人教版新教材高三化学一轮复习3 课时作业(三)

课时作业(三)离子共存离子的检验和推断1．(2021·福建漳州质检)常温下，下列各组微粒在水溶液中一定能大量共存的是()A．H＋、Na＋、SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))、CH3COO－B．K＋、Na＋、NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))、SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))C．Al3＋、NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))、Br－、HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))D．Na＋、ClO－、Cl－、SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))B[H＋、CH3COO－不能大量共存，会生成弱电解质CH3COOH，A错误；K＋、Na＋、NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))、SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))之间不发生反应，可以大量共存，B正确；Al3＋、HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))发生双水解反应，生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体，不能大量共存，C错误；ClO－、SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))可以发生氧化还原反应，不能大量共存，D错误。]2．在c(Ca2＋)＝0.1mol·L－1的新制漂白粉的溶液中，下列各组离子能大量共存的是()A．Na＋、K＋、COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))、NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))B．Na＋、K＋、SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))、OH－C．K＋、Na＋、NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))、CH3COO－D．H＋、NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))、NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))、SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))C[在c(Ca2＋)＝0.1mol·L－1的新制漂白粉的溶液中含有大量的Cl－和ClO－。Ca2＋与COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))能够反应生成CaCO3沉淀，不能大量共存，A项错误；ClO－能够将SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))氧化，不能大量共存，B项错误；K＋、Na＋、NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))、CH3COO－与Ca2＋、Cl－和ClO－都不反应，能够大量共存，C项正确；Ca2＋与SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))能够反应生成硫酸钙沉淀，不能大量共存，D项错误。]3．25℃时，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是()A．pH＝1的无色溶液中：Na＋、Cu2＋、Cl－、COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))B．使酚酞呈红色的溶液中：K＋、Na＋、NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))、Cl－C．0.1mol·L－1的FeCl2溶液中：H＋、Al3＋、SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))、S2－D．由水电离出的c(H＋)＝1×10－10mol·L－1的溶液中：Mg2＋、NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))、SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))、HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))B[A项，pH＝1的无色溶液显酸性，Cu2＋、COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))均不能大量存在，A错误；B项，使酚酞呈红色的溶液显碱性，K＋、Na＋、NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))、Cl－之间不反应，可以大量共存，B正确；C项，H＋、Al3＋与S2－均不能大量共存，C错误；D项，由水电离出的c(H＋)＝1×10－10mol·L－1的溶液中，水的电离被抑制，如果显酸性，HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))不能大量存在，如果显碱性，Mg2＋、NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))、HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))均不能大量存在，D错误。]4．下表各项中的离子能在溶液中大量共存，且满足相应要求的是()选项离子要求AK＋、Cl－、SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))、MnOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))c(K＋)<c(Cl－)BNa＋、Ca2＋、I－、NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))eq\f(c（H＋）,c（OH－）)＝1×1014CAl3＋、NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))、SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))、CH3COO－滴加NaOH溶液立刻有气体产生DNa＋、Mg2＋、Ag＋、NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))滴加氨水先有沉淀产生，后沉淀部分溶解D[A项，c(K＋)<c(Cl－)不满足电荷守恒，应该是c(K＋)>c(Cl－)，A错误；B项，eq\f(c（H＋）,c（OH－）)＝1×1014，溶液显酸性，H＋、I－、NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))会发生氧化还原反应，不能大量共存，B错误；C项，滴加NaOH溶液，OH－先与铝离子反应，故不能立即生成气体，C错误；D项，该组离子之间不反应，可大量共存，且滴加氨水时Mg2＋、Ag＋与其反应有沉淀产生，随着氨水的不断滴加，AgOH沉淀又会溶解于氨水，D正确。]5．某溶液中大量存在四种离子：NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))、SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))、H＋、M，其物质的量之比为：n(NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3)))∶n(SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4)))∶n(H＋)∶n(M)＝3∶1∶3∶1，则M可能为：①Fe2＋②Mg2＋③Cl－④Ba2＋()A．①②④ B．③C．② D．①②C[根据溶液呈电中性及n(NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3)))∶n(SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4)))∶n(H＋)∶n(M)＝3∶1∶3∶1，可推出M应为＋2价阳离子。NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))、H＋、Fe2＋能发生氧化还原反应而不能大量共存，则M不是Fe2＋；SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))、Ba2＋能结合生成硫酸钡沉淀，则M不是Ba2＋；M可能为Mg2＋。C项正确。]6．某溶液中可能含有SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))、COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))、Cl－。为了检验其中是否含有SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))，除BaCl2溶液外，还需要的溶液是()A．H2SO4 B．HClC．NaOH D．NaNO3B[检验SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))时要排除COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))的干扰，故加HCl，A项，H2SO4加入时会引入SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))，对检验有影响。]7．侯德榜将氨碱法制取碳酸钠和合成氨联合起来，将制碱技术发展到新的水平。氨碱法的反应原理为NaCl＋NH3＋CO2＋H2O=NaHCO3↓＋NH4Cl，过滤所得NaHCO3可用于制纯碱。现对过滤所得滤液进行如下实验，所得结论正确的是()A．用铂丝蘸取少量滤液进行焰色试验，观察到火焰呈黄色，说明滤液中含有Na＋B．取少量滤液于试管中，加热试管，将湿润的红色石蕊试纸置于试管口，试纸未变蓝，说明滤液中不含NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))C．取少量滤液，向其中加入足量稀盐酸，再加入硝酸银溶液，观察到有白色沉淀生成，说明滤液中含有Cl－D．取少量滤液，向其中加入适量澄清石灰水，观察到有白色沉淀生成，说明滤液中含有COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))A[A项，钠元素的焰色试验是黄色，滤液中钠元素是以钠离子形式存在，A正确；B项，滤液中含NH4Cl，取少量滤液于试管中，直接加热试管，生成的氨气与氯化氢会重新结合生成氯化铵，检验不到氨气，而应取样于试管中加入浓氢氧化钠加热，观察是否产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，B错误；C项，取少量滤液，向其中加入足量稀盐酸后引入了氯离子，对原滤液中是否含氯离子有干扰，C错误；D项，若滤液中含碳酸氢根离子，遇澄清石灰水也会出现白色沉淀，则上述操作不能证明是否含碳酸根离子，D错误；故选A。]8．为了证明(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O(硫酸亚铁铵晶体)的成分中含有NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))、Fe2＋、SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))和H2O，取少量硫酸亚铁铵晶体放入试管，下列实验叙述中错误的是()A．加热，试管口有液体生成，则可证明晶体的成分中含有结晶水B．加少量水，溶液为浅绿色，滴入2滴KSCN溶液，溶液不显红色，再滴加几滴新制氯水，溶液变为红色，则证明晶体的成分中含有Fe2＋C．加水溶解，加少量稀盐酸，无现象，再滴入几滴BaCl2溶液，有白色沉淀生成，则可证明晶体的成分中含有SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))D．加浓NaOH溶液，加热，用湿润的蓝色石蕊试纸放在试管口检验，试纸变红色，则证明晶体的成分中含有NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))D[D项中应该用湿润的红色石蕊试纸放在试管口检验NH3，若试纸变蓝色，则证明晶体的成分中含有NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))。]9．某试液中只可能含有K＋、NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))、Fe2＋、Al3＋、Cl－、SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))、COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))、AlOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))中的若干种离子，离子浓度均为0.1mol·L－1，某同学进行了如下实验，下列说法正确的是()A．无法确定原试液中是否含有Al3＋、Cl－B．滤液X中大量存在的阳离子有NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))、Fe2＋和Ba2＋C．无法确定沉淀C的成分D．原溶液中存在的离子为NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))、Fe2＋、Cl－、SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))D[加入过量稀硫酸无明显现象，说明无COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))、AlOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))；再加入硝酸钡溶液有气体，说明有Fe2＋存在且被氧化，沉淀为硫酸钡，但不能说明原溶液中是否含有SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))。原溶液中含有Fe2＋；再加入NaOH溶液有气体，说明存在NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))，气体为氨气，沉淀B为红褐色氢氧化铁沉淀；再通入少量CO2，先后分别与OH－、Ba2＋反应，沉淀C含有碳酸钡，可能含有Al(OH)3。从上述分析可以确定溶液中一定含有NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))、Fe2＋，一定不含AlOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))、COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))。因为存在的离子浓度均为0.1mol·L－1，从电荷守恒的角度出发，只能含有NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))、Fe2＋、Cl－、SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))才能保证电荷守恒，K＋、Al3＋必然不能存在。故A、B、C错误，D正确。]10．某溶液中可能含有等物质的量浓度的K＋、Na＋、Fe3＋、Fe2＋、SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))、SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))、I－、NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))中的几种离子，为了确定其组成，某同学取两份该溶液进行了如下实验：(1)一份加入氯化钡固体，产生不溶于水的沉淀；(2)一份滴入酸性高锰酸钾溶液，发现高锰酸钾溶液褪色。下列说法不正确的是()A．可能含有SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3)) B．可能含有SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))C．可能含有Fe2＋ D．可能含有Fe3＋D[一份加入氯化钡固体，产生不溶于水的沉淀，说明至少含有SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))、SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))中的一种，A、B正确；一份滴入酸性高锰酸钾溶液，发现高锰酸钾溶液褪色，说明含有Fe2＋、SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))、I－中至少一种，C项正确；若溶液中含有Fe3＋，Fe3＋具有强氧化性，则一定不含SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))和I－，由于溶液能使酸性高锰酸钾溶液褪色，则一定含有Fe2＋，此时溶液中阴离子为SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))和NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))，几种离子的物质的量浓度相同时，正、负电荷不守恒，则原溶液一定不含Fe3＋，D项错误。]11．为确定某溶液的离子组成，进行实验：①测定溶液的pH，溶液显碱性；②取少量溶液加稀盐酸至溶液呈酸性，产生无刺激性气味、能使澄清石灰水变浑浊的气体；③在上述溶液中再滴加Ba(NO3)2溶液，产生白色沉淀；④取上层清液继续滴加Ba(NO3)2溶液至无沉淀时，再滴加AgNO3溶液，产生白色沉淀。根据以上实验，以下对原溶液的推测正确的是()A．一定有Cl－存在B．不能确定是否存在HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))C．一定有COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))存在D．一定有SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))存在B[①测定溶液的pH，溶液显碱性；②取少量溶液加入稀盐酸至溶液呈酸性，产生无刺激性气味、能使澄清石灰水变浑浊的气体，生成的气体为CO2，说明原溶液中含COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))和HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))中的至少一种，不含SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))和HSOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))；③在上述溶液中再滴加Ba(NO3)2溶液，产生白色沉淀，该白色沉淀是BaSO4；④取上层清液继续滴加Ba(NO3)2溶液至无沉淀时，再滴加AgNO3溶液，产生白色沉淀说明含Cl－，但②中加入盐酸，引入Cl－，不能确定原溶液中是否含Cl－；综上所述，可知B项正确。]12．某中学化学实验小组在实验室鉴定某无色溶液。已知溶液中的溶质仅由NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))、K＋、Ag＋、Ca2＋、Al3＋、AlOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))、MnOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))、COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))、SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))中的若干种组成。取该溶液进行如下实验：(1)取适量溶液，加入过量盐酸，有气体生成，并得到无色溶液；(2)在(1)所得溶液中加入过量NH4HCO3溶液，有气体生成，同时产生白色沉淀甲；(3)在(2)所得溶液中加入过量Ba(OH)2溶液并加热也有气体生成，同时产生白色沉淀乙。则下列离子在原溶液中一定存在的有()A．K＋、COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))、AlOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))B．SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))、AlOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))、K＋、COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))C．COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))、K＋、Al3＋、NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))D．MnOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))、K＋、COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))、NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))A[原溶液无色，说明该溶液中不存在MnOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))。实验(1)加入盐酸有气体生成，溶液中含有COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))，则溶液中不存在Ag＋、Ca2＋、Al3＋。实验(2)产生的气体是(1)所得溶液中过量的盐酸与HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))反应生成的CO2，沉淀只可能是Al3＋与HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))反应生成的Al(OH)3，则实验(1)所得溶液中必有AlOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))与过量盐酸反应生成的Al3＋，而原溶液存在AlOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))时，NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))必然不存在。实验(3)的气体和沉淀可能是由(2)所得溶液中过量的NH4HCO3与Ba(OH)2反应生成的，分别为NH3和BaCO3，所以无法判断SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))是否存在。综上所述，原溶液中一定不存在Ag＋、Ca2＋、Al3＋、MnOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))、NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))，根据溶液呈电中性，则仅有的阳离子K＋存在于溶液中，则原溶液一定存在AlOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))、COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))和K＋，而SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))无法判断。]13．某强酸性溶液X中含有Ba2＋、Al3＋、NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))、Fe2＋、Fe3＋、COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))、SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))、SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))、Cl－、NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))中的一种或几种，取该溶液进行连续实验，实验过程如下：(小提示：气体D在常温常压下呈现红棕色)(1)上述离子中，溶液X中除H＋外还肯定含有的离子是________________，不能确定是否含有的离子(Q)是________，若要确定该离子Q(若不止一种，可任选一种)不存在，最可靠的化学方法是_____________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)沉淀G的化学式为____________________________________________________。(3)写出生成A的离子方程式：_________________________________________________________________________________________________________________________。(4)写出气体D与水、足量氧气反应生成E的化学方程式：________________________________________________________________________。解析：在强酸性溶液中一定不会存在COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))、SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))；加入过量硝酸钡溶液生成沉淀，则该沉淀为BaSO4沉淀，说明溶液中含有SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))，生成气体A，A氧化生成D，D在常温常压下呈现红棕色，则A为NO，D为NO2，E为HNO3，说明溶液中含有还原性离子，一定为Fe2＋；溶液B中加入过量NaOH溶液，生成气体F，则F为NH3，说明溶液中含有NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))；溶液H中通入过量CO2气体，生成沉淀I，则I为Al(OH)3(无BaCO3，因CO2过量)，溶液H中含NaAlO2，说明原溶液中有Al3＋。再根据离子共存原则，强酸性溶液中含有Fe2＋，就一定不含NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))，含有SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))就一定不含Ba2＋，则不能确定是否含有的离子是Fe3＋、Cl－。答案：(1)Al3＋、NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))、Fe2＋、SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))Fe3＋、Cl－取少量X溶液于试管中，向其中滴加KSCN溶液，若溶液颜色无明显变化，说明没有Fe3＋(其他合理答案也可)(2)Fe(OH)3(3)3Fe2＋＋4H＋＋NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))=3Fe3＋＋NO↑＋2H2O(4)4NO2＋O2＋2H2O=4HNO314．某无色废水中可能含有H＋、NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))、Fe3＋、Al3＋、Mg2＋、Na＋、NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))、COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))、SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))中的几种，为分析其成分，分别取废水样品100mL，进行了3组实验，其操作和有关现象如下所示：请回答下列问题：(1)根据上述3组实验可以分析废水中一定不存在的离子有____________。(2)实验③中所发生反应的离子反应式为________________________________________________________________________________________________________________。(3)分析上面图像，在原溶液中c(NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4)))与c(Al3＋)的比值为__________。NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))是否存在？________(填“存在”“不存在”或“不确定”)。解析：(1)无色废水中无Fe3＋，根据实验①确定有Na＋，根据实验②确定有SOeq\o\al(\s\