－
C
取少量溶液于试管中，滴加浓氢氧化钠溶液，微热，试管口湿润的红色石蕊试纸变蓝
溶液中含有NHeq \\al(＋,4)
D
取少量溶液于试管中，滴加新制氯水后再滴加KSCN溶液，溶液变红色
原溶液中含有Fe2＋
阳离子
K＋、Ag＋、Mg2＋、Ba2＋
阴离子
NOeq \\al(－,3)、COeq \\al(2－,3)、SiOeq \\al(2－,3)、SOeq \\al(2－,4)
序号
实验内容
实验结果
Ⅰ
向该溶液中加入足量稀HCl
产生白色沉淀并放出0.56 L气体
Ⅱ
将Ⅰ的反应混合液过滤，对沉淀洗涤、灼烧至恒重，称量所得固体质量
固体质量为2.4 g
Ⅲ
在Ⅱ的滤液中滴加BaCl2溶液
无明显现象
阴离子
NOeq \\al(－,3)
COeq \\al(2－,3)
SiOeq \\al(2－,3)
SOeq \\al(2－,4)
c/(ml·L－1)
阴离子
NOeq \\al(－,3)
COeq \\al(2－,3)
SiOeq \\al(2－,3)
SOeq \\al(2－,4)
c/(ml·L－1)
？
0.25
0.4
0