内容正文:
作业验收评价(三) 离子共存与推断
一、选择题
1.(2026·陕西省部分学校联考)下列各组离子在水溶液中能大量共存的是 ( )
A.Fe2+、H+、Cr2、
B.Fe3+、、SCN-、Cl-
C.Mg2+、Ca2+、、Cl-
D.Na+、Cu2+、、S2-
2.下列各组离子在水溶液中可以大量共存的是 ( )
A.S2、H+、I-、Na+
B.、Cl-、ClO-、K+
C.、Br-、Cu2+、Ag+
D.K+、Fe3+、、
3.(2026·四川省八市一诊)常温常压下,下列指定条件的各组离子一定能大量共存的是 ( )
A.透明的溶液中:Mg2+、H+、Cl-、
B.在酒精中:Cr2、、H+、Na+
C.溶有SO2的水溶液中:K+、Ba2+、Cl-、I-
D.由水电离出c(H+)为1.0×10-12 mol·L-1的溶液中:Cl-、Br-、Fe3+、Na+
4.下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是 ( )
A.在1.0 mol·L-1氯化钠溶液中:Fe3+、、Mg2+、I-
B.在1.0 mol·L-1氨水中:Ag+、Cu2+、、
C.1.0 mol·L-1硫酸中:Na+、K+、Cl-、
D.0.1 mol·L-1NaOH溶液中:Na+、K+、、
5.(2026·汉中市一模)常温下,下列各组离子在指定的溶液中能大量共存的是 ( )
A.无色溶液中:Mg2+、Cu2+、Cl-、
B.1 mol·L-1KI溶液中:H+、Al3+、Cl-、
C.使酚酞溶液变红的溶液中:Ba2+、Al3+、Cu2+、
D.=1012的溶液中:K+、Na+、、
6.下列鉴别或检验不能达到实验目的的是 ( )
A.用石灰水鉴别Na2CO3与NaHCO3
B.用KSCN溶液检验FeSO4是否变质
C.用盐酸酸化的BaCl2溶液检验Na2SO3是否被氧化
D.加热条件下用银氨溶液检验乙醇中是否混有乙醛
7.向某溶液中加BaCl2溶液,产生白色沉淀,加稀HNO3沉淀不消失,则溶液中 ( )
A.一定含有S、Ag+中的一种或几种
B.一定含有S或Ag+,不含S
C.一定含有S或S或Ag+
D.一定含S、S、Ag+中的一种或几种
8.下列关于物质或离子检验的叙述正确的是 ( )
A.向某溶液中加入硝酸酸化的氯化钡溶液,有白色沉淀生成,该溶液中一定含有
B.气体通过无水CuSO4,粉末变蓝,证明原气体中含有水蒸气
C.向某盐溶液的试管中加入氢氧化钠溶液,管口的红色石蕊试纸未变蓝,则该盐不是铵盐
D.向某溶液中加入盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,该溶液中有
9.下列各组离子或分子能大量共存且当加入相应试剂后发生反应的离子方程式书写正确并完整的是 ( )
选项
离子或分子
加入试剂
离子方程式
A
K+、Mg2+、S
Ba(OH)2溶液
Ba2++S==BaSO4↓
B
Na+、HC、Cl-
NaOH溶液
OH-+HC==C+H2O
C
K+、NH3·H2O、Cl-
通入少量CO2
2OH-+CO2==C+H2O
D
Ca2+、N、C
NaHSO4溶液
C+2H+==CO2↑+H2O
10.有一包白色粉末,可能含有CaCl2、Ba(NO3)2、Na2SO4、Na2CO3四种物质中的几种,做如下实验:
①取少量固体溶于水,振荡,有白色沉淀生成;
②向①中所得浊液中加入过量稀盐酸,白色沉淀完全溶解,有气泡产生;
③取②中所得溶液滴入AgNO3溶液,有白色沉淀产生。
据上述实验现象,下列关于白色粉末组成的分析错误的是 ( )
A.可能只含Na2CO3和Ba(NO3)2
B.可能只含Na2CO3和CaCl2
C.可能只含Na2CO3、CaCl2和Ba(NO3)2
D.以上四种物质可能都含有
11.(2026·九江第一中学期中)某兴趣小组对实验室废液缸中废液所含离子成分进行了实验探究(已知该废液中仅含Na+、K+、Cu2+、Fe3+、、、Cl-中的几种离子)。实验如下:
①用洁净的铂丝蘸取废液,在酒精灯上加热,观察到黄色火焰;②取适量废液于试管中,加入足量澄清石灰水,有蓝色沉淀生成;③另取适量废液于试管中,加入足量BaCl2溶液,有白色沉淀生成,过滤得滤液a。
根据以上实验判断,下列推断正确的是 ( )
A.根据实验①可得出废液中含有Na+,不含K+
B.根据实验②可得出,溶液中肯定不含、Fe3+
C.实验③中白色沉淀为BaCO3和BaSO4
D.若向滤液a中加入AgNO3溶液产生白色沉淀,证明原废液中有Cl-
12.(2026·济南市名校考试联盟月考)某溶液中含有Na+、、Fe2+、Fe3+、Cl-、、S2、中的若干种,且各离子浓度均相等,为确定其组成,某实验小组将该溶液平均分成两等份,进行了如下实验。下列说法错误的是 ( )
A.气体X为混合物
B.沉淀A和沉淀C为同种物质
C.沉淀B的质量一定大于6.99 g
D.无法确定原溶液中是否含有Fe3+和
二、非选择题
13.(10分)150 mL某无色溶液中可能含有Na+、N、Mg2+、Al3+、Fe3+、Ba2+、C、S中的若干种,现将此溶液分成三等份,进行如下实验:
①向第一份中加入足量的0.5 mol·L-1稀盐酸,生成0.448 L气体(已换算成标准状况下);
②向第二份中加入足量NaOH溶液并加热,收集到0.04 mol气体;
③向第三份中加入足量BaCl2溶液,得到沉淀6.27 g,加入足量0.5 mol·L-1稀盐酸充分反应后,剩余沉淀2.33 g。
根据上述实验,回答下列问题:
(1)用12 mol·L-1的浓盐酸配制240 mL 0.5 mol·L-1稀盐酸,需要用量筒量取 mL浓盐酸,若在量取浓盐酸时俯视刻度线,则会导致配制的稀盐酸的浓度 (填“偏高”“偏低”或“不变”)。
(2)实验②中生成气体的离子方程式为 。
(3)实验③中沉淀部分溶解的化学方程式为 ,
剩余沉淀的化学式为 。
(4)原溶液中c(S)= mol·L-1,c(C)= mol·L-1。
(5)经分析,溶液中一定存在Na+,理由是 。
14.(12分)Q溶液中含有如表所示离子中的某5种且浓度均为0.5 mol·L-1(不考虑水的电离与离子水解)。向Q溶液中加入足量稀氢溴酸,有气体R产生。经分析,反应前后阴离子种类不变。
阳离子
阴离子
K+、Fe3+、N、Ba2+、Fe2+、Mg2+、Al3+、Ag+
HS、OH-、N、C、S、Br-、S2-、S2
请回答下列问题:
(1)写出一种检验气体R的方法: 。
写出产生气体R的离子方程式: 。
(2)由“加入氢溴酸……”“反应前后阴离子种类不变”推知:Q一定不含 (填中文数字)种阴离子。
(3)综合推断,Q一定含有的离子为 (填离子符号)。
(4)一定量Q与氯气缓慢反应,实验结果如下:
①“红色溶液”变为蓝色溶液,发生反应的离子方程式为 。
②V的范围为 。
答案
评价(三) 离子共存与推断
1.选C 酸性条件下Cr2具有强氧化性,能将Fe2+氧化为Fe3+,Cr2被还原为Cr3+,A项不符合题意;Fe3+与SCN-能发生反应,生成Fe(SCN)3等,不能大量共存,B项不符合题意;Mg2+、Ca2+、、Cl-在溶液中都不发生反应,能大量共存,C项符合题意;S2-与Cu2+能发生反应,生成CuS沉淀,不能大量共存,D项不符合题意。
2.选B S2、H+反应生成硫单质和二氧化硫,不能大量共存,A错误;、Cl-、ClO-、K+互不反应,可以大量共存,B正确;Br-、Ag+会生成溴化银沉淀,不能大量共存,C错误;Fe3+在大量存在的溶液中会生成氢氧化铁沉淀,不能大量共存,D错误。
3.选C H+、Cl-、能发生氧化还原反应,不能大量共存,故A错误;酒精具有还原性,能被Cr2氧化,不能大量共存,故B错误;该组离子均不与SO2反应,可以大量共存,故C正确;水电离出c(H+)为1.0×10-12 mol·L-1,水的电离被抑制,溶液可能为酸溶液,也可能为碱溶液,若为碱溶液则Fe3+不能大量共存,故D错误。
4.选D 在1.0 mol·L-1氯化钠溶液中,Fe3+与I-发生氧化还原反应,不能大量共存,A不符合题意;氨水显碱性,会与Ag+、Cu2+反应,不能大量共存,B不符合题意;1.0 mol·L-1硫酸中,H+与反应生成沉淀,不能大量共存,C不符合题意;0.1 mol·L-1NaOH溶液中,Na+、K+、、都不发生反应,能大量存在,D符合题意。
5.选D 含有Cu2+的溶液呈蓝色,无色溶液中不含Cu2+,故不选A;酸性条件下,I-会被硝酸氧化,故不选B;使酚酞溶液变红的溶液呈碱性,Al3+、Cu2+在碱性溶液中不能大量存在,Ba2+、生成亚硫酸钡沉淀,故不选C;=1012的溶液呈酸性,K+、Na+、、相互之间不反应,能大量共存,故选D。
6.选A 石灰水与Na2CO3和NaHCO3都能反应产生白色CaCO3沉淀,无法鉴别,A项符合题意;FeSO4溶液变质有Fe3+生成,KSCN与Fe3+会形成红色物质,故可用KSCN溶液检验FeSO4溶液是否变质,B项不符合题意;Na2SO3被氧化得到Na2SO4,加入盐酸酸化的BaCl2溶液,可以排除S的干扰,若产生白色沉淀,则Na2SO3被氧化,C项不符合题意;加热条件下银氨溶液能与乙醛反应生成单质银,而与乙醇不反应,可以检验乙醇中是否混有乙醛,D项不符合题意。
7.选D 向某溶液中加入BaCl2产生的不溶于稀HNO3的白色沉淀可以是BaSO4或AgCl,所以原溶液中可能含有S、Ag+或其中的一种;若原溶液中含S,当加入稀硝酸时,S会被氧化成S,从而生成BaSO4沉淀,所以原溶液中也可能有S。
8.选B 若溶液中含有银离子,会生成不溶于酸的氯化银沉淀,干扰硫酸根离子检验,A错误;CuSO4为白色粉末,遇水变为蓝色晶体,故气体通过CuSO4粉末变蓝,证明原气体中一定含有水蒸气,B正确;证明铵根离子应该使用浓氢氧化钠溶液且加热使生成氨气逸出,实验中未明确使用浓氢氧化钠溶液且未加热,不能说明该盐不是铵盐,C错误;产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,该溶液中可能有碳酸根离子、碳酸氢根离子、亚硫酸根离子、亚硫酸氢根离子,不确定是碳酸根离子,D错误。
9.选B A.该组离子之间不反应,可大量共存,且加入少量Ba(OH)2溶液,发生反应Mg2++2OH-+Ba2++S==BaSO4↓+Mg(OH)2↓,错误;B.该组离子之间不反应,可大量共存,且加入少量NaOH溶液,发生反应OH-+HC==C+H2O,正确;C.该组离子之间不反应,可大量共存,且加入少量CO2,发生反应2NH3·H2O+CO2==C+H2O+2N,错误;Ca2+、C反应生成沉淀,加入NaHSO4溶液,发生反应CaCO3+2H+==CO2↑+H2O+Ca2+,D错误。
10.选D ①取少量固体溶于水,振荡,有白色沉淀产生,该沉淀应为CaSO4、BaSO4、BaCO3、CaCO3中的一种或多种,说明CaCl2和Ba(NO3)2至少含有一种,Na2SO4和Na2CO3两种物质中至少含有一种;②向①的浊液中加入过量稀盐酸,沉淀完全溶解,有气泡产生,说明CaCO3、BaCO3至少含有一种,无CaSO4、BaSO4,白色固体中不含Na2SO4,一定含有Na2CO3;③取少量②中的溶液滴入AgNO3溶液,有白色沉淀产生,该沉淀为AgCl,由于②中加入过量稀盐酸,引入了Cl-,因此不能确定白色固体中是否含CaCl2;综上所述,该白色固体中一定含有Na2CO3,Ba(NO3)2和CaCl2至少含有一种,一定不含Na2SO4,选项D错误。
11.选B ①用洁净的铂丝蘸取废液,在酒精灯上加热,观察到黄色火焰,说明有Na+;②取适量废液于试管中,加入足量澄清石灰水,有蓝色沉淀生成,说明有Cu2+,不含Fe3+、;③另取适量废液于试管中,加入足量BaCl2溶液,有白色沉淀生成,说明有,过滤得滤液a。根据实验①可得出废液中含有Na+,不能确定是否含K+,因为黄色火焰干扰紫色火焰,要透过蓝色钴玻璃观察,才能确定,A错误;根据实验②只有蓝色沉淀,溶液中肯定不含、Fe3+,氢氧化铁为红褐色沉淀,B正确;溶液中没有,实验③中白色沉淀为BaSO4,C错误;若向滤液a中加入AgNO3溶液产生白色沉淀,不能证明原废液中有Cl-,因为实验③中加入BaCl2,D错误。
12.选D 某溶液中含有Na+、、Fe2+、Fe3+、Cl-、、S2、中的若干种,且各离子浓度均相等,第1份溶液中加入过量Na2O2,产生的气体X中有O2或NH3,红褐色沉淀A为Fe(OH)3沉淀,说明滤液中含有Fe2+或Fe3+,物质的量为=0.03 mol,第2份溶液中加入过量稀硫酸,没有明显现象,说明溶液中不含S2,再加入过量硝酸钡溶液,得到无色气体Y,说明发生了氧化还原反应,Y为NO,物质的量为n(NO)= =0.01 mol,说明溶液中含有Fe2+且不含,由得失电子守恒可知n(Fe2+)=0.03 mol,说明溶液中不含Fe3+,滤液加入过量NaOH且加热得到的气体Z为NH3,说明溶液中存在,气体X为O2和NH3的混合物,Fe2+被硝酸氧化为Fe3+,转化为沉淀C为Fe(OH)3,沉淀B为BaSO4,综上所述,原溶液中含有、Fe2+,结合电荷守恒可知,一定含有、Cl-,一定不含Na+,以此解答。由分析可知,气体X为O2和NH3的混合物,A正确;由分析可知,沉淀A和沉淀C均为Fe(OH)3,B正确;由分析可知,沉淀B为BaSO4,原溶液中含有0.03 mol ,第2份溶液中又加入了稀硫酸,则沉淀B中BaSO4的物质的量大于0.03 mol,质量大于0.03 mol×233 g·mol-1=6.99 g,C正确;由分析可知,原溶液中含有、Fe2+、、Cl-,不含Fe3+,D错误。
13.解析:无色溶液中肯定不含有色离子Fe3+;第一份中加入足量的0.5 mol·L-1稀盐酸,生成0.448 L气体,则含有C 0.02 mol,不含Al3+、Ba2+、Mg2+;向第二份中加入足量NaOH溶液并加热,收集到0.04 mol气体,含有N 0.04 mol;向第三份中加入足量BaCl2溶液,得到沉淀6.27 g,加入足量0.5 mol·L-1稀盐酸充分反应后,剩余沉淀2.33 g。则可知,同时含有C、S,且C:0.02 mol、S:0.01 mol。(1)配制240 mL溶液,需要用250 mL容量瓶,所以需要盐酸的体积为≈0.010 4 L=10.4 mL,量取盐酸时,俯视刻度线会使得取出盐酸偏少,所配制溶液浓度偏低。(2)铵根与碱发生反应生成氨气:N+OH-NH3↑+H2O。(3)由分析可知,溶解的物质为BaCO3,化学方程式为BaCO3+2HCl==BaCl2+CO2↑+H2O,剩余物质为BaSO4。(4)由分析可知,溶液中所含n(S)=3×0.01 mol=0.03 mol,浓度为c==0.2 mol·L-1;n(C)=3×0.02 mol=0.06 mol,浓度为c==0.4 mol·L-1。(5)由上述分析可知,原溶液中含有N:0.12 mol、C:0.06 mol、S:0.03 mol,由电荷守恒可知,n(Na+)=0.06 mol,Na+必然存在。
答案:(1)10.4 偏低 (2)N+OH-NH3↑+H2O
(3)BaCO3+2HCl==BaCl2+CO2↑+H2O BaSO4 (4)0.2 0.4 (5)经分析得知溶液中一定存在的离子有N、C、S,根据离子共存原则可知溶液中一定不存在Mg2+、Al3+、Fe3+、Ba2+,且硫酸根离子和碳酸根离子所带负电荷总量大于铵根离子所带正电荷总量,只有存在钠离子,溶液才能保持电中性
14.解析:(1)向Q溶液中加入足量氢溴酸后,产生气体且反应前后阴离子种类不变,说明Q溶液中一定含有Br-,一定不含OH-、HS、C、S2-、S2,则产生的气体R为Fe2+还原N产生的NO,该反应中N表现酸性和氧化性,由离子浓度均为0.5 mol·L-1可知N有剩余,检验气体R的方法为气体R遇空气变为红棕色,产生气体的离子反应是3Fe2++N+4H+==3Fe3++NO↑+2H2O。(2)依题意,Q中一定不含OH-、HS、C、S2-、S2五种阴离子。(3)Q溶液一定含有Fe2+、N、Br-,又因为Q溶液共含5种离子且浓度相同及溶液呈电中性和离子共存综合判断,溶液中一定还含S、Mg2+。(4)①加入铜粉,“红色溶液”变为蓝色溶液,铜将铁离子还原成亚铁离子,离子方程式为2Fe3++Cu==2Fe2++Cu2+。②依题意,溴离子部分氧化,根据还原性顺序,亚铁离子已完全被氧化。由于n(Fe2+)=n(Br-)=0.05 mol,根据电子守恒,只氧化0.05 mol Fe2+时消耗0.025 mol Cl2(标况下体积为0.56 L),完全氧化0.05 mol Fe2+和0.05 mol Br-时消耗0.05 mol Cl2(标况下体积为1.12 L)。故消耗氯气体积的范围为560 mL<V<1 120 mL。
答案:(1)气体R遇空气变为红棕色
3Fe2++N+4H+==3Fe3++NO↑+2H2O (2)五
(3)Fe2+、Mg2+、S、N、Br-
(4)①2Fe3++Cu==2Fe2++Cu2+ ②560 mL<V<1 120 mL
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