第一章 第3讲 离子共存、离子检验与推断(教师用书Word)-【高考领航】2026年高考化学大一轮复习学案
2025-09-23
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教辅
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 离子共存,离子检验 |
| 使用场景 | 高考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 531 KB |
| 发布时间 | 2025-09-23 |
| 更新时间 | 2025-09-23 |
| 作者 | 山东中联翰元教育科技有限公司 |
| 品牌系列 | 高考领航·高考一轮复习 |
| 审核时间 | 2025-09-23 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53945448.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第3讲 离子共存、离子检验与推断
学习
目标
1.掌握离子共存的条件,会判断溶液中离子能否大量共存。
2.掌握常见离子的检验,能根据实验现象推断溶液中的某些离子。
考点一 离子共存
1.离子共存的本质
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;若离子之间能发生反应,则不能大量共存。
2.离子不能共存的类型
(1)复分解反应型
①生成难溶物或微溶物的离子不能大量共存
阳离子
不能大量共存的阴离子
Ba2+、Ca2+、
Pb2+、
、、、
、
Cu2+、Fe2+
OH-、S2-、、
Mg2+、Zn2+
OH-、、[Al(OH)4]-、
、[Al(OH)4]-
②生成气体及挥发性物质的离子不能大量共存
离子
不能大量共存的离子
、、、、、S2-、
(浓溶液并加热)
③生成难电离物质(水、弱酸、一水合氨等)的离子不能大量共存
H+与CH3COO-、、S2-、、ClO-等生成弱酸不能大量共存;OH-与(稀溶液)生成弱碱不能大量共存;OH-与H+、、、HS-生成水不能大量共存。
(2)强氧化性与强还原性的离子(或分子)在溶液中会发生氧化还原反应不能大量共存
离子
不能大量共存的离子
(H+)
S2-、、I-、Fe2+、Br-、Cl-
ClO-
S2-、、I-、Fe2+、Br-、Cl-(H+)
(H+)
S2-、、I-、Fe2+
Fe3+
S2-、、I-
(3)因发生相互促进的水解反应不能大量共存
离子
不能大量共存的离子
Al3+
、、、、S2-、HS-、[Al(OH)4]-、等
Fe3+
、、[Al(OH)4]-、等
(4)配合反应型
离子间因发生配合反应而不能大量共存,如Fe3+与SCN-因生成Fe(SCN)3而不能大量共存。
题干有限定条件的离子共存的判断
1.(2025·广东汕头市模拟)在澄清透明的酸性溶液中。下列离子能大量共存的是( )
A.Cu2+、、Na+、
B.Ca2+、、Fe2+、
C.Fe3+、OH-、Mg2+、
D.CH3COO-、K+、Cl-、Ba2+
解析:A 澄清透明的酸性溶液中,Cu2+、、Na+、可大量共存,A正确;酸性条件下会氧化Fe2+、,不能大量共存,B错误;澄清透明的酸性溶液中,不能大量存在OH-,C错误;CH3COO-会结合氢离子生成弱电解质醋酸,D错误。
2.实验室欲配制一种仅含四种离子(不考虑来源于水电离的离子)的溶液,且溶液中四种离子的浓度均为1 mol/L,能达到此目的的是( )
A.Al3+、K+、、
B.ClO-、I-、K+、Na+
C.Na+、Mg2+、、Cl-
D.Ba2+、OH-、、K+
解析:C Al3+、K+、、在溶液中可以大量共存,但当物质的量相等时,不满足电荷守恒,A不符合题意;ClO-、I-在溶液中发生氧化还原反应,不能大量共存,B不符合题意;Na+、Mg2+、、Cl-在溶液中可以大量共存,当物质的量相等时,满足电荷守恒,C符合题意;Ba2+、在溶液中结合生成碳酸钡白色沉淀,不能大量共存,D不符合题意。
选项有附加条件的离子共存的判断
3.判断下列溶液中,离子一定能大量共存的有__________。
(1)使酚酞溶液变红的溶液:Na+、Cl-、、Fe3+
(2)使紫色石蕊溶液变红的溶液:Fe2+、Mg2+、、Cl-
(3)常温下,c(H+)=1×10-13 mol·L-1的溶液中:、Al3+、、
(4)碳酸氢钠溶液:K+、、Cl-、H+
(5)含大量Fe3+的溶液中:、Na+、Cl-、SCN-
(6)强碱溶液中:Na+、K+、[Al(OH)4]-、
(7)常温下,pH=1的溶液中:K+、Fe2+、Cl-、
(8)加入铝粉有氢气产生的溶液中:K+、Na+、、
(9)由水电离出的c水(H+)= 的溶液:Na+、K+、Cl-、
(10)c(H+)∶c(OH-)=1∶10-2的溶液:K+、Ba2+、ClO-、
(11)澄清透明的溶液中:Fe3+、Mg2+、Br-、Cl-
答案:(6)(9)(11)
考点二 离子检验与推断
1.常见离子的检验方法
(1)气体法
离子
试剂
现象
浓NaOH溶液(加热)和湿润的红色石蕊试纸
生成无色、具有刺激性气味、能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体
稀硫酸、品红溶液
生成无色、具有刺激性气味、能使品红溶液褪色的气体
稀盐酸、澄清石灰水
产生无色无味、能使澄清石灰水变浑浊的气体
稀硫酸、金属铜
溶液变蓝色,有无色气体产生,遇空气后气体变红棕色
(2)显色法
离子
试剂
现象
H+
紫色石蕊溶液
石蕊溶液变红
I-
氯水、淀粉溶液
淀粉溶液变蓝
Fe3+
KSCN溶液
溶液呈红色
Fe2+
KSCN溶液、氯水
加KSCN后无颜色变化,再滴加氯水溶液变成红色
Na+、
K+
铂丝、稀盐酸
火焰呈黄色(Na+),透过蓝色钴玻璃观察火焰呈紫色(K+)
(3)沉淀法
离子
试剂
现象
Cl-、
Br-、
I-
AgNO3溶液、稀硝酸
AgCl(白色沉淀)、
AgBr(淡黄色沉淀)、
AgI(黄色沉淀
稀盐酸、
BaCl2溶液
白色沉淀
Fe2+
NaOH溶液
白色沉淀→灰绿色沉淀→红褐色沉淀
K3[Fe(CN)6]
(铁氰化钾)溶液
蓝色沉淀
Al3+
NaOH溶液
先生成白色沉淀,NaOH过量后沉淀逐渐溶解
Cu2+
NaOH溶液
产生蓝色沉淀,加热则沉淀变黑
氨水
先产生蓝色沉淀,氨水过量后,沉淀消失,形成深蓝色溶液
Ag+
盐酸(或氯化物溶液)、稀硝酸
生成不溶于稀硝酸的白色沉淀
氨水
先生成白色沉淀,随后沉淀迅速变为棕褐色,若氨水过量,沉淀逐渐溶解
S2-
CuSO4或
CuCl2溶液
黑色沉淀
[Al(OH)4]-
稀盐酸
先生成白色沉淀,稀盐酸过量后沉淀逐渐溶解
2.离子推断
(1)应用四项基本原则进行离子推断
(2)电荷守恒在离子反应定量推断试题中的应用
与离子反应有关的定量推断类试题,需要掌握定量推断最后一种离子存在的方法:如果多种离子共存,且只有一种离子的物质的量未知,可以用电荷守恒来确定最后一种离子是否存在,即阳离子所带的正电荷总数等于阴离子所带的负电荷总数。
离子检验
1.(2025·黑龙江佳木斯市模拟)某溶液中可能含有、、Cl-。为了检验其中是否含有,除BaCl2溶液外,还需要的溶液是( )
A.H2SO4 B.HCl
C.AgNO3 D.NaOH
解析:B A项,H2SO4可以除去,但是会引入,不符合题意;B项,HCl可以除去,再加入BaCl2溶液,若产生沉淀,则有,符合题意;C项,AgNO3主要用于检验Cl-,无法排除的干扰,不符合题意;D项,NaOH无法排除的干扰,不符合题意。
2.(2025·辽宁丹东市模拟)下列关于溶液中离子检验的实验方案设计、现象和结论都正确的是( )
选项
待检离子
实验方案设计、现象及结论
A
Fe2+
取少量溶液于试管中,加入KSCN溶液,无明显现象,再加入H2O2溶液,溶液变红色,该溶液中含有Fe2+
B
Cl-
取少量溶液于试管中,加入溶液,产生白色沉淀,该溶液中含有
C
取少量溶液于试管中,加入稀NaOH溶液,将湿润的红色石蕊试纸放在试管口,试纸不变蓝,该溶液中不含
D
Na+
用玻璃棒蘸取某无色溶液,灼烧,观察火焰呈黄色,该溶液中含有Na+
解析:A 先加入KSCN溶液,无明显现象,说明溶液中没有Fe3+,再加入H2O2溶液,溶液变红色,说明存在Fe2+被H2O2氧化为Fe3+,A正确;取少量溶液于试管中,加入AgNO3溶液,产生白色沉淀,没有加硝酸酸化,白色沉淀不能证明是氯化银,B错误;取少量溶液于试管中,加入稀NaOH溶液,将湿润的红色石蕊试纸放在试管口,由于NH3在水中的溶解度很大,应该加热使气体逸出再观察试纸是否变蓝,所以不能证明该溶液中不含,C错误;玻璃棒中含有硅酸钠,用玻璃棒蘸取某无色溶液,灼烧,观察火焰呈黄色,不能证明该溶液中含有Na+,D错误。
离子检验中的常见干扰离子以及排除措施
待检离子
干扰离子
排除措施
加过量的Ba(NO3)2溶液
加稀硝酸酸化
OH-
加盐酸酸化
Ag+
加盐酸后将产生的气体通入品红溶液中,溶液褪色
加硝酸后将产生的无色无味气体通入澄清石灰水中,溶液变浑浊
离子推断
3.(2025·湖北武汉市新洲区高三联考)某溶液含Na+、、、Cl-、Fe2+、Fe3+中的几种,且各离子浓度相同。为确定其组成,进行实验:①取少量溶液,加入足量HNO3酸化的Ba(NO3)2(aq),产生白色沉淀,过滤;②向滤液中加入足量的NaOH(aq),产生红褐色沉淀,微热,产生气体。
关于原溶液的说法正确的是( )
A.不能确定是否有Fe3+
B.需通过焰色反应确定Na+是否存在
C.Fe2+、Fe3+都存在
D.存在、、Cl-、Fe2+
解析:D 该溶液中加入足量HNO3酸化的Ba(NO3)2(aq),产生白色沉淀,表明该沉淀为BaSO4,所以原溶液中一定有;向滤液中加入足量的NaOH(aq),产生红褐色沉淀,表明沉淀为Fe(OH)3,而由于溶液中曾经加入了HNO3溶液,暂时无法确定原溶液中含有的是Fe2+或Fe3+或二者均有;微热可产生气体,表明该气体为NH3,则表明原溶液中含有;最后依据题目信息“各离子浓度相同”,结合溶液中的正电荷与负电荷数目相等,可判断出溶液中必须还有阴离子Cl-,且Fe2+和Fe3+之间只能有Fe2+存在,且不存在Na+。根据以上分析可知,A、B、C错误,D正确。
4.某溶液可能含有Al3+、、Fe2+、Na+、、、Cl-、中的若干种,若在该溶液中逐滴加入稀盐酸至过量,无明显现象,并得到X溶液,对X溶液进行如图实验,下列结论正确的是(忽略水的电离,且原溶液中各离子浓度均为0.5 mol/L)( )
A.原溶液中一定存在、Fe2+、
B.原溶液中可能含有和Al3+
C.白色沉淀C可能是Al(OH)3
D.沉淀B可能是Fe(OH)2和Fe(OH)3的混合物
解析:A 在该溶液中逐滴加入稀盐酸至过量无明显现象,则溶液中不存在,且Fe2+、在酸性条件下不能同时存在;向溶液X中加入硝酸钡产生气体A,气体A遇到空气变成红棕色,则A为NO,原溶液中一定含有Fe2+,则一定不含;生成的白色沉淀A只能为硫酸钡,则溶液中一定含有;向溶液A中加入过量氢氧化钠溶液,得到的沉淀B为氢氧化铁,气体B只能为氨气,则一定存在;向溶液B中通入少量二氧化碳,生成了白色沉淀C,由于溶液中含有氢氧根离子和钡离子,则沉淀C为碳酸钡或氢氧化铝;根据分析可知,溶液中一定含有、Fe2+、,一定不含、,由于原溶液中各离子浓度均为0.5 mol/L,根据溶液电中性可知,溶液中一定含Cl-,一定不含Al3+、Na+,答案为A。
1.(2024·浙江1月选考,5)在溶液中能大量共存的离子组是( )
A.H+、I-、Ba2+、
B.Fe3+、K+、CN-、Cl-
C.Na+、、Br-、Ca2+
、、CH3COO-、
解析:D 硝酸根离子在酸性环境下具有强氧化性,能将碘离子氧化为碘单质而不能大量共存,A项不符合题意;铁离子能与CN-反应生成[Fe(CN)6]3-而不能大量共存,B项不符合题意;硅酸根离子能与钙离子反应生成难溶于水的硅酸钙沉淀而不能大量共存,C项不符合题意;、、CH3COO-、之间互不反应,能大量共存,D项符合题意。
2.(2023·山东卷,6)鉴别浓度均为0.1 mol·L-1的NaClO、Ba(OH)2、Al2(SO4)3三种溶液,仅用下列一种方法不可行的是( )
A.测定溶液pH
B.滴加酚酞试剂
C.滴加0.1 mol·L-1 KI溶液
D.滴加饱和Na2CO3溶液
解析:C NaClO为强碱弱酸盐,其水溶液显碱性,Ba(OH)2为强碱,Al2(SO4)3为强酸弱碱盐,其水溶液显酸性,浓度均为 的NaClO、、Al2(SO4)3溶液,其pH大小关系为,故测定溶液pH可进行鉴别,A不符合题意;NaClO具有强氧化性,可使酚酞试剂褪色,Ba(OH)2溶液可使酚酞试剂显红色,Al2(SO4)3水溶液显酸性,滴加酚酞溶液呈无色,因此滴加酚酞试剂可进行鉴别,B不符合题意;NaClO能将I-氧化为、与KI均不反应,只用KI溶液无法鉴别NaClO、Ba(OH)2、 三种溶液,C符合题意;NaClO与饱和Na2CO3溶液不反应,二者混合无现象,Ba(OH)2与饱和Na2CO3溶液反应生成 白色沉淀与饱和Na2CO3溶液发生相互促进的水解反应生成Al(OH)3白色沉淀和CO2气体,故滴加饱和Na2CO3溶液可鉴别,D不符合题意。
3.(2022·全国乙卷,9)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
解析:A 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,说明固体中存在Na2S2O3,发生反应:+2H+===S↓+H2O+SO2↑,由于盐酸过量,向②的上层清液中滴加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、Na2CO3与过量稀盐酸反应的现象可以被Na2S2O3与过量稀盐酸反应的现象覆盖掉。
限时规范训练3
(建议用时:45分钟 满分:52分)
一、选择题(每小题3分,共27分)
1.下列各组离子能大量共存的是( )
A.Fe3+、Na+、SCN-、
B.K+、Na+、ClO-、I-
C.Al3+、Ca2+、、
D.、Cu2+、CH3COO-、
解析:D Fe3+和SCN-反应生成配合物,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+和会发生相互促进的水解反应,不能大量共存,C错误;、Cu2+、CH3COO-、四种离子相互之间不反应,能大量共存,D正确。
2.(2025·辽宁省六校协作体高三联考)下列离子检验所用试剂或实验现象错误的是( )
选项
离子
试剂
现象
A
I-
氯水和淀粉溶液
溶液显蓝色
B
稀盐酸和BaCl2溶液
加稀盐酸无现象,加BaCl2溶液后生成白色沉淀
C
浓NaOH溶液和湿润的蓝色石蕊试纸
在加热条件下,产生有刺激性气味的气体,且气体能使湿润的蓝色石蕊试纸变红
D
Fe3+
KSCN溶液
溶液变为红色
解析:C 向溶液中滴加氯水和淀粉溶液,溶液显蓝色,说明I-被氧化为I2,则溶液中含有I-,A正确;向溶液中加稀盐酸无现象,加BaCl2溶液后生成白色沉淀,白色沉淀一定是硫酸钡,则溶液中含有,B正确;氨气是碱性气体,氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,C错误;向溶液中滴加KSCN溶液,溶液变为红色,证明溶液中含有Fe3+,D正确。
3.(2025·重庆市高三质检)下列操作中,不会影响溶液中K+、Na+、、、大量共存的是( )
A.加入少量NH4Cl溶液
B.加入少量FeCl3溶液
C.加入少量Ba(OH)2溶液
D.通入足量SO2气体
解析:A 加入氯化铵,铵根离子、氯离子和K+、Na+、、、不会反应,可以大量共存,A符合题意;加入氯化铁,铁离子和碳酸根离子会发生相互促进的水解反应,不能大量共存,B不符合题意;加入氢氧化钡,钡离子和硫酸根、碳酸根离子都不能大量共存,C不符合题意;通入二氧化硫生成亚硫酸,亚硫酸和碳酸根离子会反应生成水和二氧化碳,酸性条件下硝酸根也会将二氧化硫气体氧化,故不能大量共存,D不符合题意。
4.(2022·湖北卷,4)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+、、
B.在0.1 mol·L-1氯化钠溶液中:Fe3+、I-、Ba2+、
C.在0.1 mol·L-1醋酸溶液中:、、Br-、H+
D.在0.1 mol·L-1硝酸银溶液中:K+、Cl-、Na+、
解析:C 氨水显碱性,会与Ag+、Cu2+反应,不能大量共存,A项错误;Fe3+、I-会发生氧化还原反应,不能大量共存,且Fe3+与发生相互促进的水解反应,也不能大量共存,B项错误;醋酸溶液显酸性,在醋酸溶液中、、Br-、H+均不会发生反应,能大量共存,C项正确;硝酸银中的银离子会与Cl-、反应,不能大量共存,D项错误。
5.(2025·安徽高三联考)某溶液中存在Ba2+、Ag+、Cu2+、,向其中通入以下物质:
①足量CO2 ②少量NH3 ③足量NH3 ④足量SO2 ⑤少量Cl2 ⑥足量NO2后,溶液依旧澄清透明的是( )
A.①②④ B.①③⑥
C.②④⑤ D.③⑤⑥
解析:B ①通入足量CO2会与金属离子形成碳酸氢盐,碳酸氢盐可溶,符合题意;②通入少量NH3,会产生Ag2O和Cu(OH)2沉淀,不符合题意;③通入足量NH3使Ag+、Cu2+转化成[Ag(NH3)2]+、[Cu(NH3)4]2+,符合题意;④通入足量SO2,SO2与水反应生成H2SO3,酸性条件下具有强氧化性,会把H2SO3氧化成H2SO4,H2SO4会和Ag+、Ba2+生成Ag2SO4、BaSO4沉淀,不符合题意;⑤通入少量Cl2会生成AgCl沉淀,不符合题意;⑥通入足量NO2,NO2与水反应生成HNO3,溶液中不会产生沉淀,符合题意。
6.(2025·辽宁辽西联合校联考)对于某些离子的检验及结论一定正确的是( )
A.向某溶液中加入稀盐酸产生能使澄清石灰水变浑浊的无色气体,则原溶液中一定有
B.向某溶液中先加入Ba(NO3)2溶液产生白色沉淀,再加入稀盐酸白色沉淀不溶解,则原溶液中一定有
C.向某溶液中加入稀氢氧化钠溶液,用湿润的红色石蕊试剂检验无明显现象,则原溶液一定无
D.向某溶液中加入KSCN溶液,溶液变红色,则原溶液含Fe3+,可能含有Fe2+
解析:D 向某溶液中加入稀盐酸产生能使澄清石灰水变浑浊的无色气体,则原溶液中不一定有,也可能为,A错误;酸性溶液中硝酸根离子将亚硫酸根离子氧化为硫酸根离子,故溶液中不一定有,可能为,B错误;铵盐和碱溶液需要加热才能生成氨气,该溶液中加入NaOH后可能生成了一水合氨,没有加热无法产生氨气,溶液中可能有,C错误;向某溶液中加入KSCN溶液,溶液变红色,说明原溶液含Fe3+,Fe2+与KSCN不反应,不能确定Fe2+是否存在,故可能存在Fe2+,D正确。
7.(2025·辽宁辽西联合校联考)某溶液中可能存在Br-、、、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+、 B.Mg2+、、I-
C.Al3+、、I- D.Al3+、Br-、
解析:A 根据①可判断溶液中有Br-和,根据离子共存原则知,不存在Al3+、Mg2+;根据②可判断溶液中无;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,致使溶液不变蓝色,故A正确。
8.(2025·黑龙江西部联合体高三联考)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
、Ba2+、Cl-、
足量
CO2
能大量共存
B
Na+、Mg2+、Cl-、
足量
NaOH
溶液
不能大量共存,只发生下列反应Mg2+++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]-和之间会发生完全双水解生成CO2气体和Al(OH)3沉淀
D
Na+、K+、ClO-、
少量
SO2
不能大量共存,只发生下列反应ClO-+H2O+SO2===Cl-++2H+
解析:A 、Ba2+、Cl-、之间不反应,通入足量CO2也不反应,能够大量共存,A正确;加入足量NaOH溶液,Mg2+会生成更难溶的Mg(OH)2,B错误;[Al(OH)4]-和之间反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸根离子,[Al(OH)4]-和发生的不是双水解反应,C错误;Na+、K+、ClO-、之间不反应,通入少量SO2后先发生氧化还原反应ClO-+H2O+SO2===Cl-++2H+,后发生反应H++ClO-===HClO,D错误。
9.(2025·河南三门峡市高三段考)pH=0的某X溶液中,除H+外,还可能存在Al3+、Fe2+、、Ba2+、Cl-、、、中的若干种,现取适量X溶液进行如下一系列实验:
下列有关判断不正确的是( )
A.生成气体A的离子方程式为3Fe2++4H++===3Fe3++NO↑+2H2O
B.生成沉淀G的离子方程式为[Al(OH)4]-+CO2===Al(OH)3↓+
C.溶液X中一定没有的离子仅为、Ba2+
D.溶液X中一定含有的离子是H+、Fe2+、、、Al3+
解析:C pH=0的某X溶液显强酸性,含有大量H+,与H+反应的不存在;H+、Fe2+和会发生氧化还原反应而不能同时存在;试液中加入过量硝酸钡溶液,发生反应①,生成气体A,证明一定含有Fe2+,则原溶液中一定不存在,气体A为NO,沉淀C为BaSO4,则原溶液中一定不存在Ba2+,一定存在;向溶液B中加入过量NaOH溶液发生反应②,生成气体D为NH3,确定原溶液中含有,沉淀F为;向溶液E中通入过量CO2发生反应③,生成的沉淀G一定是Al(OH)3,则溶液E中一定含有[Al(OH)4]-,则原溶液中一定含有Al3+,Cl-无法确定是否存在。根据上述分析可知,溶液X中一定含有H+、Al3+、Fe2+、、,一定不含有Ba2+、、,不能确定是否存在的离子是Cl-,C错误,D正确;生成气体NO的离子方程式为3Fe2++4H++===3Fe3++NO↑+2H2O,A正确;生成 沉淀的离子方程式为-+CO2===,B正确。
二、非选择题
10.(15分)(2025·青岛模拟)现有五种可溶性物质A、B、C、D、E,它们所含的阴、阳离子互不相同,分别含有五种阳离子Al3+、Fe3+、Cu2+、Ba2+、Na+和五种阴离子、OH-、Cl-、、Xn-(n=1或2)中的一种。
(1)某同学通过比较分析,认为无须检验就可判断其中必有的两种物质是__________和____________。
(2)物质C中含有离子Xn-。为了确定Xn-,现将(1)中的两种物质记为A和B,当C与A的溶液混合时产生蓝色沉淀,向该沉淀中滴入足量稀HNO3,沉淀部分溶解,剩余白色固体,则X为________(填字母)。
a.Br- b.CH3COO- c. d.
(3)将38.4 g Cu投入装有足量D溶液的试管中,Cu不溶解;再滴加稀H2SO4,Cu逐渐溶解,管口附近有红棕色气体出现。则物质D一定含有上述离子中的___________(填相应的离子符号)。写出Cu溶解的离子方程式为_____________,若要将Cu完全溶解,至少加入H2SO4的物质的量是________。
(4)E溶液与氢碘酸反应时可生成使淀粉变蓝的物质,该反应的离子方程式为_______________________________________________________________
______________________________________________________________。
解析:只有与Na+才能形成可溶性物质Na2CO3,与其他阳离子都会发生反应,OH-能与Na+、Ba2+形成可溶性物质,与Al3+、Fe3+、Cu2+结合都是沉淀,根据题意,五种物质所含的阴、阳离子互不相同,故一定存在的物质为Na2CO3和Ba(OH)2;(2)根据C与A的溶液混合时产生蓝色沉淀,可知沉淀为氢氧化铜,则B为Na2CO3,A为;向该沉淀中滴入稀HNO3,沉淀部分溶解,最后留有白色沉淀不再溶解,则C为CuSO4,X为;(3)由(1)(2)可知,另两种物质为氯化铁、硝酸铝或氯化铝、硝酸铁,Cu投入装有足量D溶液的试管中,Cu不溶解;再滴加稀H2SO4,Cu逐渐溶解,说明D中的阴离子一定是,D为硝酸铝,E为氯化铁;管口有红棕色气体,说明开始产生的是NO,NO与空气中氧气反应生成红棕色气体NO2,所以Cu溶解的离子方程式为3Cu+8H++===3Cu2++2NO↑+4H2O;n(Cu)==0.6 mol,根据上述方程式可知,消耗H+的物质的量是1.6 mol,则至少需要硫酸的物质的量是0.8 mol;(4)氯化铁溶液与氢碘酸反应生成氯化亚铁和使淀粉变蓝的I2,反应的离子方程式为2Fe3++2I-===2Fe2++I2。
答案:(1)Na2CO3 Ba(OH)2 (2)c 3Cu+8H++===3Cu2++2NO↑+4H2O 0.8 mol (4)2Fe3++2I-===2Fe2++I2
11.(10分)(2025·吉林长春模拟)某学习小组研究1 L某待测液,已知该待测液中除含有0.2 mol/L的Na+外,还可能含有下列离子中的一种或几种:
阳离子
K+、、Mg2+、Ba2+、Fe3+
阴离子
Cl-、Br-、、、
现进行如图实验操作(每次实验所加试剂均过量):
(1)由气体B可确定待测液中含有的离子是________。
(2)由沉淀D和沉淀E可以判断待测液中一定含有的离子是________。
(3)由白色沉淀B可确定待测液中含有的离子是________,请写出溶液A反应生成沉淀B的离子方程式__________________________________。
(4)综合分析,待测液中K+的最小浓度为____________。
解析:待测液和氯化钡溶液反应得到沉淀A,则溶液中可能含有、,向沉淀A中加入稀硝酸生成气体,且有部分沉淀不溶解,则溶液中一定存在、,根据离子共存知,溶液中不存在Fe3+、Mg2+、Ba2+;溶液A中有Ba2+,加入过量的NaOH溶液得到气体B、白色沉淀B,则溶液中一定含有、,气体B为NH3,白色沉淀B为,溶液B中通入氯气,得浅黄绿色溶液,溶液中一定没有Br-,溶液B中加入硝酸银、硝酸得到白色沉淀C,C为AgCl,说明溶液B中含有Cl-,由于加入氯化钡溶液,不能确定原溶液中是否含有Cl-,B(碳酸钡)的物质的量==0.1 mol,则=0.1 mol,故=0.1 mol/L,E(碳酸钙)的物质的量==0.1 mol,则==0.1 mol/L,D(硫酸钡)的物质的量==0.05 mol,故===0.1 mol,则=0.1 mol/L,已知溶液中c(Na+)=0.2 mol/L,则c(Na+)+=0.2 mol/L+0.1 mol/L=++=0.1 mol/L+2×0.1 mol/L+2×0.05 mol/L=0.4 mol/L,由电荷守恒知待测液中一定含有K+,当待测液中没有Cl-,K+浓度最小,为0.4 mol/L-0.3 mol/L=0.1 mol/L。
答案:(1) (2)、 (3) +Ba2++OH-===H2O+BaCO3↓ (4)0.1 mol/L
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