大单元一 第一章 第3讲 离子共存的判断与离子检验（教师用书word）-【步步高】2025年高考化学大一轮复习讲义（人教版 浙江专用）

第3讲　离子共存的判断与离子检验 [复习目标]　1.能依据离子反应发生的条件判断多离子溶液中能发生反应的离子。2.掌握常见离子的检验方法。 考点一　离子共存的判断 1．离子大量共存的含义 离子共存问题是离子反应的条件和本质的最直接应用，所谓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化学反应；若离子之间能发生化学反应，则不能大量共存。 2．常见离子间不能大量共存的情况总结 (1)与题干中附加条件中的微粒发生反应。 (2)离子间发生复分解反应，生成水、气体或沉淀。 (3)离子间能发生氧化还原反应。 (4)离子间发生彻底的相互促进的水解反应。 (5)离子间发生络合反应形成配合物或配离子。 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＋、NO B．Fe3＋、K＋、CN－、Cl－ C．Na＋、SiO、Br－、Ca2＋ D．NH、SO、CH3COO－、HCO 答案　D 解析　H＋、I－、NO三种离子会发生氧化还原反应而不能大量共存，故A不符合题意；Fe3＋、CN－反应生成[Fe(CN)6]3－而不能大量共存，故B不符合题意；SiO、Ca2＋反应生成CaSiO3沉淀而不能大量共存，故C不符合题意；NH、CH3COO－、HCO－3虽然不同程度水解，但水解是微弱的，能大量共存，故D符合题意。 2．判断下列溶液中离子一定能大量共存的有哪些？ (1)使酚酞溶液变红的溶液：Na＋、Cl－、SO、Fe3＋ (2)使紫色石蕊溶液变红的溶液：Fe2＋、Mg2＋、NO、Cl－ (3)常温下，c(H＋)＝1×10－13 mol·L－1的溶液中：NH、Al3＋、SO、NO (4)碳酸氢钠溶液：K＋、SO、Cl－、H＋ (5)含大量Fe3＋的溶液：NH、Na＋、Cl－、SCN－ (6)强碱溶液：Na＋、K＋、AlO、CO (7)常温下，pH＝1的溶液：K＋、Fe2＋、Cl－、NO (8)加入铝粉有氢气产生的溶液：K＋、Na＋、CO、SO (9)由水电离出的c水(H＋)＝1×10－12 mol·L－1的溶液：Na＋、K＋、Cl－、NO (10)c(H＋)∶c(OH－)＝1∶10－2的溶液：K＋、Ba2＋、ClO－、CO (11)澄清透明的溶液：Fe3＋、Mg2＋、Br－、Cl－ 答案　(6)(9)(11) 3．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。 判断下表中所列离子能否发生氧化还原反应，能反应的打“√”，不能反应的打“×”。 S2－ SO I－ Fe2＋ Br－ Cl－ MnO(H＋) √ √ √ √ √ √ ClO－ √ √ √ √ √ √(酸性) NO(H＋) √ √ √ √ — — Fe3＋ √ √ √ × × × 4.(1)判断下列几组离子能否大量共存，不能大量共存的说明理由。 ①Na＋、Fe2＋、NO、SO：___________________________________________________。 ②H＋、Fe2＋、NO、SO：__________________________________________________________。 ③向含有Fe2＋、Cl－、Na＋、H＋的溶液中滴入H2O2：_________________________________。 (2)S2－与SO，Cl—与ClO－在碱性条件下能否大量共存：________(填“能”或“不能”)。写出上述两组离子在酸性条件下反应的离子方程式：__________________________、 ________________________________________________________________________。 答案　(1)①能　②不能，H＋、Fe2＋、NO能发生氧化还原反应　③不能，H2O2在酸性条件下氧化Fe2＋ (2)能　2S2－＋SO＋6H＋===3S↓＋3H2O　Cl－＋ClO－＋2H＋===Cl2↑＋H2O 考点二　常见离子的检验 1．常见阳离子的检验方法 离子 检验试剂或方法 实验步骤 实验现象 K＋ 焰色试验 ①铂丝用盐酸洗涤后在火焰上灼烧至原火焰颜色； ②蘸取溶液，放在火焰上灼烧，观察火焰颜色 火焰呈紫色(透过蓝色钴玻璃观察) Na＋ 火焰呈黄色 NH NaOH溶液(浓) 取少量待测溶液于试管中，加入NaOH浓溶液并加热，将湿润红色石蕊试纸置于试管口 生成有刺激性气味、能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体 Fe3＋ KSCN溶液 取少量待测溶液于试管中，加入KSCN溶液 变为红色溶液 NaOH溶液 取少量待测溶液于试管中，滴加NaOH溶液 产生红褐色沉淀 Fe2＋ KSCN溶液、新制的氯水 取少量待测溶液于试管中，先加入KSCN溶液，再加入新制的氯水 加入KSCN溶液不显红色，加入少量新制的氯水后，立即显红色 NaOH溶液 取少量待测溶液于试管中，加入NaOH溶液并露置在空气中 开始时生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色沉淀 酸性KMnO4溶液 取少量待测溶液于试管中，加入酸性KMnO4溶液 溶液紫红色褪去 K3[Fe(CN)6]溶液 取少量待测溶液于试管中，加入K3[Fe(CN)6]溶液 生成蓝色沉淀 2.常见阴离子的检验方法 离子 检验试剂或方法 实验现象 Cl－ 加入AgNO3溶液、稀硝酸 生成白色沉淀(AgCl) Br－ 加入AgNO3溶液、稀硝酸 生成淡黄色沉淀(AgBr) 加入氯水后振荡，滴入四氯化碳 四氯化碳层(下层)呈橙红色 I－ 加入AgNO3溶液、稀硝酸 生成黄色沉淀(AgI) 加入氯水后振荡，滴入四氯化碳 四氯化碳层(下层)呈紫红色 加入氯水和淀粉溶液 溶液变蓝 SO 先加入稀盐酸，再加入BaCl2溶液 生成白色沉淀(BaSO4) CO 加入CaCl2或BaCl2溶液、稀盐酸、澄清石灰水 先生成白色沉淀(CaCO3或BaCO3)，将沉淀溶于稀盐酸，产生无色、无味的气体(CO2)，该气体能使澄清石灰水变浑浊 加入盐酸、澄清石灰水；CaCl2溶液 产生无色、无味的气体，该气体能使澄清石灰水变浑浊；向原溶液中加入稀CaCl2溶液，产生白色沉淀 1．(2020·天津，6)检验下列物质所选用的试剂正确的是(　　) 选项 待检验物质 所用试剂 A 海水中的碘元素 淀粉溶液 B SO2气体 澄清石灰水 C 溶液中的Cu2＋ 氨水 D 溶液中的NH NaOH溶液，湿润的蓝色石蕊试纸 答案　C 解析　淀粉溶液可以检验碘单质，不能检验碘元素，故A错误；能使澄清石灰水变浑浊的气体可以是二氧化硫或二氧化碳，应该用品红溶液检验二氧化硫气体，故B错误；铜离子遇到氨水会先产生氢氧化铜蓝色沉淀，继续加氨水会生成四氨合铜离子，检验铜离子可以用氨水，故C正确；铵根离子遇氢氧化钠溶液(加热)生成氨气，氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，不能使用湿润的蓝色石蕊试纸检验氨气，故D错误。 2．(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 答案　A 解析　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：S2O＋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。 3．(2020·浙江7月选考，25)黄色固体X，可能含有漂白粉、FeSO4、Fe2(SO4)3、CuCl2、KI之中的几种或全部。将X与足量的水作用，得到深棕色固体混合物Y和无色碱性溶液Z。下列结论合理的是(　　) A．X中含KI，可能含有CuCl2 B．X中含有漂白粉和FeSO4 C．X中含有CuCl2，Y中含有Fe(OH)3 D．用H2SO4酸化溶液Z，若有黄绿色气体放出，说明X中含有CuCl2 答案　C 解析　X与足量的水作用，得到深棕色固体混合物Y和无色碱性溶液Z，则Y中含有Fe(OH)3，X中含有FeSO4、Fe2(SO4)3中的至少一种；溶液Z为无色碱性溶液，则X中必定含有漂白粉，漂白粉的主要成分是CaCl2和Ca(ClO)2，Ca(ClO)2发生水解而使溶液呈碱性；Fe(OH)3呈红褐色，而Y是深棕色固体混合物，它除含Fe(OH)3外，还应含有Cu(OH)2，则X中含CuCl2；在水溶液中Cu2＋与I－会发生反应：2Cu2＋＋4I－===2CuI↓＋I2，则X中不含KI。综上所述，X中含有漂白粉、CuCl2，不含KI，含FeSO4、Fe2(SO4)3中的至少一种，A、B错误，C正确；由于溶液Z中含CaCl2、Ca(ClO)2，用H2SO4酸化，发生反应：Cl－＋ClO－＋2H＋===Cl2↑＋H2O，产生黄绿色气体Cl2，不能证明X中含CuCl2，D错误。 答题规范(1)　离子检验操作、现象描述 (1)解答此类题的思维过程 (2)规范答题 检验某溶液中是否含有××的操作方法：取待测液少许置于试管中，先加××试剂无明显现象(若有沉淀则静置后取上层清液继续实验，说明：本步骤为排除干扰离子)；再加入××溶液，若产生××则证明溶液中含有××离子，反之则证明溶液中不含××离子。 1．某含碘废水(pH约为8)中一定存在I2，可能存在I－、IO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；____________________________________ ________________________________________________________________________。 已知：5SO＋2IO＋2H＋===I2＋5SO＋H2O；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1～2 mL淀粉溶液，加稀盐酸酸化，滴加FeCl3溶液，若溶液变蓝，说明废水中含有I－。另从水层取少量溶液，加入1～2 mL淀粉溶液，加稀盐酸酸化，滴加Na2SO3溶液，若溶液变蓝，说明废水中含有IO 2．按要求回答下列问题。 (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：S2O＋2H＋===S↓＋SO2↑＋H2O； 可供选择的试剂：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石中含有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，取上层清液(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(合理即可) (2)取矿石少许，加稀硫酸充分溶解后，向其中滴加酸性高锰酸钾溶液，若溶液紫色褪去，证明矿石中含有FeO(不能加盐酸溶解) 3．[2023·浙江1月选考，18(4)]设计实验检验溶液I(硝酸和硝酸铵的混合溶液)中的阳离子： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　用玻璃棒蘸取溶液I，点在蓝色石蕊试纸上，试纸呈红色说明溶液中有H＋；取少许溶液I于试管中，加入NaOH至碱性，加热，将湿润的红色石蕊试纸置于试管口，若试纸变蓝说明有NH 课时精练 1．(2022·天津，8)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－反应生成次氯酸而不能大量共存，故A项不符合题意；H＋、I－、NO发生氧化还原反应而不能大量共存，故B项不符合题意；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项不符合题意；K＋、Na＋、SO、OH－能大量共存，故D项符合题意。 2．(2022·湖北，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＋、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　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HCO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SO、NH、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－、CO反应，不能大量共存，D项错误。 3．(2023·浙江丽水模拟)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。 4．为确定下列久置于空气中的物质是否变质，所选检验试剂(括号内物质)能达到目的的是(　　) A．NaOH溶液[Ba(OH)2溶液] B．漂粉精(Na2CO3溶液) C．氯水(AgNO3溶液) D．Na2SO3溶液(BaCl2溶液) 答案　A 解析　NaOH溶液若变质会混有碳酸钠，Na2CO3与氢氧化钡反应生成白色沉淀，故A正确；漂粉精含氯化钙、次氯酸钙，无论次氯酸钙是否变质，氯化钙可电离出钙离子，加碳酸钠溶液均产生沉淀，不能检验是否变质，故B错误；氯水及盐酸中均含氯离子，与硝酸银反应均生成白色沉淀，不能检验是否变质，故C错误；Na2SO3溶液变质会混有硫酸钠，亚硫酸钠和硫酸钠均与氯化钡反应生成白色沉淀，不能检验是否变质，故D错误。 5．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，SO会被氧化成硫酸根离子，有相同现象，故固体试样中不一定存在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。 6．(2023·山东日照高三模拟)鉴别下列物质采用的试剂不可行的是(　　) A．AgNO3、MgCl2、BaCl2三种溶液：浓氨水 B．BaCl2、Ca(OH)2、Ba(NO3)2三种溶液：SO2气体 C．CaCl2、Ba(OH)2、Al2(SO4)3三种溶液：Na2CO3溶液 D．浓度均为0.1 mol·L－1的NaClO、Ba(OH)2、Al2(SO4)3三种溶液：酚酞试剂 答案　C 解析　过量浓氨水和AgNO3、MgCl2、BaCl2三种溶液混合的现象分别为先产生白色沉淀后沉淀溶解、产生白色沉淀、无明显现象，可以鉴别，故A不选；SO2气体通入BaCl2、Ca(OH)2、Ba(NO3)2三种溶液的现象分别为无明显现象、产生白色沉淀继续通入沉淀溶解、产生白色沉淀，可以鉴别，故B不选；Na2CO3溶液和CaCl2、Ba(OH)2、Al2(SO4)3三种溶液的现象分别为产生白色沉淀、产生白色沉淀、产生白色沉淀并有气体生成，不能鉴别，故C选；酚酞试剂加入浓度均为0.1 mol·L－1的NaClO、Ba(OH)2、Al2(SO4)3三种溶液的现象分别为先变红后褪色、变红、无明显现象，可以鉴别，故D不选。 7．(2022·海南，6)依据下列实验，预测的实验现象正确的是(　　) 选项 实验内容 预测的实验现象 A MgCl2溶液中滴加NaOH溶液至过量 产生白色沉淀后沉淀消失 B FeCl2溶液中滴加KSCN溶液 溶液变红色 C AgI悬浊液中滴加NaCl溶液至过量 黄色沉淀全部转化为白色沉淀 D 酸性KMnO4溶液中滴加乙醇至过量 溶液紫红色褪色 答案　D 解析　MgCl2溶液中滴加NaOH溶液至过量，两者发生反应产生白色沉淀，白色沉淀为氢氧化镁，氢氧化镁为中强碱，其不与过量的NaOH溶液发生反应，因此沉淀不消失，A不正确；FeCl2溶液中滴加KSCN溶液，溶液不变色，B不正确；AgI的溶解度远远小于AgCl，因此，向AgI悬浊液中滴加NaCl溶液至过量，黄色沉淀不可能全部转化为白色沉淀，C不正确；酸性KMnO4溶液呈紫红色，其具有强氧化性，而乙醇具有较强的还原性，因此，酸性KMnO4溶液中滴加乙醇至过量后溶液紫红色褪色，D正确。 8．(2023·宁波高三模拟)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　向溶液中加入硫酸锌，硫酸根离子会与溶液中的钡离子反应生成BaSO4沉淀，故A不符合题意；向溶液中加入铁粉，铁离子会与铁反应生成亚铁离子，故B不符合题意；向溶液中通入氨气，铝离子、铁离子会与氨水反应生成氢氧化铝、氢氧化铁沉淀，故C不符合题意；向溶液中通入二氧化碳，二氧化碳与溶液中离子均不发生反应，故D符合题意。 9．下列关于离子检验的说法不正确的是(　　) A．取某盐溶液加入浓NaOH溶液，加热，产生的气体可使湿润的红色石蕊试纸变蓝，该溶液中含有NH B．取某溶液滴加KSCN溶液，无明显现象，滴加氯水，溶液变红色，该溶液中含有Fe2＋ C．取某溶液加入BaCl2溶液，产生不溶于稀硝酸的白色沉淀，该溶液中一定含有SO D．取某无色溶液通入Cl2，再加入CCl4，振荡，静置，下层呈紫色，该溶液中一定含有I－ 答案　C 解析　氯化银也是不溶于稀硝酸的白色沉淀，该溶液中可能含有SO或Ag＋，故C错误。 10．(2024·嘉兴高三联考)某溶液X中可能含有下列离子中的若干种：Fe3＋、Na＋、Ba2＋、I－、H＋、CO，下列有关溶液X的假设与溶液成分的分析正确的是(　　) 选项 假设 溶液成分 A 溶液X遇酚酞变红色 溶质一定是Na2CO3 B 加入氨水后得到红褐色沉淀 一定不含I－ C 若加入铝粉后有Al3＋生成 一定含有H＋ D 若加入淀粉后溶液不显蓝色 一定不含有I－、一定含有CO 答案　B 解析　溶液X遇酚酞变红色说明其呈碱性，溶液中一定有CO，Fe3＋、Ba2＋、H＋均不能与CO共存，但I－能与CO共存，溶质可能为NaI和Na2CO3的混合物，故A错误；由产生沉淀的颜色得出一定有Fe3＋，Fe3＋不能与I－大量共存，故B正确；H＋、Fe3＋都能将铝粉氧化为Al3＋，故C错误；淀粉可检验出溶液中是否有I2而不是I－，若加入淀粉后溶液不显蓝色，不能确定不含I－，故D错误。 11．某溶液可能含有等物质的量的Ba2＋、Na＋、NH、H＋、Cl－、I－、SO、SO中的几种，向该溶液中滴加少量新制氯水，所得溶液为无色。下列判断不正确的是(　　) A．肯定不含NH B．肯定不含H＋ C．肯定含有SO D．肯定不含Cl－ 答案　A 解析　亚硫酸根离子的还原性强于碘离子，优先与少量氯水反应，由向溶液中滴加少量新制氯水，所得溶液为无色可知，溶液中一定含有亚硫酸根离子，一定不含氢离子和钡离子；溶液中各离子物质的量相等，由电荷守恒可知，溶液中一定含有钠离子和铵根离子，一定不含有氯离子、碘离子和硫酸根离子，故选A。 12．某溶液中可能存在Br－、CO、SO、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＋、SO B．Mg2＋、CO、I－ C．Al3＋、SO、I－ D．Al3＋、Br－、SO 答案　A 解析　根据①可判断溶液中有Br－和CO，根据离子共存原则，不存在Al3＋、Mg2＋；根据②可判断溶液中无SO；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IO，致使淀粉溶液不变蓝色。 13．(2023·嘉兴一中模拟)工业上以软锰矿(主要成分为MnO2，另含有少量FeCO3、Al2O3、SiO2)为原料制取金属锰的工艺流程如下： 下列有关说法正确的是(　　) A．浸取软锰矿时，加入FeSO4会引入杂质，因此是多余的 B．若浸取液中无Fe2＋存在，则加入的Na2CO3主要目的是除去Fe3＋、Al3＋。为除杂彻底，加入Na2CO3需过量，使溶液呈碱性 C．沉锰时的离子方程式为Mn2＋＋2HCO===MnCO3↓＋H2O＋CO2↑ D．电解时，锰元素在负极被氧化 答案　C 解析　软锰矿(主要成分为MnO2，另含有少量FeCO3、Al2O3、SiO2)中加入稀硫酸，FeCO3、Al2O3溶解生成FeSO4和Al2(SO4)3，SiO2不溶于稀硫酸，从而成为浸渣；加入FeSO4后，FeSO4在酸性溶液中将MnO2还原为Mn2＋，Fe2＋被氧化为Fe3＋；过滤后向浸取液中加入Na2CO3，Fe3＋、Al3＋转化为沉淀；加入NH4HCO3，Mn2＋生成MnCO3沉淀；加入稀硫酸溶解后生成MnSO4。浸取软锰矿时，因FeCO3转化生成的FeSO4的量比较少，不能满足将MnO2全部还原的需要，所以需再加入一定量的FeSO4，A项不正确；加入Na2CO3的主要目的是除去Fe3＋、Al3＋，若加入Na2CO3过量，溶液的碱性过强，Mn2＋也会转化为沉淀，所以需控制Na2CO3的加入量，B项不正确；电解时，Mn2＋获得电子，所以锰元素在阴极得电子被还原，D项不正确。 14．(2024·浙江1月选考，18)固态化合物Y的组成为MgCaFeMn(CO3)4，以Y为原料实现如下转化。 已知：NH3与溶液A中金属离子均不能形成配合物。 请回答： (1)依据步骤Ⅲ，MnCO3、CaCO3和MgCO3中溶解度最大的是__________。写出溶液C中的所有阴离子_____________。步骤Ⅱ中，加入NH4Cl的作用是____________________________。 (2)下列说法正确的是__________。 A．气体D是形成酸雨的主要成分 B．固体E可能含有Na2CO3 C．Mn(OH)2可溶于NH4Cl溶液 D．碱性：Ca(OH)2<Fe(OH)2 (3)酸性条件下，固体NaBiO3(微溶于水，其还原产物为无色的Bi3＋)可氧化Mn2＋为MnO，根据该反应原理，设计实验验证Y中含有Mn元素________________________；写出Mn2＋转化为MnO的离子方程式_________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)MgCO3　OH－、HCO、CO、Cl－　调节溶液pH，防止钙离子、镁离子、锰离子转化为氢氧化物沉淀　(2)BC　(3)取一定量Y于试管中，加入适量硝酸溶解，再加入适量NaBiO3，观察到溶液变为紫红色，则证明Y中含有锰元素　5NaBiO3＋14H＋＋2Mn2＋===2MnO＋5Bi3＋＋7H2O＋5Na＋ 解析　(1)MnCO3、CaCO3和MgCO3是同种类型的沉淀，溶解度大的最后沉淀出来，由于通入二氧化碳，生成的沉淀是CaCO3和MnCO3，所以MgCO3溶解度最大。(2)气体D是CO2，不是形成酸雨的主要成分，故A错误；固体E可能含有Na2CO3，当二氧化碳过量时化学方程式为2CO2＋2NaNa2CO3＋CO，当二氧化碳少量时化学方程式为CO2＋2NaNa2O＋CO，故B正确；碱性：Ca(OH)2＞Fe(OH)2，故D项错误。 学科网（北京）股份有限公司 $