课时冲关五 离子共存 离子推断（教用版）-【创新教程】2027年高考化学总复习大一轮课时作业（人教版）

高考总复习化学 课时冲关五离子 学生用书 一、选择题：每题只有一个选项符合题意 1.已知某溶液中存在H、Ba2+、Fe3+三种阳离 子，则其中可能大量存在的阴离子是 () A.SO B.CO C.NO;D.OH 解析：C[A.SO与Ba2+反应生成BaSO4白 色沉淀，不能大量共存；B.CO与H反应生 成CO2与H2O,不能大量共存；C.NO3与溶液 中的H、Ba2+、Fe3+都不反应，能大量共存； D.OH与H结合生成H2O,OH也能与 Fe3+反应生成Fe(OH)3沉淀，所以OH与溶 液中的H、Fe3+不能大量共存。] 2.下列各组离子中，在给定的环境中一定能大量 共存的是 A.能使甲基橙变红的溶液：S2、SO、 NO3、Na B.常温下，由水电离的c(H)=1012mol·L1 的溶液中：Be+、NO5、K、CI C.在水溶液中：[Al(OH)4]、HCO3、Ba2+、F D.在漂白液中：OH、Rb、CO、SO 解析：D[A.能使甲基橙变红的溶液含大量 H+,与S2-不能大量共存，酸性条件下，NO有 强氧化性，与S2会发生氧化还原反应不能大量 共存，A错误；B.常温下，由水电离的c(H) 1012mol·L1的溶液中，水的电离受到抑制， 可能是酸性溶液，也可以是碱性溶液，OH与 Be2+不能大量共存，B错误；C.HCO与 [A1(OH)4]不能大量共存，HCO3+[A1(OH)4] -CO+AI(OH)3↓十H2O,C错误；D.在 漂白液中：OH、Rb、CO、SO可大量共 存，D正确。] 3.宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之 一。常温下，下列各组粒子在指定溶液中能大 量共存的是 () A.0.1mol·L1碳酸钠溶液(pH=11)中： [AI(OH)CICN B.加入苯酚显紫色的溶液中能大量共存的离 子：K、NH、CH.COO、S2 ·490 共存 离子推断 P365 C.0.1mol·L1酸性KMnO,溶液中：C2O、 Fe2+、SO2、Br D.常温下 c(H=108mol·L的溶液中： Kw CI、Fe2+、NO、NH4 解析：A[A.碳酸根离子和题给的三种离子均 不会反应，且三种离子之间也互不反应，故各离 子可以大量共存，A正确；B.加入苯酚显紫色的 溶液中有铁离子，铁离子和硫离子之间会发生 氧化还原反应，生成亚铁离子和硫单质，故二者 不能大量共存，B错误；C,草酸根离子、亚铁离 子、溴离子均能和酸性高锰酸钾溶液发生反应， 故不能大量共存，C错误；D.常温下K。 c(H+) 1018mol·L1的溶液中，氢离子的浓度为 0.1mol·L1,溶液中还有硝酸根离子，在氢离 子的作用下硝酸根离子会将亚铁离子氧化，故 三者不能大量共存，D错误。] 4.下列能在溶液中大量共存，加入(NH4)2Fe (SO,)2·6H2O晶体后仍能大量存在的离子 组是 () A.Na、H、C1、NO3 B.K、Ba2+、OH、I C.Na+、Mg2+、C1、SO D.Cu2+、S2-、Br、C1O 解析：C[A项中H、NO3能将(NH)2Fe(SOa)2 ·6H2O晶体溶于水后产生的Fe2+氧化为Fe3+ 而不能大量共存，A错误；B项中OH与 NH、Fe2+不能大量共存，Ba2+与SO不能大 量共存，B错误；D项中S2-与Fe+、Cu2+、 C1O,Fe2+与ClO不能大量共存，D错误。] 5.常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能够 大量共存的是 () A.无色透明溶液中：Na、Fe3+、C1、I B.pH=12的溶液中：Mg2+、K、 CH COO、SO2 C.1mol·L的AlCL3溶液中：NH、Ba2+、 H、NO3 D.由水电离出的c(H+)=1×1013mol·L1 的溶液中：Na、K、C1、CO 解析：C[A.因铁离子有颜色，在无色溶液中不 能大量共存，故A错误；B.pH=12的溶液呈碱性， Mg2+可以和OH反应生成Mg(OH)2沉淀而不 能大量共存，故B错误；C.在1mol·L1的A1CL 溶液中，六种离子之间互不反应，可以大量共存，故 C正确；D,由水电离出的c(H)=1× 1013mol·L1的溶液，可能是酸性溶液也可能是 碱性溶液，若为碱性溶液，四种离子之间互不反应， 可以大量共存，若为酸性溶液，C(可以和H反 应而不能大量共存，故D错误。] 6.下列各组澄清溶液中离子能大量共存，且滴入 X试剂后发生反应的离子方程式书写正确的是 选项 离子组 X试剂 离子方程式 NHt、Fe3+ 2Fe3++H2S— A 过量H2S Og、Br 2Fe2++S↓+2H+ 4H++3Fe2++ Fe2+、K+ B 少量HI NO3—3Fe3++ NO3、C NO个+2H2O NH、Fe3+ 2Fe3++Cu-- C [ANI(OH)4]、过量铜粉 2Fe2++Cu2+ Na+ AK(OH H+AI(OH)] D Na+、 少量HCI AK(OH) K+、HCO3 +H2O 解析：A[碘离子的还原性强于二价铁离子，反应 的离子方程式为8H+6I+2NO=一3L2十 2NO)个十4H2O,B项错误；三价铁离子能够与 四羟基合铝酸根离子发生水解相互促进反应生 成氢氧化铝和氢氧化铁沉淀，二者不能大量共 存，C项错误；碳酸氢根离子与四羟基合铝酸根 离子反应生成碳酸根离子和氢氧化铝沉淀，二 者不能大量共存，D项错误。] ·49 第二章物质及其变化 7.对某无色溶液分别进行下列操作，所得现象和 结论均正确的是 () A.加入氨水，产生白色沉淀，证明原溶液中 存在A13+ B.加入AgNO溶液，产生白色沉淀，证明原溶 液中存在CI C.加入盐酸酸化的BaC12溶液，生成白色沉淀， 证明原溶液中存在SO D.加入NaOH溶液并加热，产生使湿润的红色 石蕊试纸变蓝的气体，证明原溶液中存 在NH 解析：D[A项，加入氨水，产生白色沉淀，该白 色沉淀也可能为氢氧化镁，原溶液中可能存在 Mg2+,错误；B项，加入AgNO3溶液，产生白色 沉淀，该白色沉淀可能为碳酸银，原溶液中可能 含有CO,错误；C项，加入盐酸酸化的BaCl 溶液，生成白色沉淀，该白色沉淀可能为氯化 银，原溶液中可能含有Ag,错误。] 8.已知将亚硫酸钠滴入含淀粉的碘水中，碘水中 的蓝色褪为无色，溶液无沉淀生成。某无色溶 液中可能含有I厂、Na、[Fe(CH,O)。]3、 SO,向该溶液中加入少量溴水，溶液仍呈无 色，则有关该无色溶液下列判断正确的是 ( A.氧化性Br2<SO<12 B.一定不含有I C.一定含有Na D.可能含有[Fe(CH,O)6]3 解析：C[A.根据亚硫酸钠加入含淀粉的碘水 中，溶液褪色，说明碘水把亚硫酸钠氧化了，说 明I2的氧化性强于SO,即SO的还原性强 于I,但向无色溶液中加入少量溴水溶液不变 色，不能说明溴的氧化性不如碘单质强，因为被 少量的溴氧化的是SO,故A错误；B.由A分 析知，不能判断是否有I厂，故B错误；C.判断无 色溶液中一定含有SO,可能含有I厂，根据电荷 守恒，Na一定存在，故C正确；D.溶液是无色溶 液，说明一定不含紫色的[Fe(C6HO)6]3,故D 错误。] 高考总复习化学 9.某溶液中含有Na、K、Mg2+、Fe2+、C1、I、 NO、SiO、SO?离子中的若干种，且离子浓 度均相等。为探究该溶液的组成，某学习小组 进行了如下实验： ①用铂丝蘸取少量溶液，在火焰上灼烧，观察到 黄色火焰； ②另取原溶液加入足量盐酸，有无色气体生成， 该气体遇空气变成红棕色，且无沉淀生成； ③取②反应后的溶液分置于试管中，加入BaC1 溶液，有白色沉淀生成，再滴加KSCN溶液，上 层清液变红。 下列说法正确的是 A.原溶液中一定不存在K B.原溶液中一定存在Na、Fe+、NO,可能 有SiO C.取②反应后的溶液，加入HNO3酸化的 AgNO3,产生白色沉淀，则原溶液中一定含 有CI D.若溶液含C1和I,则一定含有Mg2+ 解析：D[①用铂丝蘸取少量溶液，在火焰上灼 烧，观察到黄色火焰，可知一定含Na;②另取 原溶液加入足量盐酸，有无色气体生成，该气体 遇空气变成红棕色的NO2,但无沉淀生成，可知 一定含NO5,不含SiO;③取②反应后的溶液 分置于试管中，加入BaCl2溶液，有白色沉淀生 成，再滴加KSCN溶液，上层清液变红，可知含 SO、Fe2+,不能确定是否含K+、Mg2+、C1、 I厂，离子浓度均相等，一定含有的离子为Na、 Fe2+、NO,SO,遵循电荷守恒，以此来解答。 A.实验①确定存在Na,但无法确定K是否 存在，因为未透过蓝色钻玻璃观察，A错误； B.实验②加入盐酸无沉淀，说明SiO不存在， B错误；C.步骤②加入盐酸引入C1,无法确定 原溶液是否含CI,C错误；D.若含C1厂和I厂， 根据电荷守恒，必须存在Mg+以平衡电荷， D正确。] ·492 10.常温下，K[Fe(OH)3]≈1.0×108。下列有 关离子大量共存的分析正确的是 ( ) 选项 粒子组 分析 不能大量共存， 醋酸钠和醋酸的混合 原因是醋酸较 溶液中，当c(Na)= A 多，醋酸能与 c(CHCO)HD时：C1、 HCO和CO HCO、NH,CIO 反应 不能大量共存， 0.1mol·L1的氮水 原因是Fe++ B 中：Fe2+、Na、SO 20H Fe(OH)2 能大量共存， 常温下，pH=7的溶 原因是这三种 C 液中：Fe3+、K、Br 离子之间不发 生反应 用惰性电极电解时， 能大量共存， 一开始就能产生氧气 原因是在酸性 D 或碱性溶液中 的溶液中：SO 这四种离子之 HCO3、Na、OH 间不发生反应 解析：A[A.醋酸钠和醋酸的混合溶液中，当 c(Na)=c(CH3COOH)时，醋酸较多，醋酸能 与HCO和C1O反应，不能大量共存，故A 项正确；B.氨水的主要成分是一水合氨，一水 合氨是弱碱，正确反应的离子方程式为F+十 2NH3·H2O一Fe(OH)2↓+2NH,故B 项错误；C.根据K[Fe(OH)3]≈1.0×108可 知，pH=7时c(Fe3+)≈1.0X1017mol·L1,会 生成沉淀，Fe3+不能大量存在，故C项错误； D.OH与HCO不能大量共存，D项错误。] 11.有一混合溶液中含有以下离子的若干种：K、 Mg+NH、Ba2+、CI、CO、S},现有两份体 积相同各为100mL的该溶液进行如下实验： ①向第一份溶液中加入足量的NaOH溶液并加 热后，收集到0.224L的气体（标准状况下测定）， 并产生0.58g白色沉淀；②向第二份溶液中加入 足量的BaC12溶液，产生6.99g白色沉淀。根据 上述实验，以下推测正确的是 () A.K一定存在 B.Ba+一定存在 C.可能存在CO D.100mL该溶液中若含有0.01molC1,则 K+的物质的量浓度为0.04mol·L1 解析：A[①第一份加足量NaOH溶液后加 热，收集到气体的物质的量为。0.224L 22.4L·mol1 =0.01mol,0.01mol气体为氨气，溶液中一 定含有NH,并且物质的量为0.01mol,产生 0.58g白色沉淀，则溶液中含有Mg2+,并且物 质的量为8g8n8=0.01mol,由Mg+与 CO不能大量共存，得出一定不存在CO;② 第二份加足量BaCl2溶液后，生成白色沉淀，得到 6.99g固体，沉淀为硫酸钡，其物质的量为 23.%=0.03mol,说明原溶液存在 0.03molS),一定不存在Ba2+,再根据电荷守 恒，得出一定存在K,无法确定是否存在C,据 此进行解答。100mL该溶液中若含有 0.01molC,则根据电荷守恒可知，n(K)十 2n(Mg2+)+n(NH)=2n(SO)+n(C1), n(K)+2×0.01mol+0.01mol=2×0.03mol+ 0.01mol,得n(K)=0.04mol,K的物质的量浓 度为0.04mol=0.4mol·L1,D项错误。] 0.1L 二、非选择题 12.固体化合物X由3种元素组成，某学习小组开 展如下探究实验。 白色沉淀 灼烧 白色周体C B 化合物 蓝色溶液 1.020g 4.020g 蓝色溶液D 硝酸酸化 →深蓝色溶液足量AgNO方溶液 白色沉淀E 11.480g 其中，白色沉淀B能溶于NaOH溶液。请 回答： (1)白色固体C的化学式是 ,蓝色溶 液D中含有的溶质是 (用化学式表 示)。 ·493 第二章物质及其变化 (2)化合物X的化学式是 ;化合物X 的一价阴离子与CH4具有相同的空间结构， 写出该阴离子的电子式 (3)蓝色溶液A与N2H作用，生成一种气 体，溶液蓝色褪去，同时生成易溶于硝酸的白 色沉淀。 ①写出该反应的离子方程式 ②设计实验验证该白色沉淀的组成元素 解析：(1)由分析可得，白色沉淀B为 A1(OH)3,灼烧A1(OH)3得到A12O3,故白色 固体为AlO3;溶液D中含有的阳离子有 Cu+、NH、Ag、H,阴离子有NO,故溶 液中含有：Cu(NO3)2、NHNO3、AgNO3、 HNO3。(2)由图示数据并根据原子守恒可知， 4.020gX中含有铝离子物质的量为 ,1.020g×2=0.02m0l,含有氯离子物质的 102 g/mol 童为盛留品a=0,08ml.由化合物立显电 中性可得三种离子物质的量比值为n(Cu+): n(A13+):n(C1)=1:2:8,则可得X的化学式 为CuAl2C;阴离子AICI中A1原子的杂化方 式为sp,空间结构为正四面体，与CH相同，其 :CI: 电子式为：C1:A:CI: CI: (3)①由上述分析可知，蓝色溶液A中含有 A13+、Cu2+和C1,与N2H反应时溶液蓝色 褪去，即反应后溶液中不存在Cu+,可推测铜 元素以沉淀形式析出，反应得到的沉淀为白色 且可溶于硝酸，可推测铜元素在其中不是蓝色 且稳定的十2价，而是十1价，即反应过程中 Cu化合价降低，N2H中氮元素显一2价，具 有还原性，反应过程中N化合价升高生成N2, 符合反应中有气体产生，根据化合价升降守 恒、电荷守恒以及原子守恒和溶液呈酸性可知 反应的离子方程式为4Cu++N2H+4CI -4CuC1↓+N2个+5H。②Cu+在溶液 高考总复习化学 中显蓝色，CuC1中Cu为十1价，能被硝酸氧化 为十2价，CuCI与硝酸反应过程中C1元素以 CI形式存在于溶液中，CI厂与AgNO3溶液反 应生成不溶于硝酸的白色沉淀，故答案为：将 白色沉淀溶于硝酸，得到蓝色溶液，说明有 Cu;再向溶液中加入AgNO3溶液，有白色沉 淀，说明有C1。 答案：(1)A12O3 Cu(NO3)2、NH4NO3、 :CI: AgNO3、HNO3 (2)CuAl,Cla C:A:C: :CI: (3)①4Cu++N,H+4CI厂-4CuC1↓+N,↑ +5H ②将白色沉淀溶于硝酸，得到蓝色溶液，说明 有Cu;再向溶液中加入AgNO3溶液，有白色 沉淀，说明有C1 13.300mL某溶液中可能含有Na、NH,Mg2+、 Ba2+、CO、SO、C1厂中的若干种，现将此溶 液分成三等份，进行如下实验： ①向第一份溶液中加入AgNO3溶液，有白色 沉淀产生；②向第二份溶液中加足量KOH溶 液并加热，收集到气体0.04mol(铵盐与碱共 热可产生氨气)；③向第三份溶液中加足量 BaCl2溶液，得到沉淀6.27g,加入足量盐酸充 分反应后，剩余沉淀2.33g。根据上述实验， 回答下列问题： (1)实验③中生成沉淀反应的离子方程式为 ,沉淀溶解反 应的离子方程式为 (2)溶液中一定不存在的离子有 (3)实验①中加入AgNO,溶液，有沉淀产生， 能否说明原溶液中含有C1 (填“能”或 “否”)，理由是 (4)推断钠离子是否存在并说明理由。若存 在，计算其物质的量的浓度 (若不存 在，此问不作答)。 ·494 解析：①向第一份溶液中加入AgNO3溶液，有 白色沉淀产生，说明CO、SO、C1至少有 一种，则无Ba2+;②向第二份溶液中加足量 KOH溶液并加热，收集到气体0.04mol,说明 有0.04 mol NH;③向第三份溶液中加足量 BaCl2溶液，得到沉淀6.27g,加入足量盐酸充 分反应后，剩余沉淀2.33g,则含S0: nS0)=nBsO,)=63品=.01m.含 C0:n(C0)=n(BaC0,)=6.27g2.33g= 197 g/mol 0.02mol,可进一步判断溶液中无Mg2。再根据 电中性原则，可进一步判断Na、CI厂存在的可 能性。(1)根据分析可知，实验③加入的Ba2 分别和CO、SO?反应生成沉淀，反应的离 子方程式为Ba2+十CO—BaCO3↓、Ba+十 SO一BaS)4V,加入足量盐酸，BaCO3溶 解，反应的离子方程式为BaC)3十2H=一 Ba2++CO2个+H2O。(2)根据分析可知，溶 液中含有CO3、SO,所以Mg2+、Ba2+一定 不存在。(3)CO、SO、C1厂都能和AgNO 溶液生成白色沉淀，所以实验①中加入AgNO, 溶液生成白色沉淀，不能说明原溶液中含有 C1厂。(4)每一等份溶液中：已知的阳离子 NH所带正电荷为0.04mol,已知的阴离子 SO子、CO?所带负电荷为0.01mol×2+ 0.02mol×2一0.06mol,大于已知的正电荷，根据 电中性原则，一定有Na,而C1不能确定，所以 c(Na)06 mol-0.o mol0.2 mol.I 300×号×103L 答案：(1)Ba2++CO—BaCO3↓、Ba2++ SO?—BaSO,↓；BaCO3+2H+=-Ba2++ CO2↑+HO(2)Mg2+、Ba2+(3)否；碳酸 银、硫酸银、氯化银均为白色沉淀，无法确定是 否含有C1(合理即可)(4)存在，经过计算 可知，只有存在钠离子，溶液中才能保持电中 性；c(Na)≥0.2mol·L1