课时规范练7 离子共存 离子的检验与推断一、选择题:本题共12小题,每小题只有一个选项符合题目要求。1.(2021福建三明质量检测)下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )A.pH=2的溶液:Ca2+、Mg2+、Cl-、NB.pH试纸显蓝色的溶液:Na+、H+、C、SC.含有KSCN的溶液:Fe3+、Na+、S、Cl-D.水电离的H+浓度为1.0×10-12mol·L-1的溶液:Al3+、K+、S、ClO-2.(2021湖南雅礼中学检测)某溶液中含有K+、Fe3+、S、C、I-中的几种。取样,滴加KSCN溶液后显红色,为确定该溶液的组成,还需检验的离子是( )A.K+B.I-C.SD.C3.(2021湖南株洲第一次质检)常温下,无色溶液中能大量共存的离子是( )A.Ba2+、Mn、K+、Cl-B.OH-、Na+、Al3+、SC.H+、N、C、K+D.S、Mg2+、Br-、N4.(2021辽宁沈阳一模)下列实验操作、现象和结论都正确的是( )选项实验操作实验现象结论A某溶液中加入稀硫酸生成淡黄色沉淀和刺激性气味的气体原溶液中一定含有S2B某溶液中加入稀盐酸产生无色无味气体使澄清石灰水变浑浊原溶液中一定含有CC常温下,铝放置于浓硝酸中无明显变化铝在浓硝酸中发生钝化D用铂丝蘸取某物质在酒精灯上灼烧透过蓝色钴玻璃火焰呈浅紫色该物质是含有钾元素的盐5.(2021山东实验中学第一次诊断)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.=10-12的溶液中:N、Cu2+、N、SB.滴加KSCN溶液显红色的溶液中:N、K+、Cl-、I-C.0.1mol·L-1的NaHCO3溶液中:Fe3+、K+、Cl-、S\nD.水电离产生的OH-浓度为10-12mol·L-1的溶液中:Na+、Al3+、Cl-、N6.(2021天津第一中学期末)在下列条件下,能大量共存的粒子组是( )化学式电离常数(25℃)/(mol·L-1)HClOKa=4.0×10-8H2CO3Ka1=4.5×10-7 Ka2=4.7×10-11A.c平(H+)=1×10-14mol·L-1的溶液:K+、Na+、[Al(OH)4]-、S2B.上表提供的数据下:HClO、HC、ClO-、CC.能与Al反应生成H2的溶液:N、Ca2+、N、I-D.中性溶液中:C、Na+、S、[Al(OH)4]-7.(2021福建师大附中期末)下列各组离子能大量共存于同一溶液,且加入适量NaOH溶液能产生白色沉淀的是( )A.Cu2+、Ba2+、N、Cl-B.Mg2+、Na+、C、SC.Ba2+、Mg2+、N、Cl-D.Fe3+、Ba2+、N、S8.(2021湖南五市十校联考)实验室提纯含少量氯化钠杂质的硝酸钾的过程如图所示,下列分析错误的是( )A.操作Ⅰ是溶解,操作Ⅱ是蒸发浓缩B.若从分离出固体的滤液中获得NaCl晶体,可再降温结晶C.操作Ⅲ是降温结晶→过滤→洗涤→干燥,使硝酸钾晶体从溶液中分离岀来D.除去KNO3中NaCl的原理是二者溶解度受温度变化影响不同9.(2021山东烟台期末)某溶液中含有大量的K+、Cl-及X与Y两种离子,现向该溶液逐滴加入W试剂或进行某种操作,根据实验现象得到的关于X、Y离子的推断合理的是( )选项W试剂实验现象关于X、Y离子的推测A淀粉KI溶液溶液变蓝Fe3+、SB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C、ND过量NaOH溶液无明显现象Al3+、Mg2+10.(2021东北三省四市模拟)下列去除杂质所选的试剂和反应方程式均正确的是( )选项物质(杂质)除杂试剂反应方程式\nACu(OH)2[Al(OH)3]足量NaOH溶液Al(OH)3+OH-[Al(OH)4]-BMgCl2(FeCl3)过量MgO2Fe3++MgO+3H2O2Fe(OH)3+Mg2+CCO2(SO2)足量NaOH溶液SO2+2OH-S+H2ODCH3CH3(CH2CH2)足量溴水CH2CH2+4Br2CBr2CBr2+4HBr11.(2021山东日照一中调研)在给定条件下,下列离子组的离子共存判断及反应的离子方程式均正确的是( )选项条件离子组离子共存判断及反应的离子方程式A=1的溶液Fe2+、N、Al3+、Cl-不能大量共存,3Fe2++4H++N3Fe3++NO↑+2H2OB由水电离出的H+浓度为1×10-13mol·L-1K+、N、Cl-、[Al(OH)4]-能大量共存C含有大量Al3+的溶液Na+、N、S、Cl-能大量共存D通入少量SO2气体K+、Na+、ClO-、S不能大量共存,2ClO-+SO2+H2O2HClO+S12.某溶液甲呈强酸性,可能含有Na+、K+、Fe2+、Al3+、N、S、S、Cl-、N中的若干种,为确定溶液甲的成分,进行如下实验。下列说法正确的是( )A.溶液甲中肯定存在Fe2+、Al3+、N、S、Na+B.不能确定溶液甲中是否含有Na+、K+、Al3+和Cl-C.溶液甲中一定不存在S、N、Cl-D.沉淀2是Fe(OH)3,沉淀3是Al(OH)3,均能完全溶于过量的溶液丙中二、非选择题:本题共3小题。13.(2021山东德州期末)元素化合物在日常生活、化工生产和环境科学中有着重要的用途。\n(1)当皮肤划破时可用FeCl3溶液应急止血,用氯化铁固体配制成450mL0.1mol·L-1的溶液,配制过程中所需要的玻璃仪器有量筒、玻璃棒、烧杯、 。 (2)生铁中含有一种铁碳化合物X(Fe3C)。X在足量的空气中高温煅烧,生成有磁性的固体Y,将Y溶于过量盐酸后,溶液中大量存在的阳离子有 (填离子符号)。 (3)高铁酸钾(K2FeO4)是一种既能杀菌消毒、又能絮凝净水的水处理剂。其工业制备反应为Fe(OH)3+ClO-+OH-Fe+Cl-+H2O(未配平),每生成1molK2FeO4,转移的电子数为 NA。 (4)自然界中Cr主要以+3价和+6价形式存在。Cr2中的Cr能引起细胞的突变,在酸性条件下可用亚硫酸钠将Cr2还原。其离子方程式为 。 (5)某透明溶液仅含Na+、Fe2+、Ba2+、Al3+、N、Cl-、S中的4种离子,且均为1mol。向该溶液中加入过量的稀硫酸,有气泡产生,且溶液中阴离子种类不变(不考虑水的电离和离子的水解)。则溶液中存在的离子是 。 14.(2021山东泰安质量检测)某溶液A中可能含有N、C、S、S、N、Fe2+、Al3+、Fe3+中的几种离子,且溶液中各离子的物质的量浓度均为0.1mol·L-1。现取100mL该溶液A进行如下实验:实验1:向该溶液中逐滴滴入过量的(NH4)2CO3溶液,产生白色沉淀B,并有无色气泡产生。实验2:静置后,再向溶液中加入过量Ba(OH)2溶液,加热,仍然存在白色沉淀C,并有无色气泡产生。实验3:静置后,继续向溶液中加入Cu片和过量的盐酸,仍然存在白色沉淀D,溶液变蓝色,并有气泡E产生。(1)白色沉淀C的成分为 (填化学式);气体E的成分为 、 (写名称)。 (2)实验1中发生反应的离子方程式为 。 (3)实验3中发生所有反应的离子方程式为 , 。 (4)溶液A中 (填“一定”“可能”或“一定不”)存在N,理由是 。 15.某强酸性溶液X可能含有Al3+、Ba2+、N、Fe2+、Fe3+、C、S、Si、N中的一种或几种,取该溶液进行实验,其现象及转化如图所示。反应过程中有一种气体为红棕色。\n请回答下列问题:(1)由强酸性条件即可判断溶液X中一定不存在的离子有 。 (2)溶液X中,关于N的判断一定正确的是 (填字母)。 a.一定有 b.一定没有 c.可能有(3)产生气体A的离子方程式为 。 (4)转化⑥发生反应产生的现象为 。 (5)转化④中生成H的离子方程式为 。 (6)若转化③中,D、H2O、O2三种物质恰好发生化合反应生成E,则反应中D与O2的物质的量之比为 。 (7)对于不能确定是否存在的离子,可以另取溶液X,加入下列溶液中的一种,根据现象即可判断,该试剂最好是 (填序号)。 ①NaOH溶液 ②KSCN溶液 ③石蕊溶液 ④KMnO4溶液 ⑤氯水和KSCN的混合溶液参考答案课时规范练7 离子共存 离子的检验与推断1.A 解析pH为2的溶液中氢离子浓度较大,四种离子相互之间不反应,也不与氢离子反应,可以大量共存,故A符合题意;pH试纸显蓝色的溶液显碱性,碱性溶液中氢离子不能大量存在,故B不符合题意;Fe3+和SCN-会生成络合物而不能大量共存,故C不符合题意;水电离的H+浓度为1.0×10-12mol·L-1的溶液中水的电离受到抑制,溶液可能是酸性溶液也可能是碱性溶液,酸性溶液中ClO-不能大量存在,碱性溶液中Al3+不能大量存在,故D不符合题意。2.A 解析取样,滴加KSCN溶液后显红色,则该溶液中含有Fe3+;由于Fe3+与I-发生氧化还原反应,Fe3+与C发生相互促进的水解反应,则该溶液中不含C、I-。溶液呈电中性,必定含有阴离子,则一定含有S,不能判断是否含有K+,要利用焰色试验进一步检验。3.D 解析由于是无色溶液,Mn有颜色,A不符合题意;OH-和Al3+\n可以生成氢氧化铝沉淀,不能大量共存,B不符合题意;H+和C可能会生成二氧化碳,不能大量共存,C不符合题意;D项中各离子均无色,这些离子之间不反应,可以大量共存,D符合题意。4.C 解析某溶液加入稀硫酸,生成淡黄色沉淀和刺激性气味的气体,可能生成S和SO2,则原溶液可能含有S2,也可能同时含有S2-和S,A错误;无色无味且使澄清石灰水变浑浊的气体是CO2,则原溶液中含有C、HC中的一种或两种,B错误;常温下,铝在浓硝酸中发生钝化,表面生成致密的氧化膜,阻止反应进一步进行,无明显现象,C正确;焰色试验时,透过蓝色钴玻璃观察火焰呈浅紫色,该物质可能是钾盐或KOH,D错误。5.A 解析常温下,在=10-12的溶液中,c平(H+)=0.1mol·L-1,溶液显酸性,离子之间均不能发生反应,A正确;滴加KSCN溶液显红色,说明溶液中存在Fe3+,Fe3+能够氧化I-,B错误;Fe3+与HC发生相互促进的水解反应而不能大量共存,C错误;由水电离的OH-浓度为10-12mol·L-1的溶液可能呈强酸性也可能呈强碱性,在碱性溶液中Al3+不能大量存在,D错误。6.A 解析由c平(H+)=1×10-14mol·L-1可知溶液呈碱性,A项中各粒子可大量共存;由表中数据可知,酸性强弱顺序是H2CO3>HClO>HC,因此HClO+CClO-+HC,B项中各粒子不能大量共存;能与Al反应生成H2的溶液可能是强酸性溶液也可能是强碱性溶液,当溶液呈强酸性时N具有氧化性,不能产生H2,且H+、N和I-会发生氧化还原反应,而当溶液呈强碱性时,N不能大量存在,故C项中各粒子不能大量共存;C、[Al(OH)4]-只能大量存在于碱性溶液中,D项中各粒子不能大量共存。7.C 解析加入NaOH溶液,Cu2+与OH-反应生成蓝色沉淀Cu(OH)2,A不符合题意;Mg2+与C生成MgCO3沉淀而不能大量共存,B不符合题意;C\n项中四种离子可以大量共存,加入NaOH溶液,Mg2+与OH-反应生成白色沉淀Mg(OH)2,C项符合题意;加入NaOH溶液,Fe3+与OH-反应生成红褐色沉淀Fe(OH)3,D不符合题意。8.B 解析试样先用适量水溶解,再进行蒸发浓缩,得到较高温度下的饱和溶液,故A正确;由于NaCl的溶解度随温度降低变化不大,故从其溶液中获得晶体一般采用蒸发结晶的方法,故B错误;操作Ⅲ是降温结晶析出KNO3,经过滤、洗涤、干燥可得KNO3晶体,故C正确;KNO3的溶解度随温度的升高而增大,且较明显,NaCl的溶解度随温度的升高基本无明显变化,利用此性质用降温结晶的方法获得KNO3晶体,故D正确。9.A 解析Fe3+能够氧化I-,使淀粉KI溶液变蓝,且Fe3+与K+、Cl-、S能够大量共存,A合理;K+、Cl-、Na+能够大量共存且不水解,CH3COO-水解,导致溶液显碱性,溶液pH不可能等于7,B不合理;若含有C,加入HNO3酸化的AgNO3溶液,会产生无色无味的气体,C不合理;加入过量NaOH溶液无明显现象,说明原溶液中没有Al3+、Mg2+,D不合理。10.A 解析Al(OH)3是两性氢氧化物,能和氢氧化钠反应生成溶于水的四羟基合铝酸钠,而Cu(OH)2不能,除杂试剂和离子方程式均正确,故A正确;FeCl3溶液因水解显酸性,pH=3时,铁离子就可以沉淀完全,加入过量氧化镁是能除去FeCl3的,除杂试剂选取正确,但离子方程式书写不对,电荷不守恒,故B错误;CO2和SO2都能和NaOH溶液反应,除杂试剂选取不正确,故C错误;溴水能和乙烯发生加成反应,CH3CH3不可以,除杂试剂选取正确,但反应的化学方程式书写不正确,正确的是CH2CH2+Br2CH2Br—CH2Br,故D错误。11.C 解析=1的溶液呈中性,Fe2+和Al3+都能水解使溶液呈酸性,所以它们不能共存于中性溶液,题给离子方程式是在酸性条件下才能发生的反应,A不正确。由水电离出的H+浓度为1×10-13mol·L-1的溶液中,水的电离受到酸或碱的抑制,N遇碱会发生反应生成一水合氨,所以它不能与碱大量共存;[Al(OH)4]-遇到少量酸会生成氢氧化铝沉淀,遇到过量酸则转化为铝离子,所以它不能与酸大量共存,B不正确。含有大量Al3+的溶液一定是酸性的,Na+、N、S、Cl-四种离子都能在酸性溶液中大量共存,C正确。二氧化硫有还原性,而次氯酸根有强氧化性,所以向此溶液中通入二氧化硫后,二氧化硫将被氧化为S,而次氯酸根被还原为氯离子,D不正确。12.B 解析溶液甲呈强酸性,S因与H+反应生成SO2而不能存在;溶液甲加入过量Ba(NO3)2溶液,产生气体1和沉淀1,则沉淀1是BaSO4,气体1是NO,\n溶液甲中含有S、Fe2+,一定不含N,其原因是Fe2+、N、H+发生反应:3Fe2++N+4H+3Fe3++NO↑+2H2O。溶液乙中加入过量NaOH溶液、加热,产生气体2和沉淀2,则气体2是NH3,沉淀2是Fe(OH)3,溶液甲中含有N;溶液丁中含有Ba2+、N、Na+、OH-等,通入CO2得到沉淀3,则沉淀3中含有BaCO3,不能确定是否含有Al(OH)3,故不能判断溶液甲中是否含有Al3+。溶液乙中加入过量NaOH溶液,则溶液戊进行焰色试验,火焰呈黄色,且未透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色,故不能确定溶液甲中是否含有Na+、K+。综上所述,溶液甲中肯定含有Fe2+、N、S,一定不含S、N,不能判断是否含有Na+、K+、Al3+、Cl-,则A、C错误,B正确。沉淀2是Fe(OH)3,沉淀3含有BaCO3,不能判断是否含Al(OH)3,溶液丙是硝酸溶液,D错误。13.答案(1)500mL容量瓶、胶头滴管(2)Fe2+、Fe3+、H+ (3)3(4)Cr2+3S+8H+2Cr3++3S+4H2O(5)Na+、Fe2+、N、S解析(2)Fe3C在足量空气中高温煅烧,生成有磁性的固体Y,则Y是Fe3O4,溶于过量盐酸,发生反应:Fe3O4+8HCl2FeCl3+FeCl2+4H2O,则溶液中大量存在的阳离子是Fe2+、Fe3+及剩余的H+。(3)制备高铁酸钾的反应中,铁元素由+3价升高到+6价,则生成1molK2FeO4转移电子为3mol,即转移电子数为3NA。(4)在酸性条件下,Na2SO3可将Cr2还原为Cr3+,S则被氧化为S,结合得失电子、电荷及原子守恒写出离子方程式:Cr2+3S+8H+2Cr3++3S+4H2O。(5)向溶液中加入过量稀硫酸,有气泡产生,则发生反应:3Fe2++N+4H+3Fe3++NO↑+2H2O,则溶液中含有Fe2+、N;又知“溶液中阴离子种类不变”,则原溶液含有S,则不含Ba2+;原溶液中四种离子均为1mol,\n结合电荷守恒推知,还含有Na+,综上所述,原溶液中存在的4种离子是Fe2+、N、S、Na+。14.答案(1)BaSO4、BaCO3 一氧化氮 二氧化碳(2)2Al3++3C+3H2O2Al(OH)3↓+3CO2↑(3)BaCO3+2H+Ba2++CO2↑+H2O 3Cu+2N+8H+3Cu2++2NO↑+4H2O(4)一定不 由实验过程可确定溶液A中一定不存在C、S、Fe2+、Fe3+,一定存在Al3+、N、S,因Al3+、N、S三种离子已经满足电荷守恒,所以一定不存在N解析实验1:向该溶液中逐滴滴入过量的(NH4)2CO3溶液,生成的无色气体为CO2,生成的白色沉淀B是C和溶液中的弱碱阳离子相互促进水解生成的,由于生成的沉淀为白色,故此弱碱阳离子为Al3+,溶液中一定存在Al3+,则不存在C、S,还能说明溶液中不含有生成带颜色沉淀的离子Fe2+、Fe3+;实验2:静置后,再向溶液中加入过量Ba(OH)2溶液,加热,生成的无色气体为NH3,由于实验1加入的过量的(NH4)2CO3溶液能引入N,故不能确定原溶液中是否含有N;实验1加入的过量(NH4)2CO3溶液引入C,故生成的白色沉淀C一定含BaCO3,可能含有BaSO4;实验3:静置后,继续向溶液中加入Cu片和过量的盐酸,溶液变蓝色,说明生成了Cu2+,则溶液中存在N,此时,BaCO3溶解生成气体CO2,白色沉淀D为BaSO4,气体E为NO和CO2。综上分析可知,溶液中一定不存在C、S、Fe2+、Fe3+,一定存在Al3+、N和S,且溶液中各离子的物质的量均为0.1mol·L-1,由溶液呈电中性可知,一定不存在N。(1)由分析可知,白色沉淀C的成分为BaSO4、BaCO3;气体E\n为一氧化氮、二氧化碳;(2)C和Al3+相互促进水解,生成Al(OH)3沉淀和CO2气体,反应的离子方程式为2Al3++3C+3H2O2Al(OH)3↓+3CO2↑;(3)实验3中白色沉淀C的成分之一BaCO3与盐酸发生复分解反应:BaCO3+2H+Ba2++CO2↑+H2O;在酸性条件下Cu与溶液中的N、H+会发生氧化还原反应:3Cu+2N+8H+3Cu2++2NO↑+4H2O;(4)由分析可知溶液A中一定不存在N。15.答案(1)C、Si (2)b (3)3Fe2++N+4H+3Fe3++NO↑+2H2O(4)红褐色沉淀溶解,溶液呈黄色 (5)Al3++4OH-[Al(OH)4]- (6)4∶1 (7)②解析强酸性溶液中不存在弱酸根离子C、Si,溶液X和硝酸钡溶液反应生成沉淀C,则溶液X中一定存在S,不存在和硫酸根离子反应的Ba2+,C是BaSO4;酸性条件下硝酸根离子具有强氧化性,加入硝酸钡产生气体,则溶液X中存在具有还原性的Fe2+,不存在与Fe2+在酸性条件下反应的N,溶液B中含Fe3+;A是NO,则D是NO2,E是HNO3;溶液B中加入氢氧化钠溶液时,产生气体F,则溶液中含有N,F是NH3,硝酸和氨气反应生成硝酸铵,则I是NH4NO3;由上述分析可知沉淀G是氢氧化铁,氢氧化铁和盐酸反应生成FeCl3,则J是FeCl3;溶液H中通入过量二氧化碳生成沉淀,则沉淀K是氢氧化铝,溶液X中存在Al3+。(1)由强酸性条件即可判断溶液X中不存在弱酸根离子,一定不存在的离子有C、Si。(2)根据以上分析可知溶液X中一定没有N。(3)亚铁离子和硝酸反应生成铁离子、一氧化氮和水,产生气体A的离子方程式为3Fe2++N+4H+3Fe3++NO↑+2H2O。\n(4)转化⑥发生的反应是盐酸溶解氢氧化铁,发生反应产生的现象为红褐色沉淀溶解,溶液呈黄色。(5)转化④中产生四羟基合铝酸钠的离子方程式为Al3++4OH-[Al(OH)4]-。(6)若转化③中,NO2、H2O、O2三种物质恰好发生化合反应生成HNO3,该反应的化学方程式为4NO2+2H2O+O24HNO3,则反应中D与O2的物质的量之比为4∶1。(7)溶液X中仅Fe3+是否存在不能确定,Fe3+和KSCN溶液反应生成红色溶液,所以可以用KSCN溶液检验。
