高考化学一轮复习 第二章 化学物质及其变化 3 离子共存

回夺市安然阳光实验学校离子共存、离子的检验与推断
[基础题组]
1．常温下，下列微粒能在相应溶液中大量共存的是( )
A．稀硫酸中：K＋、MnO－4、CH3CH2OH
B．pH＝11的溶液中：Na＋、CO2－3、NH3·H2O
C．中性溶液中：Na＋、NO－3、AlO－2
D．FeCl3溶液中：H2O2、Mg2＋、SO2－4
解析：A项中MnO－4可将CH3CH2OH氧化；C项中AlO－2水解AlO－2＋
2H2O Al(OH)3＋OH－，即AlO－2只能存在于碱性溶液中；D项中Fe3＋可催化H2O2的分解。

答案：B
2．常温下，在下列给定条件的各溶液中，一定能大量共存的离子组是( ) A．pH大于7的溶液：Na＋、Ba2＋、SO2－3、ClO－
B．含有0.1 mol·L－1Fe(NO3)2的溶液：H＋、Mg2＋、SCN－、Cl－
C．使酚酞溶液变红色的溶液：Na＋、Ba2＋、I－、Cl－
D．由水电离产生的c(H＋)＝10－13mol·L－1的溶液：NH＋4、SO2－4、NO－3、Cl－解析：A项，Ba2＋、SO2－3、ClO－反应生成BaSO4沉淀而不能大量共存；B项，H＋与NO－3可以将Fe2＋氧化为Fe3＋，Fe3＋与SCN－又能发生反应，因此这几种离子不能大量共存；C项，使酚酞溶液变红色的溶液为碱性溶液，碱性溶液中，四种离子都不反应，可以大量共存；D项，由水电离产生的c(H＋)＝10－13mol·L－1的溶液中可能存在大量的H＋或OH－，当存在大量OH－时，OH－与NH＋4反应生成NH3·H2O而不能大量共存。

答案：C
3．常温下，某未知溶液中
c H＋
c OH－
＝1×1012，且含有大量Al3＋和NO－3，检验此溶液中是否大量存在以下6种离子：
①SiO2－3、②NH＋4、③Fe2＋、④K＋、⑤HCO－3、⑥SO2－4，其中不必检验就能否定的离子是( )
A．②③④B．①②⑥
C．①③⑤ D．④⑤⑥
解析：由溶液中
c H＋
c OH－
＝1×1012可确定该溶液呈酸性，SiO2－3与H＋反应生成沉淀而不能大量存在；Fe2＋能与H＋、NO－3发生氧化还原反应而不能大量存在；HCO－3与H＋发生反应生成CO2而不能大量存在，NH＋4、K＋、SO2－4在该溶液中可以大量存在。

答案：C
4．(2017·长春模拟)下列各离子组在溶液中能共存且通入括号中相应气体后，仍能大量存在的是( )
氧化性，ClO －与I －
也不能大量共存，B 选项错误；C 项，加入NaOH 溶液后，发生反应的离子方程式应为Ba 2＋
＋HCO －
3＋OH －
===BaCO 3↓＋H 2O ，C 选项错误；D 项，加入过量浓氨水后，会生成银氨络离子，D 选项错误。

答案：A
6．(2017·邯郸模拟)用下面的方案进行某些离子的检验，其中方案设计严密的是( )
A ．检验试液中的SO 2－4：试液――→足量稀硝酸无沉淀――→BaCl 2溶液白色沉淀
B ．检验试液中的SO 2－3：试液――→浓盐酸气体――→品红褪色
C ．检验试液中的I －：试液――→H 2O 棕黄色溶液――→淀粉溶液蓝色溶液
D ．检验试液中的CO 2－3：试液――→足量稀BaCl 2白色沉淀――→足量稀盐酸沉淀溶解
解析：选项A 中加入稀硝酸可把SO 2－3氧化成SO 2－4或溶液中含有Ag ＋
，均会
产生白色沉淀，错误；选项B 中不能排除HSO －
3的干扰，错误；C 项正确；选项D 中不能排除SO 2－
3的干扰。

答案：C
7．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SO 2，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________，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 浅红色或变浅
[能力题组]
1．(2014·广东理综，8)水溶液中能大量共存的一组离子是( )
A．Na＋、Ca2＋、Cl－、SO2－4
B．Fe2＋、H＋、SO2－3、ClO－
C．Mg2＋、NH＋4、Cl－、SO2－4
D．K＋、Fe3＋、NO－3、SCN－
解析：A项，CaSO4微溶，Ca2＋和SO2－4不能大量共存。

B项，Fe2＋、ClO－会发生氧化还原反应，H＋、SO2－3、ClO－不能大量共存。

D项，Fe3＋和SCN－会形成配合物Fe(SCN)3，不能大量共存。

答案：C
2．(2017·河南测试)某溶液中只大量含有如下离子中的x种：Cu2＋、Mg2＋、Na＋、H＋、Ba2＋、Br－、OH－、CO2－3，下列说法中正确的是( )
A．若溶液的pH>7，则x最大为5
B．若向溶液中加入铝粉得到AlO－2，则溶液中一定有Na＋
C．若溶液有颜色，则溶液中一定有Cu2＋、Br－
D．若x＝5，则溶液中一定有CO2－3
解析：A项，若溶液pH>7，则Cu2＋、Mg2＋、H＋不存在，其他离子可能存在，但Ba2＋和CO2－3不能共存，故x最大为4；B项，加入铝粉得到AlO－2，说明一定有OH－，则Cu2＋、Mg2＋、H＋不存在，Ba2＋和CO2－3可能存在其中一种，Na＋、Br－
都有可能存在，即Na＋不是一定存在的；C项，若溶液有颜色，则一定有Cu2＋，即OH－、CO2－3不存在，由于溶液是电中性的，则Br－一定存在；D项，若溶液中有CO2－3，则Cu2＋、Mg2＋、H＋、Ba2＋均不能大量存在，x不可能等于5。

答案：C
3．(2017·河南焦作一模)某溶液中含有NH＋4、SO2－3、SiO2－3、Br－、CO2－3、Na ＋，向该溶液中通入过量的Cl
2，则下列判断正确的是( )
①反应前后，溶液中离子浓度基本保持不变的有NH＋4、Na＋②有胶状物质生成③有气体产生④溶液颜色发生变化⑤共发生了2个氧化还原反应A．①②③④ B．②③④
C．①③⑤ D．②④⑤
解析：通入过量的Cl2后，SO2－3被Cl2氧化为SO2－4；SiO2－3和氯水中的HCl反应生成硅酸胶状沉淀；Br－被Cl2氧化为Br2，使溶液颜色变为橙黄色；CO2－3和氯水中的HCl反应生成CO2气体；只有NH＋4和Na＋没有发生反应。

发生的反应中有3个氧化还原反应，即Cl2氧化SO2－3、Cl2氧化Br－、Cl2和H2O的反应，故①②③④正确。

答案：A
4．某溶液中可能含有Cl－、SO2－4、CO2－3、NH＋4、Fe3＋、Al3＋和K＋。

取该溶液100 mL，加入过量NaOH溶液，加热，得到0.02 mol气体，同时产生红褐色沉淀；过滤，洗涤，灼烧，得到1.6 g固体；向上述滤液中加足量BaCl2溶液，得到4.66 g不溶于盐酸的沉淀。

由此可知原溶液中( )
A．至少存在5种离子
B．Cl－一定存在，且c(Cl－)≥0.4 mol/L
C．SO2－4、NH＋4一定存在，Cl－可能不存在
D．CO2－3、Al3＋一定不存在，K＋可能存在
2＋2H2O
C．溶液中的阳离子只有H＋、Mg2＋、Al3＋
D．n(H＋)∶n(NH＋4)∶n(Mg2＋)＝2∶4∶1
解析：根据题意知，①溶液中加入铝片，产生无色无味的气体为氢气，则溶液中有大量氢离子，则没有碳酸根离子和硝酸根离子，根据电中性原则知，溶液中一定含有硫酸根离子，A错误；②加入NaOH溶液，产生白色沉淀，说明溶液中一定不含铁离子，结合图像分析，溶液中一定含有H＋、Mg2＋、Al3＋和NH＋4，C错误；当溶液中含氢离子、铵根离子、镁离子、铝离子时，加入氢氧化钠，先与氢离子反应，再与镁、铝离子反应生成氢氧化物沉淀，再与铵根离子反应得到一水合氨，再与氢氧化铝反应生成偏铝酸钠。

根据题给图像知，在滴加NaOH 溶液物质的量为0.5～0.7 mol时，发生的离子反应为NH＋4＋OH－===NH3·H2O，B 错误；根据题给图像分析，氢离子的物质的量是0.1 mol，铵根离子的物质的量为0.2 mol，镁离子的物质的量是0.05 mol，n(H＋)∶n(NH＋4)∶n(Mg2＋)＝
2∶4∶1，D正确。

答案：D
6．水溶液X中只可能溶有K＋、Mg2＋、Al3＋、AlO－2、SiO2－3、SO2－3、CO2－3、SO2－4中的若干种离子。

某同学对该溶液进行了如下实验：( )
下列判断正确的是( )
A．气体甲一定是纯净物。