2027届高考化学一轮复习考点过关：课时规范练3 离子反应的综合应用（含解析）

这是一份2027届高考化学一轮复习考点过关：课时规范练3 离子反应的综合应用（含解析），共7页。试卷主要包含了1 ml·L-1草酸溶液中，下列离子检验的方法正确的是等内容，欢迎下载使用。
命题角度1 离子共存
1.(2026·辽宁七校协作体联考)下列离子在指定的分散系中能够大量共存的是( )
A.澄清透明的溶液中:Fe3+、NO3-、HCO3-、Al3+
B.加入铝片能生成H2的溶液:Na+、Ba2+、Br-、I-
C.0.1 ml·L-1草酸溶液中:Na+、Ca2+、MnO4-、Br-
D.0.1 ml·L-1 NaHS溶液中:Cl-、K+、SO42-、Cu2+
2.(2025·湖南岳阳模考)室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
A.通入SO2后的溶液中:Na+、Fe3+、Ca2+、Cl-
B.pH=1的溶液中:K+、NH4+、[Ag(NH3)2]+、NO3-
C.c(HCO3-)=0.1 ml·L-1的溶液中:K+、Ca2+、SO42-、[Al(OH)4]-
D.硝酸型酸雨的雨水中:Mg2+、Cu2+、SO42-、Cl-
3.(2025·湖南长沙模考)室温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是( )
A.0.1 ml·L-1 Fe2(SO4)3溶液:Cu2+、NH4+、NO3-、SO42-
B.0.1 ml·L-1氨水中:Ba2+、Ag+、Na+、NO3-
C.常温下,c(H+)c(OH-)=1×1012的溶液:K+、[Al(OH)4]-、CO32-、Na+
D.pH=1的溶液:Ca2+、K+、F-、NO3-
命题角度2 离子的检验
4.(2025·广东两校联考)下列离子检验的方法正确的是( )
A.向某溶液中加入氢氧化钠溶液生成蓝色沉淀,说明原溶液中一定有Cu2+
B.用玻璃棒蘸取某无色溶液,灼烧,观察火焰颜色呈黄色,证明原无色溶液中含有钠元素
C.向某溶液中加入硝酸银溶液生成白色沉淀,说明原溶液中一定有Cl-
D.向某溶液中加入稀硫酸产生无色无味气体,说明原溶液中一定有CO32-
5.(2025·湖南长沙雅礼中学阶段考)检验溶液中是否含有某种离子,下列操作方法正确的是( )
A.加入盐酸,生成能使澄清石灰水变浑浊的气体,证明有CO32-
B.加入氨水,生成白色沉淀,证明含有Al3+
C.检验FeCl3中的FeCl2,可用酸性KMnO4溶液检验Fe2+存在
D.加入浓NaOH溶液后加热,产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,证明有NH4+
6.(4分)(2025·浙江宁波一模节选)NOCl()是一种红褐色液体,易水解。设计实验验证该化合物中含有N、Cl元素。
(1)实验方案:取NOCl液体,加入足量NaOH溶液,然后 。
(2)写出NOCl与足量NaOH溶液反应的离子方程式: 。
命题角度3 溶液中离子的综合推断
7.(2025·湖南雅礼中学模考)某溶液中各离子的浓度相等,可能含有下列离子中的若干种:K+、Fe3+、Fe2+、Cu2+、Al3+、Cl-、NO3-、SO42-、CO32-、SiO32-。现进行如下实验:
①取少量该溶液,加入KSCN溶液,无明显变化;
②另取少量该溶液,加入少量盐酸,有无色气体生成,且该无色气体遇空气变成红棕色;
③向②中所得溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成;
④向②中所得溶液中加入过量浓氨水,过滤,向所得滤液中加入盐酸至酸性,再加入氢氧化钠溶液,有蓝色沉淀生成。
下列说法错误的是( )
A.该溶液中一定不含Al3+、Fe3+、K+、CO32-、SiO32-
B.不能确定该溶液中是否含有Cl-
C.实验②中生成无色气体的离子方程式为3Fe2++NO3-+4H+3Fe3++NO↑+2H2O
D.实验④中加入过量浓氨水时,则溶液中存在[Cu(NH3)4]2+
B级素能提升练
8.(2026·安徽“江南十校”联考)下列各组离子在给定溶液中一定能大量共存的是( )
A.C2H5OH的水溶液中:K+、MnO4-、H+、SO42-
B.0.1 ml·L-1 CH3COOH水溶液中:SO42-、NH4+、Br-、H+
C.能使甲基橙变黄的水溶液中:Mg2+、K+、ClO4-、SCN-
D.澄清透明的水溶液中:Na+、Al3+、S2-、Cl-
9.(2025·湖南长沙模考)某未知溶液X可能含有Ca2+、Na+、NH4+、Cl-、CO32-、SO42-中的若干种,取该溶液进行如下实验,若实验过程中所加试剂均过量,产生的气体全部逸出。则下列说法正确的是( )
A.原溶液中一定存在Na+、Cl-
B.无法确定原溶液是否存在Na+
C.原溶液中一定存在Cl-,且n(Cl-)=0.02 ml
D.原溶液中一定不存在Ca2+、Na+、Cl-
10.(2025·山东泰安模拟)常温下,下列各组离子能大量共存的是( )
A.lgc(H+)c(OH-)=-6的溶液中:Na+、ClO-、[Al(OH)4]-、Cl-
B.在酸性溶液中:Ba2+、NH4+、NO3-、Fe2+
C.1 ml·L-1的FeCl3溶液中:NH4+、K+、SCN-、NO3-
D.由水电离出的c(H+)=1×10-13 ml·L-1的溶液中:Na+、NH4+、SO42-、CO32-
11.(2025·湖南名校联合体模考)某溶液M含一种阳离子和NO3-、HCO3-、ClO-、S2-、S2O32-中的一种或几种阴离子。为了确定其组成,实验操作及现象如下:
根据实验结果,下列关于M的推断合理的是( )
A.不可能含Fe3+
B.一定含ClO-
C.一定含NO3-和S2-
D.一定不含HCO3-
12.(2025·湖南常德模考)常温下,下列各组离子在相应条件下能大量共存的是( )
A.常温下,c(H+)c(OH-)=1×10-12的溶液中:S2-、S2O32-、SO42-、K+
B.中性溶液中:Fe3+、SO42-、Al3+、Cl-
C.Kwc(H+)=10-10 ml·L-1的溶液中:Na+、HCO3-、Cl-、K+
D.澄清透明的无色溶液中:Al3+、Na+、SO42-、HCO3-
13.(10分)某化学研究性学习小组对某无色水样的成分进行检验,已知该水样中只可能含有Na+、Mg2+、Fe3+、Cu2+、Al3+、Ag+、Ca2+、CO32-、SO42-、Cl-中的若干种离子,该小组同学取100 mL水样进行实验,向水样中先滴加硝酸钡溶液,再滴加1 ml·L-1的硝酸,实验过程中沉淀的质量的变化情况如图所示:
注明:Ob段表示滴加硝酸钡溶液;bd段表示滴加稀硝酸。
请回答下列问题:
(1)水样中一定含有的阴离子是 ,其物质的量浓度之比为 。
(2)写出B点到C点所发生反应的离子方程式: 。
(3)由B点到C点变化过程中消耗硝酸的体积为 。
(4)试根据实验结果推断Na+是否存在。若存在,Na+的物质的量浓度的范围是(若Na+不存在,则不必回答该问题) 。
(5)设计简单实验验证原水样中可能存在的离子: (写出实验步骤、现象和结论)。
参考答案
1.B 解析:Fe3+、Al3+能与HCO3-分别发生相互促进的水解反应,不能大量共存,A错误;草酸具有还原性,酸性条件下,草酸能将MnO4-还原为Mn2+,不能大量共存,C错误;Cu2+与HS-会发生反应生成沉淀,不能大量共存,D错误。
2.D 解析:SO2可与Fe3+发生氧化还原反应,A错误;[Ag(NH3)2]+只能存在于碱性环境下,故在pH=1时,[Ag(NH3)2]+不能大量存在,B错误;碳酸氢根离子可与四羟基合铝酸根离子发生反应,C错误;硝酸型酸雨中含有氢离子和硝酸根离子,可与Mg2+、Cu2+、SO42-、Cl-大量共存,D正确。
3.A 解析:0.1 ml·L-1 Fe2(SO4)3溶液由于Fe3+的水解会使溶液显酸性,但H+、Cu2+、NH4+、NO3-、SO42-之间不发生反应,所以能大量共存,A正确;0.1 ml·L-1氨水显碱性,有OH-存在,OH-会与Ag+结合形成难溶物AgOH,AgOH不稳定会分解为Ag2O,而且Ag+与氨水还会形成银氨络离子[Ag(NH3)2]+,所以不能大量共存,B错误;常温下c(H+)c(OH-)=1×1012的溶液呈酸性,[Al(OH)4]-、CO32-均能与H+反应,不能大量共存,C错误;pH=1的溶液显酸性,含大量H+,H+与F-结合生成弱电解质HF,不能大量共存,D错误。
4.A 解析:氢氧化铜是蓝色沉淀,向某溶液中加入氢氧化钠溶液生成蓝色沉淀,说明原溶液中一定有Cu2+,A正确;玻璃中有钠元素,焰色试验通常用铂丝,不能用玻璃棒,B错误;C项溶液中也可能含有碳酸根离子或硫酸根离子等,应加入硝酸酸化的硝酸银溶液,C错误;D项溶液中也可能是碳酸氢根离子,D错误。
5.D 解析:加入盐酸,生成能使澄清石灰水变浑浊的气体,该气体可能为二氧化碳,也可能为二氧化硫,原溶液中不一定含有碳酸根离子,也可能含有碳酸氢根离子、亚硫酸根离子、亚硫酸氢根离子等,A错误;加入氨水生成白色沉淀,可能是氢氧化镁等,不能证明有Al3+,B错误;Cl-也能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使溶液褪色,则不能用酸性KMnO4溶液检验FeCl3中的FeCl2,C错误。
6.答案:(1)加入足量的稀硝酸,若出现红棕色气体,则证明有氮元素;再加入AgNO3溶液,若出现白色沉淀,则证明有氯元素(答案合理即可) (2)NOCl+2OH-NO2-+Cl-+H2O
7.B 解析:实验①说明溶液中没有Fe3+,实验②说明产生的无色气体是NO,则原溶液中含有NO3-,且存在能与NO3-反应的还原性离子,即原溶液中含有Fe2+,反应的离子方程式为3Fe2++NO3-+4H+3Fe3++NO↑+2H2O,C正确。Fe2+与CO32-、SiO32-不能大量共存,故原溶液中一定不存在CO32-、SiO32-。向②中所得溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成,说明原溶液中一定存在SO42-。向②中所得溶液中加入过量浓氨水,过滤,向滤液中加入盐酸至酸性,再加入氢氧化钠溶液,有蓝色沉淀生成,说明原溶液中含有Cu2+,则实验④中加入过量浓氨水时,Cu2+转化为[Cu(NH3)4]2+,D正确。根据上述分析可知,原溶液中一定含有NO3-、Fe2+、SO42-、Cu2+,由于原溶液中各离子的浓度相等,根据电荷守恒,则原溶液中一定存在Cl-,不存在K+、Al3+,A正确、B错误。
8.B 解析:C2H5OH具有还原性,能与MnO4-发生氧化还原反应而不能大量共存,A错误;0.1 ml·L-1 CH3COOH水溶液中,SO42-、NH4+、Br-、H+能大量共存,B正确;能使甲基橙变黄的溶液pH>4.4,溶液可能为碱性,镁离子会与氢氧根离子反应生成沉淀而不能大量共存,C错误;Al3+和S2-会发生相互促进的水解反应:2Al3++3S2-+6H2O2Al(OH)3↓+3H2S↑而不能大量共存,D错误。
9.B 解析:向溶液X中加入BaCl2溶液后产生沉淀1,向沉淀1中加入盐酸,沉淀部分溶解,即沉淀1是BaCO3、BaSO4的混合物,沉淀2是BaSO4,则BaCO3的质量为6.63 g-4.66 g=1.97 g,n(BaCO3)=0.01 ml,n(BaSO4)=0.02 ml,故原溶液中CO32-、SO42-的物质的量分别为0.01 ml、0.02 ml;向滤液中加入烧碱溶液并加热,产生的气体为NH3,故原溶液中n(NH4+)=n(NH3)=0.08 ml。由于一定存在CO32-,则原溶液中一定不存在Ca2+,向滤液中加入烧碱溶液,焰色为黄色不能说明原溶液中一定存在Na+。根据电荷守恒可知,原溶液中一定存在Cl-,且n(Cl-)≥0.02 ml。根据上述分析,A、C、D错误,B正确。
10.A 解析:溶液中lgc(H+)c(OH-)=-6,c(H+)c(OH-)=1×10-6,说明溶液pH=10,碱性环境下各离子间不反应,可大量共存,A符合题意;酸性溶液中NO3-具有强氧化性,可与具有还原性的Fe2+发生氧化还原反应,不能大量共存,B不符合题意;Fe3+与SCN-不能大量共存,C不符合题意;水电离出的c(H+)=1×10-13 ml·L-1,说明水的电离受到抑制,溶液可能呈酸性也可能呈碱性,NH4+不能在碱性环境下大量共存,CO32-不能在酸性环境下大量共存,D不符合题意。
11.A 解析:由实验①可知,溶液显碱性,Fe3+不可能存在,A项正确;溶液中不含ClO-,B项错误;由实验可知,浅黄色沉淀是硫单质,M可能含S2O32-或NO3-和S2-,C项错误;根据题给信息不能判断HCO3-是否存在,D项错误。
12.A 解析:c(H+)c(OH-)=1×10-12的溶液呈碱性,碱性溶液中该四种离子能大量共存,故A符合题意;中性溶液中Fe3+、Al3+因发生水解而不能大量共存,故B不符合题意;Kwc(H+)=10-10 ml·L-1的溶液中c(H+)=10-4 ml·L-1,呈酸性,H+、HCO3-反应,不能大量共存,故C不符合题意;澄清透明的无色溶液中,铝离子和碳酸氢根离子相互促进水解,在溶液中不能大量共存,故D不符合题意。
13.答案:(1)SO42-、CO32- 1∶2
(2)BaCO3+2H+Ba2++CO2↑+H2O
(3)40 mL
(4)存在,c(Na+)≥0.6 ml·L-1
(5)取少量水样置于试管中,向试管中加入过量的硝酸钡溶液和稀硝酸,待沉淀完全和无气体生成后,向上层清液中滴加适量的硝酸银溶液,若生成白色沉淀,则原水样中含有Cl-;若无白色沉淀生成,证明原水样中无Cl-存在
解析:(1)该水样为无色溶液,则Fe3+、Cu2+不存在;依据图像分析,加入硝酸钡溶液生成沉淀,加入稀硝酸,沉淀部分溶解,证明水样中一定含有SO42-、CO32-,又因为Al3+与CO32-发生相互促进的水解反应,CO32-与Ag+、Ca2+、Mg2+发生反应生成沉淀,所以Al3+、Ag+、Ca2+、Mg2+不存在;n(SO42-)=2.33 g233 g·ml-1=0.01 ml,m(BaCO3)=6.27 g-2.33 g=3.94 g,n(CO32-) =n(BaCO3)=3.94 g197 g·ml-1=0.02 ml,则有c(SO42-)∶c(CO32-)=1∶2。
(2)B点到C点发生的反应是碳酸钡溶于稀硝酸的反应,反应的离子方程式为BaCO3+2H+Ba2++CO2↑+H2O。
(3)B点到C点溶解的碳酸钡的物质的量为0.02 ml,消耗稀硝酸的物质的量为0.04 ml,消耗硝酸的体积=0.04ml1ml·L-1=0.04 L=40 mL。
(4)依据电解质溶液呈电中性,阳离子Na+一定存在,Cl-可能存在;根据电荷守恒得到:0.01 ml×2+0.02 ml×2+n(Cl-)=n(Na+),推知n(Na+)≥0.06 ml,则c(Na+)≥0.6 ml·L-1。
(5)可能存在的离子是Cl-,实验设计为取少量水样置于试管中,向试管中加入过量的硝酸钡溶液和稀硝酸,待沉淀完全和无气体生成后,向上层清液中滴加适量的硝酸银溶液,若生成白色沉淀,证明原水样中含有Cl-,若无白色沉淀生成,证明原水样中无Cl-存在。序号
实验操作
现象
①
向M溶液中滴加酚酞溶液
溶液变红色
②
向M溶液中滴加盐酸
产生气体和浅黄色沉淀