2021届高考化学一轮复习第2章化学物质及其变化第6讲离子共存与离子推断教学案新人教版

2021届高考化学一轮复习第2章化学物质及其变化第6讲离子共存与离子推断教学案新人教版

第6讲　离子共存与离子推断 一、离子共存 ‎1．离子共存问题是离子反应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反应；若离子之间能发生反应，则不能大量共存。‎ ‎2．离子共存判断 判断多种离子能否大量共存于同一溶液中，归纳起来就是：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 溶液颜色 蓝色 棕黄色 浅绿色 紫色 ‎(2)二性——溶液的酸碱性 ‎①在强酸性溶液中，OH－及弱酸根离子(如CO、SO、S2－、CH3COO－等)均不能大量存在。‎ ‎②在强碱性溶液中，H＋及弱碱阳离子(如NH、Al3＋、Fe3＋等)均不能大量存在。‎ ‎③酸式弱酸根离子(如HCO、HSO、HS－等)在强酸性或强碱性溶液中均不能大量存在。‎ ‎(3)三特殊——三种特殊情况 ‎①AlO与HCO不能大量共存，反应的离子方程式为：AlO＋HCO＋H2O===Al(OH)3↓＋CO。‎ ‎②“NO＋H＋”组合具有强氧化性，能与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，它们在溶液中能大量共存。‎ ‎(4)四反应——四种反应类型 指离子间通常能发生的四种类型的反应，能相互反应的离子显然不能大量共存。‎ ‎①复分解反应，如Ba2＋与SO，NH与OH－，H＋与CH3COO－等。‎ ‎②氧化还原反应，如Fe3＋与I－、S2－，NO(H＋)与Fe2＋，MnO(H＋)与Cl－等。‎ ‎③相互促进的水解反应，如Al3＋与HCO、AlO等。‎ - 16 -‎ ‎④络合反应，如Fe3＋与SCN－等。‎ 二、离子检验的三种方法 ‎1．显色法 离子 试剂 现象 反应原理(离子方程式)‎ I－‎ 氯水、淀粉 溶液　　‎ 溶液变蓝色 2I－＋Cl2===I2＋2Cl－‎ Fe2＋‎ KSCN溶液 和氯水　　‎ 先加KSCN无变化，滴加氯水后变红色 2Fe2＋＋Cl2===‎ ‎2Fe3＋＋2Cl－，‎ Fe3＋＋3SCN－‎ ‎===Fe(SCN)3‎ Fe3＋‎ KSCN溶液 红色 Fe3＋＋3SCN－‎ ‎===Fe(SCN)3‎ 苯酚 紫色 ‎—‎ Na＋、‎ K＋‎ Pt(Fe)丝 和稀盐酸 火焰分别呈 黄色、紫色(K＋要透过蓝色钴玻璃观察焰色)‎ ‎—‎ ‎2．气体法 离子 试剂 现象 反应原理 ‎(离子方程式)‎ 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，且气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色 NH＋OH－NH3↑＋‎ H2O SO 稀H2SO4和 品红溶液　‎ 产生有刺激性气味的气体，且气体能使品红溶液褪色 SO＋2H＋===SO2↑＋H2O CO CaCl2和稀盐酸 滴加CaCl2溶液产生白色沉淀，再加入过量的盐酸白色沉淀溶解，且产生无色无味的气体 CO＋Ca2＋‎ ‎===CaCO3↓；‎ CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋H2O＋CO2↑‎ - 16 -‎ ‎3．沉淀法 离子 试剂 现象 反应原理(离子方程式)‎ Cl－、‎ Br－、‎ I－‎ 稀HNO3和 AgNO3溶液 AgCl(白色)、‎ AgBr(淡黄色)、‎ AgI(黄色)‎ Ag＋＋Cl－===‎ AgCl↓、Ag＋＋Br－===AgBr↓、Ag＋＋I－===AgI↓‎ SO 稀HCl和 BaCl2溶液 白 色沉淀 Ba2＋＋SO===‎ BaSO4↓‎ Fe2＋‎ NaOH溶液 白色沉淀→灰绿色沉淀→红褐色沉淀 Fe2＋＋2OH－===‎ Fe(OH)2↓、‎ 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3‎ K3[Fe(CN)6]‎ 溶液　　　　‎ 蓝色沉淀 ‎—‎ Fe3＋‎ NaOH溶液 红褐 色沉淀 Fe3＋＋3OH－===‎ Fe(OH)3↓‎ Al3＋‎ NaOH溶液 先产生白色沉淀，继续加NaOH溶液，白色沉淀溶解 Al3＋＋3OH－===‎ Al(OH)3↓；‎ Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O ‎1.判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”，并指明错因。‎ ‎(1)向某溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，再加入稀盐酸，沉淀不消失，则溶液一定存在SO。(×)‎ 错因：含Ag＋时也有该现象。‎ ‎(2)水溶液中：Fe2＋、H＋、ClO－、Cl－能大量共存。(×)‎ 错因：H＋与ClO－不共存，且HClO又与Fe2＋、Cl－不共存。‎ ‎(3)无色溶液中：Fe3＋、Cu2＋、NO、Cl－能大量共存。(×)‎ 错因：Fe3＋、Cu2＋在水溶液中都有颜色。‎ ‎(4)向某溶液中加入Ca(OH)2溶液，有白色沉淀生成，则溶液中一定存在CO。(×)‎ - 16 -‎ 错因：溶液中有HCO时也能与Ca(OH)2反应生成白色沉淀CaCO3，有Mg2＋或Al3＋时也会生成Mg(OH)2或Al(OH)3白色沉淀。‎ ‎(5)加入CaCl2溶液，有白色沉淀生成，溶液中一定存在CO。(×)‎ 错因：含SO或Ag＋的溶液中加入CaCl2溶液也有白色沉淀生成。‎ ‎(6)滴入硝酸酸化的BaCl2溶液，产生白色沉淀，溶液中一定存在SO。(×)‎ 错因：含SO、Ag＋的溶液滴加HNO3酸化的BaCl2溶液，也能生成白色沉淀。‎ ‎(7)在1.0 mol·L－1的KNO3溶液中：H＋、Fe2＋、Cl－、SO能大量共存。(×)‎ 错因：NO在H＋作用下能氧化Fe2＋。‎ ‎2．教材改编题 ‎(据人教必修一P34T7)下列各组离子，在溶液中能大量共存的是(　　)‎ A．Na＋、H＋、Cl－、OH－‎ B．K＋、Mg2＋、Cl－、SO C．Na＋、OH－、NO、HCO D．K＋、Cl－、H＋、HCO 答案　B ‎3．(2019·唐山模拟)下列能大量共存的离子组是(　　)‎ A．K＋、AlO、NO、Ba2＋‎ B．Na＋、NH、Cl－、OH－‎ C．K＋、Mg2＋、SO、CO D．H＋、Na＋、HCO、SO 答案　A 考点一　离子共存 ‎ [解析]　0.1 mol·L－1NaOH溶液显碱性，四种离子可以大量共存，A正确；0.1 mol·L－1FeCl2溶液中含有Fe2＋，能与MnO发生氧化还原反应，不能大量共存，B错误；0.1 mol·L－1K2CO3溶液中含有CO，能与Ba2＋发生反应，不能大量共存，C错误；0.1 mol·L－1H2SO4溶液显酸性，此条件下，NO和HSO能发生氧化还原反应，不能大量共存，H＋与HSO也不大量共存，D - 16 -‎ 错误。‎ ‎[答案]　A ‎　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ‎ 离子共存判断题干中的常见“陷阱”‎ 条件类型 高考中的常见表述 误点点悟 常见的 限制条件 ‎“无色”‎ 有色离子不能大量存在 ‎“pH＝1”或 ‎“pH＝13”‎ 溶液显酸性或碱性 ‎“因发生氧化还原反应而不能大量共存”‎ 只能是氧化性离子和还原性离子不能大量共存，不包括其他类型反应的离子 常见的 易错点 ‎“透明”‎ ‎“透明”也可“有色”‎ 常见的 隐含条件 ‎“与Al反应放出H2”‎ 溶液既可能显酸性也可能显碱性，但不能是氧化性酸，如HNO3‎ ‎“由水电离出的c(H＋)‎ ‎＝1×10－12mol·L－1‎ 或c(OH－)＝1×10－12 ‎ mol·L－1”‎ 溶液既可能显酸性也可能显碱性 ‎“通入足量的NH3”‎ 与NH3·H2O反应的离子不能大量存在 NO 在酸性条件下具有强氧化性 常见题 干要求 ‎(1)“一定大量共存”‎ ‎(2)“可能大量共存”‎ ‎(3)“不能大量共存”‎ 审清关键字 ‎1．(2019·河南汝州实验中学高三期末)下列体系中，离子能大量共存的是(　　)‎ A．含1.2 mol·L－1 NO的溶液：H＋、Fe2＋、Mg2＋、Br－‎ - 16 -‎ B．使酚酞变红的溶液：K＋、Na＋、NO、Cl－‎ C．滴加KSCN显红色的溶液：NH、K＋、Cl－、I－‎ D．0.1 mol·L－1 NaHCO3溶液：Na＋、Ba2＋、NO、AlO 答案　B 解析　酸性溶液中NO能够氧化Fe2＋，在溶液中不能大量共存，A错误；使酚酞变红的溶液呈碱性，碱性条件下B中离子之间不发生任何反应，可大量共存，B正确；滴加KSCN显红色的溶液中含有Fe3＋，能够与I－发生氧化还原反应，不能大量共存，C错误；含有AlO的溶液显碱性，促进HCO的电离，电离出的碳酸根离子与钡离子能够反应生成沉淀，不能大量共存，D错误。‎ ‎2．有下列各组离子：‎ ‎①Na＋、H＋、CH3COO－、Cl－‎ ‎②Ba2＋、Na＋、CO、NO ‎③H3O＋、Na＋、Fe2＋、NO ‎④Na＋、Fe3＋、Cl－、I－‎ ‎⑤Al3＋、K＋、Cl－、HCO ‎⑥Fe3＋、NH、 SO、CO ‎⑦Na＋、H＋、NO、HCO ‎⑧Na＋、H＋、Cl－、SiO ‎⑨K＋、H＋、I－、ClO－‎ ‎⑩Na＋、H＋、MnO、Cl－‎ ‎⑪Al3＋、Fe3＋、SCN－、Cl－‎ ‎⑫Na＋、Al3＋、NO、AlO ‎(1)因发生复分解反应而不能大量共存的是________。‎ ‎(2)因发生氧化还原反应而不能大量共存的是________。‎ ‎(3)因离子间相互促进水解而不能大量共存的是________。‎ ‎(4)因离子间发生络合反应而不能大量共存的是________。‎ 答案　(1)①②⑦⑧　(2)③④⑨⑩　(3)⑤⑥⑫　(4)⑪‎ 解析　①H＋＋CH3COO－CH3COOH；②Ba2＋＋CO===BaCO3↓；⑦H＋＋HCO===H2O＋CO2↑；⑧2H＋＋SiO===H2SiO3↓是由于发生复分解反应不能共存。③3Fe2＋＋NO＋4H3O＋===3Fe3＋＋NO↑＋6H2O；④2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2；⑨2H＋＋2I－＋ClO－===Cl－＋I2＋H2O；⑩2MnO＋16H＋＋10Cl－===2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O因发生氧化还原反应不能共存。⑤Al3＋＋3HCO===Al(OH)3↓＋CO2↑；⑥2Fe3＋＋3CO＋3H2O===2Fe(OH)3↓＋3CO2↑；⑫Al3＋＋3AlO＋6H2O===4Al(OH)3↓因发生双水解不能共存。⑪Fe3＋与SCN－因发生络合反应不共存。‎ 考点二　离子推断 - 16 -‎ ‎ [解析]　根据加入过量NaOH溶液，加热，得到0.02 mol气体，说明有NH，而且为0.02 mol，同时产生红褐色沉淀，说明有Fe3＋，而且为0.02 mol，则没有CO，根据不溶于盐酸的4.66 g沉淀，说明有SO，且为0.02 mol，再根据电荷守恒可知一定有Cl－，至少有0.02×3＋0.02×1－0.02×2＝0.04 mol，B正确。‎ ‎[答案]　B - 16 -‎ ‎　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ ‎1．离子推断的“四项基本原则”‎ ‎2．电荷守恒在定量型离子推断试题中的应用 离子定量推断试题常根据离子的物质的量(或浓度)定量推断最后一种离子的存在：如果多种离子共存，且只有一种离子的物质的量未知，可以用电荷守恒来确定最后一种离子是否存在，即阳离子所带的正电荷总数等于阴离子所带的负电荷总数。‎ ‎3．某溶液中大量存在五种离子：NO、SO、Fe3＋、H＋、X，其物质的量之比为n(NO)∶n(SO)∶n(Fe3＋)∶n(H＋)∶n(X)＝2∶3∶1∶3∶1，则X可能为(　　)‎ A．Fe2＋ B．Mg2＋ ‎ C．Cl－ D．Ba2＋‎ 答案　B 解析　五种离子的物质的量之比为n(NO)∶n(SO)∶n(Fe3＋)∶n(H＋)∶n(X)＝2∶3∶1∶3∶1。由电荷守恒可知，X带2个正电荷。SO与Ba2＋反应生成硫酸钡沉淀，在酸性溶液中硝酸根能氧化亚铁离子，所以X可能为Mg2＋，答案选B。‎ ‎4．有一无色透明溶液，欲确定是否含有下列离子：K＋、Mg2＋、Al3＋、Fe2＋、Ba2＋、NO、SO、Cl－、I－、HCO，取该溶液进行如表所示实验：‎ 实验步骤 实验现象 ‎①取少量该溶液，加几滴甲基橙 溶液变红色 ‎②取少量该溶液加热浓缩，加Cu片和浓H2SO4，加热 有无色气体产生，气体遇空气可以变成红棕色 - 16 -‎ ‎③取少量该溶液，加BaCl2溶液 有白色沉淀生成 ‎④取③中上层清液，加AgNO3溶液 有稳定的白色沉淀生成，且不溶于HNO3‎ ‎⑤取少量该溶液，加NaOH溶液 有白色沉淀生成，当NaOH过量时沉淀部分溶解 由此判断：‎ ‎(1)溶液中肯定存在的离子是_______________________________________________________，‎ 溶液中肯定不存在的离子是_________________________________________________________。‎ ‎(2)为进一步确定其他离子，应该补充的实验及对应欲检离子的名称(说明使用试剂的名称，不必写详细操作步骤)________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 答案　(1)Al3＋、Mg2＋、NO、SO　Fe2＋、Ba2＋、I－、HCO ‎(2)焰色反应，检验K＋；稀HNO3溶液、AgNO3溶液，检验Cl－‎ 解析　利用肯定性原则，溶液无色，表明溶液中不存在Fe2＋；由实验①确定溶液呈酸性；由实验②确定溶液中存在NO；由实验③确定溶液中存在SO；由实验⑤确定溶液中存在Mg2＋和Al3＋。再根据互斥性原则，溶液呈酸性，H＋与HCO不共存，故溶液中不存在HCO；NO(H＋)具有强氧化性，与I－不共存，故溶液中不存在I－；Ba2＋与SO不共存，故溶液中不存在Ba2＋。最后根据进出性原则，实验③向溶液中带入了Cl－，故实验④不能确定溶液中是否存在Cl－。‎ ‎　　建议用时：40分钟　　　满分：100分 ‎　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ 一、选择题(每题6分，共72分)‎ ‎1．水溶液中能大量共存的一组离子是(　　)‎ A．Na＋、Al3＋、Cl－、CO B．H＋、Na＋、Fe2＋、MnO C．K＋、Ca2＋、Cl－、NO D．K＋、NH、OH－、SO 答案　C - 16 -‎ 解析　A项，Al3＋、CO相互促进水解，不能大量共存；B项，Fe2＋与MnO(H＋)发生氧化还原反应，不能大量共存；D项，NH与OH－发生反应生成弱电解质，不能大量共存。‎ ‎2．能大量共存于同一溶液中，且当改变条件使溶液呈强酸性或强碱性时，一定能发生反应的离子组是(　　)‎ A．Fe3＋、Na＋、SCN－、Cl－‎ B．Ca2＋、NH、SO、SO C．Na＋、Ba2＋、Cl－、HCO D．Al3＋、Na＋、SO、NO 答案　C 解析　A项，Fe3＋与SCN－不能大量共存；B项，Ca2＋与SO、SO不能大量共存；C项，四种离子能大量共存，HCO与H＋、OH－都能反应；D项，四种离子能大量共存，在酸性条件下四种离子及H＋间均不发生反应，在碱性条件下Al3＋与OH－反应。‎ ‎3．向某无色溶液中分别进行下列操作，所得现象和结论正确的是(　　)‎ A．加入氨水，产生白色沉淀，证明原溶液中存在Al3＋‎ B．加入AgNO3溶液，产生白色沉淀，证明原溶液中存在Cl－‎ C．加入盐酸酸化的BaCl2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 答案　D 解析　A项，加入氨水，产生白色沉淀，该白色沉淀可能为氢氧化镁，原溶液中可能存在镁离子，不一定含有Al3＋，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，原溶液中可能含有碳酸根离子，不一定含有Cl－，错误；C项，加入盐酸酸化的BaCl2溶液，生成白色沉淀，该白色沉淀可能为氯化银，原溶液中可能含有银离子，不一定含有SO，错误；D项，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，该气体为氨气，证明原溶液中一定存在NH，正确。‎ ‎4．(2019·泉州模拟)在溶液中加入过量Na2O2后仍能大量共存的是(　　)‎ A．NH、Ba2＋、Cl－、NO B．K＋、SiO、AlO、SO C．Fe2＋、Mg2＋、SCN－、Cl－‎ D．Na＋、HCO、SO、I－‎ 答案　B 解析　在溶液中加入过量Na2O2，发生反应2Na2O2＋2H2O===4Na＋＋4OH－＋O2↑。NH、OH－发生反应，不能大量共存，A错误；K＋、SiO、AlO、SO、OH－之间不反应，能大量共存，B正确；Na2O2可氧化Fe2＋，且Fe2＋、Mg2＋均与OH－发生反应，氧化生成的Fe3＋还可与SCN－‎ - 16 -‎ 发生络合反应，不能大量共存，C错误；HCO、OH－发生反应，Na2O2会氧化SO、I－，不能大量共存，D错误。‎ ‎5．某溶液中含有大量的K＋、Cl－及X与Y两种离子，现向该溶液中加入W试剂，根据实验现象得到的关于X、Y的推断能成立的是(　　)‎ W试剂 实验现象 X、Y的推断 A KI淀粉溶液 溶液变蓝 Fe3＋、SO B 用pH试纸检测 pH＝7(常温)‎ CH3COO－、Na＋‎ C 硝酸酸化的 AgNO3溶液 白色沉淀 CO、NH D 过量NaOH溶液 无明显现象 Al3＋、Mg2＋‎ 答案　A 解析　加入KI淀粉溶液，溶液变蓝，说明原溶液中含有氧化性离子，该离子可以为Fe3＋，且K＋、Cl－、Fe3＋、SO在该溶液中可以大量共存，A符合题意；pH＝7说明溶液呈中性，若含有CH3COO－，则该溶液显碱性，B不符合题意；若含有CO，则加入硝酸酸化的AgNO3溶液还会产生气体，与实验现象不符，C不符合题意；若含有Mg2＋，则加入过量NaOH溶液会产生Mg(OH)2沉淀，D不符合题意。‎ ‎6．(2019·南开中学月考)下列各组离子能大量共存，当溶液中c(H＋)＝10－1 mol·L－1时，有气体产生；而当溶液中c(H＋)＝10－13 mol·L－1时，又能生成沉淀。该组离子可能是(　　)‎ A．Na＋、Mg2＋、NO、HCO、SO B．Pb2＋、Ba2＋、K＋、Cl－、S2－‎ C．Pb2＋、Fe2＋、Na＋、SO、NO D．Al3＋、NH、SO、Cl－、CO 答案　A 解析　在酸性溶液中HCO与H＋反应放出二氧化碳，在碱性溶液中，Mg2＋与OH－反应生成氢氧化镁沉淀，A正确；Pb2＋与S2－能够反应生成沉淀，不能大量共存，B错误；Pb2＋、SO能够反应生成沉淀，不能大量共存，C错误；Al3＋与CO发生相互促进的水解反应而不能大量共存，与题意不符，D错误。‎ ‎7．某同学为检验溶液中是否含有常见的几种无机离子，进行了如下图所示的实验操作，其中检验过程中产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。由该实验能得到的正确结论是(　　)‎ - 16 -‎ A．原溶液中一定含有SO B．原溶液中一定含有NH C．原溶液中一定含有Cl－ D．原溶液中一定含有Fe3＋‎ 答案　B 解析　原溶液中加入硝酸钡和盐酸生成白色沉淀，原溶液中可能存在SO、SO或Ag＋，A错误；加硝酸银溶液产生白色沉淀，可能是加入盐酸引起的，C错误；因检验过程中产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，说明原溶液中一定含有NH，B正确；加入KSCN溶液得到红色溶液，Fe3＋可能是由原溶液中的Fe2＋被NO、H＋氧化而来的，故原溶液中不一定含有Fe3＋，D错误。‎ ‎8．下列有关NaHSO3溶液的说法正确的是(　　)‎ A．在NaHSO3溶液中，Al3＋、NH、HCO、Cl－能大量共存 B．在NaHSO3溶液中，Na＋、K＋、ClO－、SO能大量共存 C．向NaHSO3溶液中滴加少量的Ba(OH)2溶液，发生反应的离子方程式为Ba2＋＋2OH－＋2HSO===BaSO3↓＋SO＋2H2O D．向NaHSO3溶液中滴加HNO3溶液，发生反应的离子方程式为HSO＋H＋===SO2↑＋H2O 答案　C 解析　Al3＋和HCO、HSO均能发生相互促进的水解反应，不能大量共存，A错误；NaHSO3溶液显酸性，H＋与ClO－不能大量共存，且能发生反应HSO＋ClO－===H＋＋SO＋Cl－，B错误；HNO3是强氧化剂，能与NaHSO3发生氧化还原反应，D错误。‎ ‎9．(2019·北京师大附中高三期中)下列离子或分子能够在指定的分散系中大量共存的是(　　)‎ A．空气中：CO2、NO、N2、NH3‎ B．明矾溶液中：H＋、Mg2＋、Na＋、Cl－‎ C．过量铁与稀硝酸反应后的溶液中：H＋、Cl－、I－、Na＋‎ D．常温下，水电离出的c(H＋)＝1×10－12 mol/L的溶液中：NH、Na＋、Cl－、CO 答案　B 解析　NO与氧气反应，不能在空气中大量共存，故A错误；明矾溶液中离子之间不发生反应，可大量共存，故B正确；酸性条件下硝酸根离子具有强氧化性，可氧化亚铁离子和I－，故C错误；常温下，水电离出的c(H＋)＝1×10－12 mol/L的溶液可能呈酸性或碱性，碱性条件下NH不能大量共存，酸性条件下CO不能大量共存，故D错误。‎ - 16 -‎ ‎10．甲、乙、丙、丁由H＋、Na＋、Al3＋、Ba2＋、OH－、Cl－、HCO中的两种组成，可以发生如图转化，下列说法正确的是(　　)‎ A．甲为AlCl3，乙为NaHCO3‎ B．溶液丙中还可以大量共存的离子有Fe2＋、NO、SO C．在甲中滴加丁开始反应的离子方程式：HCO＋Ba2＋＋OH－===BaCO3↓＋H2O D．白色沉淀A可能溶解在溶液D中 答案　D 解析　根据离子共存可确定甲、乙、丙、丁中的两种为HCl、AlCl3。且甲与乙、丙均能生成NaCl和无色气体B。则甲为NaHCO3，丙为HCl。甲和乙除生成NaCl、CO2外，还有沉淀A，则乙为AlCl3，丁为Ba(OH)2，A错误；Fe2＋、NO在酸性条件下发生氧化还原反应不能共存，B错误；在甲中滴加丁开始反应的离子方程式为2HCO＋Ba2＋＋2OH－===BaCO3↓＋CO＋2H2O，C错误；无色溶液D可能为NaOH溶液，白色沉淀A为Al(OH)3，Al(OH)3能溶解在NaOH溶液中，D正确。‎ ‎11．下列说法中不正确的是(　　)‎ A．常温下pH＝7的溶液中：Fe3＋、Mg2＋、SO、Cl－能大量共存 B．在含有0.1 mol·L－1 Fe3＋的溶液中：SCN－、Cl－、K＋不能大量共存 C．在含有HCO、SO、S2－、CH3COO－四种阴离子的溶液中加入足量的Na2O2固体后，CH3COO－浓度变化最小 D．常温下，水电离出的c(H＋)＝10－10 mol·L－1的溶液中：Na＋、ClO－、S2－、NH不能大量共存 答案　A 解析　常温下pH＝7的溶液是中性溶液，Fe3＋在中性溶液中不能大量共存，A项错误；在含有0.1 mol·L－1 Fe3＋的溶液中，Fe3＋与SCN－发生络合反应而不能大量共存，B项正确；加入足量的Na2O2固体后，Na2O2与水反应生成NaOH和O2，OH－与HCO反应生成CO和H2O，且过氧化钠具有强氧化性，能将S2－、SO氧化，所以CH3COO－浓度变化最小，C项正确；ClO－、S2－之间发生氧化还原反应而不能大量共存，且在常温下，水电离出的c(H＋)＝10－10 mol·L－1的溶液可能是酸性溶液或碱性溶液，在碱性溶液中，NH与OH－反应而不能大量存在，在酸性溶液中，H＋与S2－、ClO－都不能大量共存，D正确。‎ ‎12．某溶液中含K＋、Fe3＋、Fe2＋、Cl－、CO、NO、SO、SiO、I－‎ - 16 -‎ 中的若干种，某同学欲探究该溶液的组成，进行如下实验：‎ Ⅰ.用铂丝蘸取少量溶液，在火焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃，观察到紫色火焰。‎ Ⅱ.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，此时溶液颜色加深，但无沉淀生成。‎ Ⅲ.取Ⅱ反应后的溶液分别置于两支试管中，第一支试管中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，再滴加KSCN溶液，上层清液变红；第二支试管中加入CCl4，充分振荡静置后溶液分层，下层为无色。‎ 下列说法正确的是(　　)‎ A．原溶液中肯定不含Fe2＋、NO、SiO、I－‎ B．原溶液中肯定含有K＋、Fe3＋、Fe2＋、NO、SO C．步骤Ⅱ中无色气体是NO气体，无CO2气体产生 D．为确定是否含有Cl－，可取原溶液加入过量硝酸银溶液，观察是否产生白色沉淀 答案　C 解析　由实验Ⅰ，透过蓝色钴玻璃观察到紫色火焰，说明溶液中有K＋；由实验Ⅱ，说明溶液中有NO，且有还原性的离子，故至少有Fe2＋、I－中的一种，无沉淀生成，说明溶液中无SiO；由实验Ⅲ，第二支试管加CCl4振荡后，下层为无色，说明溶液中不含I－，一定含有Fe2＋，A错误；由实验Ⅲ，说明实验Ⅱ所得溶液中有Fe3＋，但该离子可能是原溶液就有，或者是由Fe2＋被氧化生成的，B错误；溶液中含有Fe2＋，故溶液中不存在CO，C正确；由实验Ⅲ可知，原溶液中含有SO，向原溶液中滴加硝酸银溶液，会生成Ag2SO4白色沉淀，不能确定溶液中是否含Cl－，D错误。‎ 二、非选择题(共28分)‎ ‎13．(14分)某工业废水中可能含有Na＋、Mg2＋、Al3＋、Fe3＋、NH、CO、SO、NO中的几种，为确定其成分，设计如下实验：‎ a．取该废水进行焰色反应实验，火焰为黄色；‎ b．另取10 mL该废水于试管中，加入足量的Ba(NO3)2溶液和稀硝酸，充分反应后过滤得到4.66 g白色沉淀；‎ c．另取10 mL该废水于试管中，滴加NaOH溶液，产生沉淀的质量随所加NaOH溶液体积的变化关系如下图所示(不考虑沉淀的溶解和损失)。‎ 根据上述实验和图表数据回答下列问题：‎ - 16 -‎ ‎(1)该工业废水中一定不存在的离子有_________________________________________________‎ ‎(写离子符号)。‎ ‎(2)c(NaOH)＝________。‎ ‎(3)NO是否存在？________(填“存在”“不存在”或“不确定”)，理由是________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 答案　(1)Mg2＋、Fe3＋、CO　(2)1.0 mol·L－1　(3)存在　由题意得，溶液中n(SO)＝0.02 mol，n(Al3＋)＝0.01 mol，n(NH)＝0.01 mol，且含有Na＋，根据电荷守恒可知，溶液中一定含有NO 解析　由a知一定含有Na＋；由b知沉淀一定是硫酸钡，因此一定存在SO，物质的量是4.66 g÷233 g·mol－1＝0.02 mol；根据c的图像可知开始即产生沉淀，达到最大值后沉淀不变化，这说明还含有铵根离子，最后沉淀完全消失，所以沉淀一定是氢氧化铝，即一定存在铝离子，不存在镁离子、铁离子和碳酸根离子。氢氧化铝是0.78 g，物质的量是0.01 mol，消耗氢氧化钠是0.03 mol，沉淀铝离子消耗氢氧化钠溶液是30 mL，则氢氧化钠的物质的量浓度是0.03 mol÷0.03 L＝1.0 mol·L－1；与铵根离子反应消耗氢氧化钠溶液10 mL，物质的量是0.01 mol，则铵根离子是0.01 mol。‎ ‎14．(14分)在Na＋浓度为0.5 mol·L－1的某澄清溶液中，还可能含有下表中的若干种离子。‎ 阳离子 K＋、Ag＋、Mg2＋、Ba2＋‎ 阴离子 NO、CO、SiO、SO 现取该溶液100 mL进行如下实验(气体体积均在标准状况下测定)：‎ 序号 实验内容 实验结果 Ⅰ 向该溶液中加入足量稀盐酸 产生白色沉淀并放出0.56 L(标准状况下)气体 Ⅱ 将Ⅰ的反应混合液过滤，对沉淀洗涤、灼烧至恒重，称量所得固体质量 固体质量为2.4 g Ⅲ 向Ⅱ的滤液中滴加BaCl2溶液 无明显现象 请回答下列问题：‎ ‎(1)实验Ⅰ能确定一定不存在的离子是____________。‎ - 16 -‎ ‎(2)实验Ⅰ中生成沉淀的离子方程式为__________________________。‎ ‎(3)通过实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和必要的计算，填写下表中阴离子的浓度(能计算出的填写计算结果，一定不存在的离子填“0”，不能确定是否存在的离子填“？”)。‎ 阴离子 NO CO SiO SO c/(mol·L－1)‎ ‎(4)判断K＋是否存在________(填“存在”或“不存在”)，若存在其最小浓度为________mol·L－1，若不存在说明理由：______________________________。‎ 答案　(1)Ag＋、Mg2＋、Ba2＋‎ ‎(2)SiO＋2H＋===H2SiO3↓‎ ‎(3)‎ 阴离子 NO CO SiO SO c/(mol·L－1)‎ ‎？‎ ‎0.25‎ ‎0.4‎ ‎0‎ ‎(4)存在　0.8‎ 解析　由实验Ⅰ、Ⅱ可知，加入稀盐酸产生气体，则原溶液中一定含有CO，其浓度为0.56 L÷22.4 L·mol－1÷0.1 L＝0.25 mol·L－1，则溶液中一定无Ag＋、Mg2＋、Ba2＋；且由生成白色沉淀知原溶液中一定含有SiO，发生的反应为SiO＋2H＋===H2SiO3↓，且SiO的浓度为2.4 g÷60 g·mol－1÷0.1 L＝0.4 mol·L－1；由实验Ⅲ可知溶液中不含SO；由电荷守恒知，2c(CO)＋2c(SiO)＝2×0.25 mol·L－1＋2×0.4 mol·L－1＝1.3 mol·L－1>0.5 mol·L－1，因此原溶液中一定含有K＋，且其浓度至少为1.3 mol·L－1－0.5 mol·L－1＝0.8 mol·L－1，不能确定是否含有NO。‎ - 16 -‎