第5讲 离子共存 离子的检验和推断
基础知识训练
一、选择题:每小题只有一个选项符合题意。 1.下列各组离子在溶液中能够大量共存的是( ) A.Ba、Li、OH、NO3 B.H、Fe、Na、NO3 C.Fe、K、[Al(OH)4]、Cl D.NH4、Mg、OH、SO4 答案 A
解析 Fe与H、NO3发生氧化还原反应,故不能大量共存,B项错误;Fe和[Al(OH)4]发生相互促进的水解反应生成氢氧化铁、氢氧化铝沉淀,故不能大量共存,C项错误;NH4与OH
2+
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-
反应生成难电离的一水合氨,Mg与OH结合生成氢氧化镁沉淀,不能大量共存,D项错误。 2.(2020·新乡期末)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.在新制饱和氯水中:NH4、Na、SO3、SO4
B.在能使红色石蕊试纸变蓝的溶液中:Cu、K、HCO3、CO3 C.在加入铝粉能产生H2的溶液中:Fe、Na、SO4、NO3 D.在c(H)=1×10答案 D
解析 在新制饱和氯水中含有大量的Cl2、HClO,它们与还原性微粒SO3会发生氧化还原反应,不能大量共存,A项错误;能使红色石蕊试纸变蓝的溶液为碱性溶液,溶液中的OH与Cu、HCO3会发生反应,不能大量共存,且Cu、CO3也会反应生成CuCO3沉淀,不能大量共存,B项错误;加入铝粉能产生H2的溶液可能显酸性,也可能显碱性,在酸性条件下,Fe、NO3会发生氧化还原反应,不能大量共存,在碱性条件下,OH与Fe会反应生成Fe(OH)2,不能大量共存,C项错误;[H]=1×10以大量共存,D项正确。
3.下列在指定溶液中一定能大量共存的离子组是( ) A.含有大量Al的溶液:Na、NH4、SO4、Cl B.常温下,[H]=1×10Na、Ca、SO4、CO3
C.含有大量Fe的溶液:Na、Mg、NO3、SCN D.含有大量NO3的溶液:H、Fe、SO4、Cl 答案 A
解析 B项,SO4、CO3会与Ca生成沉淀而不能大量共存;C项,SCN和Fe会发生络合反应而不能大量共存;D项,H、Fe、NO3会发生氧化还原反应而不能大量共存。
+
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-13
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-11
2+
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+
2-
2-
mol·L的溶液中:Na、K、S、SO4
-1++2-2-
mol·L的溶液显碱性,在碱性条件下,选项中的离子可
-1
mol·L的溶液:
-1
4.下列各组离子能大量共存且满足相应要求的是( )
选项 A B C D 答案 C
解析 Cr2O7有颜色,因此不能在无色澄清溶液中大量存在,A项错误;Fe与HCO3会发生相互促进的水解反应,不能大量共存,B项错误;四种离子能大量共存,因为有[Al(OH)4]的存在,故逐滴滴加盐酸,先有沉淀产生,后沉淀消失,C项正确;四种离子能大量共存,但滴加NaOH溶液并加热时,NaOH会先与Al反应,不会立刻产生气体,D项错误。
5.(2019·山东德州期末)常温下,下列离子在指定环境中一定能够大量共存的是( ) A.通入SO2气体:Na、Ca、Cl、ClO B.中性溶液中:Mg、Fe、SO4、Cl
C.0.1 mol·L的明矾溶液中:K、Ba、Cl、HCO3 D.
=1.0×10[H]
+-1
+
2+
-
-
2+
3+
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-
+
2+
-
-
3+
-
2-
3+
-
+离子组 K、[Al(OH)4]、Cl、Cr2O7 Fe、NO3、Br、HCO3 Na、K、[Al(OH)4]、NO3 NH4、Al、SO4、Cl +3+2--++--3+-----2-要求 溶液无色澄清 逐滴滴加盐酸,立即产生气体 逐滴滴加盐酸,先有沉淀产生,后沉淀消失 滴加NaOH溶液并加热,立刻产生气体 Kw
-12
mol·L的溶液中:NH4、Cl、Fe、I
-1+-2+-
答案 D
解析 SO2具有还原性,与ClO在溶液中发生氧化还原反应,不能大量共存,A项错误;中性溶液中,Fe会形成Fe(OH)3沉淀,不能大量存在,B项错误;在明矾溶液中,Al与HCO3会发生相互促进的水解反应,形成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体,不能大量共存,C项错误;+
[H]=1.0×10
-123+
3+
-
-
Kw
mol·L的溶液显酸性,在酸性溶液中,H与选项离子不能发生任何反应,可以
-1+
大量共存,D项正确。
6.(2020·周口高三上学期期中)下列关于物质或离子检验的推断正确的是( ) A.向X溶液中滴加KSCN溶液,溶液显红色,证明X溶液中有Fe,无Fe
B.用硝酸酸化Y溶液,无现象,再加入硝酸钡溶液,产生白色沉淀,则Y溶液中含有SO4 C.用玻璃棒蘸取Z溶液在酒精灯上灼烧,火焰呈黄色,再透过蓝色钴玻璃观察火焰无紫色,则Z溶液中有Na,无K
D.用盐酸酸化W溶液,无现象,再向其中滴加AgNO3溶液,产生白色沉淀,则W溶液中含有Cl 答案 B
解析 A项,亚铁离子与KSCN不反应,不能鉴别,若检验亚铁离子,可用酸性高锰酸钾溶液,
-
+
+
2-
3+
2+
观察溶液颜色是否变化,错误;B项,能与Ba反应生成沉淀的可能是CO3、SO3、SO4,但先加入的硝酸无明显现象,可以排除CO3、SO3的干扰,然后加入硝酸钡,如果产生沉淀,则溶液中含SO4,正确;C项,玻璃中含有钠离子,用玻璃棒蘸取溶液在酒精灯上灼烧,火焰呈黄色,不能证明溶液中是否含有钠离子,错误;D项,盐酸中也含有氯离子,不能证明原溶液中是否含有氯离子,错误。
7.(2020·宝鸡高三调研)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Al 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SO4
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NH4 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Al,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或硫酸银,原溶液中可能含有碳酸根或硫酸根,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SO4,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NH4,正确。
8.下列各组澄清溶液中的离子能大量共存,且加入(或通入)X试剂后发生反应的离子方程式书写正确的是( ) 选项 A B C D 答案 B
解析 A项,ClO与少量SO2发生反应的离子方程式为SO2+3ClO+H2O===SO4+Cl+2HClO;B项,Fe与过量H2S发生反应的离子方程式为2Fe+H2S===2Fe+S↓+2H;C项,NH4、Fe与[Al(OH)4]因发生相互促进的水解反应而不能大量共存;D项,HCO3与[Al(OH)4]不能大量共存。 二、非选择题
3+
-
-
-
3+
3+
2+
+
+
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2-
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++
2-
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3+
+
2-
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3+
2-
2-
2-
2+2-2-2-
离子组 K、Na、ClO、SO NH4、Fe、Br、SO4 NH4、Na、Fe、[Al(OH)4] K、Na、HCO3、[Al(OH)4] ++--++3+-+3+-2-+-2-4X试剂 -离子方程式 SO2+ClO+H2O===SO4+Cl+2H+2--少量SO2 过量H2S 过量铜粉 2Fe+H2S===2Fe+S↓+2H 2Fe+Cu===2Fe+Cu 3+2+2+3+2++少量HCl H+[Al(OH)4]===Al(OH)3↓+H2O +-9.200 mL某溶液中有5种离子大量共存,其中4种离子的物质的量如下表:
离子 物质的量/mol
则另外一种离子是________(填字母),该离子的浓度为________。 A.Fe C.Al
答案 C 0.5 mol·L
解析 因H与ClO反应,NO3、H与Fe发生氧化还原反应,不能共存;由表格中数据可知,0.6+0.15×2>0.5+0.1,可知含阳离子,只能为Al,
0.6 mol+0.15 mol×2-0.5 mol-0.1 mol-1
其浓度为=0.5 mol·L。
0.2 L×3
3+
+
-
-
+
2+
-1
3+2+
H 0.5 +K 0.1 +NO3 0.6 -SO4 0.15 2-B.Cl D.ClO
-
-