离子共存离子的检验和推断.pdf

基础课时练 (五)离子共存离子的检验和推断 1向四支试管中分别加入少量不同的无色溶液进行如下操作，结论正确的是() 操作现象结论 A 滴加 BaCl2溶液 生成白色沉淀原溶液中有SO 2 4 B 滴加氯水和CCl4，振荡、静置 下层溶液显紫色原溶液中有I C 用洁净铂丝蘸取溶液进行焰色 反应 火焰呈黄色原溶液中有Na ，无 K D 滴加稀 NaOH 溶液，将湿润红 色石蕊试纸置于试管口 试纸不变蓝原溶液中无NH 4 答案： B 2(2018 ·皖南八校联考 )已知某酸性溶液中存在较多的Cu 2、NO 3，则该溶液中还可能 大量存在的离子组是() AOH 、CO2 3 、Na BSO2 4 、Cl 、NH 4 CClO 、HCO 3、K DBr 、Fe2 、Ba2 解析：选 BA 项， 酸性溶液中OH和 CO 2 3不能大量存在， 故错误；C 项， H和 HCO 3、 ClO 不能大量共存，故错误； D 项，酸性条件下，NO 3能氧化 Fe 2、Br，故错误。 3(2018 ·淮北检测 )下列离子在未知溶液中的检验方法正确的是() 选项离子检验方法 A CO 2 3 向样品中加入足量盐酸，将生成的无色无味的气体通入澄清石灰水中， 观察溶液是否变浑浊 B SO 2 4 向样品中先加入稀硝酸酸化，再滴加氯化钡溶液，观察是否有白色沉淀 生成 C Fe 2 取少量溶液于试管中，加入酸性高锰酸钾溶液，观察溶液紫色是否褪去 D I 取少量溶液于试管中，加入新制氯水，再加入淀粉溶液，观察溶液是否 变蓝色 解析： 选 D如果该溶液中含有HCO 3，HCO 3和盐酸反应产生 CO2，使澄清石灰水变 浑浊，因此HCO 3会造成干扰， A 错误；硝酸具有强氧化性，能把 SO 2 3 氧化成SO 2 4 ，同 样有白色沉淀生成，B 错误；能使酸性高锰酸钾溶液褪色的离子很多，如SO 2 3 等，因此使 酸性高锰酸钾溶液褪色的不一定是Fe 2，C 错误； Cl 2能把 I氧化成 I2，淀粉遇碘变蓝，因 此可以检验I 的存在， D 正确。 4(2018 ·洛阳统考 )限用一种试剂，经过一次性实验就能鉴别Na2CO3溶液、 (NH4)2SO4 溶液、 NH4Cl 溶液、 KNO3溶液，应选用 () AAgNO3溶液 BNaOH 溶液 CBa(OH)2溶液 D盐酸 解析： 选 C加入 Ba(OH)2溶液时， Na2CO3溶液中产生白色沉淀，(NH4)2SO4溶液中产 生有刺激性气味的气体和白色沉淀，NH4Cl 溶液中只产生有刺激性气味的气体，KNO3溶液 中无明显变化。AgNO3溶液与Na2CO3溶液、 (NH4)2SO4溶液、 NH4Cl 溶液反应都产生白色 沉淀。 NaOH 溶液不能将 (NH4)2SO4溶液与 NH4Cl 溶液及Na2CO3与 KNO3溶液区别开来。 盐酸只能鉴别出Na2CO3溶液。故选C。 5 某溶液中含有NH 4、 Mg 2、 Fe2、 Al3和 SO2 4 五种离子，若向其中加入过量的Ba(OH) 2 溶液，微热并搅拌，再加入过量的氢碘酸，溶液中大量减少的离子有() A4 种B3 种 C2 种D1 种 解析： 选 C加入过量的Ba(OH)2溶液，微热并搅拌，则铵根离子转化为氨气，镁离子 转化为氢氧化镁，亚铁离子转化为Fe(OH)2，Fe(OH)2沉淀在空气中不稳定，迅速被氧化成 Fe(OH)3，铝离子转化为偏铝酸盐，硫酸根离子转化为硫酸钡沉淀。再加入过量的氢碘酸， 则氢氧化镁溶解，氢氧化铁溶解并被还原为Fe 2 ，偏铝酸盐转化为铝离子，因此溶液中大 量减少的是铵根离子和硫酸根离子，故选C。 6已知某无色溶液中，各离子的浓度相等，则下列各组离子符合要求的是() AK 、NH 4、Cl 、SO2 4BNa 、K 、MnO 4、 SO 2 4 CBa 2、K、CO2 3 、Cl DNO 3、Na 、K 、Cl 解析： 选 D本题主要考查离子共存及溶液中的电荷守恒。题中限定无色溶液，因含 MnO 4的溶液显紫红色，从而排除选项 B。由于溶液中各离子的浓度相等，A 项中电荷不守 恒，故排除选项A。 Ba 2与 CO2 3 反应生成BaCO3沉淀，二者不能大量共存，排除选项C。 7(2018 ·盐城调研 )甲、乙、丙、丁四种易溶于水的物质，分别由NH 4、Ba 2、Mg2、 H 、OH、Cl、HCO 3、SO 2 4 中的不同阳离子和阴离子各一种组成。已知：将甲溶液分 别与其他三种物质的溶液混合，均有白色沉淀生成； 0.1 mol ·L 1 乙溶液中 c(H )0.1 mol·L 1；向丙溶液中滴入 AgNO3溶液有不溶于稀HNO3的白色沉淀生成。下列结论不正确的 是() A甲溶液含有Ba 2 B乙溶液含有SO 2 4 C丙溶液含有Cl D丁溶液含有Mg 2 解析： 选 D能与其他三种物质的溶液产生白色沉淀的只可能是Ba(OH)2，故甲为 Ba(OH)2，根据 可知乙是H2SO4，根据 可知丙的阴离子是Cl ，甲与丙能产生白色沉淀， 则丙为 MgCl 2，丁为 NH4HCO3，所以 D 错误。 8(2018 ·宝鸡检测 )某溶液中含有大量的K 、Cl 及 X 与 Y 两种离子， 现向该溶液加入 W 试剂，根据实验现象得到的关于X、Y 离子的推断能成立的是() 选项W 试剂实验现象X、Y 离子的推测 A 淀粉 KI 溶液溶液变蓝Fe 3、SO2 4 B 用 pH 试纸检测pH7(常温 ) CH3COO 、Na C 硝酸酸化的AgNO3溶液 白色沉淀CO 2 3 、NH 4 D 过量 NaOH 溶液无明显现象Al 3、Mg2 解析： 选 AFe3能够氧化I，使淀粉 KI 溶液变蓝，且与K、 Cl、SO2 4能够共 存，故 A 正确； K 、Cl、Na能够共存且不水解， CH3COO水解，导致溶液显碱性，溶 液 pH 不可能等于7，故 B 错误；若含有CO 2 3，加入 HNO3酸化的 AgNO3溶液，产生无色 无味的气体，故C 错误；加入过量NaOH 溶液无明显现象，说明原溶液中没有Mg 2，故 D 错误。 9(2018 ·海南中学月考)无色溶液中含有：Na 、 Ba 2、 Cl、 Br、 SO2 3 、 SO2 4 、Fe 2离子中的一种或几种， 依次进行下列实验，且每步所加试剂均过量，观察到 的现象如下： 步骤操作现象 用 pH 试纸检验溶液的 pH 大于 7 向溶液中滴加氯水，再加入CCl4振荡，静置CCl4层呈橙红色 取的上层溶液，加入Ba(NO 3)2溶液和稀硝酸 有白色沉淀产生 将过滤，向滤液中加入AgNO3溶液和稀硝酸有白色沉淀产生 根据上述实验现象，判断以下结论中正确的是() A肯定含有的离子是 B肯定没有的离子是 C可能含有的离子是 D不能确定的离子是 解析： 选 A根据步骤 ，该溶液呈碱性，在碱性的无色溶液中，一定不存在Fe2， 该溶液是强碱弱酸盐溶液，所以一定存在SO 2 3，则一定不存在Ba 2，溶液呈电中性， 所以溶液中的阳离子只能是Na ；步骤 说明该溶液中一定存在 Br ，氯气与 Br反 应生成溴单质，溴单质在四氯化碳中的颜色是橙红色；步骤不能说明有SO 2 4存在，因为 该溶液中一定存在SO 2 3，加入氯水后会将SO 2 3氧化为 SO 2 4，与 Ba(NO3)2反应生成BaSO4 沉淀；步骤 不能确定Cl 的存在，因为加入的氯水中含有 Cl ，因此一定存在的离子是 ，一定不存在的离子是 ，不能确定的离子是 ，故 A 正确。 10(2018 ·郴州质检 )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： Al 3、NH 4、NO 3、HCO 3 B0.1 mol/L 的 FeCl2溶液中： H 、Al3、SO2 4 、ClO C滴加 KSCN 溶液显红色的溶液中：NH 4、K 、Cl 、I D由水电离产生的c(H )1×1013 mol/L 的溶液中： Na、Ba2、 NO 3、Cl 解析：选 D在 0.01 mol/L Ba(OH) 2溶液中 Al 3 、 HCO 3均与 OH反应，不能大量共存， A 错误； 0.1 mol/L 的 FeCl2溶液中， H、ClO 结合成弱电解质 HClO ，且能将Fe 2氧化成 Fe 3 ，不能大量共存，B 错误；滴加KSCN 溶液显红色的溶液中有Fe 3 ，Fe 3能与 I发生 氧化还原反应，不能大量共存，C 错误；由水电离产生的c(H )1×1013 mol/L 的溶液可 能呈酸性或强碱性，Na、Ba 2、NO 3、Cl 之间不发生反应，可以大量共存， D 正确。 11(2018 ·辽宁模拟 )某实验小组对一含有Al 3的未知溶液进行了如下分析： 滴入少量NaOH 溶液，无明显变化； 继续滴加NaOH 溶液，有白色沉淀； 滴入过量NaOH 溶液，白色沉淀明显减少。 实验小组经定量分析，得出如图所示沉淀的量与滴入NaOH 溶液体积的关系。下列说 法错误的是 () A该未知溶液中至少含有3 种阳离子 B滴加的 NaOH 溶液的物质的量浓度为5 mol ·L 1 C若另一种离子为二价阳离子，则a 10 D若将最终沉淀过滤、洗涤、灼烧，其质量为6 g 解析：选 D依据实验过程分析，刚开始滴入NaOH 溶液无沉淀， 说明溶液中含有H； 继续滴入 NaOH 溶液生成的白色沉淀包含Al(OH)3；加入过量的NaOH 溶液沉淀减少， 说明 溶液中除了Al 3，应还有另一种金属阳离子，故该未知溶液中至少含有 3 种阳离子， A 正 确。 依据图像分析， 溶解的 Al(OH)3的物质的量为0.20 mol0.15 mol0.05 mol， 消耗 NaOH 溶液的体积为110 mL100 mL 10 mL，NaOH 溶液的物质的量浓度为5 mol ·L 1，B 正确。 若另一种阳离子为二价金属阳离子，依据离子反应过程分析判断，Al(OH)3的最大物质的量 为 0.05 mol，二价金属阳离子的物质的量为0.15 mol，消耗 NaOH 的物质的量为0.05 mol×3 0.15 mol ×2a×10 3 L ×5 mol · L 10.1 L ×5 mol · L1， a10 mL ， C 正确；最后得到 的沉淀不能确定其成分，所以不能计算灼烧后得到的氧化物的质量，D 错误。 12(2017 ·长沙期末 )某试液中只可能含有K 、NH 4、 Fe 2 、Al 3、Cl、SO2 4 、CO 2 3 、 AlO 2中的若干种离子，离子浓度均为 0.1 mol ·L 1 。某同学进行了如下实验： 下列说法正确的是() A原溶液中存在的离子为NH 4、Fe 2、Cl 、SO2 4 B滤液 X 中大量存在的阳离子有NH 4、Fe 2和 Ba2 C沉淀 C 为 Al(OH)3 D无法确定原试液中是否含有K 、Cl 解析： 选 A加入过量稀硫酸无明显变化，说明试液中无CO 2 3、AlO 2；加入 Ba(NO3)2 溶液有气体产生，因为前面已经加入了稀硫酸，NO3在酸性条件下具有强氧化性，说明有 还原性的Fe 2存在且被氧化， 沉淀 A 为 BaSO 4； 滤液 X 中加入过量NaOH 溶液有气体产生， 说明存在NH 4，沉淀 B 为 Fe(OH)3沉淀；滤液中通入少量 CO2产生沉淀，结合电荷守恒可 知，沉淀 C 为 BaCO3。因为存在的离子浓度均为0.1 mol ·L 1，从电荷的角度考虑，只能含 有 NH 4、 Fe 2 、Cl 、SO2 4才能保证电荷守恒，K 必然不能存在。故 B、C、D 错误， A 正确。 13 .现有 Al 3、NH 4、 CO 2 3 、HCO 3等离子，回答下列问题： (1)在强酸性条件下能够存在的离子是_ ； (2)在强碱性条件下能够存在的离子是_ ； (3)在强酸性和强碱性条件下都不能存在的离子是_。 .由 Na 、 NH 4、Ba 2、Cu2、OH、Fe3、SO2 4 、Cl 等八种离子中的六种两两组成 的 A、B、 C 三种化合物 (它们不含有共同离子，已知NH 4与 OH 反应有碱性气体生成 )。 A、B、 C 均易溶于水，形成无色溶液； 将 A、B、C 三种物质的溶液相互作用时，发现 A 与 B 混合后产生有刺激性气味的气 体，此气体使湿润红色石蕊试纸变蓝，B 与 C 混合产生白色沉淀，则： (1)A 、B、C 的化学式分别为_、_、_。 (2)BC 反应的离子方程式为_ 。 解析： .Al 3、 NH 4、 CO 2 3、 HCO 3等离子中， 不能在酸性条件下存在的是CO 2 3、 HCO 3； 不能在碱性条件下存在的是Al 3、NH 4、HCO 3。 .将 A、B、C 三种物质的溶液相互作用 时，发现A 与 B 混合后产生有刺激性气味的气体，此气体使湿润红色石蕊试纸变蓝，则说 明 A、B 中必存在NH 4和 OH ；B 与 C 混合产生白色沉淀，则说明 B、C 中必存在Ba 2 和 SO 2 4， 据此可得出答案。 B 与 C 混合产生白色沉淀， 则说明 B、 C 中必存在Ba 2和 SO2 4， 离子方程式为Ba 2SO2 4=BaSO4。 答案： .(1)Al 3 、NH 4 (2)CO 2 3 (3)HCO 3 .(1)NaOH或NH4Cl (NH4)2SO4 或Ba(OH)2BaCl2或Na2SO4(2)Ba 2 SO 2 4 =BaSO4 14(2018 ·陕西师范大学附属中学模拟)某工业废水中仅含下表离子中的5 种(不考虑水 的电离及离子的水解)，且各种离子的物质的量浓度相等，均为0.1 mol ·L 1。 阳离子K Mg 2 Fe 3 Al 3 Fe2 阴离子Cl CO 2 3 NO 3 SO2 4 SiO2 3 甲同学欲探究废水的组成，进行了如下实验： 用铂丝蘸取少量溶液，在火焰上灼烧，无紫色火焰(透过蓝色钴玻璃观察)。 取少量溶液，加入KSCN 溶液无明显变化。 另取溶液加入少量盐酸，有无色气体生成，该无色气体遇空气变成红棕色，此时溶液 依然澄清，且溶液中阴离子种类不变。 向中所得的溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成。 请推断： (1)由、判断，溶液中一定不含有的阳离子是_，一定不含的阴离子是 _(写离子符号 )。 (2)中加入少量盐酸生成无色气体的离子方程式是_ ， 中生成白色沉淀的离子方程式是_ 。 (3)将中所得红棕色气体通入水中，气体变无色，所发生反应的化学方程式为 _ 。 (4)甲同学最终确定原溶液中所含阳离子是_，阴离子是 _(写离子符号 )。 解析： 用铂丝蘸取少量溶液，在火焰上灼烧，无紫色火焰(透过蓝色钴玻璃观察)，说 明溶液中没有K；取少量溶液，加入KSCN 溶液无明显变化，说明溶液中没有Fe 3 ； 另取溶液加入少量盐酸，有无色气体生成，该无色气体遇空气变成红棕色，说明Fe 2 与 NO 3、H 反应生成 NO，即溶液中有Fe 2 、NO3，则没有CO 2 3，加盐酸后溶液中阴离子 种类不变，说明原溶液中有Cl ，加盐酸后溶液依然澄清说明溶液中没有 SiO 2 3；向中 所得的溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，说明原溶液中有SO 2 4。 (1)根据上述分析，由、判断，溶液中一定不含有的阳离子是K 、Fe3，一定 不含的阴离子是CO 2 3、SiO 2 3。 (2)中加入少量盐酸生成无色气体，是Fe 2与 NO 3、H反应生成NO，其离子方程式 为 3Fe 2NO 34H =3Fe3NO2H 2O；中生成的白色沉淀为硫酸钡，反应的离 子方程式为Ba 2 SO 2 4=BaSO4 。 (3)中所得红棕色气体为NO2，将 NO2通入水中，与水反应生成NO，气体变无色， 反应的化学方程式为3NO2H2O=2HNO3NO。 (4)由以上推断可知溶液中阴离子为Cl 、NO 3、SO 2 4，且各为0.1 mol ·L 1；已经推断 出存在的阳离子是Fe 2，其浓度为 0.1 mol· L 1，由电荷守恒可知溶液中还有一种 2 价阳 离子，所以还有Mg 2 ，故甲同学最终确定原溶液中所含阳离子是Fe 2、Mg2，阴离子是 Cl、NO 3、SO 2 4。 答案： (1)K 、Fe3 CO 2 3 、SiO 2 3 (2)3Fe 2NO 34H =3Fe3NO 2H 2OBa 2SO2 4=BaSO4 (3)3NO2H2O=2HNO3NO (4)Fe 2 、Mg 2 Cl 、NO 3、SO 2 4