新高考化学二轮复习检测卷专题03 离子反应方程式和离子共存（含解析）

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 专题03 离子反应方程式和离子共存

（本卷共19小题，满分100分，考试用时75分钟）
可能用到的相对原子质量：H 1 Li 7 B 11 C 12 N 14 O 16 Na 23 Mg 24 Al 27 S 32 Cl 35.5
第I卷 （选择题共50分）
一、选择题：本题共10个小题，每小题3分，共30分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符
合题目要求的。
1．下列离子方程式书写正确的是
A．Na2SO3溶液在空气中易被氧化：SO+O2=SO
B．酸性高锰酸钾溶液与稀草酸反应：5C2O＋2MnO＋16H＋=2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O
C．AgNO3的溶液中滴加NaCl溶液：Ag+＋Cl-=AgCl↓
D．NH4HCO3溶液加入过量NaOH溶液加热：NH＋OH-=NH3·H2O
【答案】C
【解析】Na2SO3溶液在空气中易被氧化为硫酸钠，反应的离子方程式是2SO32-+O2=2SO42-，故A错误；
酸性高锰酸钾溶液与稀草酸反应，反应的离子方程式是5H2C2O42-＋2MnO4-＋6H＋=2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O，故B错误；AgNO3的溶液中滴加NaCl溶液生成氯化银沉淀和硝酸钠，反应的离子方程式是Ag+＋Cl-=AgCl↓，故C正确；NH4HCO3溶液加入过量NaOH溶液加热生成碳酸钠、氨气、水，反应的离子方程式是NH4+＋HCO3-+2OH-=NH3+2H2O+CO32-，故D错误；故选C。
2．常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
①使甲基橙变红色的溶液：、、、
②由水电离出的的溶液中：、、、
③无色溶液中：、、
④0.1 溶液：、、、
⑤在的溶液中：、、、
A．②⑤ B．①②⑤ C．②④ D．②③⑤
【答案】A
【解析】①使甲基橙变红色的溶液是酸性溶液，会转化为S和SO2，不能大量共存；
②由水电离出的的溶液可能是酸性也可能是碱性，、、、均可大量共存；
③无色溶液中：和会完全水解生成硫化氢和氢氧化铝沉淀，不能大量共存；
④0.1 溶液：和Fe2+会生成蓝色沉淀，不能大量共存；
⑤在的溶液呈强碱性，、、、均可大量共存；综上分析，故选A。
3．下列指定反应的离子方程式正确的是是
A．氯化铁溶液腐蚀铜箔制印刷电路板：2Fe3++3Cu=2Fe+3Cu2+
B．浓硝酸与过量铁粉：Fe+6H++3=Fe3++3NO2↑+3H2O
C．酸性高锰酸钾溶液与过氧化氢溶液：2+5H2O2+6H+=2Mn2++5O2↑+8H2O
D．过量碳酸氢钙溶液与澄清石灰水：2+Ca2++2OH-=CaCO3↓++2H2O
【答案】C
【解析】氯化铁溶液腐蚀铜箔制印刷电路板，反应生成氯化铜和氯化亚铁，反应的离子方程式为：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，A错误；浓硝酸与过量铁粉若常温下发生钝化，B错误；酸性高锰酸钾溶液与过氧化氢溶液反应的离子方程式为：2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++5O2↑+8H2O，C正确；过量碳酸氢钙溶液与澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀和水，反应的离子方程式为：HCO3-+Ca2++OH-=CaCO3↓+H2O，D错误；故选C。
4．常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A．pH=12的无色溶液：Na+、K+、、
B．0.1mol·L-1氨水：Na+、K+、OH-、
C．5%H2O2溶液：、Na+、、
D．0.1mol·L-1盐酸：Na+、K+、、
【答案】B
【解析】pH=12的溶液呈强碱性，因与氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水而不能大量存在，A错误；0.1mol·L-1氨水中Na+、K+、OH-、及氢氧根离子、铵根离子之间相互不反应，能大量共存，B正确；
5%H2O2溶液具有强氧化性，能将氧化而不能大量共存，C错误；0.1mol·L-1盐酸中存在大量H+，与反应生成硅酸沉淀而不能大量共存，D错误；故选B。
5．下列反应的离子方程式中正确的是
A．向溶液中通入气体：
B．碳酸钡加入稀硫酸：
C．向碳酸氢钙溶液中加入过量氢氧化钠：
D．等物质的量的、和溶液混合：
【答案】C
【解析】向MgCl2溶液中通入CO2气体，不反应，故A错误；生成的硫酸钡难溶于水，用化学式表示，故B错误；向碳酸氢钙溶液中加入过量氢氧化钠生成碳酸钙、碳酸钠和水，故C正确；等物质的量的MgCl2、Ba（OH）2和HCl溶液混合的离子反应为2H++Mg2++4OH-═Mg（OH）2↓+2H2O，故D错误；故选C。
6．下列实验对应的离子方程式不正确的是
A．将碳酸氢钙溶液与过量的澄清石灰水混合：
B．将通入冷的NaOH溶液：
C．在饱和溶液中通入过量后有晶体析出：
D．向氨水中滴入少量硝酸银溶液：
【答案】C
【解析】将碳酸氢钙溶液与过量的澄清石灰水混合：，A正确；将氯气通入冷的NaOH溶液中生成氯化钠和次氯酸钠：，B正确；在饱和溶液中通入过量CO2后有晶体析出，碳酸氢钠过饱和是晶体不能拆：，C错误；向氨水中滴入少量硝酸银溶液生成二铵合银离子：，D正确；故选C。
7．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：、、、
B．在能使红色石蕊试纸变蓝的溶液中：、、、
C．在加入铝粉能产生的溶液中：、、、
D．在的溶液中：、、、
【答案】D
【解析】新制氯水具有强氧化性会将还原性的亚硫酸根氧化，A不能共存；能使红色石蕊试纸变蓝的溶液中有大量的氢氧根，氢氧根与碳酸氢根不共存生成水和碳酸根，B不能共存；加入铝粉能产生氢气的溶液可能是酸溶液也可能是碱溶液，碱性溶液亚铁不共存，酸性条件下的硝酸根不能与铝粉产生氢气，C不能共存；
的溶液是碱性溶液，与、、、可以大量共存，D正确；故选D。
8．对下列粒子组在溶液中能否大量共存的判断和分析均正确的是
选项
粒子组
判断和分析
A
、、、
能大量共存，粒子间不反应
B
、、、
不能大量共存，因只发生反应：
C
、、、
能大量共存，粒子间不反应
D
、、、
不能大量共存，因发生反应：
【答案】D
【解析】、、、不能大量共存，因发生反应，A错误；、、、不能大量共存，因为发生反应，B错误；K+、、、不能大量共存，因为发生反应，C错误；、、、因发生反应而不能大量共存，D正确；故选D。
9．下列过程中的化学反应，相应的离子方程式书写正确的是
A．用足量氨水吸收SO2：
B．硫酸酸化的淀粉碘化钾溶液久置后变蓝：2I—+O2+4H+=I2+2H2O
C．向溶液中滴加溶液至混合溶液恰好为中性：
D．向含氯化铁的氯化镁溶液中加入氧化镁：2Fe3++3MgO+3H2O=2Fe(OH)3↓+3Mg2+
【答案】D
【解析】足量氨水与二氧化硫反应生成亚硫酸铵和水，反应的离子方程式为，故A错误；硫酸酸化的淀粉碘化钾溶液久置后变蓝发生的反应为碘离子酸性条件下与氧气反应生成碘和水，反应的离子方程式为4I-+O2+4H+=2I2+2H2O，故B错误；氢氧化钡溶液与硫酸氢钠溶液反应呈中性发生的反应为氢氧化钡溶液与硫酸氢钠溶液反应生成硫酸钠、硫酸钡沉淀和水，反应的离子方程式为，故C错误；向含氯化铁的氯化镁溶液中加入氧化镁发生的反应为氧化镁与氯化铁溶液反应生成氢氧化铁沉淀和氯化镁，反应的离子方程式为2Fe3++3MgO+3H2O=2Fe(OH)3↓+3Mg2+，故D正确；故选D。
10．加入(NH4)2Fe(SO4)2•6H2O晶体后仍能大量存在的离子组是
A．Na+、H+、Cl-、NO B．Na+、Mg2+、Cl-、SO
C．K+、Ba2+、OH-、I- D．Na+、S2-、Br-、ClO-
【答案】B
【解析】氢离子、硝酸根、亚铁离子不能共存，A错误；B中4种离子与上述离子不反应，可以共存，B正确；氢氧根与铵根离子反应，钡离子和硫酸根反应，不能共存，C错误；硫离子和亚铁离子不能共存，D错误；故选B。
二、 选择题：本题共5个小题，每小题4分，共20分。在每小题给出的四个选项中，只有一项或两项是符合题目要求的。若正确答案只包括一个选项，多选时，该小题得0分；若正确答案包括两个选项，只选一个且正确的得2分，选两个且都正确的得4分，但只要选错一个，该小题得0分。
11.下列离子方程式正确的是
A．向含的溶液中加入适量：
B．向溶液中加入过量氨水：
C．加入足量稀硝酸中：
D．向漂白粉溶液中通入过量的SO2：ClO－＋SO2＋H2O=＋HClO
【答案】A
【解析】向含的溶液中加入适量，促进水解，其反应为，故A正确；向溶液中加入过量氨水，生成银氨溶液，，故B错误；与稀硝酸发生氧化还原反应，，故C错误；向漂白粉溶液中通入过量的，发生氧化还原反应，，故D错误；故选A。
12．某酸性溶液中可能含有、、、、、、、和。某同学为了确认其成分，设计并完成了如图实验。下列叙述正确的是

A．反应①发生反应的离子方程式为
B．溶液中至少有6种离子大量存在，其中一定存在，且
C．溶液中可能含有，一定含有，可取少量原溶液加入溶液检验
D．、、一定存在，、一定不存在
【答案】B
【分析】酸性溶液中一定不存在、，加入硝酸钾反应生成气体，遇空气变为红棕色即NO2，该气体为NO，为、、H+反应生成，反应的离子方程式为3Fe2+++4H+=3Fe3++NO+2H2O，生成0.01molNO可知n(Fe3+)=0.03mol；加入过量NaOH溶液并加热反应生成气体即氨气，则含有0.01mol，产生红褐色沉淀即Fe(OH)3，灼烧得到3.2g固体是Fe2O3，物质的量为，n(Fe3+)=0.04mol，原溶液一定含有0.01mol Fe3+；滤液通过焰色反应观察有黄色火焰说明含Na+，由于加入NaOH也含有钠离子，因此不确定原溶液是否含Na+，通入足量二氧化碳无现象说明不含有，否则过量NaOH与反应生成，加入二氧化碳会生成Al(OH)3沉淀；加入足量氯化钡溶液生成难溶于盐酸的固体即BaSO4，4.66g BaSO4固体的物质的量为，说明含有0.02mol，即原溶液一定不含有：、、，一定含有：0.02mol、0.01mol、0.01mol、0.03mol、H+，根据电荷守恒一定含有Cl-，且n(Cl-)>2×0.03mol+3×0.01mol+1×0.01mol-2×0.02mol=0.06mol，可能存在；
【解析】反应①中、、H+反应生成Fe3+和NO，发生反应的离子方程式为3Fe2+++4H+=3Fe3++NO+2H2O，A错误；根据分析，原溶液一定不含有：、、，一定含有：0.02mol、0.01mol、0.01mol、0.03mol、H+，根据电荷守恒一定含有Cl-，且n(Cl-)>2×0.03mol+3×0.01mol+1×0.01mol-2×0.02mol=0.06mol，B正确；由3Fe2+++4H+=3Fe3++NO+2H2O可知生成0.01mol NO同时生成0.03mol Fe3+，由分析知灼烧得到3.2g固体是Fe2O3，物质的量为，则n(Fe3+)=0.04mol，则原溶液含0.01mol Fe3+，证明原溶液一定含、，C错误；滤液通过焰色反应观察有黄色火焰说明含Na+，由于加入NaOH也含有钠离子，因此不确定原溶液是否含Na+，则不是一定存在Na+，D错误；故选B。
13．下列离子方程式正确的是
A．用次氯酸钠溶液吸收少量二氧化硫气体：
B．少量草酸溶液加入到酸性高锰酸钾溶液中：
C．向溶液中加入溶液得到沉淀的化学式可以表示为，则发生的离子方程式为
D．用酸性重铬酸钾溶液测定白酒中乙醇的含量：
【答案】CD
【解析】用次氯酸钠溶液吸收少量二氧化硫气体，发生氧化还原反应，生成氯化钠和硫酸，硫酸与过量的次氯酸钠反应生成次氯酸等，则离子方程式为：，A不正确；草酸为弱酸，不能拆成离子形式，少量草酸溶液加入到酸性高锰酸钾溶液中，发生反应生成Mn2+、CO2等，离子方程式为：，B不正确；向溶液中加入溶液得到沉淀的化学式可以表示为，则一部分Zn2+与反应生成ZnCO3、CO2和水，一部分Zn2+与发生双水解反应，生成Zn(OH)2、CO2和水，则发生的离子方程式为，C正确；用酸性重铬酸钾溶液测定白酒中乙醇的含量，被还原为Cr3+，乙醇被氧化为CH3COOH，发生反应的离子方程式为：，D正确；故选CD。
14．下列指定反应的离子方程式正确的是
A．向碘化亚铁溶液中滴加少量稀硝酸：
B．用NaClO溶液吸收少量：
C．溶液中加足量的烧碱溶液：
D．溶液中滴加溶液至恰好沉淀完全：
【答案】BD
【解析】的还原性强于，在溶液中滴加少量稀硝酸先氧化，故离子反应为，故A错误；用NaClO溶液吸收少量，离子方程式为，故B正确；向溶液中加入足量的NaOH溶液，离子方程式为，故C错误；溶液中滴加溶液至恰好沉淀完全： ，D正确；故选BD。
15．下列方程式书写正确的是
A．硝酸铁溶液中加入少量碘化氢：
B．偏铝酸钠溶液和碳酸氢钠溶液反应：
C．饱和溶液中通入过量：
D．在复盐溶液中逐滴加入溶液，可能发生反应：
【答案】BD
【解析】硝酸的氧化性大于铁离子，故硝酸铁溶液中加入少量碘化氢应是硝酸与I-的反应：8H++2+6I-=3I2+2NO↑+4H2O，故A错误；的酸性强于Al(OH)3，偏铝酸钠溶液和碳酸氢钠溶液可以发生强酸制取弱酸的复分解反应：+H2O+=+Al(OH)3↓，故B正确；饱和碳酸钠溶液中通入过量二氧化碳，会生成NaHCO3，其溶解度比碳酸钠小，故以固体形式析出，不能拆，2Na+++CO2+H2O=2NaHCO3↓，故C错误；在复盐 NH4Fe(SO4)2 溶液中逐滴加入 Ba(OH)2 溶液，由于NH3▪H2O能和Fe3+反应生成Fe(OH)3和，所以OH-先和Fe3+反应，当 NH4Fe(SO4)2 和Ba(OH)2的物质的量之比为2：3或Ba(OH)2少量时，发生的反应为：2Fe3++3+3Ba2++6OH−=3BaSO4↓+2Fe(OH)3↓，故D正确；故选BD。

第II卷 （非选择题共50分）
三、非选择题：本题共4个小题，共50分。
16．（10分）由下表中离子组成的五种可溶性物质A、B、C、D、E(组成该五种物质的阴、阳离子均不相同)，其中A、B、C是盐，且只有C中阴、阳离子数目之比为1：1，D是酸，E是碱，B的溶液与D的溶液反应有气体生成。
阴离子
、、、、
阳离子
、、、、
(1)A、B、C的化学式依次为_______、_______、_______。
(2)D的溶液与E的溶液反应可生成白色沉淀，则二者反应的离子方程式为_______。
(3)可用试剂F鉴别A、B、C，则F的化学式为_______。
【答案】(1)  MgCl2     （2分） Na2CO3    （2分） AgNO3 （2分）
(2)（2分）
(3)HCl （2分）
【分析】表中离子组成的五种可溶性物质A、B、C、D、E，五种物质的阴、阳离子均不相同，其中A、B、C是盐，其中D是酸，且B的溶液与D的溶液反应有气体生成，则B中含有CO32-，由离子共存可知B为Na2CO3，而E是碱，根据离子共存可知E为Ba(OH)2，A、B、C是盐且只有C中阴阳离子数目之比为1:1，则C为AgNO3，故A为MgCl2，故D为H2SO4。
【解析】（1）A、B、C的化学式依次为MgCl2、Na2CO3、AgNO3。
（2）D的溶液与E的溶液反应，即硫酸和氢氧化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀和水，离子方程式为：。
（3）银离子和氯离子可以生成不溶于酸的氯化银沉淀，可用试剂F鉴别A、B、C，则F的化学式为HCl，HCl与氯化镁不反应，与碳酸钠反应有气体生成，与硝酸银溶液反应有白色沉淀生成。
17．（11分）某溶液可能含有Na＋、K＋、Mg2＋、Cu2＋等阳离子及MnO、SiO、AlO、CO、SO、Cl-等阴离子，已知：①该溶液呈无色；②经测定溶液的pH=12；③取少量溶液，加入100 mL 2 mol/L足量稀盐酸进行酸化，有白色沉淀生成，还得到一种无色无味的气体，该气体使足量的澄清石灰水变浑浊。对酸化后的溶液过滤，得到滤液甲。
(1)由①②③可判断：原溶液中一定不存在的离子是_______，一定存在的离子是_______。
(2)将滤液甲分成两等份，一份中逐滴加入氨水有白色胶状沉淀产生，说明原溶液中一定有_______(填离子符号)，写出生成沉淀的离子方程式为_______；另一份中加入足量的Ba(NO3)2溶液，有白色沉淀生成，说明原溶液中一定有_______(填离子符号)，过滤得到滤液乙。
(3)往滤液乙中加入足量的AgNO3溶液，过滤、洗涤、干燥得固体26.5 g，则原溶液中是否有Cl-_______(填“是”或“否”)。
【答案】(1)     MnO4-、Mg2+、Cu2+   （2分） SiO32-、CO32-（2分）
(2)  AlO2-    （2分）3NH3•H2O+ Al3+= 3NH4++Al(OH)3 ↓   （2分）  SO42-（2分）
(3)是（1分）
【分析】①该溶液呈无色，则有色离子不能存在，一定不含有MnO、Cu2+，②经测定溶液的pH=12，在碱性环境下不能共存的离子不能存在，即不存在Mg2+，③取少量溶液，加入稀盐酸[100mL、2mol•L-1]进行酸化，有白色沉淀生成，还得到一种无色无味的气体，该气体使澄清石灰水（足量）变浑浊，则该气体是二氧化碳，沉淀只能是硅酸，一定存在SiO32-、CO32-，以此解题。
【解析】（1）由分析可知，原溶液中一定不存在的离子是MnO4-、Mg2+、Cu2+；一定存在的离子是SiO32-、CO32-；
（2）对酸化后的溶液过滤，得到滤液甲，其中一定含有剩余的盐酸，将滤液甲分成两等份，一份中逐滴加入氨水，最终有白色胶状沉淀，能和氨水反应产生的白色沉淀只能是氢氧化铝，说明原溶液中含有AlO2-，和盐酸反应生成Al3+，Al3+再和氨水反应生成氢氧化铝沉淀，离子方程式为：3NH3•H2O+ Al3+= 3NH4++Al(OH)3 ↓；一份中加入足量的Ba（NO3）2溶液，有白色不溶于硝酸的沉淀生成，则一定是硫酸钡沉淀，证明一定含有硫酸根离子；
（3）取少量原溶液，加入稀盐酸[100mL、2mol•L-1即0.2mol]进行酸化，分成两等分后，其中每一份中含有0.1mol的HCl，滤液乙中加入足量的AgNO3溶液，过滤、洗涤、干燥得固体26.5g，n（AgCl）=＞0.1mol，所以原溶液中有Cl-。
18．（15分）某化学兴趣小组对仅含下表中某些离子的工业废水进行研究，该废水呈无色，废水中各种离子的物质的量浓度相等，均为(忽略水的电离、离子的水解)。
阳离子
、、、、、、、
阴离子
、、、、
甲同学欲探究废水的组成，进行了如下实验：
Ⅰ.取废水5 mL，滴加几滴稀氨水有沉淀生成，且溶液中离子种类增加。
Ⅱ.用铂丝蘸取废水，在火焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃观察，无紫色火焰。
Ⅲ.另取废水少许，加入过量盐酸，有无色气体生成，该无色气体遇空气变成红棕色。
Ⅳ.将Ⅲ中所得溶液分成两份，一份滴入KSCN溶液，溶液不变红；另一份加入溶液，有白色沉淀生成。
回答下列问题：
(1)该废水中一定存在的阳离子是_______，一定存在的阴离子是_______。
(2)该废水与过量的NaOH溶液反应，产生的沉淀是_______(填化学式)。
(3)Ⅲ中加入盐酸生成无色气体的离子方程式是_______。
(4)若向Ⅲ中所得的溶液中加入过量溶液，充分反应后过滤；然后向所得滤液中加入溶液，观察到有白色沉淀生成。
①该白色沉淀是_______(填化学式)。
②仅根据此实验现象，_______(填“能”或“不能”)说明该废水中一定存在该白色沉淀中的阴离子，其原因是_______。
(5)乙同学取200 mL该工业废水，向其中加入足量的氨水，充分反应后过滤、洗涤、灼烧沉淀至恒重，得到的固体质量为_______g(保留2位小数)。
【答案】(1)   、     、、、 （6分）
(2)（1分）
(3)（2分）
(4) AgCl   （1分）  不能    （1分） Ⅲ中所得的溶液是加入过量盐酸后的溶液，溶液中一定含有，但不能说明该废水中就一定含有（2分）
(5)1.82（2分）
【分析】该废水呈无色，无色溶液中一定不存在、、。取5 mL废水，滴加几滴稀氨水，有沉淀生成，则、、中至少含有一种，则一定不存在，该反应有生成，由于离子种类增加，说明增加的是，所以该废水中一定不含有。用铂丝蘸取废水，在火焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃观察，无紫色火焰，说明该废水中一定不含有。另取废水少许，加入过量盐酸，有无色气体生成，该无色气体遇空气变成红棕色，说明发生了反应：和，即该废水中一定含有、，则一定不含有。将Ⅲ中所得溶液分成两份，一份中滴入KSCN溶液，溶液不变红；另一份中加入溶液，有白色沉淀生成，说明该废水中一定不含有、，一定含有。由此可知，该废水中一定存在的阴离子是、、，且各为，该废水中一定存在的阳离子是、，且各为，由电荷守恒可知该废水中还存在。该废水中一定不存在的阳离子是、、、、、，该废水一定不存在的阴离子是。
（1）由分析可知，该废水中一定存在的阳离子是、；一定存在的阴离子是、、、；
（2）该废水与过量的NaOH溶液反应，转变为可溶性的，转变为白色沉淀，产生的沉淀是；
（3）Ⅲ中加入盐酸是碘离子和硝酸根发生氧化还原反应生成无色气体NO，反应的离子方程式是；
（4）若向Ⅲ中所得的溶液中加入过量溶液，充分反应后过滤；然后向所得滤液中加入溶液，观察到的实验现象是：有白色沉淀生成，该白色沉淀是AgCl，仅根据此实验现象，不能说明该废水中一定存在，其原因是：Ⅲ中所得的溶液是加入过量盐酸后的溶液，溶液中一定含有，故不能说明该废水中一定含有；
（5）乙同学取200 mL该工业废水，向其中加入足量的氨水，充分反应后生成0.02 mol 沉淀和0.02 mol 沉淀，过滤、洗涤、灼烧沉淀至恒重，得到的固体是0.02mol MgO和0.01 mol ，其质量为：。
19．（14分）Ⅰ.某废水中可能含有下列离子中的若干种：Fe3+、Al3+、Fe2+、Cu2+、Cl-、CO、NO、SO、SiO。现进行如下实验：
Ⅰ.取少量溶液，加入KSCN溶液，无明显变化
Ⅱ.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
Ⅲ.向Ⅱ中所得溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成
Ⅳ.向Ⅱ中所得溶液中加入过量浓氨水，仅有红褐色沉淀生成，过滤，在所得溶液中加入盐酸至酸性时，再加入氢氧化钠溶液，有蓝色沉淀生成
请回答下列问题：
(1)该废水一定含有的离子是_______；
(2)实验Ⅱ中加入盐酸生成无色气体的离子方程式是_______；
(3)过滤除去Ⅳ中的蓝色沉淀，调整溶液的pH为10.7左右时，加入铝粉，反应产生氨气和氮气的体积比为1：4，其离子方程式为Al+NO+OH-AlO+NH3+N2+H2O(未配平)。若除去0.2molNO，消耗铝_______g。
Ⅱ.某混合液中，可能大量含有的离子如下：
阳离子：H+、K+、Al3+、NH、Mg2+阴离子：Cl-、Br-、OH-、CO、AlO
为探究其成分，某同学将Na2O2逐渐加入到上述混合溶液中并微热，产生沉淀和气体的物质的量与加入Na2O2的物质的量的关系分别如图所示：

(4)该溶液中一定含有的阳离子是_______，其对应物质的量浓度之比为_______，溶液中一定不存在的阴离子是_______。
(5)请写出沉淀减少的离子方程式_______。
【答案】(1)Fe2+、Cu2+、NO3-、SO42-（2分）
(2)3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O（2分）
(3)9.6 （2分）
(4)   H+、Al3+、NH4+、Mg2+    （2分） 2：2：2：3     （2分） OH-、CO32-、AlO2- （2分）
(5)Al(OH)3+OH-═AlO2-+2H2O（2分）
【分析】Ⅰ．Ⅰ实验a说明废水中不含Fe3＋；实验Ⅱ说明生成的无色气体为NO，则废水中一定含有Fe2＋、NO3-，一定不含CO32-、SiO32-；实验Ⅲ说明废水中含有SO42-；实验Ⅳ说明废水中含有Fe2＋、Cu2+，不含Al3＋。
Ⅱ．根据图象中沉淀先增加后部分溶解可知：溶液中一定含有：Mg2+和Al3+，所以一定不含CO32-、AlO2-，并且含有镁离子的物质的量为3mol，氢氧化铝和氢氧化镁沉淀一共是5mol，根据元素守恒，所以含有铝离子的物质的量2mol；加入8mol过氧化钠会生成4mol氧气，而图象中生成了6mol气体，说明生成的气体除了过氧化钠和溶液反应生成的氧气之外，还一定有2mol其他气体生成，而只能是氨气，所以一定含有2mol铵根离子，所以一定不含有氢氧根离子；图象中加入过氧化钠的物质的量在0～amol之间时，没有沉淀生成，所以溶液中含有H+，由于加入8mol过氧化钠时生成的沉淀达到最大量5mol，8mol过氧化钠会生成16mol氢氧化钠，而生成2mol氢氧化铝、3mol氢氧化镁、2mol氨气消耗的氢氧化钠为：2mol×3+3mol×2+2mol=14mol，所以有2mol氢氧化钠与氢离子反应，氢离子的物质的量为2mol；并且物质的量为2mol，溶液中一定还含有阴离子，可能为氯离子或溴离子，钾离子不能确定是否存在，根据电荷守恒：所以n(H+)+3n(Al3+)+n(NH4+)+2n(Mg2+)≤2n(SO42-)，所以氯离子物质的量≥16mol，即：
离子种类
H+
Al3+
NH4+
Mg2+
Br-或Cl-
物质的量（mol）
2
2
2
3
≥16
所以溶液中一定存在的阳离子为：H+、Al3+、NH4+、Mg2+；含有的阳离子的物质的量之比为：n(H+)：n(Al3+)：n(NH4+)：n(Mg2+)=2：2：2：3，体积相同，故浓度之比为2：2：2：3；溶液中一定不存在的阴离子为：OH-、CO32-、AlO2-。
（1）根据分析可知，废水中一定含有Fe2+、Cu2+、NO3-、SO42-；
（2）加入盐酸，实质是溶液中Fe2＋、H＋、NO三者发生反应：3Fe2＋＋NO＋4H＋===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O。
（3）还原产物是氧化剂对应的生成物，即化合价降低的物质对应的生成物，即NH3和N2，配平方程式得：16Al＋9NO3-＋7OH－=16AlO2-＋NH3↑＋4N2↑＋2H2O，除去0.2molNO3-，消耗铝的质量为×16×27g/mol＝9.6g。
（4）根据分析可知，一定含有的阳离子为H+、Al3+、NH4+、Mg2+，根据分析可知，物质的量浓度之比为2：2：2：3，溶液中一定不存在的阴离子为：OH-、CO32-、AlO2-。
（5）生成的沉淀为氢氧化镁和氢氧化铝，其中氢氧化铝能够与氢氧化钠溶液反应，反应的离子方程式为：Al(OH)3+OH-═AlO2-+2H2O。