【高分攻略·能力突破】2025年高考化学大一轮复习--第06讲 离子共存、离子的检验与推断(特训)(含解析)

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能力突破特训
时间:60分钟
选择题(12个小题,每小题只有一个正确选项,每题5分,共60分)
1.下列各组微粒在溶液中可以大量共存,且在加入试剂X后发生反应的离子方程式书写也正确的是
选项 微粒组 试剂X 发生反应的离子方程式
A 少量溶液
B 少量氯水
C 适量的
D 适量
A.A B.B C.C D.D
2.下列各种情况下,溶液中一定能大量存在的离子组是
A.能使试纸变红的溶液中:
B.溶液中:
C.惰性电极电解后的溶液中
D.加入铝粉后产生大量氢气的溶液中:
3.某试液中只可能含有K+、、Fe2+、Al3+、Cl-、、、中的若干种离子,离子浓度均为0.1mol/L,某同学进行了如下实验,下列说法正确的是
A.无法确定原试液中是否含有K+、Cl-
B.原溶液中存在NH、Fe2+、Cl-、SO
C.沉淀C为Al(OH)3
D.滤液X中大量存在的阳离子有NH、Fe2+和Ba2+
4.对下列粒子组在溶液中能否大量共存的判断和分析正确的是
选项 粒子组 判断和分析
A 不能大量共存,能发生反应:
B 不能大量共存,因发生反应:
C 能大量共存,粒子间不反应
D 能大量共存,粒子间不反应
A.A B.B C.C D.D
5.“84消毒液”是一种常见的消毒剂,其主要成分是次氯酸钠。下列说法错误的是
A.次氯酸钠溶液呈碱性:ClO-+H2OHClO+OH-
B.次氯酸钠溶液中能同时大量存在:K+、NH、S2-、SO
C.次氯酸钠溶液与浓盐酸混合产生氯气:ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+H2O
D.实验室制备次氯酸钠:Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O
6.下列无色透明的溶液中,离子能大量共存的是
A.、、、 B.、、、
C.、、、 D.、、、
7.某无色溶液中可能含有Na+、K+、Fe3+、Cu2+、SO、SO、CO、Cl-、Br-中的若干种,依次进行下列实验,观察到的现象记录如下。
①pH试纸检验,溶液的pH>7
②取少量原溶液,向溶液中加入过量的BaCl2和盐酸的混合溶液,无白色沉淀生成
③另取少量原溶液,向溶液中滴加足量氯水,无气体产生,再加入CCl4振荡,静置后CCl4层呈橙色,用分液漏斗分液
④向分液后的水溶液中加入Ba(NO3)2溶液和HNO3溶液,有白色沉淀产生,过滤
⑤在滤液中加入AgNO3和HNO3的混合溶液,有白色沉淀产生
则关于原溶液的判断中不正确的是
A.肯定存在的离子是Na+、K+、SO、Br-
B.肯定不存在的离子是Fe3+、Cu2+、SO、CO
C.无法确定原溶液中是否存在Cl-
D.若步骤④改用BaCl2溶液和盐酸的混合溶液,对溶液中离子的判断也无影响
8.某无色澄清溶液中只可能含有①②③④⑤⑥⑦中的几种,且每种离子的个数均相等。依次进行下列实验,每步所加试剂均过量,观察到的现象如下表所示:
步骤 操作 现象
(1) 向溶液中滴加2~3滴紫色石蕊溶液 溶液变红
(2) 向溶液中滴加溶液和稀盐酸 有白色沉淀生成
(3) 将(2)中所得沉淀过滤,向滤液中加入溶液和稀硝酸 有白色沉淀生成
下列结论正确的是
A.该实验无法确定原溶液中是否含有③
B.原溶液中可能含有的离子是①③
C.原溶液中肯定含有的离子是①②⑥
D.原溶液中肯定不含的离子是②④⑤⑦
9.某白色固体粉末由KNO3、NaCl、CuSO4、CaCO3、BaCl2中的一种或几种组成,进行如下实验:①进行焰色反应,透过蓝色钴玻璃火焰颜色呈紫色;②混合物溶于水,得到澄清溶液;③向②所得的溶液中通入少量NH3,产生沉淀。该白色粉末一定含有
A.KNO3、CuSO4 B.BaCl2、NaCl C.KNO3、CaCO3 D.CuSO4、NaCl
10.下列说法中正确的是
A.向某溶液中加入稀盐酸,产生的气体通入澄清石灰水,石灰水变浑浊,则该溶液一定含有CO
B.向某溶液中滴加H2O2溶液后再加入KSCN溶液,溶液呈红色,则原溶液中一定含有Fe2+
C.某溶液与NaOH溶液共热,产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,则原溶液存在NH
D.某溶液中加入稀硝酸酸化,再加入BaCl2溶液时,产生白色沉淀,说明原溶液中存在Ag+或SO
11.有一澄清透明的溶液,只可能含有大量的、、、、、、七种离子中的几种,向该溶液中逐滴滴入溶液一定体积后才产生沉淀。则下列判断正确的是
A.溶液中可能含有 B.溶液中可能含有
C.溶液中一定不含 D.溶液中一定含有
12.已知某透明澄清的溶液中可能含有、Cl-、、、、Fe3+、Al3+和K+中的几种,且所含阴离子的物质的量相等。为确定该溶液的成分,某学习小组做了如下实验:①取该溶液100 mL,加入过量NaOH溶液,加热得到0.02 mol气体,同时产生红褐色沉淀;②将沉淀过滤、洗涤、灼烧,得到1.6 g固体;③向上述滤液中加入足量BaCl2溶液,得到4.66 g不溶于盐酸的沉淀。下列说法正确的是
A.不能确定原溶液中是否含有Al3+和K+
B.原溶液中含有的离子只有Cl-、、、Fe3+
C.原溶液中c()=0.2 mol·L-1,c(Fe3+)=0.2 mol·L-1
D.在原溶液中加入足量的铁粉,所得溶液中阳离子所带正电荷数减少
二、非选择题(共4小题,共40分)
13.某河道两旁有甲、乙两厂,它们排放的工业废水中,共含 K+、Ag+、Fe3+、C1-、OH-、六种离子。
(1)甲厂的废水明显呈碱性,故甲厂废水中所含的三种离子是_______、____、___________。
(2)乙厂的废水中含有另外三种离子。如果加一定量的__________(填“活性炭”或“铁粉”), 可以回收其中的______________(填写金属元素符号)。
(3)另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________(填写离子符号)转化为沉淀。经过滤后的废水主要含__________ , 可用来浇灌农田。
14.某强酸性无色溶液中可能含表中的若干种离子。
阳离子 、、、、
阴离子 、、、、
实验Ⅰ:取少量该溶液进行如图实验。
实验Ⅱ:为了进一步确定该溶液的组成,取原溶液,向该溶液中滴加的溶液,产生沉淀的质量与氢氧化钠溶液体积的关系如图所示。
回答下列问题:
(1)不进行实验就可以推断出表中的离子一定不存在的离子是_______(填离子符号)。
(2)通过实验Ⅰ可以确定该溶液中一定存在的阴离子是_______(填离子符号)。
(3)写出实验Ⅱ的图象中段对应的离子方程式:_______。
(4)点对应的固体质量为_______。
(5)该溶液中阴离子的浓度为_______。
15.X是一种由4种短周期元素组成含结晶水的盐。某兴趣小组按如下流程进行实验(所用试剂均足量):
其中:X微溶于水。溶液D中仅有一种溶质。红棕色沉淀H是NaCuO2(高通酸钠)。请回答:
(1)组成X的元素有_______,X的化学式为_______。
(2)无色溶液F中的溶质是(用化学式表示):_______。
(3)溶液D中的溶质与新制悬浊液生红棕色沉淀H的离子反应方程式是_______。
(4)设计实验验证溶液D中的阴离子_______。
16.以溶液和不同金属的硫酸盐溶液为实验对象,探究盐的性质和盐溶液间反应的多样性。
实验 试剂与操作 现象
I 溶液滴入 饱和溶液 产生白色沉淀
II 溶液 溶液变绿,继续滴加产生棕黄色沉淀
III 溶液 开始无明显变化,继续滴加产生白色沉淀
(1)用离子方程式解释现象I:_______。
(2)经检验,现象II的棕黄色沉淀中不含,含有、和。
已知:,(白色)。
①用稀硫酸证实沉淀中含有的实验现象是_______。
②通过下列实验证实,沉淀中含有和:将洗净的棕黄色沉淀中加入KI溶液,产生白色沉淀,取上层清液分成两份,一份加入淀粉溶液,无明显现象,另一份加入_______,产生白色沉淀。
(3)已知:在水溶液中不存在。经检验,现象Ⅲ的白色沉淀中无,该白色沉淀既能溶于强酸,又能溶于强碱,还可使酸性溶液褪色。
①推测沉淀中含有亚硫酸根和_______。
②对于沉淀中亚硫酸根的存在形式提出两种假设:i.被所吸附;ii.存在于铝的碱式盐中。对假设ii设计了对比实验,证实了假设ii成立。将对比实验方案补充完整:
步骤一:
步骤二:
假设ⅱ成立的实验证据是_______。
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时间:60分钟
选择题(12个小题,每小题只有一个正确选项,每题5分,共60分)
1.下列各组微粒在溶液中可以大量共存,且在加入试剂X后发生反应的离子方程式书写也正确的是
选项 微粒组 试剂X 发生反应的离子方程式
A 少量溶液
B 少量氯水
C 适量的
D 适量
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【解析】A.相互之间不反应,加入碳酸氢钠,和发生相互促进的水解反应生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体,反应的离子方程式是,故A正确;
B.的还原性强于的还原性,加入少量氯水时,氯水先氧化I-,反应的离子方程式为,故B错误;
C.与会发生相互促进的水解反应生成,故C错误;
D.亚硫酸根离子和硫离子在酸性条件下发生氧化还原反应生成单质S,加入适量后,反应的离子方程式为,故D错误;
选A。
2.下列各种情况下,溶液中一定能大量存在的离子组是
A.能使试纸变红的溶液中:
B.溶液中:
C.惰性电极电解后的溶液中
D.加入铝粉后产生大量氢气的溶液中:
【答案】A
【解析】A.能使pH试纸变红的溶液呈酸性,选项中的五种离子相互之间不反应,且能在酸性溶液中共存,A正确;
B.ClO-和I-能发生氧化还原反应,不能大量共存,B错误;
C.惰性电极电解AgNO3后的溶液中含有HNO3,能氧化亚硫酸根离子、硫离子,和S2-不能大量存在,C错误;
D.加入铝粉产生大量氢气的溶液可能呈酸性也可能呈强碱性,强碱性条件下不能大量存在,D错误;
故答案选A。
3.某试液中只可能含有K+、、Fe2+、Al3+、Cl-、、、中的若干种离子,离子浓度均为0.1mol/L,某同学进行了如下实验,下列说法正确的是
A.无法确定原试液中是否含有K+、Cl-
B.原溶液中存在NH、Fe2+、Cl-、SO
C.沉淀C为Al(OH)3
D.滤液X中大量存在的阳离子有NH、Fe2+和Ba2+
【答案】B
【解析】试液中加入过量硫酸后,也就是加入了氢离子和硫酸根离子,但没有明显现象,说明不存在碳酸根离子,因为氢离子和碳酸根离子会产生二氧化碳气体,也没有偏铝酸根离子,因为氢离子会与偏铝酸根离子反应生成沉淀后溶解,故不存在这两种离子;加入硝酸钡后出现沉淀,因为第一步加入过量硫酸,故不能推测原试液有硫酸根离子;通过气体判断存在二价铁离子,会与硝酸根在酸性条件下发生氧化还原反应生成NO气体;滤液中加入过量氢氧化钠出现沉淀是氢氧化铁,出现气体说明含有铵根离子,通入少量的二氧化碳后出现沉淀,说明因前加入过量的硝酸钡,通入少量二氧化碳后出现碳酸钡沉淀;至此可判断出原试液中一定含有Fe2+、,根据溶液不显电性,利用电荷守恒及离子浓度都为0.1mol/L,故溶液中肯定存在Cl-、,而 K+、Al3+、、肯定不存在;
A.根据最终电荷守恒推测含有氯离子,故可能存在钾离子,故A不正确;
B.根据以上分析推测,含有NH、Fe2+、Cl-、SO,故B正确;
C.沉淀C,因为加入少量的二氧化碳,因为在第二步加入硝酸钡,故有剩余的硝酸钡,加入氢氧化钠溶液不反应,故通入二氧化碳首先和碱反应生成碳酸根离子,又与钡离子反应生成沉淀,故C不正确;
D.滤液X,是加入过量的硝酸钡,根据产生气体判断硝酸根离子发生反应,在硫酸剩余的条件下与还原性离子发生氧化还原反应,因为可能离子中只有二价铁还原性离子能参与反应,故二价铁被氧化为三价铁,故D不正确;
故选答案B;
4.对下列粒子组在溶液中能否大量共存的判断和分析正确的是
选项 粒子组 判断和分析
A 不能大量共存,能发生反应:
B 不能大量共存,因发生反应:
C 能大量共存,粒子间不反应
D 能大量共存,粒子间不反应
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【解析】A.之间发生反应,不能大量共存,A项错误;
B.与因发生反应:而不能大量共存,B项正确;
C.与不共存,C项错误;
D.在酸性条件下能将氧化为,不能大量共存,D项错误;
故答案选B。
5.“84消毒液”是一种常见的消毒剂,其主要成分是次氯酸钠。下列说法错误的是
A.次氯酸钠溶液呈碱性:ClO-+H2OHClO+OH-
B.次氯酸钠溶液中能同时大量存在:K+、NH、S2-、SO
C.次氯酸钠溶液与浓盐酸混合产生氯气:ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+H2O
D.实验室制备次氯酸钠:Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O
【答案】B
【解析】A.次氯酸钠是强碱弱酸盐,次氯酸根离子水解,次氯酸钠溶液呈碱性:ClO-+H2OHClO+OH-,故A正确;
B.次氯酸钠具有强氧化性,S2-具有还原性,次氯酸钠溶液中不能同时大量存在S2-,故B错误;
C.次氯酸钠溶液与浓盐酸混合,次氯酸钠和浓盐酸反应生成氯化钠、氯气、水,反应的离子方程式为ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+H2O,故C正确;
D.实验室氯气和氢氧化钠反应制备次氯酸钠,反应的离子方程式是Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O,故D正确;
故选B。
6.下列无色透明的溶液中,离子能大量共存的是
A.、、、 B.、、、
C.、、、 D.、、、
【答案】A
【解析】A.、、、没有颜色,且相互不反应,可以大量共存,A正确;
B.含溶液为紫色,且、发生氧化还原反应不能大量共存,B错误;
C.、相互反应不能大量共存,C错误;
D.、相互反应生成氢氧化镁沉淀,不能大量共存,D错误;
故选A。
7.某无色溶液中可能含有Na+、K+、Fe3+、Cu2+、SO、SO、CO、Cl-、Br-中的若干种,依次进行下列实验,观察到的现象记录如下。
①pH试纸检验,溶液的pH>7
②取少量原溶液,向溶液中加入过量的BaCl2和盐酸的混合溶液,无白色沉淀生成
③另取少量原溶液,向溶液中滴加足量氯水,无气体产生,再加入CCl4振荡,静置后CCl4层呈橙色,用分液漏斗分液
④向分液后的水溶液中加入Ba(NO3)2溶液和HNO3溶液,有白色沉淀产生,过滤
⑤在滤液中加入AgNO3和HNO3的混合溶液,有白色沉淀产生
则关于原溶液的判断中不正确的是
A.肯定存在的离子是Na+、K+、SO、Br-
B.肯定不存在的离子是Fe3+、Cu2+、SO、CO
C.无法确定原溶液中是否存在Cl-
D.若步骤④改用BaCl2溶液和盐酸的混合溶液,对溶液中离子的判断也无影响
【答案】A
【解析】因为溶液无色,所以溶液中一定不存在:Fe3+、Cu2+,
①pH试纸检验,溶液的pH>7,证明溶液显示碱性,根据电荷守恒可知,溶液中一定含有钠离子或是钾离子中的至少一种;
②取少量原溶液,向溶液中加入过量的BaCl2和盐酸的混合溶液,无白色沉淀生成,则一定不存在SO;
③另取少量原溶液,向溶液中滴加足量氯水,无气体产生,则一定不含CO,可能含有SO,亚硫酸根能被氯水氧化为硫酸根离子,再加入CCl4振荡,静置后CCl4层呈橙色,则为溴水的颜色,一定含有Br-;
④向分液后的水溶液中加入Ba(NO3)2溶液和HNO3溶液,有白色沉淀产生,可以证明硫酸根离子的存在,即亚硫酸根被氧化生成的硫酸根离子,溶液中一定存在SO;
⑤在滤液中加入AgNO3和HNO3的混合溶液有白色沉淀产生,即为氯化银沉淀,但是在③中加入的氯水中含有氯离子,不能确定是否存在待测离子中的氯离子。
A.由分析可知,液中一定含有钠离子或是钾离子中的至少一种,一定存在SO、Br-,故A错误;
B.由分析可知,溶液中肯定不存在的离子是Fe3+、Cu2+、SO、CO,故B正确;
C.由分析可知,无法确定原溶液中是否存在Cl-,故C正确;
D.若步骤④用BaCl2溶液和盐酸的混合溶液,则硫酸根离子会和BaCl2溶液反应生成难溶物质硫酸钡,但是硫酸根一定是步骤③中亚硫酸根离子被氧化来的,此时对溶液中离子的判断无影响,故D正确;
故选A。
8.某无色澄清溶液中只可能含有①②③④⑤⑥⑦中的几种,且每种离子的个数均相等。依次进行下列实验,每步所加试剂均过量,观察到的现象如下表所示:
步骤 操作 现象
(1) 向溶液中滴加2~3滴紫色石蕊溶液 溶液变红
(2) 向溶液中滴加溶液和稀盐酸 有白色沉淀生成
(3) 将(2)中所得沉淀过滤,向滤液中加入溶液和稀硝酸 有白色沉淀生成
下列结论正确的是
A.该实验无法确定原溶液中是否含有③
B.原溶液中可能含有的离子是①③
C.原溶液中肯定含有的离子是①②⑥
D.原溶液中肯定不含的离子是②④⑤⑦
【答案】C
【解析】因溶液是无色的,则溶液中不含;
(1)向溶液中滴加2~3滴紫色石蕊溶液,溶液变红,说明溶液显酸性,含有,不含和;
(2)向溶液中滴加溶液和稀盐酸,有白色沉淀生成,此沉淀为,说明溶液中含有;
(3)将(2)中所得沉淀过滤,向滤液中加入溶液和稀硝酸,有白色沉淀生成,此沉淀为,但无法说明溶液中是否含有,因为(2)中引入了;由于每种离子的浓度均相等,且溶液呈电中性,则溶液中一定含有,一定不含;
结合以上分析可知,溶液中一定含有①、②、⑥,一定不含③、④、⑤、⑦。
A. 一定不含③,选项A错误;
B.原溶液中一定含有①,一定不含③,选项B错误;
C.原溶液中肯定含有的离子是①、②、⑥,选项C正确;
D. 原溶液中肯定不含的离子是③、④、⑤、⑦,选项D错误;
答案选C。
9.某白色固体粉末由KNO3、NaCl、CuSO4、CaCO3、BaCl2中的一种或几种组成,进行如下实验:①进行焰色反应,透过蓝色钴玻璃火焰颜色呈紫色;②混合物溶于水,得到澄清溶液;③向②所得的溶液中通入少量NH3,产生沉淀。该白色粉末一定含有
A.KNO3、CuSO4 B.BaCl2、NaCl C.KNO3、CaCO3 D.CuSO4、NaCl
【答案】A
【解析】①进行焰色反应,透过蓝色钴玻璃火焰颜色呈紫色,说明其中含有K+,则其中一定含有KNO3;②混合物溶于水,得到澄清溶液,则其中不存在难溶性的CaCO3;CuSO4、BaCl2会反应产生BaSO4沉淀而不能大量共存,因此其中最多有一种物质;③向②所得的溶液中通入少量NH3,产生沉淀,则其中含有CuSO4,向其中通入NH3时,CuSO4与NH3、H2O反应产生Cu(OH)2蓝色沉淀,其中含有CuSO4,则一定不含有BaCl2,故该白色粉末中一定含有KNO3、CuSO4,一定不含有CaCO3、BaCl2,可能含有NaCl,故合理选项是A。
10.下列说法中正确的是
A.向某溶液中加入稀盐酸,产生的气体通入澄清石灰水,石灰水变浑浊,则该溶液一定含有CO
B.向某溶液中滴加H2O2溶液后再加入KSCN溶液,溶液呈红色,则原溶液中一定含有Fe2+
C.某溶液与NaOH溶液共热,产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,则原溶液存在NH
D.某溶液中加入稀硝酸酸化,再加入BaCl2溶液时,产生白色沉淀,说明原溶液中存在Ag+或SO
【答案】C
【解析】A.向某溶液中加入稀盐酸,产生的气体通入澄清石灰水,石灰水变浑浊,该气体为CO2或SO2,则原溶液中含CO或HCO或SO或HSO,故A错误;
B.若原溶液中含有铁离子,实验现象相同,应该先加KSCN溶液,如果没有产生血红色,然后再加入双氧水后产生血红色,说明原溶液中含有亚铁离子,故B错误;
C.氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则红色石蕊试纸变蓝,说明生成了氨气,进而说明溶液中含有NH,故C正确;
D.稀硝酸具有强氧化性,若溶液中含有SO,也会产生相同的现象,故D错误;
故答案选C。
11.有一澄清透明的溶液,只可能含有大量的、、、、、、七种离子中的几种,向该溶液中逐滴滴入溶液一定体积后才产生沉淀。则下列判断正确的是
A.溶液中可能含有 B.溶液中可能含有
C.溶液中一定不含 D.溶液中一定含有
【答案】D
【解析】澄清透明的溶液,只可能含有大量的、、、、、、七种离子中的几种,向该溶液中逐滴滴入溶液一定体积后才产生沉淀,溶液中一定含有,和、不能大量共存,则一定没有、,溶液中必有阴离子,则一定有,酸性条件下,具有强氧化性,和能发生氧化还原反应,则一定不存在,加入氢氧化钠一定体积后才有沉淀生成,则、至少含一种,所以溶液中一定含有、,一定不含有、、,而至少含一种。所以答案选D。
12.已知某透明澄清的溶液中可能含有、Cl-、、、、Fe3+、Al3+和K+中的几种,且所含阴离子的物质的量相等。为确定该溶液的成分,某学习小组做了如下实验:①取该溶液100 mL,加入过量NaOH溶液,加热得到0.02 mol气体,同时产生红褐色沉淀;②将沉淀过滤、洗涤、灼烧,得到1.6 g固体;③向上述滤液中加入足量BaCl2溶液,得到4.66 g不溶于盐酸的沉淀。下列说法正确的是
A.不能确定原溶液中是否含有Al3+和K+
B.原溶液中含有的离子只有Cl-、、、Fe3+
C.原溶液中c()=0.2 mol·L-1,c(Fe3+)=0.2 mol·L-1
D.在原溶液中加入足量的铁粉,所得溶液中阳离子所带正电荷数减少
【答案】C
【解析】①取该溶液100 mL,加入过量NaOH溶液,加热得到0.02 mol气体,说明溶液中含有0.02 mol,同时产生红褐色沉淀为氢氧化铁,说明溶液中含有Fe3+,与Fe3+会相互促进水解而不能大量共存,故溶液中一定不含;②将沉淀过滤、洗涤、灼烧,得到1.6 g固体为氧化铁,则n(Fe3+)=2n(Fe2O3)=2×=0.02 mol;③向上述滤液中加入足量BaCl2溶液,得到4.66 g不溶于盐酸的沉淀,则沉淀为硫酸钡,n()=n(BaSO4)==0.02 mol。n(正电荷)=n()+3n(Fe3+)=0.02 mol+3×0.02 mol=0.08 mol,n(负电荷)=2n()=2×0.02 mol=0.04 mol<0.08 mol,故溶液中还有其他阴离子,且所含阴离子的物质的量相等,故n(负电荷)=2n()+n()+n(Cl-)=2×0.02 mol+0.02 mol+0.02 mol=0.08 mol,因此溶液中一定含有、Cl-,一定不含Al3+和K+。
A.原溶液中一定不含Al3+和K+,选项A错误;
B.原溶液中含有的离子只有、Cl-、、、Fe3+,选项B错误;
C.原溶液中c()=0.2 mol·L-1,c(Fe3+)=0.2 mol·L-1,选项C正确;
D.在原溶液中加入足量的铁粉,发生反应:2Fe3++Fe=3Fe2+,所得溶液中阳离子所带正电荷数基本不变,选项D错误;
答案选C。
二、非选择题(共4小题,共40分)
13.某河道两旁有甲、乙两厂,它们排放的工业废水中,共含 K+、Ag+、Fe3+、C1-、OH-、六种离子。
(1)甲厂的废水明显呈碱性,故甲厂废水中所含的三种离子是_______、____、___________。
(2)乙厂的废水中含有另外三种离子。如果加一定量的__________(填“活性炭”或“铁粉”), 可以回收其中的______________(填写金属元素符号)。
(3)另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________(填写离子符号)转化为沉淀。经过滤后的废水主要含__________ , 可用来浇灌农田。
【答案】 OH- Cl- K+ 铁粉 Ag Ag+、Fe3+、Cl-、OH- KNO3
【分析】甲溶液明显呈碱性,说明还有大量的氢氧根离子,则与氢氧根离子反应的铁离子和银离子一定在乙溶液,再根据电荷守恒进行分析即可。
【解析】甲溶液明显呈碱性,说明还有大量的氢氧根离子,则与氢氧根离子反应的铁离子和银离子一定在乙溶液,乙溶液中的阴离子只能是硝酸根离子,则甲溶液中的离子为氢氧根离子,和氯离子和钾离子。
(1)经过上述分析,甲溶液含有的离子为OH-、Cl-、K+;
(2)乙溶液含有铁离子和银离子和硝酸根离子,加入铁可以置换出金属银;
(3)铁离子和氢氧根离子反应,银离子和氯离子反应,所以Ag+、Fe3+、Cl-、OH-可以转化为沉淀,剩余硝酸钾。
14.某强酸性无色溶液中可能含表中的若干种离子。
阳离子 、、、、
阴离子 、、、、
实验Ⅰ:取少量该溶液进行如图实验。
实验Ⅱ:为了进一步确定该溶液的组成,取原溶液,向该溶液中滴加的溶液,产生沉淀的质量与氢氧化钠溶液体积的关系如图所示。
回答下列问题:
(1)不进行实验就可以推断出表中的离子一定不存在的离子是_______(填离子符号)。
(2)通过实验Ⅰ可以确定该溶液中一定存在的阴离子是_______(填离子符号)。
(3)写出实验Ⅱ的图象中段对应的离子方程式:_______。
(4)点对应的固体质量为_______。
(5)该溶液中阴离子的浓度为_______。
【答案】(1)Fe2+、
(2)
(3)
(4)0.058
(5)0.07
【解析】(1)不进行实验就可以推断出表中的离子,说明离子中有特别现象,既区别于其它离子的性质,既有不同颜色的离子:Fe2+、,故答案为: Fe2+、。
(2)实验1中向溶液中加入硝酸银没有沉淀,说明不存在Cl-,加入稀硫酸后得到溶液说明没有Ba2+,加入过量的氢氧化钠溶液后有气体,说明存在,有沉淀说明存在Mg2+,根据题目信息中强酸性判断不存在硅酸根因为会生成硅酸沉淀,也不存在亚硫酸根离子,因为会反应生成二氧化硫,而阴离子只剩硝酸根离子,根据电荷守恒判断,肯定存在硝酸根离子,故答案为:。
(3)实验Ⅱ的图象中段是生成沉淀后,沉淀不变且消耗氢氧化钠的离子方程式,故离子方程式为:。
(4)BC段沉淀溶解发生的反应是:Al(OH)3+OH-=Al3++H2O,根据氢氧根的物质的量n=1×(9-8)×10-3mol,计算得n(Al3+)=10-3mol,根据在生成沉淀过程中发生的反应Al3++ 3OH-= Al(OH)3,Mg2++ 2OH-=Mg(OH)2,总共消耗氢氧化钠为(6-1)×10-3mol,其中铝离子消耗氢氧根离子是3×10-3mol,镁离子消耗氢氧根则是2×10-3mol,故镁离子的物质的量为10-3mol,氢氧化镁的物质的量为10-3mol,质量为:58×10-3g=0.058g。故答案为0.058。
(5)根据上述,溶液中存在的离子是镁离子、铵根离子、铝离子、硝酸根离子,根据图象中AB段发生的反应及消耗的氢氧根离子的物质的量为:(8-6)×10-3mol,计算得铵根离子是2×10-3mol,根据电荷守恒:,解得:
=7×10-3mol,则故答案为:0.07。
15.X是一种由4种短周期元素组成含结晶水的盐。某兴趣小组按如下流程进行实验(所用试剂均足量):
其中:X微溶于水。溶液D中仅有一种溶质。红棕色沉淀H是NaCuO2(高通酸钠)。请回答:
(1)组成X的元素有_______,X的化学式为_______。
(2)无色溶液F中的溶质是(用化学式表示):_______。
(3)溶液D中的溶质与新制悬浊液生红棕色沉淀H的离子反应方程式是_______。
(4)设计实验验证溶液D中的阴离子_______。
【答案】(1) Mg、Cl、O、H 或
(2)NaCl、、NaOH
(3)
(4)取适量D溶液,滴加到pH试纸上,试纸先变蓝后褪色
【解析】溶液D中仅有一种溶质,D和新制氢氧化铜悬浊液反应生成氧化产物红棕色沉淀H(NaCuO2),说明D具有氧化性,F和硝酸银反应生成白色沉淀,则D的还原产物是氯化钠,溶液D中的溶质与的物质的量之比为1:2,根据电子守恒,可知D为NaClO;反应生成AgCl的物质的量是 ,3.37g X中含有0.02mol;3.37g X和氢氧化钠反应生成2.32g白色沉淀E,E为氢氧化物沉淀,E加热生成1.6g白色固体B,B是氧化物,,假设x=1,R的相对原子质量为M,,M=12;假设x=2,R的相对原子质量为M,,M=24;Mg的相对原子质量是24,所以E是Mg(OH)2,物质的量为0.04mol,所以X中Mg2+的物质的量是0.04mol;则3.37g X含0.01molMg(ClO)2、0.03molMg(OH)2,含结晶水的物质的量是;
(1)根据以上分析,组成X的元素有Mg、Cl、H、O四种元素;3.37g X含0.01molMg(ClO)2、0.03molMg(OH)2,结晶水0.02mol,所以X的化学式为;
(2)溶液D中仅有一种溶质NaClO,NaClO和新制氢氧化铜悬浊液反应生成NaCuO2沉淀、NaCl,所以F中含有的溶质是NaCl、以及氢氧化铜悬浊液中的、NaOH;
(3)NaClO和新制氢氧化铜悬浊液反应生成NaCuO2沉淀、NaCl,根据得失电子守恒,反应的离子方程式为;
(4)D中溶质是NaClO,NaClO具有强氧化性,溶液呈碱性,取适量D溶液,滴加到pH试纸上,试纸先变蓝后褪色,证明含有。
16.以溶液和不同金属的硫酸盐溶液为实验对象,探究盐的性质和盐溶液间反应的多样性。
实验 试剂与操作 现象
I 溶液滴入 饱和溶液 产生白色沉淀
II 溶液 溶液变绿,继续滴加产生棕黄色沉淀
III 溶液 开始无明显变化,继续滴加产生白色沉淀
(1)用离子方程式解释现象I:_______。
(2)经检验,现象II的棕黄色沉淀中不含,含有、和。
已知:,(白色)。
①用稀硫酸证实沉淀中含有的实验现象是_______。
②通过下列实验证实,沉淀中含有和:将洗净的棕黄色沉淀中加入KI溶液,产生白色沉淀,取上层清液分成两份,一份加入淀粉溶液,无明显现象,另一份加入_______,产生白色沉淀。
(3)已知:在水溶液中不存在。经检验,现象Ⅲ的白色沉淀中无,该白色沉淀既能溶于强酸,又能溶于强碱,还可使酸性溶液褪色。
①推测沉淀中含有亚硫酸根和_______。
②对于沉淀中亚硫酸根的存在形式提出两种假设:i.被所吸附;ii.存在于铝的碱式盐中。对假设ii设计了对比实验,证实了假设ii成立。将对比实验方案补充完整:
步骤一:
步骤二:
假设ⅱ成立的实验证据是_______。
【答案】(1)
(2) 有红色固体生成 HCl和溶液
(3) 、 V1明显大于V2
【解析】(1)向饱和Ag2SO4溶液滴加0.2 mol·L 1 Na2SO3溶液,产生白色沉淀,因为Ag2SO4微溶于水,而Ag2SO3难溶于水,所以Ag2SO4溶解度大于Ag2SO3的溶解度,则白色沉淀为Ag2SO3,故反应的离子方程式为2Ag++SO=Ag2SO3↓。
(2)①向0.2 mol·L 1 CuSO4溶液中滴加0.2 mol·L 1 Na2SO3溶液,溶液变绿,继续滴加产生棕黄色沉淀,经检验,现象Ⅱ的棕黄色沉淀中不含SO,含有Cu+、Cu2+和SO。已知:Cu+Cu +Cu2+,Cu2+CuI↓(白色)+I2。Cu+在酸性条件下发生歧化反应生成单质铜,所以向所得沉淀中滴加稀硫酸有红色沉淀铜生成,证明沉淀中含有Cu+。
②因Cu2+CuI↓(白色)+I2,向洗净的棕黄色沉淀中加入KI溶液,有白色沉淀生成,则沉淀应为CuI,证明Cu2+与I-生成了CuI↓(白色)和I2,而I2把SO氧化为SO,取上层清液滴加淀粉,不显蓝色,证明I2不存在,生成的I2把SO氧化为SO,所以向另一份上层清液中滴加盐酸酸化的氯化钡,有白色沉淀BaSO4生成,证明有SO存在,在I-的作用下,Cu2+转化为白色沉淀CuI,SO转化为SO;
(3)①向0.1 mol·L 1 Al2(SO4)3溶液中滴加0.2 mol·L 1 Na2SO3溶液,开始无明显变化,继续滴加产生白色沉淀,而又因为Al2(SO4)3在水溶液中不存在,又知该白色沉淀既能溶于强酸,又能溶于强碱,则该沉淀为Al(OH)3,又知经检验沉淀中无SO,使酸性KMnO4溶液褪色的只能是SO,所以沉淀中含有SO和Al(OH)3。②根据题给实验设计实验步骤二,向2mL0.1 mol·L 1 Al2(SO4)3溶液中滴加氨水并控制pH,然后分离洗涤沉淀并保留固体,再向固体中滴加氢氧化钠至沉淀恰好溶解,记录氢氧化钠溶液的体积V,V1明显大于V2,证明亚硫酸根存在于铝的碱式盐中。
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