第一章 第3讲 离子共存 离子的检验与推断(讲义及练习)--2027届高三化学一轮复习
2026-07-21
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普通
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 | - |
| 使用场景 | 高考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2027-2028 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.25 MB |
| 发布时间 | 2026-07-21 |
| 更新时间 | 2026-07-22 |
| 作者 | 周星星化学知识铺 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-07-21 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58906117.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
该高中化学高考复习讲义聚焦离子共存、检验与推断三大核心考点,按“本质-判断-应用”逻辑梳理知识,通过“一色二性三特殊四反应”整合离子共存规律,“四种方法”归纳检验技巧,“四原则”构建推断模型,配合考点梳理、方法指导、真题训练环节,帮助学生系统突破难点。
讲义采用“原理-实验-应用”教学路径,如离子检验设计“取样-酸化-沉淀”操作模板培养科学探究能力,分层设置逐点训练与综合题,强化科学思维中的证据推理,助力学生快速掌握解题策略,为教师把控复习节奏提供精准指导。
内容正文:
大一轮·化学
第3讲 离子共存 离子的检验与推断
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.判断离子能否大量共存的“四个要点”: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
Cr2O72-
CrO42-
Cr3+
溶液颜色
蓝色
棕黄色
浅绿色
紫红色
橙红色
黄色
绿色
(2)二性——溶液的酸碱性
溶液酸碱性的判断方法
常见表示呈酸性的溶液
a. ①常温下,pH<7的溶液 ②使pH试纸变红的溶液
b. ③使甲基橙呈红色或橙色的溶液 ④使石蕊溶液呈红色的溶液
c. ⑤与镁粉反应生成氢气的溶液
d. ⑥常温下,c(OH-)<1×10-7 mol·L-1的溶液或c(H+)=1×10-2 mol·L-1的溶液
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使酚酞试液变红的溶液 ④能使石蕊溶液呈蓝色的溶液
⑤常温下,c(H+)<1×10-7 mol·L-1的溶液或c(H+)=1×10-14mol/L的溶液
常见表示可能呈酸性也可能呈碱性的溶液
①和Al反应放出H2的溶液(HNO3除外)
②常温下水电离出的c(OH-)=1×10-12 mol·L-1的溶液
③能使甲基橙呈黄色的溶液
④与NH4HCO3反应能产生气体的溶液
①在强酸性溶液中(pH=1、pH<7、紫色石蕊试液变红的溶液中)不能共存的离子有
a.氢氧根离子:OH-
b.弱酸根离子:CO、S2-、SO、ClO-、F-、CH3COO-、HCOO-、PO43-
c.弱酸酸式酸根离子:HCO、HS-、HSO、HPO、H2PO
②在强碱性溶液中(pH=13、pH>7、紫色石蕊试液变蓝、酚酞变红的溶液中)不能共存的离子有
a.氢离子:H+
b.弱碱阳离子:NH4+、Mg2+、Al3+、Cu2+、Fe2+、Fe3+
c.弱酸酸式酸根离子HCO、HS-、HSO、HPO、H2PO
(3)三特殊——三种特殊情况
①AlO与HCO不能大量共存:AlO+HCO+H2O===Al(OH)3↓+CO
②“NO+H+”组合有强氧化性,与S2-、Fe2+、I-、SO等还原性的离子因发生氧化还原反应而不能大量共存
③NH与CH3COO-、CO,Mg2+与HCO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——离子不能大量共存的四种反应类型
①离子间发生复分解反应
a.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
H+
S2O、CO、SO、HCO、HSO、S2-、HS-
OH-
NH(浓溶液并加热)
b.生成难电离物质(水、弱酸、一水合氨等)的离子不能大量共存
生成水不能大量共存
H+与OH-
OH-与弱酸的酸式酸根离子:HCO、HS-、HSO、HPO、H2PO
生成弱酸不能大量共存
H+与弱酸根阴离子或弱酸的酸式酸根离子:CO、S2-、SO、ClO-、F-、CH3COO-、HCO、HS-、HSO、HPO、H2PO、PO43-
生成弱碱不能大量共存
OH-与NH
c.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
Ag+
Cl-、Br-、I-、CO32-、SiO32-
Ba2+
SO42-、CO32-、SO32-、SiO32-
Ca2+
CO32-、SO32-、F-、SiO32-
H+
SiO32-、AlO2-、S2O32-
Cu2+、Fe2+
S2-
Mg2+、Al3+、Zn2+
OH-、CO、SiO、AlO
Fe3+、Cu2+、Fe2+
OH-、S2-、CO、HCO、SiO、AlO
四种微溶物
Ca(OH)2、Ag2SO4、MgCO3、CaSO4
②离子间发生氧化还原反应:一般情况下,具有较强氧化性离子与具有较强还原性离子,会发生氧化还原反应而不能大量共存
常见的氧化性离子:ClO-、MnO(H+)、NO(H+)、Fe3+、Cr2O、FeO
常见的还原性的离子:S2-(HS-)、SO(HSO)、I-、Fe2+、Br-、Cl-
a.Fe3+可氧化S2-(HS-)、SO(HSO)、I-
b.NO(H+)可氧化S2-(HS-)、SO(HSO)、I-、Fe2+、Br-
c.ClO-在碱性条件下可氧化S2-(HS-)、SO(HSO)、I-、Fe2+、Br-
d.ClO-(H+)、MnO(H+)、Cr2O可氧化S2-(HS-)、SO(HSO)、I-、Fe2+、Br-、Cl-
③离子间发生双水解相互促进的反应——常见的因发生相互促进的水解反应而不能大量共存的离子如下:
a.Al3+和CO32-、HCO3-、S2-、SO32- 、HS-、AlO2-、SiO32-、ClO-
b.Fe3+和CO32-、HCO3-、AlO2-、SiO32-、ClO-
c.Al3+、Fe3+因其在水溶液中当pH为3~4左右时即能完全水解成Al(OH)3、Fe(OH)3沉淀,所以Al3+、Fe3+几乎与所有的弱酸根离子都不能大量共存
d.NH4+和AlO2-、SiO32- [AlO2-、SiO32-与所有的弱碱阳离子全部双水解]
e.NH与CH3COO-、CO,Mg2+与HCO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,它们在溶液中能大量共存
④离子间发生络合反应——离子间因发生络合反应而不能大量共存,中学常见的反应有
a.Fe3+与SCN-因生成Fe(SCN)3而不能大量共存
b.Ag+与NH3·H2O因生成[Ag(NH3)2]+而不能大量共存
c.Cu2+与NH3·H2O因生成[Cu(NH3)4]2+而不能大量共存
注意
离子共存判断中常见的限制条件
①无色溶液:有色离子不能大量共存
②使甲基橙呈红色或pH=1:溶液显酸性,OH-及弱酸的酸根离子不能大量共存
③遇酚酞呈红色或pH=13:溶液呈碱性,H+及弱碱的阳离子、弱酸的酸根离子不能大量共存
④与Al反应放出H2:溶液可能显酸性,也可能显强碱性,显酸性时不能含有NO
⑤由水电离出的 c(H+)=1×10-13 mol·L-1:溶液可能显酸性,也可能显碱性
⑥加水稀释,减小:说明该溶液显酸性[稀释的是溶质,溶质c(H+)减小,而c(OH-)增大]
⑦某溶液的lg=12:该溶液显酸性
⑧因发生氧化还原反应而不能大量共存:能发生氧化还原反应的氧化性离子和还原性离子不能大量共存
⑨“一定”“可能”还是“不能”大量共存:确定是“可能性”还是“肯定性”
⑩“透明”:“透明”也可“有色”
【逐点训练1】
1.25℃时,下列各组离子可以在水溶液中大量共存,加入Na2O2固体后(溶液体积变化忽略不计),各离子浓度几乎不变的是
A.、、、 B.、、、
C.、、、 D.、、、
2.向下列盐溶液中分别加入试剂,不影响盐的离子大量共存的是
A.溴水滴入NaCl溶液 B.乙醇滴入酸性溶液
C.通入溶液 D.通入溶液
3.常温下, 下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A.中性溶液中:Fe3+、Na+、、
B.lg =8的溶液中:Na+、K+、Cl-、CH3COO-
C.明矾溶液中:、K+、I-、Br-
D.加入铝粉会产生H2的溶液中:Cu2+、Mg2+、、ClO-
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.的溶液:、、、
B.的溶液中:、、、
C.水电离的浓度的溶液中:、、、
D.中性溶液中:、、、
5.下列各组离子在指定的溶液中,一定能大量共存的是
A.与Al反应能放出的溶液中:、、、
B.在的氨水中:、、、
C.常温下,的溶液中:、、、
D.含大量的溶液中:、、、
6.下列各组离子在溶液中可以大量共存,且加入相应试剂后发生反应的离子方程式书写正确的是
选项
离子组
加入试剂
发生反应的离子方程式
A
、、、
少量HCl溶液
B
、、、
少量溶液
C
、、、
过量醋酸溶液
D
、、、
通入少量
A.A B.B C.C D.D
7.常温下,下列给定条件的溶液中,一定能大量共存的离子组是
A.常温下的溶液中:、、、
B.溶液中:、、、
C.加入能放出的溶液中:、、、
D.使紫色石蕊溶液变红的溶液:、、、
8.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+、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+、、Cl-
足量NaHCO3溶液
不能大量共存,因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,只发生下列氧化还原反应
ClO- + H2O + SO2 = Cl- + + 2H+
A.A B.B C.C D.D
考点二 离子的检验
1.检验离子的“四种方法”
(1)生成气体,如NH4+、CO的检验
(2)生成沉淀,如Cl−、SO的检验
(3)显现特殊颜色,如Fe3+、苯酚的检验
(4)焰色反应:金属或金属离子的检验
2.离子检验实验操作的答题模板
操作 ⇒ 现象 ⇒ 结论
取样,加入……⇒有……生成 ⇒……的是……
以SO的检验为例:取少量溶液于试管中,加入足量稀盐酸,无明显现象,再加入BaCl2溶液,若有白色沉淀产生,则证明有SO
3.常见阳离子的检验与推断依据
离子
试剂
现象
注意
Fe2+
NaOH溶液
白色沉淀→灰绿色沉淀→红褐色沉淀
Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓(白色沉淀)
4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3(红褐色沉淀)
K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液
有蓝色沉淀生成
3Fe2++2Fe(CN)63-===Fe3[Fe(CN)6]2↓(蓝色沉淀)
KSCN溶液、氯水
加KSCN后无颜色变化,再滴加氯水溶液变成血红色
2Fe2++Cl2===2Cl−+2Fe3+
Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3(红色)
KMnO4法
KMnO4溶液的紫红色变浅
5Fe2++MnO4-+8H+===5Fe3++Mn2++4H2O
观察法
溶液呈浅绿色
Fe3+
NaOH溶液
红褐色沉淀
Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓
KSCN溶液
加入KSCN或其它可溶性硫氰化物溶液,溶液呈红色
Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3 (红色溶液)
苯酚溶液
加入苯酚溶液,溶液呈紫色
Fe3++6C6H5OH6H++[Fe(C6H5O)6]3-(紫色溶液)
观察法
溶液呈棕黄色
NH
浓NaOH溶液和湿润的红色石蕊试纸
产生有刺激性气味的气体,且该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
需加热
H+
紫色石蕊溶液
溶液变红
甲基橙溶液
pH试纸
Al3+
NaOH溶液
生成白色沉淀,NaOH过量后沉淀逐渐溶解
Al3++3OH-===Al(OH)3↓(白色)
Al(OH)3↓+OH−===AlO2-+2H2O
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,若氨水过量,沉淀逐渐溶解
AgNO3+NH3·H2O===AgOH↓+NH4NO3
AgOH+2NH3·H2O===Ag(NH3)2OH+2H2O
Na+、K+
Pt(Fe)丝和稀盐酸
火焰分别呈黄色、紫色
K+要透过蓝色钴玻璃片观察焰色
Ba2+
稀硫酸或可溶性硫酸盐溶液
先加稀盐酸,不产生沉淀,然后加稀硫酸或可溶性硫酸盐溶液生成白色沉淀
Cu2+
观察法
溶液呈蓝色
NaOH溶液
有蓝色沉淀生成,若加热则沉淀变黑
Cu2++2OH−===Cu(OH)2↓(蓝色) Cu(OH)2CuO(黑色)+H2O
4.常见阴离子的检验与推断依据
离子
试剂
现象
注意
Cl-、Br-、I-
AgNO3溶液和稀HNO3
AgCl(白色)、AgBr(淡黄色)、AgI(黄色)
Br-
氯水、CCl4(或苯)
加入新制的饱和氯水,再加入CCl4(或苯),溶液分层,下层(或上层)呈橙红色
I-
氯水、CCl4(或苯)
加入新制的饱和氯水,再加入CCl4(或苯),溶液分层,下层(或上层)呈紫红色
氯水、淀粉溶液
加入新制的饱和氯水(或双氧水),再加入淀粉溶液,溶液变蓝
SO
稀盐酸和BaCl2溶液
白色沉淀
先用稀盐酸酸化
S2-
Pb(NO3)2溶液(CuSO4或CuCl2溶液)、稀硝酸
加入Pb(NO3)2溶液生成黑色沉淀,且不溶于稀硝酸
HCO
BaCl2(或CaCl2)溶液和硝酸(或盐酸)
加入BaCl2(或CaCl2)溶液反应,无白色沉淀产生,再加稀硝酸(或盐酸)后,产生无色无味气体
HSO
氯化钡溶液、盐酸、品红溶液
加入BaCl2溶液反应,无白色沉淀产生,加盐酸后,产生无色、具有刺激性气味的气体,将生成的气体通入品红溶液中,溶液褪色
CO
稀盐酸和澄清石灰水
产生无色无味气体,且该气体能使澄清石灰水变浑浊
SO、HSO、HCO有干扰
SO
氯化钡溶液、盐酸、品红溶液
加入BaCl2溶液反应,生成白色沉淀,加盐酸后白色沉淀溶解,产生无色、具有刺激性气味的气体,将生成的气体通入品红溶液中,溶液褪色
HSO有干扰
PO43-
AgNO3溶液、稀硝酸
加入AgNO3溶液生成黄色沉淀,沉淀可溶于稀硝酸
NO
稀硫酸、金属铜
加入铜片、稀硫酸加热,溶液变蓝色,有无色、具有刺激性气味的气体产生,遇空气后气体变红棕色
SiO
稀硝酸
产生白色絮状沉淀
OH-
无色酚酞溶液
变为红色
紫色石蕊溶液
变为蓝色
【逐点训练2】
1.物质的检验的答题模式是取样实验现象结论,下列离子的检验不正确的是
A.取适量试样于一洁净的试管中,先滴加稀盐酸酸化,无明显现象,再滴加溶液,出现白色沉淀,则试样中一定含有
B.取适量试样于一洁净的试管中,滴加溶液,出现白色沉淀,再滴加稀使溶液酸化,仍有白色沉淀,则试样中一定含有
C.取适量试样于一洁净的试管中,滴加KSCN溶液,溶液变红则试样中一定含有
D.取适量试样于一洁净的试管中,加浓烧碱共热,产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则试样中一定含有
2.某溶液含有Ag+、Ba2+、Cu2+、Fe3+中的一种或几种,下列说法错误的是
A.取少量该溶液并滴加NaCl溶液,若出现白色沉淀,则溶液中含有Ag+
B.取少量该溶液并滴加H2SO4溶液,若出现白色沉淀,则溶液中含有Ba2+
C.取少量该溶液并滴加KSCN溶液,若溶液显红色,则溶液中含有Fe3+
D.若四种阳离子均存在,可依次使用NaCl溶液、Na2SO4溶液、浓氨水进行分离
3.某无色溶液中可能含有、、、、、、、这几种离子中的若干种,依次进行下列实验,观察到的现象记录如下:①pH试纸检验,溶液的pH>7.②取少量原溶液,向溶液中加入过量的和盐酸的混合溶液,无白色沉淀生成。③另取少量原溶液,向溶液中滴加足量氯水、无气体产生,再加入振荡,静置后层呈橙色,用分液漏斗分液④向分液后的水溶液中加入和溶液,有白色沉淀产生。⑤在滤液中加入和的混合溶液有白色沉淀产生。则关于原溶液的判断中正确的是
A.肯定不存在的离子是、、、
B.肯定存在的离子是、、
C.步骤③中加入后溶液上层有颜色
D.无法确定原溶液中是否存在
4.通过化学实验现象得出相应的结论是探究物质性质的一种重要方法,下列实验操作和现象或结论不正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
向包有足量过氧化钠粉末的脱脂棉上滴加几滴水,脱脂棉燃烧
过氧化钠与水反应放热
B
向某未知溶液(不含)中加入足量硝酸酸化的硝酸银溶液,无气体产生,但有白色沉淀出现
未知溶液中可能含有,一定不含或
C
氢气在氯气中燃烧时瓶口上方出现白雾
氯化氢与空气中的水蒸气结合而呈现雾状
D
将湿润的蓝色石蕊试纸放入盛有干燥氯气的集气瓶内,石蕊试纸先变红后褪色
氯气具有漂白性
A.A B.B C.C D.D
5.下列根据实验操作和现象能得到相应结论的是
选项
实验操作和现象
结论
A
将SO2饱和溶液滴入NaHCO3溶液中,有气泡生成
非金属性:S>C
B
向FeCl2和KSCN的混合溶液中滴入硝酸酸化的AgNO3溶液,溶液变红
氧化性:
C
取适量硫酸钾粗品于试管中配成溶液,滴入NaOH溶液并加热,试管口放置的湿润红色石蕊试纸变蓝
粗品中可能含有
D
向久置的Na2SO3溶液中加入足量Ba(NO3)2溶液,出现白色沉淀;再加入足量稀盐酸,沉淀不溶解
Na2SO3已完全被氧化
A.A B.B C.C D.D
6.仅用下表提供的试剂和用品,不能实现相应实验目的的是
选项
实验目的
试剂
用品
A
检验氯水中有
氯水、硝酸银溶液、稀硝酸
试管、胶头滴管
B
验证与反应有生成
、水
药匙、试管、胶头滴管、火柴、小木棒
C
除去NaOH固体中的
NaOH和固体、水、溶液
试管、胶头滴管、过滤装置
D
鉴别NaCl溶液和溶液
稀盐酸
酒精灯、铂丝、火柴、蓝色钴玻璃片
A.A B.B C.C D.D
7.由实验操作,可得出相应正确的现象与结论的是
选项
实验操作
现象
结论
A
取少量与足量氢碘酸反应后的溶液于试管中,滴加几滴溶液,观察现象
有蓝色沉淀生成
中含有
B
向1-溴丙烷中先加入NaOH乙醇溶液,加热,取少量反应液体,加入稀硝酸,再加入溶液
有淡黄色沉淀生成
1-溴丙烷中含有溴原子
C
将海带灼烧、溶解、过滤、滤液酸化,加入少量新制氯水后,加入淀粉碘化钾溶液
溶液变蓝
海带中含碘元素
D
向盛有氯化铵溶液的试管中滴加稀氢氧化钠溶液,用湿润的pH试纸靠近管口
试纸不变蓝
稀氢氧化钠浓度太小,未发生反应
A.A B.B C.C D.D
8.下列离子检验的试剂、现象均正确的是
选项
检验离子
加入试剂
现象
A
Fe3+
KSCN溶液
红色沉淀
B
硝酸酸化的Ba(NO3)2溶液
白色沉淀
C
Cl-
AgNO3溶液
白色沉淀
D
Cu2+
氨水
先产生蓝色沉淀,继续滴加得到深蓝色溶液
A.A B.B C.C D.D
考点三 离子推断
离子推断的“四原则”
肯定性原则
根据实验现象推出溶液中肯定存在或肯定不存在的离子
①特征颜色:Cu2+(蓝色)、Fe2+(浅绿色)、Fe3+(棕黄色)、MnO(紫红色)、Cr2O(橙色)
②特征现象
a.焰色反应:K+:紫色(透过蓝色钴玻璃);Na+:黄色
b.Fe3+:遇OH-生成红褐色沉淀、遇SCN-显红色
c.Fe2+:与碱反应生成白色沉淀,迅速变成灰绿色,最后变成红褐色或遇SCN-颜色无明显变化、通入Cl2后显红色
d.NH4+:与NaOH溶液共热,能产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝、遇酚酞试液变红的碱性气体
e.加入HBr产生浅黄色沉淀的离子是Ag+或S2-和SO32-组成
互斥性原则
在肯定某些离子的同时,结合离子共存规律,否定一些离子的存在,要注意题目中的隐含条件,如:酸性、碱性、指示剂的变化、与铝反应产生H2、水的电离情况等
电中性原则
溶液呈电中性,一定既有阳离子,又有阴离子,且溶液中正电荷总数与负电荷总数相等,利用这一原则可确定一些隐含的离子
进出性原则
通常是在实验过程中使用,是指在实验过程中反应生成的离子或引入的离子对后续实验的干扰
【逐点训练3】
1.X是一种由3种前四周期元素组成的易溶于水的化合物,将溶质为X的水溶液与一定量的稀硝酸在试管中混合后,试管口有红棕色气体产生,得到溶液Y,取2支试管分别装入少量溶液Y进行实验,记录为:
序号
加入试剂
现象
1
足量盐酸+少量溶液
产生气泡、产生白色沉淀
2
KSCN溶液
溶液变红
下列关于溶液Y的说法正确的是
A.一定含有 B.不含有 C.不含有 D.可能含有
2.现有四瓶无色溶液:溶液、溶液、溶液、溶液,若用甲、乙、丙、丁分别代表四种溶液中的某一种,将溶液两两混合(部分生成物略去):
①甲乙(无色气体);
②乙(少量)丙(白色沉淀);
③丙丁(白色沉淀) (无色气体)。
下列说法错误的是
A.甲中共含有6种微观粒子
B.丙和丁的离子反应与泡沫灭火器的反应原理相同
C.乙可以与Y进一步反应使沉淀消失
D.工业上制备丁时,向饱和食盐水中先通入足量Z,再通入足量X
3.某1 L待测液中除含有的外,还可能含有下列离子中的一种或多种:、、、、、、、、、。现进行如下实验操作(每次实验所加试剂均过量):
下列说法正确的是
A.生成白色沉淀B的离子方程式为
B.若无色气体D为混合气体,则原溶液中
C.根据实验,待测液中
D.向溶液B中加AgNO3与的操作是多余的
4.某溶液中可能含有、、、、、、、中的某几种离子。为确认溶液组成进行如下实验:
(1)取该溶液,加入足量溶液,加热,产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体(标准状况下);
(2)向(1)所得溶液中,通入过量,生成白色沉淀,经过滤、洗涤、干燥,固体质量为;
(3)向(2)的滤液中,加入足量溶液,过滤、洗涤、干燥,得固体,向固体中加入过量盐酸,有无色无味气体产生,充分振荡后剩余固体。
下列说法错误的是
A.由步骤(1)可知,该溶液中一定含有,
B.由步骤(2)(3)可知,该溶液中一定含有、
C.,
D.该溶液中一定含有
5.某无色澄清溶液中可能含有、、、、、中的几种,各离子物质的量浓度均相同,所加试剂均过量,依次进行下列实验,操作及现象如下:
①取少量原溶液于试管中,向其中滴加2~3滴紫色石蕊试液,溶液变红
②取原溶液于试管中,向其中滴加足量溶液生成白色沉淀
③向②中过滤所得滤液中加入溶液,有白色沉淀生成。
以下结论错误的是
A.不能确定原溶液中是否含有
B.原溶液中一定含有、
C.原溶液中的物质的量浓度为
D.原溶液中一定没有、
6.某1 L溶液A中存在Ba2+、Fe3+、Al3+、Fe2+、Cu2+、、、、、中的五种离子,浓度均为0.1 mol/L。对A溶液进行离子鉴别实验,实验过程如图所示,反应①得到的溶液B中的阴离子种类与溶液A中的阴离子种类相同。已知:图中沉淀、气体与固体氧化物C均为纯净物。下列说法错误的是
A.沉淀乙能溶于浓氨水 B.溶液B中存在阴离子、、
C.溶液A中一定含有Fe2+和Cu2+ D.固体C可能是MgO
7.某溶液可能含有8种离子、、、、、、、中的若干种,现取两等份溶液进行如下实验:
第一份加入足量KOH溶液加热后收集到0.04 mol气体;
第二份加入足量溶液后,得到干燥沉淀6.27 g,将所得沉淀加到足量的盐酸中后,再经过滤、洗涤、干燥后,沉淀质量为2.33 g。
根据上述实验,下列说法正确的是
A.该混合物中一定含有、,可能含有、、
B.该混合物中一定含有、、、,可能含有、
C.该混合物中一定含有、、、,且当时可能含有、中的一种或两种都有
D.该混合物中一定含有、、、,其它离子均不存在
8.某无色澄清溶液中可能存在如下离子,实验小组取一定量该溶液进行如下实验(不考虑水解),下列推理正确的是
阳离子
、、、、
阴离子
、、、
A.溶液B中可大量存在、、、
B.由气体可判断无色溶液中有
C.由生成黄色沉淀,可判断无色溶液中没有
D.用洁净的铂丝蘸取溶液F在火焰上灼烧,火焰呈黄色,说明原无色溶液中含有
1.下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A.中性溶液中:、、、
B.酸性溶液中:、、、
C.明矾溶液中:、、、
D.加入铝粉会产生的溶液中:、、、
2.某化工厂对废水进行分类处理。在指定溶液中,下列各组离子一定能大量共存的是
A.澄清透明的溶液:、、、
B.使酚酞变红的溶液:、、、
C.加铝粉放出大量氢气的溶液中:、、、
D.在稀盐酸中:、、、
3.向含、的混合溶液中逐滴加入稀盐酸,生成气体的体积随加入盐酸体积的变化关系如图所示,下列各离子组在对应的溶液中一定能大量共存的是
A.a点对应的溶液中:
B.b点对应的溶液中:
C.c点对应的溶液中:
D.d点对应的溶液中:
4.常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A.KAl(SO4)2溶液中滴加Ba(OH)2至SO完全沉淀后的溶液:HCO、Na⁺、K+、Cl-
B.澄清透明的溶液中:NH、Fe3+、SO、Cl-
C.实验室用电石制备乙炔后的溶液:SO、Cl-、NO、NH
D.电解精炼含铁的粗铜后的电解液:NO、H+、Mg2+、Na+
5.下列工业产生的废水中,可能大量存在的粒子组是
选项
工业废水
粒子组
A
制纯碱的废水
、、、
B
电镀铜的废水
、、、
C
制苯酚的废水
、、、
D
工业酸性废水
、、、
A.A B.B C.C D.D
6.下列离子检验的试剂、现象均正确的是
选项
检验离子
加入试剂
现象
A
溶液
产生白色沉淀
B
溶液
产生白色沉淀
C
NaOH溶液
加热产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体
D
氨水
先产生白色沉淀,继续滴加白色沉淀溶解
A.A B.B C.C D.D
7.X、Y分别是由2种和3种前四周期元素组成的化合物,溶于水后按一定比例混合,得到溶液Z,用试纸检测显深红色。取4支试管分别装入少量溶液Z进行实验,记录为:
序号
实验操作
现象
1
滴加溶液
产生蓝色沉淀
2
滴加溶液
溶液变红
3
先加过量溶液,静置,再向上层清液中滴加溶液
均产生白色沉淀
4
焰色试验
火焰呈现黄色
下列说法正确的是
A.可用酸性溶液检验Z溶液中是否含有 B.X可作净水剂
C.Y在酸性溶液中能稳定存在 D.Z溶液中含3种阳离子
8.下列实验操作及现象能得出相应实验结论的是
选项
实验操作
实验现象
实验结论
A
向FeCl2溶液中滴加KSCN溶液,再通入过量Cl2
通入Cl2后溶液先变红,然后红色褪去
过量氯气可能氧化SCN-
B
分别用pH计测定HCOONa和NaNO2溶液的pH
前者的pH大
Ka(HCOOH)<Ka(HNO2)
C
向淀粉中加入一定量稀硫酸微热,一段时间后,冷却,加入几滴碘水
溶液变为蓝色
淀粉未发生水解
D
取一定量某未知溶液于试管中,加入盐酸酸化,再加入AgNO3溶液
产生白色沉淀
该未知溶液中含有Cl-
A.A B.B C.C D.D
9.根据实验操作及现象,能得出相应结论的是
选项
实验操作及现象
结论
A
将有机物M溶于乙醇,加入金属钠后产生气体
M中含有羟基
B
向食盐溶液中加入淀粉碘化钾和醋酸,溶液变蓝
该食盐中含
C
以为指示剂,用标准溶液滴定溶液中的,先出现白色沉淀,后出现砖红色沉淀
D
向某溶液中加入邻二氮菲试剂,溶液未变橙红色
溶液中不存在
A.A B.B C.C D.D
10.某无色透明溶液中可能含有下列离子中的若干种:K+、Na+、、Mg2+、Cu2+、、、Cl-、。现进行如下实验:
①取少量溶液于试管中,滴加足量稀盐酸,有无色无味气体生成,该气体能使澄清石灰水变浑浊;
②向①的反应后的溶液中滴加BaCl2溶液,有白色沉淀生成;
③另取少量原溶液于试管中,加入浓NaOH溶液并加热,产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝;
④取少量原溶液于试管中,滴加稀硝酸酸化的AgNO3溶液,有白色沉淀生成。
根据上述实验现象,下列推断正确的是
A.原溶液中一定含有、、、Cl-,可能含有K+、Na+、
B.原溶液中一定含有、、,一定不含Mg2+、Cu2+,可能含有:K+、Na+、Cl-、
C.原溶液中一定含有、、、Cl-,一定不含Mg2+、Cu2+,可能含有K+、Na+、
D.原溶液中一定含有、、、Cl-、,一定不含Mg2+、Cu2+,可能含有K+、Na+
11.下列除杂方法错误的是
选项
物质(括号内为杂质)
除杂试剂
除杂操作
A
溴苯(溴)
NaOH溶液
振荡后分液
B
NO(NO2)
蒸馏水、浓硫酸
洗气
C
BaSO4(BaCO3)
稀盐酸
过滤、洗涤、干燥
D
CuCl2(FeCl3)溶液
铜粉
过滤
A.A B.B C.C D.D
12.粉末可能由、、、、、中的两种或多种组成,为了确定其组成,取一定量的,分别加入足量下列试剂,实验记录如表:
实验
加入试剂
现象
ⅰ
蒸馏水
澄清透明溶液(将溶液分为、、三等份)
ⅱ
向溶液a中先加足量稀盐酸,后加氯化钡溶液
前者:无明显现象,后者:产生白色沉淀
ⅲ
向溶液b中先滴加KSCN溶液,后滴加新制氯水直至足量
前者:无明显现象,后者:溶液先变红色后红色褪去
ⅳ
向溶液c中滴加足量溶液
有沉淀生成
下列有关说法正确的是
A.中一定不含有、、
B.中一定含有、、
C.实验ⅲ中“红色褪去”的原因是溶液中无
D.实验ⅳ中一定能观察到“白色絮状沉淀迅速变成灰绿色,最终变成红褐色”
13.一种由两种物质组成的白色粉末,通过下列实验可确定其组成。
①取少量白色粉末加入足量水充分溶解,过滤并洗涤得到滤液和滤渣;
②取少量滤液,加入溶液,有白色沉淀;
③取少量滤渣,加入稀盐酸,滤渣全部溶解,同时有气体产生。
该两种物质可能是
A.、 B.、
C. D.、
14.向下列各组溶液中分别加入溶液就能鉴别的是
A.溶液、溶液、溶液、溶液
B.溶液、溶液、溶液、溶液
C.盐酸、溶液、溶液、溶液
D.溶液、溶液、溶液、溶液
15.稀有金属镓(Ga)广泛用于电子工业,它和Al同族,性质相似。某刚玉灰主要含有氧化铝、硅铝酸钾、硫酸钾、硅酸钙和少量镓的化合物,从中分离富集镓的一种路线如下。其中,“高温煅烧”时,铝的化合物转化为(或)。
下列说法错误的是
A.“高温煅烧”时,发生的反应生成
B.“酸浸”时,硅的化合物以固态物质形式在浸渣中被除去
C.“酸浸”时,镓的化合物发生的反应是
D.晶体的化学式为(或)
二、非选择题
16.某无色、澄清溶液中可能含有、、、、、、中的几种,依次进行下列实验,观察到的现象如下:
已知:单质铝和强碱溶液反应可以生成氢气,离子方程式为。
步骤
操作
现象
Ⅰ
取少量溶液,向其中加入适量铝粉
有气体生成
Ⅱ
另取少量溶液,向其中滴加足量溶液
有白色沉淀生成
Ⅲ
向Ⅱ中滴加足量稀盐酸
沉淀部分溶解
(1)不需要通过实验就能判断原溶液中肯定没有_______ 离子,肯定有_______ 离子。
(2)写出Ⅲ中发生的反应的离子方程式_______ 。
(3)原溶液中可能存在_______ 离子。
17.某浅绿色溶液X只含下表中四种离子且每种离子浓度均为(不考虑盐类水解及水电离产生的离子)。
阳离子
阴离子
为了确定X组成,进行如下实验:
序号
操作及现象
Ⅰ
取适量溶液X于试管①中,加入足量NaOH溶液,共热,实验过程中无刺激性气味的气体产生
Ⅱ
取适量溶液X于试管②中,滴加足量的稀硫酸,产生无色气泡
Ⅲ
实验Ⅱ结束后,继续向试管②中滴加溶液,产生白色沉淀
回答下列问题:
(1)根据溶液颜色及实验Ⅰ现象可以排除______种离子存在。
(2)实验Ⅱ中产生无色气泡的离子方程式为______。
(3)根据实验Ⅲ现象,______(填“能”或“不能”)确定溶液X中有存在,理由是__________。
(4)根据实验可知,X中含有的四种离子为______(填离子符号)。
(5)容易转化成,其主要原因是______(从结构角度分析);请设计实验检验溶液中的是否被氧化为:______(写出操作、现象和结论)。
18.Ⅰ.某无色透明溶液中可能大量存在、、、、、、、中的几种,为确定溶液中的离子组成,取三份少量溶液于试管中,进行了如下实验:
①向第一份溶液中滴入几滴酚酞试液,溶液变红;
②向第二份溶液中加入过量溶液,生成白色沉淀,然后再滴加足量盐酸,沉淀部分溶解并有气泡冒出;
③向第三份溶液中先加入溶液,生成白色沉淀,再加入稀硝酸,沉淀完全溶解。
已知:可与水作用,产生较多的,使溶液呈碱性;溶于稀硝酸。
(1)根据上述实验现象可知,原溶液中一定存在的离子是_______,一定不存在的离子是_______,不能确定是否存在的离子是_______。
(2)请分别写出检验溶液中存在、的实验操作:_______,_______。
Ⅱ.次磷酸()是一种精细的磷化工产品,它是一元弱酸,具有较强的还原性,可将溶液中的还原为银单质,从而用于化学镀银。的工业制法是将白磷与溶液反应生成气体和,后者再与反应生成。
(3)写出白磷()与溶液反应的化学方程式:_______。反应中每消耗,转移的电子数为_______。
(4)写出与足量NaOH溶液反应的离子方程式:_______。
(5)工业上利用进行化学镀银的反应中,当氧化剂与还原剂物质的量之比为4:1时,则氧化产物中元素的化合价为_______。
19.X溶液中可能含有下列5种离子中的几种:、、、、,某同学为确定其中含有的离子,设计并完成以下实验(所加试剂均足量)。
(1)根据上述实验,判断X溶液中________存在(填“是”、“否”、“无法确定”)。
(2)X溶液中一定存在的阳离子有________。
(3)下列说法正确的有________。
A.取少量X溶液,先加入适量氯水,再加少量KSCN溶液,若溶液呈红色,则含有
B.取少量X溶液,加入适量酸性,若出现褪色现象,则含有
C.取少量X溶液,加入少量铜粉,若铜粉溶解,则含有
(4)若该同学检验出X溶液中不存在,他取200 ml的X溶液分为两等份,其中一份加入,则发生的离子反应方程式为________。另一份加入的,则产生标况下________L的气体。(保留3位有效数字)
(5)为了测定滤液1中的含量,该同学取10 ml净化后的滤液1(已排除所有干扰离子的影响),稀释到100 ml,加入的溶液20.00 mL。为防止沉淀转化,再加少许硝基苯,用力振荡,使沉淀被有机物完全覆盖。加入作指示剂,用标准溶液滴定过量的至终点(AgSCN为白色沉淀),做平行实验,平均消耗KSCN标准溶液10.00 mL。回答下列问题。
①滴定终点的现象为________。
②原滤液1中的浓度为________(保留两位小数)。
③实验中,若不加硝基苯,测定的浓度将________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。(已知:,。)
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第3讲 离子共存 离子的检验与推断
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.判断离子能否大量共存的“四个要点”: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
Cr2O72-
CrO42-
Cr3+
溶液颜色
蓝色
棕黄色
浅绿色
紫红色
橙红色
黄色
绿色
(2)二性——溶液的酸碱性
溶液酸碱性的判断方法
常见表示呈酸性的溶液
a. ①常温下,pH<7的溶液 ②使pH试纸变红的溶液
b. ③使甲基橙呈红色或橙色的溶液 ④使石蕊溶液呈红色的溶液
c. ⑤与镁粉反应生成氢气的溶液
d. ⑥常温下,c(OH-)<1×10-7 mol·L-1的溶液或c(H+)=1×10-2 mol·L-1的溶液
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使酚酞试液变红的溶液 ④能使石蕊溶液呈蓝色的溶液
⑤常温下,c(H+)<1×10-7 mol·L-1的溶液或c(H+)=1×10-14mol/L的溶液
常见表示可能呈酸性也可能呈碱性的溶液
①和Al反应放出H2的溶液(HNO3除外)
②常温下水电离出的c(OH-)=1×10-12 mol·L-1的溶液
③能使甲基橙呈黄色的溶液
④与NH4HCO3反应能产生气体的溶液
①在强酸性溶液中(pH=1、pH<7、紫色石蕊试液变红的溶液中)不能共存的离子有
a.氢氧根离子:OH-
b.弱酸根离子:CO、S2-、SO、ClO-、F-、CH3COO-、HCOO-、PO43-
c.弱酸酸式酸根离子:HCO、HS-、HSO、HPO、H2PO
②在强碱性溶液中(pH=13、pH>7、紫色石蕊试液变蓝、酚酞变红的溶液中)不能共存的离子有
a.氢离子:H+
b.弱碱阳离子:NH4+、Mg2+、Al3+、Cu2+、Fe2+、Fe3+
c.弱酸酸式酸根离子HCO、HS-、HSO、HPO、H2PO
(3)三特殊——三种特殊情况
①AlO与HCO不能大量共存:AlO+HCO+H2O===Al(OH)3↓+CO
②“NO+H+”组合有强氧化性,与S2-、Fe2+、I-、SO等还原性的离子因发生氧化还原反应而不能大量共存
③NH与CH3COO-、CO,Mg2+与HCO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——离子不能大量共存的四种反应类型
①离子间发生复分解反应
a.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
H+
S2O、CO、SO、HCO、HSO、S2-、HS-
OH-
NH(浓溶液并加热)
b.生成难电离物质(水、弱酸、一水合氨等)的离子不能大量共存
生成水不能大量共存
H+与OH-
OH-与弱酸的酸式酸根离子:HCO、HS-、HSO、HPO、H2PO
生成弱酸不能大量共存
H+与弱酸根阴离子或弱酸的酸式酸根离子:CO、S2-、SO、ClO-、F-、CH3COO-、HCO、HS-、HSO、HPO、H2PO、PO43-
生成弱碱不能大量共存
OH-与NH
c.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
Ag+
Cl-、Br-、I-、CO32-、SiO32-
Ba2+
SO42-、CO32-、SO32-、SiO32-
Ca2+
CO32-、SO32-、F-、SiO32-
H+
SiO32-、AlO2-、S2O32-
Cu2+、Fe2+
S2-
Mg2+、Al3+、Zn2+
OH-、CO、SiO、AlO
Fe3+、Cu2+、Fe2+
OH-、S2-、CO、HCO、SiO、AlO
四种微溶物
Ca(OH)2、Ag2SO4、MgCO3、CaSO4
②离子间发生氧化还原反应:一般情况下,具有较强氧化性离子与具有较强还原性离子,会发生氧化还原反应而不能大量共存
常见的氧化性离子:ClO-、MnO(H+)、NO(H+)、Fe3+、Cr2O、FeO
常见的还原性的离子:S2-(HS-)、SO(HSO)、I-、Fe2+、Br-、Cl-
a.Fe3+可氧化S2-(HS-)、SO(HSO)、I-
b.NO(H+)可氧化S2-(HS-)、SO(HSO)、I-、Fe2+、Br-
c.ClO-在碱性条件下可氧化S2-(HS-)、SO(HSO)、I-、Fe2+、Br-
d.ClO-(H+)、MnO(H+)、Cr2O可氧化S2-(HS-)、SO(HSO)、I-、Fe2+、Br-、Cl-
③离子间发生双水解相互促进的反应——常见的因发生相互促进的水解反应而不能大量共存的离子如下:
a.Al3+和CO32-、HCO3-、S2-、SO32- 、HS-、AlO2-、SiO32-、ClO-
b.Fe3+和CO32-、HCO3-、AlO2-、SiO32-、ClO-
c.Al3+、Fe3+因其在水溶液中当pH为3~4左右时即能完全水解成Al(OH)3、Fe(OH)3沉淀,所以Al3+、Fe3+几乎与所有的弱酸根离子都不能大量共存
d.NH4+和AlO2-、SiO32- [AlO2-、SiO32-与所有的弱碱阳离子全部双水解]
e.NH与CH3COO-、CO,Mg2+与HCO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,它们在溶液中能大量共存
④离子间发生络合反应——离子间因发生络合反应而不能大量共存,中学常见的反应有
a.Fe3+与SCN-因生成Fe(SCN)3而不能大量共存
b.Ag+与NH3·H2O因生成[Ag(NH3)2]+而不能大量共存
c.Cu2+与NH3·H2O因生成[Cu(NH3)4]2+而不能大量共存
注意
离子共存判断中常见的限制条件
①无色溶液:有色离子不能大量共存
②使甲基橙呈红色或pH=1:溶液显酸性,OH-及弱酸的酸根离子不能大量共存
③遇酚酞呈红色或pH=13:溶液呈碱性,H+及弱碱的阳离子、弱酸的酸根离子不能大量共存
④与Al反应放出H2:溶液可能显酸性,也可能显强碱性,显酸性时不能含有NO
⑤由水电离出的 c(H+)=1×10-13 mol·L-1:溶液可能显酸性,也可能显碱性
⑥加水稀释,减小:说明该溶液显酸性[稀释的是溶质,溶质c(H+)减小,而c(OH-)增大]
⑦某溶液的lg=12:该溶液显酸性
⑧因发生氧化还原反应而不能大量共存:能发生氧化还原反应的氧化性离子和还原性离子不能大量共存
⑨“一定”“可能”还是“不能”大量共存:确定是“可能性”还是“肯定性”
⑩“透明”:“透明”也可“有色”
【逐点训练1】
1.25℃时,下列各组离子可以在水溶液中大量共存,加入Na2O2固体后(溶液体积变化忽略不计),各离子浓度几乎不变的是
A.、、、 B.、、、
C.、、、 D.、、、
【答案】B
【详解】A.加入后会和水反应生成大量,浓度显著增大,A不符合题意;
B.与水反应生成和,和生成的均不与组内离子发生反应,离子浓度几乎不变,B符合题意;
C.反应生成的会和发生反应:,浓度减小、浓度增大,C不符合题意;
D.具有强氧化性,会将具有还原性的氧化为,浓度显著减小,D不符合题意;
故选B。
2.向下列盐溶液中分别加入试剂,不影响盐的离子大量共存的是
A.溴水滴入NaCl溶液 B.乙醇滴入酸性溶液
C.通入溶液 D.通入溶液
【答案】A
【详解】A.溴水与溶液不发生氧化还原或复分解反应,溶液中、与溴水中的所有离子均不反应,不影响盐的离子大量共存,A符合题意;
B.酸性具有强氧化性,会将乙醇氧化,被还原为,离子发生反应,影响共存,B不符合题意;
C.通入溶液,会发生强酸制弱酸的反应生成或,以及弱电解质,、均参与反应,影响共存,C不符合题意;
D.通入溶液,与结合生成弱电解质,浓度大幅降低,影响共存,D不符合题意;
故选A。
3.常温下, 下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A.中性溶液中:Fe3+、Na+、、
B.lg =8的溶液中:Na+、K+、Cl-、CH3COO-
C.明矾溶液中:、K+、I-、Br-
D.加入铝粉会产生H2的溶液中:Cu2+、Mg2+、、ClO-
【答案】C
【详解】A.中性溶液中,Fe3+会发生水解生成Fe(OH)3沉淀,不能大量存在,A错误;
B.的溶液显酸性,含大量H+,CH3COO-与H+结合生成CH3COOH,不能大量共存,B错误;
C.明矾溶液中含大量Al3+、K+、,Al3+、、、K+、I-、Br-互不反应,能大量共存,C正确;
D.加入铝粉会产生H2的溶液可能显酸性也可能显碱性,若溶液显酸性,HNO3和Al反应不生成H2,酸性条件下,ClO-不能大量共存,碱性条件下,Cu2+、Mg2+不能大量共存,D错误;
故选C。
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.的溶液:、、、
B.的溶液中:、、、
C.水电离的浓度的溶液中:、、、
D.中性溶液中:、、、
【答案】B
【详解】A.pH=1的溶液显酸性,酸性条件下具有强氧化性,会与发生氧化还原反应,不能大量共存,A错误;
B.pH=12的溶液显碱性,该组离子之间不发生反应,也不与反应,可大量共存,B正确;
C.水电离的浓度的溶液,可能是酸性溶液也可能是碱性溶液,酸性溶液中会与反应,且酸性条件下会氧化,不能大量共存,C错误;
D.在pH约为4.4时就完全沉淀,在中性条件下也会水解生成沉淀,因此中性溶液中不能大量存在和,D错误;
故答案选B。
5.下列各组离子在指定的溶液中,一定能大量共存的是
A.与Al反应能放出的溶液中:、、、
B.在的氨水中:、、、
C.常温下,的溶液中:、、、
D.含大量的溶液中:、、、
【答案】C
【详解】A.与反应能放出的溶液可能呈酸性,可能呈碱性。若为酸性溶液,且含有,则该溶液与反应无放出,若为碱性溶液,与会生成微溶的,不能大量存在,A错误;
B.在氨水中,、分别与氨水反应生成和,即、不能在氨水中大量共存,B错误;
C.为酸性溶液,、、、在酸性溶液中均能大量共存,C正确;
D.与发生络合反应生成,不能大量共存,D错误;
故答案选C。
6.下列各组离子在溶液中可以大量共存,且加入相应试剂后发生反应的离子方程式书写正确的是
选项
离子组
加入试剂
发生反应的离子方程式
A
、、、
少量HCl溶液
B
、、、
少量溶液
C
、、、
过量醋酸溶液
D
、、、
通入少量
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A.离子组中、、、之间不发生反应,能大量共存;结合的能力强于,加入少量HCl时优先反应生成沉淀,离子方程式书写正确,A正确;
B.H+、Fe2+、在溶液中会发生氧化还原反应,离子方程式为:3Fe2++4H+++Ba2++=3Fe3++NO↑+BaSO4↓+2H2O;离子组本身不能大量共存,B错误;
C.离子组本身可大量共存,但醋酸是弱酸,离子方程式中不能拆写为,给出的离子方程式书写错误,正确的离子方程式为2CH3COOH+=H2SiO3↓+2CH3COO-;C错误;
D.[Cu(NH3)4]2+只能存在于碱性溶液中,水解使溶液呈酸性,破坏[Cu(NH3)4]2+的稳定性,离子组本身不能大量共存,D错误;
故选A。
7.常温下,下列给定条件的溶液中,一定能大量共存的离子组是
A.常温下的溶液中:、、、
B.溶液中:、、、
C.加入能放出的溶液中:、、、
D.使紫色石蕊溶液变红的溶液:、、、
【答案】A
【详解】A.常温下,溶液显碱性,、、、之间不发生反应,在碱性条件下可大量共存,A符合题意;
B.溶液中,与发生完全双水解反应,生成氢氧化铁沉淀和二氧化碳气体,不能大量共存,B不符合题意;
C.加入能放出的溶液为非氧化性酸或强碱溶液,酸性条件下与反应生成硫沉淀、二氧化硫和水,碱性条件下与反应生成弱电解质一水合氨,均不能大量共存,C不符合题意;
D.使紫色石蕊溶液变红的溶液显酸性,酸性条件下具有强氧化性,会将氧化为,发生氧化还原反应不能大量共存,D不符合题意;
故选A。
8.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+、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+、、Cl-
足量NaHCO3溶液
不能大量共存,因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,只发生下列氧化还原反应
ClO- + H2O + SO2 = Cl- + + 2H+
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A.Na+、Ba2+、Cl-、之间不会反应能够共存,通入足量CO2也不反应,能够大量共存,A正确;
B.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↓、+OH﹣=H2O+,B错误;
C.和均为阴离子,不会发生双水解,但的酸性大于Al(OH)3,可以发生较强酸制较弱酸的反应:,C错误;
D.Na+、K+、ClO-、之间不反应能够共存,通入少量SO2后先发生的氧化还原反应为:3ClO﹣+H2O+SO2=Cl﹣+2HClO+,故D错误;
因此答案选A。
考点二 离子的检验
1.检验离子的“四种方法”
(1)生成气体,如NH4+、CO的检验
(2)生成沉淀,如Cl−、SO的检验
(3)显现特殊颜色,如Fe3+、苯酚的检验
(4)焰色反应:金属或金属离子的检验
2.离子检验实验操作的答题模板
操作 ⇒ 现象 ⇒ 结论
取样,加入……⇒有……生成 ⇒……的是……
以SO的检验为例:取少量溶液于试管中,加入足量稀盐酸,无明显现象,再加入BaCl2溶液,若有白色沉淀产生,则证明有SO
3.常见阳离子的检验与推断依据
离子
试剂
现象
注意
Fe2+
NaOH溶液
白色沉淀→灰绿色沉淀→红褐色沉淀
Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓(白色沉淀)
4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3(红褐色沉淀)
K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液
有蓝色沉淀生成
3Fe2++2Fe(CN)63-===Fe3[Fe(CN)6]2↓(蓝色沉淀)
KSCN溶液、氯水
加KSCN后无颜色变化,再滴加氯水溶液变成血红色
2Fe2++Cl2===2Cl−+2Fe3+
Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3(红色)
KMnO4法
KMnO4溶液的紫红色变浅
5Fe2++MnO4-+8H+===5Fe3++Mn2++4H2O
观察法
溶液呈浅绿色
Fe3+
NaOH溶液
红褐色沉淀
Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓
KSCN溶液
加入KSCN或其它可溶性硫氰化物溶液,溶液呈红色
Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3 (红色溶液)
苯酚溶液
加入苯酚溶液,溶液呈紫色
Fe3++6C6H5OH6H++[Fe(C6H5O)6]3-(紫色溶液)
观察法
溶液呈棕黄色
NH
浓NaOH溶液和湿润的红色石蕊试纸
产生有刺激性气味的气体,且该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
需加热
H+
紫色石蕊溶液
溶液变红
甲基橙溶液
pH试纸
Al3+
NaOH溶液
生成白色沉淀,NaOH过量后沉淀逐渐溶解
Al3++3OH-===Al(OH)3↓(白色)
Al(OH)3↓+OH−===AlO2-+2H2O
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,若氨水过量,沉淀逐渐溶解
AgNO3+NH3·H2O===AgOH↓+NH4NO3
AgOH+2NH3·H2O===Ag(NH3)2OH+2H2O
Na+、K+
Pt(Fe)丝和稀盐酸
火焰分别呈黄色、紫色
K+要透过蓝色钴玻璃片观察焰色
Ba2+
稀硫酸或可溶性硫酸盐溶液
先加稀盐酸,不产生沉淀,然后加稀硫酸或可溶性硫酸盐溶液生成白色沉淀
Cu2+
观察法
溶液呈蓝色
NaOH溶液
有蓝色沉淀生成,若加热则沉淀变黑
Cu2++2OH−===Cu(OH)2↓(蓝色) Cu(OH)2CuO(黑色)+H2O
4.常见阴离子的检验与推断依据
离子
试剂
现象
注意
Cl-、Br-、I-
AgNO3溶液和稀HNO3
AgCl(白色)、AgBr(淡黄色)、AgI(黄色)
Br-
氯水、CCl4(或苯)
加入新制的饱和氯水,再加入CCl4(或苯),溶液分层,下层(或上层)呈橙红色
I-
氯水、CCl4(或苯)
加入新制的饱和氯水,再加入CCl4(或苯),溶液分层,下层(或上层)呈紫红色
氯水、淀粉溶液
加入新制的饱和氯水(或双氧水),再加入淀粉溶液,溶液变蓝
SO
稀盐酸和BaCl2溶液
白色沉淀
先用稀盐酸酸化
S2-
Pb(NO3)2溶液(CuSO4或CuCl2溶液)、稀硝酸
加入Pb(NO3)2溶液生成黑色沉淀,且不溶于稀硝酸
HCO
BaCl2(或CaCl2)溶液和硝酸(或盐酸)
加入BaCl2(或CaCl2)溶液反应,无白色沉淀产生,再加稀硝酸(或盐酸)后,产生无色无味气体
HSO
氯化钡溶液、盐酸、品红溶液
加入BaCl2溶液反应,无白色沉淀产生,加盐酸后,产生无色、具有刺激性气味的气体,将生成的气体通入品红溶液中,溶液褪色
CO
稀盐酸和澄清石灰水
产生无色无味气体,且该气体能使澄清石灰水变浑浊
SO、HSO、HCO有干扰
SO
氯化钡溶液、盐酸、品红溶液
加入BaCl2溶液反应,生成白色沉淀,加盐酸后白色沉淀溶解,产生无色、具有刺激性气味的气体,将生成的气体通入品红溶液中,溶液褪色
HSO有干扰
PO43-
AgNO3溶液、稀硝酸
加入AgNO3溶液生成黄色沉淀,沉淀可溶于稀硝酸
NO
稀硫酸、金属铜
加入铜片、稀硫酸加热,溶液变蓝色,有无色、具有刺激性气味的气体产生,遇空气后气体变红棕色
SiO
稀硝酸
产生白色絮状沉淀
OH-
无色酚酞溶液
变为红色
紫色石蕊溶液
变为蓝色
【逐点训练2】
1.物质的检验的答题模式是取样实验现象结论,下列离子的检验不正确的是
A.取适量试样于一洁净的试管中,先滴加稀盐酸酸化,无明显现象,再滴加溶液,出现白色沉淀,则试样中一定含有
B.取适量试样于一洁净的试管中,滴加溶液,出现白色沉淀,再滴加稀使溶液酸化,仍有白色沉淀,则试样中一定含有
C.取适量试样于一洁净的试管中,滴加KSCN溶液,溶液变红则试样中一定含有
D.取适量试样于一洁净的试管中,加浓烧碱共热,产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则试样中一定含有
【答案】B
【详解】A.先加稀盐酸酸化可排除、、等干扰离子,无明显现象说明无上述离子,再加生成的白色沉淀为,可证明试样含,A不符合题意;
B.若试样中含有,先加会生成微溶的白色沉淀,该沉淀同样不溶于稀硝酸,无法证明一定存在,B符合题意;
C.与反应生成红色络合物,无此特征现象,可证明试样含,C不符合题意;
D.能使湿润红色石蕊试纸变蓝的碱性气体是,加浓烧碱共热生成该气体可证明试样含,D不符合题意;
故选B。
2.某溶液含有Ag+、Ba2+、Cu2+、Fe3+中的一种或几种,下列说法错误的是
A.取少量该溶液并滴加NaCl溶液,若出现白色沉淀,则溶液中含有Ag+
B.取少量该溶液并滴加H2SO4溶液,若出现白色沉淀,则溶液中含有Ba2+
C.取少量该溶液并滴加KSCN溶液,若溶液显红色,则溶液中含有Fe3+
D.若四种阳离子均存在,可依次使用NaCl溶液、Na2SO4溶液、浓氨水进行分离
【答案】B
【详解】A.与生成不溶于酸的白色沉淀,滴加产生白色沉淀,证明含,A正确;
B.滴加出现白色沉淀,除了与生成白色沉淀外,与生成的微溶,浓度较高时也会形成白色沉淀,因此无法确定一定含,B错误;
C.遇KSCN溶液生成血红色配合物,溶液变红可检验,C正确;
D.若四种阳离子均存在,加NaCl溶液,生成沉淀除去;加溶液,生成沉淀除去;加浓氨水:先沉淀后溶解生成,生成沉淀,从而达到分离的目的,D正确;
故选B。
3.某无色溶液中可能含有、、、、、、、这几种离子中的若干种,依次进行下列实验,观察到的现象记录如下:①pH试纸检验,溶液的pH>7.②取少量原溶液,向溶液中加入过量的和盐酸的混合溶液,无白色沉淀生成。③另取少量原溶液,向溶液中滴加足量氯水、无气体产生,再加入振荡,静置后层呈橙色,用分液漏斗分液④向分液后的水溶液中加入和溶液,有白色沉淀产生。⑤在滤液中加入和的混合溶液有白色沉淀产生。则关于原溶液的判断中正确的是
A.肯定不存在的离子是、、、
B.肯定存在的离子是、、
C.步骤③中加入后溶液上层有颜色
D.无法确定原溶液中是否存在
【答案】D
【分析】①pH试纸检验,溶液的pH>7,溶液呈碱性,、不存在;②取少量原溶液,向溶液中加入过量的和盐酸的混合溶液,无白色沉淀生成,一定不含;③另取少量原溶液,向溶液中滴加足量氯水、无气体产生,说明不含,再加入振荡,静置后层呈橙色,说明原溶液中含有;④向分液后的水溶液中加入和溶液,有白色沉淀产生,说明一定含有;⑤在滤液中加入和的混合溶液有白色沉淀产生,因为前面加过氯水,所以无法确定是否含有。所以一定含有、,一定不含、、、,无法确定是否含有,由于确定含有的离子都是阴离子,根据溶液呈电中性,一定含有。
【详解】A.由分析可知,一定存在,A错误;
B.由分析可知,溶液一定不存在,B错误;
C.密度大于水,被萃取的溶于在下层显橙色,上层水溶液无色,C错误;
D.实验③滴加氯水时引入了,因此实验⑤生成的沉淀无法证明原溶液含,无法确定原溶液中是否存在,D正确;
故选D。
4.通过化学实验现象得出相应的结论是探究物质性质的一种重要方法,下列实验操作和现象或结论不正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
向包有足量过氧化钠粉末的脱脂棉上滴加几滴水,脱脂棉燃烧
过氧化钠与水反应放热
B
向某未知溶液(不含)中加入足量硝酸酸化的硝酸银溶液,无气体产生,但有白色沉淀出现
未知溶液中可能含有,一定不含或
C
氢气在氯气中燃烧时瓶口上方出现白雾
氯化氢与空气中的水蒸气结合而呈现雾状
D
将湿润的蓝色石蕊试纸放入盛有干燥氯气的集气瓶内,石蕊试纸先变红后褪色
氯气具有漂白性
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.过氧化钠与水反应,化学反应方程式为:,该反应放热,可使温度达到脱脂棉的着火点,同时反应生成氧气助燃,脱脂棉燃烧可证明反应放热,A正确;
B.、均可与硝酸反应生成气体,无气体产生说明一定不含这两种离子;已知溶液不含,白色沉淀则为,说明未知溶液中可能含有,B正确;
C.氢气在氯气中燃烧生成,极易与空气中的水蒸气结合形成盐酸小液滴,呈现雾状,C正确;
D.干燥氯气与湿润石蕊试纸中的水反应生成和,使石蕊变红,具有漂白性使试纸褪色,干燥氯气本身不具有漂白性,结论错误,D错误;
故答案选D。
5.下列根据实验操作和现象能得到相应结论的是
选项
实验操作和现象
结论
A
将SO2饱和溶液滴入NaHCO3溶液中,有气泡生成
非金属性:S>C
B
向FeCl2和KSCN的混合溶液中滴入硝酸酸化的AgNO3溶液,溶液变红
氧化性:
C
取适量硫酸钾粗品于试管中配成溶液,滴入NaOH溶液并加热,试管口放置的湿润红色石蕊试纸变蓝
粗品中可能含有
D
向久置的Na2SO3溶液中加入足量Ba(NO3)2溶液,出现白色沉淀;再加入足量稀盐酸,沉淀不溶解
Na2SO3已完全被氧化
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.与反应生成,只能说明酸性强于,但非金属性比较需依据最高价氧化物对应酸的酸性,并非S的最高价酸,无法证明S的非金属性>C,A错误;
B.硝酸酸化的溶液中,硝酸会优先氧化为,导致溶液变红,无法证明的氧化性强于,B错误;
C.湿润红色石蕊试纸变蓝说明有生成,而只能来自与强碱反应,因此粗品中可能含有,C正确;
D.加入后生成的沉淀可能包含和,但后续加入稀盐酸时,和在酸性条件下会将氧化为,导致沉淀不溶解,无法确定是否完全被氧化,D错误;
故答案选C。
6.仅用下表提供的试剂和用品,不能实现相应实验目的的是
选项
实验目的
试剂
用品
A
检验氯水中有
氯水、硝酸银溶液、稀硝酸
试管、胶头滴管
B
验证与反应有生成
、水
药匙、试管、胶头滴管、火柴、小木棒
C
除去NaOH固体中的
NaOH和固体、水、溶液
试管、胶头滴管、过滤装置
D
鉴别NaCl溶液和溶液
稀盐酸
酒精灯、铂丝、火柴、蓝色钴玻璃片
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.用试管取少许氯水,用胶头滴管向试管中滴加硝酸银溶液,再滴加稀硝酸,白色沉淀不溶解,有,A正确;
B.用药匙取少许于试管中,用胶头滴管向试管中滴加水,用火柴点燃小木棒,用带火星的小木棒伸入试管中,复燃,说明产生,B正确;
C.NaOH和固体溶于水,向其中滴加稍过量的溶液,过滤除去沉淀,得NaOH和混合溶液,没有办法除去,也没有得NaOH固体的蒸发结晶装置,C错误;
D.用铂丝蘸取稀盐酸,在酒精灯上灼烧至无色,用铂丝蘸取溶液,在火焰上灼烧,火焰呈黄色的为NaCl溶液,透过蓝色钴玻璃片,火焰呈紫色的为溶液,D正确;
故选C。
7.由实验操作,可得出相应正确的现象与结论的是
选项
实验操作
现象
结论
A
取少量与足量氢碘酸反应后的溶液于试管中,滴加几滴溶液,观察现象
有蓝色沉淀生成
中含有
B
向1-溴丙烷中先加入NaOH乙醇溶液,加热,取少量反应液体,加入稀硝酸,再加入溶液
有淡黄色沉淀生成
1-溴丙烷中含有溴原子
C
将海带灼烧、溶解、过滤、滤液酸化,加入少量新制氯水后,加入淀粉碘化钾溶液
溶液变蓝
海带中含碘元素
D
向盛有氯化铵溶液的试管中滴加稀氢氧化钠溶液,用湿润的pH试纸靠近管口
试纸不变蓝
稀氢氧化钠浓度太小,未发生反应
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.中含价、价铁,足量氢碘酸中,还原性会将还原为,因此无论原中是否含,反应后溶液都一定有,加都会生成蓝色沉淀,结论不成立,A错误;
B.1-溴丙烷在乙醇溶液加热条件下发生消去反应,溴原子转化为;先加稀硝酸中和过量的酸化,再加入,生成淡黄色沉淀,可证明1-溴丙烷中含有溴原子,操作、现象、结论均正确,B正确;
C.实验中加入的是淀粉碘化钾溶液,氯水可将碘化钾中的氧化为,同样能使溶液变蓝,无法证明碘元素来自海带,结论错误,C错误;
D.氯化铵与稀氢氧化钠反应时,若不加热,生成的会大量溶解在溶液中,不会逸出,因此试纸不变蓝,并非没有发生反应,结论错误,D错误;
故选B。
8.下列离子检验的试剂、现象均正确的是
选项
检验离子
加入试剂
现象
A
Fe3+
KSCN溶液
红色沉淀
B
硝酸酸化的Ba(NO3)2溶液
白色沉淀
C
Cl-
AgNO3溶液
白色沉淀
D
Cu2+
氨水
先产生蓝色沉淀,继续滴加得到深蓝色溶液
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.与溶液反应生成血红色的络合物,不是红色沉淀,A错误;
B.硝酸酸化的溶液中,在酸性条件下具有强氧化性,可将氧化为,生成白色沉淀,无法证明原溶液含,B错误;
C.检验时,需先加稀硝酸排除等干扰离子,再加溶液,仅加生成白色沉淀,无法确定为,C错误;
D.与氨水反应,先生成蓝色沉淀,继续滴加氨水,与过量反应生成深蓝色溶液,现象与试剂均正确,D正确;
故选D。
考点三 离子推断
离子推断的“四原则”
肯定性原则
根据实验现象推出溶液中肯定存在或肯定不存在的离子
①特征颜色:Cu2+(蓝色)、Fe2+(浅绿色)、Fe3+(棕黄色)、MnO(紫红色)、Cr2O(橙色)
②特征现象
a.焰色反应:K+:紫色(透过蓝色钴玻璃);Na+:黄色
b.Fe3+:遇OH-生成红褐色沉淀、遇SCN-显红色
c.Fe2+:与碱反应生成白色沉淀,迅速变成灰绿色,最后变成红褐色或遇SCN-颜色无明显变化、通入Cl2后显红色
d.NH4+:与NaOH溶液共热,能产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝、遇酚酞试液变红的碱性气体
e.加入HBr产生浅黄色沉淀的离子是Ag+或S2-和SO32-组成
互斥性原则
在肯定某些离子的同时,结合离子共存规律,否定一些离子的存在,要注意题目中的隐含条件,如:酸性、碱性、指示剂的变化、与铝反应产生H2、水的电离情况等
电中性原则
溶液呈电中性,一定既有阳离子,又有阴离子,且溶液中正电荷总数与负电荷总数相等,利用这一原则可确定一些隐含的离子
进出性原则
通常是在实验过程中使用,是指在实验过程中反应生成的离子或引入的离子对后续实验的干扰
【逐点训练3】
1.X是一种由3种前四周期元素组成的易溶于水的化合物,将溶质为X的水溶液与一定量的稀硝酸在试管中混合后,试管口有红棕色气体产生,得到溶液Y,取2支试管分别装入少量溶液Y进行实验,记录为:
序号
加入试剂
现象
1
足量盐酸+少量溶液
产生气泡、产生白色沉淀
2
KSCN溶液
溶液变红
下列关于溶液Y的说法正确的是
A.一定含有 B.不含有 C.不含有 D.可能含有
【答案】D
【分析】由三种前四周期元素组成的易溶化合物X配成水溶液,与稀硝酸混合后试管口出现红棕色气体,得到反应后溶液Y;取两份Y分别检验,第一支试管加足量盐酸与少量氯化钡,同时出现气泡与白色沉淀,第二支试管滴加KSCN溶液,溶液变红,结合硝酸的强氧化性、被还原为再遇空气生成、遇酸放且部分被硝酸氧化为、可被硝酸氧化为使KSCN显色的性质,逐一判断溶液Y中离子存在可能性;
【详解】A.若X中还原性物质过量,可将加入的稀硝酸中的完全还原,溶液Y中可能不含,A错误;
B.若过量、稀硝酸完全反应,溶液Y中可含有剩余的,KSCN溶液只能检验,无法证明无,B错误;
C.向溶液Y中加入溶液后变红,说明溶液Y中一定含有,C错误;
D.若X中含有过量的,部分被稀硝酸氧化为,剩余的存在于溶液Y中,加盐酸时产生气泡,同时与生成白色沉淀,符合实验现象,故溶液Y可能含有,D正确;
故选D。
2.现有四瓶无色溶液:溶液、溶液、溶液、溶液,若用甲、乙、丙、丁分别代表四种溶液中的某一种,将溶液两两混合(部分生成物略去):
①甲乙(无色气体);
②乙(少量)丙(白色沉淀);
③丙丁(白色沉淀) (无色气体)。
下列说法错误的是
A.甲中共含有6种微观粒子
B.丙和丁的离子反应与泡沫灭火器的反应原理相同
C.乙可以与Y进一步反应使沉淀消失
D.工业上制备丁时,向饱和食盐水中先通入足量Z,再通入足量X
【答案】D
【分析】根据反应现象可推出甲为、乙为、丙为、丁为,气体X为、沉淀Y为、气体Z为,据此分析;
【详解】A.甲为溶液,其中含有的微观粒子为、、、、、,共6种,A正确;
B.丙为,丁为,二者发生和的双水解反应生成沉淀和,与泡沫灭火器的反应原理相同,B正确;
C.乙为强碱,Y为两性氢氧化物,二者反应生成可溶性偏铝酸盐,沉淀消失,C正确;
D.丁为,工业上用侯氏制碱法制备时,应先向饱和食盐水中通入足量(X)使溶液呈碱性,再通入足量(Z)以提高的溶解度,操作顺序错误,D错误;
故答案选D。
3.某1 L待测液中除含有的外,还可能含有下列离子中的一种或多种:、、、、、、、、、。现进行如下实验操作(每次实验所加试剂均过量):
下列说法正确的是
A.生成白色沉淀B的离子方程式为
B.若无色气体D为混合气体,则原溶液中
C.根据实验,待测液中
D.向溶液B中加AgNO3与的操作是多余的
【答案】C
【分析】待测液和氯化钡溶液反应得到白色沉淀A,则溶液中可能含有、、,向沉淀中加入稀硝酸生成气体,且有部分沉淀不溶解,由于S(IV)具有还原性,稀硝酸具有氧化性,因此白色沉淀A中加入稀硝酸产生白色沉淀D为,白色沉淀D为,其物质的量为,该沉淀来源于原溶液中的以及被硝酸氧化的,故原溶液中待测液中一定不存在;S(IV)与稀硝酸发生氧化还原反应生成NO,不会生成二氧化硫,因此白色沉淀A加稀硝酸产生的无色气体D为二氧化碳,可能含NO,只有二氧化碳可与石灰水反应生成白色沉淀,则白色沉淀E为碳酸钙,则说明待测液中一定存在,,根据离子共存可知,一定不存在;滤液A中含,加入过量的溶液得到气体B、白色沉淀B,则待测液中一定含有、,气体B为,白色沉淀B为,、,滤液B中加入硝酸银、硝酸溶液得到白色沉淀C,C为,说明滤液B中含有,不含有,由于在第一步加入了氯化钡溶液,不能确定待测液中是否含有;已知待测液中含有的物质的量为0.2 mol/L × 1 L = 0.2 mol,根据电荷守恒,已确定阳离子所带正电荷总量为,已确定阴离子所带负电荷总量为,根据溶液为电中性可知,待测液中一定含有,由于不确定待测液是否含有,则;据此解答。
【详解】A.根据分析知滤液A中含有,加入溶液生成白色沉淀B为,反应的离子方程式为:,A错误;
B.白色沉淀A中可能存在的与硝酸产生二氧化碳、与硝酸产生NO、不溶于硝酸,则若无色气体D是混合气体(NO和),则溶液中一定含有,由于与硝酸反应同样生成白色沉淀,因此不能确定是否含有,根据,可知原溶液中 ,B错误;
C.由分析可知, , , , , ,则由电荷守恒知,一定含有,当溶液中没有,浓度最小,故 ,C正确;
D.向溶液B中加入与的操作不是多余的,是为了判断是否含有碘离子,D错误;
故选C。
4.某溶液中可能含有、、、、、、、中的某几种离子。为确认溶液组成进行如下实验:
(1)取该溶液,加入足量溶液,加热,产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体(标准状况下);
(2)向(1)所得溶液中,通入过量,生成白色沉淀,经过滤、洗涤、干燥,固体质量为;
(3)向(2)的滤液中,加入足量溶液,过滤、洗涤、干燥,得固体,向固体中加入过量盐酸,有无色无味气体产生,充分振荡后剩余固体。
下列说法错误的是
A.由步骤(1)可知,该溶液中一定含有,
B.由步骤(2)(3)可知,该溶液中一定含有、
C.,
D.该溶液中一定含有
【答案】C
【分析】能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体为,标况下物质的量为,说明原溶液含,,加过量后通入过量生成白色沉淀,该沉淀为,,说明原溶液一定含;由于与会发生双水解反应,不能大量共存,因此原溶液一定不含,加得到的沉淀,加盐酸后剩余不溶固体,该固体为,,说明原溶液一定含,原溶液中已知阳离子总正电荷:,已知阴离子总负电荷:,Na+、均为阳离子,即使存在也只会增加正电荷,因此一定需要补充负电荷才能满足电荷守恒,以此解答。
【详解】A.由分析可知,该溶液中一定含有,,A正确;
B.由分析可知,该溶液中一定含有、,B正确;
C.由分析可知,溶液中不存在,,,C错误;
D.由分析可知,该溶液中一定含有,D正确;
故选C。
5.某无色澄清溶液中可能含有、、、、、中的几种,各离子物质的量浓度均相同,所加试剂均过量,依次进行下列实验,操作及现象如下:
①取少量原溶液于试管中,向其中滴加2~3滴紫色石蕊试液,溶液变红
②取原溶液于试管中,向其中滴加足量溶液生成白色沉淀
③向②中过滤所得滤液中加入溶液,有白色沉淀生成。
以下结论错误的是
A.不能确定原溶液中是否含有
B.原溶液中一定含有、
C.原溶液中的物质的量浓度为
D.原溶液中一定没有、
【答案】A
【详解】A.由于步骤②中加入BaCl2引入了,步骤③的白色沉淀可能来自引入的,因此不能直接确定原溶液中是否含有Cl⁻,但根据电荷守恒(溶液中和浓度均为1 mol/L,正负电荷不平衡,需平衡且不能有),原溶液中一定不含,故“不能确定”的结论错误,A错误;
B.溶液呈酸性(石蕊变红),一定含,电荷守恒要求正离子补充,结合无色排除,故一定含,B正确;
C.步骤②生成BaSO4沉淀2.33 g(摩尔质量233 g/mol),物质的量为0.01 mol,对应,C正确;
D.溶液无色排除,酸性环境(石蕊变红)下不能稳定存在,D正确;
故答案选A。
6.某1 L溶液A中存在Ba2+、Fe3+、Al3+、Fe2+、Cu2+、、、、、中的五种离子,浓度均为0.1 mol/L。对A溶液进行离子鉴别实验,实验过程如图所示,反应①得到的溶液B中的阴离子种类与溶液A中的阴离子种类相同。已知:图中沉淀、气体与固体氧化物C均为纯净物。下列说法错误的是
A.沉淀乙能溶于浓氨水 B.溶液B中存在阴离子、、
C.溶液A中一定含有Fe2+和Cu2+ D.固体C可能是MgO
【答案】D
【分析】由实验可知,溶液A中加入足量盐酸后,产生气体甲,气体甲能在空气中转化为气体乙,根据、,溶液A中一定含有和,不含和,气体甲为NO,气体乙为;又知反应①后的溶液B与溶液A中的阴离子种类相同,说明反应后的溶液中阴离子种类没有变化,故原溶液中一定含有;此外原溶液中一共有五种离子,且浓度均为0.1 mol/L,故溶液中还必须含有和才能满足电荷守恒:,综上所述,原溶液中含有、、、,不含、、。
【详解】A.沉淀乙为,能与过量氨水反应生成可溶性的深蓝色配合物,因此沉淀乙能溶于浓氨水,A正确;
B.溶液加足量盐酸后,被(存在下)氧化为,还原为,该过程中和不参与反应,而因过量而在反应后仍存在于溶液中,因此溶液中存在的阴离子为、、,B正确;
C.通过上述离子推断,溶液中一定含有和,C正确;
D.固体C用于调节溶液pH=4,使完全沉淀为(沉淀甲),而不沉淀。若C为MgO,MgO会与反应生成,导致后续加入过量NaOH溶液时,生成的沉淀乙是和的混合物,与题干中‘沉淀均为纯净物’的条件矛盾,故固体C不可能是MgO,D错误;
故答案选D。
7.某溶液可能含有8种离子、、、、、、、中的若干种,现取两等份溶液进行如下实验:
第一份加入足量KOH溶液加热后收集到0.04 mol气体;
第二份加入足量溶液后,得到干燥沉淀6.27 g,将所得沉淀加到足量的盐酸中后,再经过滤、洗涤、干燥后,沉淀质量为2.33 g。
根据上述实验,下列说法正确的是
A.该混合物中一定含有、,可能含有、、
B.该混合物中一定含有、、、,可能含有、
C.该混合物中一定含有、、、,且当时可能含有、中的一种或两种都有
D.该混合物中一定含有、、、,其它离子均不存在
【答案】C
【分析】I.根据第一份加入足量KOH溶液加热后收集到0.04 mol气体,能与反应生成气体,说明溶液中存在,同时根据生成0.04 mol气体,可知的物质的量为;
Ⅱ.根据第二份加入足量溶液后,得到干燥沉淀6.27 g,说明溶液中含和中的一种或两种都存在,则与和不能共存的不存在;将所得沉淀加到足量的盐酸中后,再经过滤、洗涤、干燥后,沉淀质量为2.33 g,说明生成的6.27 g沉淀由和共同组成,和一定存在,则与不能共存的不存在;根据沉淀数据,最后的2.33 g沉淀为,物质的量为,同时得到的物质的量为;再根据电荷守恒可知此时正电荷为的0.04 mol,负电荷为,则溶液中一定还存在,其物质的量为;无法检验出、,则、可能存在;
综上所述,该混合物中一定含有:、、、;一定不含、;可能含有的是、;据此分析解答。
【详解】A.根据分析,该混合物中一定含有、、、;一定不含、;可能含有、,A错误;
B.根据分析,该混合物中一定含有、、、;一定不含、;可能含有、,B错误;
C.根据分析Ⅱ,溶液中、、、当只有时,,则当时,要保证电荷守恒,则、中必须存在其中一种或两种都有,C正确;
D.根据分析,该混合物中一定含有、、、,但当时,必须要有其他阴离子如、中必须存在其中一种或两种都有来保证电荷守恒,D错误;
故答案为:C。
8.某无色澄清溶液中可能存在如下离子,实验小组取一定量该溶液进行如下实验(不考虑水解),下列推理正确的是
阳离子
、、、、
阴离子
、、、
A.溶液B中可大量存在、、、
B.由气体可判断无色溶液中有
C.由生成黄色沉淀,可判断无色溶液中没有
D.用洁净的铂丝蘸取溶液F在火焰上灼烧,火焰呈黄色,说明原无色溶液中含有
【答案】B
【分析】溶液无色,则一定不含,溶液与足量的氢碘酸反应有气体A生成,则溶液至少含有、中的一种, 故原溶液一定不含、,否则会因生成沉淀而不能大量共存,反应生成的黄色沉淀C为S,可知溶液一定含有,其在酸性条件下发生歧化反应生成黄色硫单质沉淀和二氧化硫气体,不能确定溶液中含有,气体A是二氧化硫或二氧化碳和二氧化硫;溶液B与足量氢氧化钠溶液反应生成气体D,则D为氨气,故原溶液一定含有;
【详解】A.溶液B是加入足量氢碘酸后得到的酸性溶液,碳酸根离子在酸性溶液中不能大量存在,B中不会含大量碳酸根离子,A错误;
B.由气体可判断无色溶液中有,B正确;
C.由分析,黄色沉淀为硫单质,不确定溶液中是否含氯离子,C错误;
D.加入氢氧化钠使得F中含钠离子,干扰原溶液中钠离子的检验,D错误;
故选B。
1.下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A.中性溶液中:、、、
B.酸性溶液中:、、、
C.明矾溶液中:、、、
D.加入铝粉会产生的溶液中:、、、
【答案】C
【详解】A.易水解,pH约为3.7时就完全水解生成氢氧化铁沉淀,中性溶液(pH=7)中不能大量存在,A错误;
B.酸性溶液中存在大量,会与结合生成弱电解质,不能大量共存,B错误;
C.明矾溶液中存在、、,这些离子间均不发生反应,能大量共存,C正确;
D.加入铝粉产生的溶液可能为酸性也可能为强碱性:若为碱性,、会与生成沉淀不能共存;若为酸性,会与结合生成弱电解质,且酸性条件下具有强氧化性,与Al反应不会生成而生成氮氧化物,故该组离子一定不能大量共存,D错误;
故选C。
2.某化工厂对废水进行分类处理。在指定溶液中,下列各组离子一定能大量共存的是
A.澄清透明的溶液:、、、
B.使酚酞变红的溶液:、、、
C.加铝粉放出大量氢气的溶液中:、、、
D.在稀盐酸中:、、、
【答案】A
【详解】A.澄清透明不要求溶液无色,、、、之间不发生反应,可大量共存,A正确;
B.使酚酞变红的溶液呈碱性,含大量,会与生成氢氧化铜沉淀,会与反应生成和水,不能大量共存,B错误;
C.加铝粉放出大量氢气的溶液可能为酸性也可能为碱性,若为酸性条件下具有强氧化性,与铝反应不会生成氢气,同时会氧化碘离子,因此不是一定能大量共存,C错误;
D.稀盐酸中含大量氢离子,与氢离子反应生成二氧化硫气体,与生成的可氧化,生成的还会与生成硫酸钡沉淀,不能大量共存,D错误;
故选A。
3.向含、的混合溶液中逐滴加入稀盐酸,生成气体的体积随加入盐酸体积的变化关系如图所示,下列各离子组在对应的溶液中一定能大量共存的是
A.a点对应的溶液中:
B.b点对应的溶液中:
C.c点对应的溶液中:
D.d点对应的溶液中:
【答案】C
【分析】向Na2CO3、NaHCO3混合溶液中逐滴加入稀盐酸,0到b点发生反应:Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl,b到c的反应为:NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑,c点以后盐酸过量,据此作答。
【详解】A.a点对应的溶液中溶质成分有、和,和不能大量共存,A不符合题意;
B.b点对应的溶液中溶质成分是和,和不能大量共存,B不符合题意;
C.c点对应的溶液中溶质成分是,与这四种离子能大量共存,C符合题意;
D.d点对应的溶液中溶质成分是NaCl和HCl,酸性条件下,和能发生氧化还原反应而不能大量共存,D不符合题意;
故选C。
4.常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A.KAl(SO4)2溶液中滴加Ba(OH)2至SO完全沉淀后的溶液:HCO、Na⁺、K+、Cl-
B.澄清透明的溶液中:NH、Fe3+、SO、Cl-
C.实验室用电石制备乙炔后的溶液:SO、Cl-、NO、NH
D.电解精炼含铁的粗铜后的电解液:NO、H+、Mg2+、Na+
【答案】B
【详解】A.KAl(SO4)2溶液中滴加Ba(OH)2至SO完全沉淀时,溶质为四羟基合铝酸钾,会与HCO发生反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸根,不能大量存在,A不符合题意;
B.NH、Fe3+、SO、Cl-离子之间不发生反应,能大量共存,B符合题意;
C.电石制备乙炔后的溶液含Ca(OH)2显强碱性,NH会与OH-反应生成弱电解质NH3·H2O,不能大量存在,C不符合题意;
D.电解精炼含铁粗铜后的电解液中含有Fe2+,H+和NO会氧化Fe2+发生氧化还原反应,不能大量共存,D不符合题意;
故选B。
5.下列工业产生的废水中,可能大量存在的粒子组是
选项
工业废水
粒子组
A
制纯碱的废水
、、、
B
电镀铜的废水
、、、
C
制苯酚的废水
、、、
D
工业酸性废水
、、、
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A.制纯碱(碳酸钠)的废水主要来自氨碱法(索尔维法),主要含有、、以及,彼此不能反应产生沉淀气体或弱电解质,也不会发生氧化还原反应,A正确;
B.电镀铜的废水中,与会形成稳定的络合物,因此不能大量存在游离的Ni2+和,B错误;
C.制苯酚的废水含有苯酚,会与发生显色反应,无法大量共存,C错误;
D.工业酸性废水中,与在酸性条件下发生氧化还原反应,不能大量共存,D错误
故选A。
6.下列离子检验的试剂、现象均正确的是
选项
检验离子
加入试剂
现象
A
溶液
产生白色沉淀
B
溶液
产生白色沉淀
C
NaOH溶液
加热产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体
D
氨水
先产生白色沉淀,继续滴加白色沉淀溶解
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.检验时,仅加入溶液无法排除等离子的干扰,应先加稀硝酸酸化,再加入硝酸银溶液,A错误;
B.检验时,加入溶液无法排除、等离子的干扰,应先加稀盐酸酸化,再加溶液检验,B错误;
C.检验时,加入溶液加热,产生的为碱性气体,可使湿润的红色石蕊试纸变蓝,操作、现象均正确,C正确;
D.不溶于弱碱氨水,向含的溶液中滴加氨水,只会产生白色沉淀,沉淀不会溶解,D错误;
答案选C。
7.X、Y分别是由2种和3种前四周期元素组成的化合物,溶于水后按一定比例混合,得到溶液Z,用试纸检测显深红色。取4支试管分别装入少量溶液Z进行实验,记录为:
序号
实验操作
现象
1
滴加溶液
产生蓝色沉淀
2
滴加溶液
溶液变红
3
先加过量溶液,静置,再向上层清液中滴加溶液
均产生白色沉淀
4
焰色试验
火焰呈现黄色
下列说法正确的是
A.可用酸性溶液检验Z溶液中是否含有 B.X可作净水剂
C.Y在酸性溶液中能稳定存在 D.Z溶液中含3种阳离子
【答案】B
【分析】pH试纸检测显深红色,说明溶液Z呈强酸性,含有大量;实验1,滴加产生蓝色沉淀,说明含有;实验2,滴加溶液变红,说明含有;实验3,加过量产生白色沉淀(),说明含有,取上层清液加仍有白色沉淀(),说明含有;实验4,焰色反应呈黄色,说明溶液中含有;溶液Z中有、、、、和,X由2种前四周期元素组成,Y由3种前四周期元素组成,根据推断可知X与Y在水溶液中发生反应,X应为含铁化合物,Y应为含钠化合物;
【详解】A.Z溶液中含有,也能使酸性溶液褪色,干扰的检验,A错误;
B.由分析可知,X应为含铁化合物(或),在溶液中易被氧化为,水解生成氢氧化铁胶体,具有吸附性,可吸附水中悬浮杂质,能做净水剂,B正确;
C.若X为,Y可能为,亚硫酸根离子在酸性条件下不能稳定存在,C错误;
D.由分析可知,Z溶液中的阳离子有、、、,共4种,D错误;
答案选B。
8.下列实验操作及现象能得出相应实验结论的是
选项
实验操作
实验现象
实验结论
A
向FeCl2溶液中滴加KSCN溶液,再通入过量Cl2
通入Cl2后溶液先变红,然后红色褪去
过量氯气可能氧化SCN-
B
分别用pH计测定HCOONa和NaNO2溶液的pH
前者的pH大
Ka(HCOOH)<Ka(HNO2)
C
向淀粉中加入一定量稀硫酸微热,一段时间后,冷却,加入几滴碘水
溶液变为蓝色
淀粉未发生水解
D
取一定量某未知溶液于试管中,加入盐酸酸化,再加入AgNO3溶液
产生白色沉淀
该未知溶液中含有Cl-
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A.Cl2先将Fe2+氧化为Fe3+,Fe3+与SCN-结合使溶液变红,过量Cl2作为强氧化剂,可氧化具有还原性的SCN-,使红色褪去,该结论合理,A正确;
B.比较甲酸和亚硝酸的电离平衡常数,需测定相同浓度的HCOONa和NaNO2溶液的pH,题干未说明两种盐溶液浓度相等,无法得出对应结论,B错误;
C.加入碘水后溶液变蓝,只能说明溶液中仍有淀粉剩余,无法证明淀粉完全未发生水解(淀粉可能部分水解),结论错误,C错误;
D.盐酸酸化过程中已经引入了Cl-,会对原溶液中Cl-的检验造成干扰,无法证明原溶液中含有Cl-,D错误;
故答案选A。
9.根据实验操作及现象,能得出相应结论的是
选项
实验操作及现象
结论
A
将有机物M溶于乙醇,加入金属钠后产生气体
M中含有羟基
B
向食盐溶液中加入淀粉碘化钾和醋酸,溶液变蓝
该食盐中含
C
以为指示剂,用标准溶液滴定溶液中的,先出现白色沉淀,后出现砖红色沉淀
D
向某溶液中加入邻二氮菲试剂,溶液未变橙红色
溶液中不存在
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.乙醇本身也能与金属钠反应生成氢气,因此无法确定气体是由有机物中的羟基产生的,结论不成立,A不符合题意;
B.在酸性条件下,与会发生归中反应:,生成的使淀粉变蓝,因此可以证明食盐中含有,B符合题意;
C.沉淀滴定中先出现白色沉淀,后出现砖红色沉淀,只能说明的溶解度更小,但二者溶度积表达式类型不同(为,为),不能直接比较大小,结论不成立,C不符合题意;
D.邻二氮菲试剂与反应生成橙红色络合物需要在特定条件下进行,若溶液不适宜,即使存在也可能无明显现象,因此不能得出“不存在”的结论,D不符合题意;
故答案选B。
10.某无色透明溶液中可能含有下列离子中的若干种:K+、Na+、、Mg2+、Cu2+、、、Cl-、。现进行如下实验:
①取少量溶液于试管中,滴加足量稀盐酸,有无色无味气体生成,该气体能使澄清石灰水变浑浊;
②向①的反应后的溶液中滴加BaCl2溶液,有白色沉淀生成;
③另取少量原溶液于试管中,加入浓NaOH溶液并加热,产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝;
④取少量原溶液于试管中,滴加稀硝酸酸化的AgNO3溶液,有白色沉淀生成。
根据上述实验现象,下列推断正确的是
A.原溶液中一定含有、、、Cl-,可能含有K+、Na+、
B.原溶液中一定含有、、,一定不含Mg2+、Cu2+,可能含有:K+、Na+、Cl-、
C.原溶液中一定含有、、、Cl-,一定不含Mg2+、Cu2+,可能含有K+、Na+、
D.原溶液中一定含有、、、Cl-、,一定不含Mg2+、Cu2+,可能含有K+、Na+
【答案】C
【详解】溶液无色透明,而含有Cu2+的溶液显蓝色,则溶液中一定没有Cu2+;
①取少量溶液于试管中,滴加足量稀盐酸,有无色无味气体生成,该气体能使澄清石灰水变浑浊,说明气体为CO2,因此溶液中一定含有;
②向①的反应后溶液(碳酸根已被足量稀盐酸除去)中滴加BaCl2溶液,生成白色沉淀,白色沉淀只能是BaSO4,因此溶液中一定含有;
③另取少量原溶液于试管中,加入浓NaOH溶液并加热,产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,该气体为NH3,因此溶液中一定含有;
④取少量原溶液于试管中,滴加稀硝酸酸化的AgNO3溶液,有白色沉淀生成,酸化后,等干扰离子被排除,白色沉淀为AgCl,因此溶液中一定含有Cl-;
与Mg2+会形成MgCO3沉淀,二者不能共存,故一定不含Mg2+;K+、Na+、未在实验中检测,因此可能存在;
综上所述,原溶液中一定含有、、、Cl-,一定不含Mg2+、Cu2+,可能含有K+、Na+、;
故选C。
11.下列除杂方法错误的是
选项
物质(括号内为杂质)
除杂试剂
除杂操作
A
溴苯(溴)
NaOH溶液
振荡后分液
B
NO(NO2)
蒸馏水、浓硫酸
洗气
C
BaSO4(BaCO3)
稀盐酸
过滤、洗涤、干燥
D
CuCl2(FeCl3)溶液
铜粉
过滤
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.溴与NaOH溶液反应生成易溶于水的钠盐,溴苯与NaOH不反应且难溶于水,振荡后分层,分液可分离,A正确;
B.与蒸馏水反应生成NO和,经浓硫酸干燥后可得纯净的NO,洗气可除杂,B正确;
C.可与稀盐酸反应生成可溶性氯化钡,不与稀盐酸反应也不溶解,经过滤、洗涤、干燥可得纯净,C正确;
D.铜粉与反应生成和,会引入新杂质,无法达到除杂目的,D错误;
故选D。
12.粉末可能由、、、、、中的两种或多种组成,为了确定其组成,取一定量的,分别加入足量下列试剂,实验记录如表:
实验
加入试剂
现象
ⅰ
蒸馏水
澄清透明溶液(将溶液分为、、三等份)
ⅱ
向溶液a中先加足量稀盐酸,后加氯化钡溶液
前者:无明显现象,后者:产生白色沉淀
ⅲ
向溶液b中先滴加KSCN溶液,后滴加新制氯水直至足量
前者:无明显现象,后者:溶液先变红色后红色褪去
ⅳ
向溶液c中滴加足量溶液
有沉淀生成
下列有关说法正确的是
A.中一定不含有、、
B.中一定含有、、
C.实验ⅲ中“红色褪去”的原因是溶液中无
D.实验ⅳ中一定能观察到“白色絮状沉淀迅速变成灰绿色,最终变成红褐色”
【答案】A
【分析】由实验ⅲ可知,X中一定含有FeCl2,一定不含有FeCl3;由实验ⅱ可知,X中一定不含有Na2CO3、KNO3(若含KNO3,加入盐酸后,Fe2+会被氧化为Fe3+,溶液的颜色会发生改变),产生白色沉淀,表明X中含有CuSO4;实验ⅳ中加入NaOH溶液,由于X中肯定含有FeCl2,所以不能肯定有MgCl2存在。
【详解】A.由分析可知,X中一定不含FeCl3、Na2CO3、KNO3,A正确。
B.实验ii中生成BaSO4白色沉淀,说明含CuSO4;实验iii中加Cl2后显红色,说明含FeCl2;但实验iv的沉淀可能来自于Fe2+和Cu2+,无法确定MgCl2一定存在,B错误。
C.实验iii中红色褪去是因过量Cl2氧化SCN-,而非Fe3+消失,C错误。
D.实验iv中若含FeCl2,Fe(OH)2会被氧化,但沉淀会被其他物质(如Cu(OH)2)掩盖,D错误;
故选A。
13.一种由两种物质组成的白色粉末,通过下列实验可确定其组成。
①取少量白色粉末加入足量水充分溶解,过滤并洗涤得到滤液和滤渣;
②取少量滤液,加入溶液,有白色沉淀;
③取少量滤渣,加入稀盐酸,滤渣全部溶解,同时有气体产生。
该两种物质可能是
A.、 B.、
C. D.、
【答案】C
【详解】A.Na2CO3与AgNO3在水中反应生成Ag2CO3沉淀,但加入稀盐酸时,Ag2CO3会生成AgCl沉淀(不溶解)和CO2气体,导致滤渣未完全溶解,不符合步骤③现象,A错误;
B.MgSO4与NaOH反应生成Mg(OH)2沉淀,滤渣Mg(OH)2与稀盐酸反应无气体生成,不符合步骤③现象,B错误;
C.NaHCO3与Ca(OH)2反应生成CaCO3沉淀和NaOH。若NaHCO3过量,滤液中可能含,加入BaCl2生成BaCO3沉淀(符合步骤②);滤渣CaCO3与稀盐酸反应完全溶解并产生CO2气体(符合步骤③),C正确;
D.Na2S2O3与NaHSO4在酸性条件下生成S沉淀,S不溶于稀盐酸,滤渣无法完全溶解,不符合步骤③现象,D错误;
故选C。
14.向下列各组溶液中分别加入溶液就能鉴别的是
A.溶液、溶液、溶液、溶液
B.溶液、溶液、溶液、溶液
C.盐酸、溶液、溶液、溶液
D.溶液、溶液、溶液、溶液
【答案】B
【详解】A.溶液和溶液与溶液不反应,也无明显现象;溶液与溶液生成白色沉淀;溶液中先生成白色沉淀,但在过量溶液中沉淀会溶解,无法全部鉴别,A错误;
B.溶液生成红褐色沉淀;溶液无现象;溶液中生成白色沉淀;溶液先生成白色沉淀,但在过量溶液中沉淀会溶解,四者现象均不同,可全部鉴别,B正确;
C.盐酸与溶液发生中和反应,无明显现象;溶液与溶液发生中和反应,无明显现象;NaClO溶液与NaOH溶液不反应,无明显现象;溶液中生成白色沉淀(后氧化为红褐色),无法全部鉴别,C错误 ;
D.溶液与NaOH溶液不反应,无明显现象;NaCl溶液与NaOH溶液不反应,无明显现象;溶液中生成白色沉淀;溶液中生成红褐色沉淀,无法全部鉴别,D错误;
故答案为:B。
15.稀有金属镓(Ga)广泛用于电子工业,它和Al同族,性质相似。某刚玉灰主要含有氧化铝、硅铝酸钾、硫酸钾、硅酸钙和少量镓的化合物,从中分离富集镓的一种路线如下。其中,“高温煅烧”时,铝的化合物转化为(或)。
下列说法错误的是
A.“高温煅烧”时,发生的反应生成
B.“酸浸”时,硅的化合物以固态物质形式在浸渣中被除去
C.“酸浸”时,镓的化合物发生的反应是
D.晶体的化学式为(或)
【答案】C
【分析】高温煅烧:加入碳酸钠后,氧化铝、铝硅酸盐和镓的化合物发生反应,铝按照题干信息转化为偏铝酸盐(M为、),镓同理转化为偏镓酸盐,硅转化为可溶性硅酸盐;
酸浸:加入稀硫酸后,偏铝酸根、偏镓酸根和氢离子反应,转化为、进入溶液;硅酸盐与酸反应生成硅酸沉淀,和其他不溶杂质一起作为浸渣被除去;
浓缩结晶:溶液中的、和硫酸根结合,形成复盐结晶析出,,留在母液中,过滤得到镓富集液。
【详解】A.高温下可和反应,1 mol 完全按此反应生成1 mol ,A正确;
B.高温煅烧后,硅元素转化为硅酸盐,酸浸时硅酸盐与稀硫酸反应生成难溶于水的硅酸沉淀,因此硅元素以固态形式留在浸渣中被除去,B正确;
C.“高温煅烧”是在无水的高温环境下进行的固体熔融反应,镓被转化为固态的。因此在后续的“酸浸”步骤中,是和反应:,C错误;
D.类比明矾,体系阳离子为、,浓缩结晶析出铝的复盐晶体,化学式为或,D正确;
故选C。
二、非选择题
16.某无色、澄清溶液中可能含有、、、、、、中的几种,依次进行下列实验,观察到的现象如下:
已知:单质铝和强碱溶液反应可以生成氢气,离子方程式为。
步骤
操作
现象
Ⅰ
取少量溶液,向其中加入适量铝粉
有气体生成
Ⅱ
另取少量溶液,向其中滴加足量溶液
有白色沉淀生成
Ⅲ
向Ⅱ中滴加足量稀盐酸
沉淀部分溶解
(1)不需要通过实验就能判断原溶液中肯定没有_______ 离子,肯定有_______ 离子。
(2)写出Ⅲ中发生的反应的离子方程式_______ 。
(3)原溶液中可能存在_______ 离子。
【答案】(1) Fe3+ Na+
(2)
(3)Cl-
【分析】实验:取少量无色、澄清溶液,向其中加入适量铝粉,有气体生成,则表明溶液中一定含有,一定不含有、;实验:另取少量溶液,向其中滴加足量溶液,有白色沉淀生成;实验:向中滴加足量稀盐酸,沉淀部分溶解,则沉淀为、,溶液中一定含有、。从溶液呈电中性考虑,一定含有;不能确定是否存在。
【详解】(1)因为溶液呈无色,而呈棕黄色,所以不需要通过实验就能判断原溶液中肯定没有离子;依据电荷守恒的原则,并且溶液中仅仅只剩余一种阳离子,所以肯定有离子。答案为:;。
(2)中,溶于盐酸的沉淀应为,发生的反应的离子方程式。答案为:。
(3)根据分析可知,溶液中一定有的离子是:、、、,一定没有的离子是:、;在以上三步实验操作中,没有证明氯离子是否存在,所以可能存在的离子是。答案为:。
17.某浅绿色溶液X只含下表中四种离子且每种离子浓度均为(不考虑盐类水解及水电离产生的离子)。
阳离子
阴离子
为了确定X组成,进行如下实验:
序号
操作及现象
Ⅰ
取适量溶液X于试管①中,加入足量NaOH溶液,共热,实验过程中无刺激性气味的气体产生
Ⅱ
取适量溶液X于试管②中,滴加足量的稀硫酸,产生无色气泡
Ⅲ
实验Ⅱ结束后,继续向试管②中滴加溶液,产生白色沉淀
回答下列问题:
(1)根据溶液颜色及实验Ⅰ现象可以排除______种离子存在。
(2)实验Ⅱ中产生无色气泡的离子方程式为______。
(3)根据实验Ⅲ现象,______(填“能”或“不能”)确定溶液X中有存在,理由是__________。
(4)根据实验可知,X中含有的四种离子为______(填离子符号)。
(5)容易转化成,其主要原因是______(从结构角度分析);请设计实验检验溶液中的是否被氧化为:______(写出操作、现象和结论)。
【答案】(1)3
(2)
(3) 不能 实验Ⅱ中添加了硫酸(合理即可)
(4)
(5) 的价层电子排布式为,3d轨道处于半充满稳定状态,的价层电子排布式为,易失去1个电子生成稳定的(合理即可) 取适量溶液于试管中,滴加适量KSCN溶液,若溶液变红,则说明被氧化为,反之则没有(合理即可)
【分析】溶液呈浅绿色,说明有Fe2+,Fe2+与不能大量共存;加入足量NaOH溶液,共热,实验过程中无刺激性气味的气体产生,说明不含有;取适量溶液X于试管②中,滴加足量的稀硫酸,产生无色气泡,则溶液中含有,在酸性环境中氧化Fe2+,并生成无色的NO;实验Ⅱ结束后,继续向试管②中滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀,不能说明X溶液中还含有;由于X溶液中含有四种离子,且离子浓度均相等,根据电荷守恒可知,溶液中还含有、K+。
【小题1】溶液呈浅绿色,说明有Fe2+,Fe2+与不能大量共存;加入足量NaOH溶液,共热,实验过程中无刺激性气味的气体产生,说明不含有,故排除了、、这三种离子。
【小题2】有分析可知,加入稀硫酸,产生无色气泡,发生反应为。
【小题3】实验Ⅱ添加了硫酸,引入了硫酸根离子,故加入氯化钡溶液,产生白色沉淀,不能说明原溶液含有硫酸根离子。
【小题4】有分析可知,X溶液中含有。
【小题5】的价层电子排布式为,3d轨道处于半充满稳定状态,的价层电子排布式为,易失去1个电子生成稳定的;实验室常用KSCN溶液检验,取适量FeCl2溶液于试管中,滴加适量KSCN溶液,若溶液变红,则说明Fe2+被氧化为Fe3+,反之则没有。
18.Ⅰ.某无色透明溶液中可能大量存在、、、、、、、中的几种,为确定溶液中的离子组成,取三份少量溶液于试管中,进行了如下实验:
①向第一份溶液中滴入几滴酚酞试液,溶液变红;
②向第二份溶液中加入过量溶液,生成白色沉淀,然后再滴加足量盐酸,沉淀部分溶解并有气泡冒出;
③向第三份溶液中先加入溶液,生成白色沉淀,再加入稀硝酸,沉淀完全溶解。
已知:可与水作用,产生较多的,使溶液呈碱性;溶于稀硝酸。
(1)根据上述实验现象可知,原溶液中一定存在的离子是_______,一定不存在的离子是_______,不能确定是否存在的离子是_______。
(2)请分别写出检验溶液中存在、的实验操作:_______,_______。
Ⅱ.次磷酸()是一种精细的磷化工产品,它是一元弱酸,具有较强的还原性,可将溶液中的还原为银单质,从而用于化学镀银。的工业制法是将白磷与溶液反应生成气体和,后者再与反应生成。
(3)写出白磷()与溶液反应的化学方程式:_______。反应中每消耗,转移的电子数为_______。
(4)写出与足量NaOH溶液反应的离子方程式:_______。
(5)工业上利用进行化学镀银的反应中,当氧化剂与还原剂物质的量之比为4:1时,则氧化产物中元素的化合价为_______。
【答案】(1)
(2) 用洁净的铂丝(或无锈铁丝)蘸取少量待测液,在酒精灯火焰上灼烧,透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色,若火焰呈紫色,说明溶液中存在,否则不存在。 取少量原溶液于试管中,加入过量溶液,静置后过滤,取上层清液,滴加稀硝酸酸化的,若产生白色沉淀,说明溶液中存在,否则不存在。
(3) (或)
(4)
(5)+5
【详解】(1) ①无色溶液排除黄色的;酚酞变红说明溶液呈碱性,与生成沉淀、与生成沉淀,故两者一定不存在。 ②加生成白色沉淀,加盐酸部分溶解,说明沉淀为和,故原溶液一定存在和。 ③加生成白色沉淀,加稀硝酸完全溶解(不溶于稀硝酸),故原溶液一定不存在。 ④电荷守恒:溶液必须有阳离子,剩余阳离子只有,故一定存在;水解即可使溶液呈碱性,无法确定原溶液是否存在大量,故不能确定。
(2)检验:用洁净的铂丝(或无锈铁丝)蘸取少量待测液,在酒精灯火焰上灼烧,透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色,若火焰呈紫色,说明溶液中存在,否则不存在。 检验:取少量原溶液于试管中,加入过量溶液,静置后过滤,取上层清液,滴加稀硝酸酸化的,若产生白色沉淀,说明溶液中存在,否则不存在。 (、会干扰检验,需先加除去)。
(3)该反应为歧化反应,中为0价,1/4的变为中-3价(得3e⁻),3/4的变为中+1价(共失3e⁻),共转移电子。反应方程式为: 。
(4)是一元弱酸,与足量反应的离子方程式:(弱酸不拆,一元酸仅一个电离,故按反应)
(5)氧化剂化合价从+1→0,共得电子,故(还原剂)失电子;中P为+1价,失4e⁻后化合价为:+1+4=+5。
19.X溶液中可能含有下列5种离子中的几种:、、、、,某同学为确定其中含有的离子,设计并完成以下实验(所加试剂均足量)。
(1)根据上述实验,判断X溶液中________存在(填“是”、“否”、“无法确定”)。
(2)X溶液中一定存在的阳离子有________。
(3)下列说法正确的有________。
A.取少量X溶液,先加入适量氯水,再加少量KSCN溶液,若溶液呈红色,则含有
B.取少量X溶液,加入适量酸性,若出现褪色现象,则含有
C.取少量X溶液,加入少量铜粉,若铜粉溶解,则含有
(4)若该同学检验出X溶液中不存在,他取200 ml的X溶液分为两等份,其中一份加入,则发生的离子反应方程式为________。另一份加入的,则产生标况下________L的气体。(保留3位有效数字)
(5)为了测定滤液1中的含量,该同学取10 ml净化后的滤液1(已排除所有干扰离子的影响),稀释到100 ml,加入的溶液20.00 mL。为防止沉淀转化,再加少许硝基苯,用力振荡,使沉淀被有机物完全覆盖。加入作指示剂,用标准溶液滴定过量的至终点(AgSCN为白色沉淀),做平行实验,平均消耗KSCN标准溶液10.00 mL。回答下列问题。
①滴定终点的现象为________。
②原滤液1中的浓度为________(保留两位小数)。
③实验中,若不加硝基苯,测定的浓度将________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。(已知:,。)
【答案】(1)是
(2)
(3)C
(4) 0.112
(5) 加入最后半滴标准液,溶液恰好呈红色,且半分钟不褪色 10.65 偏小
【分析】100 mLX溶液中加入盐酸和产生的沉淀1是4.66 g,其物质的量为0.02 mol,故的物质的量为0.02 mol。
100 mLX溶液中加入NaOH溶液并加热,产生的气体为,标况下的体积为224 mL,物质的量为0.01 mol,说明X溶液中含有0.01 mol;产生的沉淀3能在空气中充分灼烧得到红棕色固体1.60 g,物质的量为0.01 mol,说明X溶液中含有0.02 molFe元素。
若含有0.02 mol,根据电荷守恒可知溶液中正电荷的总物质的量为0.05 mol,负电荷的总物质的量为0.04 mol,故溶液中需有;若含有0.02 mol,根据电荷守恒可知溶液中正电荷的总物质的量为0.07 mol,负电荷的总物质的量为0.04 mol,故溶液中需有;综上溶液中一定含有。
【详解】(1)根据分析确定X溶液中含有。
(2)根据分析可知,一定含有的阳离子是。
(3)A.取少量X溶液,先加入适量氯水,再加少量KSCN溶液,若溶液呈红色可能是原溶液中有,可能原溶液中含有被氯水氧化成是溶液呈血红色,故不能说明是否含有,A错误;
B.取少量X溶液,加入适量酸性,若出现褪色现象可能是含有,也可能是溶液中含有,B错误;
C.取少量X溶液,加入少量铜粉,若铜粉溶解,则有反应,说明含有,且溶液中其他离子均不能与Cu反应,C正确;
故选C。
(4)根据分析,溶液中一定含有Fe元素,若该同学检验出X溶液中不存在,说明一定存在0.02 mol,取200 ml的X溶液分为两等份,其中一份加入,则发生的离子反应方程式为。
另一份加入的,硝酸的物质的量为0.02 mol,则H+的物质的量为0.02mol,溶液中含有0.02 mol,发生反应:,硝酸根、亚铁离子均过量,产生NO的物质的量以H+计算, NO的物质的量,标况下的体积。
(5)①用标准溶液滴定过量的至终点,滴定时始终产生白色沉淀,溶液中剩余过量的,指示剂遇KSCN显示血红色,故滴定终点的现象为加入最后半滴标准液,溶液恰好呈红色,且半分钟不褪色。
②取10 ml净化后的滤液1(已排除所有干扰离子的影响),稀释到100 ml,加入的溶液20.00 mL。加入作指示剂,用标准溶液滴定过量的至终点(AgSCN为白色沉淀),做平行实验,平均消耗KSCN标准溶液10.00 mL。,与KSCN标准溶液反应:,消耗的,故与溶液中反应的,即,滤液1中。
③实验中,若不加硝基苯则沉淀不会被有机物完全覆盖,沉淀会转化导致,测定的浓度将偏小。
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