新人教版高考化学一轮复习第2章化学物质及其变化第7讲离子共存离子的检验与推断训练含解析

第7讲 离子共存 离子的检验与推断

一、选择题

1．(2019·高考江苏卷)室温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是(　　)

A．0.1 mol·L－1 NaOH溶液：Na＋、K＋、CO、AlO

B．0.1 mol·L－1 FeCl2溶液：K＋、Mg2＋、SO、MnO

C．0.1 mol·L－1 K2CO3溶液：Na＋、Ba2＋、Cl－、OH－

D．0.1  mol·L－1 H2SO4溶液：K＋、NH、NO、HSO

解析：选A。A项，题给四种离子在碱性条件下均能大量存在，正确；B项，MnO可以氧化Fe2＋，错误；C项，CO与Ba2＋会发生反应生成BaCO3沉淀，错误；D项，H＋可以与HSO反应生成SO2，且酸性条件下NO会氧化HSO生成SO，错误。

2．下列各组离子在相应的条件下一定能大量共存的是(　　)

A．碱性溶液中：CO、K＋、S2－、Na＋

B．与铝粉反应放出氢气的无色溶液中：NO、Mg2＋、Na＋、SO

C．能使pH试纸变红的溶液中：NH、AlO、Cl－、K＋

D．中性溶液中：K＋、Cl－、Al3＋、NO

解析：选A。A项，在碱性溶液中，该组离子之间不反应，可大量共存，故正确；B项，与铝粉反应放出氢气的无色溶液呈酸性或碱性，酸性溶液中Al与NO发生氧化还原反应不生成氢气，碱性溶液中Mg2＋不能大量存在，故错误；C项，能使pH试纸变红的溶液呈酸性，酸性溶液中AlO不能大量存在，故错误；D项，Al3＋在中性溶液中沉淀完全，则中性溶液中不能大量存在Al3＋，故错误。

3．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Fe3＋，无Fe2＋

B．用盐酸酸化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SO

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溶液中含有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－

解析：选B。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，观察溶液颜色是否变化，错误；B项，能与Ba2＋反应生成沉淀的可能是CO、SO、SO，先加入盐酸无明显现象，可以排除CO、SO的干扰，然后加入硝酸钡溶液，产生沉淀，则原溶液中含有SO，正确；C项，玻璃中含有钠离子，故用玻璃棒蘸取溶液在酒精灯上灼烧，火焰呈黄色，不能证明原溶液中含有钠离子，错误；D项，盐酸中也含有氯离子，不能证明原溶液中含有氯离子，错误。

4．常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是(　　)

A．无色透明溶液中：K＋、MnO、Cl－、H＋

B．＝10－12 的溶液中：Na＋、K＋、NO、ClO－

C．pH＝12的无色溶液中：K＋、Na＋、CH3COO－、Br－

D．含Na2SO3的溶液中：K＋、H＋、Cl－、NO

解析：选C。A项，含MnO的溶液呈紫红色，错误；B项，＝10－12的溶液酸性较强，H＋与ClO－不能大量共存，错误；C项，pH＝12的无色溶液碱性较强，K＋、Na＋、CH3COO－、Br－与OH－能大量共存，正确；D项，SO有强还原性，酸性条件下NO有强氧化性，二者发生氧化还原反应而不能大量共存，错误。

5．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．c水(H＋)·c水(OH－)＝10－22 的溶液中：Mg2＋、K＋、Br－、HCO

B．滴入少量KSCN溶液显红色的溶液中：Na＋、K＋、I－、NO

C．0.1 mol·L－1氨水中：K＋、Ag(NH3)、NO、OH－

D．过量铁与稀硝酸反应后的溶液中：H＋、Cl－、I－、Na＋

解析：选C。常温下，c水(H＋)·c水(OH－)＝10－22，水的电离受到抑制，溶液为酸溶液或碱溶液或某些盐(如NaHSO4)溶液，酸溶液中，HCO不能大量存在，碱溶液中，Mg2＋、HCO不能大量存在，选项A错误；滴入少量KSCN溶液显红色的溶液中含有Fe3＋，I－与Fe3＋发生氧化还原反应而不能大量共存，选项B错误；过量铁与稀硝酸反应后的溶液为Fe(NO3)2溶液，在酸性条件下，NO具有强氧化性，可氧化Fe2＋与I－而不能大量共存，选项D错误。

6．下列有关离子方程式或离子共存的叙述正确的是(　　)

A．将磁性氧化铁溶于氢碘酸：Fe3O4＋8H＋===2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O

B．用肥皂(主要成分C17H35COONa)检验含有较多钙离子的硬水：2C17H35COO－＋Ca2＋===(C17H35COO)2Ca↓

C．常温下，在＝0.1 mol·L－1的溶液中：Na＋、K＋、AlO、HCO能大量共存

D．在NaClO溶液中：SO、OH－、Cl－、K＋能大量共存

解析：选B。将磁性氧化铁溶于氢碘酸生成FeI2、I2和H2O，反应的化学方程式为Fe3O4＋8HI===3FeI2＋I2＋4H2O，离子方程式为Fe3O4＋8H＋＋2I－===3Fe2＋＋I2＋4H2O，A项错误；C17H35COO－与硬水中的Ca2＋形成难溶于水的(C17H35COO)2Ca，B项正确；AlO能与HCO反应生成Al(OH)3和CO，不能大量共存，且常温下，＝0.1 mol·L－1的溶液呈碱性，HCO在碱性溶液中不能大量存在，C项错误；NaClO具有强氧化性，SO具有还原性，在NaClO溶液中SO不能大量存在，D项错误。

7．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Al3＋的溶液：Na＋、NH、SO、Cl－

B．常温下，c(H＋)＝1×10－13 mol·L－1的溶液：Na＋、Ca2＋、SO、CO

C．含有大量Fe3＋的溶液：Na＋、Mg2＋、NO、SCN－

D．含有大量NO的溶液：H＋、Fe2＋、SO、Cl－

解析：选A。B项，SO、CO会与Ca2＋生成沉淀而不能大量共存；C项，SCN－和Fe3＋会发生络合反应而不能大量共存；D项，H＋、Fe2＋、NO会发生氧化还原反应而不能大量共存。

8．下列检验离子(括号中的是杂质离子)的方案正确的是(　　)

解析：选A。因为氯化银的溶解度大于碘化银，且氯离子含量较少，所以先加入稀硝酸，再加入硝酸银溶液会立即产生黄色沉淀，可以检验I－的存在，A项正确；铜也能发生焰色反应，应用铁丝或铂丝蘸取样品，B项错误；检验Cl－时，为了防止SO干扰，应该先将SO除去，但不能引入Cl－，应选用Ba(NO3)2溶液，C项错误；K3[Fe(CN)6]溶液是用来检验Fe2＋的试剂，检验Fe3＋应选用KSCN溶液，D项错误。

9．下列各组离子能大量共存且满足相应要求的是(　　)

解析：选C。Cr2O有颜色，因此不能在无色澄清溶液中大量存在，A项错误；Fe3＋与HCO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AlO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Al3＋反应，不会立刻产生气体，D项错误。

10．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(　　)

解析：选B。A项，ClO－与少量SO2发生反应的离子方程式为SO2＋3ClO－＋H2O===SO＋Cl－＋2HClO；B项，Fe3＋与过量H2S发生反应的离子方程式为2Fe3＋＋H2S===2Fe2＋＋S↓＋2H＋；C项，NH、Fe3＋与AlO因发生相互促进的水解反应而不能大量共存；D项，HCO与AlO不能大量共存。

11．某溶液中可能存在Br－、CO、SO、Al3＋、I－、Mg2＋、Na＋七种离子中的某几种。现取该溶液进行实验，得到如下现象：①向溶液中滴加足量氯水后，溶液变橙色，且有无色气泡冒出；②向所得橙色溶液中加入足量BaCl2溶液，无沉淀生成；③向所得溶液中继续滴加淀粉溶液，溶液不变蓝色。已知：5Cl2＋I2＋6H2O===10HCl＋2HIO3。据此可以判断，该溶液中肯定不存在的离子组是(　　)

A．Al3＋、Mg2＋、SO

B．Mg2＋、CO、I－

C．Al3＋、SO、I－

D．Al3＋、Br－、SO

解析：选A。根据①可判断溶液中有Br－和CO，根据离子共存原则，不存在Al3＋、Mg2＋；根据②可判断溶液中无SO；根据③不能确定是否含有I－，因为在①中氯水可能把I－氧化成了IO，致使溶液不变蓝色。

12．某待测稀溶液中可能含有如下离子中的若干种：K＋、NH、Ba2＋、Fe2＋、Cl－、NO、CO、SO。已知该待测溶液中每种离子的物质的量浓度相等，某研究小组进行如图实验。

下列说法正确的是(　　)

A．气体A为CO2

B．溶液中可能存在的离子有Cl－、K＋

C．溶液中一定不存在的离子有CO、NO

D．向溶液G中加入过量H2SO4溶液产生沉淀J，故原溶液中存在Ba2＋

解析：选B。向待测溶液中加入过量稀盐酸产生气体A，若气体A为CO2，则溶液中存在CO，又因为Ba2＋、Fe2＋与CO不能大量共存，则溶液中不存在Ba2＋、Fe2＋，再向溶液B中加入过量NaHCO3溶液，则不会产生沉淀E，故溶液中不存在CO，气体A只能为NO，溶液中存在Fe2＋、NO；向溶液D中加入过量Ba(OH)2溶液，加热产生气体F，则证明溶液中存在NH，气体F为NH3；因为向溶液D中加入过量Ba(OH)2引入了Ba2＋，故再向溶液G中加入过量H2SO4溶液产生沉淀J不能得出原待测溶液中存在Ba2＋；原待测溶液中各离子的物质的量浓度相等，此时已经证明存在的离子有Fe2＋、NO、NH，由溶液呈电中性知，原待测溶液中肯定存在SO，Ba2＋与SO不能大量共存，则原待测溶液中肯定不存在Ba2＋；Cl－和K＋同时存在或同时不存在，才能满足溶液呈电中性，由此得出原待测溶液中肯定存在的离子有Fe2＋、NO、NH、SO，肯定不存在的离子有Ba2＋、CO，可能存在的离子有Cl－和K＋，则A、C、D项不正确，B项正确。

二、非选择题

13．200 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：

则另外一种离子可能是下列中的是________(填字母)，该离子的浓度为________。

A．Fe2＋　　 B．Cl－

C．Al3＋  D．ClO－

解析：因H＋与ClO－反应生成HClO，NO、H＋与Fe2＋发生氧化还原反应，不能大量共存；由表格中数据可知，0.6＋0.15×2>0.5＋0.1，则还含有一种阳离子，只有Al3＋符合题意，其浓度为＝0.5 mol·L－1。

答案：C　0.5 mol·L－1

14．在化学研究中，往往可以通过观察现象认识物质变化的情况。请分析以下一组有现象变化的化学反应。

(1)用离子方程式解释现象Ⅰ中出现胶状沉淀的原因：_________________。

(2)Ⅱ中加碱时出现的现象是________________________________，说明溶液中发生反应的离子方程式是_______________________________________。

(3)Ⅲ中加碱时出现的现象是_________________________________。

(4)Ⅳ中加酸时出现的现象是___________________________________，用离子方程式解释产生此现象的原因：__________________________________。

(5)滴加试剂顺序的变化会影响溶液中的现象和发生的反应。请继续分析以下实验。

①探究加酸时Fe(NO3)2溶液中是否发生了反应：

向1.0 mL 0.1 mol·L－1 Fe(NO3)2溶液中___________________________，如果溶液变红色，说明溶液中含有Fe3＋，证明加酸时溶液中发生了反应。(请将上述操作补充完整)

②推测溶液中产生Fe3＋的可能原因有两种：

a．___________________________________________________________；

b．___________________________________________________________。

解析：(2)Ⅱ中加碱时生成白色氢氧化铝沉淀，在过量氢氧化钠作用下氢氧化铝溶解，出现的现象是先产生白色沉淀，又逐渐溶解直至消失，发生反应的离子方程式是Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓、Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O。(3)Ⅲ中加碱时生成氢氧化亚铁，氢氧化亚铁迅速被氧化为氢氧化铁，出现的现象是先生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色。(4)Ⅳ中加酸时出现的现象是无色溶液变为浅黄绿色，这是因为ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O。(5)①探究加酸时Fe(NO3)2溶液中是否发生了反应：向1.0 mL 0.1 mol·L－1 Fe(NO3)2溶液中滴加KSCN溶液，没有明显现象，再向其中滴加稀硫酸，如果溶液变红色，说明溶液中含有Fe3＋，证明加酸时溶液中发生了反应。②推测溶液中产生Fe3＋的可能原因有两种：a.酸性条件下，溶液中的Fe2＋被NO氧化；b.溶液中的Fe2＋被空气中的O2氧化。

答案：(1)2H＋＋SiO===H2SiO3↓

(2)先出现白色沉淀，又逐渐溶解直至消失　Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓、Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O

(3)先生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色

(4)无色溶液变为浅黄绿色　ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O

(5)①滴加KSCN溶液，没有明显现象，再向其中滴加稀硫酸　②a.酸性条件下，溶液中的Fe2＋被NO氧化　b．溶液中的Fe2＋被空气中的O2氧化