2020-2021学年高三化学一轮复习提升练习 第7讲 离子共存 离子的检验和推断

第 7 讲 离子共存 离子的检验和推断 1．(2020·山西省模拟)下列关于物质或离子检验的推断正确的是(　　) A．向 X 溶液中滴加 KSCN 溶液，溶液显红色，证明 X 溶液中有 Fe3＋，无 Fe2＋ B．用盐酸酸化 Y 溶液，无现象，再加入硝酸钡溶液，产生白色沉淀，则 Y 溶液中含有 SO2－4 C．用玻璃棒蘸取 Z 溶液在酒精灯上灼烧，火焰呈黄色，再透过蓝色钴玻璃观察火焰无紫色，则 Z 溶液 中含有 Na＋，无 K＋ D．用盐酸酸化 W 溶液，无现象，再向其中滴加 AgNO3 溶液，产生白色沉淀，则 W 溶液中含有 Cl－ 【答案】B 【解析】A 项，亚铁离子与 KSCN 不反应，不能鉴别，若检验亚铁离子，可用酸性高锰酸钾溶液，观 察溶液颜色是否变化，错误；B 项，能与 Ba2＋反应生成沉淀的可能是 CO2－3 、SO2－3 、SO2－4 ，先加入盐酸无 明显现象，可以排除 CO2－3 、SO 2－3 的干扰，然后加入硝酸钡，如果产生沉淀，则溶液中含有 SO2－4 ，正确；C 项，玻璃中含有钠离子，故用玻璃棒蘸取溶液在酒精灯上灼烧，火焰呈黄色，不能证明原溶液中含有钠离 子，错误；D 项，盐酸中也含有氯离子，不能证明原溶液中含有氯离子，错误。 2．(2020·安徽皖江名校联盟联考)下列各组微粒一定能大量共存的是(　　) A．遇 KSCN 变红色的溶液中：Na＋、Mg2＋、CH3COOH、Cl－ B．某无色溶液中：OH－、K＋、HClO、Ba2＋ C．0.1 mol/L Na2S 溶液中：K＋、NH＋4 、NO－3 、Al3＋ D．常温下水电离出的 c(H＋)·c(OH－)＝10－20 的溶液中：Na＋、Cl－、CO2－3 、SO2－4 【答案】A 【解析】遇 KSCN 变红色的溶液中有 Fe3＋，Fe3＋、Na＋、Mg2＋、CH3COOH、Cl－之间相互不反应，能 大量共存，A 项正确；OH－和 HClO 发生反应而不能大量共存，B 项错误；Na2S 溶液中 S2－和 Al3＋会发生 相互促进的水解反应而不能大量共存，C 项错误；常温下水电离出的 c(H＋)·c(OH－)＝10－20 的溶液呈酸性或 碱性，当溶液呈酸性时，CO 2－3 会和 H＋反应，不能大量共存，D 项错误。3．(2020·江苏省宿迁一中一模)常温下，下列各组离子在给定条件下一定能大量共存的是(　　) A．滴加甲基橙显红色的溶液中：Ba2＋、K＋、Cl－、NO－3 B．加入 KSCN 显红色的溶液中：Na＋、Mg2＋、SO2－4 、HCO－3 C．c(OH－)/c(H＋)＝1012 的溶液中：K＋、Na＋、NO－3 、HCO－3 D．由水电离出的 c(H＋)＝1.0×10－13 mol·L－1 的溶液中：NH＋4 、Mg2＋、NO－3 、SO2－4 【答案】A 【解析】滴加甲基橙显红色的溶液呈酸性，在酸性条件下 Ba2＋、K＋、Cl－、NO －3 能大量共存，A 项正 确；加入 KSCN 显红色的溶液中含有 Fe3＋，Fe3＋与 HCO －3 能发生相互促进的水解反应而不能大量共存，B 项错误；c(OH－)/c(H＋)＝1012 的溶液呈碱性，OH－与 HCO －3 反应生成 CO 2－3 和 H2O，C 项错误；常温下， 由水电离出的 c(H＋)＝1.0×10－13 mol·L－1 的溶液呈酸性或碱性，碱性条件下 NH＋4 、Mg2＋都能与 OH－反应，D 项错误。 4．(2020·江西临川区一中高三调研)对某无色溶液分别进行下列操作，所得现象和结论均正确的是(　　) A．加入氨水，产生白色沉淀，证明原溶液中存在 Al3＋ B．加入 AgNO3 溶液，产生白色沉淀，证明原溶液中存在 Cl－ C．加入盐酸酸化的 BaCl2 溶液，生成白色沉淀，证明原溶液中存在 SO2－4 D．加入 NaOH 溶液并加热，产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，证明原溶液中存在 NH＋4 【答案】D 【解析】A 项，加入氨水，产生白色沉淀，该白色沉淀可能为氢氧化镁，原溶液中可能存在 Mg2＋，不 一定含有 Al3＋，错误；B 项，加入 AgNO3 溶液，产生白色沉淀，该白色沉淀可能为碳酸银，原溶液中可能 含有 CO2－3 ，不一定含有 Cl－，错误；C 项，加入盐酸酸化的 BaCl2 溶液，生成白色沉淀，该白色沉淀可能 为氯化银，原溶液中可能含有 Ag＋，不一定含有 SO2－4 ，错误；D 项，加入 NaOH 溶液并加热，产生使湿润 的红色石蕊试纸变蓝的气体，该气体为氨，证明原溶液中一定存在 NH＋4 ，正确。 5．(2020·湖北省模拟)下列有关离子方程式或离子共存的叙述正确的是(　　)A．将磁性氧化铁溶于氢碘酸：Fe3O4＋8H＋===2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O B ． 用 肥 皂 ( 主 要 成 分 C17H35COONa) 检 验 含 有 较 多 钙 离 子 的 硬 水 ： 2C17H35COO － ＋ Ca2 ＋ ===(C17H35COO)2Ca↓ C．常温下，在 Kw c（H＋）＝0.1mol·L－1 的溶液中：Na＋、K＋、AlO－2 、HCO －3 能大量共存 D．在 NaClO 溶液中：SO2－3 、OH－、Cl－、K＋能大量共存 【答案】B 【解析】将磁性氧化铁溶于氢碘酸生成 FeI2、I2 和 H2O，反应的化学方程式为 Fe3O4＋8HI===3FeI2＋I2＋ 4H2O，离子方程式为 Fe3O4＋8H＋＋2I－===3Fe2＋＋I2＋4H2O，A 项错误；C17H35COO－与硬水中的 Ca2＋形 成难溶于水的(C17H35COO)2Ca，B 项正确；AlO －2 能与 HCO －3 反应生成 Al(OH)3 和 CO2－3 ，不能大量共存， 且常温下， Kw c（H＋）＝0.1mol·L－1 的溶液呈碱性，HCO －3 在碱性溶液中不能大量存在，C 项错误；NaClO 具 有强氧化性，SO 2－3 具有还原性，在 NaClO 溶液中 SO 2－3 不能大量存在，D 项错误。 6．(2020·吉林省模拟)下列在指定溶液中一定能大量共存的离子组是(　　) A．含有大量 Al3＋的溶液：Na＋、NH＋4 、SO2－4 、Cl－ B．常温下，c(H＋)＝1×10－13mol·L－1 的溶液：Na＋、Ca2＋、SO2－4 、CO2－3 C．含有大量 Fe3＋的溶液：Na＋、Mg2＋、NO－3 、SCN－ D．含有大量 NO －3 的溶液：H＋、Fe2＋、SO2－4 、Cl－ 【答案】A 【解析】B 项，SO2－4 、CO 2－3 会与 Ca2＋生成沉淀而不能大量共存；C 项，SCN－和 Fe3＋会发生络合反 应而不能大量共存；D 项，H＋、Fe2＋、NO －3 会发生氧化还原反应而不能大量共存。 7．(2020·福建省模拟)常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是(　　) A．无色透明溶液：Al3＋、NH＋4 、Cl－、S2－ B．中性溶液：Al3＋、Fe3＋、SO2－4 、NO－3C. Kw c（OH－）＝1×10－13 mol·L－1 的溶液：Na＋、K＋、SiO2－3 、CO2－3 D．0.1 mol·L－1 的 NaClO 溶液：Mg2＋、Fe2＋、SO2－4 、SCN－ 【答案】C 【解析】Al3＋与 S2－能发生相互促进的水解反应而不能大量共存，A 项错误；Al3＋、Fe2＋不能在中性溶 液中大量存在，B 项错误；常温下， Kw c（OH－）＝1×10－13 mol·L－1 的溶液呈碱性，Na＋、K＋、SiO2－3 、CO 2－3 能大量共存，C 项正确；ClO－会将 Fe2＋氧化为 Fe3＋，生成的 Fe3＋会与 SCN－反应，D 项错误。 8．(2020·江西省萍乡一中模拟)某溶液中可能存在 Br－、CO2－3 、SO2－3 、Al3＋、I－、Mg2＋、Na＋七种离 子中的某几种。现取该溶液进行实验，得到如下现象： ①向溶液中滴加足量氯水后，溶液变橙色，且有无色气泡冒出；②向所得橙色溶液中加入足量 BaCl2 溶液，无沉淀生成；③向所得溶液中继续滴加淀粉溶液，溶液不变蓝色。 已知：5Cl2＋I2＋6H2O===10HCl＋2HIO3 据此可以判断，该溶液中肯定不存在的离子组是(　　) A．Al3＋、Mg2＋、SO2－3 B．Mg2＋、CO2－3 、I－ C．Al3＋、SO2－3 、I－ D．Al3＋、Br－、SO2－3 【答案】A 【解析】根据①可判断溶液中有 Br－和 CO2－3 ，根据离子共存原则，不存在 Al3＋、Mg2＋；根据②可判 断溶液中无 SO2－3 ；根据③不能确定是否含有 I－，因为在①中氯水可能把 I－氧化成了 IO－3 ，致使溶液不变 蓝色。 9．(2020·湖南质量检测)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．能使石蕊显红色的溶液：K＋、Mg2＋、HCO－3 、SO2－4B．水电离出来的 c(H＋)＝10－13 mol·L－1 的溶液：NH＋4 、Fe2＋、NO－3 、Cl－ C. c（H＋） c（OH－）＝1012 的溶液：K＋、Fe3＋、Cl－、SO2－4 D．加入铝片能放出 H2 的溶液：Na＋、CH3COO－、Cu2＋、SO2－4 【答案】C 【解析】能使石蕊显红色的溶液呈酸性，HCO －3 不能大量存在，A 错误；水电离出来的 c(H＋)＝10－13 mol·L－1 的溶液可能呈强酸性或强碱性，酸性条件下 NO －3 将 Fe2＋氧化为 Fe3＋，Fe2＋和 NO－3 (H＋)不能大量 共存，碱性条件下 NH＋4 、Fe2＋不能大量存在，B 错误； c（H＋） c（OH－）＝1012 的溶液呈酸性，K＋、Fe3＋、Cl－、 SO 2－4 相互之间不反应，能大量共存，C 正确；加入铝片能放出 H2 的溶液可能呈酸性或强碱性，酸性条件 下 CH3COO－与 H＋反应生成弱电解质 CH3COOH，碱性条件下 Cu2＋与 OH－反应生成 Cu(OH)2 沉淀，不能 大量共存，D 错误。 10．(2020·海南三亚中学模拟)某无色溶液中可能含有①Na＋、②Ba2＋、③Cl－、④Br－、⑤SO2－3 、⑥SO 2－4 、⑦Fe2＋中的几种离子，依次进行下列实验，且每步所加试剂均过量，观察到的现象如下： 步骤 操作 现象 Ⅰ 用 pH 试纸检验 溶液的 pH 大于 7 Ⅱ 向溶液中滴加氯水，再加入 CCl4，振荡，静置 CCl4 层呈橙红色 Ⅲ 取Ⅱ的上层溶液，加入 Ba(NO3)2 溶液和稀硝酸 有白色沉淀产生 Ⅳ 将Ⅲ过滤，向滤液中加入 AgNO3 溶液和稀硝酸 有白色沉淀产生 下列结论正确的是(　　) A．肯定含有的离子是①④⑤ B．肯定没有的离子是②⑤⑦ C．可能含有的离子是①②⑥ D．不能确定的离子是①③⑥【答案】A 【解析】根据步骤Ⅰ，该溶液呈碱性，则该溶液是强碱弱酸盐溶液，所以一定存在 SO2－3 ，则一定不存 在 Ba2＋；在碱性的无色溶液中，一定不存在 Fe2＋；溶液呈电中性，所以溶液中的阳离子只能是 Na＋；步骤 Ⅱ说明该溶液中一定存在 Br－，氯气与 Br－反应生成溴单质，溴单质在四氯化碳中的颜色是橙红色；步骤Ⅲ 不能说明有 SO 2－4 存在，因为该溶液中一定存在 SO2－3 ，加入氯水后 SO 2－3 被氧化为 SO2－4 ，与 Ba(NO3)2 反 应生成BaSO 4沉淀；步骤Ⅳ不能确定Cl－的存在，因为加入的氯水中含有Cl －。因此一定存在的离子是①④⑤， 一定不存在的离子是②⑦，不能确定的离子是③⑥，故 A 正确。 11．(2020·广东省模拟)某溶液 X 呈无色，且仅可能含有 Ba 2＋、Na＋、NH＋4 、H＋、Cl－、I－、 SO2－3 、SO 2－4 八种离子中的几种(不考虑水的电离)，溶液中各离子浓度均为 0.1 mol·L－1，向该溶液中滴加少 量新制氯水，所得溶液仍为无色。下列关于溶液 X 的分析中不正确的是(　　) A．肯定不含 Cl－ B．肯定不含 H＋ C．肯定不含 NH＋4 D．肯定含有 SO2－3 【答案】C 【解析】向该溶液中滴加少量新制氯水，所得溶液仍为无色，说明该溶液中含有还原性离子 SO2－3 。相 应地，不含有与 SO 2－3 发生反应的 Ba2＋、H＋。溶液中各离子浓度均为 0.1 mol·L－1，c(SO2－3 )＝0.1 mol·L －1， 为了满足电荷守恒，肯定含有 Na＋、NH＋4 ，c(Na＋)＝c(NH＋4 )＝0.1 mol·L－1，肯定不含 Cl－、I－、SO2－4 。 12．（2020·江苏省泰州市模拟）室温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是（ ） A．0.1 mol·L－1H2SO4 溶液：Mg2＋、K＋、Cl－、NO3- B．0.1 mol·L－1NaAlO2 溶液：Na＋、NH4+、H＋、SO42- C．0.1 mol·L－1Na2SO3 溶液：Ba2＋、K＋、ClO－、OH－ D．0.1 mol·L－1Ba(OH)2 溶液：NH4+、Na＋、Cl－、HCO3- 【答案】A 【解析】A.该组离子与 H2SO4 不发生反应，该组离子之间也不反应，所以该组离子在 H2SO4 溶液中能 大量共存，A 项正确；B.AlO2-与 H+能发生反应 AlO2-+H++H2O=Al(OH)3↓，所以 H+在 NaAlO2 溶液中不能大量共存，B 项错误；C.SO32-具有还原性，ClO-具有氧化性，SO32- 和 ClO-之间能发生氧化还原反应，所以 ClO- 在 Na2SO3 溶液中不能大量共存，C 项错误；D.Ba(OH)2 与 HCO3-发生反应：Ba2++2OH-+2HCO3-=BaCO3↓ +2H2O+CO32-，所以 HCO3-在 Ba(OH)2 溶液中不能大量共存，D 项错误。 13．（2020·山东省德州市模拟）常温下，下列离子在指定环境中一定能够大量共存的是（ ） A．通入 SO2 气体：Na+、Ca2+、Cl-、ClO- B．中性溶液中：Mg2+、Fe3+、SO42-、Cl- C．0.1mol/L 的明矾溶液中：K＋、Ba2＋、Cl-、HCO3- D． mol/L 的溶液中：NH4+、Cl-、Fe2+、I- 【答案】D 【解析】A.SO2 具有还原性，与 ClO-在溶液中会发生氧化还原反应，不能大量共存，A 错误；B.中性溶 液中：Mg2+、Fe3+会形成 Mg(OH)2、Fe(OH)3 沉淀，不能大量共存，B 错误；C.在明矾溶液中，Al3+与 HCO3- 会发生双水解反应，形成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体，不能大量共存，C 错误；D. mol/L 的溶液显酸性，在酸性溶液中，H+与选项离子不能发生任何反应，可以大量共存，D 正确。 14．（2020·江苏省模拟）常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是（ ） A．使 pH 试纸显蓝色的溶液中：Na＋、Mg2＋、ClO－、HSO3- B．c(Fe3＋)＝0.1 mol·L－1 的溶液中：K＋、NH4+、SO42-、SCN－ C． ＝0.1 mol·L－1 的溶液中：Na＋、HCO3-、K＋、NO3- D．0.1 mol·L－1 的 NaHCO3 溶液中：NH4+、NO3-、Na＋、SO42- 【答案】D 【解析】A. 使 pH 试纸显蓝色的溶液呈碱性，HSO3-、Mg2＋不能大量存在 ，且 ClO－与 HSO3-因发生 氧化还原反应而不能大量共存，选项 A 错误；B. c(Fe3＋)＝0.1 mol·L－1 的溶液中：Fe3＋与 SCN－发生络合反 w - K c(OH )应而不能大量共存，选项 B 错误；C. ＝0.1 mol·L－1 的溶液中 c(H+)=10-1mol/L，为强酸性溶液，HCO3- 不能大量存在，选项 C 错误；D. 0.1 mol·L－1 的 NaHCO3 溶液中：NH4+、NO3-、Na＋、SO42-、HCO3-相互之 间不反应，能大量共存，选项 D 正确。 15．(2020·山东省模拟)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。 实验及操作 装置 试管 滴管 现象 饱和 Na2SiO3溶液(含 2 滴酚酞) Ⅰ.红色溶液中出现胶状沉淀 0.1 mol·L－1 AlCl3 溶液 Ⅱ.加碱时________；加酸时产生白色 沉淀，又逐渐溶解直至消失 0.1 mol·L－1 Ⅲ.加碱时________；加酸后得到棕黄 色溶液 Fe(NO3)2 溶液 Ⅳ.加碱时溶液变为无色；加酸后 _________________________________ _________________________________ ______ 新制饱和氯水 先滴加 1.0 Ml 0.5 mol·L－1 NaOH 溶液；再 滴加 1.0 mol·L －1 H2SO4 溶液 _________________________________ _________________________________ ______ (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________________________________________________ w - K c(OH )________________________________________________________________________， 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_______________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)Ⅳ中加酸时出现的现象是_______________________________________________ ________________________________________________________________________， 用离子方程式解释产生此现象的原因：_______________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)滴加试剂顺序的变化会影响溶液中的现象和发生的反应。请继续分析以下实验。 实验及操作 装置 试管 滴管 现象 0.1mol·L－1 Fe(NO3)2 溶液 先滴加 1.0 mol·L－1 H2SO4 溶液；再滴加 1.0 mL 0.5 mol·L－1 NaOH 溶液 Ⅴ.加酸时溶液无明 显现象；加碱后溶液 依然没有明显变化 ①探究加酸时 Fe(NO3)2 溶液中是否发生了反应： 向 1.0 mL 0.1 mol·L－1 Fe(NO3)2 溶液中__________________________________________ ________________________________________________________________________， 如果溶液变红色，说明溶液中含有 Fe3＋，证明加酸时溶液中发生了反应。(请将上述操作补充完整) ②推测溶液中产生 Fe3＋的可能原因有两种： a．________________________________________________________________________；b．________________________________________________________________________。 【答案】(1)2H＋＋SiO2－3 ===H2SiO3↓ (2)先出现白色沉淀，又逐渐溶解直至消失　Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓、Al(OH)3＋OH－===AlO－2 ＋2H2O (3)先生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色 (4)无色溶液变为浅黄绿色　ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O (5)①滴加 KSCN 溶液，没有明显现象，再向其中滴加稀硫酸　②a.酸性条件下，溶液中的 Fe2＋被 NO －3 氧化　b．溶液中的 Fe2＋被空气中的 O2 氧化 【解析】(2)Ⅱ中加碱时生成白色沉淀氢氧化铝，在过量氢氧化钠作用下氢氧化铝溶解，出现的现象是 先产生白色沉淀，又逐渐溶解直至消失，发生反应的离子方程式是 Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓、Al(OH)3＋OH －===AlO－2 ＋2H2O。(3)Ⅲ中加碱时生成氢氧化亚铁，氢氧化亚铁迅速被氧化为氢氧化铁，出现的现象是先 生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色。(4)Ⅳ中加酸时出现的现象是无色溶液变为浅黄绿色， 这是因为 ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O。(5)①探究加酸时 Fe(NO3)2 溶液中是否发生了反应：向 1.0 mL 0.1 mol·L－1 Fe(NO3)2 溶液中滴加 KSCN 溶液，没有明显现象，再向其中滴加稀硫酸，如果溶液变红色，说 明溶液中含有 Fe3＋，证明加酸时溶液中发生了反应。②推测溶液中产生 Fe3＋的可能原因有两种：a.酸性条 件下，溶液中的 Fe2＋被 NO －3 氧化；b.溶液中的 Fe2＋被空气中的 O2 氧化。