高考化学(2011~2020)真题专项练习 专题04 离子反应与离子共存(教师版)
展开A.氨水溶液:Na+、K+、OH-、NO
B.盐酸溶液:Na+、K+、SO、SiO
C.KMnO4溶液:NH、Na+、NO、I-
D.AgNO3溶液:NH、Mg2+、Cl-、SO
【答案】A
【解析】A.在0.1ml/L氨水中,四种离子可以大量共存,A选;B.在0.1ml/L盐酸中含有大量氢离子,四种离子中硅酸根可以与氢离子反应生成硅酸沉淀,故不能共存,B不选;C.具有强氧化性,可以将碘离子氧化成碘单质,故不能共存,C不选;D.在0.1ml/L硝酸银溶液中,银离子可以与氯离子、硫酸根离子反应生成氯化银、硫酸银沉淀,不能共存,D不选;故选A。
2.(2019新课标Ⅲ)离子交换法净化水过程如图所示。下列说法中错误的是
A.经过阳离子交换树脂后,水中阳离子的总数不变
B.水中的 、、Cl−通过阴离子树脂后被除去
C.通过净化处理后,水的导电性降低
D.阴离子树脂填充段存在反应H++OH−H2O
【答案】A
【解析】离子交换树脂净化水的原理是:当含有Na+、Ca2+、Mg2+等阳离子及SO42-、Cl-、NO3-等阴离子的原水通过阳离子交换树脂时,水中的阳离子为树脂所吸附,而树脂上可交换的阳离子H+则被交换到水中,并和水中的阴离子组成相应的无机酸;当含有无机酸的水再通过阴离子交换树脂时,水中的阴离子也为树脂所吸附,树脂上可交换的阴离子OH-也被交换到水中,同时与水中的H+离子结合成水,则A、根据电荷守恒可知经过阳离子交换树脂后,水中阳离子总数增加,A错误;B、根据以上分析可知水中的SO42-、Cl-、NO3-等阴离子通过阴离子交换树脂被除去,B正确;C、通过净化处理后,溶液中离子的浓度降低,导电性降低,C正确;D、根据以上分析可知阴离子交换树脂填充段存在反应H++OH-=H2O,D正确;答案选A。
3.(2019江苏) 室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A.0.1 ml·L−1NaOH溶液:Na+、K+、、
B.0.1 ml·L−1FeCl2溶液:K+、Mg2+、、
C.0.1 ml·L−1K2CO3溶液:Na+、Ba2+、Cl−、OH−
D.0.1 ml·L−1H2SO4溶液:K+、、、
【答案】A
【解析】A.是一个碱性环境,离子相互间不反应,且与OH-不反应,能大量共存;B.MnO4-具有强氧化性,Fe2+具有还原性,两者会发生氧化还原反应而不能大量共存;C.Ba2+可以与CO32-发生反应生成沉淀而不能大量存在;D.酸性条件下H+与HSO3-不能大量共存,同时酸性条件下NO3-表现强氧化性会将HSO3-氧化而不能大量共存;故选A。
4.(2018江苏)室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A.0.1 ml·L−1 KI 溶液:Na+、K+、ClO− 、OH−
B.0.1 ml·L−1 Fe2(SO4)3溶液:Cu2+、NH4+ 、NO3−、SO42−
C.0.1 ml·L−1 HCl 溶液:Ba2+、K+、CH3COO−、NO3−
D.0.1 ml·L−1 NaOH溶液:Mg2+、Na+、SO42−、HCO3−
【答案】B
【解析】A.I-具有强还原性,ClO-具有强氧化性,I-与ClO-发生氧化还原反应,I-与ClO-不能大量共存;B.在Fe2(SO4)3溶液中离子相互间不反应,能大量共存;C.CH3COO-能与H+反应生成CH3COOH,在HCl溶液中CH3COO-不能大量存在;D.Mg2+、HCO3-都能与OH-反应,Mg2+、HCO3-与OH-不能大量共存;答案选B。
5.(2017江苏)常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A.无色透明的溶液中:Fe3+、Mg2+、SCN–、Cl–
B.=1×10 −12的溶液中:K+、Na +、、
C.c(Fe2+) =1 ml·L−1的溶液中:K+、、、
D.能使甲基橙变红的溶液中:Na+、、、
【答案】B
【解析】A.Fe3+和SCN−会发生反应生成血红色的配合物,A错误;B.根据KW可以求出c(OH−)=0.1 ml/L,溶液显碱性,这4种离子可以大量共存,B正确;C.Fe2+还原性较强,氧化性较强,两者因发生氧化还原反应而不能大量共存,C错误;D.使甲基橙变红的溶液显酸性,不能在酸性溶液中大量共存,D错误。
6.(2017·11月浙江选考)取某固体样品,进行如下实验
①取一定量的样品,加足量水充分溶解,过滤得到滤液和滤渣;
②取少量滤液,加入BaCl2溶液,有白色沉淀产生;
③取少量滤渣,加入稀盐酸,滤渣全部溶解,同时有气体产生。
根据上述实验现象,该固体样品的成分可能是
A. K2SO4、Ba(OH)2、Na2CO3
B. Na2CO3、AgNO3、KNO3
C. K2CO3、NaCl、Ba(NO3)2
D. KNO3、MgCl2、NaOH
【答案】C
【解析】A. K2SO4、Ba(OH)2、Na2CO3硫酸钡和碳酸钡沉淀,硫酸钡不溶于水盐酸,不符合③,故A错误;B. Na2CO3、AgNO3、KNO3三者能够反应生成碳酸银沉淀,与盐酸反应会生成氯化银沉淀,不符合③,故B错误;C. K2CO3、NaCl、Ba(NO3)2三者能够反应生成碳酸钡沉淀,滤液中可能含有碳酸根离子,加入氯化钡溶液生成白色沉淀,滤渣碳酸钡能够与盐酸反应放出二氧化碳而溶解,符合上述实验过程,故C正确;D. KNO3、MgCl2、NaOH三者能够反应生成氢氧化镁沉淀,氢氧化镁与盐酸反应没有气体放出,不符合③,故D错误;故选C。
7.(2017·4月浙江选考)某固体混合物中可能含有:K+、Na+、Cl-、COeq \\al(2-,3)、SOeq \\al(2-,4)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
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
【答案】B
【解析】过量硝酸钡之后产生的白色沉淀溶于过量盐酸,说明有COeq \\al(2-,3)、无SOeq \\al(2-,4),溶液加入AgNO3/HNO3产生白色沉淀说明有Cl-,颜色反应显黄色说明有Na+,但不能确定是否含有K+。
8.【2016年高考江苏卷】制备(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O的实验中,需对过滤出产品的母液(pH<1)进行处理。常温下,分别取母液并向其中加入指定物质,反应后的溶液中主要存在的一组离子正确的是
A.通入过量Cl2:Fe2+、H+、NH4+、Cl-、SO42-
B.加入少量NaClO溶液:NH4+、Fe2+、H+、SO42-、ClO-
C.加入过量NaOH溶液:Na+、Fe2+、NH4+、SO42-、OH-
D.加入过量NaClO和NaOH的混合溶液:Na+、SO42-、Cl-、ClO-、OH-
【答案】D
【解析】A、Cl2具有强氧化性,能将Fe2+氧化为Fe3+,Fe2+不存在,A错误;B、ClO-具有强氧化性,能将Fe2+氧化为Fe3+,Fe2+不存在,另外氢离子与次氯酸根离子也不能大量共存,B错误;C、Fe2+与OH-反应生成氢氧化亚铁沉淀,NH4+ 与OH-反应生成一水合氨,Fe2+、NH4+ 不存在,C错误;D、组内离子可能在溶液中存在,D正确。答案选D。
9.【2015广东理综化学】水溶液中能大量共存的一组离子是( )
A.NH4+ 、Ba2+、Br-、CO32- B.Cl-、SO32-、Fe2+、H+
C.K+、Na+、SO42-、MnO4- D.Na+、H+、NO3-、HCO3-
【答案】C
【解析】Ba2+和CO32-反应生成BaCO3沉淀,不能大量共存,A错;SO32-和H+反应生成SO2,不能大量共存,B错;C中四种离子不反应,可以大量共存,C对;H+和HCO3-会反应生成CO2、H2O,不能大量共存,D错。
10.【2015江苏化学】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+、SO42-、Cl-
B.=1×10-13ml·L-1的溶液中:NH4+、Ca2+、Cl-、NO3-
C.与Al反应能放出H2的溶液中:Fe2+、K+、NO3-、SO42-
D.水电离的c(H+)=1×10-13ml·L-1的溶液中:K+、Na+、AlO2-、CO32-
【答案】B
【解析】A、酚酞变红色的溶液,此溶液显碱性,Al3+、OH-生成沉淀或AlO2-,不能大量共存,故A错误;B、根据信息,此溶液中c(H+)>c(OH-),溶液显酸性,这些离子不反应,能大量共存,故正确;C、与Al能放出氢气的,同业可能显酸性也可能显碱性,若是碱性,则Fe2+和OH-不共存,若酸性,NO3-在酸性条件下具有强氧化性,不产生H2,故C错误;D、水电离的c(H+)=1×10-13ml·L-1的溶液,此物质对水电离有抑制,溶液可能显酸性也可能显碱性,AlO2-、CO32-和H+不能大量共存,故D错误。
11.【2014年高考山东卷第12题】下列有关溶液组成的描述合理的是( )
A.无色溶液中可能大量存在Al3+、NH4+、Cl‾、S2‾
B.酸性溶液中可能大量存在Na+、ClO‾、SO42‾、I‾
C.弱碱性溶液中可能大量存在Na+、K+、Cl‾、HCO3‾
D.中性溶液中可能大量存在Fe3+、K+、Cl‾、SO42‾
【答案】C
【解析】A、Al3+与S2‾发生双水解反应,不能大量共存;B、酸性溶液中ClO‾可氧化I‾,不能大量共存;C、弱碱性溶液中Na+、K+、Cl‾、HCO3‾不发生反应,可以大量共存;D、中性溶液中,Fe3+发生水解反应,转化为Fe(OH)3沉淀,不能大量共存。解答时应注意选项的条件,如无色溶液,溶液的酸碱性等前提条件,判断氧化还原反应要分析是否含有氧化性离子和还原性离子,如ClO‾氧化I‾,一些特殊离子的性质,如HCO3‾为若酸的酸式盐的酸根离子,既能与H+反应,也能与OH‾反应,Fe3+较易水解,在中性条件下水解生成Fe(OH)3沉淀,全面分析,进行正确的判断。
12.【2013年高考安徽卷第9题】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.银氨溶液: Na+、K+、NO3-、NH3·H2O
B.空气: C2H2、CO2、SO2、NO
C.氢氧化铁胶体: H+、K+、S2-、Br-
D.高锰酸钾溶液: H+、Na+、SO42-、葡萄糖分子
【答案】A
【解析】A、可以共存;B、NO易被空气中氧气氧化生成NO2,不能共存;C、氢氧化铁的胶体在酸性条件下不能共存;D、高锰酸根离子在酸性条件下具有强氧化性,葡萄糖具有还原性,能发生氧化还原反应而不能大量共存。
13.【2011年全国卷】将足量CO2通入下列各溶液中,所含离子还能大量共存的是( )
A.K+、SiO32-、Cl-、NO3- B.H+、NH4+、Al3+、SO42-
C.Na+、S2-、OH-、SO42- D.Na+、C6H5O-、CH3COO-、HCO3-
【答案】B
【解析】A.因碳酸酸性强于硅酸,将足量二氧化碳通入该溶液中可得硅酸沉淀,则SiO32-不能大量共存,错误;B.将足量二氧化碳通入该溶液中,四种离子均不发生反应,可以大量共存,正确;C.将足量二氧化碳通入该溶液中,OH-不能大量共存,错误;D.碳酸酸性强于苯酚,将足量二氧化碳通入该溶液中,C6H5O-不能大量共存,错误。
14.【2015上海化学】某无色溶液含有下列离子中的若干种:H+、NH4+、Fe3+、Ba2+、Al3+、CO32–、Cl–、OH–、NO3–。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
【答案】C
【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CO32–、OH–会发生反应,不能大量共存;OH–与NH4+、Al3+会发生反应,不能大量共存;Ba2+、Al3+、CO32–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+、CO32–、Cl–、NO3–。离子最多4种;若溶液为酸性,由于H+、NO3–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+、NH4+、Ba2+、Al3+、Cl–,最多是5种离子。故选项是C。
15.【2016年高考北京卷】在两份相同的Ba(OH)2溶液中,分别滴入物质的量浓度相等的H2SO4、NaHSO4溶液,其导电能力随滴入溶液体积变化的曲线如右图所示。
下列分析不正确的是
A.①代表滴加H2SO4溶液的变化曲线
B.b点,溶液中大量存在的离子是Na+、OH–
C.c点,两溶液中含有相同量的OH–
D.a、d两点对应的溶液均显中性
【答案】C
【解析】两个反应的方程式分别为:①Ba(OH)2+H2SO4=BaSO4+2H2O,②Ba(OH)2+NaHSO4=NaOH+BaSO4 +H2O、③NaOH+NaHSO4=Na2SO4+H2O。A、根据反应的化学方程式可知当氢氧化钡恰好和硫酸完全反应时,溶液的导电能力最小,故①代表滴加硫酸时的变化曲线,A正确;B、b点是加入硫酸氢钠进行反应②,溶液中含有氢氧化钠,B正确;C、C点①曲线为硫酸,②曲线为氢氧化钠和硫酸钠,因为硫酸根离子浓度相同,②中的钠离子浓度大于①中氢离子浓度,所以溶液中的氢氧根离子浓度不相同,C错误;D、a点为钡离子和硫酸根离子完全沉淀,d为硫酸钠溶液,溶液都显中性,D正确。答案选C。
16.【2014年高考上海卷第18题】某未知溶液可能含Cl-、CO32-、Na+、SO42-、Al3+。将溶液滴在蓝色石蕊试纸上,试纸变红。取少量试液,滴加硝酸酸化的氯化钡溶液,有白色沉淀生成;在上层清液中滴加硝酸银溶液,产生白色沉淀。下列判断合理的是( )
A.一定有Cl- B.一定有SO42- C.一定没有Al3+ D.一定没有CO32-
【答案】BD
【解析】将溶液滴在蓝色石蕊试纸上,试纸变红,说明溶液显酸性,因此一定没有CO32-。滴加硝酸酸化的氯化钡溶液,有白色沉淀生成,白色沉淀是硫酸钡,一定有SO42-;在上层清液中滴加硝酸银溶液,产生白色沉淀,白色沉淀是氯化银,但由于前面加入了氯化钡溶液,引入了氯离子,因此不能确定原溶液中是否含有 氯离子。根据溶液的电中性可知Na+、Al3+至少有一种,所以正确的答案选BD。
17.【2014年高考浙江卷第13题】雾霾严重影响人们的生活与健康。某地区的雾霾中可能含有如下可溶性无机离子:Na+、NH4+、Mg2+、Al3+、SO42-、NO3-、Cl-。某同学收集了该地区的雾霾,经必要的预处理后试样溶液,设计并完成了如下的实验:
已知:3NO3-+ 8Al + 5OH- + 2H2Oeq \(————→,\s\up6(Δ))3NH3↑+ 8AlO2-
根据以上的实验操作与现象,该同学得出的结论不正确的是( )
A.试样中肯定存在NH4+、Mg2+、SO42-和NO3-
B.试样中一定不含Al3+
C.试样中可能存在Na+、Cl-
D.该雾霾中可能存在NaNO3 、NH4Cl和MgSO4
【答案】B
【解析】试样溶液中加入过量Ba(OH)2并加热,生成的气体1能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色,说明气体1是NH3,则试样中含有NH4+;向滤液中通入CO2,得到溶液2、沉淀2,溶液2中加入Al,生成气体2,该气体能使湿润红色石蕊试纸变蓝色,说明含有气体2是NH3,根据已知条件知,溶液2中含有NO3-,根据元素守恒知,原溶液中含有NO3-;滤液1中通入CO2,得到沉淀2,向沉淀2中加入酸,沉淀溶解并放出气体,说明沉淀2是碳酸钡等难溶性碳酸盐;沉淀1加入酸后,沉淀部分溶解,硫酸钡不溶于酸,说明原来溶液中含有SO42-,能和过量Ba(OH)2反应生成能溶于酸的沉淀,根据离子知,该沉淀为Mg(OH)2,所以溶液中含有Mg 2+,则A、通过以上分析知,试样中肯定存在NH4+、Mg2+、SO42-和NO3-,故A正确;B、通过以上分析知,试样中不能确定是否含有Al3+,故B错误;C、通过以上分析知,试样中可能存在Na+、Cl-,要检验是否含有钠离子或氯离子,可以采用焰色反应鉴定钠离子,用硝酸酸化的硝酸银检验氯离子,故C正确;D、根据以上分析知,试样中肯定存在NH4+、Mg2+、SO42-和NO3-,可能存在Na+、Cl-,所以该雾霾中可能存在NaNO3、NH4Cl和MgSO4,故D正确,答案选B。
18.【2013年高考上海卷第17题】某溶液可能含有Cl-、SO42-、CO32-、NH4+、Fe3+、Al3+和K+。取该溶液100mL,加入过量NaOH溶液,加热,得到0.02ml气体,同时产生红褐色沉淀;过滤,洗涤,灼烧,得到1.6g固体;向上述滤液中加足量BaCl2溶液,得到4.66g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)≥0.4ml/L
C.SO42-、NH4+、一定存在,Cl-可能不存在
D.CO32-、Al3+一定不存在,K+可能存在
【答案】B
【解析】根据加入过量NaOH溶液,加热,得到0.02ml气体,说明有NH4+,而且为0.02ml,同时产生红褐色沉淀,说明有Fe3+,而且为0.02ml,则没有CO32-,根据不溶于盐酸的4.66g沉淀,说明有SO42-,且为0.02ml,再根据电荷守恒可知一定有Cl-,至少有0.06ml(0.02×3+0.02×2-0.02×2),B正确。
19.【2011四川卷】甲、乙、丙、丁四种易溶于水的物质,分别由NH4+、Ba2+、Mg2+、H+、OH-、Cl-、HCO3-、SO42-中的不同阳离子和阴离子各一种组成。已知:①将甲溶液分别与其他三种物质的溶液混合,均有白色沉淀生成;②0.1 ml/L乙溶液中c(H+)>0.1 ml/L;③向丙溶液中滴入AgNO3溶液有不溶于稀HNO3的白色沉淀生成。下列结论不正确的是( )
A.甲溶液含有Ba2+ B.乙溶液含有SO42-
C.丙溶液含有Cl- D.丁溶液含有Mg2+
【答案】D
【解析】由②知乙溶液一定为强酸溶液,且0.1 ml·L-1乙溶液电离出的c(H+)>0.1 ml·L-1,可得乙为H2SO4;由③知丙溶液中一定存在Cl-,则丁溶液中的阴离子为HCO,因为甲能与乙、丙、丁均生成沉淀,则甲为Ba(OH)2,丙为MgCl2,丁为NH4HCO3,可得A、B、C正确,D错误。
20.【2011年上海卷2】某溶液中可能含有Na+、NH4+、Ba2+、SO42-、I-、S2-。分别取样:①用pH计测试,溶液显弱酸性;②加氯水和淀粉无明显现象。为确定该溶液的组成,还需检验的离子是( )
A.Na+ B.SO42- C.Ba2+ D.NH4+
【答案】A
【解析】用pH试纸测试溶液呈弱酸性,可排除S2-,加氯水和淀粉无明显现象,说明不存在I-,故溶液中的阴离子只能为SO42-,可排除Ba2+;因溶液呈弱酸性,故一定含NH4+,有没有钠离子还不能确定,还需检验,答案为A项。
21.【2013年高考浙江卷第13题】现有一瓶签上注明为葡萄糖酸盐(钠、镁、钙、铁)的复合制剂,某同学为了确认其成分,取部分制剂作为试液,设计并完成了如下实验:
已知:控制溶液pH=4时,Fe(OH)3沉淀完全,Ca2+、Mg2+不沉淀。
该同学得出的结论正确的是( )
A.根据现象1可推出该试液中含有Na+
B.根据现象2可推出该试液中并不含有葡萄糖酸根
C.根据现象3和4可推出该试液中含有Ca2+,但没有Mg2+
D.根据现象5可推出该试液中一定含有Fe2+
【答案】C
【解析】A.因加入了NaOH (aq)和Na2CO3(aq),在滤液中引入了Na+,不能根据滤液焰色反应的黄色火焰判断试液是否含Na+。B.试液是葡萄糖酸盐溶液,其中一定含葡萄糖酸根,葡萄糖能发生银镜反应,葡萄糖酸根不能发生银镜反应。C.根据“控制溶液pH=4时,Fe(OH)3沉淀完全,Ca2+、Mg2+不沉淀”信息,在过滤除去Fe(OH)3的滤液中分别加入NH3·H2O(aq)和Na2CO3(aq),加入NH3·H2O(aq)不产生沉淀说明滤液中不含Mg2+,加入Na2CO3 (aq)产生白色沉淀,说明滤液中含Ca2+。D.溶液加入H2O2后再滴加KSCN(aq)显血红色,不能证明葡萄糖酸盐试液中是否含Fe2+。正确的方法是:在溶液中滴加KSCN(aq)不显血红色,再滴入滴加H2O2显血红色,证明溶液中只含Fe2+。
22.【2012年高考浙江卷】水溶液X中只可能溶有K+、Mg2+、Al3+、、、、中的若干种离子。某同学对该溶有进行了如下实验:
下列判断正确的是( )
A.气体甲一定是纯净物
B.沉淀甲是硅酸和硅酸镁的混合物
C.K+、和一定存在于溶液X中
D.和一定不存在于溶液X中
【答案】C
【解析】溶液中加入过量盐酸后有沉淀和气体生成,说明原溶液中至少含有CO32-、SO32-中的一种,一定含有SiO32-,一定不存在Al3+和Mg2+,一定存在K+,可能存在AlO2-、SO42-,当所得溶液继续加氨水时产生沉淀,说明有Al3+存在,而该Al3+是由AlO2-与过量盐酸反应而转变所得,所以,C项正确,D项错误。若CO32-、SO32-同时存在,则气体是一种混合物,A项错误;溶液中一定不含有Mg2+,B项错误;
23.【2016年高考上海卷】已知:SO32-+I2+H2O→SO42-+2I-+2H+。某溶液中可能含有Na+、NH4+、Fe2+、K+、I-、SO32- 、SO42-,且所有离子物质的量浓度相等。向该无色溶液中滴加少量溴水,溶液仍呈无色。下列关于该溶液的判断正确的是
A.肯定不含I- B.肯定不含SO42-
C.肯定含有SO32- D.肯定含有NH4+
【答案】BC
【解析】溶液本身无色,说明没有Fe2+。加入溴水仍然无色,说明溴水发生了反应,且产物无色,I-和SO32-均可与溴水反应使溴水褪色,此时反应后溶液无色,说明没有I2生成,则原溶液中一定有SO32-。由于SO32-的还原性比I-强,故I-是否存在无法判断。因所有离子浓度相等,则根据电荷守恒可判断SO42-肯定没有。故选BC。
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