2020届高考总复习化学——第二章 课时跟踪练(五)

课时跟踪练(五)　离子共存、离子检验和推断

1．在强酸性溶液中能大量共存的无色透明离子组是(　　)

A．K＋、Na＋、NO、MnO

B．Mg2＋、Na＋、Cl－、SO

C．K＋、Na＋、Br－、Cu2＋

D．Na＋、Ba2＋、OH－、SO

解析：A选项中的MnO在水溶液中显紫色；C选项中的Cu2＋在水溶液中显蓝色；D选项中会发生离子反应Ba2＋＋SO===BaSO4↓和H＋＋OH－===H2O。

答案：B

2．下列离子或分子在溶液中能大量共存，通入CO2后仍能大量共存的一组是(　　)

A．K＋、Ca2＋、Cl－、NO

B．K＋、Na＋、Br－、SiO

C．H＋、Fe2＋、SO、Cl2

D．K＋、Ag＋、NH3·H2O、NO

解析：A项中离子能大量共存，通入CO2后，溶液呈酸性，不会生成CaCO3沉淀，各离子仍能大量共存，A项正确；B项中通入CO2后SiO因转化为H2SiO3沉淀而不能大量存在；C项中Fe2＋与Cl2发生氧化还原反应不能大量共存；D项中Ag＋与NH3·H2O因能生成银氨配离子而不能大量共存。

答案：A

3．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．使酚酞变红色的溶液中：Na＋、Al3＋、SO、Cl－

B.＝1×10－13 mol·L－1的溶液中：NH、Ca2＋、Cl－、NO

C．与Al反应能放出H2的溶液中：Fe2＋、K＋、NO、SO

D．水电离的c(H＋)＝1×10－13 mol·L－1的溶液中：K＋、Na＋、AlO、CO

解析：使酚酞变红色的溶液呈碱性，Al3＋不能大量存在，A不符合题意；＝1×10－13 mol·L－1的溶液呈强酸性，四种离子能大量共存，B符合题意；与Al反应能放出H2的溶液可能呈强酸性也可能呈强碱性，酸性条件下NO氧化Fe2＋生成Fe3＋，碱性条件下，Fe2＋不能存在，C项不符合题意；水电离的c(H＋)＝1×10－13 mol·L－1的溶液可能呈强酸性也可能呈强碱性，酸性条件下，AlO、CO都不能大量存在，D项不符合题意。

答案：B

4．下列各组离子在指定溶液中均能大量共存的是(　　)

A．含有大量Fe2＋的溶液：Na＋、SO、NH、Fe(CN)

B．使甲基橙变红的溶液：NH、CH3COO－、SO、Mg2＋

C．某无色溶液：OH－、K＋、ClO－、Ba2＋

D．含有大量NO的溶液：K＋、I－、NH、H＋

解析：A.含有大量Fe2＋的溶液中，Fe2＋、Fe(CN)会发生反应生成沉淀，不能大量共存，错误；B.使甲基橙变红的溶液是酸性溶液，在酸性溶液中H＋、CH3COO－会发生反应生成弱酸，不能大量共存，错误；C.某无色溶液：OH－、K＋、ClO－、Ba2＋不能发生任何反应，可以大量共存，正确；D.含有大量NO的溶液：NO、I－、H＋会发生氧化还原反应，不能大量共存，错误。

答案：C

5．(2019·湛江质检)工业上用盐酸酸化的FeCl3溶液腐蚀铜制线路板，分别取腐蚀后的滤液并向其中加入下列指定物质，反应后的溶液中主要存在的一组离子正确的是(　　)

A．加入过量CuO：Fe3＋、H＋、Cu2＋、Cl－

B．加入过量NaOH溶液： Na＋、Fe2＋、 OH－、Cl－

C．通入过量Cl2: Fe3＋、H＋、Cu2＋、Cl－

D．通入过量SO2: Fe3＋、H＋、Cu2＋、SO、Cl－

解析：腐蚀后的溶液中含Fe3＋、H＋、Cu2＋、Fe2＋、Cl－等离子。A.加入过量CuO，CuO与H＋反应生成Cu2＋和水，反应后的溶液中主要存在的离子为Fe3＋、Cu2＋、Cl－，A错误；B.加入过量NaOH溶液，NaOH与Fe3＋、H＋、Cu2＋、Fe2＋反应，反应后的溶液中主要存在的离子为Cl－、Na＋、OH－，B错误；C.通入过量Cl2，Cl2与Fe2＋反应生成Fe3＋和Cl－，反应后的溶液中主要存在的离子为Fe3＋、H＋、Cu2＋、Cl－，C正确；D.通入过量SO2，SO2与Fe3＋反应生成Fe2＋和SO，反应后的溶液中主要存在的离子为H＋、Cu2＋、SO、Cl－、Fe2＋，D错误；答案选C。

答案：C

6．下列离子能大量共存，且满足相应要求的是(　　)

解析：根据电荷守恒c(Na＋)＝c(NO)＋c(Cl－)＋c(CH3COO－)可知，c(Na＋)>c(NO)，A错；Fe3＋与SCN－发生反应生成红色溶液而不是红色沉淀，B错；Al3＋与HCO能发生相互促进的水解反应而不能大量共存，C错；加入的NaOH先与H＋、Al3＋反应，后与NH反应产生氨气，最后与Al(OH)3沉淀反应，D正确。

答案：D

7．下列离子在未知溶液中的检验方法正确的是(　　)

解析：A项，HCO会产生干扰，错误；B项，SO会产生干扰，错误；C项，使酸性高锰酸钾溶液褪色的不一定是Fe2＋，如SO等，错误；D项，氯气能把I－氧化成I2，淀粉遇碘变蓝，因此可以检验I－的存在，正确。

答案：D

8．下列各组离子能大量共存的是(　　)

①84消毒液的水溶液中：Fe2＋、Cl－、Ca2＋、Na＋

②加入KSCN显红色的溶液：K＋、NH、Cl－、S2－

③能够与金属Cu常温下反应放出气体的溶液：Fe3＋、Al3＋、SO、K＋

④pH＝2的溶液中：NH、Na＋、Cl－、Cu2＋

⑤无色溶液中：K＋、CH3COO－、HCO、MnO

A．②③　　 B．①③　 　C．①⑤　　 D．③④

解析：①84消毒液的水溶液中含有强氧化性离子ClO－，具有还原性的Fe2＋易被氧化而不能大量存在；②加入KSCN显红色的溶液中含有Fe3＋，S2－与Fe3＋易发生氧化还原反应而不能大量共存；③能够与金属Cu常温下反应放出气体的溶液中含有H＋和NO，Fe3＋、Al3＋、SO、K＋能够大量共存；④pH＝2的溶液显酸性，NH、Na＋、Cl－、Cu2＋能够大量共存；⑤MnO在溶液中显紫红色，不能在无色溶液中存在。             

答案：D

9．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(　　)

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＋

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项错误；加硝酸银溶液产生白色沉淀，可能是加入的盐酸引起的，C项错误；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项错误；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项正确。

答案：B

10．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，实验如下：

由此判断：(1)溶液中一定存在的离子是___________________；

溶液中肯定不存在的离子是________。

(2)写出实验步骤(2)中所发生反应的离子方程式：____________

_____________________________________________________。

(3)为了进一步确定其他离子，应该补充的实验及对应欲检验离子的名称：________________________________________________

_____________________________________________________。

解析：本题要求为无色透明溶液，则Fe2＋不能大量存在。

步骤(1)pH试纸变红，说明溶液显酸性，HCO不能大量存在；

步骤(2)说明有NO，在酸性条件下NO有强氧化性，因此还原性的离子I－就不能大量存在；

步骤(3)说明有SO，Ba2＋就不能大量存在；

步骤(4)不能说明有Cl－，因为步骤(3)中引入了Cl－；

步骤(5)说明有Mg2＋和Al3＋。

答案：(1)NO、SO、Mg2＋、Al3＋　Fe2＋、HCO、I－、Ba2＋

(2)3Cu＋8H＋＋2NO3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O

(3)K＋的检验可以用焰色反应；Cl－的检验：向溶液中加足量的Ba(NO3)2溶液，过滤后向滤液中加AgNO3溶液，再加稀硝酸，白色沉淀不溶解，可证明有Cl－存在

11．某种溶液仅含下表离子中的5种(不考虑水的电离与离子水解)，且各种离子的物质的量均为1 mol。

若向原溶液中加入足量的盐酸，有无色气体生成。经分析反应后溶液中阴离子的种类没有变化。

(1)溶液中________(填“一定”“一定不”或“可能”)含有HCO或CO，理由为___________________________________________

_____________________________________________________。

(2)原溶液中所含的阴离子为______________，阳离子为______________。

(3)向原溶液中加入足量的盐酸，有无色气体生成的离子反应方程式为___________________________________________________。

(4)向原溶液中加入足量的氢氧化钠溶液，充分反应后将沉淀过滤、洗涤、干燥灼烧至恒重，得到固体质量为________g。

解析：向原溶液中加入足量的盐酸，反应后溶液的阴离子的种类没有变化，则原溶液中不存在OH－、HCO、CO，一定存在Cl－，又因为产生无色气体，只能是Fe2＋与NO、H＋反应生成的NO，可确定原溶液中含有Fe2＋、NO、Cl－各1 mol，因溶液中有5种离子，溶液中一定还含有1 mol SO，而阳离子只能是Mg2＋，且物质的量为1 mol。(3)生成无色气体的离子反应方程式为3Fe2＋＋NO＋4H＋===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O。(4)向原溶液中加入足量NaOH溶液，过滤、洗涤、干燥灼烧生成0.5 mol Fe2O3和1 mol MgO，故固体质量为120 g。

答案：(1)一定不　HCO与CO均可与盐酸反应生成二氧化碳，造成阴离子种类有所变化

(2)Cl－、NO、SO　Fe2＋、Mg2＋

(3)3Fe2＋＋NO＋4H＋===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O　(4)120

12．(2019·临沂质检)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：

(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____________________________________________________

____________________________________________________。

解析：由实验a知一定含有Na＋；由实验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；根据实验c的图象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，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；与铵根反应消耗氢氧化钠溶液10 mL，物质的量是0.01 mol，则铵根是0.01 mol。(1)根据以上分析可知该工业废水中一定不存在的离子有Mg2＋、Fe3＋、CO。(3)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。

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