离子共存及离子推断——突破训练（六）【解析版】.doc

离子共存及离子推断 突破训练（六）‎ ‎1.下列各组离子中,因发生氧化还原反应而不能大量共存的是(　　)‎ A.H+、SO42-、Cl-、OH-‎ B.H+、Fe2+、SO42-、NO3-‎ C.Na+、OH-、SO42-、H2PO4-‎ D.Ba2+、Na+、S2-、SO42-‎ ‎【解析】 Fe2+具有还原性,NO3-+H+具有强氧化性;故Fe2+、H+、NO3-因发生氧化还原反应而不能大量共存。‎ ‎2. 在pH=1的无色透明溶液中,能大量共存的离子组是 (　　)‎ A.Al3+、Ag+、NO3-、Cl-‎ B.Mg2+、NH4+、NO3-、Cl-‎ C.Cu2+、Cl-、NO3-、SO42-‎ D.K+、Na+、ClO-、S2-‎ ‎【解析】 pH=1的溶液显酸性。Ag+与Cl-能够形成沉淀,不能大量共存,A项错误;在酸性溶液中Mg2+、NH4+、NO3-、Cl-离子间不发生反应,均无色,符合题意,B项正确;Cu2+有颜色,C项错误;在酸性溶液中ClO-能够将S2-氧化,不能大量共存,D项错误。‎ ‎3.已知某酸性溶液中存在较多的Cu2+、NO3-,则该溶液中还可能大量存在的离子组是 (　　)‎ A.OH-、CO32-、Na+ B.SO42-、Cl-、NH4+‎ C.ClO-、HCO3-、K+ D.Br-、Fe2+、Ba2+‎ ‎【解析】A项,酸性溶液中OH-和CO32-不能大量存在,故错误;C项,H+和HCO3-、ClO-不能大量共存,故错误;D项,酸性条件下,NO3-能氧化Fe2+、Br-,故错误。‎ ‎4.下列叙述中正确的是 (　　)‎ A.用干燥洁净的铂丝蘸取溶液,在火焰上灼烧,若火焰呈黄色,证明不含K+‎ B.向溶液中加入新制氯水和CCl4,振荡、静置,若上层溶液呈橙红色,证明含有Br-‎ C.向溶液中先加入新制氯水,再加入KSCN溶液,若溶液呈血红色,证明含有Fe2+‎ D.向溶液中加入氢氧化钠溶液,若立即产生红褐色沉淀,证明含有Fe3+‎ ‎【解析】A项,火焰呈黄色,不一定不含K+,必须用蓝色钴玻璃过滤掉黄光观察火焰是否呈紫色,才能确定是否含有K+,故错误;B项,橙红色应在下层,故错误;C项,若原溶液含有Fe3+也会出现同样的现象,故错误。‎ ‎5．常温下，由水电离出的c(H+)＝10-13 mol·L－1的溶液中，下列离子组一定能大量共存的是（ ）‎ A．NH4+、Al3+、NO3-、Cl-‎ B．Na+、K＋、Cl-、NO3-‎ C．Cu2+、Fe2+、Cl-、 NO3-‎ D．Na+、AlO2-、SO42-、SiO32-‎ ‎【解析】A项：NH4+、Al3+在碱性溶液中不能大量存在，A项错误；B项：Na+、K＋、Cl-、NO3-在酸性、碱性溶液中都能大量共存，B项正确；C项：Cu2+、Fe2+在碱性溶液中不能大量存在，且在酸性溶液中硝酸根能氧化亚铁离子，不能大量共存，C项错误；D项：AlO2-、SiO32-在酸性溶液中不能大量存在，D项错误。‎ ‎6．下列“实验结论”与“实验操作及现象”相符合的一组是（ ）‎ 选项 实验操作和现象 结论 A 向苯酚浊液中滴加Na2CO3溶液，浊液变清 苯酚的酸性强于H2CO3的酸性 B 向碘水中加入等体积CCl4，振荡后静置，上层接近无色，下层显紫红色 I2在CCl4中的溶解度大于在水中的溶解度 C 向CuSO4溶液中加入铁粉，有红色固体析出 Fe2+ 的氧化性强于Cu2+ 的氧化性 D ‎①某溶液中加入Ba(NO3)2溶液,产生白色沉淀 原溶液中有SO42-‎ ‎②再加足量盐酸仍有白色沉淀 ‎【解析】A. 碳酸为二元弱酸，苯酚与Na2CO3溶液反应生成苯酚钠和NaHCO3，苯酚钠和NaHCO3均溶于水，浊液变清，该实验只能说明苯酚的酸性强于HCO3-，不能说明其酸性强于H2CO3，A项错误；B. I2在CCl4中的溶解度大于在水中的溶解度，在碘水中加入等体积CCl4，振荡后，I2进入CCl4中，该过程称为萃取，“实验结论”与“实验操作及现象”相符合，B项正确；C. Fe置换出溶液中的Cu2+，反应的离子方程式为Fe+Cu2+Fe2++Cu，Cu2+为氧化剂，Fe2+为氧化产物，根据反应中氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性知，氧化性：Cu2+>Fe2+，C项错误；D.氢离子与硝酸根离子结合具有强氧化性，若原溶液中存在SO32-现象也会出现白色沉淀，所以原溶液中的阴离子不一定是SO42-，D项错误。‎ ‎7.某固体混合物可能由Al、(NH4)2SO4、MgCl2、FeCl2、AlCl3中的两种或多种组成,现对该混合物做如下实验,所得现象和有关数据如图所示(气体体积数据已换算成标准状况下的体积): ‎ 关于该固体混合物,下列说法正确的是 (　　)‎ A.一定含有Al,其质量为4.5 g B.一定不含FeCl2,可能含有MgCl2和AlCl3‎ C.一定含有MgCl2和FeCl2‎ D.一定含有(NH4)2SO4和MgCl2,且物质的量相等 ‎【解析】选D。5.60 L气体为NH3和H2,其中n(H2)=0.15 mol,n(NH3)=0.1 mol,白色沉淀是Mg(OH)2,其物质的量为0.05 mol,所以一定有Al、(NH4)2SO4、MgCl2,其质量分别为2.7 g、6.6 g、4.75g ,由于2.7 g+6.6 g+4.75 g=14.05 g,所以一定不含AlCl3和FeCl2。‎ ‎8.工业上用盐酸酸化的FeCl3溶液腐蚀铜制线路板,分别取腐蚀后的滤液并向其中加入下列指定物质,反应后的溶液中主要存在的一组离子正确的是 (　　)‎ A.加入过量CuO:Fe3+、H+、Cu2+、Cl-‎ B.加入过量NaOH溶液: Na+、Fe2+、 OH-、Cl-‎ C.通入过量Cl2: Fe3+、H+、Cu2+、Cl-‎ D.通入过量SO2: Fe3+、H+、Cu2+、SO42-、Cl-‎ ‎【解析】选C。腐蚀后的溶液中含Fe3+、H+、Cu2+、Fe2+、Cl-等离子。加入过量CuO,CuO与H+反应生成Cu2+和水,反应后的溶液中主要存在的离子为Fe3+、Cu2+、Fe2+、Cl-,A错误;加入过量NaOH溶液,NaOH与Fe3+、H+、Cu2+、Fe2+反应,反应后的溶液中主要存在的离子为Cl-、Na+、OH-,B错误;通入过量Cl2,Cl2与Fe2+反应生成Fe3+和Cl-,反应后的溶液中主要存在的离子为Fe3+、H+、Cu2+、Cl-,C正确;通入过量SO2,SO2与Fe3+反应生成Fe2+和SO42-,反应后的溶液中主要存在的离子为H+、Cu2+、SO42-、Cl-、Fe2+,D错误。‎ ‎9．下列各组离子，能在溶液中大量共存的是(　　)‎ A．Al3＋、Na＋、HCO、OH－ B．Na＋、Fe2＋、H＋、 NO C．K＋、Fe3＋、SCN－、SO D．Na＋、Ag＋、H＋、NO ‎【解析】选D　Al3＋、HCO、OH－相互之间会反应，不能大量共存，A错误；Fe2＋、H＋、NO能够发生氧化还原反应，不能大量共存，B错误；Fe3＋、SCN－能够结合生成络合物，Fe3＋、SO会发生氧化还原反应，不能大量共存，C错误；该组离子之间不反应，能够大量共存，故D正确。‎ ‎10．某溶液中可能含有下列6种离子中的某几种：Cl－、SO42-、CO32-、NH4+、Na＋、K＋。为确认溶液组成进行如下实验：(1) 200 mL上述溶液，加入足量BaCl2溶液，反应后将沉淀过滤、洗涤、干燥，得沉淀4.30 g，向沉淀中加入过量的盐酸，有2.33 g沉淀不溶。(2) 向(1)的滤液中加入足量的NaOH溶液，加热，标准状况下产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体1.12 L。由此可以得出关于原溶液组成的正确结论是（ ）‎ A．一定存在SO42-、CO32-、NH4+，可能存在Cl－、Na＋、K＋‎ B．一定存在SO42-、CO32-、NH4+、Cl－，一定不存在Na＋、K＋‎ C．c(CO32-)＝0.01mol·L－1，c(NH4+)＞c(SO42-)‎ D．如果上述6种离子都存在，则c(Cl－)＞c(SO42-)‎ ‎【解析】（1）取少量该溶液加入BaCl2溶液有白色沉淀生成，再加入足量盐酸后，沉淀部分溶解，并有气体生成，说明白色沉淀为BaCO3和BaSO4，质量一共是4.3g.则溶液中含有CO32－、SO42－，向沉淀中加入过量的盐酸，有2.33g沉淀不溶，则硫酸钡的质量是2.33g，所以硫酸根离子的物质的量是，所以碳酸钡的质量是，碳酸根离子的物质的量是。‎ ‎（2）向（1）的滤液中加入足量的NaOH溶液，加热，产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体是氨气，物质的量是，说明溶液中有NH4＋的物质的量是0.05mol；‎ A．溶液中一定存在SO42－、CO32－、NH4＋，根据电荷守恒，一定存在Cl－，不能确定是否存在Na＋、K＋，故不符合题意；‎ B．溶液中一定存在SO42－、CO32－、NH4＋，根据电荷守恒，一定存在Cl－，不能确定是否存在Na＋、K＋，故不符合题意；‎ C．碳酸根离子的物质的量是，硫酸根离子的浓度是，铵根离子浓度是，故不符合题意； ‎ D．如果上述6种离子都存在，根据电荷守恒c(Cl－)＋2c(SO42－)＋2c(CO32－)=c(NH4＋)＋c(Na＋)＋c(K＋)，则c(Cl－)> c(SO42－)，故符合题意。‎ ‎11．为检验溶液中是否含有常见的四种无机离子，进行了下图所示的实验操作。其中检验过程中产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。由该实验能得到的正确结论是（ ）‎ A．原溶液中一定含有SO42-离子 B．原溶液中一定含有NH4+离子 C．原溶液中一定含有Cl-离子 D．原溶液中一定含有Fe3+离子 ‎【解析】A.原溶液中加入盐酸酸化的硝酸钡，如果其中含有SO32-离子，则会被氧化为SO42-离子，所以原溶液中不一定含有SO42-离子，A错误；B.产生能使红色石蕊试纸变蓝的气体是NH3，所以原来溶液中一定含有NH4+离子，B正确；C.原溶液中加入盐酸酸化的硝酸钡，引入了Cl-离子，能和硝酸银反应生成氯化银沉淀的离子不一定是原溶液中含有的Cl-离子，可能是加进去的盐酸中的Cl-，C错误；D.原溶液中加入盐酸酸化的硝酸钡，如果其中含有Fe2+离子，则Fe2+离子会被氧化为Fe3+离子，Fe3+离子能使硫氰酸钾变为红色，所以原溶液中不一定含有Fe3+离子，D错误。‎ ‎12．某溶液含有K＋、Fe3＋、SO、CO、I－中的几种。取样，滴加KSCN溶液后显血红色。下列有关原溶液的说法不正确的是(　　)‎ A．一定存在的离子为Fe3＋、SO B．一定不存在的离子为CO、I－‎ C．不能确定的离子为K＋、SO D．确定是否含有K＋需要经过焰色反应 ‎【解析】滴加KSCN溶液后显血红色，说明原溶液中一定含有Fe3＋，Fe3＋与CO能发生相互促进的水解反应而不能大量共存，Fe3＋与I－能发生氧化还原反应而不能大量共存，故原溶液中一定不含CO、I－，根据溶液呈电中性可知，原溶液中一定含SO，而K＋需要经过焰色反应才能确定其是否存在，A、B、D项正确，C项错误。‎ ‎13．下列实验操作，实验现象和实验结论都正确的是（ ）‎ 操作 现象 解释或结论 A 向某溶液中滴加BaCl2溶液 生成白色沉淀 溶液中一定含有SO42－‎ B 将氯水加入KI溶液中,充分反应后，滴入CCl4溶液 溶液分层，上层为呈紫色 Cl2的氧化性大于I2‎ C 向FeSO4溶液中加入氨水 立即产生灰绿色沉淀最终变为红褐色 说明FeSO4溶液部分变质 D 向某溶液中加入稀盐酸，将产生的气体通入澄清石灰水中 石灰水变浑浊 溶液中一定含有CO32-‎ ‎【解析】A、向某溶液中滴加BaCl2溶液，生成白色沉淀，白色沉淀可能是氯化银或碳酸钡等，则不能说明溶液中一定含有SO42－，A错误；B、将氯水加入KI溶液中，充分反应后，滴入CCl4溶液，溶液分层，由于四氯化碳的密度大于水的密度，所以应该是下层为呈紫色，B错误；C、向FeSO4溶液中加入氨水，产生灰绿色沉淀最终变为红褐色，由于看不见白色沉淀，所以说明FeSO4溶液部分变质，C正确；D、向某溶液中加入稀盐酸，将产生的气体通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊，气体是二氧化碳或二氧化硫，则不能说明溶液中一定含有CO32-，D错误。‎ ‎14.有一无色透明溶液，欲确定是否含有下列离子：K＋、Mg2＋、Al3＋、Fe2＋、Ba2＋、NO、SO、Cl－、I－、HCO，实验如下：‎ 实验步骤 实验现象 ‎①用玻璃棒蘸取少量该溶液，点在pH试纸中部 试纸变为红色 ‎②取少量该溶液，加入铜片和浓硫酸，加热 有无色气体产生，气体遇空气可以变成红棕色 ‎③取少量该溶液，加入BaCl2溶液 有白色沉淀生成 ‎④取③中反应后的上层清液，加入AgNO3溶液 有稳定的白色沉淀生成，且不溶于稀硝酸 ‎⑤取少量该溶液，加入NaOH溶液 有白色沉淀生成，当NaOH过量时，沉淀部分溶解 由此判断：‎ ‎(1)溶液中一定存在的离子是______________________；溶液中肯定不存在的离子是______________________________。‎ ‎(2)写出实验步骤②‎ 中所发生反应的离子方程式______________________________________。‎ ‎(3)为了进一步确定其他离子，应该补充的实验及对应欲检验离子的名称(如果溶液反应，说明使用试剂的名称，不必写详细步骤)________________________________________________________‎ ‎___________________________________________________________‎ ‎__________________________________________________________。‎ ‎【解析】因为是无色溶液，则不含Fe2＋①步pH试纸变红，说明溶液显酸性，HCO不能大量存在；‎ ‎②步说明有NO，在酸性条件下NO有强氧化性，因此还原性的离子I－就不能大量存在；‎ ‎③步说明有SO，Ba2＋就不能大量存在；‎ ‎④步不能说明有Cl－，因为③中引入了Cl－；‎ ‎⑤步说明有Mg2＋和Al3＋。‎ 答案　(1)NO、SO、Mg2＋、Al3＋　Fe2＋、HCO、I－、Ba2＋‎ ‎(2)3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O ‎(3)K＋的检验可以用焰色反应；Cl－的检验：向溶液中加足量的Ba(NO3)2溶液，过滤后向滤液中加AgNO3溶液，再加稀硝酸，白色沉淀不溶解，可证明有Cl－存在 ‎15．已知1 L某待测液中除含有 0.2 mol·L－1的Na＋外，还可能含有下列离子中的一种或几种：‎ 阳离子 K＋、NH、Mg2＋、Ba2＋、Fe3＋‎ 阴离子 Cl－、Br－、CO、HCO、SO 现进行如下实验操作(每次实验所加试剂均过量)：‎ ‎(1)由气体B可确定待测液中含有的离子是________。‎ ‎(2)由沉淀D和沉淀E可以判断待测液中一定含有的离子是________，据此可以排除的离子是________________。‎ ‎(3)由白色沉淀B可确定待测液中含有的离子是________。‎ ‎(4)某同学读图后，认为待测液中一定不含溴离子，他判断的依据是__________________________________________________。‎ ‎(5)综合分析，待测液中K＋的最小浓度为________。‎ ‎【解析】　待测液与BaCl2溶液反应生成沉淀A，沉淀A与稀硝酸反应生成白色沉淀D和无色气体D，无色气体D与石灰水反应生成白色沉淀E，则待测液中一定含有SO和CO，结合离子共存的条件可知待测液中一定不存在Mg2＋、Ba2＋、Fe3＋；滤液A与NaOH反应生成的气体B为NH3，同时还生成了白色沉淀B，则待测液中一定含有NH、HCO；根据向溶液B中通入氯气，溶液呈浅黄绿色和向溶液B中滴加硝酸酸化的硝酸银溶液，出现白色沉淀可知，待测液中一定不存在Br－，由于实验过程中加入了BaCl2溶液，因此由白色沉淀C无法确定待测液中是否含有Cl－。结合题中数据可知待测液中n(NH)＝0.1 mol，n(HCO)＝n(BaCO3)沉淀B＝＝0.1 mol，n(CO)＝n(CaCO3)沉淀E＝＝0.1 mol，n(SO)＝n(BaSO4)沉淀D＝＝0.05 mol，n(Na＋)＋n(NH)＝0.2 mol＋0.1 mol＝0.3 mol,2n(CO)＋2n(SO)＋n(HCO)＝0.4 mol，根据电荷守恒知待测液中一定含有K＋。若待测液中不含Cl－，则n(K＋)＝0.1 mol；若待测液中含有Cl－，则n(K＋)>0.1 mol，所以c(K＋)≥‎ ‎0.1 mol·L－1。‎ 答案　(1)NH ‎(2)CO、SO　Mg2＋、Ba2＋、Fe3＋‎ ‎(3)HCO ‎(4)向溶液B中通入氯气，溶液呈浅黄绿色或向溶液B中滴加硝酸酸化的硝酸银溶液，出现白色沉淀 ‎(5)0.1mol·L－1‎ ‎16．有一无色透明溶液，欲确定是否含有下列离子：K＋、Mg2＋、Al3＋、Fe2＋、Ba2＋、NO、SO、Cl－、I－、HCO，实验如下：‎ 实验步骤 实验现象 ‎①用玻璃棒蘸取少量该溶液，点在pH试纸中部 试纸变为红色 ‎②取少量该溶液，加入铜片和浓硫酸，加热 有无色气体产生，气体遇空气可以变成红棕色 ‎③取少量该溶液，加入BaCl2溶液 有白色沉淀生成 ‎④取③中反应后的上层清液，加入AgNO3溶液 有稳定的白色沉淀生成，且不溶于稀硝酸 ‎⑤取少量该溶液，加入NaOH溶液 有白色沉淀生成，当NaOH过量时，沉淀部分溶解 由此判断：‎ ‎(1)溶液中一定存在的离子是______________________；溶液中肯定不存在的离子是______________________________。‎ ‎(2)写出实验步骤②中所发生反应的离子方程式________________。‎ ‎(3)为了进一步确定其他离子，应该补充的实验及对应欲检验离子的名称(如为溶液反应，说明使用试剂的名称，不必写详细步骤)____________‎ ‎______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。‎ ‎【解析】①步pH试纸变红，说明溶液显酸性，HCO不能大量存在；‎ ‎②步说明有NO，在酸性条件下NO有强氧化性，因此还原性的离子Fe2＋、I－就不能大量存在；‎ ‎③步说明有SO，Ba2＋就不能大量存在；‎ ‎④步不能说明有Cl－，因为③中引入了Cl－；‎ ‎⑤步说明有Mg2＋和Al3＋。‎ 答案：(1)NO、SO、Mg2＋、Al3＋　Fe2＋、HCO、I－、Ba2＋‎ ‎(2)3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O ‎(3)K＋的检验可以用焰色反应；Cl－的检验：向溶液中加足量的Ba(NO3)2溶液，过滤后向滤液中加AgNO3溶液，再加稀硝酸，白色沉淀不溶解，可证明有Cl－存在