备考2024届高考化学一轮复习分层练习第一章物质及其变化第3讲离子反应的实际应用
展开1.[2024河南南阳期中]下列关于物质或离子检验的叙述正确的是( B )
A.在溶液中加KSCN,溶液显红色,证明原溶液中有Fe3+,无Fe2+
B.气体通过无水CuSO4,粉末变蓝,证明原气体中含有水蒸气
C.灼烧白色粉末,火焰呈黄色,证明原粉末中有Na+,无K+
D.将气体通入澄清石灰水,溶液变浑浊,证明原气体是CO2
解析 Fe3+遇KSCN会使溶液呈现红色,Fe2+遇KSCN无明显现象,加入KSCN,溶液显红色,则证明有Fe3+,但有无Fe2+无法确定,A项错误;无水硫酸铜遇水变蓝,气体通过无水CuSO4,粉末变蓝,证明原气体中含有水蒸气,B项正确;灼烧白色粉末,火焰呈黄色,证明原粉末中有Na+,是否含K+需要透过蓝色的钴玻璃观察火焰是否呈紫色,C项错误;将气体通入澄清石灰水,溶液变浑浊,原气体可以是CO2或SO2或二者的混合物,D项错误。
2.[2021湖南]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( B )
解析 Al3+与NH3·H2O反应生成Al(OH)3,A错误;H+与S2O32-发生反应可生成S和SO2,B正确;Fe3+是H2O2分解的催化剂,C错误;酸性条件下MnO4-能与Cl-反应生成Mn2+、Cl2,D错误。
3.[2024模拟组合]下列说法正确的是( A )
A.[合肥模拟]向某溶液中滴加稀硫酸,将产生的气体通入品红溶液,品红褪色,该溶液中可能含有SO32-
B.[南京模拟]将少量 Fe3O4溶于过量热浓盐酸中,再滴加几滴KMnO4溶液,观察溶液颜色变化,则Fe3O4中含Fe2+
C.[沈阳模拟]鉴别白色粉末状尿素[CO(NH2)2]和氯化铵:分别取少量晶体于试管中,加入足量浓NaOH溶液加热,在试管口放置湿润的红色石蕊试纸,只有一支试管口的试纸变蓝
D.[江苏高邮调研]向某溶液中加入盐酸酸化的氯化钡溶液,有白色沉淀生成,该溶液中一定含有SO42-
解析 向某溶液中滴加稀硫酸,将产生的气体通入品红溶液,品红褪色,说明可能有二氧化硫气体生成,亚硫酸根离子能与硫酸反应生成二氧化硫气体,A项正确;浓盐酸能与高锰酸钾反应使高锰酸钾溶液褪色,干扰亚铁离子的检验,B项错误;尿素[CO(NH2)2]、氯化铵分别和浓NaOH溶液共热时均反应生成NH3,因此两支试管口的试纸都变蓝色,C项错误;如果溶液中含有Ag+,则也会出现白色沉淀,故溶液中不一定含有SO42-,D项错误。
4.[2023长春监测]某无色溶液中可能存在Na+、Al3+、Cu2+、CO32-、SO32-、Br-、I-七种离子中的某几种。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,溶液由无色变橙色,且有无色气泡冒出;
②向①所得溶液中加入足量BaCl2溶液,无明显现象;
③向②所得溶液中继续滴加淀粉溶液,无明显现象。
已知:5Cl2+I2+6H2O10HCl+2HIO3
据此可以判断,该溶液中一定不存在的离子组是( B )
A.Na+、CO32-、I-B.Al3+、Cu2+、SO32-
C.Al3+、SO32-、I-D.Cu2+、Br-、SO32-
解析 “某无色溶液”说明不存在Cu2+;实验①说明含有Br-和CO32-,不存在Al3+(CO32-与Al3+不能大量共存);实验②说明无SO32-,因为如果含有SO32-,SO32-会被氯水氧化成SO42-,加入足量BaCl2溶液会有白色沉淀生成;实验③说明实验②所得溶液中无I2,但不能说明原溶液中不含I-,因为5Cl2+I2+6H2O10HCl+2HIO3。综上可知,该溶液中一定不存在的离子组是Al3+、Cu2+、SO32-,B项正确。
5.[天津高考]检验下列物质所选用的试剂正确的是( C )
解析 淀粉遇碘单质变蓝色,而海水中的碘以离子形式存在,A项错误;CO2和SO2与澄清石灰水反应的现象相同,B项错误;向含Cu2+的溶液中滴加氨水可以产生蓝色沉淀,继续滴加氨水,沉淀溶解,C项正确;检验氨气应用湿润的红色石蕊试纸,D项错误。
6.[2024模拟组合]下列说法错误的是( B )
解析 B项,能使澄清石灰水变浑浊的气体除CO2外还有SO2,碳酸氢盐与盐酸反应也能生成CO2,则还可能是碳酸氢盐溶液,错误;C项,说明生成的气体溶于水显碱性,则原溶液中含有NH4+,正确;D项,氢氧化钡溶液中滴加硫酸溶液后,会发生反应生成硫酸钡和水,硫酸钡是沉淀,水是弱电解质,溶液中离子数量大大减少,离子浓度变小,正确。
7.[浙江高考]某固体混合物中可能含有K+、Na+、Cl-、CO32-、SO42-等离子,将该固体溶解所得到的溶液进行如下实验:
下列说法正确的是( B )
A.该混合物一定是K2CO3和NaCl
B.该混合物可能是Na2CO3和KCl
C.该混合物可能是Na2SO4和Na2CO3
D.该混合物一定是Na2CO3和NaCl
解析 该固体溶解所得到溶液的焰色呈黄色,说明溶液中含有Na+;往溶液中加入过量
Ba(NO3)2产生白色沉淀,且该白色沉淀溶于过量盐酸,说明原溶液中不存在SO42-,存在CO32-;往加入过量Ba(NO3)2后得到的溶液中加入AgNO3/HNO3产生白色沉淀,说明原溶液中存在Cl-。综上所述,该固体混合物中一定含有Na+、Cl-和CO32-,一定不含SO42-,可能含有K+,故本题选B。
8.[2023湖南名校联考]已知反应:
①5V2++MnO4-+8H+Mn2++5V3++4H2O;②5V3++MnO4-+H2OMn2++5VO2++2H+;③5VO2++MnO4-+H2OMn2++5VO2++2H+。
现向5 L c(V2+)=a ml·L-1的溶液中不断加入一定浓度的酸性KMnO4溶液,溶液中某些离子的物质的量随加入的KMnO4的物质的量的变化关系如图所示,下列说法不正确的是( D )
A.AB段对应的离子为V2+
B.BC段、FG段分别发生反应②、反应③
C.原溶液中c(V2+)=0.2 ml·L-1
D.乙点时,n(VO2+)∶n(VO2+)∶n(Mn2+)=1∶1∶5
解析 根据3个已知反应知,随着酸性KMnO4溶液的不断加入,实现了V2+→V3+→VO2+→VO2+的转化,故AB段对应的离子为V2+,0E和EF段对应的离子为V3+,BC段和CD段对应的离子为VO2+,FG段对应的离子为VO2+,故A正确;BC段VO2+的物质的量增加,发生反应②,FG段VO2+的物质的量增加,发生反应③,故B正确;根据反应①得关系式5V2+~MnO4-,反应①消耗0.2 ml KMnO4,则原溶液中n(V2+)=5×0.2 ml=1.0 ml,则c(V2+)=1.0ml5L=0.2 ml·L-1,故C正确;根据V原子守恒,C点时,n(VO2+)=1.0 ml,根据反应③知5VO2+~MnO4-~5VO2+,C点→乙点消耗0.1 ml MnO4-,则消耗0.5 ml VO2+,生成0.5 ml VO2+,整个溶液中Mn2+的物质的量为0.5 ml,即乙点时,n(VO2+)∶n(VO2+)∶n(Mn2+)=1∶1∶1,故D错误。
9.[2024山东青岛模拟改编]混合物的水溶液中只可能含有以下离子中的若干种:NH4+、Cl-、Mg2+、Ba2+、K+、CO32-、SO42-,现取三份体积均为100 mL的该溶液进行如下实验:第一份溶液中加入AgNO3溶液,有沉淀产生;第二份溶液中加入足量NaOH溶液并加热,收集到使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体0.04 ml;第三份溶液中加入足量BaCl2溶液后,经过滤、洗涤、干燥,得到6.27 g沉淀,再用足量盐酸洗涤、干燥,沉淀质量减少至2.33 g。根据上述实验,下列有关该溶液组成的推断正确的是( B )
A.一定不存在K+
B.可能存在Cl-
C.含有CO32-,其物质的量浓度为0.1 ml·L-1
D.可能存在Mg2+、Ba2+
解析 由题意知,第一份溶液中加入AgNO3溶液,有沉淀产生,则溶液中可能含有Cl-、CO32-;第二份溶液中加入足量NaOH溶液并加热,收集到气体0.04 ml,结合题给实验现象可知,该气体为NH3,则溶液中一定含有NH4+,根据氮原子守恒可得,NH4+的物质的量为0.04 ml;第三份溶液中加入足量BaCl2溶液后,经过滤、洗涤、干燥,得到6.27 g沉淀,再用足量盐酸洗涤、干燥,沉淀质量减少至2.33 g,则得到的沉淀为BaCO3和BaSO4,其中BaSO4的质量为2.33 g,物质的量为2.33g233g·ml-1=0.01 ml,BaCO3的物质的量为(6.27-2.33)g197g·ml-1=0.02 ml,所以溶液中一定含有0.02 ml CO32-、0.01 ml SO42-,溶液中一定不存在Ba2+和Mg2+,由溶液呈电中性可知,溶液中一定含有K+,可能存在Cl-。根据以上分析,溶液中一定含有K+,可能存在Cl-,A错误,B正确;溶液中含有0.02 ml
CO32-,其物质的量浓度为0.02ml100×10-3L=0.2 ml·L-1,C错误;根据以上分析,溶液中含有CO32-,一定不存在Ba2+和Mg2+,D错误。
10.[2024沈阳模拟]某白色粉末中可能含CuSO4、Na2S、(NH4)2SO3、KHSO4和NaCl。某化学兴趣小组现取该白色粉末进行如下实验:
步骤一:取少量白色粉末溶于水,没有气体逸出,得到无色透明溶液①;
步骤二:向溶液①中滴加稀硫酸,产生浅黄色固体和气体X;
步骤三:将气体X通入CuSO4溶液,产生黑色沉淀。
根据上述现象,下列关于该白色粉末的说法正确的是( B )
A.白色粉末一定不含有CuSO4和NaCl
B.白色粉末中Na2S和(NH4)2SO3的物质的量之比大于2∶1
C.黑色沉淀不溶于硝酸
D.向溶液①中加入硝酸银可以检验氯离子是否存在
解析 步骤一说明该粉末中一定不存在CuSO4,且Na2S、(NH4)2SO3和KHSO4不能同时存在;步骤二产生的浅黄色固体为S,气体X为H2S或SO2,说明溶液①中含有Na2S、(NH4)2SO3,二者在酸性条件下发生归中反应生成S,一定不含有KHSO4;步骤三产生的黑色沉淀为CuS,说明气体X为H2S,综合分析可推知,该白色粉末一定含有Na2S、(NH4)2SO3,一定不含有CuSO4、KHSO4,不能确定是否含有NaCl。由上述分析知,A错误;步骤二发生的反应为2S2-+SO32-+6H+3S↓+3H2O、S2-+2H+H2S↑,则白色粉末中Na2S和(NH4)2SO3的物质的量之比大于2∶1,B正确;黑色沉淀为CuS,能与硝酸发生氧化还原反应,C错误;溶液①中含有S2-和SO32-,都会干扰Cl-的检验,因此向溶液①中加入硝酸银不能检验氯离子是否存在,D错误。
11.[2024合肥模拟]某种粗盐中含有泥沙、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等杂质。某同学在实验室中设计了用这种粗盐制备精盐的方案(用于沉淀的试剂稍过量),如图所示:
请回答下列问题:
(1)为操作Ⅳ选择所需仪器: ACE (填标号)。
A.烧杯 B.试管 C.玻璃棒 D.分液漏斗 E.漏斗 F.酒精灯 G.蒸发皿
(2)操作Ⅲ中常用Na2CO3溶液、NaOH溶液、BaCl2溶液作除杂试剂,则加入除杂试剂的顺序为NaOH溶液→ BaCl2溶液 → Na2CO3溶液 。
(3)操作Ⅲ中,判断加入BaCl2已过量的方法是 取所得溶液的上层清液于试管中,再滴入少量BaCl2溶液,静置,若溶液未变浑浊,则表明BaCl2已过量 。
(4)操作Ⅴ应选择的酸是 盐酸 ,若将操作Ⅴ与操作Ⅳ的先后顺序对调,将会对实验结果产生的影响是 在酸性条件下,会有部分沉淀溶解,从而影响精盐的纯度 。
(5)操作Ⅵ是 bad (选择合理操作的名称,用标号字母按操作先后顺序填写)。
a.过滤、洗涤b.蒸发结晶
c.萃取、分液d.干燥
解析 (1)浊液通过操作Ⅳ得到了澄清溶液,实现了浊液中不溶性固体与液体的分离,为过滤操作,用到的仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗;(2)过量碳酸钠溶液可以除掉Ca2+、过量的Ba2+,因此Na2CO3溶液必须在BaCl2溶液之后加入;(3)利用SO42-和Ba2+反应生成白色沉淀判断,取所得溶液的上层清液于试管中,再滴入少量BaCl2溶液,观察是否变浑浊,若溶液未变浑浊,则表明BaCl2已过量;(4)为了除掉新的杂质离子OH-、CO32-,本着少引入新的杂质的原则选择盐酸,氢氧化镁沉淀、碳酸钙沉淀均会和盐酸反应,使溶液中产生杂质离子,从而影响精盐的纯度;(5)由氯化钠溶液得到纯净氯化钠晶体的操作是蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥,洗涤的目的是除去氯化钠晶体吸附的离子。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]-+4NH4+
B
H+、K+、S2O32-、SO42-
不能大量共存,因发生反应:2H++S2O32-S↓+SO2↑+H2O
C
Na+、Fe3+、SO42-、H2O2
能大量共存,粒子间不反应
D
H+、Na+、Cl-、MnO4-
能大量共存,粒子间不反应
待检验物质
所用试剂
A
海水中的碘元素
淀粉溶液
B
SO2气体
澄清石灰水
C
溶液中的Cu2+
氨水
D
溶液中的NH4+
NaOH溶液,湿润的蓝色石蕊试纸
选项
实验操作
结论
A
取少量待检验溶液于试管中,先加过量稀硝酸,再滴入少量硝酸银溶液,产生白色沉淀
原溶液中含有Cl-
B
某溶液中加入盐酸产生气泡,将产生的气体通入澄清石灰水,石灰水变浑浊
原溶液中一定含有CO32-
C
无色无味溶液与NaOH溶液共热,产生能使湿润无色酚酞试纸变红的气体
原溶液中含有NH4+
D
向氢氧化钡溶液中滴加少量稀硫酸,溶液的电导率变小
溶液中的离子浓度变小
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