高考化学总复习 考点核心突破 2.3 离子共存 离子的检验和推断

【导学教程】（教师用书）届高考化学总复习考点核心突破2.3离子共存离子的检验和推断[热点集训]1．(·成都模拟)在下列给定条件的溶液中，一定大量共存的离子组是A．1.0mol·L－1的Na2CO3溶液：Fe2＋、H＋、Cl－、SOeq\o\al(2－,4)B．甲基橙呈红色的溶液：Na＋、K＋、SiOeq\o\al(2－,3)、NOeq\o\al(－,3)C．由水电离出的c(H＋)＝2.0×10－10的溶液中：Ba2＋、K＋、Cl－、HCOeq\o\al(－,3)D．含大量Al3＋的溶液中：Cu2＋、Na＋、SOeq\o\al(2－,4)、NOeq\o\al(－,3)解析A项，COeq\o\al(2－,3)与H＋、Fe2＋均反应。B项，SiOeq\o\al(2－,3)在酸性条件下不能存在。C项，HCOeq\o\al(－,3)在酸性、碱性均不能存在。答案D2．下列各组离子因发生氧化还原反应而不能大量共存的是A．H＋、Fe2＋、Cr2Oeq\o\al(2－,7)、SOeq\o\al(2－,4)B．Ca2＋、H＋、SOeq\o\al(2－,4)、HCOeq\o\al(－,3)C．Na＋、Cu2＋、Cl－、S2－D．Fe3＋、K＋、SCN－、Cl－解析A项酸性条件下，Fe2＋能被Cr2Oeq\o\al(2－,7)氧化为Fe3＋；B项H＋和HCOeq\o\al(－,3)反应放出CO2而不能大量共存；C项Cu2＋和S2－生成CuS沉淀而不能大量共存；D项Fe3＋与SCN－发生络合反应而不能大量共存。答案A3．室温时，下列各组离子在指定溶液中可以大量共存的是A．由水电离出的c(H＋)＝10－12mol·L－1的溶液中：Na＋、Ba2＋、HCOeq\o\al(－,3)、Cl－B．无色透明溶液中：K＋、Cu2＋、SOeq\o\al(2－,4)、Na＋C．含有大量AlOeq\o\al(－,2)的溶液中：Na＋、OH－、Cl－、COeq\o\al(2－,3)D．能使pH试纸显红色的溶液中：Na＋、ClO－、Fe2＋、SOeq\o\al(2－,4)解析A项，该溶液呈酸性或碱性，无论该溶液呈酸性还是呈碱性，碳酸氢根离子都不能大量共存，故错误。B项，铜离子呈蓝色，故错误。D项，使pH试纸显红色的溶液说明该溶液显酸性，酸性条件下，次氯酸根离子有强氧化性，能氧化二价铁离子，所以不能共存，故错误。答案C4．甲、乙、丙三种溶液中各有一种X－(X－为Cl－、Br－或I－)，向甲中加入淀粉溶液和氯水，溶液变为橙色，再加丙溶液，颜色无明显变化，则甲、乙、丙依次含有A．Cl－、I－、Br－ B．Br－、Cl－、I－C．I－、Br－、Cl－ D．Br－、I－、Cl－解析向甲中加入淀粉溶液和氯水，溶液变为橙色，说明甲中含Br－，再加丙溶液，颜色无明显变化，说明丙中不含I－，否则就会变成蓝色。答案D5．(·达州一诊)常温下，下列各组离子在指定溶液中可能大量共存的是A．0.1mol·L－1NaHSO4溶液中：K＋、NHeq\o\al(＋,4)、HCOeq\o\al(－,3)、NOeq\o\al(－,3)B．与铝反应产生氢气的溶液中：Na＋、NHeq\o\al(＋,4)、SOeq\o\al(2－,4)、CH3COO－C．滴加酚酞显红色的溶液中：Na＋、NOeq\o\al(－,3)、SOeq\o\al(2－,4)、COeq\o\al(2－,3)D．NaNO3溶液中：Fe2＋、H＋、Cl－、I－解析A项，HCOeq\o\al(－,3)与H＋反应不能存在。B项，NHeq\o\al(＋,4)在碱性条件下不能存在，CH3COO－在酸性条件下不能存在。D项，NOeq\o\al(－,3)(H＋)氧化I－、Fe2＋。答案C6．某无色透明溶液中可能大量存在Ag＋、Mg2＋、Cu2＋中的几种离子。(1)不做任何实验就可以肯定原溶液中不存在的离子是________。(2)取少量原溶液加入过量稀盐酸，有白色沉淀生成，再加入过量稀硝酸，白色沉淀不消失，说明原溶液中肯定有的离子是________，有关的离子方程式为__________________________。(3)取(2)的滤液加入过量NaOH溶液，出现白色沉淀，说明原溶液中肯定存在的离子有________。(4)原溶液中可能大量存在的阴离子是下列A～D中的(填序号)________。A．Cl－ B．NOeq\o\al(－,3)C．COeq\o\al(2－,3) D．OH－解析含Cu2＋的溶液显蓝色，不用实验根据溶液无色即可以肯定不存在Cu2＋；由(2)知，溶液中一定含有Ag＋，反应为Ag＋＋Cl－=AgCl↓；由(3)知溶液中一定有Mg2＋；有Mg2＋、Ag＋则一定不含COeq\o\al(2－,3)和OH－、Cl－，可能存在NOeq\o\al(－,3)。答案(1)Cu2＋(2)Ag＋Ag＋＋Cl－=AgCl↓(3)Mg2＋(4)B[能力提升][限时45分钟满分100分]一、选择题(每小题5分，共60分)1．能在水溶液中大量共存的一组离子是A．H＋、I－、NOeq\o\al(－,3)、SiOeq\o\al(2－,3)B．Ag＋、Fe3＋、Cl－、SOeq\o\al(2－,4)C．K＋、SOeq\o\al(2－,4)、Cu2＋、NOeq\o\al(－,3)D．NHeq\o\al(＋,4)、OH－、Cl－、HCOeq\o\al(－,3)解析A项中NOeq\o\al(－,3)(H＋)能氧化I－而不能大量共存，H＋和SiOeq\o\al(2－,3)生成硅酸沉淀也不能大量共存；B项中Ag＋与Cl－、SOeq\o\al(2－,4)都不能大量共存；D项中OH－与NHeq\o\al(＋,4)、HCOeq\o\al(－,3)都不能大量共存。答案C2．在无色透明的强酸性溶液中，能大量共存的是A．Na＋、NOeq\o\al(－,3)、Al3＋、Cl－B．Na＋、COeq\o\al(2－,3)、K＋、NOeq\o\al(－,3)C．Cu2＋、K＋、SOeq\o\al(2－,4)、Cl－D．Ba2＋、K＋、Cl－、COeq\o\al(2－,3)解析强酸性溶液中COeq\o\al(2－,3)不能大量存在；无色溶液中Cu2＋(蓝色)不能大量存在；Ba2＋和COeq\o\al(2－,3)因生成沉淀不能大量共存。答案A3．某溶液中同时含有下列六种离子：①HS－、②SOeq\o\al(2－,3)、③NOeq\o\al(－,3)、④POeq\o\al(3－,4)、⑤SOeq\o\al(2－,4)、⑥Na＋，向其中加入足量H2O2后，充分反应后溶液中离子浓度基本保持不变的是A．①②④⑤ B．②③④C．③④⑥ D．只有⑤⑥解析H2O2具有较强的氧化性，能氧化HS－、SOeq\o\al(2－,3)，其中SOeq\o\al(2－,3)被氧化为SOeq\o\al(2－,4)，故只有③、④、⑥的浓度基本不变。答案C4．(·安徽)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＋、NOeq\o\al(－,3)、NH3·H2OB．空气：C2H2、CO2、SO2、NOC．氢氧化铁胶体：H＋、K＋、S2－、Br－D．高锰酸钾溶液：H＋、Na＋、SOeq\o\al(2－,4)、葡萄糖分子解析A项，可以共存；B项，NO易被空气中氧气氧化生成NO2，不能共存；C项，氢氧化铁的胶体在酸性条件下不能共存，另外Fe(OH)3胶体可氧化S2－不能共存；D项，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不能大量共存。答案A5．(·聊城模拟)在同一溶液中，含有NHeq\o\al(＋,4)、I－、Ba2＋、Cl－等离子，则该溶液可能的pH和介质是A．pH＝1，稀硝酸为介质 B．pH＝3，硫酸为介质C．pH＝8，次氯酸钠溶液为介质 D．pH＝12，氨水为介质解析溶液中含有还原性的I－，与稀硝酸、ClO－均不能共存，A、C错误；溶液中含有Ba2＋与H2SO4不共存，B错误。答案D6．(·武胜中学月考)向一定量的NaOH溶液中逐滴加入AlCl3溶液，生成沉淀Al(OH)3的量随AlCl3加入量的变化关系如右图所示。则下列离子组在对应的溶液中一定能大量共存的是A．a点对应的溶液中：Na＋、Fe3＋、SOeq\o\al(2－,4)、HCOeq\o\al(－,3)B．b点对应的溶液中：Na＋、S2－、SOeq\o\al(2－,4)、Cl－C．c点对应的溶液中：Ag＋、Ca2＋、NOeq\o\al(－,3)、F－D．d点对应的溶液中：K＋、NHeq\o\al(＋,4)、I－、COeq\o\al(2－,3)解析A项，a点含有AlOeq\o\al(－,2)和OH－，Fe3＋、HCOeq\o\al(－,3)不能大量共存。B项，b点正好是NaAlO2溶液，这四种离子能大量共存。C项，Ca2＋与F－不能共存。D项，d点中含有Al3＋，Al3＋与COeq\o\al(2－,3)不能共存。答案B7．关于某无色溶液中所含离子的鉴别，下列判断正确的是A．加入AgNO3溶液，生成白色沉淀，加稀盐酸沉淀不溶解时，可确定有Cl－存在B．通入Cl2后，溶液变为褐色，加入淀粉溶液后溶液变蓝，可确定有I－存在C．加入Ba(NO3)2溶液，生成白色沉淀，加稀盐酸后沉淀不溶解时，可确定有SOeq\o\al(2－,4)存在D．加入稀盐酸，生成的气体能使澄清石灰水变浑浊，可确定有COeq\o\al(2－,3)存在解析Cl－、SOeq\o\al(2－,4)均能与Ag＋形成不溶于稀盐酸的白色沉淀，A错；I2遇淀粉变蓝，通入Cl2后，溶液变为褐色，加入淀粉溶液后溶液变蓝，则溶液中有I－存在，B对；SOeq\o\al(2－,3)与Ba(NO3)2反应形成BaSO3沉淀，加入稀盐酸后在H＋、NOeq\o\al(－,3)的作用下可转化为BaSO4沉淀，C错；能使澄清石灰水变浑浊的气体是CO2或SO2，原溶液中可能存在的离子是COeq\o\al(2－,3)、HCOeq\o\al(－,3)、SOeq\o\al(2－,3)或HSOeq\o\al(－,3)，D错。答案B8．(·四川师大附中调研)下列各组离子，一定能在指定环境中大量共存的是A．含有大量I－离子的溶液中：Cl－、Fe3＋、Al3＋、Cu2＋B．使甲基橙变红的溶液中：Fe3＋、Na＋、SOeq\o\al(2－,4)、NOeq\o\al(－,3)C．由水电离出的c(H＋)＝10－12mol·L－1的溶液中：Na＋、Ba2＋、AlOeq\o\al(－,2)、HCOeq\o\al(－,3)D．加入Al能放出大量H2的溶液中：NHeq\o\al(＋,4)、K＋、SOeq\o\al(2－,3)、Cl－解析A项，Fe3＋氧化I－。C项，AlOeq\o\al(－,2)与H＋反应，HCOeq\o\al(－,3)与H＋、OH－均反应。D项，SOeq\o\al(2－,3)在酸性条件下不能存在，NHeq\o\al(＋,4)在碱性条件下不能存在。答案B9．在一瓶pH＝1的无色溶液中，已检验出含有Ba2＋、Ag＋，则下列粒子：①Cl－、②Mg2＋、③Cu2＋、④NOeq\o\al(－,3)、⑤AlOeq\o\al(－,2)、⑥COeq\o\al(2－,3)、⑦NH3·H2O，在此溶液中不能大量存在的正确组合是A．①②③⑥⑦ B．②③⑤⑥⑦C．①③⑤⑥⑦ D．①②⑤⑥⑦解析据题干信息pH＝1说明该溶液中有大量的H＋，与H＋能反应的都不能存在，⑤⑥⑦不能存在，溶液无色，③不能存在，溶液中有Ag＋、Ba2＋，能与之反应的都不能存在，①不能存在。答案C10．向四支试管中分别加入少量不同的无色溶液进行如下操作，结论正确的是操作现象结论A滴加BaCl2溶液生成白色沉淀原溶液中有SOeq\o\al(2－,4)B滴加氯水和CCl4，振荡、静置下层溶液显紫色原溶液中有I－C用洁净铂丝蘸取溶液进行焰色反应火焰呈黄色原溶液中有Na＋，无K＋D滴加稀NaOH溶液，将湿润红色石蕊试纸置于试管口试纸不变蓝原溶液中无NHeq\o\al(＋,4)解析本题主要考查常见离子的鉴别，意在考查学生的实验能力。A项加入BaCl2溶液得到白色沉淀，原溶液中可能含有SOeq\o\al(2－,3)或SOeq\o\al(2－,4)或Ag＋；B项溶于CCl4呈紫色的为I2，即原溶液中含有I－；C项观察K＋的焰色反应应透过蓝色钴玻璃，排除Na＋的干扰；D项应加入浓NaOH溶液，且需要加热，故无法确定是否含有NHeq\o\al(＋,4)。答案B11．(·绵阳一诊)下列离子组在给定条件下能否大量共存的判断正确，所发生反应的离子方程式也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)不能共存，Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓BpH＝1的溶液Fe2＋、Al3＋、SOeq\o\al(2－,4)、MnOeq\o\al(－,4)不能共存，5Fe2＋＋MnOeq\o\al(－,4)＋8H＋=Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2OC由水电离出的H＋浓度为1×10－12mol·L－1NHeq\o\al(＋,4)、Na＋、NOeq\o\al(－,3)、Cl－一定能共存，NHeq\o\al(＋,4)＋H2ONH3·H2O＋H＋D通入少量SO2气体K＋、Na＋、ClO－、SOeq\o\al(2－,4)不能共存，2ClO－＋SO2＋H2O=2HClO＋SOeq\o\al(2－,3)解析A项，离子方程式不正确。C项，NHeq\o\al(＋,4)在碱性条件下发生NHeq\o\al(＋,4)＋OH－=NH3·H2O。D项，SO2被氧化成SOeq\o\al(2－,4)。答案B12．(·浙江)水溶液X中只可能溶有K＋、Mg2＋、Al3＋、AlOeq\o\al(－,2)、SiOeq\o\al(2－,3)、COeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,4)中的若干种离子。某同学对该溶液进行了如下实验：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＋、AlOeq\o\al(－,2)和SiOeq\o\al(2－,3)一定存在于溶液X中D．COeq\o\al(2－,3)和SOeq\o\al(2－,4)一定不存在于溶液X中解析气体甲的主要成分是CO2，但是里面也有可能会含有盐酸挥发出的氯化氢气体以及反应过程中带出的水蒸气，所以气体甲一定不是纯净物，A不正确；沉淀甲只是硅酸，溶液中不会含有镁离子，否则生成碳酸镁沉淀，B不正确；溶液X加入过量稀盐酸产生沉淀气体，则可以推测原溶液中含有硅酸根离子和碳酸根离子，根据碳酸镁沉淀和铝离子与其双水解则排除掉溶液中的镁离子和铝离子，由于无色溶液甲加入过量的氨水会有沉淀产生，则无色溶液甲中含有铝离子，则原溶液中含有AlOeq\o\al(－,2)，由于溶液一定成电中性，所以原溶液中一定有阳离子即K＋，但是溶液中有无SOeq\o\al(2－,4)无法判断，C正确。硫酸根离子的存在无法判断，D不正确。答案C二、非选择题(共40分)13．(12分)已知四种强电解质溶液，分别含有下列阴、阳离子中的各一种，并且互不重复：NHeq\o\al(＋,4)、Ba2＋、Na＋、H＋、SOeq\o\al(2－,4)、NOeq\o\al(－,3)、OH－、COeq\o\al(2－,3)。将这四种溶液分别标记为A、B、C、D，进行如下实验：①在A或D中滴入C，均有沉淀生成；②D和B反应生成的气体能被A吸收；③A和D反应生成的气体能被B吸收。试回答下列问题：(1)D的化学式是________，判断理由是______________________________________________________________________________。(2)写出其余几种物质的化学式：A_______________________________，B________________，C________________。(3)写出实验②中有关反应的离子方程式___________________________________________________________________________________。解析D和A、B都能生成气体，而题给离子中只有H＋与COeq\o\al(2－,3)、OH－与NHeq\o\al(＋,4)能反应生成气体，故D只能为(NH4)2CO3；在A或D中滴入C，均有沉淀生成，说明A中含有SOeq\o\al(2－,4)，C中应含有Ba2＋，而A和D反应能生成气体，说明A一定是硫酸，产生的气体是二氧化碳，能被B吸收，说明B是一种碱，所以C是硝酸钡，B是氢氧化钠。答案(1)(NH4)2CO3D和A、B都能生成气体，而题给离子中只有H＋与COeq\o\al(2－,3)、OH－与NHeq\o\al(＋,4)能反应生成气体，D只能为(NH4)2CO3(2)H2SO4NaOHBa(NO3)2(3)NHeq\o\al(＋,4)＋OH－=NH3↑＋H2O，NH3＋H＋=NHeq\o\al(＋,4)14．(14分)近年来，太湖蓝藻暴发，造成无锡市水质的严重恶化。这些事件再次敲响了我国水危机的警钟。太湖流域某化工厂排放的污水中，常溶有某些对人体有害的物质，初步认为可能含有Fe3＋、Ba2＋、K＋、OH－、Cl－、COeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,4)。为了进一步确认，取样进行实验检测：①取污水仔细观察，呈无色、透明、均一状态。②向取样的污水中滴入稀硫酸，有大量白色沉淀产生，再加稀硝酸，白色沉淀不消失。③用pH试纸测定污水的pH，试纸显深蓝色。(1)由此可知，该污水中肯定含有的离子是_________________________，肯定没有的离子是______________，可能含有的离子是______________。(2)如何通过实验进一步确定溶液中可能存在的离子？解析本题利用社会热点问题结合离子共存和离子检验考查离子反应问题，注意Fe3＋在水溶液中呈黄色，检验时注意离子的干扰。答案(1)Ba2＋、OH－Fe3＋、COeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,4)K＋、Cl－(2)用铂丝蘸少量试液在酒精灯火焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃，若发现火焰呈紫色，则说明含有K＋。另取少量试液于一洁净试管中，加几滴AgNO3溶液，若有白色沉淀生成，再加入HNO3后沉淀不溶解，则说明溶液中含有Cl－。15．(14分)(·哈尔滨质检)在Na＋浓度为0.5mol·L－1的某澄清溶液中，还可能含有下表中的若干种离子。阳离子K＋Ag＋Mg2＋Ba2＋阴离子NOeq\o\al(－,3)COeq\o\al(2－,3)SiOeq\o\al(2－,3)SOeq\o\al(2－,4)现取该溶液100mL进行如下实验(气体体积均在标准状况下测定)。序号实验内容实验结果Ⅰ向该溶液中加入足量稀盐酸产生白色沉淀并放出标准状况下0.56L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2.4gⅢ向Ⅱ的滤液中滴加BaCl2溶液无明显现象请回答下列问题。(1)实验Ⅰ能确定一定不存在的离子是_____________