离子反应的应用 专项训练-2027届高三化学一轮复习

**基本信息** 聚焦离子共存条件分析与综合推断，通过多样化情境训练科学思维与实验证据推理能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |离子共存判断|1-9题|结合溶液酸碱性、氧化还原、特定离子反应等条件判断|从单一条件到多条件综合，体现物质性质决定离子反应的化学观念| |离子综合推断与应用|10-12题|实验现象分析、工业流程中离子转化与检验|基于实验证据推理离子组成，培养科学探究与实践能力|

（1）离子反应的应用 1.下列各组离子能大量共存的是（　　） A.能使甲基橙变红的溶液：K＋、Fe2＋、N、S B.澄清透明的溶液中：Na＋、K＋、Mn、S C.小苏打溶液中：Na＋、Ba2＋、[Al（OH）4]－、OH－ D.无色强碱性溶液中：K＋、Cu2＋、S2、Cl－ 2.下列条件下，对应离子一定能大量共存的是（　　） A.0.1 mol·L－1的NaHCO3溶液中：Al3＋、K＋、Cl－、N B.使甲基橙变红的溶液中：N、Al3＋、Cl－、Mg2＋ C.新制饱和氯水溶液中：S2－、C、Na＋、Cl－ D.＝1×1012的溶液中：Fe2＋、、、Na＋ 3.下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是（　　） A.无色透明溶液中：Cu2＋、Al3＋、、S B.能使品红褪色的溶液中：Mn、Mg2＋、I－、Ca2＋ C.遇酚酞变红的溶液中：Na＋、K＋、S、F－ D.与Al反应能生成氢气的溶液中：N、Fe3＋、、S 4.室温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是（　　） A.饱和氯水：Na＋、Fe2＋、Br－、 B.能使甲基橙变红的溶液：Na＋、K＋、、S C.0.1 mol·L－1的NaClO溶液：K＋、F－、、Cl－ D.0.1 mol·L－1的FeCl3溶液：H＋、N、I－、S 5.某溶液M含一种阳离子和N、、ClO－、S2－、S2中的一种或几种阴离子。为了确定其组成，实验操作及现象如下： 实验 操作 现象 ① 向M溶液中滴加酚酞溶液 溶液变红色 ② 向M溶液中滴加盐酸 产生气体和浅黄色沉淀 根据实验结果，下列关于M的推断合理的是（　　） A.不可能含Fe3＋ B.一定含ClO－ C.一定含N和S2－ D.一定不含 6.下列各组离子能大量共存，通入NO2后，不能大量共存的是（　　） A.Na＋、H＋、[Al（OH）4]－、N B.Na＋、N、ClO－、 C.Cu2＋、Fe3＋、S、Cl－ D.Fe2＋、Al3＋、S、Cl－ 7.某水溶液中只可能含有下列离子中的若干种：K＋、Mg2＋、Ca2＋、Ba2＋、N、Cl－、N、S和C。现每次取10 mL进行实验： ①第一份加入足量NaOH后加热，收集到气体1.12 L（标准状况下） ②第二份加入足量BaCl2溶液后得干燥沉淀6.27 g，沉淀经足量盐酸洗涤，干燥后剩余2.33 g 下列说法错误的是（　　） A.原溶液中一定不含有Mg2＋、Ba2＋、Ca2＋ B.无法确定原溶液中是否含有Cl－和N C.原溶液中一定含有S和C，且浓度分别为0.01 mol·L－1、0.02 mol·L－1 D.要判断原溶液中是否含有K＋，无需再做焰色试验确定 8.在下列各组条件的水溶液中，可能大量共存的是（　　） A.焰色试验呈绿色的溶液中：S、OH－、K＋ B.由水电离产生的c（H＋）＝10－13 mol·L－1溶液中：Cl－、ClO－、N C.与铝反应能生成氢气的溶液中：N、S2－、Na＋ D.甲基橙显红色的溶液中：、S2、K＋ 9.某溶液中可能含有Al3＋、N、Fe2＋、Na＋、C、S、Cl－、N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－1）（　　） A.原溶液中一定存在N、Fe2＋、S B.原溶液中可能含有N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 10.如图所示可以分离并回收废旧芯片中的几种贵金属。 请回答： （1）溶液Z中存在的阳离子主要有　　　　　。 （2）写出步骤Ⅵ反应的离子方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　。 （3）步骤Ⅶ加入盐酸，调pH≈1，解释pH不可过低的原因　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　。 （4）设计实验验证溶液Z中银元素的存在　　　　　　　　　　 　　　　　　　　 　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　。 11.Ⅰ.现有某固体混合物，可能由Fe3O4、Fe、K2CO3、K2SO3、SiO2、Na2SO4、BaCl2中的若干种物质组成，设计部分实验方案探究该固体混合物的成分（如图），所加试剂均过量。 回答下列问题： （1）该固体混合物中一定含有　　　　　　　　（写化学式）。 （2）写出气体A通入KMnO4（H＋）后，气体体积缩小所发生反应的离子方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 Ⅱ.某溶液中只可能含有K＋、N、Fe2＋、Al3＋、Cl－、S、C、[Al（OH）4]－中的若干种离子，离子浓度均为0.1 mol·L－1。某同学进行了如下实验： 回答下列问题： （3）原溶液中一定不存在的离子是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （4）沉淀C的成分是　　　　。 （5）写出加入过量Ba（NO3）2时产生气体的离子方程式　　　　　　　　　　　　　　，检验产物中的阳离子所用试剂为　　　　，现象　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （6）是否需要通过焰色试验来确定K＋的存在？　　　　（填“是”或“否”）。 12.废铅蓄电池量急速增加所引起的铅污染日益严重。工业从废铅蓄电池的铅膏回收铅的工艺流程如下： 回答下列问题： （1）步骤①脱硫转化过程中，加入Na2SO3的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　（语言叙述）。PbSO4转化为更难溶的PbCO3的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （2）写出步骤②证明已经洗涤干净的实验操作方法　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （3）写出“溶解”时反应的化学方程式：　　　　　　　　　　　　　 。 （1） 离子的应用——答案 1.B　A项，能使甲基橙变红的溶液呈酸性，则H＋、Fe2＋、N三者之间因发生氧化还原反应而不能大量共存；B项，澄清透明的溶液中Na＋、K＋、Mn、S离子间不反应，能够大量共存；C项，小苏打溶液中含有大量的，和[Al（OH）4]－、OH－均能发生反应而不能大量共存；无色强碱性溶液中含有大量的OH－，则OH－与Cu2＋发生反应生成沉淀而不能大量共存。 2.B　A项，0.1 mol·L－1的NaHCO3溶液中，Al3＋和发生相互促进水解反应，不能大量共存；B项，使甲基橙变红的溶液呈酸性，N、Al3＋、Cl－、Mg2＋在酸性溶液中不发生反应，可以大量共存；C项，新制饱和氯水溶液中含有HClO和H＋，C会和H＋反应，S2－会和HClO发生氧化还原反应，不能大量共存；D项，＝1×1012的溶液中c（OH－）＞c（H＋），溶液呈碱性，HC会和OH－、Fe2＋反应，不能大量共存。 3.C　A项，Cu2＋在溶液中显蓝色，不能满足无色透明的条件，同时Cu2＋、Al3＋与发生相互促进的水解反应，不能大量共存；B项，Mn与I－发生氧化还原反应不能大量共存；C项，遇酚酞变红的溶液显碱性，Na＋、K＋、S、F－之间不发生反应且与OH－能大量共存；D项，与Al反应能生成H2的溶液显碱性或者酸性，碱性条件下N与OH－生成弱碱NH3·H2O不能大量共存，Fe3＋与OH－生成Fe（OH）3沉淀不能大量共存。 4.C。 5.A　①向M溶液中滴加酚酞溶液，溶液变红色，说明溶液呈碱性，则溶液中不含Fe3＋；②向M溶液中滴加盐酸，产生气体和浅黄色沉淀，说明溶液中可能含有S2或N和S2－，则溶液中不含ClO－。由实验①可知，A项，Fe3＋不可能存在，正确；B项，溶液中不含ClO－，错误；C项，由实验可知，浅黄色沉淀是硫单质，M可能含S2或含N和S2－，不能判断一定含有N和S2－；D项，根据题给信息不能判断是否存在。 6.D　A项，H＋与[Al（OH）4]－反应生成Al（OH）3或者Al3＋和H2O，不能大量共存；B项，ClO－与能发生氧化还原反应而不能大量共存；C项，Cu2＋、Fe3＋、S、Cl－ 各离子不反应，能够大量共存，通入NO2后仍然能够大量共存；D项，Fe2＋、Al3＋、S、Cl－各离子间不反应，能够大量共存，但通入NO2后，Fe2＋与H＋、会发生氧化还原反应而不能大量共存。 7.C　根据实验①现象可知，气体为NH3，则含有N，且n（N）＝n（气体）＝＝＝0.05 mol，且溶液中不含Mg2＋；根据实验②现象可知，该溶液中含有C和S，经足量盐酸洗涤，干燥后剩余2.33 g为BaSO4质量，n（S）＝＝0.01 mol，n（C）＝＝0.02 mol；由于C和S与Ca2＋、Ba2＋不共存，则溶液中一定不含有Ca2＋、Ba2＋；由溶液呈电中性知，若存在阳离子，一定存在的阳离子为K＋，n（N）＝0.05 mol×1＝0.05 mol，阴离子为0.01 mol×2＋0.02 mol×2＝0.06 mol，则一定存在K＋，Cl－、N不能确定。 8.C　A项，焰色试验呈绿色的溶液，说明含有Cu2＋或Cu＋，会与OH－反应生成沉淀，不能大量共存；B项，由水电离出的c＝1×10－13 mol·L－1的溶液可能显酸性，也可能显碱性，酸性溶液中H＋与ClO－不能大量共存；碱性溶液中OH－与N不能大量共存；C项，与铝反应产生H2的溶液可能显酸性，也可能显碱性，酸性溶液中N具有强氧化性，不能与S2－共存，但碱性溶液中，这些离子能大量共存，则与铝反应能生成H2的溶液中，可能大量共存；D项，使甲基橙显红色的溶液为酸性溶液，Si会与H＋反应生成硅酸，S2在酸性环境下会发生歧化反应，不能大量共存。 9.A　向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C，且Fe2＋、N不能同时存在；向溶液X中加入过量硝酸钡溶液产生气体A，气体A遇到空气变成红棕色，则气体A为NO，原溶液中一定含有Fe2＋，则一定不含N；生成的白色沉淀A只能为硫酸钡，则溶液中一定含有S；向溶液A中加入过量氢氧化钠溶液并加热，得到的沉淀B为氢氧化铁，气体B只能为NH3，则一定存在N；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B中含有OH－和Ba2＋，则沉淀C中一定含碳酸钡；由此可知，原溶液中一定含有N、Fe2＋、S，一定不含N、C，由于原溶液中各离子浓度均为0.5 mol·L－1，根据溶液呈电中性可知，原溶液中一定不含Al3＋、Na＋，一定含有Cl－。 10.（1）与N （2）＋4NH3＋4Cl－ （3）pH过小，c过大，NH3全部转化为N，则可能会使完全转化成 （4）取少量Z溶液于试管中，加入过量的盐酸，产生白色沉淀，加稀硝酸不溶，则证明有Ag元素 解析：废旧芯片中含有贵金属单质Au、Ag和Pd，在硝酸中酸浸，Au不发生反应，Ag、Pd发生反应转化为Ag＋和Pd2＋；含Au固体用王水溶解转化为HAuCl4溶液；向含有Ag＋和Pd2＋的溶液中加入NaCl生成AgCl固体和溶液；AgCl固体用氨水溶解得到银氨溶液，再向银氨溶液中加入肼得到Ag；向含的溶液中加入氨水得到含溶液，再加入盐酸调pH得到PdCl2。（1）根据流程图可知，溶液Z中存在的阳离子主要有[Ag（NH3）2]＋与N。（2）步骤Ⅵ反应的化学方程式：＋4NH3＋4Cl－。（4）Z溶液是银氨溶液，溶液中是银氨离子，不会和氯离子产生沉淀；若想验证银元素，应先将银氨离子转化为银离子，再检验银离子的存在，具体方法见答案。 11.Ⅰ.（1）K2SO3、BaCl2 （2）5SO2＋2Mn＋2H2O5S＋2Mn2＋＋4H＋ Ⅱ.（3）K＋、Al3＋、C、[Al（OH）4]－ （4）BaCO3 （5）3Fe2＋＋N＋4H＋3Fe3＋＋NO↑＋2H2O　KSCN溶液　溶液变红 （6）否 解析：Ⅰ.某固体混合物可能由Fe3O4、Fe、K2CO3、K2SO3、SiO2、Na2SO4、BaCl2中的若干种物质组成，固体混合物加入足量稀硫酸产生气体A、溶液A和固体A，气体A通入酸性KMnO4溶液中，气体体积缩小得到气体B，原固体混合物中一定含K2SO3，K2SO3与稀硫酸反应产生SO2、K2SO4和H2O，气体A中一定含SO2，可能含H2和CO2；固体A中含有SiO2、BaSO4中至少一种；溶液A中加入NaOH溶液产生白色沉淀B和溶液B，白色沉淀B一段时间后颜色加深，白色沉淀B为Fe（OH）2，溶液A中含Fe2＋、不含Fe3＋，Fe2＋可能来自Fe与稀硫酸的反应，也可能来自Fe3O4产生的Fe3＋与S的反应，原固体混合物中含Fe3O4、Fe中至少一种；溶液B中加入Ba（NO3）2溶液产生沉淀C和溶液C，沉淀C中一定有BaSO4，溶液C中加入HNO3、AgNO3得到沉淀D，沉淀D为AgCl，原混合物中一定有BaCl2。Ⅱ.某溶液中只可能含有K＋、N、Fe2＋、Al3＋、Cl－、S、C、[Al（OH）4]－中的若干种离子，加入过量稀硫酸无明显现象，说明原溶液中无C、[Al（OH）4]－，加入过量Ba（NO3）2溶液产生气体、滤液X和沉淀A，沉淀A中一定含BaSO4，原溶液中一定含Fe2＋，发生反应3Fe2＋＋N＋4H＋3Fe3＋＋NO↑＋2H2O，产生NO气体；滤液X中加入过量NaOH溶液、加热产生气体、滤液Y和沉淀B，气体为NH3，原溶液含N，沉淀B中一定有Fe（OH）3，滤液Y中通入少量CO2产生沉淀C，沉淀C中一定有BaCO3、可能有Al（OH）3；溶液中离子浓度均为0.1 mol·L－1，根据溶液呈电中性，溶液中一定含N、Fe2＋、Cl－、S，一定不含K＋、Al3＋、C、[Al（OH）4]－，则沉淀C中无Al（OH）3。 12.（1）将PbO2还原为Pb2＋，进而生成PbSO4　PbSO4＋CPbCO3＋S （2）取少许最后一次洗涤液于试管中，滴入过量盐酸后，再滴入少量氯化钡溶液，若无沉淀产生，则证明已经洗涤干净 （3）PbCO3＋H2SiF6PbSiF6＋CO2↑＋H2O 解析：将废铅蓄电池预处理，然后向含铅渣泥中加入Na2SO3、Na2CO3和H2O，Na2SO3和PbO2发生氧化还原反应生成PbSO4，PbSO4和Na2CO3反应转化为 PbCO3，过滤、洗涤沉淀得到 PbCO3，母液中含有Na2SO4，所以可以得到副产品Na2SO4，将 PbCO3溶于强酸性 H2SiF6中，得到PbSiF6，然后采用电解的方法制取Pb。 （1）Na2SO3具有还原性，能将PbO2还原为Pb2＋；PbSO4转化为更难溶的PbCO3的离子方程式为PbSO4＋CPbCO3＋S。（2）步骤②洗掉的杂质离子为S，具体检验方法见答案。（3）溶解时将 PbCO3溶于强酸性H2SiF6中，得到PbSiF6，化学方程式为PbCO3＋H2SiF6PbSiF6＋CO2↑＋H2O。 1． 1 学科网（北京）股份有限公司 $