【文档说明】(新高考)高考化学一轮复习课时练习第2章第3讲离子共存离子的检验与推断(含解析).doc,共(24)页,554.000 KB,由MTyang资料小铺上传
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第3讲离子共存离子的检验与推断课程标准知识建构1.了解常见离子的检验方法。2.能利用典型代表物的性质和反应,进行离子的推断和设计常见物质检验的方案。一、离子共存1.离子共存的本质5几种离子在同一溶液中能大量共存,就是指离子之间不发生任何反应。2.判断离子能否大量共存的“四个要点
”判断多种离子能否大量共存于同一溶液中,归纳起来就是:一色、二性、三特殊、四反应。(1)一色——溶液颜色几种常见离子的颜色:离子Cu2+Fe3+Fe2+MnO-4溶液颜色蓝色黄色浅绿色紫红色(2)二性——溶液的
酸碱性①在强酸性溶液中,OH-及弱酸根阴离子(如CO2-3、ClO-、SO2-3、S2-、CH3COO-等)不能大量存在。②在强碱性溶液中,H+及弱碱阳离子(如NH+4、Al3+、Cu2+、Mg2+、Zn2+、Fe3+等)不能大量存在。③如HCO-3、HS-、HSO-3、HP
O2-4、H2PO-4等,在强酸性或强碱性溶液中均不能大量存在。(3)三特殊——三种特殊情况①AlO-2与HCO-3不能大量共存:AlO-2+HCO-3+H2O===Al(OH)3↓+CO2-3。②“NO-3+H+”组合具有强氧化性,能与S2-、Fe2+、I-、SO2-3等还原性的离子发生氧化还原
反应而不能大量共存。③NH+4与CH3COO-、CO2-3,Mg2+与HCO-3等组合中,虽然两种离子都能水解且水解相互促进,但总的水解程度仍很小,它们在溶液中仍能大量共存。(4)四反应——四种反应类型反应类型不能大量共存的离子复分解反应生成沉淀如Ca2+、Ba2+与CO2-3、
SO2-4、SO2-3;SiO2-3与H+;Ag+与Cl-等不能大量共存生成气体及易挥发性物质H+与CO2-3、HCO-3、S2-、SO2-3;NH+4和OH-等不能大量共存生成弱电解质H+与OH-、ClO-、F-、CH3COO-等不能大量共存氧化还原反应Fe3+与S2-、I-等;MnO-4、Cl
O-在酸性、碱性、中性条件下与I-、Fe2+、SO2-3不能大量共存相互促进的水解反应Al3+、Fe3+与AlO-2、HCO-3、CO2-3等相互促进水解,不能大量共存络合反应Fe3+与SCN-;Ag+与NH3·H2O不能大量共存【诊断1】指出下列离子组不能大量共存的原因。(1)Na+、OH-、
SO2-4、Fe3+__________________________________;(2)K+、Mg2+、I-、ClO-_____________________________________;(3)含有
大量Fe3+的溶液:Na+、SCN-、Cl-、I-___________________;(4)含有大量NO-3的溶液:H+、Fe2+、Cl-、SO2-4_____________________;(5)常温下,pH=12的溶液:K+、Cl-、SO2-3、S
iO2-3、Ca2+__________。答案(1)Fe3+与OH-反应生成沉淀(2)I-能被ClO-氧化(3)Fe3+与SCN-发生络合反应,Fe3+与I-发生氧化还原反应(4)NO-3在酸性条件下能氧化Fe2+(5)Ca2+与SO2-3、SiO2-3反应生成沉淀二、
离子的检验根据离子性质不同而在实验中所表现出的现象不同,可以把检验离子的方法归纳为三种类型:①生成沉淀;②生成气体;③显现特殊颜色。1.常见阳离子的检验(1)依据生成沉淀阳离子试剂或方法实验现象(证据)Mg2+
NaOH溶液开始产生白色沉淀,NaOH溶液过量沉淀不溶解Al3+NaOH溶液开始产生白色沉淀,NaOH溶液过量沉淀溶解Fe2+NaOH溶液先产生白色沉淀,迅速变为灰绿色最后变为红褐色K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液产生_蓝色
沉淀Fe3+NaOH溶液产生红褐色沉淀Cu2+NaOH溶液产生蓝色沉淀(2)依据生成气体NH+4――→NaOH加热产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体。(3)依据显示的特殊颜色阳离子试剂或方法实验现象(证据)
H+紫色石蕊溶液溶液变红Na+焰色试验黄色火焰K+焰色试验紫色火焰(透过蓝色钴玻璃)Fe3+KSCN溶液溶液呈红色Fe2+先加KSCN溶液再加氯水先无明显变化,再变红色2.常见阴离子的检验(1)依据生成沉淀
阴离子试剂现象(证据)Cl-Br-I-AgNO3溶液和稀HNO3产生白色沉淀AgCl产生淡黄色沉淀AgBr产生黄色沉淀AgISO2-4稀盐酸和BaCl2溶液加盐酸无明显现象,加BaCl2溶液产生白色沉淀CO2-3CaCl2溶液和稀盐酸加C
aCl2溶液产生白色沉淀,再加盐酸沉淀溶解,产生无色无味气体(2)依据生成气体阴离子试剂现象(证据)CO2-3稀盐酸和澄清石灰水产生使澄清石灰水变浑浊的气体HCO-3稀盐酸和澄清石灰水产生使澄清石灰水变浑浊的气体SO2-3稀H2SO4和品红溶液加硫酸产生有刺激性气味的气体,且气体能使
品红溶液褪色HSO-3稀H2SO4和品红溶液加硫酸产生有刺激性气味的气体,且气体能使品红溶液褪色(3)依据显示特殊颜色①OH-滴入酚酞溶液,溶液变红色滴入紫色石蕊溶液,溶液变蓝色【诊断2】判断下列说法是否正确,正确的打√,错误的打×。(1)加入AgNO3溶液有白色沉淀生成,加
稀盐酸沉淀不消失,则原溶液中一定含有Cl-()(2)向某溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成,再加入稀盐酸,沉淀不消失,则溶液中一定存在SO2-4()(3)向某溶液中加入Ba(NO3)2溶液,产生不溶于稀HNO3的白色沉淀,则溶液中一定存在SO2-4()(4)加入CaCl2溶液,有白色沉
淀生成,溶液中一定存在CO2-3()(5)加入稀硫酸,产生使品红溶液褪色的无色有刺激性气味的气体,则溶液中一定存在SO2-3()(6)某溶液的焰色试验呈黄色,则溶液中一定有钠元素,不能确定是否有钾元素()答案(1)×(
2)×(3)×(4)×(5)×(6)√考点一离子共存的判断【典例1】(2020·安徽宿州市高三模拟)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.1.0mol·L-1的KNO3溶液中:H+、Fe2+、Cl-、SO2-4B.使紫色石蕊溶液变红的溶液中:NH+4、Ba2+、AlO
-2、Cl-C.pH=12的溶液中:K+、Na+、CH3COO-、Br-D.滴加几滴KSCN溶液显红色的溶液中:NH+4、Mg2+、I-、Cl-答案C解析NO-3、H+与Fe2+反应,不能大量共存,不选A;使紫色石
蕊溶液变红的溶液为酸性溶液,溶液中存在大量H+,H+与AlO-2在溶液中能够反应,且NH+4与AlO-2会发生相互促进水解,不能大量共存,不选B;pH=12的溶液显碱性,OH-与K+、Na+、CH3COO-、Br-不反应,且K+、Na+、CH3COO-、Br-之间也不反应,可大量共存,不选C
;滴加几滴KSCN溶液显红色的溶液中含有Fe3+,Fe3+、I-能够发生氧化还原反应,不能大量共存,不选D。审清关键词语和特定情况下的隐含因素(1)解答离子共存类题目要审清题目要求的关键词语,如“一定大量共存”“可能大量共存”或“不能大量
共存”等。(2)充分考虑指定微粒或物质对溶液酸碱性、氧化性和还原性的影响,如:含有大量Fe3+的溶液隐含溶液呈酸性,并具有较强氧化性含有大量NO-3的酸性溶液隐含溶液具有强氧化性含有大量S2-、SO2-3、AlO-2的溶液隐含溶液呈碱性【对点练1】(离子共存的颜色限定)下
列指定溶液中能大量共存的离子组是()A.无色溶液中:H+、Cl-、S2O2-3、K+B.无色透明的溶液中:Fe3+、NH+4、I-、CO2-3C.无色透明的溶液中:K+、Cu2+、NO-3、Cl-D.澄清透明的溶液中:Fe3+、Mg
2+、Br-、Cl-答案D解析A项,H+与S2O2-3反应生成S、SO2和H2O不能大量共存;B项,Fe3+有颜色、Fe3+与I-、CO2-3不能大量共存;C项,Cu2+有颜色。【对点练2】(限定溶液酸碱性的离子共存)(2020·湖南汨罗市高三检测)下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的有几组
()①酸性溶液中:Na+、ClO-、SO2-4、I-②无色溶液中:K+、Na+、MnO-4、SO2-4③碱性溶液中:Cl-、CO2-3、SO2-4、K+、AlO-2④中性溶液中:Fe3+、K+、Cl-、SO2-4⑤常温下,由水电离出的c(OH-)=
1×10-13mol·L-1的溶液中:Na+、Ba2+、Cl-、Br-⑥与铝粉反应放出H2的无色溶液中:NO-3、Al3+、Na+、SO2-4A.1组B.2组C.3组D.4组答案B解析①酸性溶液中存在大量H+,ClO-与H+能够反应生成弱电解质HClO,且ClO-能氧化I-,因此该组
微粒不能大量共存;②含MnO-4溶液呈紫红色,不能在无色溶液中大量共存;③碱性溶液中存在大量OH-,该组微粒相互之间不会发生反应,因此能够大量共存;④含Fe3+的溶液呈酸性,因此不能在中性溶液中大量共存;⑤常温下,
由水电离出的c(OH-)=1×10-13mol·L-1的溶液可能呈酸性,也可能呈碱性,该组微粒之间不会发生反应,且与H+、OH-均不会反应,因此能够大量共存;⑥与铝粉反应放出H2的无色溶液可能为酸溶液,也可能为强碱溶液,强碱性条件下Al3
+能与OH-之间会发生反应而不能大量共存;酸性条件下,NO-3与Al反应不生成H2。综上所述,各组离子在指定溶液中一定能大量共存的有③⑤,共2组,故答案为B。【对点练3】(特定情况下隐含因素的离子共存判断)(2020·安徽马鞍山市高三二模)制备(NH4)2Fe(SO4)2
·6H2O的实验中,需对过滤出产品的母液(pH<1)进行处理。室温下,分别取母液并向其中加入指定物质,反应后的溶液中主要存在的一组离子正确的是()A.通入过量Cl2:Fe2+、H+、NH+4、Cl-、SO2-4B.
加入少量NaClO溶液:NH+4、Fe2+、H+、SO2-4、ClO-C.加入过量NaOH溶液:Na+、Fe2+、NH+4、SO2-4、OH-D.加入过量NaClO和NaOH的混合溶液:Na+、SO2-4、Cl-、ClO-、OH-答案D解析母液中主要含
NH+4、Fe2+、H+、SO2-4。通入过量Cl2,在酸性条件下,Fe2+与Cl2会发生氧化还原反应,溶液中无Fe2+存在,故A错误;加入少量NaClO溶液,在酸性条件下,Fe2+与ClO-会发生氧化还原反应,溶液中无Fe2+存在,故B错误;加入过量NaOH溶液,F
e2+会生成沉淀,反应后溶液中无Fe2+,NH+4会与OH-反应生成NH3·H2O,故C错误;加入过量NaClO和NaOH的混合溶液,Fe2+会被氧化生成铁离子并在碱性环境下生成沉淀,反应后溶液中无Fe2+,故D正确。溶液酸碱性的判断方法(1)常见表示呈
酸性的溶液①常温下,pH<7的溶液;②使pH试纸变红的溶液;③使甲基橙呈红色的溶液;④与镁粉反应放出氢气的溶液;⑤常温下,c(OH-)<1×10-7mol·L-1的溶液。(2)常见表示呈碱性的溶液①常
温下,pH>7的溶液;②使pH试纸变蓝的溶液;③使酚酞溶液变红的溶液;④常温下,c(H+)<1×10-7mol·L-1的溶液。(3)常见表示可能呈酸性也可能呈碱性的溶液①与铝粉反应放出氢气的溶液;②常温下水电离出的c(OH-)=1×10-1
2mol·L-1的溶液;③与NH4HCO3反应能产生气体的溶液。考点二常见离子的检验与推断【典例2】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()选项操作现象结论A滴加BaCl2溶液生成白色沉淀原溶液中有SO2-4B滴加
硫酸有刺激性气味的气体原溶液中有SO2-3产生C用洁净铂丝蘸取溶液进行焰色试验火焰呈紫色(透过蓝色钴玻璃)原溶液中有钾元素D滴加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NH+4答案C解析A项加入BaCl2溶液得到白色沉淀,原溶液中可能含有CO2-
3或SO2-3或SO2-4或Ag+;B项HSO-3也有同样的现象;C项观察钾的焰色试验应透过蓝色钴玻璃,排除钠的干扰;D项检验NH+4应加入浓NaOH溶液,且需要加热。【对点练4】(常见物质的检验)由两种物质组成的一包白色粉末,通过如下实验可鉴别其中的成分:取少量样品加入足量水中,充分搅拌,固体部
分溶解;向所得的悬浊液中加入足量稀HNO3,有气体放出,最后仍有未溶解的白色固体,上层清液呈无色。该白色粉末可能为()A.SiO2、明矾B.BaCO3、无水CuSO4C.MgCO3、Na2S2O3D.KCl、Ag2CO3答案D解析取少量样品加入足量水中,充分搅拌,固体部分溶解,说明固体中含有不溶
性的物质和可溶性物质,对四个选项分析比较,都具备该条件;向所得的悬浊液中加入足量稀HNO3,有气体放出,说明有碳酸盐,A中无碳酸盐,A错误;最后仍有未溶解的白色固体,上层清液呈无色,而CuSO4溶液显蓝色,不是无色,B错误;Na2S2O3与硝酸反应产生Na2SO4、S单质、NO气体,S是淡黄色难溶
于水的物质,不是白色固体,C错误;KCl能溶于水,而Ag2CO3不溶于水,加入HNO3,反应产生AgNO3、CO2气体和H2O,KCl再与AgNO3发生复分解反应产生AgCl白色不溶于酸的沉淀,符合题意,通过上述分析可知该白色粉末为KCl、Ag2
CO3,D正确。【对点练5】(离子共存在离子的检验中的应用)(2020·河南信阳市罗山县高三一调)某溶液含有K+、Fe3+、SO2-4、CO2-3、I-中的几种。取样,滴加KSCN溶液后显血红色。为确定该溶液的组成,还需检验的离子是()A.K+B.I-C.SO2-4
D.CO2-3答案A解析取样,滴加KSCN溶液后显血红色,则溶液含有Fe3+,Fe3+与CO2-3会发生相互促进水解反应而不共存,I-与Fe3+发生氧化还原反应而不共存,则阴离子只有SO2-4,电解质溶液呈电中性,故溶液中一定有SO2-4,为确定该溶液的组成,还
需检验的离子只有K+。【典例3】某溶液中可能含有Cl-、SO2-4、CO2-3、NH+4、Fe3+、Al3+和K+。取该溶液100mL,加入过量NaOH溶液,加热,得到0.02mol气体,同时产生红褐色沉淀;过滤,洗涤,灼烧,得到1.6g固体;向上述滤液中加足量BaC
l2溶液,得到4.66g不溶于盐酸的沉淀。由此可知原溶液中()A.至少存在5种离子B.Cl-一定存在,且c(Cl-)≥0.4mol·L-1C.SO2-4、NH+4一定存在,Cl-可能不存在D.CO2-3、Al3+一定不存在,K+可能存在答案B解析【对点练6】(离子的定性
推断)某溶液中可能存在Br-、CO2-3、SO2-3、Al3+、I-、Mg2+、Na+等7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:该溶液肯定不存在的离子组是()A.Al3+、Mg2+、SO2-3B.Mg2+、CO2-3、I-C.Al3+、
SO2-3、I-D.Al3+、Br-、SO2-3答案A解析由①知,溶液中有Br-和CO2-3,根据离子共存原则,不存在Al3+、Mg2+;由②知,溶液中无SO2-3;由③知,不能确定是否含有I-,因为在①中氯水可能把I-氧化成IO-3
,致使溶液不变蓝色。【对点练7】(离子的定量推断)某未知溶液X可能含有Al3+、Na+、NH+4、Cl-、CO2-3、SO2-4中的若干种,取该溶液进行如下实验,若实验过程中所加试剂均过量,产生的气体全部逸出。则下列说法正确
的是()A.原溶液中一定存在Na+,可能存在Cl-B.原溶液中一定存在CO2-3、SO2-4、NH+4,且均为0.01molC.原溶液中可能存在Na+,n(Cl-)≥0.01molD.原溶液中一定不存在Al3+、Cl-答案C解析滤液中加入了烧碱溶液,通过焰色试
验不能确定原溶液中是否存在Na+;加入BaCl2溶液生成沉淀1,说明原溶液中至少含有CO2-3、SO2-4中的一种,沉淀1部分溶于盐酸,所以沉淀1一定是BaSO4、BaCO3的混合物,故原溶液中一定存在CO2-3、SO2-4,CO2-3和Al3+不能大量共存,所
以原溶液中一定不存在Al3+;沉淀2为硫酸钡,其物质的量为2.33g233g·mol-1=0.01mol,CO2-3的物质的量为4.30g-2.33g197g·mol-1=0.01mol;向所得滤液中加入氢氧化钠溶液,生成了气
体,则该气体应为氨气,证明原溶液中一定含有NH+4,其物质的量为1.12L22.4L·mol-1=0.05mol,CO2-3、SO2-4所带负电荷的物质的量之和为0.01mol×2+0.01mol×2=0.04
mol,根据电荷守恒,原溶液中一定存在Cl-,不能确定是否存在Na+,所以n(Cl-)≥0.01mol。离子推断的常用原则微专题7离子检验的规范答题离子检验类问题的答题模板【典例】(2020·课标全国Ⅰ)为验证不同化
合价铁的氧化还原能力,利用下列电池装置进行实验。回答下列问题:实验前需要对铁电极表面活化。在FeSO4溶液中加入几滴Fe2(SO4)3溶液,将铁电极浸泡一段时间,铁电极表面被刻蚀活化。检验活化反应完成的方法是_________________________________________
______________。答案取少量活化后溶液于试管,滴入KSCN溶液,不出现血红色解析该活化反应为Fe+2Fe3+===3Fe2+,故通过检验Fe3+可说明活化反应是否完成,具体操作为取少量活化后溶液于试管,滴加几滴KSCN溶液
,若溶液不变血红色,则说明活化反应已完成。1.(NH4)2SO4是常用的化肥和化工原料,受热易分解。某兴趣小组拟探究其分解产物。【查阅资料】(NH4)2SO4在260℃和400℃时分解产物不同。【实验探究】该小组拟选用下图所示装置进行实验(夹持和加热装置
略)。连接装置A→D→B,检查气密性,按图示重新加入试剂。通入N2排尽空气后,于400℃加热装置A至(NH4)2SO4完全分解无残留物,停止加热,冷却,停止通入N2。观察到装置A、D之间的导气管内有少量白色固体。经检验,该白色固体和装置D内溶液中有SO2-3,无SO2-
4。进一步研究发现,气体产物中无氮氧化物。检验装置D内溶液中有SO2-3,无SO2-4的实验操作和现象是_____________________________________________________。答案取少量装置D内溶液于试管
中,滴加BaCl2溶液,生成白色沉淀,加入足量稀盐酸后,沉淀完全溶解,放出无色刺激性气味气体解析(1)明确原理:依据题目要求,明确检验的原理,根据原理确定方法。如SO2-3、SO2-4都与Ba2+产生沉淀,但BaS
O3可溶于盐酸而BaSO4不溶于盐酸。(2)叙述操作:取液体(水层少量液体)、加试剂(如加BaCl2溶液、加盐酸酸化等)。(3)描述现象:观察产生沉淀及沉淀如何变化要明确具体。(4)得出结论:由什么现象
得出对应结论,如“若„„说明„„,若„„说明„„”。2.(1)结晶析出Na2S2O3·5H2O,其中可能含有Na2SO3、Na2SO4等杂质。利用所给试剂设计实验,检验产品中是否存在Na2SO4,简要说明实验操作、现象和结论:__________________________
_____________________________________。已知Na2S2O3·5H2O遇酸易分解:S2O2-3+2H+===S↓+SO2↑+H2O供选择的试剂:稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl2溶液、AgNO3溶液。(2)榴石矿石可以看
作由CaO、FeO、Fe2O3、Al2O3、SiO2组成。试设计实验证明榴石矿中含有FeO(试剂任选,说明实验操作与现象)__________________。答案(1)取少量产品溶于足量稀盐酸,静置,取上层溶液(或过滤,取滤液)于一试管中,滴加BaCl2溶液,若产生白色沉淀则说明含有Na2SO4
杂质(答案合理即可)(2)取矿石少许,加稀硫酸充分反应后,向其中滴加酸性高锰酸钾溶液,若紫色褪去,证明矿石中含有FeO(不能加盐酸溶解)3.已知:5SO2-3+2IO-3+2H+===I2+5SO2-4+H2O某含碘废水(pH约为8)中一定存
在I2,可能存在I-、IO-3中的一种或两种。请补充完整检验含碘废水中是否含有I-、IO-3的实验方案:取适量含碘废水用CCl4多次萃取、分液,直到水层用淀粉溶液检验不出有碘单质存在;__________________________________________
_____________________。实验中可供选择的试剂:稀盐酸、淀粉溶液、FeCl3溶液、Na2SO3溶液。答案从水层取少量溶液,加入1~2mL淀粉溶液,加盐酸酸化,滴加FeCl3溶液,若溶液变蓝,说明废水中含有
I-;若溶液不变蓝,说明废水中不含有I-。另从水层取少量溶液,加入1~2mL淀粉溶液,加盐酸酸化,滴加Na2SO3溶液,若溶液变蓝,说明废水中含有IO-3;若溶液不变蓝,说明废水中不含有IO-31.(2020·江苏化学,4)常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存
的是()A.0.1mol·L-1氨水溶液:Na+、K+、OH-、NO-3B.0.1mol·L-1盐酸溶液:Na+、K+、SO2-4、SiO2-3C.0.1mol·L-1KMnO4溶液:NH+4、Na+、NO-3、I-D.0.1mol·L-1AgNO3溶液:NH+4、Mg2+、Cl-、
SO2-4答案A解析氨水中,Na+、K+、OH-、NO-3彼此不反应,能大量共存,A项正确;盐酸中的H+能与SiO2-3结合生成H2SiO3沉淀,B项错误;KMnO4溶液具有强氧化性,具有还原性的I-不能大量存在,C项错误;AgNO3溶液中的Ag+能与Cl-反应生成AgCl沉淀,二者不能
大量共存,Ag+与SO2-4生成微溶物Ag2SO4,Ag+与SO2-4不能大量共存,D项错误。2.(2019·上海等级考)能证明亚硫酸钠部分变质所需要的试剂是()A.硝酸钡,稀硫酸B.稀盐酸,氯化钡C.稀硫酸,氯化钡D.稀硝酸,氯化钡答案B解析若要证明亚硫酸钠部分变质,须证
明该样品中含有Na2SO3和Na2SO4,检验步骤:取少量样品置于试管中溶解,滴入盐酸后有气泡冒出,继续滴加盐酸至无气泡冒出后,再滴入少量BaCl2溶液,有白色沉淀产生,则证明Na2SO3部分变质。3.(2018·
浙江11月选考)通过实验得出的结论正确的是()A.将某固体试样完全溶于盐酸,再滴加BaCl2溶液,出现白色沉淀,则该固体试样中存在SO2-4B.将某固体试样完全溶于盐酸,再滴加KSCN溶液,没有出现红色,则该固体试样中不存在Fe3+
C.在某固体试样加水后的溶液中,滴加NaOH溶液,没有产生使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,该固体试样中仍可能存在NH+4D.在某固体试样加水后的上层清液中,滴加盐酸出现白色沉淀,再加NaOH溶液沉淀溶解,则该固体试样
中存在SiO2-3答案C解析A.若固体试样为硫酸的酸式盐,如硫酸氢钠,可溶于盐酸,再滴加BaCl2溶液,出现白色沉淀,故A错误;B.加入KSCN溶液没有出现红色,证明溶液中不存在铁离子,但无法确定该固体样品中是否存在Fe3+,假如固体为铁和氧化铁的混合
物,并且铁多,完全溶于盐酸也不生成三价铁离子,故B错误;C.氨气易溶于水,加入氢氧化钠溶液,应进行加热,因此固体试样中仍可能存在NH+4,故C正确;D.在某固体试样加水后的上层清液中,滴加盐酸出现白色沉淀,可能为偏铝酸钠和盐酸的反应,生成氢氧化铝与氢氧化钠溶液的反应,可溶解,
故D错误。4.(2019·江苏化学)室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是()A.0.1mol·L-1NaOH溶液:Na+、K+、CO2-3、AlO-2B.0.1mol·L-1FeCl2溶液:K+、Mg2+、SO2-4、
MnO-4C.0.1mol·L-1K2CO3溶液:Na+、Ba2+、Cl-、OH-D.0.1mol·L-1H2SO4溶液:K+、NH+4、NO-3、HSO-3答案A解析B项,MnO-4可以氧化Fe2+,错误;C项,CO2-
3与Ba2+会发生反应生成BaCO3沉淀,错误;D项,H+可以与HSO-3反应生成SO2,且酸性条件下NO-3会氧化HSO-3生成SO2-4,错误。5.(2016·全国卷Ⅱ)某白色粉末由两种物质组成,为鉴别其成分进行如下实验:①取少量样品加入足量水仍有部分
固体未溶解;再加入足量稀盐酸,有气泡产生,固体全部溶解;②取少量样品加入足量稀硫酸有气泡产生,振荡后仍有固体存在。该白色粉末可能为()A.NaHCO3、Al(OH)3B.AgCl、NaHCO3C.Na2SO3、BaCO3D.Na2CO3、CuSO4答案C解析A项,NaHCO3、Al(
OH)3中加入足量稀硫酸有气泡产生,生成硫酸钠、硫酸铝、二氧化碳和水,最终无固体存在,错误;B项,AgCl不溶于酸,固体不能全部溶解,错误;C项,亚硫酸钠和碳酸钡加入水,碳酸钡不溶于水使部分固体不溶解,加入稀盐酸,碳酸钡与盐酸反应生成氯
化钡、二氧化碳和水,固体全部溶解,再将样品加入足量稀硫酸,稀硫酸和碳酸钡反应生成硫酸钡沉淀、二氧化碳和水,正确;D项,Na2CO3、CuSO4中加入足量稀硫酸,振荡后无固体存在,错误。6.(2018·浙江11月选考)已知化合物X由3种元素组成,某学习小
组进行了如下实验:①取适量X,加水完全溶解,无气体产生,溶液呈碱性;进行焰色试验,透过蓝色钴玻璃观察到火焰呈紫色;②取1.685gX溶于水,加入含HCl0.02000mol的盐酸恰好中和;中和后的溶液与硝酸酸化的过
量AgNO3溶液反应,得到4.305g白色沉淀。请回答:(1)X中3种元素是________(用元素符号表示)。(2)X与水反应的化学方程式是____________________________________。(3)
X中一种元素对应的单质,可与足量的Na2CO3溶液反应得到Cl2O,写出该反应的离子方程式:_______________________________________________。答案(1)K、Cl、O(2)K3ClO+H2O===KCl+2KOH(3)H2O+2Cl2+2CO2-3=
==Cl2O+2Cl-+2HCO-3解析①X加水完全溶解,无气体产生,对溶液进行焰色试验,透过蓝色钴玻璃观察到火焰呈紫色,说明含有K元素。而溶液呈碱性说明X与水反应生成KOH;②中和过程n(KOH)=n(HCl)=
0.02mol,而白色沉淀为AgCl,其物质的量为4.305g÷143.5g/mol=0.03mol,大于盐酸溶液中含有的0.02molHCl,故X中含有Cl元素,溶液中X产生的氯离子为0.03mol-0.02mol=0.01mol,则溶液中KCl为0.01mol,则
X中K原子物质的量为0.02mol+0.01mol=0.03mol,由于X含有三种元素,由元素守恒可知,X还含有O元素,1.685gX中含有O原子为(1.685g-0.03mol×39g/mol-0.01mol×35.5g/mol)÷16g/mol=0.01mol,故X中K、
Cl、O原子数目之比为0.03mol∶0.01mol∶0.01mol=3∶1∶1,故X的化学式为:K3ClO。(1)由上述分析可知,X中3种元素是:K、Cl、O;(2)X的化学式为:K3ClO,X中Cl为-1价、O为-2价,X与水发生非氧化还原反应,故反应方程式为K3C
lO+H2O===KCl+2KOH;(3)X中一种元素对应的单质,可与足量的Na2CO3溶液反应得到Cl2O,该X的单质为Cl2,生成Cl2O过程Cl元素化合价升高,故Cl元素被还原,则有NaCl生成,由化合价升降相等可知Cl2O、NaCl的物质的量之比为1∶2,Cl2O中的氧原
子源于水,碳酸钠足量,会有碳酸氢钠生成,故配平反应方程式为:H2O+2Cl2+2Na2CO3===Cl2O+2NaCl+2NaHCO3。离子方程式为H2O+2Cl2+2CO2-3===Cl2O+2Cl-+2HCO-3。一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)1.(2021·四川成都市摸底
测试)下列离子在溶液中能大量共存的是()A.Na+、Ca2+、Cl-、CO2-3B.HCO-3、K+、NH+4、OH-C.Fe2+、H+、SO2-4、NO-3D.Na+、K+、CO2-3、SiO2-3答案D解析A项中Ca2+与CO2-3生成CaCO3沉
淀而不能大量共存;B项中HCO-3、NH+4均会与OH-发生反应,不能大量共存;C项中H+、NO-3、Fe2+发生氧化还原反应而不能大量共存;D项离子之间不反应,能大量共存。2.(2021·广东惠州第一次调研)
在某无色透明的酸性溶液中,能共存的离子组是()A.Na+、K+、SO2-4、HCO-3B.Cu2+、K+、SO2-4、NO-3C.Na+、K+、Cl-、NO-3D.Na+、K+、SO2-3、NO-3答案C解析酸性溶液中存在大量的H+,HCO-3与H+不
能大量共存,A项错误;Cu2+溶液呈蓝色,题目要求无色,B项错误;Na+、K+、Cl-、NO-3、H+之间不反应,能大量共存,且能形成无色透明溶液,C项正确;酸性条件下SO2-3、NO-3之间发生氧化还原反应而不能共存,D项错误。3.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()选项操作现象结论A滴加BaCl2溶液生成白色沉淀原溶液中有SO2-4B滴加稀硫酸有刺激性气味的气体产生原溶液中有SO2-3C用洁净铂丝蘸取溶液进行焰色试验火焰呈紫色(透过蓝色钴玻璃)原溶液中有K+D滴加NaOH溶液,将湿润的红色石
蕊试液纸置于试管口试纸不变蓝原溶液中无NH+4答案C解析A项,加入BaCl2溶液得到白色沉淀,原溶液中可能含有SO2-3或SO2-4或Ag+;B项,HSO-3也有同样的现象;C项,观察K+的焰色试验应透过蓝色钴玻璃,排除
Na+的干扰;D项,检验NH+4应加入浓NaOH溶液,且需要加热。4.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.在新制饱和氯水中:NH+4、Na+、SO2-3、SO2-4B.在能使红色石蕊试纸变蓝的溶液中:Cu
2+、K+、HCO-3、CO2-3C.在加入铝粉能产生的H2的溶液中:Fe2+、Na+、SO2-4、NO-3D.在c(H+)=1×10-11mol·L-1的溶液中:Na+、K+、S2-、SO2-4答案D解析在新制饱和氯水中含有大量的Cl2、HClO,它们与还
原性微粒SO2-3会发生氧化还原反应,不能大量共存,A项错误;能使红色石蕊试纸变蓝的溶液为碱性溶液,溶液中的OH-与Cu2+、HCO-3会发生反应,不能大量共存,且Cu2+、CO2-3也会反应生成Cu
CO3沉淀,不能大量共存,B项错误;加入铝粉能产生H2的溶液可能显酸性,也可能显碱性,在酸性条件下,Fe2+、NO-3会发生氧化还原反应,不能大量共存,在碱性条件下,OH-与Fe2+会反应生成Fe(OH)2,不能大量共存,C项错误;c(H+)=1
×10-11mol·L-1的溶液显碱性,在碱性条件下,选项中的离子可以大量共存,D项正确。5.下列各组离子能大量共存且满足相应要求的是()选项离子组要求AK+、AlO-2、Cl-、Cr2O2-7溶液无色澄清
BFe3+、NO-3、Br-、HCO-3逐滴滴加盐酸,立即产生气体CNa+、K+、AlO-2、NO-3逐滴滴加盐酸,先有沉淀产生,后沉淀消失DNH+4、Al3+、SO2-4、Cl-滴加NaOH溶液并加热,立刻产生气体答案C解析Cr2O2-7有颜色,因此不能在无色澄清溶液中大量存在,A项错误;
Fe3+与HCO-3会发生相互促进的水解反应,不能大量共存,B项错误;四种离子能大量共存,因为有AlO-2的存在,故逐滴滴加盐酸,先有沉淀产生,后沉淀消失,C项正确;四种离子能大量共存,但滴加NaOH溶液并加热时,NaOH会先与Al3+反应,不会立刻产生气体,D项错误。6.(2020·河南信
阳市罗山县高三一调)化学实验中常需对溶液进行酸化,下列酸化处理措施中,正确的是()A.检验溶液中是否含Cl-时,用硫酸酸化后再加AgNO3溶液B.检验溶液中是否含Fe2+时,用硝酸酸化后再加KSCN溶液C.检验溶液中是否含SO2-4
时,用盐酸酸化后再加BaCl2溶液D.为提高MnO-4的氧化性,向该溶液中加入盐酸酸化答案C解析检验溶液中是否含Cl-时,用硫酸酸化后再加AgNO3溶液,会产生微溶物硫酸银,外观也是白色沉淀,会干扰氯离子检验,故A错
误;检验溶液中是否含Fe2+时,用硝酸酸化,则亚铁离子被HNO3氧化生成铁离子,再加KSCN溶液,一定出现血红色,因此,硝酸酸化会干扰亚铁离子检验,故B错误;检验溶液中是否含SO2-4时,用盐酸酸化,若没有白色沉淀,则排除银离子、硅酸根离子,再加B
aCl2溶液,出现白色沉淀,则一定为硫酸钡沉淀,故C正确;为提高MnO-4的氧化性,向该溶液中加入盐酸酸化,则高锰酸根离子、氯离子和氢离子会发生氧化还原反应而消耗,故D错误。7.某无色溶液含有下列离子中的若干种:H+、NH+4、Fe3+、Ba2+、Al
3+、CO2-3、Cl-、OH-、NO-3。向该溶液中加入铝粉,只放出H2,则溶液中能大量存在的离子最多有()A.3种B.4种C.5种D.6种答案C解析含有Fe3+的溶液显黄色,在无色溶液中不能大量存在;H+与CO2-3、
OH-会发生反应,不能大量共存;OH-与NH+4、Al3+会发生反应,不能大量共存;Ba2+、Al3+和CO2-3会发生反应,不能大量共存。向该溶液中加入铝粉,只放出H2,若溶液为碱性,则含有大量的OH-,还可能含有大量的B
a2+、Cl-、NO-3,最多4种;若溶液为酸性,由于H+、NO-3起硝酸的作用,加入Al不能产生氢气,所以含有的离子可能是H+、NH+4、Ba2+、Al3+、Cl-,最多是5种离子。8.已知:SO2-3+I2+H2O===SO2-4+2H++2I-,某溶液中可能含有I-、NH+
4、Cu2+、SO2-3,向该无色溶液中加入少量溴水,溶液仍呈无色,则下列判断正确的是()A.肯定不含I-B.肯定不含NH+4C.可能含有SO2-3D.可能含有I-答案D解析溴首先氧化亚硫酸根离子后氧化碘离子,溶液仍
呈无色说明一定含有亚硫酸根离子,可能含有碘离子,一定不含铜离子,根据电荷守恒可知一定含铵根离子。9.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.酸性溶液中:Mg2+、Fe3+、SO2-4、SCN-C.0.1mol·L-1的明矾溶液中:K+、Ba2+、Cl-、HCO-3D.KwcH+=1.0×10-12mol·L-1的溶液中:NH+4、Cl-、Fe2+、I-答案D解
析SO2具有还原性,与ClO-在溶液中发生氧化还原反应,不能大量共存,A项错误;Fe3+与SCN-能大量存在,B项错误;在明矾溶液中,Al3+与HCO-3会发生相互促进的水解反应,形成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体,不能大量共存,C项错误;KwcH+=1.0×10-12mol·L-1的溶液显酸性,
在酸性溶液中,H+与选项中的离子不能发生任何反应,可以大量共存,D项正确。10.(2020·郑州高三上学期期中)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,再加入氯化钡溶液,产生
白色沉淀,则Y溶液中含有SO2-4C.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,可用亚铁氰化钾溶液检验Fe2+,错误;B项,能与Ba2+反应生成沉淀的可能是CO2-3、SO2-3、SO2-4,但先加入盐酸无明显现象,可以排除CO2-3、SO2-3的干扰,然后加入氯
化钡,如果产生沉淀,则溶液中含SO2-4,正确;C项,玻璃中含有钠离子,用玻璃棒蘸取溶液在酒精灯上灼烧,火焰呈黄色,不能证明溶液中是否含有钠离子,错误;D项,盐酸中也含有氯离子,故无法判断W溶液中是含有
Cl-,D错误。11.(2020·佛山期末)下列实验中,对应的现象及结论或解释均正确的是()选项实验操作现象结论或解释A将乙烯通入酸性KMnO4溶液紫红色褪去乙烯具有漂白性B向KI溶液中加入淀粉,然后加入稀硫酸,搅拌开始无明
显现象,片刻溶液变蓝氧化性:H2SO4>I2C向某盐溶液中先加入氯水,再滴加KSCN溶液溶液变红色一定含有Fe2+D取少量某无色溶液,先滴加氯水,再加入少量CCl4,振荡、静置溶液分层,下层呈紫红色原无色溶液中一定有I-答案D解析A项,乙烯将MnO-4还原为Mn2+;B项,溶
解在溶液中的氧气将I-氧化为单质碘;C项,若溶液中只有Fe3+,也会产生相同的现象;D项,下层呈紫红色,可知氯气氧化碘离子生成碘,则无色溶液中一定有I-,正确。12.(2020·山东济宁统考)某试液中只能含有K+、NH+4、Fe2+、Al3+、Cl-、SO2-4、CO2-3
、AlO-2中的若干种离子,离子浓度均为0.1mol·L-1,某同学进行了如下实验:下列说法正确的是()A.原试液中存在NH+4、Fe2+、Cl-、SO2-4B.滤液X中大量存在的阳离子有NH+4、Fe2+和Ba2+C.沉
淀C为Al(OH)3D.无法确定原试液中是否含有Al3+、Cl-答案A解析加入过量稀硫酸无明显变化,说明不含CO2-3,不含AlO-2;加入硝酸钡有气体生成,由于已经加入了硫酸,NO-3在酸性条件下具有强氧化性,说明有Fe2+存在且被氧化,沉淀A为BaSO4;加入NaOH有气体,
说明存在NH+4,沉淀B为氢氧化铁沉淀;通入少量CO2产生沉淀,溶液呈碱性,且存在Ba2+,沉淀C为BaCO3。因为存在的离子浓度均为0.1mol·L-1,则原试液中只能含有NH+4、Fe2+、Cl-、SO2-4才能保证电荷守恒,K+必然不能存在。由上述分析可知,A项正确;滤液X中大量存在
的离子有NH+4、Fe3+和Ba2+,B项错误;原试液中不含Al3+,C、D项错误。二、非选择题(本题包括3小题)13.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。(已知H2SiO3为不溶于水的胶状沉
淀,加热时易分解为两种氧化物)阳离子K+Ag+Ca2+Ba2+阴离子NO-3CO2-3SiO2-3SO2-4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胶状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________。(2)实验Ⅰ中生成气体的离子方程式为______________________________。(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-3CO2-3SiO2-3SO2-4c/mol·L-1答案(1)Ag+、Ca2+、Ba2+(2)CO2-3+2H+===H2O+CO2↑(3)阴离子NO-3CO2-3SiO2-3SO2-
4c/mol·L-1?0.250.40解析(1)由实验Ⅰ可知,该溶液一定含有CO2-3,则一定没有Ag+、Ca2+、Ba2+,由生成的白色胶状沉淀判断溶液中一定含有SiO2-3,生成H2SiO3沉淀,所以由
实验Ⅰ可知,该溶液一定含有CO2-3、SiO2-3,一定没有Ag+、Ca2+、Ba2+。(2)由实验Ⅰ可知,与足量盐酸反应产生气体的阴离子为CO2-3,故反应的离子方程式为CO2-3+2H+===H2
O+CO2↑。(3)由实验Ⅰ可知,n(CO2-3)=0.025mol,c(CO2-3)=0.25mol·L-1,n(SiO2-3)=0.04mol,c(SiO2-3)=0.4mol·L-1,由实验Ⅲ可知溶液中不含SO2-4,不能确定NO-3是否存在。14.某溶液中仅含下列离子中的某些离子,且
所含离子的物质的量浓度相同。某同学向溶液中加入过量稀硫酸后,有气泡产生,但无沉淀生成。阴离子SO2-4、NO-3、Cl-、CO2-3阳离子Fe2+、Na+、Ca2+、Al3+请回答下列问题:(1)溶液中一定
不存在的阳离子是________。(2)向原溶液中滴加NaOH溶液,现象是______________________________;整个过程中发生反应的方程式为___________________________________。(3)向溶液中加入过量稀硫酸,发生反应的离子方程
式为_____________________________________________________________。答案(1)Ca2+、Al3+(2)先出现白色沉淀,然后变为灰绿色,最终变为红褐色Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓、4Fe(OH)2
+2H2O+O2===4Fe(OH)3或4Fe2++8OH-+2H2O+O2===4Fe(OH)3↓(3)NO-3+3Fe2++4H+===2H2O+NO↑+3Fe3+解析加入过量稀硫酸后,无沉淀生成
,说明不存在Ca2+,因为硫酸钙微溶于水,能沉淀;有气泡产生,有两种可能性,第一种存在CO2-3,但如果存在CO2-3,阳离子只能为Na+,这样离子浓度就不可能相等,那就只能是第二种可能性,也就是NO-3和Fe2+同时存在,产生NO气体,又根据离子的物质的量浓度相同,所以溶液中可能存在
的组合有Fe2+、NO-3、Cl-或SO2-4、NO-3、Fe2+、Na+。(1)由以上推测可知溶液中一定不存在的阳离子是Ca2+、Al3+。(2)向原溶液中滴加NaOH溶液,现象是先出现白色沉淀,然后变为灰绿色,最终变为红褐色;整个过程中发生反应的方程式为Fe2++2OH-===F
e(OH)2↓、4Fe(OH)2+2H2O+O2===4Fe(OH)3或者合并写成4Fe2++8OH-+2H2O+O2===4Fe(OH)3↓。(3)向溶液中加入过量稀硫酸,发生反应的离子方程式为NO-3+3Fe2++4H
+===2H2O+NO↑+3Fe3+。15.由三种元素组成的化合物A,按如下流程进行实验。气体B为纯净物,溶液C焰色试验为砖红色,气体E能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。请回答:(1)组成A的三种元素是__________,A的化学式是____
____。(2)固体A与足量稀盐酸反应的化学方程式是_____________________。(3)气体E与甲醛在一定条件可生成乌洛托品(学名:亚甲基四胺),该反应的化学方程式是________________________
______________(乌洛托品可以用分子式表示)。答案(1)Ca、H和NCa2HN(2)Ca2HN+5HCl===2CaCl2+H2↑+NH4Cl(3)4NH3+6HCHO―→(或C6H12N4)+6H2O解析(1)由气体B为纯净物,溶液C焰色试验为砖红色,气体E能使湿润的
红色石蕊试纸变蓝,可知B为H2,E为NH3,沉淀F为CaCO3,说明固体A含有Ca、H、N三种元素,并由各元素在化合物中表现的价态确定Ca+2价、H-1价、N-3价,以及题中所给的数据,可推断出A的化学式
为Ca2HN。(2)A与足量稀盐酸反应的化学方程式为:Ca2HN+5HCl===2CaCl2+H2↑+NH4Cl。(3)由乌洛托品的结构简式可知,NH3和HCHO是按2∶3的物质的量之比发生反应的,除了生成有机物外,还有水生成,故化学方程式为:4NH3+6HCHO―→C6H12N4+6H2
O。