高考化学一轮复习训练第2章第3节离子共存离子的检验和推断

第二章第三节[A组·基础练习]1．(2020·河南驻马店期末)室温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是()A．0.1mol·L－1Na2SO4溶液：Cu2＋、K＋、Cl－、NOeq\o\al(－,3)B．0.1mol·L－1FeCl3溶液：Al3＋、NHeq\o\al(＋,4)、SCN－、I－C．0.1mol·L－1KOH溶液：Na＋、Mg2＋、Br－、SOeq\o\al(2－,4)D．0.1mol·L－1HNO3溶液：Fe2＋、Ba2＋、ClO－、AlOeq\o\al(－,2)【答案】A【解析】Fe3＋具有强氧化性，能氧化I－且与SCN－发生络合反应，B错误；溶液中的OH—和Mg2＋产生白色沉淀，C错误；HNO3溶液、ClO－均具有强氧化性，能氧化Fe2＋，D错误。2．(2020·全国联考)常温下，下列各组离子能大量共存的是()A．Al3＋、NHeq\o\al(＋,4)、NOeq\o\al(－,3)、OH－ B．H＋、Ba2＋、SOeq\o\al(2－,4)、ClO－C．NHeq\o\al(＋,4)、H＋、NOeq\o\al(－,3)、I－ D．Na＋、Ba2＋、NOeq\o\al(－,3)、Cl－【答案】D3．25℃时，在溶液中能够大量共存，当溶液中c(H＋)＝1×10－1mol·L－1时，有气体产生，而当溶液中c(H＋)＝1×10－13mol·L－1时，又能生成沉淀。则该组离子可能为()A．HCOeq\o\al(－,3)、Na＋、Al3＋、NOeq\o\al(－,3) B．Fe2＋、Na＋、SOeq\o\al(2－,4)、NOeq\o\al(－,3)C．Mg2＋、NHeq\o\al(＋,4)、SOeq\o\al(2－,4)、Cl－ D．Na＋、MnOeq\o\al(－,4)、NOeq\o\al(－,3)、S2－【答案】B【解析】审题抓住几个关键点：①大量共存；②酸性时产生气体；③碱性时生成沉淀。由此可得B符合题意，酸性时H＋、NOeq\o\al(－,3)与Fe2＋发生氧化还原反应，NOeq\o\al(－,3)被还原生成了NO气体，碱性时Fe2＋与OH－生成沉淀。4．向溶液中分别通入足量的相应气体后，下列各组离子还能大量存在的是()A．氯气：K＋、Na＋、SiOeq\o\al(2－,3)、NOeq\o\al(－,3)B．二氧化硫：Na＋、NHeq\o\al(＋,4)、SOeq\o\al(2－,3)、Cl－C．氨气：K＋、Na＋、AlOeq\o\al(－,2)、COeq\o\al(2－,3)D．乙烯：H＋、K＋、MnOeq\o\al(－,4)、SOeq\o\al(2－,4)【答案】C5．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．水电离的c(H＋)＝1×10－13mol·L－1的溶液：K＋、Na＋、SiOeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,4)B．1.0mol·L－1的CH3COOH溶液：K＋、Fe3＋、NOeq\o\al(－,3)、Cl－C．c(OH－)/c(H＋)＝1×1012的溶液：NHeq\o\al(＋,4)、Ca2＋、Cl－、K＋D．甲基橙显黄色的溶液：Na＋、COeq\o\al(2－,3)、NOeq\o\al(－,3)、SOeq\o\al(2－,3)【答案】B6．某黑色粉末由两种物质组成，为鉴定其成分进行如下实验：①取少量样品加入足量冷的稀硫酸，有气泡产生，固体部分溶解；②另取少量样品加入足量浓盐酸并加热，有气泡产生，固体全部溶解。该黑色粉末可能为()A．Fe、MnO2 B．C、MnO2C．Si、FeO D．Ag2S、CuO【答案】A【解析】Fe与稀硫酸反应生成氢气，MnO2与稀硫酸不反应，Fe与浓盐酸反应生成氢气，MnO2与浓盐酸加热反应生成氯气，A正确；C与冷的稀硫酸、浓盐酸(加热)均不反应，B错误；Si与稀硫酸、浓盐酸均不反应，C错误；Ag2S在浓盐酸中不能溶解，CuO与浓盐酸反应不能生成气体，D错误。7．(2020·辽宁大连检测)某溶液中除H＋、OH－外，还含有大量的Mg2＋、Fe3＋、Cl－，且这三种离子物质的量浓度之比为1∶1∶6。下列有关该溶液的判断正确的是()A．向该溶液中加入KI溶液后，原有的五种离子物质的量不变B．向该溶液中滴加稀NaOH溶液，立即出现白色沉淀C．若溶液中c(Cl－)＝0.6mol/L，则该溶液的pH为1D．向该溶液中加入过量铁粉，只发生置换反应【答案】C【解析】由Mg2＋、Fe3＋、Cl－所带的电荷2×1＋3×1<6×1可知溶液为酸性溶液。向该溶液中加入KI溶液后，发生如下反应：2Fe3＋＋2I－=2Fe2＋＋I2，Fe3＋物质的量减小，A错误；向该溶液中滴加稀NaOH溶液先发生中和反应，B错误；若溶液中c(Cl－)＝0.6mol/L，则c(Mg2＋)＝0.1mol/L、c(Fe3＋)＝0.1mol/L，根据电荷守恒c(H＋)＋2c(Mg2＋)＋3c(Fe3＋)＝c(Cl－)＋c(OH－)，解得c(H＋)＝0.1mol/L，则溶液的pH＝1，C正确；向该溶液中加入过量铁粉，发生的反应有Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑、Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋，D错误。[B组·提高练习]8．下列离子在未知溶液中的检验方法正确的是()选项离子检验方法ACOeq\o\al(2－,3)向样品中加入足量盐酸，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BSOeq\o\al(2－,4)向样品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CFe2＋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DI－取少量溶液于试管中，加入新制氯水，再加入淀粉溶液，观察溶液是否变蓝色【答案】D【解析】如果该溶液中含有HCOeq\o\al(－,3)，和盐酸反应也产生CO2使澄清石灰水变浑浊，A错误；硝酸具有强氧化性，能把SOeq\o\al(2－,3)氧化成SOeq\o\al(2－,4)，同样出现上述现象，B错误；能使酸性高锰酸钾溶液褪色的离子很多，如Cl－、SOeq\o\al(2－,3)等，因此使酸性高锰酸钾溶液褪色不一定是Fe2＋，C错误；氯气能把I－氧化成I2，淀粉遇碘变蓝，因此可以检验I－的存在，D正确。9．某化学兴趣小组在课外活动中，对某一份溶液成分(已知不含其他还原性离子)进行了检测，其中三次检测结果如下表所示：检测序号溶液中检测出的离子组合第一次KCl、K2SO4、Na2CO3、NaCl第二次KCl、AlCl3、Na2SO4、K2CO3第三次Na2SO4、KCl、K2CO3、NaCl则下列说法合理的是()A．三次检测结果都正确B．该溶液中的阳离子无法判断C．为了检验SOeq\o\al(2－,4)，应先加过量稀硝酸后再滴加Ba(NO3)2，观察是否有沉淀现象D．为了确定是否存在COeq\o\al(2－,3)，可以向其中滴加CaCl2溶液，观察是否有沉淀现象【答案】C【解析】由表格对比可知溶液中可能检测到K＋、Na＋、SOeq\o\al(2－,4)、COeq\o\al(2－,3)、Al3＋等，但COeq\o\al(2－,3)与Al3＋因双水解不共存，A、B均错误；SOeq\o\al(2－,4)与Ca2＋不共存，D错误。10．(2020·湖南衡阳第八中学月考)下列离子组在给定条件下的离子共存判断及反应的离子方程式均正确的是()选项条件离子组离子共存判断及反应的离子方程式A滴加氨水Na＋、Al3＋、Cl－、NOeq\o\al(－,3)不能大量共存，Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓Blg[eq\f(cH＋,cOH－)]＝10的溶液中NHeq\o\al(＋,4)、Fe2＋、I－、NOeq\o\al(－,3)一定能大量共存CpH＝1的溶液Fe2＋、Al3＋、SOeq\o\al(2－,4)、MnOeq\o\al(－,4)不能大量共存，5Fe2＋＋MnOeq\o\al(－,4)＋8H＋=Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2OD通入少量SO2气体K＋、Na＋、ClO－、SOeq\o\al(2－,4)不能大量共存，2ClO－＋SO2＋H2O=2HClO＋SOeq\o\al(2－,3)【答案】C【解析】NH3·H2O是弱碱不能拆，A错误；根据lg[eq\f(cH＋,cOH－)]＝10可以推知溶液显酸性，HNO3能够氧化I－和Fe2＋，B错误；SO2具有强还原性，ClO－具有强氧化性，二者发生氧化还原反应，D错误。11．有一瓶澄清的溶液，其中可能含有NHeq\o\al(＋,4)、K＋、Na＋、Mg2＋、Al3＋、Fe3＋、Ba2＋、Cl－、I－、NOeq\o\al(－,3)、COeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,4)中的几种。取该溶液进行以下实验：(1)用pH试纸检验该溶液呈强酸性，可推出______离子不存在。(2)取出部分溶液，加入少量CCl4及数滴新制氯水，经振荡后CCl4层呈紫红色，可推出______________离子不存在。(3)另取部分溶液，向其中逐滴加入NaOH溶液，使溶液从酸性逐渐变为碱性，在滴加过程中和滴加完毕后，均无沉淀产生，则可推出______________离子不存在；取部分碱性溶液加热，有气体放出，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，说明____________离子存在。(4)另取部分上述碱性溶液，向其中加入Na2CO3溶液，有白色沉淀生成，可推出________离子不存在。(5)根据以上实验事实确定：该溶液中肯定存在的离子是____________________；还不能肯定是否存在的离子是______________________。【答案】(1)COeq\o\al(2－,3)(2)NOeq\o\al(－,3)、Fe3＋(3)Mg2＋、Al3＋NHeq\o\al(＋,4)(4)SOeq\o\al(2－,4)(5)Ba2＋、I－、NHeq\o\al(＋,4)K＋、Na＋、Cl－【解析】(1)用pH试纸测得溶液显强酸性，说明溶液中含有H＋，因此原溶液中不含COeq\o\al(2－,3)。(2)加入氯水，CCl4层呈紫红色，说明原溶液中含有I－，NOeq\o\al(－,3)在酸性条件下具有强氧化性，Fe3＋具有强氧化性，均能与I－反应，因此NOeq\o\al(－,3)、Fe3＋与I－不能大量存在。(3)加入NaOH溶液，在滴加过程中和滴加完毕后，均没有沉淀生成，说明原溶液中无Mg2＋、Al3＋；取出碱性溶液加热，有气体产生，且能使湿润红色石蕊试纸变蓝，说明此气体为NH3，原溶液中含有NHeq\o\al(＋,4)。(4)加入Na2CO3溶液，有白色沉淀生成，此沉淀为BaCO3，原溶液中含有Ba2＋，不含SOeq\o\al(2－,4)。(5)根据上述分析，一定含有的离子有Ba2＋、I－、NHeq\o\al(＋,4)，可能含有的离子有K＋、Na＋、Cl－。12．某强酸性无色溶液中可能含有下表中的若干离子。阳离子Mg2＋、NHeq\o\al(＋,4)、Ba2＋、Al3＋、Fe2＋阴离子SiOeq\o\al(2－,3)、MnOeq\o\al(－,4)、Cl－、NOeq\o\al(－,3)、SOeq\o\al(2－,3)实验Ⅰ：取少量该溶液进行如下实验。实验Ⅱ：为了进一步确定该溶液的组成，取100mL原溶液，向该溶液中滴加1mol/L的NaOH溶液，产生沉淀的质量与氢氧化钠溶液的体积的关系如图所示。回答下列问题：(1)不进行实验就可以推断出，上表中一定不存在的离子有________种。(2)通过实验Ⅰ可以确定该溶液中一定存在的阴离子是________。(3)写出实验Ⅱ的图像中BC段对应的离子方程式：__________。(4)A点对应的固体的质量为__________。(5)该溶液中阴离子的浓度为__________。【答案】(1)4(2)NOeq\o\al(－,3)(3)Al(OH)3＋OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O(4)0.136g(5)0.08mol/L【解析】强酸性无色溶液中，Fe2＋、SiOeq\o\al(2－,3)、MnOeq\o\al(－,4)、SOeq\o\al(2－,3)一定不存在。试剂中加入AgNO3不会出现白色沉淀，所以一定不含Cl－；加入稀硫酸无沉淀产生，一定不含Ba2＋；加入过量NaOH溶液，加热产生沉淀、气体，则一定存在Mg2＋、NHeq\o\al(＋,4)；为了进一步确定该溶液的组成，取100mL原溶液，向该溶液中滴加1mol/L的NaOH溶液，根据产生沉淀的质量与氢氧化钠溶液的体积的关系可知，一定含有Al3＋，根据电荷守恒可知一定含有NOeq\o\al(－,3)。(4)BC段Al(OH)3消耗的n(NaOH)＝1mol/L×1×10－3L＝0.001mol，所以试液中含有n(Al3＋)＝0.001mol，生成沉淀时Mg2＋和Al3＋一共消耗n(NaOH)＝0.005mol，所以n(Mg2＋)＝0.001mol，A点得到的固体是0.001molMg(OH)2和0.001molAl(OH)3，质量是0.001mol×58g/mol＋0.001mol×78g/mol＝0.136g。(5)该溶液中存在的阴离子是NOeq\o\al(－,3)，图像开始阶段NaOH中和H＋，则溶液中n(H＋)＝0.001mol；AB段NaOH与NHeq\o\al(＋,4)反应产生NH3，则n(NHeq\o\al(＋,4))＝0.002mol；n(Al3＋)＝n(Mg2＋)＝0.001mol，根据电荷守恒，该溶液中n(NOeq\o\al(－,3))＝0.001mol＋0.002mol＋0.002mol＋0.003mol＝0.008mol，c(NHeq\o\al(＋,4))＝eq\f(0.008mol,0.1L)＝0.08mol/L。13．在化学研究中，往往可以通过观察现象认识物质变化的情况。请分析以下一组有现象变化的化学反应。实验实验及操作现象试管滴管饱和Na2SiO3溶液(含2滴酚酞)先滴加1.0mL0.5mol·L－1NaOH溶液；再滴加1.0mol·L－1H2SO4溶液Ⅰ.红色溶液中出现胶状沉淀0.1mol·L－1AlCl3溶液Ⅱ.加碱时________；加酸时产生白色沉淀，又逐渐溶解至消失0.1mol·L－1Fe(NO3)2溶液Ⅲ.加碱时________；加酸后得黄色溶液新制饱和氯水Ⅳ.加碱时溶液变为无色；加酸后__________(1)用离子方程式解释现象Ⅰ中出现胶状沉淀的原因：___________________________________。(2)Ⅱ中加碱时出现的现象是__________________，现象说明溶液中发生反应的离子方程式是____________________。(3)Ⅲ中加碱时出现的现象是__________