2021高考化学一轮复习课时作业5离子共存离子的检验和推断含解析鲁科版

离子共存离子的检验和推断
(本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) 1．(2019·福建漳州质检)常温下，下列各组微粒在水溶液中一定能大量共存的是( ) A．H＋、Na＋、SO2－4、CH3COO－
B．K＋、Na＋、NO－3、SO2－4
C．Al3＋、NH＋4、Br－、HCO－3
D．Na＋、ClO－、Cl－、SO2－3
B[H＋、CH3COO－不能大量共存，会生成弱电解质CH3COOH，A错误；K＋、Na＋、NO－3、SO2－4之间不发生反应，可以大量共存，B正确；Al3＋、HCO－3发生双水解反应，生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体，不能大量共存，C错误；ClO－、SO2－3可以发生氧化还原反应，不能大量共存，D 错误。

]
2．在c(Ca2＋)＝0.1 mol·L－1的新制漂白粉的溶液中，下列各组离子能大量共存的是( )
A．Na＋、K＋、CO2－3、NO－3
B．Na＋、K＋、SO2－3、OH－
C．K＋、Na＋、NO－3、CH3COO－
D．H＋、NH＋4、NO－3、SO2－4
C[在c(Ca2＋)＝0.1 mol·L－1的新制漂白粉的溶液中含有大量的Cl－和ClO－。

Ca2＋与CO2－3能够反应生成CaCO3沉淀，不能大量共存，A项错误；ClO－能够将SO2－3氧化，不能大量共存，B 项错误；K＋、Na＋、NO－3、CH3COO－与Ca2＋、Cl－和ClO－都不反应，能够大量共存，C项正确；Ca2＋与SO2－
4能够反应生成硫酸钙沉淀，不能大量共存，D项错误。

]
3．(2019·江西红色七校联考)25 ℃时，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是( )
A．pH＝1的无色溶液中：Na＋、Cu2＋、Cl－、CO2－3
B．使酚酞呈红色的溶液中：K＋、Na＋、NO－3、Cl－
C．0.1 mol·L－1的FeCl2溶液中：H＋、Al3＋、SO2－4、S2－
D．由水电离出的c(H＋)＝1×10－10mol·L－1的溶液中：Mg2＋、NH＋4、SO2－4、HCO－3
B[A项，pH＝1的无色溶液显酸性，Cu2＋、CO2－3均不能大量存在，A错误；B项，使酚酞呈红色的溶液显碱性，K＋、Na＋、NO－3、Cl－之间不反应，可以大量共存，B正确；C项，H＋、Al3＋与S2－均不能大量共存，C错误；D项，由水电离出的c(H＋)＝1×10－10mol·L－1的溶液中水的电离被抑制，如果显酸性，HCO－3不能大量存在，如果显碱性，Mg2＋、NH＋4、HCO－3均不能大量存在，D错误。

]
4．下表各项中的离子能在溶液中大量共存，且满足相应要求的是( )
选项离子要求
A K＋、Cl－、SO2－4、MnO－4c(K＋)<c(Cl－)
B Na＋、Ca2＋、I－、NO－3c H＋
c OH－
＝1×1014
C Al3＋、NH＋4、SO2－4、CH3COO－滴加NaOH溶液立刻有气体产生
D Na＋、Mg2＋、Ag＋、NO－3滴加氨水先有沉淀产生，后沉淀部分溶解
D[A项，c(K＋)<c(Cl－)不满足电荷守恒，应该是c(K＋)>c(Cl－)，A错误；B项，＋
c OH－＝1×1014，溶液显酸性，H＋、I－、NO－3会发生氧化还原反应，不能大量共存，B错误；C项，滴加NaOH溶液，OH－先与铝离子反应，故不能立即生成气体，C错误；D项，该组离子之间不反应，可大量共存，且滴加氨水时Mg2＋、Ag＋与其反应有沉淀产生，随着氨水的不断滴加，AgOH 沉淀又会溶解于氨水，D正确。

]
5．(2019·安徽江南十校质检)下列各组粒子在溶液中可以大量共存，且加入或通入试剂X后，发生反应的离子方程式正确的是( )
选项微粒组加入试剂发生反应的离子方程式
A Ba2＋、HCO－3、Cl－少量NaOH溶液HCO－3＋OH－===CO2－3＋H2O
B NH＋4、Fe2＋、Br－、SO2－4过量H2S Fe2＋＋H2S===FeS↓＋2H＋
C HClO、Na＋、Fe3＋、SO2－3过量CaCl2Ca2＋＋SO2－3===CaSO3↓
D I－、Cl－、H＋、SO2－4适量NaNO36I－＋2NO－3＋8H＋=== 2NO↑＋4H2O＋3I2
333
应，Fe2＋与过量H2S不反应，B错误；HClO、Fe3＋都具有强氧化性，可将SO2－3氧化为SO2－4，不能大量共存，C错误；I－、Cl－、H＋、SO2－4互不反应，在溶液中可以大量共存，在酸性条件下，H＋、I－、NO－3发生氧化还原反应，根据得失电子守恒、电荷守恒及质量守恒，可得离子方程式为6I－＋2NO－3＋8H＋===2NO↑＋4H2O＋3I2，D正确。

]
6．某溶液中大量存在四种离子：NO－3、SO2－4、H＋、M，其物质的量之比为：n(NO－3)∶n(SO2－4)∶n(H＋)∶n(M)＝3∶1∶3∶1，则M可能为：①Fe2＋②Mg2＋③Cl－④Ba2＋
A．①②④B．③
C．②D．①②
C[根据溶液呈电中性及n(NO－3)∶n(SO2－4)∶n(H＋)∶n(M)＝3∶1∶3∶1，可推出M应为＋2价阳离子。

NO－3、H＋、Fe2＋能发生氧化还原反应而不能大量共存，则M不是Fe2＋；SO2－4、Ba2＋能结合生成硫酸钡沉淀，则M不是Ba2＋；M可能为Mg2＋。

C项正确。

]
7．在离子浓度都为0.1 mol·L －1
的下列溶液中，加入(或通入)某物质后，发生反应先后顺序正确的是( )
A ．在含Fe 3＋
、Cu 2＋
、H ＋
的溶液中加入锌粉：Cu 2＋
、Fe 3＋
、H ＋
B ．在含I －
、SO 2－
3、Br －
的溶液中不断通入氯气：I －
、Br －
、SO 2－
3
C ．在含[Al(OH)4]－
、SO 2－
3、OH －
的溶液中逐滴加入硫酸氢钠溶液：OH －
、[Al(OH)4]－
、SO 2－
3 D ．在含Fe 3＋
、H ＋
、NH ＋
4的溶液中逐渐加入烧碱溶液：Fe 3＋
、NH ＋
4、H ＋
C
8．某试液中只可能含有K ＋
、NH ＋
4、Fe 2＋
、Al 3＋
、Cl －
、SO 2－
4、CO 2－
3、[Al(OH)4]－
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NH ＋
4、Fe 2＋
、Cl －
、SO 2－
4
B ．滤液X 中大量存在的阳离子有NH ＋
4、Fe 2＋
和Ba 2＋
C ．无法确定沉淀C 的成分
D ．无法确定原试液中是否含有Al 3＋
、Cl －
A
9．(2019·安徽桐城中学月考)某溶液中可能含有等物质的量浓度的K ＋
、Na ＋
、Fe 3＋
、Fe
2
＋
、SO 2－
4、SO 2－
3、I －
、NO －
3中的几种离子，为了确定其组成，某同学取两份该溶液进行了如下实
验：
(1)一份加入氯化钡固体，产生不溶于水的沉淀； (2)一份滴入酸性高锰酸钾溶液，发现高锰酸钾溶液褪色。

下列说法不正确的是( ) A ．可能含有SO 2－
3 B ．可能含有SO 2－
4 C ．可能含有Fe 2＋
D ．可能含有Fe 3＋
D [一份加入氯化钡固体，产生不溶于水的沉淀，说明至少含有SO 2－
4、SO 2－
3中的一种，A 、B 正确；一份滴入酸性高锰酸钾溶液，发现高锰酸钾溶液褪色，说明含有Fe 2＋
、SO 2－
3、I －
中至少一种，C 项正确；若溶液中含有Fe 3＋
，Fe 3＋
具有强氧化性，则一定不含SO 2－
3和I －
，由于溶液能使酸性高锰酸钾溶液褪色，则一定含有Fe 2＋
，此时溶液中阴离子为SO 2－
4和NO －
3，几种离子的物质的量浓度相同时，正、负电荷不守恒，则原溶液一定不含Fe 3＋
，D 项错误。

]
10．(2019·四川成都石室中学月考)溶液X 中含有下表离子中的某5种，且其浓度均为0.1 mol·L －1
(不考虑水的电离与离子水解)。

向X 溶液中加入足量稀盐酸，有无色气体生成，经分析，反应前后阴离子种类没有变化。

下列叙述不正确的是 ( )
阳离子
阴离子
B．X溶液中不可能含有HCO－3或CO2－3
C．生成无色气体的离子方程式为3Fe2＋＋NO－3＋4H＋===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O
D．根据电荷守恒，原溶液中一定含Mg2＋
A[各种离子的物质的量浓度均为0.1 mol·L－1，向X溶液中加入足量稀盐酸，有无色气体生成，且反应前后溶液中阴离子种类没有变化，则原溶液中一定含有Cl－，与H＋反应产生气体的阴离子不可能是CO2－3或HCO－3；根据表中的离子，可推知气体是Fe2＋、NO－3在酸性环境下反应生成的NO，若阴离子只有Cl－和NO－3，另外3种为阳离子，则电荷不守恒，根据电荷守恒，可知还含有阴离子SO2－4和一种带有2个正电荷的阳离子，Ca2＋与SO2－4反应生成沉淀，故溶液中一定含有Mg2＋，所以原溶液中含有的五种离子为Cl－、NO－3、SO2－4、Fe2＋、Mg2＋，含有2种阳离子、3种阴离子，A项错误，B、D项正确；生成的无色气体为NO，反应的离子方程式为3Fe2＋＋NO－3＋4H＋===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O，C项正确。

]
11．(2019·江西重点中学联考)为确定某溶液的离子组成，进行实验：
①测定溶液的pH，溶液显碱性；
②取少量溶液加稀盐酸至溶液呈酸性，产生无刺激性气味、能使澄清石灰水变浑浊的气体；
③在上述溶液中再滴加Ba(NO3)2溶液，产生白色沉淀；
④取上层清液继续滴加Ba(NO3)2溶液至无沉淀时，再滴加AgNO3溶液，产生白色沉淀。

根据以上实验，以下对原溶液的推测正确的是( )
A．一定有Cl－存在B．不能确定是否存在HCO－3
C．一定有CO2－3存在D．一定有SO2－3存在
B[①测定溶液的pH，溶液显碱性；②取少量溶液加入稀盐酸至溶液呈酸性，产生无刺激性气味、能使澄清石灰水变浑浊的气体，生成的气体为CO2，说明原溶液中含CO2－3和HCO－3中的至少一种，不含SO2－3和HSO－3；③在上述溶液中再滴加Ba(NO3)2溶液，产生白色沉淀，该白色沉淀是BaSO4；④取上层清液继续滴加Ba(NO3)2溶液至无沉淀时，再滴加AgNO3溶液，产生白色沉淀说明含Cl－，但②中加入盐酸，引入Cl－，不能确定原溶液中是否含Cl－；综上所述，可知B项正确。

]
12．为了探究AgNO3的氧化性，某化学兴趣小组设计了如下实验。

将光亮的铁丝伸入AgNO3溶液中，一段时间后将铁丝取出。

为检验溶液中Fe的氧化产物，将溶液中的Ag＋除尽后，进行了如下实验，可选用试剂：KSCN溶液、K3[Fe(CN)6]溶液、氯水。

请完成下表：
解析：Fe3＋遇KSCN溶液，溶液变红色。

由于氯水与Fe2＋反应，现象不明显，应直接用K3[Fe(CN)6]溶液检验，如有蓝色沉淀出现，则证明Fe2＋存在，否则不存在。

答案：(从左到右，从上到下)溶液呈红色K3[Fe(CN)6]溶液产生蓝色沉淀
13．某无色溶液中含有Na＋、Ag＋、Ba2＋、Al3＋、[Al(OH)4]－、MnO－4、CO2－3、SO2－4中的若干种。

现取该溶液进行如下实验：
A．取适量溶液，加入过量盐酸，有气体甲生成，并得到澄清溶液；
B．在A所得溶液中再加入过量的碳酸氢铵溶液，有气体甲生成，同时析出白色沉淀a；
C．在B所得溶液中加入过量Ba(OH)2溶液，有气体乙生成，同时析出白色沉淀b。

根据上述实验回答下列问题：
(1)溶液中一定不存在的离子是
________________________________________________________________________；
一定存在的离子是
________________________________________________________________________。

(2)气体甲为________(填化学式，下同)，白色沉淀a为________，气体乙为________。

(3)判断沉淀b成分的方法是________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。

解析：某无色溶液，说明溶液中一定不存在高锰酸根离子。

实验A，加入过量盐酸，有气体生成，并得到无色溶液，所以溶液中一定存在CO2－3，生成的气体甲为二氧化碳，一定不存在Ag＋、Ba2＋、Al3＋，阳离子只有钠离子；实验B，在A所得溶液中加入过量NH4HCO3溶液，有气体生成，同时析出白色沉淀a，原溶液中一定存在[Al(OH)4]－，白色沉淀a为氢氧化铝；实验C，在B所得溶液中加入过量Ba(OH)2溶液，有气体生成，同时析出白色沉淀b，白色沉淀一定含有碳酸钡，可能含有硫酸钡。

答案：(1)MnO－4、Ag＋、Ba2＋、Al3＋CO2－3、Na＋、
[Al(OH)4]－
(2)CO2Al(OH)3NH3
(3)滴加盐酸，若沉淀部分溶解，则含有碳酸钡和硫酸钡，若沉淀全部溶解，则只含有碳酸钡
14．某强酸性溶液X中含有Ba2＋、Al3＋、NH＋4、Fe2＋、Fe3＋、CO2－3、SO2－3、SO2－4、Cl－、NO－3中的一种或几种，取该溶液进行连续实验，实验过程如下：(小提示：气体D在常温常压下呈现
(1)上述离子中，溶液X中除H＋外还肯定含有的离子是________，不能确定是否含有的离子(Q)是________，若要确定该离子Q(若不止一种，可任选一种)不存在，最可靠的化学方法是
________________________________________________________________________。

(2)沉淀G的化学式为________。

(3)写出生成A的离子方程式：
________________________________________________________________________。

(4)写出气体D与水、足量氧气反应生成E的化学方程式：
________________________________________________________________________。

解析：在强酸性溶液中一定不会存在CO2－3、SO2－3；加入过量硝酸钡溶液生成沉淀，则该沉淀为BaSO4沉淀，说明溶液中含有SO2－4，生成气体A，A氧化生成D，D在常温常压下呈现红棕色，则A为NO，D为NO2，E为HNO3，说明溶液中含有还原性离子，一定为Fe2＋；溶液B中加入过量NaOH溶液，生成气体F，则F为NH3，说明溶液中含有NH＋4；溶液H中通入过量CO2气体，生成沉淀I，则I为Al(OH)3(无BaCO3，因CO2过量)，溶液H中含NaAlO2，说明原溶液中有Al3＋。

再根据离子共存原则，强酸性溶液中含有Fe2＋，就一定不含NO－3，含有SO2－4就一定不含Ba2＋，则不能确定是否含有的离子是Fe3＋、Cl－。

答案：(1)Al3＋、NH＋4、Fe2＋、SO2－4Fe3＋、Cl－取少量X溶液于试管中，向其中滴加KSCN 溶液，若溶液颜色无明显变化，说明没有Fe3＋(其他合理答案也可)
(2)Fe(OH)3
(3)3Fe2＋＋4H＋＋NO－3===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O
(4)4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3
15．某无色废水中可能含有H＋、NH＋4、Fe3＋、Al3＋、Mg2＋、Na＋、NO－3、CO2－3、SO2－4中的几种，为分析其成分，分别取废水样品100 mL，进行了三组实验，其操作和有关现象如下所示：
请回答下列问题：
(1)根据上述3组实验可以分析废水中一定不存在的离子有____________________。

(2)实验③中所发生反应的离子反应式为
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(3)分析上面图像，在原溶液中c (NH ＋
4)与c (Al 3＋
)的比值为__________。

NO －
3是否存在？________(填“存在”“不存在”或“不确定”)。

解析： (1)无色废水中无Fe 3＋
，根据实验①确定有Na ＋
，根据实验②确定有SO 2－
4，根据实验③确定有H ＋
、NH ＋
4、Al 3＋
，一定不含Fe 3＋
、Mg 2＋
，因为CO 2－
3与Al 3＋
不能大量共存，所以无CO 2－
3，故溶液中存在的离子为Na ＋
、Al 3＋
、NH ＋
4、H ＋
、SO 2－
4，废水中一定不存在的离子有Fe 3＋
、Mg 2＋
、CO 2－
3。

(2)实验③中依次发生的离子反应有酸碱中和：H ＋
＋OH －
===H 2O ，生成沉淀：Al 3＋
＋3OH
－
===Al(OH)3↓，生成一水合氨：NH ＋
4＋OH －
===NH 3·H 2O ，沉淀溶解：Al(OH)3＋OH －
===[Al(OH)4]－。

(3)已知硫酸钡沉淀为2.33 g ，则n (SO 2－
4)＝ 2.33 g 233 g·mol －1＝0.01
mol ，根据图像可知与Al(OH)3反应的OH －
为0.007 mol ，所以n (Al 3＋
)＝0.007 mol ，将铝离子沉淀需要氢氧化钠0.021 mol ，所以溶液中H ＋
消耗氢氧化钠0.014 mol ，氢离子的物质的量是0.014 mol ，NH ＋
4＋OH －
===NH 3·H 2O ，消耗氢氧化钠0.007 mol ，所以铵根离子的物质的量是0.007 mol ，原溶液中c (NH ＋
4)与c (Al
3
＋
)的比值为1∶1，Al 3＋
、NH ＋
4、H ＋
所带正电荷为0.042 mol ，SO 2－
4带0.02 mol 负电荷，故存在
NO －
3。

答案： (1)Fe 3＋
、Mg 2＋
、CO 2－
3 (2)H ＋
＋OH －
===H 2O 、Al 3＋
＋3OH －===Al(OH)3↓、NH ＋4＋OH －===NH 3·H 2O 、Al(OH)3＋OH
－
===[Al(OH)4]
－ (3)1∶1 存在。