2019版高考化学总复习 第2章 化学物质及其变化 第3节 离子共存、离子检验和推断模拟预测通关 新人教版.doc

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第3节 离子共存、离子检验和推断 一、选择题 1．在强酸性溶液中能大量共存的无色透明离子组是(　　) A．K＋、Na＋、NO、MnO B．Mg2＋、Na＋、Cl－、SO C．K＋、Na＋、Br－、Cu2＋ D．Na＋、Ba2＋、OH－、SO 解析：选B。A选项中的MnO在水溶液中显紫色；C选项中的Cu2＋在水溶液中显蓝色；D选项中会发生离子反应Ba2＋＋SO===BaSO4↓和H＋＋OH－===H2O。 2．下列离子或分子在溶液中能大量共存，通入CO2后仍能大量共存的一组是(　　) A．K＋、Ca2＋、Cl－、NO B．K＋、Na＋、Br－、SiO C．H＋、Fe2＋、SO、Cl2 D．K＋、Ag＋、NH3H2O、NO 解析：选A。 A项中离子能大量共存，通入CO2后，溶液呈酸性，不会生成CaCO3沉淀，各离子仍能大量共存，A项正确；B项中通入CO2后SiO因转化为H2SiO3沉淀而不能大量存在；C项中Fe2＋与Cl2发生氧化还原反应不能大量共存；D项中Ag＋与NH3H2O因能生成银氨配离子而不能大量共存。 3．下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是(　　) A．0.1 molL－1 NH4HCO3溶液：K＋、Na＋、SO、OH－ B．能使pH试纸显红色的溶液：Na＋、NH、I－、NO C．0.1 molL－1 CH3COONa溶液：Mg2＋、Cl－、H＋、SO D．Kw/c(H＋)＝0.1 molL－1的溶液：K＋、Na＋、NO、SiO 解析：选D。A项，NH、HCO均与OH－反应，在溶液中不能大量共存；B项，使pH试纸显红色的溶液呈酸性，酸性条件下NO把I－氧化；C项，CH3COO－与H＋不能大量共存；D项，Kw/c(H＋)＝0.1 molL－1，即c(OH－)＝0.1 molL－1，四种离子与OH－都不反应。 4．常温下，下列各组离子一定能在指定溶液中大量共存的是(　　) A．使酚酞变红色的溶液中：Na＋、Al3＋、SO、Cl－ B．＝110－13 molL－1的溶液中：NH、Ca2＋、Cl－、NO C．与Al反应能放出H2的溶液中：Fe2＋、K＋、NO、SO D．水电离的c(H＋)＝110－13 molL－1的溶液中：K＋、Na＋、AlO、CO 解析：选B。使酚酞变红色的溶液呈碱性，Al3＋不能大量存在，A不符合题意；＝110－13 molL－1的溶液呈强酸性，四种离子能大量共存，B符合题意；与Al反应能放出H2的溶液可能呈强酸性也可能呈强碱性，酸性条件下NO氧化Fe2＋生成Fe3＋，碱性条件下，Fe2＋不能存在，C项不符合题意；水电离的c(H＋)＝110－13 molL－1的溶液可能呈强酸性也可能呈强碱性，酸性条件下，AlO、CO都不能大量存在，D项不符合题意。 5．下列各组离子在指定溶液中均能大量共存的是(　　) A．含有大量Fe2＋的溶液：Na＋、SO、NH、Fe(CN) B．使甲基橙变红的溶液：NH、CH3COO－、SO、Mg2＋ C．某无色溶液：OH－、K＋、ClO－、Ba2＋ D．含有大量NO的溶液：K＋、I－、NH、H＋ 解析：选C。A．含有大量Fe2＋的溶液中，Fe2＋、Fe(CN)会发生反应生成沉淀，不能大量共存，错误；B．使甲基橙变红的溶液是酸性溶液，在酸性溶液中H＋、CH3COO－会发生反应生成弱酸，不能大量共存，错误；C．某无色溶液：OH－、K＋、ClO－、Ba2＋不能发生任何反应，可以大量共存，正确；D．含有大量NO的溶液：NO、I－、H＋会发生氧化还原反应，不能大量共存，错误。 6．下列离子能大量共存，且满足相应要求的是(　　) 选项 离子 要求 A Na＋、NO、Cl－、CH3COO－ c(Na＋)＜c(NO) B Fe3＋、NO、Cl－ 滴入KSCN溶液，立即出现红色沉淀 C Na＋、HCO、Al3＋、SO 逐滴滴加氨水立即有沉淀产生 D NH、H＋、Al3＋、SO 滴加NaOH浓溶液并加热，一开始没有气体产生 解析：选D。根据电荷守恒c(Na＋)＝c(NO)＋c(Cl－)＋c(CH3COO－)可知，c(Na＋)>c(NO)，A错；Fe3＋与SCN－发生反应生成红色溶液而不是红色沉淀，B错；Al3＋与HCO能发生相互促进的水解反应而不能大量共存，C错；加入的NaOH先与H＋、Al3＋反应，后与NH反应产生氨气，最后与Al(OH)3沉淀反应，D正确。 7．下列离子在未知溶液中的检验方法正确的是(　　) 选项 离子 检验方法 A CO 向样品中加入足量盐酸，将生成的无色无味的气体通入澄清石灰水中，观察溶液是否变浑浊 B SO 向样品中先加入稀硝酸酸化，再滴加氯化钡溶液，观察是否有白色沉淀生成 C Fe2＋ 取少量溶液于试管中，加入酸性高锰酸钾溶液，观察溶液紫色是否褪去 D I－ 取少量溶液于试管中，加入新制氯水，再加入淀粉溶液，观察溶液是否变蓝色 解析：选D。A项，HCO会产生干扰，错误；B项，SO会产生干扰，错误；C项，使酸性高锰酸钾溶液褪色的不一定是Fe2＋，如SO等，错误；D项，氯气能把I－氧化成I2，淀粉遇碘变蓝，因此可以检验I－的存在，正确。 8．有一无色溶液，可能含有K＋、Al3＋、Mg2＋、NH、Cl－、SO、HCO、MnO中的几种。为确定其成分，做如下实验：①取部分溶液，加入适量Na2O2固体，产生无色无味的气体和白色沉淀，再加入足量的NaOH溶液后白色沉淀部分溶解；②另取部分溶液，加入HNO3酸化的Ba(NO3)2溶液，有白色沉淀产生，无气体生成。下列推断正确的是(　　) A．肯定有Al3＋、Mg2＋、HCO B．肯定有Al3＋、Mg2＋ C．肯定没有HCO、MnO、NH、K＋ D．能确定K＋、Cl－是否存在 解析：选B。有“无色溶液”，首先排除MnO；根据①中所述无色无味气体和白色沉淀，白色沉淀又部分溶解，则原溶液必含Al3＋、Mg2＋，一定不含NH，根据②中所述加入HNO3酸化的Ba(NO3)2溶液，有白色沉淀产生，无气体生成，则原溶液含有SO，不含HCO，不能确定K＋、Cl－是否存在。 9．根据下列实验内容得出的结论正确的是(　　) 选项 实验内容 结论 A 某物质的水溶液能使红色石蕊试纸变蓝 该物质中一定含有OH－，而且一定是碱 B 向废液中加入少量的葡萄糖溶液，无砖红色沉淀产生 废液中不含Cu2＋ C 向某物质的水溶液中加入盐酸能产生无色无味气体 该溶液中一定含有CO D 向某溶液中滴加NaOH溶液，先产生白色沉淀，后沉淀溶解 该溶液中可能含有Al3＋ 解析：选D。显碱性的盐溶液也能使红色石蕊试纸变蓝，如Na2CO3溶液，A项错误；若废液呈酸性，即使含Cu2＋，加入少量的葡萄糖溶液也无砖红色沉淀产生，B项错误；若该溶液中含有HCO，加入盐酸也能产生无色无味气体，C项错误。 10．某同学为检验溶液中是否含有常见的几种无机离子，进行了如图所示的实验操作，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SO B．原溶液中一定含有NH C．原溶液中一定含有Cl－ D．原溶液中一定含有Fe3＋ 解析：选B。原溶液中加入硝酸钡和盐酸生成白色沉淀，原溶液中可能存在SO、SO或Ag＋，A项错误；加硝酸银溶液产生白色沉淀，可能是加入的盐酸引起的，C项错误；加入KSCN溶液得到红色溶液，Fe3＋可能是由原溶液中的Fe2＋被NO、H＋氧化而来的，故原溶液中不一定含有Fe3＋，D项错误；因检验过程中产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，说明原溶液中一定含有NH，B项正确。 二、非选择题 11．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．NO C．CO D．OH－ 解析：含Cu2＋的溶液显蓝色，不用实验根据溶液无色即可肯定不存在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CO、OH－和Cl－，可能存在NO。 答案：(1)Cu2＋　(2)Ag＋　Ag＋＋Cl－===AgCl↓　 (3)Mg2＋　(4)B 12．某种溶液仅含下表离子中的5种(不考虑水的电离与离子水解)，且各种离子的物质的量均为1 mol。 阳离子 K＋　Ba2＋　Fe2＋　Al3＋　Fe3＋　Mg2＋ 阴离子 OH－　HCO　CO　Cl－　NO　SO 若向原溶液中加入足量的盐酸，有无色气体生成。经分析反应后溶液中阴离子的种类没有变化。 (1)溶液中________(填“一定”“一定不”或“可能”)含有HCO或CO，理由为________________________________________________________________________。 (2)原溶液中所含的阴离子为______________，阳离子为______________。 (3)向原溶液中加入足量的盐酸，有无色气体生成的离子反应方程式为______________。 (4)向原溶液中加入足量的氢氧化钠溶液，充分反应后将沉淀过滤、洗涤、干燥灼烧至恒重，得到固体质量为________g。 解析：向原溶液中加入足量的盐酸，反应后溶液的阴离子的种类没有变化，则原溶液中不存在OH－、HCO、CO，一定存在Cl－，又因为产生无色气体，只能是Fe2＋与NO、H＋反应生成的NO，可确定原溶液中含有Fe2＋、NO、Cl－各1 mol，因溶液中有5种离子，溶液中一定还含有1 mol SO，而阳离子只能是Mg2＋，且物质的量为1 mol。 (3)生成无色气体的离子反应方程式为3Fe2＋＋NO＋4H＋===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O。 (4)向原溶液中加入足量NaOH溶液，过滤、洗涤、干燥灼烧生成0.5 mol Fe2O3和1 mol MgO，故固体质量为120 g。 答案：(1)一定不　HCO与CO均可与盐酸反应生成二氧化碳，造成阴离子种类有所变化 (2)Cl－、NO、SO　Fe2＋、Mg2＋ (3)3Fe2＋＋NO＋4H＋===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O (4)120 13．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Cu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： ________________________________________________________________________。 解析：本题要求为无色透明溶液，则Fe2＋不能大量存在。 步骤(1)pH试纸变红，说明溶液显酸性，HCO不能大量存在； 步骤(2)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； 步骤(3)说明有SO，Ba2＋就不能大量存在； 步骤(4)不能说明有Cl－，因为步骤(3)中引入了Cl－； 步骤(5)说明有Mg2＋和Al3＋。 答案：(1)NO、SO、Mg2＋、Al3＋ Fe2＋、HCO、I－、Ba2＋ (2)3Cu＋8H＋＋2NO3Fe2＋＋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 14．在Na＋浓度为0.5 molL－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 NO　CO　SiO　SO 现取该溶液100 mL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0.56 L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2.4 g Ⅲ 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________。 (2)实验Ⅰ中生成沉淀的离子方程式为_______________________________________。 (3)通过实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和必要计算，填写下表中阴离子的浓度(能计算出的，填写计算结果，一定不存在的离子填“0”，不能确定是否存在的离子填“？”)。 阴离子 NO CO SiO SO c/molL－1 (4)判断K＋是否存在，若存在求其最小浓度，若不存在说明理由：______________。 解析：由题知溶液为透明澄清溶液，因此溶液中的离子必能大量共存。由实验Ⅰ可知，加入稀盐酸产生气体，必有CO，其浓度为0.56 L22.4 L/mol0.1 L＝0.25 molL－1，则溶液中一定无Ag＋、Mg2＋、Ba2＋；且能生成白色沉淀，因此有SiO，发生的反应为SiO＋2H＋===H2SiO3↓，且SiO的浓度为2.4 g60 gmol－10.1 L＝0.4 molL－1；由实验Ⅲ可知溶液中不含SO；根据电荷守恒知2c(CO)＋2c(SiO)＝20.25 molL－1＋20.4 molL－1＝1.3 molL－1>0.5 molL－1，因此必有K＋，至少为0.8 molL－1，不能确定有无NO。 答案：(1)Ag＋、Mg2＋、Ba2＋ (2)SiO＋2H＋===H2SiO3↓ (3) 阴离子 NO CO SiO SO c/molL－1 ？ 0.25 0.4 0 (4)存在，最小浓度为0.8 molL－1