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文档简介

1、第3讲离子共存离子的检验与推断复 习 目 标知 识 建 构1.掌握有关离子共存的判断。2.了解常见离子的检验方法。3.能利用典型代表物的性质和反应,进行离子推断和设计常见物质检验的方案。一、离子共存1.离子共存的本质几种离子在同一溶液中能大量共存,就是指离子之间不发生任何反应。2.判断离子能否大量共存的“四个要点”(1)注意溶液颜色的限定常见有色离子Cu2Fe3Fe2MnOeq oal(,4)颜色蓝色黄色浅绿色紫红色(2)关注溶液酸碱性的要求在强酸性溶液中,OH及弱酸根阴离子如COeq oal(2,3)、ClO、SOeq oal(2,3)等不能大量存在。在强碱性溶液中,H及弱碱阳离子如NHeq

2、 oal(,4)、Al3、Cu2等不能大量存在。酸式酸根如HCOeq oal(,3)、HS、HSOeq oal(,3)等,在强酸性或强碱性溶液中均不能大量存在。(3)留意三种特殊情况AlOeq oal(,2)与HCOeq oal(,3)不能大量共存:AlOeq oal(,2)HCOeq oal(,3)H2O=Al(OH)3COeq oal(2,3)。“NOeq oal(,3)H”能与S2、Fe2、I、SOeq oal(2,3)等还原性的离子发生氧化还原反应而不能大量共存。NHeq oal(,4)与CH3COO、COeq oal(2,3)等组合中,虽然离子之间能水解相互促进,但总的水解程度仍很小

3、,它们在溶液中仍能大量共存。(4)把握四种反应类型反应类型不能大量共存的离子复分解反应生成沉淀如Ca2 、Ba2与COeq oal(2,3) 、SOeq oal(2,4)、SOeq oal(2,3);SiOeq oal(2,3)与H;Ag与Cl等不能大量共存生成气体及易挥发性物质H与COeq oal(2,3) 、HCOeq oal(,3)、S2、SOeq oal(2,3);NHeq oal(,4)和OH等不能大量共存生成弱电解质H与OH、ClO、F、CH3COO等不能大量共存氧化还原反应Fe3与S2、I等;MnOeq oal(,4)、ClO在酸性、碱性、中性条件下与I、Fe2、SOeq oal

4、(2,3)不能大量共存相互促进的水解反应Al3、Fe3与AlOeq oal(,2)、HCOeq oal(,3)、COeq oal(2,3)等相互促进水解,不能大量共存络合反应Fe3与SCN、Ag与NH3H2O不能大量共存【判一判】 判断下列溶液中的离子能否共存,能共存的打,不能共存的打。(1)水溶液中:Al3、Cu2、HCOeq oal(,3)、SOeq oal(2,4)()(2)水溶液中:Fe2、H、ClO、Cl()(3)无色溶液中:Fe3、Cu2、NOeq oal(,3)、Cl()(4)1.0 molL1的KNO3溶液中:H、Fe2、Cl、SOeq oal(2,4)()(5)与铝反应产生大

5、量氢气的溶液中:Na、NHeq oal(,4)、COeq oal(2,3)、NOeq oal(,3)()(6)常温下pH12的溶液中:K、Na、CH3COO、Br()(7)水溶液中Na、NHeq oal(,4)、MnOeq oal(,4)、Cl()答案 (1)(2)(3)(4) (5) (6)(7)二、离子的检验1.常见阳离子的检验(1)依据生成沉淀阳离子试剂或方法实验现象(证据)Mg2NaOH溶液产生白色沉淀,NaOH溶液过量沉淀不溶解Al3NaOH溶液产生白色沉淀,NaOH溶液过量沉淀溶解Fe2NaOH溶液先产生白色沉淀,迅速变为灰绿色最后变为红褐色K3Fe(CN)6溶液产生蓝色沉淀Fe3

6、NaOH溶液产生红褐色沉淀K4Fe(CN)6溶液产生蓝色沉淀Cu2NaOH溶液产生蓝色沉淀(2)依据生成气体NHeq oal(,4)eq o(,sup7(NaOH),sdo5(加热)产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体。(3)依据显示的特殊颜色阳离子试剂或方法实验现象(证据)H紫色石蕊溶液溶液变红Na焰色反应黄色火焰K焰色反应紫色火焰(透过蓝色钴玻璃)Fe3KSCN溶液溶液呈红色Fe2先加KSCN溶液再加氯水先无明显变化,再变红色2.常见阴离子的检验(1)依据生成沉淀阴离子试剂现象(证据)ClAgNO3溶液和稀HNO3产生白色沉淀AgClBr产生淡黄色沉淀AgBrI产生黄色沉淀AgISOeq o

7、al(2,4)稀盐酸和BaCl2溶液加盐酸无明显现象,加BaCl2溶液产生白色沉淀COeq oal(2,3)CaCl2溶液和稀盐酸加CaCl2溶液产生白色沉淀,再加盐酸沉淀溶解,产生无色无味气体(2)依据生成气体阴离子试剂现象(证据)COeq oal(2,3)、HCOeq oal(,3)稀盐酸和澄清石灰水产生使澄清石灰水变浑浊的气体SOeq oal(2,3)、HSOeq oal(,3)稀H2SO4和品红溶液加硫酸产生有刺激性气味的气体,且气体能使品红溶液褪色(3)依据显示特殊颜色【判一判】 判断下列说法是否正确,正确的打“”,错误的打“”。(1)加入AgNO3溶液有白色沉淀生成,加稀盐酸沉淀不

8、消失,则原溶液中一定含有Cl()(2)向某溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成,再加入稀盐酸,沉淀不消失,则溶液中一定存在SOeq oal(2,4)()(3)加入CaCl2溶液,有白色沉淀生成,溶液中一定存在COeq oal(2,3)()(4)加入稀硫酸,产生使品红溶液褪色的无色有刺激性气味的气体,则溶液中一定存在SOeq oal(2,3)()(5)某溶液的焰色反应呈黄色,则溶液中一定有钠元素,不能确定是否有钾元素()(6)无色溶液加入CCl4无现象,滴加氯水后CCl4层呈紫红色,则溶液中一定存在I()(7)向某溶液中加入稀盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,溶液中一定存在COeq oa

9、l(2,3)()答案 (1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)考点一离子共存的判断题组一没有限定条件的离子共存1.在水溶液中能大量共存的一组离子是()A.K、Na、SOeq oal(2,4) 、MnOeq oal(,4) B.Cl、SOeq oal(2,3) 、Fe2、HC.NHeq oal(,4) 、Ba2、Br、COeq oal(2,3) D.Na、H、NOeq oal(,3) 、HCOeq oal(,3) 答案A解析四种离子在水溶液中相互之间不反应,可以大量共存,故A正确;亚硫酸根和氢离子会结合生成弱电解质不能大量共存,故B错误;碳酸根和钡离子会结合生成沉淀不能大量共存,故C错误;碳酸

10、氢根和氢离子反应生成二氧化碳和水不能共存,故D错误。2.(2021四川成都摸底测试)下列离子在溶液中能大量共存的是()A.Na、Ca2、Cl、COeq oal(2,3)B.HCOeq oal(,3)、K、NHeq oal(,4)、OHC.Fe2、H、SOeq oal(2,4)、NOeq oal(,3)D.Na、K、COeq oal(2,3)、SiOeq oal(2,3)答案D解析A项中Ca2与COeq oal(2,3)生成CaCO3沉淀而不能大量共存;B项中HCOeq oal(,3)、NHeq oal(,4)均会与OH发生反应,不能大量共存;C项中H、NOeq oal(,3)、Fe2发生氧化还

11、原反应而不能大量共存;D项离子之间不反应,能大量共存。题组二限定颜色或酸碱性的离子共存3.(2021广东惠州第一次调研)在某无色透明的酸性溶液中,能共存的离子组是()A.Na、K、SOeq oal(2,4)、HCOeq oal(,3)B.Cu2、K、SOeq oal(2,4)、NOeq oal(,3)C.Na、K、Cl、NOeq oal(,3)D.Na、K、SOeq oal(2,3)、NOeq oal(,3)答案C解析酸性溶液中存在大量的H,HCOeq oal(,3)与H不能大量共存,A项错误;Cu2溶液呈蓝色,题目要求无色,B项错误;Na、K、Cl、NOeq oal(,3)、H之间不反应,能

12、大量共存,且能形成无色透明溶液,C项正确;酸性条件下SOeq oal(2,3)、NOeq oal(,3)之间发生氧化还原反应而不能共存,D项错误。4.常温下,下列各组离子在给定条件下一定能大量共存的是()A.滴加甲基橙显红色的溶液中:Ba2、K、Cl、NOeq oal(,3)B.加入KSCN显红色的溶液中:Na、Mg2、SOeq oal(2,4)、HCOeq oal(,3)C.eq f(c(OH),c(H))1012的溶液中:K、Na、NOeq oal(,3)、HCOeq oal(,3)D.由水电离出的c(H)1.01013 molL1的溶液中:NHeq oal(,4)、Mg2、NOeq oa

13、l(,3)、SOeq oal(2,4)答案A解析滴加甲基橙显红色的溶液呈酸性,在酸性条件下Ba2、K、Cl、NOeq oal(,3)能大量共存,A项正确;加入KSCN显红色的溶液中含有Fe3,Fe3与HCOeq oal(,3)能发生相互促进的水解反应而不能大量共存,B项错误;eq f(c(OH),c(H))1012的溶液呈碱性,OH与HCOeq oal(,3)反应生成COeq oal(2,3)和H2O,C项错误;常温下,由水电离出的c(H)1.01013 molL1的溶液呈酸性或碱性,碱性条件下NHeq oal(,4)、Mg2都能与OH反应,D项错误。题组三指定条件下的离子共存5.常温下,下列

14、各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是()A.1.0 molL1的KNO3溶液中:H、Fe2、Cl、SOeq oal(2,4)B.使紫色石蕊溶液变红的溶液中:NHeq oal(,4)、Ba2、AlOeq oal(,2)、ClC.pH12的溶液中:K、Na、CH3COO、BrD.滴加几滴KSCN溶液显血红色的溶液中:NHeq oal(,4)、Mg2、I、Cl答案C解析H、Fe2、NOeq oal(,3)之间能够发生氧化还原反应,不能大量共存,故A错误;使紫色石蕊溶液变红的溶液为酸性溶液,溶液中存在大量H,H与AlOeq oal(,2)在溶液中能够反应,且NHeq oal(,4)与AlOeq oa

15、l(,2)会发生相互促进水解,不能大量共存,故B错误;pH12的溶液显碱性,OH与K、Na、CH3COO、Br不反应,且K、Na、CH3COO、Br之间也不反应,可大量共存,故C正确;滴加几滴KSCN溶液显血红色的溶液中含有Fe3,Fe3、I能够发生氧化还原反应,不能大量共存,故D错误。6.下列各组离子能大量共存且满足相应要求的是()选项离子组要求AK、AlOeq oal(,2)、Cl、Cr2Oeq oal(2,7)溶液无色澄清BFe3、NOeq oal(,3)、Br、HCOeq oal(,3)逐滴滴加盐酸,立即产生气体CNa、K、AlOeq oal(,2)、NOeq oal(,3)逐滴滴加盐

16、酸,先有沉淀产生,后沉淀消失DNHeq oal(,4)、Al3、SOeq oal(2,4)、Cl滴加NaOH溶液并加热,立刻产生气体答案C解析Cr2Oeq oal(2,7)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HCOeq oal(,3)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AlOeq oal(,2)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。解答离子共存类题目的两个注意点审清关键词语和隐含因素(1)关键词语,如“一定”

17、、“可能”或“不能”等;再如“澄清透明”并不一定无色。(2)隐含因素主要是考虑指定微粒对溶液性质的影响,如:含有大量Fe3的溶液,隐含溶液呈酸性,并具有较强氧化性;含有大量NOeq oal(,3)的酸性溶液,隐含溶液具有强氧化性;含有大量S2、SOeq oal(2,3)、AlOeq oal(,2)的溶液,隐含溶液呈碱性。溶液酸碱性的判断方法(1)常见表示呈酸性的溶液常温下pH7的溶液;常温下c(OH)1107 molL1的溶液;使pH试纸或甲基橙呈红色的溶液;与镁粉反应放出氢气的溶液;eq f(c(H),c(OH))1的溶液。(2)常见表示呈碱性的溶液常温下pH7的溶液;常温下c(H)1107

18、 molL1的溶液;使酚酞溶液变红的溶液;使pH试纸变蓝的溶液;eq f(c(OH),c(H))1的溶液。(3)常见表示可能呈酸性也可能呈碱性的溶液与铝粉反应放出氢气的溶液;常温下水电离出的c(OH)11012 molL1的溶液;与NH4HCO3反应能产生气体的溶液。考点二常见离子的检验与推断【典例】 某未知溶液X可能含有Al3、Na、NHeq oal(,4)、Cl、COeq oal(2,3)、SOeq oal(2,4)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,可能存在ClB.原溶液中一定存在COeq oa

19、l(2,3)、SOeq oal(2,4)、NHeq oal(,4),且均为0.01 mol C.原溶液中可能存在Na,n(Cl)0.01 mol D.原溶液中一定不存在Al3、Cl答案C解析滤液中加入了烧碱溶液,通过焰色反应不能确定原溶液中是否存在Na;加入BaCl2溶液生成沉淀a,说明原溶液中至少含有COeq oal(2,3)、SOeq oal(2,4)中的一种,沉淀a部分溶于盐酸,所以沉淀a一定是BaSO4、BaCO3的混合物,故原溶液中一定存在COeq oal(2,3)、SOeq oal(2,4),COeq oal(2,3)和Al3不能大量共存,所以原溶液中一定不存在Al3;沉淀b为硫酸

20、钡,其物质的量为eq f(2.33 g,233 gmol1)0.01 mol,COeq oal(2,3)的物质的量为eq f(4.30 g 2.33 g,197 gmol1)0.01 mol;向所得滤液中加入氢氧化钠溶液,生成了气体,则该气体应为氨气,证明原溶液中一定含有NHeq oal(,4),其物质的量为eq f(1.12 L,22.4 Lmol1)0.05 mol,COeq oal(2,3)、SOeq oal(2,4)所带负电荷的物质的量之和为0.01 mol20.01 mol20.04 mol,根据电荷守恒,原溶液中一定存在Cl,不能确定是否存在Na,所以n(Cl)0.01 mol。离

21、子推断的常用原则题组一常见离子的定性检验1.下列关于离子检验的说法正确的是()A.检验溶液中是否含有Ba2:取少量待测液,向其中加入少量稀硫酸,若有白色沉淀产生,则溶液中含有Ba2B.检验用硫酸亚铁制得的硫酸铁中是否含有硫酸亚铁,可选用的试剂是酸性KMnO4溶液C.检验溶液中是否含有COeq oal(2,3):取少量待测液,向其中加入适量稀盐酸,观察是否有大量气泡产生D.在未知溶液中滴加BaCl2溶液出现白色沉淀,加稀硝酸,沉淀不溶解,说明该未知溶液中存在SOeq oal(2,4)或SOeq oal(2,3)答案B解析如果溶液中含有Ca2、Ag等,向其中加入少量稀硫酸,会有硫酸钙、硫酸银等白色

22、沉淀产生,所以不能确定溶液中含有Ba2,故A项错误;硫酸亚铁可将酸性KMnO4还原而使酸性KMnO4溶液褪色,故B项正确;HCOeq oal(,3)、SOeq oal(2,3)、HSOeq oal(,3)遇稀盐酸也可产生大量气泡,故C项错误;若存在Ag,加入BaCl2溶液会产生氯化银白色沉淀,故D项错误。2.向四支试管中分别加入少量不同的无色溶液进行如下操作,结论正确的是()选项操作现象结论A滴加BaCl2溶液生成白色沉淀原溶液中有SOeq oal(2,4)B滴加硫酸有刺激性气味的气体产生原溶液中有SOeq oal(2,3)C用洁净铂丝蘸取溶液进行焰色反应火焰呈紫色(透过蓝色钴玻璃)原溶液中有

23、钾元素D滴加NaOH溶液,将湿润红色石蕊试纸置于试管口试纸不变蓝原溶液中无NHeq oal(,4)答案C解析A项加入BaCl2溶液得到白色沉淀,原溶液中可能含有COeq oal(2,3)或SOeq oal(2,3)或SOeq oal(2,4)或Ag;B项HSOeq oal(,3)也有同样的现象;D项检验NHeq oal(,4)应加入浓NaOH溶液,且需要加热。题组二常见离子的推断3.(2021山西省临汾模拟)某溶液X中可能含有大量下列离子中的若干种:Fe3、Na、Ba2、I、H、COeq oal(2,3),下列有关X的假设与结论的分析中正确的是()假设溶液成分AX遇酚酞变红色溶质一定是Na2C

24、O3B加入氨水后得到红褐色沉淀一定不含IC若加入铝粉后有Al3生成一定含有HD若加入淀粉后溶液不显蓝色一定不含有I、一定含有COeq oal(2,3) 答案B解析X溶液遇酚酞变红色说明其呈碱性,溶液中一定有COeq oal(2,3),Fe3、Ba2、H均不能与COeq oal(2,3) 共存,但I能共存,溶质可能为NaI和Na2CO3的混合物,故A错误;由产生沉淀的颜色得出一定有Fe3,Fe3不能与I大量共存,故B正确;H、Fe3都能将铝粉氧化为Al3,不一定是氢离子反应,故C错误;淀粉可检验出溶液中是否有I2而不是I,若加入淀粉后溶液不显蓝色,不能确定不含I,故D错误。4.一瓶无色澄清的溶液

25、,其中可能含有H、NHeq oal(,4)、Na、Al3、Fe3、I、NOeq oal(,3)、COeq oal(2,3)、SOeq oal(2,4)、AlOeq oal(,2)。取该溶液进行以下实验:用pH试纸检验,溶液呈强酸性取溶液适量,加入少量CCl4和数滴新制氯水,振荡,CCl4层呈紫红色该溶液的焰色反应没有黄色。根据以上实验结果,下列推断正确的是()A.向该溶液中加入BaCl2不一定能观察到白色沉淀B.可以确定没有Na、Fe3、COeq oal(2,3)、AlOeq oal(,2),不能确定是否有NOeq oal(,3)C.该溶液可能是NH4NO3与HI的混合D.一定没有Al3、CO

26、eq oal(2,3)和NOeq oal(,3)答案A解析无色溶液可知一定不含Fe3;实验可知一定含H,则不含COeq oal(2,3)、AlOeq oal(,2),I、NOeq oal(,3)不能同时存在;实验可知一定含I,则不含NOeq oal(,3);实验说明不含Na;综上所述,不能确定是否含NHeq oal(,4)、Al3、SOeq oal(2,4)。不能确定是否含SOeq oal(2,4),则向该溶液中加入BaCl2不一定能观察到白色沉淀,故A正确;一定不含Na、Fe3、NOeq oal(,3)、COeq oal(2,3)、AlOeq oal(,2),故B错误;根据上述分析,该溶液中

27、一定不含NOeq oal(,3),故C错误;不能确定是否含Al3,故D错误。题组三离子检验与推断的定量分析5.有一混合物的水溶液,可能含有以下离子中的若干种:K、NHeq oal(,4)、Cl、Mg2、Fe3、COeq oal(2,3)、SOeq oal(2,4),现取三份各100 mL溶液进行如下实验:向第一份中加入AgNO3溶液,有白色沉淀产生;向第二份中加入足量NaOH溶液后加热,收集到气体0.896 L(标准状况);向第三份中加入足量BaCl2溶液,得到沉淀6.27 g,沉淀经足量盐酸洗涤后,剩余2.33 g。试回答下列问题:(1)肯定存在的离子有_,肯定不存在的离子有_。(2)可能存

28、在的离子是_,为确定该离子是否存在,可取少许原溶液,然后_(填实验操作)。(3)试分别确定肯定存在的离子在原溶液中各自的物质的量浓度_。答案(1)NHeq oal(,4)、COeq oal(2,3)、SOeq oal(2,4)、KMg2、Fe3(2)Cl先加入硝酸钠溶液,过滤向滤液中加入硝酸酸化的硝酸银溶液,若有白色沉淀生成,则证明有Cl存在,否则不存在(3)c(SOeq oal(2,4)0.1 molL1,c(COeq oal(2,3)0.2 molL1,c(NHeq oal(,4)0.4 molL1,c(K)0.2 molL1解析由知溶液中可能含Cl、COeq oal(2,3)、SOeq

29、oal(2,4),由知溶液中一定含NHeq oal(,4),且n(NHeq oal(,4)0.04 mol,由知溶液中一定含COeq oal(2,3)、SOeq oal(2,4),则一定不含Mg2、Fe3(二者与COeq oal(2,3)不能大量共存),且n(SOeq oal(2,4)eq f(2.33 g,233 gmol1)0.01 mol,n(COeq oal(2,3)eq f((6.272.33) g,197 gmol1)0.02 mol,所以得出结论:溶液中一定含NHeq oal(,4)、COeq oal(2,3)、SOeq oal(2,4),一定不含Mg2、Fe3,由于n(SOeq

30、 oal(2,4)2n(COeq oal(2,3)20.01 mol20.02 mol20.06 moln(NHeq oal(,4)10.04 mol10.04 mol,故必存在K。又因溶液中可能存在Cl,则n(K)0.02 mol。所以c(SOeq oal(2,4)0.1 molL1,c(COeq oal(2,3)0.2 molL1,c(NHeq oal(,4)0.4 molL1,若原溶液中不存在Cl,则c(K)0.2 molL1,若存在Cl,则c(K)0.2 molL1,故c(K)0.2 molL1,检验可能存在的Cl时注意SOeq oal(2,4)、COeq oal(2,3)的干扰。离子

31、检验中的常见干扰离子以及排除措施待检离子干扰离子排除措施ClSOeq oal(2,4)加过量的Ba(NO3)2溶液COeq oal(2,3)加稀硝酸酸化OHSOeq oal(2,4)COeq oal(2,3)加盐酸酸化SOeq oal(2,3)AgSOeq oal(2,3)COeq oal(2,3)加盐酸后将产生的气体通入品红溶液中,溶液褪色COeq oal(2,3)SOeq oal(2,3)加硝酸后将产生的无色无味气体通入澄清石灰水,溶液变浑浊1.(2021湖南卷)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()粒子组判断和分析ANa、Al3、Cl、NH3H2O不能大量共存,因发生

32、反应:Al34NH3H2O=AlOeq oal(,2)4NHeq oal(,4)2H2OBH、K、S2Oeq oal(2,3)、SOeq oal(2,4)不能大量共存,因发生反应:2HS2Oeq oal(2,3)=SSO2H2OCNa、Fe3、SOeq oal(2,4)、H2O2能大量共存,粒子间不反应DH、Na、Cl、MnOeq oal(,4)能大量共存,粒子间不反应答案B解析Al3与NH3H2O反应产生Al(OH)3沉淀,不产生AlOeq oal(,2),A错误;H与S2Oeq oal(2,3)不能共存,发生反应的离子方程式为2HS2Oeq oal(2,3)=SSO2H2O,B正确;Fe3

33、可催化H2O2分解,不能大量共存,C错误;酸性条件下,MnOeq oal(,4)可将Cl氧化为Cl2,D错误。2.(2020江苏卷,4)常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是()A.0.1 molL1氨水溶液:Na、K、OH、NOeq oal(,3)B.0.1 molL1盐酸溶液:Na、K、SOeq oal(2,4)、SiOeq oal(2,3)C.0.1 molL1 KMnO4溶液:NHeq oal(,4)、Na、NOeq oal(,3)、ID.0.1 molL1 AgNO3溶液:NHeq oal(,4)、Mg2、Cl、SOeq oal(2,4)答案A解析氨水中,Na、K、OH、NO

34、eq oal(,3)彼此不反应,能大量共存,A项正确;盐酸中的H能与SiOeq oal(2,3)结合生成H2SiO3沉淀,B项错误;KMnO4溶液具有强氧化性,具有还原性的I不能大量存在,C项错误;AgNO3溶液中的Ag能与Cl反应生成AgCl沉淀,二者不能大量共存,Ag与SOeq oal(2,4)生成微溶物Ag2SO4,Ag与SOeq oal(2,4)不能大量共存,D项错误。3.(2019上海等级考)能证明亚硫酸钠部分变质所需要的试剂是()A.硝酸钡,稀硫酸 B.稀盐酸,氯化钡C.稀硫酸,氯化钡 D.稀硝酸,氯化钡答案B解析若要证明亚硫酸钠部分变质,须证明该样品中含有Na2SO3和Na2SO

35、4,检验步骤:取少量样品置于试管中溶解,滴入盐酸后有气泡冒出,继续滴加盐酸至无气泡冒出后,再滴入少量BaCl2溶液,有白色沉淀产生,则证明Na2SO3部分变质。4.(2018全国卷)硫代硫酸钠晶体(Na2S2O35H2O,M248 gmol1)可用作定影剂、还原剂。回答下列问题:已知:Ksp(BaSO4)1.11010,Ksp(BaS2O3)4.1105。市售硫代硫酸钠中常含有硫酸根杂质,选用下列试剂设计实验方案进行检验:试剂:稀盐酸、稀H2SO4、BaCl2溶液、Na2CO3溶液、H2O2溶液实验步骤现象取少量样品,加入除氧蒸馏水固体完全溶解得无色澄清溶液_,有刺激性气体产生静置,_答案加入

36、过量稀盐酸出现乳黄色浑浊取上层清液,滴入BaCl2溶液产生白色沉淀解析欲检验市售Na2S2O3中是否含有SOeq oal(2,4),应先取少量样品,加入除氧蒸馏水,固体完全溶解得澄清溶液,向其中加入过量稀盐酸,使S2Oeq oal(2,3)完全反应(S2Oeq oal(2,3)2H=SSO2H2O),以避免生成BaS2O3沉淀,对检验产生干扰,产生的现象是出现乳黄色浑浊,并有刺激性气味的气体产生,静置后,取上层清液,向其中滴入BaCl2溶液,产生白色沉淀即可说明市售Na2S2O3中含有SOeq oal(2,4)。 基础巩固练1.(2021陕西渭南一模)常温下,下列各组离子能大量共存的是()A.

37、H、Mg2 、Cl、CH3COOB.Fe3、Cu2、SCN、SOeq oal(2,4)C.K、Na、COeq oal(2,3)、BrD.Na、NHeq oal(,4)、ClO、OH答案C解析H能与CH3COO反应生成醋酸,不能大量共存,A错误;Fe3与SCN反应生成硫氰化铁,不能大量共存,B错误;K、Na、COeq oal(2,3)、Br互不反应可以共存,C正确;NHeq oal(,4)与OH反应生成一水合氨,不能大量共存,D错误。2.某溶液含有K、Fe3、SOeq oal(2,4)、COeq oal(2,3)、I中的几种。取样,滴加KSCN溶液后显血红色。为确定该溶液的组成,还需检验的离子是

38、()A.K B.I C.SOeq oal(2,4) D.COeq oal(2,3)答案A解析取样,滴加KSCN溶液后显血红色,则溶液含有Fe3,Fe3与COeq oal(2,3)会发生相互促进水解反应而不共存,I与Fe3发生氧化还原反应而不共存,则阴离子只有SOeq oal(2,4),电解质溶液呈电中性,故溶液中一定有SOeq oal(2,4),为确定该溶液的组成,还需检验的离子只有K。3.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.与金属铝反应放出氢气的溶液:NHeq oal(,4)、Na、Cl、NOeq oal(,3)B.能使紫色石蕊溶液变蓝色的溶液:Ca2、Na、ClO、I

39、C.0.1 molL1 NH4HCO3溶液:Ba2、K、OH、NOeq oal(,3)D.eq f(c(OH),c(H))1012的溶液:NHeq oal(,4)、Na、SOeq oal(2,4)、Cl答案D解析与金属铝反应放出氢气的溶液呈酸性或碱性,在碱性溶液中NHeq oal(,4)因为与OH结合生成NH3H2O而不能大量存在,酸性溶液中各个离子均可共存,故A错误;能使紫色石蕊溶液变蓝色的溶液呈碱性,在碱性条件下钙离子不能大量存在,ClO与I发生氧化还原反应而不能大量共存,故B错误;0.1 molL1 NH4HCO3溶液中,HCOeq oal(,3)与OH、Ba2反应生成碳酸钡沉淀而不能大

40、量共存,故C错误;eq f(c(OH),c(H))1012的溶液呈酸性,H、NHeq oal(,4)、Na、SOeq oal(2,4)、Cl离子间均不反应,一定可以大量共存,故D正确。4.(2021陕西咸阳一模)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.澄清透明溶液中:Cu2、NHeq oal(,4)、SOeq oal(2,4)、ClB.pH7的溶液中Fe3、Na、Cl、NOeq oal(,3)C.能使甲基橙变黄的溶液中:Mg2、Ba2、NOeq oal(,3)、HCOeq oal(,3)D.能溶解Al2O3的溶液中:K、Fe2、HS、CH3COO答案A解析注意澄清透明并不一定

41、无色,故澄清透明溶液中Cu2、NHeq oal(,4)、SOeq oal(2,4)、Cl能够大量共存,A符合题意;Fe3水解溶液呈酸性,故pH7的溶液中不可能存在大量的Fe3,B不合题意;能使甲基橙变黄的溶液中存在大量的OH,故Mg2、HCOeq oal(,3)不能大量共存,C不合题意;能溶解Al2O3的溶液可以是强酸也可以是强碱,强酸性溶液中不可能有大量的HS、CH3COO,在强碱性溶液中不可能有大量的Fe2、HS,D不合题意。5.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

42、液中一定含有SOeq oal(2,4)B.原溶液中一定含有NHeq oal(,4)C.原溶液中一定含有ClD.原溶液中一定含有Fe3答案B解析原溶液中加入Ba(NO3)2和HCl生成白色沉淀,原溶液中可能存在SOeq oal(2,4)、SOeq oal(2,3)或Ag,A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NHeq oal(,4),B正确;由于先加入HCl,再加入AgNO3,所以不能得出原溶液中是否存在Cl,C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H、NOeq oal(,3)氧化而来的,故原溶液中不一定含有Fe3,D错误。6

43、.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ACOeq oal(2,3)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BSOeq oal(2,4)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CFe2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DI取少量溶液于试管中,加入淀粉溶液,再加入新制氯水,观察溶液是否变蓝色答案D解析A项,HCOeq oal(,3)会产生干扰,错误;B项,SOeq oal(2,3)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SOeq oal(2,3)等,错误;D

44、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。7.(2021吉林长春模拟)已知:SOeq oal(2,3) I2H2O=SOeq oal(2,4) 2I2H。某溶液中可能含有Na、NHeq oal(,4) 、Fe2、K、I、SOeq oal(2,3) 、SOeq oal(2,4),且所有离子物质的量浓度相等。向该无色溶液中滴加少量溴水,溶液仍呈无色。下列关于该溶液的判断正确的是()A.肯定不含I B.肯定含SOeq oal(2,4) C.肯定含有SOeq oal(2,3) D.肯定含有NHeq oal(,4) 答案C解析因Fe2浅绿色,与无色不符,一定不含Fe2,且溴水、

45、碘水均有色,还原性SOeq oal(2,3) I,溴水可氧化SOeq oal(2,3),则向该无色溶液中滴加少量溴水,溶液仍呈无色,可知一定含SOeq oal(2,3),由离子浓度相等,溶液遵循电荷守恒可知,若阴离子只有SOeq oal(2,3),则含阳离子为Na、NHeq oal(,4) 、K中的两种,若阴离子为I、SOeq oal(2,3),则含阳离子为Na、NHeq oal(,4) 、K,若含SOeq oal(2,4),不遵循电荷守恒,则一定不含SOeq oal(2,4)。8.下列有关离子检验的叙述正确的是()选项操作及现象结论A取少量溶液于试管中,滴加BaCl2溶液,有白色沉淀生成,加

46、稀硝酸沉淀不溶解溶液中含有Ag或SOeq oal(2,4)B取少量溶液于试管中,滴加新制氯水,溶液由无色变为黄色溶液中含有BrC取少量溶液于试管中,滴加浓氢氧化钠溶液,微热,试管口湿润的红色石蕊试纸变蓝溶液中含有NHeq oal(,4)D取少量溶液于试管中,滴加新制氯水后再滴加KSCN溶液,溶液变红色原溶液中含有Fe2答案C解析A项错误,除Ag或SOeq oal(2,4)有此现象外,SOeq oal(2,3)被HNO3氧化为SOeq oal(2,4),也会得到不溶解于稀硝酸的白色沉淀;B项错误,Br、I的稀溶液与新制氯水反应分别生成Br2、I2,当两者溶液浓度较小时均为黄色,浓度较大时才有区别

47、,所以需要再加入适量的苯(或四氯化碳)观察有机层的颜色,才能准确鉴别;C项正确,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体为氨气,溶液中一定含有NHeq oal(,4);D项错误,因先加入新制氯水,再加入KSCN溶液,溶液变红色,则原溶液可能有三种情况:只含Fe2,只含Fe3,含Fe2和Fe3。9.某固体混合物X,含有NaClO3、KCl、NaOH、ZnSO4、NaAlO2和NaNO2中的几种,进行如下实验:X溶于水,得到溶液Y;溶液Y先加入过量稀HNO3酸化,再加入AgNO3溶液,得到白色沉淀W,下列说法不正确的是()A.混合物X中可能含有KClB.向溶液Y中滴加盐酸,若产生白色沉淀,说明X中一定含有

48、NaAlO2C.向溶液Y中滴加盐酸,若产生红棕色的气体,说明X中一定含有NaNO2D.取Y溶液进行焰色反应,透过蓝色钴玻璃片没有观察到紫色火焰,说明X中一定含有NaClO3答案B解析白色沉淀W为AgCl,则溶液Y中含有Cl,可能含有KCl,A正确;向溶液Y中滴加盐酸,产生白色沉淀,说明Y中可能含有NaAlO2,可能含有Na2ZnO2,或二者的混合物,NaOH与ZnSO4反应的生成物Na2ZnO2,B不正确;向溶液Y中滴加盐酸,若产生红棕色的气体,则表明发生反应2NOeq oal(,2)2H=NONO2H2O,从而说明X中一定含有NaNO2,C正确;取Y溶液进行焰色反应,透过蓝色钴玻璃片没有观察

49、到紫色火焰,说明X中一定不含有KCl,则Cl一定来自NaClO3,则X中一定含有NaClO3,D正确。10.某无色溶液中可能含有Ba2、Fe3、Na、K、NHeq oal(,4)、SOeq oal(2,4)、SOeq oal(2,3)、Cl、Br、COeq oal(2,3)中的若干种,离子浓度都为0.1 molL1,往该溶液中加入BaCl2和过量的盐酸,无白色沉淀生成。另取少量原溶液,设计并完成如下实验。下列判断正确的是()A.Ba2、Fe3、SOeq oal(2,4)、COeq oal(2,3)肯定不存在,Na、K肯定存在B.原溶液肯定不含SOeq oal(2,4)和SOeq oal(2,3

50、)C.若步骤中Ba(NO3)2和HNO3溶液改用BaCl2和盐酸的混合溶液,对溶液中离子的判断有影响D.是否含NHeq oal(,4)需另做实验判断答案A解析由实验流程转化可知,Ba2、Fe3、SOeq oal(2,4)、COeq oal(2,3)肯定不存在,由电荷守恒知Na、K肯定存在,A正确;溶液中一定含SOeq oal(2,3),B错误;因流程中第一步加了足量氯水,所以溶液中的SOeq oal(2,3)在第一步就已经被氧化成SOeq oal(2,4),步骤中Ba(NO3)2和HNO3溶液改用BaCl2和盐酸的混合溶液,对溶液中离子的判断无影响,C错误;因离子浓度都为0.1 molL1,根

51、据电荷守恒有:0.3 molL1c(Br)2c(SOeq oal(2,3)c(Na)c(K)c(NHeq oal(,4),溶液中一定含NHeq oal(,4),D错误。11.某澄清溶液中含有下表离子中的一种或多种。阳离子Fe2、Fe3、Al3阴离子SOeq oal(2,3)、COeq oal(2,3)、SiOeq oal(2,3)、I、NOeq oal(,3)分别取它的水溶液两份进行实验,结果如下:向一份溶液中加入过量盐酸,产生气泡,溶液颜色变深,但仍澄清;继续向溶液中加入少许四氯化碳,振荡,静置,下层呈现紫红色,上层溶液呈现黄色;向另一份溶液中加入过量氢氧化钠溶液,产生沉淀质量与加入碱液的体

52、积关系如图所示。根据以上信息,回答下列问题:(1)原溶液中肯定含有的离子是_;(2)中生成的气体是_(填化学符号),它具有的性质是_(填字母序号);A.无色无味B.能被NaOH溶液吸收C.属于大气污染物D.难溶于水(3)中发生反应的离子方程式有_。(4)中沉淀溶解的化学方程式是_。答案(1)Fe2、Al3、I、NOeq oal(,3)(2)NOACD(3)6I2NOeq oal(,3)8H=3I22NO4H2O、3Fe2NOeq oal(,3)4H=3Fe3NO2H2O(4)Al(OH)3NaOH=NaAlO22H2O解析加入过量的盐酸,产生气泡,溶液颜色加深,但溶液仍为澄清,说明原溶液中一定

53、不含有SiOeq oal(2,3);向反应后溶液中加入少量CCl4,出现分层,下层为CCl4层,显紫红色,推出该溶液中含有I2,即原溶液中含有I,Fe3具有强氧化性,能将I氧化,因此原溶液中一定不含有Fe3,NOeq oal(,3)在酸性条件下具有强氧化性,将I氧化成I2,本身被还原成NO,因此原溶液一定含有NOeq oal(,3),上层为水层,水层显黄色,则含有Fe3,即原溶液中含有Fe2,原溶液中一定不含有COeq oal(2,3);根据图像推出原溶液中含有Al3,溶液中一定不含有SOeq oal(2,3)。(1)根据上述分析,肯定含有的离子是Al3、Fe2、I、NOeq oal(,3);

54、(2)利用NOeq oal(,3)在酸性条件下具有强氧化性,将Fe2、I氧化,离子方程式为6I2NOeq oal(,3)8H=3I22NO4H2O、3Fe2NOeq oal(,3)4H=3Fe3NO2H2O,即中产生的气体为NO,NO是一种无色、无味、难溶于水,有毒的气体,不能与NaOH发生反应,故选项ACD正确;(3)根据问题(2)的分析,可得离子方程式;(4)向溶液中加入NaOH溶液,发生Fe22OH=Fe(OH)2、Al33OH=Al(OH)3,Al(OH)3呈两性,继续加入NaOH,发生Al(OH)3OH=AlOeq oal(,2)2H2O。12.雾霾严重影响人们的生活与健康,某地区的

55、雾霾中可能含有如下离子中的若干种:NHeq oal(,4)、Ba2、Fe2、Cl、NOeq oal(,3)、COeq oal(2,3)、SOeq oal(2,4)。某同学收集了该地区的雾霾,经必要的预处理后得到试样溶液,设计并完成了如下实验:试回答下列问题:(1)实验中加入稀盐酸后,有无色气体A生成,溶液B依然澄清,且溶液中阴离子种类不变,据此可知原溶液中一定不含_。(填离子符号)(2)实验中发生反应的离子方程式为_。(3)实验中逐滴加入碳酸氢钠溶液,立即有气泡产生,一段时间后又有沉淀出现,生成沉淀的离子方程式为_。(4)气体F的成分为_。(填化学式)(5)根据实验现象,该同学认为原溶液中一定

56、含有SOeq oal(2,4),有同学认为其结论不合理,又进行了后续实验,最终确认原溶液中含有SOeq oal(2,4),试写实验可行的操作方法及现象: _。答案(1)COeq oal(2,3)(2)3Fe2NOeq oal(,3)4H=3Fe3NO2H2O(3)Fe33HCOeq oal(,3)=Fe(OH)33CO2(4)NH3(5)向沉淀G中加入足量的稀硝酸,若沉淀部分溶解,则证明原溶液中含有SOeq oal(2,4)解析(1)实验中加入稀盐酸后,有无色气体A生成,该气体可能为CO2或NO;由于盐酸足量且反应后溶液中阴离子种类不变,则生成的气体为NO,溶液中一定含有Fe2、Cl、NOeq

57、 oal(,3),且NOeq oal(,3)过量;根据离子共存的条件可知一定不存在COeq oal(2,3)。(2)实验中反应的离子方程式为3Fe2NOeq oal(,3)4H=3Fe3NO2H2O。(3)实验加入足量稀盐酸,则溶液B中含有过量的氢离子,加入碳酸氢钠后发生反应的离子方程式为HHCOeq oal(,3)=H2OCO2;溶液B中还含有Fe3,氢离子反应完全后,Fe3与HCOeq oal(,3)发生相互促进的水解反应生成氢氧化铁沉淀和二氧化碳气体,反应的离子方程式为Fe33HCOeq oal(,3)=Fe(OH)33CO2。(4)溶液D中加入足量Ba(OH)2溶液加热后生成气体F、沉

58、淀G和溶液H,由题给可能存在的离子知,应是NHeq oal(,4)与OH反应生成NH3,则气体F为NH3。(5)由于实验中NaHCO3过量,实验的沉淀G中一定含有BaCO3,不能确定是否含有BaSO4,需要进行后续实验,可向沉淀G中加入足量的稀硝酸,若沉淀部分溶解,则证明原溶液中含有SOeq oal(2,4)。 能力提升练13.某试液中只含有K、NHeq oal(,4)、Fe2、Al3、Cl、SOeq oal(2,4)、COeq oal(2,3)、AlOeq oal(,2)中的若干种离子,离子浓度均为0.1 molL1,某同学进行了如下实验:下列说法正确的是()A.原试液中存在NHeq oal

59、(,4)、Fe2、Cl、SOeq oal(2,4)、KB.滤液X中大量存在的阳离子有NHeq oal(,4)、Fe2和Ba2C.沉淀C为BaCO3D.无法确定原试液中是否含有Al3、Cl答案C解析加入过量稀硫酸无明显变化,说明不含COeq oal(2,3),不含AlOeq oal(,2);加入硝酸钡有气体生成,由于已经加入了硫酸,NOeq oal(,3)在酸性条件下具有强氧化性,说明有Fe2存在且被氧化,沉淀A为BaSO4;加入NaOH有气体,说明存在NHeq oal(,4),沉淀B为氢氧化铁沉淀;通入少量CO2产生沉淀,溶液呈碱性,且存在Ba2,沉淀C为BaCO3。因为存在的离子浓度均为0.

60、1 molL1,则原试液中只含有NHeq oal(,4)、Fe2、Cl、SOeq oal(2,4)才能保证电荷守恒,K必然不能存在。由上述分析可知,A项错误;滤液X中大量存在的阳离子有NHeq oal(,4)、Fe3和Ba2,B项错误;原试液中不含Al3,D项错误。14.某待测稀溶液中可能含有如下离子中的若干种:K、NHeq oal(,4)、Ba2、Fe2、Cl、NOeq oal(,3)、COeq oal(2,3)、SOeq oal(2,4)。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CO2B.溶液中可能存在的离子有Cl、KC.溶液中一

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