内容正文:
第03讲 离子共存、离子的检验与推断
目 录
01 课标达标练
题型01 离子共存的判断
题型02 离子的检验
题型03 离子的推断
题型04 离子反应的综合应用
02 核心突破练
03 真题溯源练
01 离子共存的判断
1.(2025•天津市•耀华中学•二模)下列各组离子能大量共存的是( )
A.滴加石蕊溶液显红色的水溶液中:、Na+、、Cl﹣
B.在0.1mol•L﹣1硝酸银溶液中:K+、Na+、I﹣、
C.在0.1mol•L﹣1氨水中:、、Cu2+、Na+
D.在0.1mol•L﹣1KMnO4溶液中:Fe2+、H+、Cl﹣、
2.(2025•天津市•河西区•二模)下列各组离子在给定溶液中,一定能大量共存的是( )
A.甲基橙变黄色的溶液:Fe2+、Cu2+、、
B.与Al反应放氢气的溶液:Fe3+、I﹣、Ba2+、
C.醋酸溶液中:、、F﹣、H+
D.酚酞变红溶液中:K+、Cl﹣、Na+、
3.(2025•天津市•二模)在溶液中能大量共存的离子组是( )
A.
B.Fe3+、K+、SCN﹣、Cl﹣
C.
D.
02 离子的检验
4.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Ba(NO3)2溶液,出现白色沉淀,则该固体试样中存在SO
B.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
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,再加NaOH溶液沉淀溶解,则该固体试样中存在SiO
5.用下列方案进行某些离子的检验,其中方案设计严密的是( )
A. 检验试液中的SO:试液无沉淀白色沉淀
B. 检验试液中的SO:试液气体褪色
C. 检验试液中的I-:试液棕黄色溶液蓝色溶液
D. 检验试液中的CO:试液白色沉淀沉淀溶解
03 离子的推断
6.某无色溶液中只可能含有K+、Al3+、NH、Cl-、CO、SO中的一种或几种,对其进行如下实验操作:(1)取少量溶液,加入足量BaCl2溶液,产生白色沉淀;(2)向(1)所得混合物中加足量盐酸,沉淀部分溶解,并有无色气体生成;(3)将(2)所得混合物过滤,向滤液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成。下列对该溶液的说法正确的是( )
A. 无法确定含有K+、Cl-、SO
B. 可能含有Cl-、NH
C. 一定不含有Al3+、Cl-
D. 一定含有K+、CO、SO
7.某溶液仅由NO、Cl-、SO、CO、NH、Fe3+、Al3+和K+中的若干种离子组成,且各离子浓度相等,取适量溶液进行如下实验:
①取该溶液加入过量NaOH溶液,加热,产生无色气体;
②将①过滤、洗涤、灼烧,得到固体a;
③向上述滤液中加足量BaCl2溶液,产生白色沉淀:
根据以上实验,下列推断错误的是( )
A. 根据操作①,推断一定存在NH
B. ②中固体a为氧化铁
C. 原溶液中一定不存在CO、Al3+,可能含有K+
D. 说明原溶液中一定存在NO、Cl-、SO、NH、Fe3+
8.某溶液X中可能含有K+、Fe2+、Ca2+、SO、CO、Cl-、I-中的几种离子。根据下列实验操作与现象,推测合理的是( )
A. 取溶液2,加入AgNO3溶液,可确定溶液X中是否含有Cl-
B. 溶液X中一定不含Fe2+、Ca2+、SO
C. 溶液X中是否存在K+还需要通过焰色试验进一步确认
D. 溶液X的溶质为K2CO3和KI
04 离子反应的综合应用
9.下列关于微粒在溶液中表示正确的是( )
A. 遇KSCN变红色的溶液中:Na+、Mg2+、Cl-、CH3COOH能大量共存
B. 无色溶液中:Cu2+、Al3+、NH、Cl-能大量共存
C. NaHCO3溶液中加入稀盐酸:
CO+2H+===CO2↑+H2O
D. FeCl2溶液中通入Cl2:
Fe2++Cl2===Fe3++2Cl-
10.根据下列事实得出的结论正确的是( )
A.Na2SO3试样白色沉淀沉淀不溶解
结论:此Na2SO3试样已变质
B.稀硫酸产生少量气泡产生大量气泡
结论:CuSO4对此反应有催化作用
C.某溶液有白雾产生产生白烟
结论:此溶液为浓盐酸
D.无色溶液呈黄色
结论:此溶液一定含有Na+
10.某强酸性稀溶液中可能存在Al3+、Fe2+、NH、Ba2+、Cl-、CO、SO、SiO、NO中的若干种,现取适量该溶液进行如下实验。
(1)由强酸性条件即可判断原溶液中一定不存在的离子有________________。
(2)写出生成气体A的离子方程式:_______________________________。
(3)写出气体A和气体B在催化剂、加热条件下反应生成无毒物质的化学方程式:
___________________________________________。
(4)沉淀C中一定有________(填化学式,下同),可能有________。
(5)通过以上分析知,原溶液中一定含有的离子有____________________。
1.下列各组离子能大量共存的是( )
A.Fe3+、Na+、SCN-、SO
B.K+、Na+、ClO-、I-
C.Al3+、Ca2+、HCO、NO
D.NH、Cu2+、CH3COO-、NO
2.下列离子可以在指定溶液中大量共存的是( )
A.常温下,=1010的溶液:Mg2+、NH、HCO、NO
B.电解饱和食盐水一段时间后的溶液:K+、Na+、CO、SO
C.硫酸酸化的高锰酸钾溶液:Ba2+、NH、I-、Cl-
D.生锈铁钉溶于盐酸后形成的溶液:H+、Ca2+、SCN-、Br-
3.孔雀石的主要成分是Cu2(OH)2CO3(含Fe2O3、FeCO3、Al2O3、SiO2杂质),工业上用孔雀石制备硫酸铜的第一步用过量硫酸溶解并过滤。常温下,分别取滤液并向其中加入指定物质,反应后的溶液中大量存在的一组离子正确的是( )
A.加入过量氨水:NH、SO、OH-、Fe3+
B.加入过量稀HNO3溶液:Fe3+、H+、Cu2+、SO、NO、Al3+
C.加入过量NaOH溶液:Na+、Fe3+、SO、OH-、AlO
D.加入过量NaHCO3溶液:Na+、Al3+、SO、HCO
4.在给定条件下,下列离子组能否大量共存的判断及对应的离子方程式书写不正确的是( )
选项
条件
离子组
离子共存判断及离子方程式
A
无色透明的溶液
K+、SO、Al3+、OH-
不能大量共存:Al3++3OH-===Al(OH)3↓
B
通入少量CO2
Na+、OH-、K+、NO
能大量共存,通CO2时发生的反应为2OH-+CO2===CO+H2O
C
滴加石蕊溶液变红的溶液
Fe2+、Na+、Cl-、NO
能大量共存
D
溶液呈蓝色
K+、Na+、Cl-、SO
能大量共存
5.下列各组澄清溶液中的离子能大量共存,且加入试剂后发生反应的离子方程式书写正确的是( )
选项
离子
试剂
离子方程式
A
NH、Na+、Fe3+、S2-
少量铜粉
2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+
B
NH、Fe3+、Br-、SO
过量Na2S
2Fe3++S2-===2Fe2++S↓
C
K+、Na+、ClO-、SO
足量SO2
SO2+2ClO-+H2O===SO+2HClO
D
K+、Na+、CO、AlO
少量HCl
H++AlO+H2O===Al(OH)3↓
6.(2025•天津市•河东区•二模)下列粒子在给定条件下能够大量共存的是( )
A.pH=7的溶液中:
B.能和铝反应生成H2的溶液:
C.的溶液:
D.水电离出的c(H+)=10﹣10mol/L的溶液:
7.某同学为检验溶液中是否含有常见的四种离子,进行了如图操作。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。下列结论正确的是( )
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+
8.某无色溶液X可能含有K+、Na+、NH、Mg2+、Ba2+、CO、Cl-、SO中若干种,且各离子浓度相同,为确定其组成,依次进行下列实验。
①取少量溶液X,向其中加入足量的氢氧化钠溶液,有白色沉淀A产生;微热,闻到刺激性气味。
②过滤①中的混合物,在滤液中加入足量的氢氧化钡溶液,有白色沉淀B产生,再加入足量的稀硝酸,沉淀不溶解。
根据上述实验,下列说法正确的是( )
A.溶液X中一定含有NH、Mg2+、SO,可能含有CO
B.溶液X中是否含有Na+、K+需要通过焰色试验确定
C.白色沉淀A和白色沉淀B都是纯净物
D.溶液X中一定没有CO、Cl-
9.经检测,某化工厂排出的废水呈酸性,且其中含有大量 Na+、Cu2+、SO、Cl-、NO。
回答下列问题:
(1)下列离子中,能大量存在于该废水中的是______________(填字母)。
A.Ag+ B.Mg2+ C.OH- D.HCO
(2)取100 mL该废水于烧杯中,逐滴加入NaOH溶液至呈碱性过程中,原废水中存在的离子的量会发生变化的是Na+、________(用离子符号表示)。
(3)某化学社团小组成员欲除去废水样品中的Cu2+和SO,最终得到中性溶液,设计的方案流程如图:
①试剂c为________(填化学式);溶液3所含溶质离子有Cl-、________。
②“分离操作”的名称是________,需用到的玻璃仪器主要有_________________。
③向“白色沉淀2”中加入足量盐酸,发生反应的离子方程式为____________________________。
10.今有一混合物的水溶液,只可能含有以下离子中的若干种:K+、Al3+、Fe3+、Mg2+、Ba2+、NH、Cl-、CO、SO,现取三份100 mL溶液进行如下实验:
第一份加入AgNO3溶液有沉淀产生;
第二份加入足量NaOH溶液加热后,只收集到气体0.02 mol,无沉淀生成,同时得到溶液甲;向溶液甲中通入过量CO2,生成白色沉淀,沉淀经过滤、洗涤、灼烧,质量为1.02 g;
第三份加入足量BaCl2溶液后,得白色沉淀,沉淀经足量盐酸洗涤、干燥后,质量为11.65 g。
已知:NaAlO2+2H2O+CO2===NaHCO3+Al(OH)3↓。根据上述实验回答:
(1)一定不存在的离子是______________,不能确定是否存在的离子是_____________。
(2)试确定溶液中肯定存在的离子及其浓度:
①离子符号________,浓度___________________;
②离子符号________,浓度____________________;
③离子符号________,浓度____________________。
(3)试确定K+是否存在?_______(填“是”或“否”),判断的理由是___________________________。
1.(2024·天津卷,T5)下列各组中的离子,能在溶液中大量共存的是
A.NH、Na+、OH-、NO B.Al3+、H+、Cl-、S2O
C.Mg2+、K+、I-、SO D.Cu2+、Fe2+、CO、Br-
2.(2022·天津卷,T8) 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、 D.K+、Na+、SO、OH-
3.(2023·湖南卷)取一定体积的两种试剂进行反应,改变两种试剂的滴加顺序(试剂浓度均为0.1mol·L-1) ,反应现象没有明显差别的是
选项
试剂①
试剂②
A
氨水
溶液
B
溶液
溶液
C
溶液
酸性溶液
D
溶液
溶液
4.(2022·广东卷)实验室进行粗盐提纯时,需除去和,所用试剂包括以及
A. B.
C. D.
5.(2022·全国乙卷)某白色粉末样品,可能含有、、和。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,向其中滴加溶液有沉淀生成。
该样品中确定存在的是
A. B.
C. D.
6.(1)(2024·天津卷,T15)实验流程中,先将蛋壳粉与醋酸反应,而不是直接与柠檬酸溶液反应。解释该设计的理由_________________________________________________________________。
(2) (2023·天津卷,T13) Cu2+和I-的反应可用于Cu含量的定量分析。向CuCl2溶液中滴入KI溶液,生成一种碘化物白色沉淀,且上层溶液可使淀粉溶液变蓝。该白色沉淀的化学式为________。反应中KI的作用为___________。
(3) (2022·天津卷,T15)检验FeCl3溶液中是否残留Fe2+的试剂是___________。
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第03讲 离子共存、离子的检验与推断
目 录
01 课标达标练
题型01 离子共存的判断
题型02 离子的检验
题型03 离子的推断
题型04 离子反应的综合应用
02 核心突破练
03 真题溯源练
01 离子共存的判断
1.(2025•天津市•耀华中学•二模)下列各组离子能大量共存的是( )
A.滴加石蕊溶液显红色的水溶液中:、Na+、、Cl﹣
B.在0.1mol•L﹣1硝酸银溶液中:K+、Na+、I﹣、
C.在0.1mol•L﹣1氨水中:、、Cu2+、Na+
D.在0.1mol•L﹣1KMnO4溶液中:Fe2+、H+、Cl﹣、
【答案】A
【解析】A.滴加石蕊溶液显红色,溶液显酸性,离子间不反应,能大量共存,故A正确;B.银离子和碘离子反应生成碘化银沉淀,故不能大量共存,故B错误;C.铜离子能与一水合氨反应生成氢氧化铁沉淀,故不能大量共存,故C错误;D.高锰酸根离子能氧化亚铁离子,故不能大量共存,故D错误;故选:A。
2.(2025•天津市•河西区•二模)下列各组离子在给定溶液中,一定能大量共存的是( )
A.甲基橙变黄色的溶液:Fe2+、Cu2+、、
B.与Al反应放氢气的溶液:Fe3+、I﹣、Ba2+、
C.醋酸溶液中:、、F﹣、H+
D.酚酞变红溶液中:K+、Cl﹣、Na+、
【答案】D
【解析】A.甲基橙变黄色的溶液可能呈酸性、中性或碱性,如果溶液呈酸性,能氧化Fe2+、而不能大量共存,溶液呈碱性,Fe2+、Cu2+不能大量共存,Fe2+、Cu2+与能发生双水解反应而不能大量共存,故A错误;B.与Al反应生成氢气的溶液为弱氧化性酸或强碱溶液,Fe3+、I﹣发生氧化还原反应而不能大量共存,溶液呈酸性,碳酸氢根离子不能大量共存,溶液呈碱性,Fe3+、Ba2+、不能大量共存,故B错误;C.能和醋酸反应的离子不能大量共存,F﹣、H+生成弱电解质HF而不能大量共存,故C错误;D.酚酞变红色的溶液呈碱性,这几种离子之间不反应且和氢氧根离子不反应,所以能大量共存,故D正确;故选:D。
3.(2025•天津市•二模)在溶液中能大量共存的离子组是( )
A.
B.Fe3+、K+、SCN﹣、Cl﹣
C.
D.
【答案】D
【解析】A.H+、I﹣、三种离子会反生氧化还原反应而不能大量共存,故A错误;B.铁离子、SCN﹣会生成Fe(SCN)3而不能大量共存,故B错误;C.钙离子、硅酸根离子会生成沉淀而不能大量共存,故C错误;D.、CH3COO﹣、虽然不同程度水解,但水解是微弱的,能大量共存,故D正确;故选:D。
02 离子的检验
4.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Ba(NO3)2溶液,出现白色沉淀,则该固体试样中存在SO
B.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
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,再加NaOH溶液沉淀溶解,则该固体试样中存在SiO
答案 C
解析 当固体中含有SO时,在酸性条件下滴加Ba(NO3)2溶液会被氧化生成硫酸根离子,有相同现象,故不一定是SO,A错误;若固体为FeCl3和Fe的混合物时,也有相同的现象,故固体试样中可能存在Fe3+,B错误;检验NH时应加NaOH溶液,加热,产生使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,选项中没有加热,故不能确定有没有铵根离子,C正确;滴加盐酸出现白色沉淀,再加NaOH溶液沉淀溶解,可能原固体中有AlO,不一定为SiO,D错误。
5.用下列方案进行某些离子的检验,其中方案设计严密的是( )
A. 检验试液中的SO:试液无沉淀白色沉淀
B. 检验试液中的SO:试液气体褪色
C. 检验试液中的I-:试液棕黄色溶液蓝色溶液
D. 检验试液中的CO:试液白色沉淀沉淀溶解
答案 C
解析 若溶液中含有SO,加入硝酸会被氧化为硫酸根离子,和氯化钡反应生成白色沉淀,A错误;气体能使品红溶液褪色,该气体也可能是氯气,B错误;试液加入过氧化氢,碘离子被氧化为单质碘,遇淀粉溶液变蓝,C正确;若原溶液中含有亚硫酸根离子,试液中加入氯化钡溶液也会生成白色沉淀,加入盐酸沉淀溶解,D错误。
03 离子的推断
6.某无色溶液中只可能含有K+、Al3+、NH、Cl-、CO、SO中的一种或几种,对其进行如下实验操作:(1)取少量溶液,加入足量BaCl2溶液,产生白色沉淀;(2)向(1)所得混合物中加足量盐酸,沉淀部分溶解,并有无色气体生成;(3)将(2)所得混合物过滤,向滤液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成。下列对该溶液的说法正确的是( )
A. 无法确定含有K+、Cl-、SO
B. 可能含有Cl-、NH
C. 一定不含有Al3+、Cl-
D. 一定含有K+、CO、SO
答案 B
解析 (1) 取少量溶液,加入足量BaCl2溶液,产生白色沉淀,证明溶液中一定有CO、SO中的一种或两种;(2) 向(1) 所得混合物中加足量盐酸,沉淀部分溶解,并有无色气体生成,则沉淀是碳酸钡和硫酸钡,证明溶液中含CO、SO;CO和Al3+反应,不能大量共存,则溶液中一定没有Al3+,由溶液呈电中性可知可能含有K+和NH;(3) 将(2) 所得混合物过滤,向滤液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成,因为(1) 中加入足量的BaCl2溶液,(2) 中加入足量盐酸,都引入了Cl-,无法证明溶液中是否有Cl-。选B。
7.某溶液仅由NO、Cl-、SO、CO、NH、Fe3+、Al3+和K+中的若干种离子组成,且各离子浓度相等,取适量溶液进行如下实验:
①取该溶液加入过量NaOH溶液,加热,产生无色气体;
②将①过滤、洗涤、灼烧,得到固体a;
③向上述滤液中加足量BaCl2溶液,产生白色沉淀:
根据以上实验,下列推断错误的是( )
A. 根据操作①,推断一定存在NH
B. ②中固体a为氧化铁
C. 原溶液中一定不存在CO、Al3+,可能含有K+
D. 说明原溶液中一定存在NO、Cl-、SO、NH、Fe3+
答案 C
解析 ①加入过量的碱加热产生气体为NH3,则溶液中有NH;②加入过量的碱产生了沉淀Fe(OH)3,则溶液中有Fe3+,CO与Fe3+会发生反应不能大量共存,则溶液中不存在CO;③加BaCl2溶液有白色沉淀产生,则溶液中有SO。溶液中一定有NH、Fe3+、SO,又溶液中各离子浓度相同,由溶液呈电中性可知,溶液中一定还有Cl-和NO,一定不存在Al3+、K+,C错误。
8.某溶液X中可能含有K+、Fe2+、Ca2+、SO、CO、Cl-、I-中的几种离子。根据下列实验操作与现象,推测合理的是( )
A. 取溶液2,加入AgNO3溶液,可确定溶液X中是否含有Cl-
B. 溶液X中一定不含Fe2+、Ca2+、SO
C. 溶液X中是否存在K+还需要通过焰色试验进一步确认
D. 溶液X的溶质为K2CO3和KI
答案 B
解析 溶液1中加入新制氯水得溶液2,加入氯水会引入氯离子,故不能确定溶液X中是否含有Cl-,A错误;溶液X中加入足量硝酸钡溶液,产生白色沉淀,加稀盐酸沉淀全部溶解,则溶液中含CO,一定不含Fe2+、Ca2+、SO,B正确;溶液1中加新制氯水出现棕黄色,则溶液X中一定含I-,根据溶液的电中性可知,一定有阳离子K+存在,C错误;溶液中一定存在K+、CO、I-,可能存在Cl-,可知溶液X的溶质可能为K2CO3和KI,可能有KCl,D错误。
04 离子反应的综合应用
9.下列关于微粒在溶液中表示正确的是( )
A. 遇KSCN变红色的溶液中:Na+、Mg2+、Cl-、CH3COOH能大量共存
B. 无色溶液中:Cu2+、Al3+、NH、Cl-能大量共存
C. NaHCO3溶液中加入稀盐酸:
CO+2H+===CO2↑+H2O
D. FeCl2溶液中通入Cl2:
Fe2++Cl2===Fe3++2Cl-
答案 A
解析 遇KSCN变红色的溶液中含有Fe3+,与Na+、Mg2+、CH3COOH、Cl-相互之间不发生反应,可以大量共存,A正确;Cu2+为蓝色,B错误;HCO不能拆,离子方程式为HCO+H+===CO2↑+H2O,C错误;离子方程式为Cl2+2Fe2+===2Cl-+2Fe3+,D错误。
10.根据下列事实得出的结论正确的是( )
A.Na2SO3试样白色沉淀沉淀不溶解
结论:此Na2SO3试样已变质
B.稀硫酸产生少量气泡产生大量气泡
结论:CuSO4对此反应有催化作用
C.某溶液有白雾产生产生白烟
结论:此溶液为浓盐酸
D.无色溶液呈黄色
结论:此溶液一定含有Na+
答案 D
解析 Na2SO3即使不变质,SO也会被稀硝酸氧化为SO,产生同样现象,A错误;反应置换出的铜与铁构成原电池,加快反应速率,B错误;挥发性酸与氨水反应生成白烟,浓盐酸、浓硝酸的现象相同,该溶液也可能为浓硝酸,C错误;焰色试验为黄色说明溶液中含有Na+,D正确。
10.某强酸性稀溶液中可能存在Al3+、Fe2+、NH、Ba2+、Cl-、CO、SO、SiO、NO中的若干种,现取适量该溶液进行如下实验。
(1)由强酸性条件即可判断原溶液中一定不存在的离子有________________。
(2)写出生成气体A的离子方程式:_______________________________。
(3)写出气体A和气体B在催化剂、加热条件下反应生成无毒物质的化学方程式:
___________________________________________。
(4)沉淀C中一定有________(填化学式,下同),可能有________。
(5)通过以上分析知,原溶液中一定含有的离子有____________________。
答案 (1) CO、SiO (2) 3Fe2++4H++NO===3Fe3++NO↑+2H2O (3) 6NO+4NH35N2+6H2O (4) BaCO3 Al(OH)3 (5) Fe2+、SO、H+、NH
解析 强酸性溶液中一定不存在CO、SiO。溶液中加入过量硝酸钡溶液有气体A生成,证明一定含有Fe2+,则原溶液中一定不存在NO,气体A为NO,同时有沉淀A生成,说明原溶液一定存在SO,一定不存在Ba2+,沉淀A为BaSO4。溶液A中加入过量氢氧化钠溶液、加热,有气体B生成,原溶液中含有NH,气体B为NH3,沉淀B为Fe(OH)3,由于溶液B中含有过量的硝酸钡、氢氧化钠,溶液B中通入少量二氧化碳,生成的沉淀一定含有BaCO3,可能含有Al(OH)3。综上分析,原溶液中一定含有Fe2+、SO、H+、NH,一定没有Ba2+、CO、NO,不能确定是否含有Al3+、Cl-。
1.下列各组离子能大量共存的是( )
A.Fe3+、Na+、SCN-、SO
B.K+、Na+、ClO-、I-
C.Al3+、Ca2+、HCO、NO
D.NH、Cu2+、CH3COO-、NO
答案 D
解析 Fe3+和SCN-反应生成络合离子,不能大量共存,A错误;ClO-、I-两者会发生氧化还原反应,不能大量共存,B错误;Al3+和HCO会发生相互促进的水解反应,不能大量共存,C错误;四种离子相互之间不反应,能大量共存,D正确。
2.下列离子可以在指定溶液中大量共存的是( )
A.常温下,=1010的溶液:Mg2+、NH、HCO、NO
B.电解饱和食盐水一段时间后的溶液:K+、Na+、CO、SO
C.硫酸酸化的高锰酸钾溶液:Ba2+、NH、I-、Cl-
D.生锈铁钉溶于盐酸后形成的溶液:H+、Ca2+、SCN-、Br-
答案 B
解析 常温下,=1010的溶液,pH=2,HCO不能大量存在,A项不符合题意;电解饱和食盐水一段时间后的溶液含氢氧化钠,K+、Na+、CO、SO互不反应可以共存,B项符合题意;硫酸酸化的高锰酸钾溶液,Ba2+、I-、Cl-不能大量存在,C项不符合题意;生锈铁钉溶于盐酸后生成的Fe3+与SCN-不能大量共存,D项不符合题意。
3.孔雀石的主要成分是Cu2(OH)2CO3(含Fe2O3、FeCO3、Al2O3、SiO2杂质),工业上用孔雀石制备硫酸铜的第一步用过量硫酸溶解并过滤。常温下,分别取滤液并向其中加入指定物质,反应后的溶液中大量存在的一组离子正确的是( )
A.加入过量氨水:NH、SO、OH-、Fe3+
B.加入过量稀HNO3溶液:Fe3+、H+、Cu2+、SO、NO、Al3+
C.加入过量NaOH溶液:Na+、Fe3+、SO、OH-、AlO
D.加入过量NaHCO3溶液:Na+、Al3+、SO、HCO
答案 B
解析 氢氧根离子与三价铁离子、氨根离子都反应,不能大量共存,故A不选;Fe3+、H+、Cu2+、SO、NO、Al3+相互不反应,可以大量共存,故B选;氢氧根离子与三价铁离子反应,不能大量共存,故C不选;铝离子与碳酸氢根离子发生相互促进的水解反应,二者不能大量共存,故D不选。
4.在给定条件下,下列离子组能否大量共存的判断及对应的离子方程式书写不正确的是( )
选项
条件
离子组
离子共存判断及离子方程式
A
无色透明的溶液
K+、SO、Al3+、OH-
不能大量共存:Al3++3OH-===Al(OH)3↓
B
通入少量CO2
Na+、OH-、K+、NO
能大量共存,通CO2时发生的反应为2OH-+CO2===CO+H2O
C
滴加石蕊溶液变红的溶液
Fe2+、Na+、Cl-、NO
能大量共存
D
溶液呈蓝色
K+、Na+、Cl-、SO
能大量共存
答案 C
解析 Al3+与OH-发生反应:Al3++3OH-===Al(OH)3↓,不能共存,故A正确;离子之间不反应,可大量共存,通入少量CO2与碱反应生成碳酸根离子,故B正确;滴加石蕊溶液变红的溶液,溶液显酸性,Fe2+、H+、NO发生氧化还原反应,不能共存,故C错误;溶液呈蓝色,含铜离子,该组离子之间不反应,可大量共存,故D正确。
5.下列各组澄清溶液中的离子能大量共存,且加入试剂后发生反应的离子方程式书写正确的是( )
选项
离子
试剂
离子方程式
A
NH、Na+、Fe3+、S2-
少量铜粉
2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+
B
NH、Fe3+、Br-、SO
过量Na2S
2Fe3++S2-===2Fe2++S↓
C
K+、Na+、ClO-、SO
足量SO2
SO2+2ClO-+H2O===SO+2HClO
D
K+、Na+、CO、AlO
少量HCl
H++AlO+H2O===Al(OH)3↓
答案 D
解析 Fe3+、S2-发生氧化还原反应,在溶液中不能大量共存,故A错误;NH、Fe3+、Br-、SO之间能够共存,但加入过量Na2S后发生反应:2Fe3++3S2-===2FeS↓+S↓,故B错误;K+、Na+、ClO-、SO之间能够共存,但通入足量SO2后发生反应:SO2+ClO-+H2O===SO+Cl-+2H+,故C错误;K+、Na+、CO、AlO之间能够共存,AlO结合H+能力更强,加入少量HCl后发生反应:H++AlO+H2O===Al(OH)3↓,故D正确。
6.(2025•天津市•河东区•二模)下列粒子在给定条件下能够大量共存的是( )
A.pH=7的溶液中:
B.能和铝反应生成H2的溶液:
C.的溶液:
D.水电离出的c(H+)=10﹣10mol/L的溶液:
【答案】D
【解析】A.Fe3+水解呈酸性,中性条件下铁离子会生成氢氧化铁沉淀,不能大量共存,故A错误;B.能和铝反应生成H2的溶液可能为酸性或碱性,酸性溶液中存在硝酸根离子不能生成氢气,碱性条件下,氢氧根离子会和铵根离子生成氨气,故B错误;C.的溶液为碱性,氢氧根离子和碳酸氢根生成碳酸根离子,碳酸根离子会和钡离子生成碳酸钡沉淀,不能大量共存,故C错误;D.水电离出的c(H+)=10﹣10mol/L的溶液可能呈酸性或碱性,不管溶液呈酸性还是碱性,所给离子都可以共存,故D正确;故选:D。
7.某同学为检验溶液中是否含有常见的四种离子,进行了如图操作。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。下列结论正确的是( )
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+
答案 B
解析 原溶液中加入盐酸酸化的硝酸钡,如果其中含有亚硫酸根离子,则会被氧化为硫酸根离子,所以原溶液中不一定含有SO,故A错误;产生能使红色石蕊试纸变蓝的气体是氨气,所以原溶液中一定含有NH,故B正确;原溶液中加入盐酸酸化的硝酸钡,引进了氯离子,能和硝酸银反应生成氯化银沉淀的离子不一定是原溶液中含有的氯离子,故C错误;原溶液中加入盐酸酸化的硝酸钡,如果其中含有亚铁离子,则亚铁离子会被氧化为铁离子,铁离子遇硫氰化钾溶液而使溶液呈红色,所以原溶液中不一定含有Fe3+,故D错误。
8.某无色溶液X可能含有K+、Na+、NH、Mg2+、Ba2+、CO、Cl-、SO中若干种,且各离子浓度相同,为确定其组成,依次进行下列实验。
①取少量溶液X,向其中加入足量的氢氧化钠溶液,有白色沉淀A产生;微热,闻到刺激性气味。
②过滤①中的混合物,在滤液中加入足量的氢氧化钡溶液,有白色沉淀B产生,再加入足量的稀硝酸,沉淀不溶解。
根据上述实验,下列说法正确的是( )
A.溶液X中一定含有NH、Mg2+、SO,可能含有CO
B.溶液X中是否含有Na+、K+需要通过焰色试验确定
C.白色沉淀A和白色沉淀B都是纯净物
D.溶液X中一定没有CO、Cl-
答案 C
解析 取少量溶液X,向其中加入足量的氢氧化钠溶液,有白色沉淀A产生,溶液X中一定含有镁离子,一定不存在碳酸根离子;微热,闻到刺激性气味,说明溶液X中含有铵根离子;由在滤液中加入足量的氢氧化钡溶液,有白色沉淀B产生,再加入足量的稀硝酸,沉淀不溶解,说明溶液X中一定含有硫酸根离子,一定不含有钡离子;由各离子浓度相同,结合离子共存可知,溶液中一定含有氯离子,不含有钠离子和钾离子,则X溶液中一定含有镁离子、铵根离子、硫酸根离子、氯离子,一定不含有钾离子、钠离子、钡离子、碳酸根离子,沉淀A为氢氧化镁、沉淀B为硫酸钡。
9.经检测,某化工厂排出的废水呈酸性,且其中含有大量 Na+、Cu2+、SO、Cl-、NO。
回答下列问题:
(1)下列离子中,能大量存在于该废水中的是______________(填字母)。
A.Ag+ B.Mg2+ C.OH- D.HCO
(2)取100 mL该废水于烧杯中,逐滴加入NaOH溶液至呈碱性过程中,原废水中存在的离子的量会发生变化的是Na+、________(用离子符号表示)。
(3)某化学社团小组成员欲除去废水样品中的Cu2+和SO,最终得到中性溶液,设计的方案流程如图:
①试剂c为________(填化学式);溶液3所含溶质离子有Cl-、________。
②“分离操作”的名称是________,需用到的玻璃仪器主要有_________________。
③向“白色沉淀2”中加入足量盐酸,发生反应的离子方程式为____________________________。
答案 (1)B (2)H+、Cu2+ (3)①Na2CO3 Na+、NO ②过滤 漏斗、烧杯、玻璃棒 ③BaCO3+2H+===Ba2++H2O+CO2↑
解析 (3)废水呈酸性,且其中含有大量 Na+、Cu2+、SO、Cl-、NO,欲除去废水样品中的Cu2+和SO,最终得到中性溶液,从流程知,a为氢氧化钠溶液,加入氢氧化钠溶液除了中和氢离子,还产生氢氧化铜沉淀,过滤后,溶液1中含OH-、Na+、SO、Cl-和NO,试剂b为氯化钡或硝酸钡,过量的钡离子用Na2CO3除去,故试剂c为Na2CO3;过滤后,白色沉淀2为硫酸钡和碳酸钡的混合物,溶液2含OH-、Na+、Cl-、NO和CO,再加入适量盐酸即可得到中性溶液。
10.今有一混合物的水溶液,只可能含有以下离子中的若干种:K+、Al3+、Fe3+、Mg2+、Ba2+、NH、Cl-、CO、SO,现取三份100 mL溶液进行如下实验:
第一份加入AgNO3溶液有沉淀产生;
第二份加入足量NaOH溶液加热后,只收集到气体0.02 mol,无沉淀生成,同时得到溶液甲;向溶液甲中通入过量CO2,生成白色沉淀,沉淀经过滤、洗涤、灼烧,质量为1.02 g;
第三份加入足量BaCl2溶液后,得白色沉淀,沉淀经足量盐酸洗涤、干燥后,质量为11.65 g。
已知:NaAlO2+2H2O+CO2===NaHCO3+Al(OH)3↓。根据上述实验回答:
(1)一定不存在的离子是______________,不能确定是否存在的离子是_____________。
(2)试确定溶液中肯定存在的离子及其浓度:
①离子符号________,浓度___________________;
②离子符号________,浓度____________________;
③离子符号________,浓度____________________。
(3)试确定K+是否存在?_______(填“是”或“否”),判断的理由是___________________________。
答案 (1)Fe3+、Mg2+、CO、Ba2+ Cl- (2)①NH 0.2 mol·L-1 ②Al3+ 0.2 mol·L-1 ③SO 0.5 mol·L-1 (3)是 根据电荷守恒,溶液中一定存在钾离子
解析 向第一份溶液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀产生,白色沉淀为AgCl或碳酸银或硫酸银;向第二份溶液中加入足量NaOH溶液加热后,收集到的气体为氨气,其物质的量为0.02 mol,原溶液中一定含NH,无沉淀产生,说明不存在Fe3+、Mg2+;向溶液甲中通入过量CO2,生成的白色沉淀为氢氧化铝,沉淀经过滤、洗涤、灼烧,质量为1.02 g,即氧化铝的物质的量为=0.01 mol,原溶液含Al3+ 0.02 mol,则不含CO;第三份加入足量BaCl2溶液后,得白色沉淀,沉淀经足量盐酸洗涤、干燥后,质量为11.65 g,沉淀为硫酸钡,物质的量为=0.05 mol,原溶液中含SO 0.05 mol,则原溶液不含Ba2+,由电荷守恒可知,0.02×1+0.02×3<0.05×2,可知一定含阳离子K+,不能确定是否含Cl-。(2)根据以上分析可知溶液中Al3+、NH、SO的浓度分别是=0.2 mol·L-1、=0.2 mol·L-1、=0.5 mol·L-1。
1.(2024·天津卷,T5)下列各组中的离子,能在溶液中大量共存的是
A.NH、Na+、OH-、NO B.Al3+、H+、Cl-、S2O
C.Mg2+、K+、I-、SO D.Cu2+、Fe2+、CO、Br-
【答案】C
【解析】A选项,NH与OH-反应生成NH3·H2O,不能共存;B选项,H+与S2O反应:2H++S2O===S↓+SO2↑+H2O,不能共存;D选项,Cu2+、Fe2+与CO反应生成沉淀,不能共存。
2.(2022·天津卷,T8) 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、 D.K+、Na+、SO、OH-
【答案】D
【解析】A.H+与ClO-反应生成次氯酸而不能大量共存,故A不符合题意;B.H+、I-、NO发生氧化还原反应而不能大量共存,故B不符合题意;C.Al3+与HCO反应生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体而不能大量共存,故C不符合题意;D.K+、Na+、SO、OH-是大量共存,故D符合题意。综上所述,答案为D。
3.(2023·湖南卷)取一定体积的两种试剂进行反应,改变两种试剂的滴加顺序(试剂浓度均为0.1mol·L-1) ,反应现象没有明显差别的是
选项
试剂①
试剂②
A
氨水
溶液
B
溶液
溶液
C
溶液
酸性溶液
D
溶液
溶液
【答案】D
【解析】A.向氨水中滴加溶液并振荡,由于开始时氨水过量,振荡后没有沉淀产生,发生的反应为;向溶液中滴加氨水并振荡,开始时生成白色沉淀且沉淀逐渐增多,发生的反应为;当氨水过量后,继续滴加氨水沉淀逐渐减少直至沉淀完全溶解,发生的反应为,因此,改变两种试剂的滴加顺序后反应现象有明显差别,A不符合题意;B.向中滴加溶液并振荡,由于开始时过量,振荡后没有沉淀产生,发生的反应为;向溶液中滴加并振荡,开始时生成白色沉淀且沉淀逐渐增多,发生的反应为;当过量后,继续滴加沉淀逐渐减少直至沉淀完全溶解,发生的反应为,因此,改变两种试剂的滴加顺序后反应现象有明显差别,B不符合题意;C.向溶液中滴加酸性溶液并振荡,由于开始时是过量的,可以被完全还原,可以看到紫红色的溶液褪为无色,发生的反应为;向溶液中滴加酸性溶液并振荡,由于开始时是过量的,逐渐被还原,可以看到紫红色的溶液逐渐变浅,最后变为无色,因此,改变两种试剂的滴加顺序后反应现象有明显差别,C不符合题意;D.向溶液中滴加溶液,溶液立即变为血红色;向溶液中滴加溶液,溶液同样立即变为血红色,因此,改变两种试剂的滴加顺序后反应现象没有明显差别,D符合题意;综上所述,本题选D。
4.(2022·广东卷)实验室进行粗盐提纯时,需除去和,所用试剂包括以及
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】除杂过程中不能引入新杂质,同时为保证除杂完全,所加除杂试剂一般过量,然后选择合适的试剂将所加过量的物质除去。
粗盐中主要成分为NaCl。除去Ca2+选用将其转化为沉淀,为了不引入新杂质,所加物质的阳离子为Na+,即选用Na2CO3除去Ca2+,同理可知,除去Mg2+需选用NaOH,除去需选用BaCl2,因所加除杂试剂均过量,因此向粗盐样品中加入除杂试剂的顺序中,BaCl2先于Na2CO3加入,利用Na2CO3除去Ca2+和多余的BaCl2,因Na2CO3、NaOH均过量,成为新杂质,需要过滤后向滤液中加入HCl,至溶液中不再有气泡产生,以此除去Na2CO3、NaOH,然后将溶液蒸干得到较为纯净的食盐产品,综上所述,答案为A。
5.(2022·全国乙卷)某白色粉末样品,可能含有、、和。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,向其中滴加溶液有沉淀生成。
该样品中确定存在的是
A. B.
C. D.
【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与过量盐酸反应生成二氧化硫,Na2CO3与过量盐酸反应生成二氧化碳,而这些现象可以被Na2S2O3与过量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,答案选A。
6.(1)(2024·天津卷,T15)实验流程中,先将蛋壳粉与醋酸反应,而不是直接与柠檬酸溶液反应。解释该设计的理由_________________________________________________________________。
(2) (2023·天津卷,T13) Cu2+和I-的反应可用于Cu含量的定量分析。向CuCl2溶液中滴入KI溶液,生成一种碘化物白色沉淀,且上层溶液可使淀粉溶液变蓝。该白色沉淀的化学式为________。反应中KI的作用为___________。
(3) (2022·天津卷,T15)检验FeCl3溶液中是否残留Fe2+的试剂是___________。
【答案】(1)醋酸钙易溶,柠檬酸钙微溶,反应生成的柠檬酸钙覆盖在蛋壳粉表面会阻碍进一步反应。
(2)CuI 将Cu2+充分还原为CuI
(3)K3[Fe(CN)6]溶液
【解析】(1)实验中先将蛋壳粉与醋酸反应,而不是直接与柠檬酸溶液反应,原因是:醋酸钙易溶,柠檬酸钙微溶,反应生成的柠檬酸钙覆盖在蛋壳粉表面会阻碍进一步反应。
(2)Cu2+和I-的反应可用于Cu含量的定量分析,向CuCl2溶液中滴入KI溶液,生成一种碘化物白色沉淀,且上层溶液可使淀粉溶液变蓝,说明反应生成了I2,根据化合价有升必有降的原理可知,反应中Cu的化合价降低到+1价,故反应的离子方程式为:2Cu2++4I-═2CuI↓+I2,即该白色沉淀的化学式为CuI,反应中KI的作用为将Cu2+充分还原为CuI,故答案为:CuI;将Cu2+充分还原为CuI。
(3)铁离子和K3[Fe(CN)6]溶液反应生成蓝色沉淀,因此检验FeCl3溶液中是否残留Fe2+的试剂是K3[Fe(CN)6]溶液;故答案为:K3[Fe(CN)6]溶液。
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