离子共存及离子推断
突破训练(四)
1.在下列条件下,能大量共存的粒子组是( )
化学式
电离常数(25 ℃)
HClO
Ki=3.0×10-8
H2CO3
Ki1=4.3×10-7 Ki2=5.6×10-11
A.c(H+)=1×10-14mol·L-1的溶液:K+、Na+、AlO、S2O
B.上表提供的数据下:HClO、HCO、ClO-、CO
C.能与Al反应生成H2的溶液:NH、Ca2+、NO、I-
D.中性溶液中:CO、Na+、SO、AlO
【解析】选A 由c(H+)=1×10-14 mol·L-1可知溶液呈碱性,A项离子可大量共存;由表中数据可知,酸性强弱顺序是H2CO3>HClO>HCO,因此HClO+CO===ClO-+HCO,B项不能大量共存;能与Al反应生成H2的溶液可能是强酸性溶液也可能是强碱性溶液,当溶液呈强酸性时NO具有氧化性,不能产生H2,且H+、NO和I-会发生氧化还原反应,而当溶液呈强碱性时,NH不能大量存在,C项不能大量共存;CO、AlO只能大量存在于碱性溶液中,D项不能共存。
2.下列各组澄清溶液中的离子能大量共存,且加入(或通入)X试剂后发生反应的离子方程式书写正确的是( )
选项
离子组
X试剂
离子方程式
A
K+、Na+、ClO-、SO
少量SO2
SO2+ClO-+H2O=== SO+Cl-+2H+
B
NH、Fe3+、Br-、SO
过量H2S
2Fe3++H2S===2Fe2++S↓+2H+
C
NH、Na+、Fe3+、AlO
过量铜粉
2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+
D
K+、Na+、HCO、AlO
少量HCl
H++AlO+H2O=== Al(OH)3↓
【解析】选B A项,ClO-与少量SO2发生反应的离子方程式为SO2+3ClO-+H2O===SO+Cl-+2HClO;B项,Fe3+与过量H2S发生反应的离子方程式为2Fe3++H2S===2Fe2++S↓+2H+;C项,NH、Fe3+与AlO因发生相互促进的水解反应而不能共存;D项,HCO与AlO不能共存。
3.在溶液中加入过量Na2O2后仍能大量共存的是( )
A.NH、Ba2+、Cl-、NO B.K+、SiO、AlO、SO
C.Fe2+、Mg2+、SCN-、Cl- D.Na+、HCO、SO、I-
【解析】选B 在溶液中加入过量Na2O2,发生反应2Na2O2+2H2O===4Na++4OH-+O2↑。NH、OH-发生反应,不能大量共存,A错误;K+、SiO、AlO、SO、OH-之间不反应,能大量共存,B正确;Na2O2可氧化Fe2+,且Fe2+、Mg2+均与OH-发生反应,氧化生成的Fe3+还可与SCN-发生络合反应,不能大量共存,C错误;HCO、OH-发生反应,Na2O2会氧化SO、I-,不能大量共存,D错误。
4.在pH=1的无色溶液中,下列离子能大量共存的是( )
A.NH4+、Ba2+、NO3-、CO32- B.Al3+、Cl-、OH-、SO42-
C.K+、Mg2+、NO3-、SO42- D.Na+、Fe2+、Cl-、NO3-
【解析】A.CO32-不能存在于强酸性溶液中,CO32-和氢离子反应生成二氧化碳、水,且CO32-与Ba2+会生成沉淀,A项错误;B.Al3+与OH-会生成氢氧化铝沉淀而不共存,且氢氧根离子与氢离子不能大量共存,B项错误;C.K+、Mg2+、NO3-、SO42-在pH=1的无色溶液中不反应,可大量共存,C项正确; D.Fe2+呈浅绿色,且酸性条件下硝酸根离子具有强氧化性,亚铁离子易被氧化生成铁离子,所以不能大量共存,D项错误。
5.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-、HCHO
【解析】A.这几种离子之间不反应且和银氨溶液不反应,所以能大量共存,A正确;B.NO和空气中氧气反应生成NO2,不能大量共存,B错误;C.H+、S2-反应生成硫化氢气体而不能大量共存,且氢氧化铁胶体与H+会发生酸碱中和反应,不能大量共存,C错误;D.H+、MnO4-、HCHO发生氧化还原反应而不能大量共存,D错误。
6.在给定条件下,下列离子组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
离子共存判断及离子方程式
A
滴加氨水
、、、
不能大量共存,
B
由水电离出
、、、
能大量共存
C
的溶液
、、、
不能大量共存,
D
通入少量气体
、、、
不能大量共存,
【解析】A.离子之间不发生任何反应,可大量共存,一水合氨为弱电解质,正确的离子方程式为:Fe3++3NH3H2O =Fe(OH)3↓+3NH4+,故A错误;B.由水电离出的c(H+)=110-13mol/L,水的电离受到抑制,溶液可能呈酸性,也可能呈碱性,碱性条件下NH4+与氢氧根离子反应,酸性条件下AlO2-与氢离子反应,在溶液中不一定能大量共存,故B错误;C.pH=1的溶液呈酸性,因发生反应:2Fe3++2I-=2Fe2++I2,在溶液中不能大量共存,所以C选项是正确的;D.SO2具有还原性,与ClO-发生氧化还原反应,正确的离子方程式为:ClO-+SO2+ H2O ═
2H++Cl-+SO42-,故D错误。
7.常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A.滴入石蕊显红色的溶液:、、、
B.的溶液中:、、、
C.加入铝粉能产生氢气的溶液:、、、
D.滴入KSCN溶液显红色的溶液中:、、、
【解析】A.滴入石蕊显红色的溶液为酸性溶液,S2-、NO3-在酸性条件下发生氧化还原反应,在溶液中不能大量共存,故A错误;B.pH=14的溶液为碱性溶液,溶液中存在大量氢氧根离子,Na+、AlO2-、SO42-、Cl-之间不发生反应,都不与氢氧根离子反应,在溶液中大量共存,所以B选项是正确的;C.加入铝粉能产生氢气的溶液为酸性或强碱性溶液,Mg2+、HCO3-与氢氧根离子反应,HCO3-与氢离子反应,在溶液中不能大量共存,故C错误;D.滴入KSCN溶液显红色的溶液中存在铁离子,铁离子能够氧化I-,在溶液中不能大量共存,故D错误。
8.下列各组离子能大量共存,当溶液中c(H+)=10-1 mol·L-1时,有气体产生;而当溶液中c(H+)=10-13 mol·L-1时,又能生成沉淀。该组离子可能是( )
A.Na+、Mg2+、NO、HCO、SO
B.Pb2+、Ba2+、K+、Cl-、S2-
C.Pb2+、Fe2+、Na+、SO、NO
D.Al3+、NH、SO、Cl-、CO
【解析】选A 在酸性溶液中HCO与H+反应放出二氧化碳,在碱性溶液中,Mg2+与OH-反应生成氢氧化镁沉淀,A正确;Pb2+与S2-能够反应生成沉淀,不能大量共存,B错误;Pb2+、SO能够反应生成沉淀,不能大量共存,C错误;Al3+与CO发生相互促进的水解反应而不能大量共存与题意不符,D错误。
9.下列由实验得出的结论正确的是( )
实验
结论
A
将适量苯加入溴水中,充分振荡后,溴水层接近无色
苯分子中含有碳碳双键,能与Br2发生加成反应
B
向某溶液中加入稀硫酸,生成淡黄色沉淀和有刺激性气味的气体
该溶液中一定含有S2O32-
C
向蔗糖溶液中滴加稀硫酸,加热,然后加入新制Cu(OH)2悬浊液,加热,未观察到砖红色沉淀
蔗糖未水解或水解的产物不是还原性糖
D
相同条件下,测定等浓度的Na2CO3溶液和Na2SO4溶液的pH,前者呈碱性,后者呈中性
非金属性:S>C
【解析】A.苯与溴水发生萃取,苯分子结构中没有碳碳双键,不能与溴发生加成反应,故A错误;B.向某溶液中加入稀硫酸,生成淡黄色沉淀和有刺激性气味的气体,生成的产物为硫和二氧化硫,原溶液中可能含有S2-和SO32-,不一定是S2O32-,故B错误;
C.水解后检验葡萄糖,应在碱性条件下进行,没有向水解后的溶液中加碱调节溶液至碱性,加入新制Cu(OH)2悬浊液,加热,实验不能成功,故C错误;D.测定等物质的量浓度的Na2CO3和Na2SO4溶液的pH,Na2CO3的水解使溶液显碱性,Na2SO4不水解,溶液显中性,说明酸性:硫酸>碳酸,硫酸、碳酸分别是S元素、C元素的最高价含氧酸,因此非金属性:硫强于碳,故D正确。
10.对下列实验的现象描述及其解释均正确的是( )
选项
实验
现象
解释
A
向新制氯水中滴加紫色石蕊试液
溶液变为红色且保持不变
新制氯水具有酸性
B
SO2通入
有白色沉淀生成
Ba(NO3)2溶液中
符合复分解反应发生条件
C
无色溶液中滴加FeCl3溶液和CCl4,振荡、静置
下层显紫色
原溶液中含有I-
D
将少量酸性高锰酸钾溶液滴入乙酸溶液中
溶液仍为无色
高锰酸钾发生还原反应
【解析】A、氯水中HClO有漂白性,HCl、HClO电离出的氢离子使溶液呈酸性,向新制氯水中滴加紫色石蕊试液,溶液先变红色后褪色,选项A错误;B、溶液中发生氧化还原反应生成白色沉淀BaSO4,选项B错误;C、铁离子和碘离子反应生成碘和亚铁离子,碘易溶于四氯化碳中,四氯化碳和水不互溶且密度大于水,所以说明原溶液中含有碘离子,选项C正确;D、乙酸和酸性高锰酸钾溶液不反应,所以溶液由无色变为紫红色,选项D错误。
11.某固体混合物中可能含有:Na+、K+、SO42- 、Cl- 、CO32-等离子,取两份该固体的溶液进行如下实验:第一份:加入过量的Ba(NO3)2溶液产生白色沉淀,分离滤液和沉淀。向白色沉淀中滴入过量盐酸,所得溶液澄清;向滤液中滴加AgNO3溶液生成不溶于稀HNO3的 白色沉淀。第二份:取溶液进行焰色反应,火焰呈黄色。下列关于该混合物的组成说法正确的是( )
A.一定是K2CO3和NaCl B.可能是Na2CO3和KCl
C.可能是 Na2SO4 和 Na2CO3 D.一定是 Na2CO3 和 NaCl
【解析】加Ba(NO3)2溶液产生白色沉淀,可能含是BaSO4,BaCO3,向白色沉淀中滴入过量盐酸,所得溶液澄清,说明是BaCO3,混合物一定有CO32-,肯定无SO42-;滤液不存在SO42-,向滤液中滴加AgNO3溶液生成不溶于稀HNO3的白色沉淀,沉淀为AgCl,混合物一定有Cl-;焰色反应火焰呈黄色,说明一定有Na+;K+无法判断。据此分析可知,B是正确的。
12.根据下列实验操作和现象所得出的结论正确的是( )
选项
实验操作和现象
结论
A
向Ba(NO3)2溶液中通入SO2气体,产生白色沉淀
SO2具有还原性
B
将KI溶液滴入FeCl3溶液中,加入CCl4,振荡、静置,下层溶液显紫色
还原性:Fe2+>I−
C
某无色溶液中滴加稀NaOH溶液,将湿润的红色石蕊试纸置于试管口,试纸不变蓝
原溶液中一定无
D
向KCl、KI的混合稀溶液中滴入少量稀AgNO3溶液,有黄色沉淀生成
Ksp(AgCl) >Ksp(AgI)
【解析】A.易溶于水的SO2气体溶于水使溶液呈酸性,酸性条件下,Ba(NO3)2溶液中的硝酸根离子能将具有还原性的SO2氧化为BaSO4沉淀,故A正确;B.KI与氯化铁发生氧化还原反应生成碘,四氯化碳的密度比水溶液的密度大,则下层溶液显紫色,可知还原性Fe2+