内容正文:
离子反应的应用
高考真题练
1.(2023·辽宁选择考)下列鉴别或检验不能达到实验目的的是( )
A.用石灰水鉴别Na2CO3与NaHCO3
B.用KSCN溶液检验FeSO4是否变质
C.用盐酸酸化的BaCl2溶液检验Na2SO3是否被氧化
D.加热条件下用银氨溶液检验乙醇中是否混有乙醛
2.(2022·天津卷,8,3分)25 ℃时,下列各组离子中可以在水溶液中大量共存的是( )
A.H+、NH、ClO-、Cl- B.H+、Mg2+、I-、NO
C.Na+、Al3+、HCO、SO D.K+、Na+、SO、OH-
3.(2022·湖北卷,4,3分)下列各组离子在给定溶液中能大量共存的是( )
A.在0.1 mol·L-1氨水中:Ag+、Cu2+、NO、SO
B.在0.1 mol·L-1氯化钠溶液中:Fe3+、I-、Ba2+、HCO
C.在0.1 mol·L-1醋酸溶液中:SO、NH、Br-、H+
D.在0.1 mol·L-1硝酸银溶液中:K+、Cl-、Na+、CO
4.(2022·重庆卷,4,3分)下列操作中,不会影响溶液中K+、Al3+、Fe3+、Ba2+、Cl-、NO等离子大量共存的是( )
A.加入ZnSO4 B.加入Fe粉
C.通入NH3 D.通入CO2
5.(2022·全国乙卷)某白色粉末样品,可能含有Na2SO4、Na2SO3、Na2S2O3和Na2CO3。取少量样品进行如下实验:
①溶于水,得到无色透明溶液。
②向①的溶液中滴加过量稀盐酸,溶液变浑浊,有刺激性气体逸出,离心分离。
③取②的上层清液,向其中滴加BaCl2溶液有沉淀生成。
该样品中确定存在的是( )
A.Na2SO4、Na2S2O3 B.Na2SO3、Na2S2O3
C.Na2SO4、Na2CO3 D.Na2SO3、Na2CO3
模拟训练
1.(2025·湖南长沙模拟)下列各组离子能大量共存的是( )
A.Fe3+、Na+、SO、SCN-
B.H+、K+、CH3COO-、Cl-
C.NH、K+、I-、Br-
D.Cu2+、Mg2+、SO、ClO-
2.(2025·福建厦门模拟)水溶液中能大量共存的一组离子是( )
A.Na+、Al3+、Cl-、HCO B.H+、Fe2+、NO、SO
C.H+、Mg2+、Cl-、NO D.K+、Ag+、OH-、SO
3.常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
A.在澄清透明的溶液中:Fe3+、Mn2+、SO、Cl-
B.能使甲基橙显红色的溶液中:Zn2+、H+、ClO-、I-
C.含0.1 mol·L-1 NaHSO4的溶液:K+、Al3+、NO、SiO
D.=1.0×10-12的溶液:NH、Na+、HCO、NO
4.25 ℃时,下列各组离子在指定环境中一定能大量共存的是( )
A.使pH试纸显深红色的溶液中:Fe3+、SO、S2-、Cl-
B.与铝粉反应放出氢气的无色溶液中:NO、Al3+、Na+、SO
C.使红色石蕊试纸变蓝的溶液中:SO、Na+、CO、K+
D.水电离的c(OH-)=10-12 mol·L-1的溶液中:Mg2+、NH、[Al(OH)4]-、SO
5.(2025·广东肇庆二模)在含有I-且能使甲基橙变红的溶液中能大量共存的离子组为( )
A.Fe3+、Na+、Br-
B.NH、Na+、[Al(OH)4]-
C.Ba2+、Al3+、Cl-
D.K+、MnO、NO
6.(2025·天津南开中学统考)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.与铝反应产生氢气的溶液:Na+、K+、NO、I-
B.pH=1的溶液:Fe3+、NH、Cl-、CrO
C.水电离出来的c(H+)=10-13 mol/L的溶液:K+、CO、Br-、[Al(OH)4]-
D.澄清溶液中:K+、Fe3+、MnO、SO
7.(2025·河南开封模拟)对下列粒子组在溶液中能否大量共存的判断和分析均正确的是( )
选项
粒子组
判断和分析
A
透明溶液中:Mg2+、Cu2+、Br-、SO
不能大量共存,因为Cu2+呈蓝色
B
能溶解Al2O3的溶液中:Na+、NH、Cl-、SO
能大量共存,粒子间不反应
C
NaCl溶液中:Fe3+、I-、Ba2+、CH3COO-
不能大量共存,Fe3+和I-会发生氧化还原反应
D
NaHSO4溶液中:K+、Cl-、HCO、NH
不能大量共存,HCO和NH发生反应
8.(2025·湖南常宁模拟)下列离子组中加(或通)入相应试剂后,判断和分析均正确的是( )
选项
离子组
加(或通)入试剂
判断和分析
A
Na+、H+、Ba2+、Cl-、NO
足量
CO2
能大量共存
B
Na+、Mg2+、Cl-、HCO
足量
NaOH
溶液
不能大量共存,只发生下列反应Mg2++HCO+OH-===MgCO3↓+H2O
C
Na+、K+、
[Al(OH)4]-、
Cl-
足量
NaHCO3
溶液
不能大量共存,因[Al(OH)4]-和HCO之间会发生相互促进的水解反应生成CO2气体和Al(OH)3沉淀
D
Na+、K+、ClO-、SO
少量
SO2
不能大量共存,只发生下列氧化还原反应ClO-+H2O+SO2===Cl-+SO+2H+
9.(2025·吉林模拟)下列关于离子检验的叙述正确的是( )
A.向某溶液中加入稀盐酸酸化的BaCl2溶液,有白色沉淀产生,说明原溶液中有SO
B.向某溶液中加入AgNO3溶液,产生白色沉淀,说明原溶液中含Cl-
C.灼烧某白色粉末,火焰呈黄色,说明原粉末中有Na+,无K+
D.向某固体样品中加入浓NaOH溶液并加热,产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,则证明样品中含有NH
10.某溶液含有K+、Fe3+、SO、CO、I-中的几种。取样,滴加KSCN溶液后显红色。为确定该溶液的组成,还需检验的离子是( )
A.K+ B.I-
C.SO D.CO
11.(2025·山东青岛检测)对某溶液中部分离子的定性检测流程如下。相关分析错误的是( )
A.步骤①所加试剂可以是浓KOH溶液
B.可以用湿润的蓝色石蕊试纸检验生成的无色气体
C.步骤②发生反应:AlO+HCO+H2O===Al(OH)3↓+CO
D.Fe2+遇铁氰化钾溶液得到蓝色沉淀
12.某固体混合物由NaCl、BaCl2、Al2(SO4)3、FeCl3、Na2CO3中的两种组成,进行如下实验:①将混合物溶于水,溶液变浑浊同时有气泡产生;②向①反应液中滴加稀硫酸至过量,沉淀完全溶解;③向②溶液中滴加KSCN溶液,未见明显现象;④取③反应后的液体做焰色试验,可观察到黄色火焰。根据实验现象可判断其组成为( )
A.BaCl2、Al2(SO4)3 B.BaCl2、Na2CO3
C.Al2(SO4)3、Na2CO3 D.FeCl3、Na2CO3
13.(2025·天津模拟)在Na+浓度为0.5 mol·L-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(能计算出结果的,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/(mol·L-1)
(4)判断K+是否存在,若存在,写出其最小浓度,若不存在,说明理由:___________________________________________________________________。
14.(2025·山东济南检测)雾霾严重影响人们的生活与健康,某地区的雾霾中可能含有如下离子中的若干种:NH、Ba2+、Fe2+、Cl-、NO、CO、SO。某同学收集了该地区的雾霾,经必要的预处理后得到试样溶液,设计并完成如下实验。
试回答下列问题。
(1)实验①中加入足量稀盐酸后,有无色气体A生成,溶液B依然澄清,且溶液中阴离子种类不变,据此可知原溶液中一定不含________(填离子符号)。
(2)实验①中发生反应的离子方程式为________________________________
________________________________________________________________。
(3)实验②中逐滴加入碳酸氢钠溶液,立即有气泡产生,一段时间后又有沉淀出现,生成沉淀的离子方程式为________________________________________
________________________________________________________________。
(4)气体F的成分为________(填化学式)。
(5)根据实验③现象该同学认为原溶液中一定含有SO,有其他同学认为其结论不合理,又进行了后续实验④,最终确认原溶液中含有SO,试写出实验④可行的操作方法及现象:
_____________________________________________________________________________________________________________________________________。
15.(2025·河北衡水检测)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。请分析下列一组有现象变化的化学反应。
实验及操作
现象
装置
试管
滴管
Ⅰ.饱和Na2SiO3溶液(含2滴酚酞)
先滴加1.0 mL 0.5
mol·L-1 NaOH溶液,再滴加1.5 mL 1.0 mol·L-1 H2SO4溶液
Ⅰ.红色溶液中出现胶状沉淀
Ⅱ.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
Ⅲ.0.1
mol·L-1 Fe(NO3)2溶液
Ⅲ.加碱时______________;
加酸后得到棕黄色溶液
Ⅳ.新制饱和氯水
Ⅳ.加碱时溶液变为无色;加酸后____________
(1)实验Ⅰ中出现胶状沉淀,推测原因是___________________________________________________________________________________________________。
(2)Ⅱ中加碱时出现的现象是________________________________________________________________________________________________________,
溶液中发生此现象的原因是_____________________________________________________________________________________________________________。
(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
现象
装置
试管
滴管
0.1
mol·L-1
Fe(NO3)2溶液
先滴加1.5 mL 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.________________________________________________________________________。
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离子反应的应用
高考真题练
1.(2023·辽宁选择考)下列鉴别或检验不能达到实验目的的是( )
A.用石灰水鉴别Na2CO3与NaHCO3
B.用KSCN溶液检验FeSO4是否变质
C.用盐酸酸化的BaCl2溶液检验Na2SO3是否被氧化
D.加热条件下用银氨溶液检验乙醇中是否混有乙醛
[答案] A
[解析] 石灰水的主要成分为Ca(OH)2,能与碳酸钠和碳酸氢钠反应生成碳酸钙,二者均生成白色沉淀,不能达到鉴别的目的,A符合题意;Fe2+变质后会生成Fe3+,可以利用KSCN溶液检验,现象为溶液变成红色,B不符合题意;Na2SO3被氧化后会变成Na2SO4,加入盐酸酸化的BaCl2溶液后可以产生白色沉淀,可以用盐酸酸化的BaCl2溶液来检验Na2SO3是否被氧化,C不符合题意;含有醛基的物质可以与银氨溶液反应生成银单质,可以用来检验乙醇中混有的乙醛,D不符合题意。
2.(2022·天津卷,8,3分)25 ℃时,下列各组离子中可以在水溶液中大量共存的是( )
A.H+、NH、ClO-、Cl- B.H+、Mg2+、I-、NO
C.Na+、Al3+、HCO、SO D.K+、Na+、SO、OH-
[答案] D
[解析] H+与ClO-不能大量共存,H+存在条件下,NO可氧化I-,Al3+与HCO发生相互促进的水解反应,故选D。
3.(2022·湖北卷,4,3分)下列各组离子在给定溶液中能大量共存的是( )
A.在0.1 mol·L-1氨水中:Ag+、Cu2+、NO、SO
B.在0.1 mol·L-1氯化钠溶液中:Fe3+、I-、Ba2+、HCO
C.在0.1 mol·L-1醋酸溶液中:SO、NH、Br-、H+
D.在0.1 mol·L-1硝酸银溶液中:K+、Cl-、Na+、CO
[答案] C
[解析] Ag+、Cu2+均可与氨水中的OH-、NH3反应,A不正确;Fe3+与I-可发生氧化还原反应,与HCO可发生相互促进的水解反应,B不正确;Ag+与Cl-、CO均可形成沉淀,D不正确。
[易错警示] 注意C项中是“醋酸溶液”,H+可大量共存。
4.(2022·重庆卷,4,3分)下列操作中,不会影响溶液中K+、Al3+、Fe3+、Ba2+、Cl-、NO等离子大量共存的是( )
A.加入ZnSO4 B.加入Fe粉
C.通入NH3 D.通入CO2
[答案] D
[解析] 加入ZnSO4,SO与Ba2+反应生成BaSO4沉淀,A不符合题意;加入Fe粉,发生反应Fe+2Fe3+===3Fe2+,B不符合题意;通入NH3,Al3+、Fe3+会与氨水反应分别生成Al(OH)3、Fe(OH)3沉淀,C不符合题意;通入CO2,不与其他离子发生反应,不影响溶液中离子的大量共存,D符合题意。
5.(2022·全国乙卷)某白色粉末样品,可能含有Na2SO4、Na2SO3、Na2S2O3和Na2CO3。取少量样品进行如下实验:
①溶于水,得到无色透明溶液。
②向①的溶液中滴加过量稀盐酸,溶液变浑浊,有刺激性气体逸出,离心分离。
③取②的上层清液,向其中滴加BaCl2溶液有沉淀生成。
该样品中确定存在的是( )
A.Na2SO4、Na2S2O3 B.Na2SO3、Na2S2O3
C.Na2SO4、Na2CO3 D.Na2SO3、Na2CO3
[答案] A
[解析] 由题意可知,①取少量样品溶于水得到无色透明溶液,说明固体溶于水且相互之间能共存,②向①的溶液中滴加过量稀盐酸,溶液变浑浊,有刺激性气体放出,说明固体中存在Na2S2O3,发生反应S2O+2H+===S↓+H2O+SO2↑,离心分离,③取②的上层清液,向其中滴加BaCl2溶液,有沉淀生成,则沉淀为BaSO4,说明固体中存在Na2SO4,不能确定是否有Na2SO3和Na2CO3,Na2SO3与过量稀盐酸反应生成二氧化硫,Na2CO3与过量稀盐酸反应生成二氧化碳,而这些现象可以被Na2S2O3与过量稀盐酸反应的现象覆盖掉,综上分析,该样品中确定存在的是Na2SO4、Na2S2O3。
模拟训练
1.(2025·湖南长沙模拟)下列各组离子能大量共存的是( )
A.Fe3+、Na+、SO、SCN-
B.H+、K+、CH3COO-、Cl-
C.NH、K+、I-、Br-
D.Cu2+、Mg2+、SO、ClO-
[答案] C
[解析] Fe3+与SCN-生成Fe(SCN)3不能大量共存,A项错误;H+与CH3COO-反应生成CH3COOH不能大量共存,B项错误;NH、K+、I-、Br-之间不反应,能大量共存,C项正确;阳离子Cu2+、Mg2+与阴离子SO、ClO-会发生相互促进的水解反应,且SO与ClO-会发生氧化还原反应,不能大量共存,D项错误。
2.(2025·福建厦门模拟)水溶液中能大量共存的一组离子是( )
A.Na+、Al3+、Cl-、HCO B.H+、Fe2+、NO、SO
C.H+、Mg2+、Cl-、NO D.K+、Ag+、OH-、SO
[答案] C
[解析] Al3+与HCO发生互促水解反应而不能大量共存,故A错误;酸性条件下,Fe2+与NO发生氧化还原反应而不能大量共存,故B错误;四种离子之间不发生任何反应,可大量共存,故C正确;Ag+与OH-、SO反应生成沉淀而不能大量共存,故D错误。
3.常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
A.在澄清透明的溶液中:Fe3+、Mn2+、SO、Cl-
B.能使甲基橙显红色的溶液中:Zn2+、H+、ClO-、I-
C.含0.1 mol·L-1 NaHSO4的溶液:K+、Al3+、NO、SiO
D.=1.0×10-12的溶液:NH、Na+、HCO、NO
[答案] A
[解析] 在澄清透明的溶液中,Fe3+、Mn2+、SO、Cl-各离子之词相互不反应,能大量共存,A正确;能使甲基橙显红色的溶液呈酸性,H+、ClO-、I-之间因发生氧化还原反应而不能大量共存,B错误;含0.1 mol·L-1 NaHSO4的溶液中H+与SiO反应生成沉淀而不能大量共存,C错误;=1.0×10-12的溶液呈碱性,NH、HCO与OH-反应而不能大量存在,D错误。
4.25 ℃时,下列各组离子在指定环境中一定能大量共存的是( )
A.使pH试纸显深红色的溶液中:Fe3+、SO、S2-、Cl-
B.与铝粉反应放出氢气的无色溶液中:NO、Al3+、Na+、SO
C.使红色石蕊试纸变蓝的溶液中:SO、Na+、CO、K+
D.水电离的c(OH-)=10-12 mol·L-1的溶液中:Mg2+、NH、[Al(OH)4]-、SO
[答案] C
[解析] 使pH试纸显深红色的溶液为酸性溶液,Fe3+可氧化S2-,且S2-与H+反应生成H2S,A错误;与铝粉反应放出氢气的无色溶液可能为酸或碱溶液,碱性条件下OH-与Al3+生成沉淀而不能大量共存,B错误;使红色石蕊试纸变蓝的溶液为碱性溶液,OH-、SO、Na+、CO、K+相互不反应,可以大量共存,C正确;25 ℃水电离的c(OH-)=10-12 mol·L-1的溶液中水的电离受到抑制,可能为强酸性或强碱性溶液,Mg2+、NH在碱性条件下不能大量共存,[Al(OH)4]-在酸性条件下不能大量共存,D错误。
5.(2025·广东肇庆二模)在含有I-且能使甲基橙变红的溶液中能大量共存的离子组为( )
A.Fe3+、Na+、Br-
B.NH、Na+、[Al(OH)4]-
C.Ba2+、Al3+、Cl-
D.K+、MnO、NO
[答案] C
[解析] Fe3+能够氧化I-,在溶液中不能大量共存,A不符合题意;能使甲基橙变红的溶液呈酸性,[Al(OH)4]-能够与H+反应,在溶液中不能大量共存,B不符合题意;Ba2+、Al3+、Cl-之间不发生反应,在酸性条件下都不与H+、I-反应,在溶液中能够大量共存,C符合题意;MnO、NO在酸性条件下能够氧化I-,在溶液中不能大量共存,D不符合题意。
6.(2025·天津南开中学统考)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.与铝反应产生氢气的溶液:Na+、K+、NO、I-
B.pH=1的溶液:Fe3+、NH、Cl-、CrO
C.水电离出来的c(H+)=10-13 mol/L的溶液:K+、CO、Br-、[Al(OH)4]-
D.澄清溶液中:K+、Fe3+、MnO、SO
[答案] D
[解析] 与Al反应的溶液为弱氧化性酸或强碱溶液,如果溶液呈酸性,NO与I-发生反应不能共存,故A不符合题意;pH=1的溶液呈酸性,2CrO+2H+Cr2O+H2O,故B不符合题意;水电离出来的c(H+)=10-13 mol/L的溶液,溶液可能呈碱性,也可能呈酸性,呈酸性时CO、[Al(OH)4]-不能共存,故C不符合题意;澄清溶液中K+、Fe3+、MnO、SO四种离子间不反应,能大量共存,故D符合题意。
7.(2025·河南开封模拟)对下列粒子组在溶液中能否大量共存的判断和分析均正确的是( )
选项
粒子组
判断和分析
A
透明溶液中:Mg2+、Cu2+、Br-、SO
不能大量共存,因为Cu2+呈蓝色
B
能溶解Al2O3的溶液中:Na+、NH、Cl-、SO
能大量共存,粒子间不反应
C
NaCl溶液中:Fe3+、I-、Ba2+、CH3COO-
不能大量共存,Fe3+和I-会发生氧化还原反应
D
NaHSO4溶液中:K+、Cl-、HCO、NH
不能大量共存,HCO和NH发生反应
[答案] C
[解析] 透明溶液中可以含有色离子,且4种离子彼此不发生反应,可以大量共存,A错误;能溶解Al2O3的溶液可能是酸性溶液,也可能是碱性溶液,若为碱性溶液,则NH不能大量共存,B错误;Fe3+具有强氧化性,I-具有强还原性,两者能发生氧化还原反应,不能大量共存,C正确;NaHSO4溶液中含有大量氢离子,HCO能与氢离子反应,不能大量共存,D错误。
8.(2025·湖南常宁模拟)下列离子组中加(或通)入相应试剂后,判断和分析均正确的是( )
选项
离子组
加(或通)入试剂
判断和分析
A
Na+、H+、Ba2+、Cl-、NO
足量
CO2
能大量共存
B
Na+、Mg2+、Cl-、HCO
足量
NaOH
溶液
不能大量共存,只发生下列反应Mg2++HCO+OH-===MgCO3↓+H2O
C
Na+、K+、
[Al(OH)4]-、
Cl-
足量
NaHCO3
溶液
不能大量共存,因[Al(OH)4]-和HCO之间会发生相互促进的水解反应生成CO2气体和Al(OH)3沉淀
D
Na+、K+、ClO-、SO
少量
SO2
不能大量共存,只发生下列氧化还原反应ClO-+H2O+SO2===Cl-+SO+2H+
[答案] A
[解析] Na+、H+、Ba2+、Cl-、NO之间不会反应,通入足量CO2也不反应,能够大量共存,故A正确;Mg(OH)2更难溶,加入足量NaOH溶液后Mg2+转化为Mg(OH)2沉淀,离子方程式为Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓、HCO+OH-===H2O+CO,故B错误;[Al(OH)4]-和HCO均为阴离子,不会发生相互促进的水解,但HCO的酸性强于Al(OH)3,可以发生较强酸制较弱酸的反应,生成Al(OH)3沉淀和碳酸根离子,故C错误;Na+、K+、ClO-、SO之间不反应,能够大量共存,通入少量SO2后先发生氧化还原反应ClO-+H2O+SO2===Cl-+SO+2H+,后发生反应H++ClO-HClO,总反应应为3ClO-+H2O+SO2===Cl-+2HClO+SO,故D错误。
9.(2025·吉林模拟)下列关于离子检验的叙述正确的是( )
A.向某溶液中加入稀盐酸酸化的BaCl2溶液,有白色沉淀产生,说明原溶液中有SO
B.向某溶液中加入AgNO3溶液,产生白色沉淀,说明原溶液中含Cl-
C.灼烧某白色粉末,火焰呈黄色,说明原粉末中有Na+,无K+
D.向某固体样品中加入浓NaOH溶液并加热,产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,则证明样品中含有NH
[答案] D
[解析] 加入稀盐酸酸化的BaCl2溶液,有白色沉淀产生,该沉淀也可能是氯化银,不能说明原溶液中一定含有SO,A项错误;加入AgNO3溶液,产生白色沉淀,该白色沉淀也可能为碳酸银,不能说明原溶液中一定含有Cl-,B项错误;观察K的焰色试验需要透过蓝色的钴玻璃,由操作和现象可知,原粉末中有Na+,不能确定是否含K+,C项错误;加入浓NaOH溶液并加热,产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,该气体为氨气,证明原溶液中一定存在NH,D项正确。
10.某溶液含有K+、Fe3+、SO、CO、I-中的几种。取样,滴加KSCN溶液后显红色。为确定该溶液的组成,还需检验的离子是( )
A.K+ B.I-
C.SO D.CO
[答案] A
[解析] 取样,滴加KSCN溶液后显红色,则溶液中含有Fe3+,Fe3+与CO会发生互促水解反应而不共存、I-与Fe3+会发生氧化还原反应而不共存,则阴离子只有SO,电解质溶液呈电中性,故溶液中一定有SO,为确定该溶液的组成,还需检验的离子只有K+。
11.(2025·山东青岛检测)对某溶液中部分离子的定性检测流程如下。相关分析错误的是( )
A.步骤①所加试剂可以是浓KOH溶液
B.可以用湿润的蓝色石蕊试纸检验生成的无色气体
C.步骤②发生反应:AlO+HCO+H2O===Al(OH)3↓+CO
D.Fe2+遇铁氰化钾溶液得到蓝色沉淀
[答案] B
[解析] 加入浓KOH溶液,NH转化为NH3,Fe3+生成红褐色氢氧化铁沉淀,Al3+生成AlO,所以步骤①所加试剂可以是浓KOH溶液,故A正确;无色气体为NH3,应用湿润的红色石蕊试纸检验,故B错误;步骤①加入过量的强碱溶液,Al3+转化为AlO,步骤②加入NaHCO3溶液发生反应:AlO+HCO+H2O===Al(OH)3↓+CO,故C正确;Fe2+遇铁氰化钾溶液得到蓝色沉淀,故D正确。
12.某固体混合物由NaCl、BaCl2、Al2(SO4)3、FeCl3、Na2CO3中的两种组成,进行如下实验:①将混合物溶于水,溶液变浑浊同时有气泡产生;②向①反应液中滴加稀硫酸至过量,沉淀完全溶解;③向②溶液中滴加KSCN溶液,未见明显现象;④取③反应后的液体做焰色试验,可观察到黄色火焰。根据实验现象可判断其组成为( )
A.BaCl2、Al2(SO4)3 B.BaCl2、Na2CO3
C.Al2(SO4)3、Na2CO3 D.FeCl3、Na2CO3
[答案] C
[解析] 根据实验①可知溶于水的过程中发生CO和Al3+或Fe3+的相互促进的水解反应,根据实验②可知,沉淀不是BaSO4,一定没有BaCl2,结合实验①④,可确定一定有Na2CO3,根据实验③可知没有FeCl3,则一定有Al2(SO4)3。
13.(2025·天津模拟)在Na+浓度为0.5 mol·L-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(能计算出结果的,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/(mol·L-1)
(4)判断K+是否存在,若存在,写出其最小浓度,若不存在,说明理由:___________________________________________________________________。
[答案] (1)Ag+、Mg2+、Ba2+
(2)SiO+2H+===H2SiO3↓
(3)? 0.25 0.4 0
(4)存在,最小浓度为0.8 mol·L-1
[解析] 由题意知溶液为澄清溶液,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,该溶液中含有CO,其浓度为=0.25 mol·L-1,则溶液中一定无Ag+、Mg2+、Ba2+;加入稀盐酸能生成白色沉淀,因此溶液中含有SiO,发生反应的离子方程式为SiO+2H+===H2SiO3↓,灼烧后得到固体SiO2,则SiO的浓度为=0.4 mol·L-1;由实验Ⅲ可知溶液中不含SO;根据电荷守恒知2c(CO)+2c(SiO)=2×0.25 mol·L-1+2×0.4 mol·L-1=1.3 mol·L-1>0.5 mol·L-1,因此必有K+,至少为0.8 mol·L-1,不能确定溶液中是否含有NO。
14.(2025·山东济南检测)雾霾严重影响人们的生活与健康,某地区的雾霾中可能含有如下离子中的若干种:NH、Ba2+、Fe2+、Cl-、NO、CO、SO。某同学收集了该地区的雾霾,经必要的预处理后得到试样溶液,设计并完成如下实验。
试回答下列问题。
(1)实验①中加入足量稀盐酸后,有无色气体A生成,溶液B依然澄清,且溶液中阴离子种类不变,据此可知原溶液中一定不含________(填离子符号)。
(2)实验①中发生反应的离子方程式为________________________________
________________________________________________________________。
(3)实验②中逐滴加入碳酸氢钠溶液,立即有气泡产生,一段时间后又有沉淀出现,生成沉淀的离子方程式为________________________________________
________________________________________________________________。
(4)气体F的成分为________(填化学式)。
(5)根据实验③现象该同学认为原溶液中一定含有SO,有其他同学认为其结论不合理,又进行了后续实验④,最终确认原溶液中含有SO,试写出实验④可行的操作方法及现象:
_____________________________________________________________________________________________________________________________________。
[答案] (1)CO
(2)3Fe2++NO+4H+===3Fe3++NO↑+2H2O
(3)Fe3++3HCO===Fe(OH)3↓+3CO2↑
(4)NH3
(5)向沉淀G中加入足量的稀硝酸,若沉淀部分溶解,则证明原溶液中含有SO
[解析] (1)实验①中加入足量稀盐酸后,有无色气体A生成,该气体可能为CO2或NO,由于稀盐酸足量且反应后溶液中阴离子种类不变,则生成的气体为NO,则溶液中一定不含CO,一定含有Fe2+、NO,且NO过量。(2)实验①中Fe2+与NO、H+反应生成Fe(NO3)3、NO和H2O,离子方程式为3Fe2++NO+4H+===3Fe3++NO↑+2H2O。(3)由于实验①中加入足量稀盐酸,则溶液B中含有过量的H+,逐滴加入NaHCO3溶液时,先发生的反应为H++HCO===H2O+CO2↑;H+反应完全后,此时溶液B中还含有Fe3+,继续滴加NaHCO3溶液,Fe3+与HCO发生相互促进的水解反应生成Fe(OH)3沉淀和CO2气体,离子方程式为Fe3++3HCO===Fe(OH)3↓+3CO2↑。(4)向溶液D中加入足量Ba(OH)2溶液后生成气体F、沉淀G和溶液H,则气体F为NH3。(5)由于实验②中NaHCO3溶液足量,则实验③的沉淀G中一定含有BaCO3沉淀,不能确定是否含有BaSO4,需要进行后续实验④,可向沉淀G中加入足量的稀硝酸,若沉淀部分溶解,则证明原溶液中含有SO。
15.(2025·河北衡水检测)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。请分析下列一组有现象变化的化学反应。
实验及操作
现象
装置
试管
滴管
Ⅰ.饱和Na2SiO3溶液(含2滴酚酞)
先滴加1.0 mL 0.5
mol·L-1 NaOH溶液,再滴加1.5 mL 1.0 mol·L-1 H2SO4溶液
Ⅰ.红色溶液中出现胶状沉淀
Ⅱ.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
Ⅲ.0.1
mol·L-1 Fe(NO3)2溶液
Ⅲ.加碱时______________;
加酸后得到棕黄色溶液
Ⅳ.新制饱和氯水
Ⅳ.加碱时溶液变为无色;加酸后____________
(1)实验Ⅰ中出现胶状沉淀,推测原因是___________________________________________________________________________________________________。
(2)Ⅱ中加碱时出现的现象是________________________________________________________________________________________________________,
溶液中发生此现象的原因是_____________________________________________________________________________________________________________。
(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
现象
装置
试管
滴管
0.1
mol·L-1
Fe(NO3)2溶液
先滴加1.5 mL 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)SiO与H+结合生成H2SiO3胶状沉淀
(2)先出现白色沉淀,之后沉淀又溶解直至消失 Al3+与OH-先生成Al(OH)3沉淀,NaOH溶液过量时,Al(OH)3与OH-反应而溶解
(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,在氢氧化钠过量时氢氧化铝又溶解,则出现的现象是先产生白色沉淀,之后沉淀又逐渐溶解直至消失。(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,原因是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氧化;b.溶液中的Fe2+被空气中的O2氧化。
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