衔接点12 离子共存离子检验-2022年高一化学预科班 含答案 解析

这是一份衔接点12 离子共存离子检验-2022年高一化学预科班 含答案 解析，共12页。试卷主要包含了离子共存，离子检验与推断，混合物的分离，物质的提纯和鉴定，化合物组成成分的分析和鉴定，治理水中的污染物等内容，欢迎下载使用。
衔接点12 离子共存及离子检验



一、离子共存
同一溶液中若离子间能发生离子反应，则离子之间不能在溶液中大量共存；若离子间不反应，则可以大量共存。
1．“不共存”情况归纳：
（1）在溶液中某此离子能相互反应生成难溶性物质时，这些离子就不能大量共存。
如SO42－与Ba2+、Pb2+、Ag+；
OH－与Cu2+、Fe3+、Mg2＋、Al3+、Zn2+；
Ag+与Cl－、Br－、I－、CO32－、SO32－、S2－；
Mg2+、Ca2+、Ba2+与CO32－、SO32－、PO43－；S2－与Cu2+、Pb2+等
（2）离子间能结合生成难电离的物质时，则这些离子不能大量共存。
如H+　与OH－、ClO－、CH3COO－、HPO42－、H2PO4－、F― 、S2―
OH－与HCO3－、HS－、HSO3－、H2PO4－、HPO42－、H+等不能大量共存。
（3）离子间能结合生成挥发性物质时，则这些离子不能大量共存。
如：H+与CO32-、SO32-、S2-、HCO3-、HSO3-、HS-
　　OH-与NH4＋等不能大量共存。
2．附加隐含条件的应用规律：
（1）溶液无色透明
常见的有色离子：Cu2+(蓝色)、Fe3+(黄色)、Fe2+(浅绿色)、MnO4-(紫红色)等
（2）强碱性溶液
不能大量共存的有H+、NH4+、Mg2+、Al3+、Ca2+、Zn2+、Fe3+、Cu2+、Fe2+、Pb2+、Ag+、HCO3-等
（3）强酸性溶液
不能大量共存的有OH-、HCO3-、HS-、S2-、SO32-、HSO3- 、CO32-、CH3COO-等


二、离子检验与推断：
例1．某无色溶液中含有K＋、Cl－、OH－、SO、SO，为检验溶液中所含的某些阴离子，限用的试剂有：盐酸、硝酸、硝酸银溶液、硝酸钡溶液、溴水和酚酞试液。检验其中OH－的实验方法省略，检验其他阴离子的过程如下图所示。

（1）图中试剂①～⑤溶质的化学式分别是
① ，② ，③ ，④ ，⑤ 。
（2）根据图中现象a、b、c，表明检验出的离子分别是a 、b 、c 。
（3）白色沉淀A加试剂②反应的离子方程式是 。
（4）无色溶液C加试剂③的主要目的是 。
（5）白色沉淀A若加试剂③而不加试剂②，对实验的影响是 。
（6）气体E通入试剂④发生反应的离子方程式是 。
三、混合物的分离：
例2．一学生设计了如下实验方法分离NaCl和CaCl2两种固体混合物

回答下列问题
（1）B物质是 （写化学式）
（2）按此实验方案分离得到的NaCl，经分析含有杂质，是因为上述方案中某一步设计有毛病，这一步的正确设计方案应是 。
（3）若要测定该样品中NaCl和CaCl2的质量比，可称量干燥的B物质和另一物质的质量，这种物质是 。
答案：（1）CaCO3 （2）加入适量盐酸至不产生气体 （3）A

四、物质的提纯和鉴定：
例3．在某未知溶液中检验出含有Ba2+、NO3-，且溶液的pH=1。某学生还需鉴定此溶液中是否大量存在：①Al3+；②NH4+；③Fe2+；④Cl-；⑤AlO2-；⑥SO42-，其实这些离子中有一部分不必再鉴定就能加以否定，你认为不必再鉴定的离子组是 ( )
A．③⑤⑥ B．④⑤⑥ C．①②⑤ D．①③④
答案：A
五、化合物组成成分的分析和鉴定：
例4．某无色透明溶液中可能大量存在Ag+，Mg2+，Cu2+中的几种离子。
（1）不做任何实验就可以肯定原溶液中不存在的离子是_________。
（2）取少量原溶液加入过量稀盐酸，有白色沉淀生成，再加入过量稀硝酸，白色沉淀不消失，说明原溶液中肯定有的离子是___________，有关的离子反应式为_____________________________________。
（3）取（2）的滤液加入过量NaOH溶液，出现白色沉淀，说明原溶液中肯定存在的离子有
_______________。
（4）原溶液中可能大量存在的阴离子是下列A——D中的（填序号） 。
A．Cl- B．NO3- C．CO32- D．OH-
答案：（1）Cu2+ （2）Ag+ Ag+ + Cl- = AgCl↓ （3）Mg2+ （4） B

六、治理水中的污染物：
例5．某城市某河道两旁有甲乙两厂，它们排放的工业废水中共含有K+、Ag+、Fe3+、Cl-、OH-、NO3-六种离子。
（1）甲厂的废水明显呈碱性，故甲厂废水中含有的三种离子是 、 、 ；
（2）乙厂的废水中含有另外的三种离子。如果加入一定量的 （填“活性炭”、“硫酸亚铁”、“铁粉”），可以回收其中的金属 ，因为 （填离子方程式）；
（3）有人提出一种设想是将甲厂和乙厂的废水按适当的比例混合，可以使废水中的 （填离子符号）转化为沉淀，经过滤后的废水中主要含有 ，所以可用来浇灌农田。
答案：（1）K+ Cl- OH-
（2）铁粉 Ag 2 Ag+ + Fe = 2 Ag + Fe2+
（3）Ag+、Cl-、Fe3+、OH- K+、NO3-
"实验探究
例．向Ba(OH)2溶液中逐滴加入稀硫酸，请完成下列问题：
（1）写出反应的离子方程式_______________________________________。
（2）下列三种情况下，离子方程式与(1)相同的是____________________。
A．向NaHSO4溶液中，逐滴加入Ba(OH)2溶液至溶液显中性
B．向NaHSO4溶液中，逐滴加入Ba(OH)2溶液至SO恰好完全沉淀
C．向NaHSO4溶液中，逐滴加入Ba(OH)2溶液至过量
（3）若缓缓加入稀硫酸直至过量，整个过程中混合溶液的导电能力(用电流强度I表示)可近似地用如图中的　　　　　曲线表示。

（4）若有一表面光滑的塑料小球悬浮于Ba(OH)2溶液中央，如图所示。

向该烧杯中缓缓注入与Ba(OH)2溶液等密度的稀硫酸至恰好完全反应。在此实验过程中，小球将_____________________________________________。
"实验探究
答案：（1）Ba2++2OH－+2H++SO= BaSO4↓+2H2O
（2）A　 （3）C　 （4）下沉
解析：
（1）向Ba(OH)2溶液中逐滴加入稀硫酸，反应的离子方程式为Ba2++2OH－+2H++SO=BaSO4↓+2H2O。
（2）向NaHSO4溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至溶液显中性，反应的离子方程式为：2H++SO+Ba2++2OH－=BaSO4↓+2H2O；向NaHSO4溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至SO恰好完全沉淀，离子方程式为：Ba2++OH－+SO+H+=BaSO4↓+H2O；向NaHSO4溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至过量，反应的离子方程式为：H++SO+Ba2++OH－=BaSO4↓+H2O。
（3）向Ba(OH)2溶液中缓缓加入稀硫酸，当Ba(OH)2与H2SO4恰好完全反应时，溶液导电能力几乎为零，再加稀硫酸，溶液导电能力又增强，故曲线C正确。
（4）当Ba(OH)2与H2SO4恰好完全反应时，溶液密度变小，塑料小球下沉。








"跟踪训练

· 准确性训练
1．下列各组离子能在同一溶液中大量共存的是 (　　)
A．Ag+、K+、Cl-、NO3- B．Ba2+、Cl-、H+、SO42-
C．H+、CO32-、Cl-、Na+ D．Na+、OH-、Ba2+、NO3-
2．下列各组离子能在溶液中大量共存的是 (　　)
A．Na+、Mg2+、Cl-、OH- B．H+、Ca2+、CO32-、NO3-
C．Cu2+、K+、SO42－、NO3- D．Na+、HCO3-、OH-、Ca2+
3．某无色透明的溶液中，下列各组离子能大量共存的是 (　　)
A．H+、Cl-、Ba2+、CO32-  B．Ag+、I-、K+、NO3- 
C．K+、OH-、Cl-、Na+ D．Fe3+、Cl-、NO3-、Na+
4．下列各项中的离子，能在溶液中大量共存的是 (　　)
A．Ba2+、Na+、CO32-、OH- B．Mg2+、Ba2+、OH-、NO3-
C．H+、K+、CO32-、SO42- D．Al3+、Fe3+、SO42-、Cl-
5．下列各组离子在水溶液中不能大量共存的是 (　　)
A．Ba2+、Cl-、NO3-、Ca2+ B．H+、SO42-、K+、Al3+
C．Ba2+、CO32-、Na+、OH- D．Fe3+、Cu2+、Cl-、NO3－

敏捷性训练
6．某无色溶液中，可大量共存的离子组是 (　　)
A．Na+、HCO3-、SO42-、Cl- B．Cu2+、NO3-、Cl-、SO42-
C．H+、Cl-、Na+、CO32- D．K+、Mg2+、SO42-、OH-
7．某地甲、乙两厂排放的污水中各含有下列8种离子中的4种(两厂废水所含离子不同)：Ag+、Ba2+、Fe2+、Na+、Cl-、SO42-、NO3-、OH-。若两厂单独排放污水都会造成严重的水污染，如将两厂的污水按一定比例混合，沉淀后污水便能变得无色澄清，溶质主要含硝酸钠，污染程度大大降低。根据所给信息有以下几种说法，你认为正确的是 (　　)
A．Na+和NO3-来自同一工厂 B．Cl-和NO3-一定来自同一工厂
C．Ag+和Na+可能来自同一工厂 D．SO42-和OH-一定来自同一工厂
8．在无色透明的酸性溶液中，不能大量共存的离子组 (　　)
A．Al3+、Na+、NO3-、Cl- B．Mg2+、NH4+、NO3-、Cl-
C．Na+、K+、CO32-、Cl- D．Zn2+、Na+、NO3-、SO42-
9．在碱性溶液中能大量共存且溶液为无色透明的是 (　　)
A．K+、MnO4-、Na+、Cl- B．K+、Na+、NO3-、CO32-
C．Na+、H+、NO3-、SO42- D．Fe3+、Na+、Cl-、SO42－
10．在某无色透明的酸性溶液中，能共存的离子组是 (　　)
A．Na+、K+、SO42－ 、CO32－ B．Cu2+、K+、SO42－、NO3－
C．Na+、K+、Cl-、NO3－ D．Fe3+、K+、SO42－、Cl-

广阔性训练
11．某无色透明的溶液，在pH=0和pH=14的条件下都能大量共存的是 (　　)
A．Fe2＋　K+　SO42-　 NO3- B．Mg2＋　NH4+　 SO42-　Cl-
C．Na＋　K+　SO42-　 NO3- D．Ba2＋　Na＋　MnO4-　SO42-
12．下列各组离子中，能在强酸溶液里大量共存，并且溶液呈无色透明的是 (　　)
A．MnO4-、K+、Na+、SO42- B．Na+、K+、CO32－、Cl-
C．Mg2+、NH4+、Cl-、NO3- D．Ba2+、K+、Cl-、SO42-
13．在强酸性溶液中能大量共存的无色透明离子组是 (　　)
A．K+、Na+、NO3-、MnO4- B．Mg2+、Na+、Cl-、SO42-
C．K+、Na+、Br-、Cu2+ D．Na+、Ba2+、OH-、SO42-
14．在溶液中加入少量NaOH后仍能大量共存的离子组是 (　　)
A．H+、Ba2+、Cl-、NO3－ B．K+、S2-、Cl-、SO42－
C．Ca2+、Mg2+、NO3－、CO32－ D．Na+、Cl-、CO32－、Fe3+
15．在水溶液中能大量共存，且加入过量稀硫酸溶液时，有气体生成的是 (　　)
A．Na+、Ag+、CO32-、Cl- B．K+、Ba2+、SO42-、Cl-
C．Na+、K+、CO32-、Cl- D．Na+、K+、Cl-、SO42-

· 灵活性训练
16．加入适量的稀硫酸，可使溶液中下列离子浓度明显减小的是 (　　)
A． Cl- Na+ C． HCO3- D．Mg2+
17.在水溶液中能大量共存，且加入过量稀硫酸溶液时，有气体生成的是 (　　)
A． Na+、Ag+、CO32-、Cl- B K+、Ba2+、SO42-、Cl-
C． Na+、K+、CO32-、Cl- D．Na+、K+、Cl-、SO42-
18．如表是某矿物质饮用水的部分标签说明
主要成分
钾离子(K+) 20～27.3 mg·L-1
氯离子(Cl-) 30～34.2 mg·L-1
镁离子(Mg2+) 20.2～24.9 mg·L-1
硫酸根离子(SO42-) 24～27.5 mg·L-1


则该饮用水中还可能较大量存在 (　　)
A．OH-　　　　　 B．Ag+ C．Na+ D．Ca2+
19．如图所示：

每个编号代表下列物质中的一种，凡是用直线相连的两种物质均能发生化学反应。供填写的物质有：a．Na2CO3溶液；b．MgSO4溶液；c．BaCl2溶液；d．稀硫酸；e．铁；f．Cu(NO3)2溶液。图中编号②代表的物质是 (　　)
A．e　　　 B．d　 　　 C．a　　　 D．c
20．下列说法正确的一组是 (　　)
①不溶于水的盐(CaCO3、BaSO4等)都是弱电解质
②盐都是强电解质
③0.5 mol·L-1的所有一元酸中氢离子浓度都是0.5 mol·L-1
④强酸溶液中氢离子浓度一定大于弱酸溶液中氢离子浓度
⑤电解质溶液导电的原因是溶液中有自由移动的阴阳离子
⑥熔融的电解质都能导电
A．①③⑤⑥　　　　　 B．②④⑤⑥ C．只有⑤ D．只有⑥





1.【答案】D
【解析】A选项Ag+和Cl－间能反应生成氯化银沉淀；B选项Ba2+和SO42－之间能反应生成硫酸钡沉淀；C选项H+ 跟 CO32－可反应生成弱电解质碳酸，碳酸又可分解生成二氧化碳气体。
2.【答案】C
【解析】A选项Mg2+和OH-反应生成Mg(OH)2;B项中H+、Ca2+和CO32-都能发生反应；D选项中HCO3-、OH-可以反应。
3.【答案】C
【解析】正确选项应满足无色透明、能大量共存两个条件。答案为C项。
4.【答案】D
【解析】A选项Ba2+＋CO32－= BaCO3↓；B选项Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓；C选项2H+＋CO32－=CO2↑＋H2O；D选项各种离子能在溶液中大量共存。
5.【答案】C
【解析】C项，Ba2+和CO32－不能大量共存
6.【答案】A A选项离子之间不反应，可以大量共存；B选项Cu2+有颜色；C选项C项， H+与CO32－发生反应；D选项Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓。
7.【答案】D
【解析】Ag+所在的厂污水不应该有Cl-、SO42-、OH- ，又根据溶液的电中性原则，剩下的NO3- 一定在该厂，而另个厂污水中有Cl-、SO42-、OH-，则Ba2+、Fe2+不能存在，而Na+一定存在，这样分成两组的情况是：Cl-、SO42-、OH、Na+在一起，NO3- 、Ag+ 、Ba2+、Fe2+在一起。
8.【答案】C
【解析】此题隐含条件是酸性溶液，即有大量H+存在，无色透明溶液。A、B、D选项中离子都能共存，C项因CO32－＋2H+﹦H2O＋ CO2↑，不能在酸性溶液中大量存在。
9.【答案】B
【解析】首先排除水溶液中带有颜色的离子，A项中有MnO4-、D项中有Fe3+首先排除；C项中的H+在碱
性溶液中不能大量存在。
10.【答案】C
【解析】A选项氢离子能与碳酸根离子反应；B选项铜离子呈蓝色；D选项铁离子呈黄色。
11.【答案】C
【解析】A选项；B选项；C选项；D选项。
12.【答案】C
【解析】A选项MnO4-为紫红色；B选项CO32－能与强酸反应；C选项各离子均不能发生反应；D选项 Ba2＋和SO42－可反应生成BaSO4沉淀。
13.【答案】B
【解析】A选项MnO4-在水溶液中显紫红色； B选项符合题意；C选项Cu2+在水溶液中显蓝色；D选项发生离子反应：Ba2＋＋SO42－﹦BaSO4↓。
14.【答案】B
【解析】由题意知，往溶液中加入少量NaOH后，使溶液呈碱性，故H+、Mg2+、Fe3+不能与其大量共存，A、C、D不正确。
15.【答案】C
【解析】A选项中Ag+和Cl-、CO32－不能共存，生成沉淀；B选项中Ba2＋和SO42－生成BaSO4沉淀而不能共存； D选项中离子间能共存，但加入稀硫酸时，不产生气体。
16.【答案】C
【解析】当溶液中某种自由移动的例子与加入的物种的例子发生互换反应式时，不论生成沉淀、气体或难电离物质（如H2O），均会是该种例子数量显著减少，HCO3-和Ba2+均会因加入的硫酸而减少，其原因是：HCO3-+H+=H2O+CO2↑ 、Ba2++SO42-=BaSO4↓
17.【答案】C
【解析】A选项中Ag+和Cl-、CO32－不能共存，生成沉淀；B选项中Ba2+和SO42－会生成BaSO4沉淀而不能共存；D选项中离子间能共存，但加入硫酸时，不产生气体。
18.【答案】C
【解析】该饮用水中存在Cl-，故Ag＋不能大量共存，Mg2＋与OH－不能大量共存，SO与Ca2＋生成微溶物不能大量共存。
19.【答案】C
【解析】六种物质两两混合时每种物质与其他物质反应的种数分别为：Na2CO3～4，MgSO4～2，BaCl2～3，H2SO4～3，Fe～2，Cu(NO3)2～2，结合图可知②应为Na2CO3，即选C。
20.【答案】C
【解析】CaCO3、BaSO4虽不溶于水，但它们是强电解质，故①错；绝大多数盐是强电解质，故②错；0.5 mol·L－1一元强酸中氢离子浓度为0.5 mol·L－1，一元弱酸中氢离子浓度小于0.5 mol·L－1，故③错；0.000 1 mol·L－1盐酸中氢离子浓度小于1 mol·L－1 CH3COOH中氢离子浓度，故④错；熔融的纯硫酸不导电，故⑥错误；⑤正确。综上所述，选C。