2020届一轮复习人教版离子共存离子的检验和推断作业(1)

2020届一轮复习人教版离子共存离子的检验和推断作业(1)

离子共存 离子的检验和推断 ‎1．在室温下，下列各组微粒在溶液中能大量共存的是(　　)‎ A．Na＋、Ba2＋、NO、Cl－‎ B．H＋、Fe2＋、ClO－、SO C．K＋、Fe3＋、Cl－、SCN－‎ D．NH、Al3＋、SiO、CO ‎[解析]　H＋、Fe2＋、ClO－发生氧化还原反应，B错误；Fe3＋与SCN－生成硫氰化铁显红色，C错误；Al3＋与SiO、CO发生相互促进的水解反应，不能大量共存，D错误。‎ ‎[答案]　A ‎2．某无色溶液含有下列离子中的若干种：H＋、NH、Fe3＋、Ba2＋、Al3＋、CO、Cl－、OH－、NO。向该溶液中加入铝粉，只放出H2，则溶液中能大量存在的离子最多有(　　)‎ A．3种 B．4种 C．5种 D．6种 ‎[解析]　含有Fe3＋的溶液显黄色，在无色溶液中不能大量存在；H＋与CO、OH－会发生反应，不能大量共存；OH－与NH、Al3＋会发生反应，不能大量共存；Ba2＋、Al3＋和CO会发生反应，不能大量共存。向该溶液中加入铝粉，只放出H2，若溶液为碱性，则含有大量的OH－，还可能含有大量的Ba2＋、Cl－、NO，最多4种；若溶液为酸性，由于H＋、NO起硝酸的作用，加入Al不能产生氢气，所以含有的离子可能是H＋、NH、Ba2＋、Al3＋、Cl－，最多是5种离子。故选项是C。‎ ‎[答案]　C ‎3．下列关于离子共存或离子反应的说法正确的是(　　)‎ A．某无色溶液中可能大量存在H＋、Cl－、MnO B．pH＝2的溶液中可能大量存在Na＋、NH、SiO C．Fe2＋与H2O2在酸性溶液中的反应：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O D．稀硫酸和Ba(OH)2溶液的反应：H＋＋SO＋Ba2＋＋OH－===BaSO4↓＋H2O ‎[解析]　A项，酸性条件下MnO将Cl－氧化为Cl2，不能大量共存且MnO eq oal(－,4)显紫色；B项，酸性条件下，H＋与SiO生成H2SiO3沉淀，不能大量共存；C项，酸性条件下H2O2将Fe2＋氧化为Fe3＋，正确；D项，正确的离子方程式为2H＋＋ SO＋Ba2＋＋ 2OH－===BaSO4↓＋ 2H2O，错误。‎ ‎[答案]　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．在0.01 mol/L Ba(OH)2溶液中：Al3＋、NH、NO、HCO B．0.1 mol/L的FeCl2溶液中：H＋、Al3＋、SO、ClO－‎ C．滴加KSCN溶液显红色的溶液：NH、K＋、Cl－、I－‎ D．由水电离产生的c(H＋)＝1×l0－3mol/L的溶液中：Na＋、Ba2＋、NO、Cl－‎ ‎[解析]　在碱性溶液中，Al3＋、NH、HCO均不能大量存在，A项错误；在酸性溶液中亚铁离子能够被ClO－氧化，不能大量共存，B项错误；滴加KSCN溶液显红色的溶液中存在三价铁离子，三价铁离子能够将I－氧化，C项错误；由水电离产生的c(H＋)＝1×l0－3mol/L的溶液显酸性或碱性，Na＋、Ba2＋、NO、Cl－离子间不发生反应，能够大量共存，D项正确。‎ ‎[答案]　D ‎5．常温下，下列各组离子一定能在指定溶液中大量共存的是(　　)‎ A．pH＝1的溶液：Ba2＋、Al3＋、Cl－、SO B．能使酚酞试液变红的溶液：Na＋、K＋、HCO、I－‎ C．c(OH－)/c(H＋)＝10－12的溶液：NH、Cu2＋、NO、Cl－‎ D．含有0.1 mol/L Fe(NO3)3的溶液：H＋、Mg2＋、SCN－、SO ‎[解析]　pH＝1的溶液呈酸性，Ba2＋、SO反应生成沉淀而不能大量共存，A项错误；能使酚酞试液变红的溶液呈碱性，碱性条件下HCO不能大量共存，B项错误；c(OH－)/c(H＋)＝10－12的溶液呈酸性，酸性条件下离子之间不发生任何反应，可大量共存，C项正确；Fe3＋与SCN－反应生成络合物而不能大量共存，D项错误。‎ ‎[答案]　C ‎6．下列离子或分子组中，在相应的环境中一定能大量共存的是(　　)‎ 选项 环境要求 离子或分子 A Al2(SO4)3溶液中 K＋、AlO、‎ Cl—、NO B 溶液pH＞7‎ Na＋、SO、‎ K＋、S2—‎ C 水电离产生的c(OH－)‎ ‎＝10－12mol/L的溶液 ClO－、CO、‎ NH、K＋‎ D 氯气中 O2、NH3、‎ CO2、HCl ‎[解析]　Al3＋、AlO发生双水解反应生成氢氧化铝沉淀，A项错误；碱性条件下Na＋、SO、K＋、S2－不反应，B项正确；水电离产生的c(OH－)＝10－12mol/L的溶液呈酸性或碱性，若酸性CO不能存在，若碱性NH不能存在，C项错误；氯气、NH3发生氧化还原反应生成氮气和氯化铵，D项错误。‎ ‎[答案]　B ‎7．下列离子组在一定条件下能大量共存，且加入相应试剂后所对应的离子方程式正确的是(　　)‎ 选项 离子组 加入试剂 加入试剂后发生反应的离子方程式 A Fe2＋、NO、K＋‎ 稀硫酸 ‎3Fe2＋＋NO＋4H＋===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O B Fe3＋、I－、ClO－‎ 氢氧化 钠溶液 Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓‎ C Ba2＋、HCO、Cl－‎ 氢氧化 钠溶液 HCO＋ OH－===CO＋H2O D Al3＋、Cl－、NO 过量氢氧 化钠液 Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓‎ ‎[解析]　该组离子之间不反应，可大量共存，加稀硫酸发生3Fe2＋＋NO＋4H＋===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O，A项正确；Fe3＋、Fe3＋与ClO－和I－能I－发生氧化还原反应，不能大量共存，B项错误；该组离子之间不反应，可大量共存，加NaOH发生Ba2＋＋HCO＋OH－===BaCO3↓＋H2‎ O，生成碳酸钡沉淀，C项错误；该组离子之间不反应，可大量共存，加NaOH发生Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O，D项错误。‎ ‎[答案]　A ‎8．甲、乙、丙、丁是由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 ‎[解析]　甲、乙、丙、丁是由H＋、Na＋、Al3＋、Ba2＋、OH－、Cl－、HCO中的两种组成，依据离子共存原则，H＋只能与Cl－组成HCl，Al3＋只能与Cl－组成AlCl3，依据甲溶液能和乙溶液生成沉淀、气体和氯化钠，甲和丙生成气体和氯化钠，故甲和乙中含有能双水解的离子，符合条件的只有Al3＋和HCO，甲中含有Na＋，则甲为NaHCO3，乙为AlCl3，B为二氧化碳；又甲与丁生成白色沉淀，丁含有钡离子，则丁为氢氧化钡，丙为HCl。‎ ‎[答案]　D ‎9．某溶液仅有K＋、Al3＋、Mg2＋、NH、Cl－、SO、HCO中的几种。为确定其成分，做如下实验：①取部分溶液。加入适量Na2O2固体，产生无色无味的气体和白色沉淀，再加入足量的NaOH溶液后白色沉淀全部溶解；②另取部分溶液，加入HNO3酸化的Ba(NO3)2溶液，无沉淀产生。下列推断正确的是(　　)‎ A．肯定有Al3＋、Cl－，一定没有HCO和SO B．肯定有Al3＋、Mg2＋、Cl－，可能有NH、K＋‎ C．肯定有Al3＋、NH、Cl－，肯定没有HCO D．该溶液可能显弱酸性，也可能显中性 ‎[解析]　由①取部分溶液，加入适量Na2O2固体，产生无色无味的气体和白色沉淀，2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，产生无色无味的气体，说明无NH ，再加入足量的NaOH溶液后白色沉淀全部溶解，说明无Mg2＋ ，有Al3＋ ，无HCO；②另取部分溶液，加入HNO3酸化的Ba(NO3)2溶液，无沉淀产生，说明无SO，溶液中只有Cl－一种阴离子。综上所述A项正确；应无Mg2＋ 和NH，K＋ 不能确定，B、C项错误；Al3＋ 水解呈酸性，D项错误。‎ ‎[答案]　A ‎10．某溶液中只可能含有Fe2＋、Al3＋、NH、CO、AlO、SO、SO、Cl－中的若干种(忽略水的电离)，离子浓度均为0.2 mol·L－1，现取该溶液加入稀硫酸后得强酸性X溶液，过程中无明显现象，取X溶液进行以下实验：‎ ‎①X溶液中滴加Ba(NO3)2溶液至过量会产生白色沉淀A、无色气体A，A遇空气变成棕色；过滤，获得溶液A ‎②在溶液A中加入过量的NaOH溶液产生气体、沉淀B，过滤获得溶液B ‎③在溶液B中通入适量CO2气体有沉淀C产生。‎ 则下列说法中正确的是(　　)‎ A．原溶液中存在Fe2＋、NH、AlO、SO B. 无法确定原溶液中是否含有Cl－、Al3＋‎ C. 溶液A中存在的阳离子有Ba2＋、Fe3＋、NH、H＋‎ D. 无法确定沉淀C的成分 ‎[解析]　加入的是稀硫酸，无明显现象，直接排除CO、AlO、SO，此过程中引入了SO，且溶液呈酸性溶液X。①X溶液中滴加Ba(NO3)2溶液至过量会产生白色沉淀A，白色沉淀A为BaSO4，加入硫酸引入了SO，不能说明原溶液中含有SO，得到无色气体A，A遇空气变成棕色，A为NO，说明原溶液中含有还原性离子，故一定含有Fe2＋，过滤，获得溶液A，溶液A中含有Fe3＋、Ba2＋等；②在溶液A中加入过量的NaOH溶液产生气体、沉淀B，沉淀B为Fe(OH)3，产生气体，该气体一定为NH3，原溶液中含有NH，过滤，获得溶液B，溶液B含有Ba2＋等；③在溶液B中通入适量CO2气体有沉淀C产生，则沉淀为BaCO3或Al(OH)3或二者都有，由上述分析可以得出原溶液一定有Fe2＋、NH，一定不含CO、AlO、SO，可能含有Al3＋、SO、Cl－，由于离子浓度均为0.2‎ ‎ mol·L－1 ，根据电荷守恒，阳离子总电荷一定大于或等于0.6 mol·L－1 ，但是阴离子总电荷最大只能为0.6 mol·L－1 ，故一定存在SO、Cl－，一定不存在Al3＋，综合上述分析，可知原溶液一定有Fe2＋、NH、SO、Cl－，一定不含Al3＋、CO、AlO、SO；由上述分析可知，原溶液中不含AlO，A项错误；溶液中一定含有Cl－，一定不含Al3＋，B项错误；溶液A中存在的阳离子有Ba2＋、Fe3＋、NH、H＋，C项正确；沉淀C为BaCO3，D项错误。‎ ‎[答案]　C ‎11．某校化学兴趣小组为探究铁与浓硫酸反应，设计了图1、图2所示装置进行实验。‎ ‎(1)比较两实验装置，图2所示装置的优点是：‎ ‎①能更好地吸收有毒气体SO2，防止其污染环境；‎ ‎②___________________________________________。‎ ‎(2)能说明有SO2气体产生的实验现象是________。‎ ‎(3)反应一段时间后，用滴管吸取A试管中的溶液滴入适量水中为试样，试样中所含金属离子的成分有以下三种可能：‎ Ⅰ：只含有Fe3＋；‎ Ⅱ：只含有Fe2＋；‎ Ⅲ：既有Fe3＋又有Fe2＋。‎ 为验证Ⅱ、Ⅲ的可能性，选用如下试剂，填写下列空格：‎ A．稀盐酸溶液 B．稀硫酸溶液 C．KSCN溶液 D．KMnO4溶液 E．NaOH溶液 F．淀粉KI溶液 G．H2O2溶液 验证Ⅱ：取试样，先滴加少量的________(填试剂序号，下同)，振荡，再滴加少量的________，根据溶液颜色的变化可确定假设Ⅱ是否正确。‎ 验证Ⅲ：步骤1　取试样，滴加少量的________(填试剂序号)，溶液的颜色变________色，则试样中含有Fe3＋，发生反应的离子方程式为__________。‎ 步骤2　再取适量的试样滴加少量的________(填试剂序号)，溶液的颜色变为________色，则试样中含有Fe2＋。‎ ‎[解析]　(1)比较两个装置的不同点，发现发生装置设计不同，可抽动的铁丝可以随时控制反应的发生与停止，而铁片却不具有这样的优势。(3)检验溶液中仅含Fe2＋需事先确定溶液中是否含Fe3＋(用KSCN溶液)，再利用氧化剂(不要有很深的颜色，以免影响血红色的观察)把Fe2＋氧化成Fe3＋，观察有无血红色现象出现；检验溶液中既有Fe2＋又有Fe3＋，首先可用KSCN溶液检验Fe3＋的存在，因为Fe3＋的存在必然会影响Fe2＋的检验，故只能选择KMnO4溶液与Fe2＋反应，观察KMnO4溶液颜色的变化情况。‎ ‎[答案]　(1)便于控制反应的发生和停止 ‎(2)品红溶液褪色 ‎(3)C　G　C(或F)　红(或蓝)‎ Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3(或2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2)‎ D　浅红或变浅 ‎12．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100mL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标准状况下‎0.56 L气体 Ⅱ 将Ⅰ的反应混合液过滤，将沉淀洗涤、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________。‎ ‎(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”)，若存在求其最小浓度________mol·L－1，若不存在说明理由：_______________________________。‎ ‎[解析]　由题知溶液为透明澄清溶液，因此溶液中的离子必能大量共存。由实验Ⅰ、Ⅱ可知，加入稀盐酸产生气体，必有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＋；且能生成白色沉淀，因此有SiO，发生的反应为SiO＋2H＋===H2SiO3↓，H2SiO3SiO2＋H2O，故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；根据电荷守恒知‎2c(CO)＋‎2c(SiO)＝2×0.25 mol·L－1＋2×0.4 mol·L－1＝1.3 mol·L－1，故含K＋，其最小浓度为1.3 mol·L－1－0.5 mol·L－1＝0.8 mol·L－1。‎ ‎[答案]　(1)Ag＋、Mg2＋、Ba2＋‎ ‎(2)SiO＋2H＋===H2SiO3↓‎ ‎(3)如表 阴离子 NO CO SiO SO c/(mol·L－1)‎ ‎？‎ ‎0.25‎ ‎0.4‎ ‎0‎ ‎(4)存在　0.8‎ ‎13．现有五种可溶性物质，A、B、C、D、E，它们所含的阴、阳离子互不相同，分别含有五种阳离子Na＋、Al3＋、Mg2＋、Ba2＋、Fe3＋和五种阴离子Cl－、OH－、NO、CO、X中的一种。‎ ‎(1)某同学通过比较分析，认为无需检验就可判断其中必有的两种物质是________和________(填化学式，且相对分子质量小的写在第一个空)。‎ ‎(2)为了确定X，现将(1)中的两种物质记为A和B，含X的物质记为C，当C与B的溶液混合时，产生红褐色沉淀和无色无味气体；当C与A的溶液混合时，产生棕黄色沉淀(红白混合颜色)，向该沉淀中滴入稀硝酸，沉淀部分溶解，最后留有白色沉淀不再溶解。则X为________________________。‎ A．SO B．SO C．CH3COO－ D．SiO ‎(3)B的水溶液不显中性，原因为_____________(用离子方程式表示)。‎ ‎(4)将0.02 mol A与0.01 mol C同时溶解在足量的蒸馏水中，充分反应后，最终所得沉淀的质量为________(保留两位有效数字)。‎ ‎(5)将Cu投入到装有D溶液的试管中，Cu不溶解；再滴加稀H2SO4，Cu逐渐溶解，管口附近有红棕色气体出现。则物质D一定含有上述离子中的________(填相应的离子符号)。有关反应的离子方程式为___________。‎ ‎(6)利用上述已经确定的物质，可能检验出D、E中的阳离子。请简述实验操作步骤、现象及结论： ___________________________________________。‎ ‎[解析]　(1)CO只能与Na＋相结合，因此一定含有Na2CO3。此时OH－只能与Ba2＋结合，所以一定还含有Ba(OH)2。‎ ‎(2)当C与B的溶液混合时，产生红褐色沉淀和无色无味气体，红褐色沉淀是Fe(OH)3，无色无味的气体一定是CO2，所以B是Na2CO3，C中含有Fe3＋；当C与A的溶液混合时产生棕黄色沉淀(红白混合颜色)，向该沉淀中滴入稀硝酸，沉淀部分溶解，最后留有白色沉淀不再溶解，这说明A是Ba(OH)2，C中还含有SO，因此C是Fe2(SO4)3。‎ ‎(3)Na2CO3是强碱弱酸盐，CO水解使溶液显碱性，离子方程式为CO＋H2OHCO＋OH－。‎ ‎(4)0.02 mol Ba(OH)2与0.01 mol Fe2(SO4)3混合生成0.02 mol BaSO4沉淀和 Fe(OH)3沉淀，其质量是0.02 mol×‎233 g·mol－1＋×‎107 g· mol－1≈‎6.1 g。‎ ‎(5)将Cu投入到装有D溶液的试管中，Cu不溶解；再滴加稀H2SO4，Cu逐渐溶解，管口附近有红棕色气体出现，红棕色气体是NO2，这说明D中含有NO。在酸性条件下NO能氧化金属铜 ，反应的离子方程式为3Cu＋8H＋＋2NO==‎ ‎=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O。‎ ‎(6)D中含有NO，E中含有Cl－，而剩余的阳离子只有Al3＋和Mg2＋，则检验出D、E中的阳离子的实验操作是：往D的溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液直至过量，若先出现白色沉淀后又逐渐溶解，则说明D中含有Al3＋，E中含有Mg2＋(或往D的溶液中加入适量Na2CO3溶液，若产生了白色沉淀和无色无味的气体，则D中含有Al3＋，E中含有Mg2＋)。‎ ‎[答案]　(1)Na2CO3　Ba(OH)2　(2)B ‎(3)CO＋H2OHCO＋OH－　(4)‎‎6.1 g ‎(5)NO　3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O ‎(6)往D的溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液直至过量，若先出现白色沉淀后又逐渐溶解，则D中含有Al3＋，E中含有Mg2＋(或往D的溶液中加入适量的Na2CO3溶液，若产生了白色沉淀和无色无味的气体，则D中含有Al3＋，E中含有Mg2＋)‎