高考化学专题复习 跟踪检测（六） 离子共存、离子检验和推断（含解析）

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跟踪检测（六） 离子共存、离子检验和推断
1．在强酸性溶液中能大量共存的无色透明离子组是(　　)
A．K＋、Na＋、NO、MnO　　 B．Mg2＋、Na＋、Cl－、SO
C．K＋、Na＋、Br－、Cu2＋ D．Na＋、Ba2＋、OH－、SO
解析：选B　A选项中的MnO在水溶液中显紫色；C选项中的Cu2＋在水溶液中显蓝色；D选项中会发生离子反应Ba2＋＋SO===BaSO4↓和H＋＋OH－===H2O。
2．下列离子或分子在溶液中能大量共存，通入CO2后仍能大量共存的一组是(　　)
A．K＋、Ca2＋、Cl－、NO　 B．K＋、Na＋、Br－、SiO
C．H＋、Fe2＋、SO、Cl2 D．K＋、Ag＋、NH3·H2O、NO
解析：选A　 A项中离子能大量共存，通入CO2后，溶液呈酸性，不会生成CaCO3沉淀，各离子仍能大量共存，正确；B项中通入CO2后SiO因转化为H2SiO3沉淀而不能大量存在；C项中Fe2＋与Cl2发生氧化还原反应不能大量共存；D项中Ag＋与NH3·H2O因能生成银氨配离子而不能大量共存。
3．常温下，下列各组离子一定能在指定溶液中大量共存的是(　　)
A．使酚酞变红色的溶液中：Na＋、Al3＋、SO、Cl－
B.＝1×10－13 mol·L－1的溶液中：NH、Ca2＋、Cl－、NO
C．与Al反应能放出H2的溶液中：Fe2＋、K＋、NO、SO
D．水电离的c(H＋)＝1×10－13 mol·L－1的溶液中：K＋、Na＋、AlO、CO
解析：选B　使酚酞变红色的溶液呈碱性，Al3＋不能大量存在，A不符合题意；＝1×10－13 mol·L－1的溶液呈酸性，四种离子能大量共存，B符合题意；与Al反应能放出H2的溶液可能呈酸性也可能呈碱性，酸性条件下NO氧化Fe2＋生成Fe3＋，碱性条件下，Fe2＋不能存在，C项不符合题意；水电离的c(H＋)＝1×10－13 mol·L－1的溶液可能呈酸性也可能呈碱性，酸性条件下，AlO、CO都不能大量存在，D项不符合题意。
4．下列关于物质或离子检验的叙述正确的是(　　)
A．在溶液中加KSCN，溶液显红色，证明原溶液中有Fe3＋，无Fe2＋
B．气体通过无水CuSO4，粉末变蓝，证明原气体中含有水蒸气
C．灼烧白色粉末，火焰呈黄色，证明原粉末中有Na＋，无K＋
D．将气体通入澄清石灰水，溶液变浑浊，证明原气体是CO2
解析：选B　A项，在溶液中加KSCN，溶液显红色，只能证明一定存在Fe3＋，不能证明是否含有Fe2＋，错误；B项，无水 CuSO4遇水生成CuSO4·5H2O，固体由白色变为蓝色，正确；C项，灼烧白色粉末，火焰呈黄色，能够证明原粉末中含有Na＋，无法证明是否含有K＋，因为要观察钾的火焰颜色，必须透过蓝色钴玻璃滤去黄光，排除钠的干扰，错误；D项，能使澄清石灰水变浑浊的气体不一定是CO2，也可以是SO2，错误。
5．下列各组离子在指定溶液中均能大量共存的是(　　 )
A．含有大量Fe2＋的溶液：Na＋、SO、NH、Fe(CN)
B．使甲基橙变红的溶液：NH、CH3COO－、SO、Mg2＋
C．某无色溶液：OH－、K＋、ClO－、Ba2＋
D．含有大量NO的溶液：K＋、I－、NH、H＋
解析：选C　A项，含有大量Fe2＋的溶液中，Fe2＋、Fe(CN)会发生反应生成沉淀，不能大量共存，错误；B项，使甲基橙变红的溶液是酸性溶液，在酸性溶液中H＋与CH3COO－会发生反应生成弱酸，不能大量共存，错误；C项，某无色溶液：OH－、K＋、ClO－、Ba2＋不能发生任何反应，可以大量共存，正确；D项，含有大量NO的溶液：NO、I－、H＋会发生氧化还原反应，不能大量共存，错误。
6．工业上用盐酸酸化的FeCl3溶液腐蚀铜制线路板，分别取腐蚀后的滤液并向其中加入下列指定物质，反应后的溶液中主要存在的一组离子正确的是(　　)
A．加入过量CuO：Fe3＋、H＋、Cu2＋、Cl－
B．加入过量NaOH溶液： Na＋、Fe2＋、 OH－、Cl－
C．通入过量Cl2: Fe3＋、H＋、Cu2＋、Cl－
D．通入过量SO2: Fe3＋、H＋、Cu2＋、SO、Cl－
解析：选C　腐蚀后的溶液中含Fe3＋、H＋、Cu2＋、Fe2＋、Cl－等离子。 加入过量CuO，CuO与H＋反应生成Cu2＋和水，反应后的溶液中主要存在的离子为Fe3＋、Cu2＋、Cl－，A错误；加入过量NaOH溶液，NaOH与Fe3＋、H＋、Cu2＋、Fe2＋反应，反应后的溶液中主要存在的离子为Cl－、Na＋、OH－，B错误；通入过量Cl2，Cl2与Fe2＋反应生成Fe3＋和Cl－，反应后的溶液中主要存在的离子为Fe3＋、H＋、Cu2＋、Cl－，C正确；通入过量SO2，SO2与Fe3＋反应生成Fe2＋和SO，反应后的溶液中主要存在的离子为H＋、Cu2＋、SO、Cl－、Fe2＋，D错误。
7．下列离子能大量共存，且满足相应要求的是(　　)
选项
离子
要求
A
Na＋、NO、Cl－、
CH3COO－
c(Na＋)＜c(NO)
B
Fe3＋、NO、Cl－
滴入KSCN溶液，立即出现红色沉淀
C
Na＋、HCO、
Al3＋、SO
逐滴滴加氨水立即有沉淀产生
D
NH、H＋、
Al3＋、SO
滴加NaOH浓溶液并加热，一开始没有气体产生

解析：选D　根据电荷守恒c(Na＋)＝c(NO)＋c(Cl－)＋c(CH3COO－)可知，c(Na＋)>c(NO)，A错误；Fe3＋与SCN－发生反应生成红色溶液而不是红色沉淀，B错误；Al3＋与HCO能发生相互促进的水解反应而不能大量共存，C错误；加入的NaOH先与H＋、Al3＋反应，后与NH反应产生氨气，最后与Al(OH)3沉淀反应，D正确。
8．(2019·江苏七校阶段测试)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．澄清透明的溶液中：H＋、Fe2＋、SO、NO
B．使甲基橙变红的溶液中：Ca2＋、NH、CH3COO－、Cl－
C．0.1 mol·L－1 BaCl2溶液中：K＋、Na＋、OH－、NO
D．由水电离出的c(H＋)＝10－12mol·L－1的溶液中：Mg2＋、K＋、Br－、HCO
解析：选C　H＋、Fe2＋、NO因发生氧化还原反应而不能大量共存，A项错误；使甲基橙变红的溶液中含有大量H＋，CH3COO－不能大量存在，B项错误；0.1 mol·L－1 BaCl2溶液中，K＋、Na＋、OH－、NO均不发生反应，能大量共存，C项正确；由水电离出的c(H＋)＝10－12mol·L－1的溶液可以显酸性也可以显碱性，HCO在酸、碱条件下都不能大量存在，D项错误。
9．下列离子在未知溶液中的检验方法正确的是(　　 )
选项
离子
检验方法
A
CO
向样品中加入足量盐酸，将生成的无色无味的气体通入澄清石灰水中，观察溶液是否变浑浊
B
SO
向样品中先加入稀硝酸酸化，再滴加氯化钡溶液，观察是否有白色沉淀生成
C
Fe2＋
取少量溶液于试管中，加入酸性高锰酸钾溶液，观察溶液紫色是否褪去
D
I－
取少量溶液于试管中，加入新制氯水，再加入淀粉溶液，观察溶液是否变蓝色

解析：选D　A项，HCO会产生干扰，错误；B项，SO会产生干扰，错误；C项，使酸性高锰酸钾溶液褪色的不一定是Fe2＋，如SO等，错误；D项，氯气能把I－氧化成I2，淀粉遇碘变蓝，因此可以检验I－的存在，正确。
10．有一无色溶液，可能含有Fe3＋、K＋、Al3＋、Mg2＋、NH、Cl－、SO、HCO、MnO中的几种。为确定其成分，做如下实验：①取部分溶液，加入适量的Na2O2固体，产生无色无味的气体和白色沉淀，再加入足量的NaOH溶液后白色沉淀部分溶解；②另取部分溶液，加入HNO3酸化的Ba(NO3)2溶液，有白色沉淀产生。下列推断正确的是(　　)
A．肯定有Al3＋、Mg2＋、NH、Cl－
B．肯定有Al3＋、Mg2＋、HCO
C．肯定有K＋、HCO、MnO
D．肯定有Al3＋、Mg2＋、SO
解析：选D　无色溶液中一定不含Fe3＋和MnO，①取部分溶液，加入适量Na2O2固体，产生无色无味的气体和白色沉淀，因为过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气，所以无色无味的气体是O2，一定不是NH3，则一定没有NH，再加入足量的NaOH溶液后白色沉淀部分溶解，沉淀的成分应该是氢氧化铝和氢氧化镁，则溶液中一定含有Al3＋、Mg2＋，一定不含HCO(和Al3＋不共存)；②另取部分溶液，加入HNO3酸化的Ba(NO3)2溶液，有白色沉淀产生，则一定含有SO，综上分析，溶液中一定含有Al3＋、Mg2＋、SO，一定不含Fe3＋、MnO、NH、HCO，不确定是否含有K＋和Cl－。
11．根据下列实验内容得出的结论正确的是(　　)
选项
实验内容
结论
A
某物质的水溶液能使红色石蕊试纸变蓝
该物质中一定含有OH－，而且一定是碱
B
向废液中加入少量的葡萄糖溶液，无砖红色沉淀产生
废液中
不含Cu2＋
C
向某物质的水溶液中加入盐酸能产生无色无味气体
该溶液中一定含有CO
D
向某溶液中滴加NaOH溶液，先产生白色沉淀，后沉淀溶解
该溶液中可能含有Al3＋

解析：选D　显碱性的盐溶液也能使红色石蕊试纸变蓝，如Na2CO3溶液，A项错误；若废液呈酸性，即使含Cu2＋，加入少量的葡萄糖溶液也无砖红色沉淀产生，B项错误；若该溶液中含有HCO，加入盐酸也能产生无色无味气体，C项错误。
12．某同学为检验溶液中是否含有常见的几种无机离子，进行了如图所示的实验操作，其中检验过程中产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。由该实验能得到的正确结论是(　　)

A．原溶液中一定含有SO
B．原溶液中一定含有NH
C．原溶液中一定含有Cl－
D．原溶液中一定含有Fe3＋
解析：选B　原溶液中加入硝酸钡和盐酸生成白色沉淀，原溶液中可能存在SO、SO或Ag＋，A项错误；加硝酸银溶液产生白色沉淀，可能是加入盐酸引起的，C项错误；加入KSCN溶液得到红色溶液，Fe3＋可能是由原溶液中的Fe2＋被NO、H＋氧化而来的，故原溶液中不一定含有Fe3＋，D项错误；因检验过程中产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，说明原溶液中一定含有NH，B项正确。
13．有一无色透明溶液，欲确定是否含有下列离子：K＋、Mg2＋、Al3＋、Fe2＋、Ba2＋、NO、SO、Cl－、I－、HCO，实验如下：
实验步骤
实验现象
(1)用玻璃棒蘸取少量该溶液，点在pH试纸中部
试纸变为红色
(2)取少量该溶液，加入Cu片和浓硫酸，加热
有无色气体产生，气体遇空气可以变成红棕色
(3)取少量该溶液，加入BaCl2溶液
有白色沉淀生成
(4)取(3)中反应后的上层清液，加入AgNO3溶液
有稳定的白色沉淀生成，且不溶于稀硝酸
(5)取少量该溶液，加入NaOH溶液
有白色沉淀生成，当NaOH过量时，沉淀部分溶解

由此判断：(1)溶液中一定存在的离子是______________；溶液中肯定不存在的离子是
______________。
(2)写出实验步骤(2)中所发生反应的离子方程式：______________________________
________________________________________________________________________。
(3)为了进一步确定其他离子，应该补充的实验及对应欲检验离子的名称：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：本题要求为无色透明溶液，则Fe2＋不能大量存在。
步骤(1)pH试纸变红，说明溶液显酸性，HCO不能大量存在；
步骤(2)说明有NO，在酸性条件下NO有强氧化性，因此还原性的离子I－不能大量存在；
步骤(3)说明有SO，Ba2＋不能大量存在；
步骤(4)不能说明有Cl－，因为步骤(3)中引入了Cl－；
步骤(5)说明有Mg2＋和Al3＋。
答案：(1)NO、SO、Mg2＋、Al3＋　Fe2＋、HCO、I－、Ba2＋
(2)3Cu＋8H＋＋2NO3Fe2＋＋2NO↑＋4H2O
(3)K＋的检验可以用焰色反应；Cl－的检验：向溶液中加足量的Ba(NO3)2溶液，过滤后向滤液中加AgNO3溶液，再加稀硝酸，产生白色沉淀且不溶解，可证明有Cl－存在
14．某种溶液仅含下表离子中的5种(不考虑水的电离与离子水解)，且各种离子的物质的量均为1 mol。
阳离子
K＋　Ba2＋　Fe2＋　Al3＋　Fe3＋　Mg2＋
阴离子
OH－　HCO　CO　Cl－　NO　SO

若向原溶液中加入足量的盐酸，有无色气体生成。经分析反应后溶液中阴离子的种类没有变化。
(1)溶液中____________(填“一定”“一定不”或“可能”)含有HCO或CO，理由为________________________________________________________________________。
(2)原溶液中所含的阴离子为______________，阳离子为______________。
(3)向原溶液中加入足量的盐酸，有无色气体生成反应的离子方程式为________________________。
(4)向原溶液中加入足量的氢氧化钠溶液，充分反应后将沉淀过滤、洗涤、干燥灼烧至恒重，得到固体质量为________g。
解析：向原溶液中加入足量的盐酸，反应后溶液的阴离子的种类没有变化，则原溶液中不存在OH－、HCO、CO，一定存在Cl－，又因为产生无色气体，只能是Fe2＋与NO、H＋反应生成的NO，可确定原溶液中含有Fe2＋、NO、Cl－各1 mol，因溶液中有5种离子，溶液中一定还含有1 mol SO，而阳离子只能是Mg2＋，且物质的量为1 mol。
(3)生成无色气体的离子反应方程式为3Fe2＋＋NO＋4H＋===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O。
(4)向原溶液中加入足量NaOH溶液，过滤、洗涤、干燥灼烧生成0.5 mol Fe2O3和1 mol MgO，故固体质量为120 g。
答案：(1)一定不　HCO与CO均可与盐酸反应生成二氧化碳，造成阴离子种类有所变化
(2)Cl－、NO、SO　Fe2＋、Mg2＋
(3)3Fe2＋＋NO＋4H＋===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O　　 (4)120
15．(2019·吉林通榆一中月考)某混合物的溶液中只含有以下离子中的若干种：K＋、Fe3＋、Mg2＋、Ba2＋、NH、NO、SO，现取两份100 mL溶液进行如下实验：
①第一份加入过量NaOH溶液，加热后收集到0.02 mol气体，无沉淀生成。
②第二份加入足量BaCl2溶液后，得白色沉淀，沉淀经足量盐酸洗涤，干燥后质量为11.65 g。
(1)溶液中一定不存在的离子是______，不能确定是否存在的离子是____________。
(2)溶液中肯定存在的阴离子是____________，其浓度为____________。
(3)试判断K＋是否存在？________(填“是”或“否”)，判断的理由是______________________________________。
解析：由题给条件“加入过量NaOH溶液，加热后收集到0.02 mol气体，无沉淀生成”判断一定存在NH，一定不存在Fe3＋、Mg2＋，NH的物质的量为0.02 mol，加入足量BaCl2溶液后得到白色沉淀，经盐酸洗涤，得固体11.65 g，则溶液中一定含有SO，SO的物质的量为＝0.05 mol，一定不含Ba2＋，可能存在NO，根据电荷守恒，溶液中一定含有K＋。(1)溶液中一定不存在的离子为Fe3＋、Mg2＋、Ba2＋；可能存在NO。(2)溶液中肯定存在的阴离子是SO，物质的量为0.05 mol，则SO的物质的量浓度为＝0.5 mol·L－1。(3)根据电荷守恒，溶液中一定含有K＋。
答案：(1)Fe3＋、Mg2＋、Ba2＋　NO
(2)SO　0.5 mol·L－1
(3)是　溶液中肯定存在的离子是NH和SO， 可能存在的离子是NO。经计算可知，溶液中NH的物质的量是0.02 mol，SO的物质的量是0.05 mol，根据电荷守恒可知K＋一定存在
16．某强酸性溶液X中可能含有Fe2＋、Fe3＋、Al3＋、Ba2＋、NH、CO、NO、SO、SiO中的若干种，现取X溶液进行连续实验，实验过程及产物如图所示。实验过程中有一种气体为红棕色。

根据以上信息，回答下列问题：
(1)由强酸性条件即可判断X溶液中肯定不存在的离子有________________。
(2)溶液X中关于硝酸根离子的判断，正确的是______(填编号，下同)。
a．一定含有　 B．一定不含有　　c．可能含有
(3)气体F的电子式为____________，化合物I中含有的化学键类型有________________。
(4)转化⑦的离子方程式为________________________________________________。
(5)对不能确定是否存在的离子，可以另取X溶液，加入下列溶液中的一种，根据现象即可判断，该试剂最好是______________。
①NaOH溶液　②KSCN溶液　③氯水和KSCN的混合溶液　④pH试纸　⑤KMnO4溶液
解析：(1)在强酸性溶液中氢离子和碳酸根离子反应生成二氧化碳和水，硅酸根离子和氢离子反应生成硅酸沉淀，所以一定不会存在CO、SiO。
(2)加入过量硝酸钡生成沉淀，钡离子和硫酸根离子反应生成硫酸钡沉淀，说明一定含有SO，含有SO就一定不含Ba2＋；气体A连续氧化生成D和E，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＋，则在酸性条件下一定不含NO，否则酸性条件下NO会将Fe2＋氧化而不能大量共存，答案选b。
(3)溶液B中加入过量NaOH溶液并加热，生成气体F，则F为NH3，其电子式为 ；溶液E为HNO3，气体F为NH3，E与F反应生成I为NH4NO3，含有的化学键类型有离子键和极性共价键。
(4)根据题中提供的离子，前面已排除SiO的存在，则在过量氢氧化钠作用下得到的溶液H，通入过量二氧化碳后能产生沉淀K，K应该为氢氧化铝，则溶液H中含有偏铝酸根离子，故溶液X中含有Al3＋，转化⑦的离子方程式为AlO＋2H2O＋ CO2===HCO＋Al(OH)3↓。
(5)综上可知，溶液中一定含有Fe2＋、Al3＋、NH、SO，一定不含有Ba2＋、CO、NO、SiO，不能确定是否含有Fe3＋，最好选择KSCN溶液对Fe3＋进行检验，答案选②。
答案：(1)CO、SiO　(2)b　(3) 　共价键和离子键　(4)AlO＋2H2O＋CO2===HCO＋Al(OH)3↓　 (5)②