第3節(jié) 離子共存、離子檢驗和推斷一、選擇題1在強(qiáng)酸性溶液中能大量共存的無色透明離子組是()AK、Na、NO、MnOBMg2、Na、Cl、SOCK、Na、Br、Cu2DNa、Ba2、OH、SO解析：選B。A選項中的MnO在水溶液中顯紫色；C選項中的Cu2在水溶液中顯藍(lán)色；D選項中會發(fā)生離子反應(yīng)Ba2SO=BaSO4和HOH=H2O。2下列離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組是()AK、Ca2、Cl、NOBK、Na、Br、SiOCH、Fe2、SO、Cl2DK、Ag、NH3H2O、NO解析：選A。 A項中離子能大量共存，通入CO2后，溶液呈酸性，不會生成CaCO3沉淀，各離子仍能大量共存，A項正確；B項中通入CO2后SiO因轉(zhuǎn)化為H2SiO3沉淀而不能大量存在；C項中Fe2與Cl2發(fā)生氧化還原反應(yīng)不能大量共存；D項中Ag與NH3H2O因能生成銀氨配離子而不能大量共存。3下列各組離子在指定溶液中一定能大量共存的是()A0.1 molL1 NH4HCO3溶液：K、Na、SO、OHB能使pH試紙顯紅色的溶液：Na、NH、I、NOC0.1 molL1 CH3COONa溶液：Mg2、Cl、H、SODKw/c(H)0.1 molL1的溶液：K、Na、NO、SiO解析：選D。A項，NH、HCO均與OH反應(yīng)，在溶液中不能大量共存；B項，使pH試紙顯紅色的溶液呈酸性，酸性條件下NO把I氧化；C項，CH3COO與H不能大量共存；D項，Kw/c(H)0.1 molL1，即c(OH)0.1 molL1，四種離子與OH都不反應(yīng)。4常溫下，下列各組離子一定能在指定溶液中大量共存的是()A使酚酞變紅色的溶液中：Na、Al3、SO、ClB11013 molL1的溶液中：NH、Ca2、Cl、NOC與Al反應(yīng)能放出H2的溶液中：Fe2、K、NO、SOD水電離的c(H)11013 molL1的溶液中：K、Na、AlO、CO解析：選B。使酚酞變紅色的溶液呈堿性，Al3不能大量存在，A不符合題意；11013 molL1的溶液呈強(qiáng)酸性，四種離子能大量共存，B符合題意；與Al反應(yīng)能放出H2的溶液可能呈強(qiáng)酸性也可能呈強(qiáng)堿性，酸性條件下NO氧化Fe2生成Fe3，堿性條件下，F(xiàn)e2不能存在，C項不符合題意；水電離的c(H)11013 molL1的溶液可能呈強(qiáng)酸性也可能呈強(qiáng)堿性，酸性條件下，AlO、CO都不能大量存在，D項不符合題意。5下列各組離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使甲基橙變紅的溶液：NH、CH3COO、SO、Mg2C某無色溶液：OH、K、ClO、Ba2 D含有大量NO的溶液：K、I、NH、H 解析：選C。A含有大量Fe2的溶液中，F(xiàn)e2、Fe(CN)會發(fā)生反應(yīng)生成沉淀，不能大量共存，錯誤；B使甲基橙變紅的溶液是酸性溶液，在酸性溶液中H、CH3COO會發(fā)生反應(yīng)生成弱酸，不能大量共存，錯誤；C某無色溶液：OH、K、ClO、Ba2不能發(fā)生任何反應(yīng)，可以大量共存，正確；D含有大量NO的溶液：NO、I、H會發(fā)生氧化還原反應(yīng)，不能大量共存，錯誤。6下列離子能大量共存，且滿足相應(yīng)要求的是()選項離子要求ANa、NO、Cl、CH3COOc(Na)c(NO)BFe3、NO、Cl滴入KSCN溶液，立即出現(xiàn)紅色沉淀CNa、HCO、Al3、SO逐滴滴加氨水立即有沉淀產(chǎn)生DNH、H、Al3、SO滴加NaOH濃溶液并加熱，一開始沒有氣體產(chǎn)生解析：選D。根據(jù)電荷守恒c(Na)c(NO)c(Cl)c(CH3COO)可知，c(Na)>c(NO)，A錯；Fe3與SCN發(fā)生反應(yīng)生成紅色溶液而不是紅色沉淀，B錯；Al3與HCO能發(fā)生相互促進(jìn)的水解反應(yīng)而不能大量共存，C錯；加入的NaOH先與H、Al3反應(yīng)，后與NH反應(yīng)產(chǎn)生氨氣，最后與Al(OH)3沉淀反應(yīng)，D正確。7下列離子在未知溶液中的檢驗方法正確的是()選項離子檢驗方法ACO向樣品中加入足量鹽酸，將生成的無色無味的氣體通入澄清石灰水中，觀察溶液是否變渾濁BSO向樣品中先加入稀硝酸酸化，再滴加氯化鋇溶液，觀察是否有白色沉淀生成CFe2取少量溶液于試管中，加入酸性高錳酸鉀溶液，觀察溶液紫色是否褪去DI取少量溶液于試管中，加入新制氯水，再加入淀粉溶液，觀察溶液是否變藍(lán)色解析：選D。A項，HCO會產(chǎn)生干擾，錯誤；B項，SO會產(chǎn)生干擾，錯誤；C項，使酸性高錳酸鉀溶液褪色的不一定是Fe2，如SO等，錯誤；D項，氯氣能把I氧化成I2，淀粉遇碘變藍(lán)，因此可以檢驗I的存在，正確。8有一無色溶液，可能含有K、Al3、Mg2、NH、Cl、SO、HCO、MnO中的幾種。為確定其成分，做如下實驗：取部分溶液，加入適量Na2O2固體，產(chǎn)生無色無味的氣體和白色沉淀，再加入足量的NaOH溶液后白色沉淀部分溶解；另取部分溶液，加入HNO3酸化的Ba(NO3)2溶液，有白色沉淀產(chǎn)生，無氣體生成。下列推斷正確的是()A肯定有Al3、Mg2、HCOB肯定有Al3、Mg2C肯定沒有HCO、MnO、NH、KD能確定K、Cl是否存在解析：選B。有“無色溶液”，首先排除MnO；根據(jù)中所述無色無味氣體和白色沉淀，白色沉淀又部分溶解，則原溶液必含Al3、Mg2，一定不含NH，根據(jù)中所述加入HNO3酸化的Ba(NO3)2溶液，有白色沉淀產(chǎn)生，無氣體生成，則原溶液含有SO，不含HCO，不能確定K、Cl是否存在。9根據(jù)下列實驗內(nèi)容得出的結(jié)論正確的是()選項實驗內(nèi)容結(jié)論A某物質(zhì)的水溶液能使紅色石蕊試紙變藍(lán)該物質(zhì)中一定含有OH，而且一定是堿B向廢液中加入少量的葡萄糖溶液，無磚紅色沉淀產(chǎn)生廢液中不含Cu2C向某物質(zhì)的水溶液中加入鹽酸能產(chǎn)生無色無味氣體該溶液中一定含有COD向某溶液中滴加NaOH溶液，先產(chǎn)生白色沉淀，后沉淀溶解該溶液中可能含有Al3解析：選D。顯堿性的鹽溶液也能使紅色石蕊試紙變藍(lán)，如Na2CO3溶液，A項錯誤；若廢液呈酸性，即使含Cu2，加入少量的葡萄糖溶液也無磚紅色沉淀產(chǎn)生，B項錯誤；若該溶液中含有HCO，加入鹽酸也能產(chǎn)生無色無味氣體，C項錯誤。10某同學(xué)為檢驗溶液中是否含有常見的幾種無機(jī)離子，進(jìn)行了如圖所示的實驗操作，其中檢驗過程中產(chǎn)生的氣體能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)。由該實驗?zāi)艿玫降恼_結(jié)論是()A原溶液中一定含有SOB原溶液中一定含有NHC原溶液中一定含有ClD原溶液中一定含有Fe3解析：選B。原溶液中加入硝酸鋇和鹽酸生成白色沉淀，原溶液中可能存在SO、SO或Ag，A項錯誤；加硝酸銀溶液產(chǎn)生白色沉淀，可能是加入的鹽酸引起的，C項錯誤；加入KSCN溶液得到紅色溶液，F(xiàn)e3可能是由原溶液中的Fe2被NO、H氧化而來的，故原溶液中不一定含有Fe3，D項錯誤；因檢驗過程中產(chǎn)生的氣體能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)，說明原溶液中一定含有NH，B項正確。二、非選擇題11某無色透明溶液中可能大量存在Ag、Mg2、Cu2中的幾種離子。(1)不做任何實驗就可以肯定原溶液中不存在的離子是_。(2)取少量原溶液加入過量稀鹽酸，有白色沉淀生成，再加入過量稀硝酸，白色沉淀不消失，說明原溶液中肯定有的離子是_，有關(guān)的離子方程式為_。(3)取(2)的濾液加入過量NaOH溶液，出現(xiàn)白色沉淀，說明原溶液中肯定存在的離子有_。(4)原溶液中可能大量存在的陰離子是下列AD中的_(填序號)。AClBNOCCODOH解析：含Cu2的溶液顯藍(lán)色，不用實驗根據(jù)溶液無色即可肯定不存在Cu2；由(2)知，溶液中一定含有Ag，反應(yīng)為AgCl=AgCl；由(3)知溶液中一定有Mg2；有Mg2、Ag則一定不含CO、OH和Cl，可能存在NO。答案：(1)Cu2(2)AgAgCl=AgCl (3)Mg2(4)B12某種溶液僅含下表離子中的5種(不考慮水的電離與離子水解)，且各種離子的物質(zhì)的量均為1 mol。陽離子KBa2Fe2Al3Fe3Mg2陰離子OHHCOCOClNOSO若向原溶液中加入足量的鹽酸，有無色氣體生成。經(jīng)分析反應(yīng)后溶液中陰離子的種類沒有變化。(1)溶液中_(填“一定”“一定不”或“可能”)含有HCO或CO，理由為_。(2)原溶液中所含的陰離子為_，陽離子為_。(3)向原溶液中加入足量的鹽酸，有無色氣體生成的離子反應(yīng)方程式為_。(4)向原溶液中加入足量的氫氧化鈉溶液，充分反應(yīng)后將沉淀過濾、洗滌、干燥灼燒至恒重，得到固體質(zhì)量為_g。解析：向原溶液中加入足量的鹽酸，反應(yīng)后溶液的陰離子的種類沒有變化，則原溶液中不存在OH、HCO、CO，一定存在Cl，又因為產(chǎn)生無色氣體，只能是Fe2與NO、H反應(yīng)生成的NO，可確定原溶液中含有Fe2、NO、Cl各1 mol，因溶液中有5種離子，溶液中一定還含有1 mol SO，而陽離子只能是Mg2，且物質(zhì)的量為1 mol。(3)生成無色氣體的離子反應(yīng)方程式為3Fe2NO4H=3Fe3NO2H2O。(4)向原溶液中加入足量NaOH溶液，過濾、洗滌、干燥灼燒生成0.5 mol Fe2O3和1 mol MgO，故固體質(zhì)量為120 g。答案：(1)一定不HCO與CO均可與鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳，造成陰離子種類有所變化(2)Cl、NO、SOFe2、Mg2(3)3Fe2NO4H=3Fe3NO2H2O(4)12013有一無色透明溶液，欲確定是否含有下列離子：K、Mg2、Al3、Fe2、Ba2、NO、SO、Cl、I、HCO，實驗如下：實驗步驟實驗現(xiàn)象(1)用玻璃棒蘸取少量該溶液，點在pH試紙中部試紙變?yōu)榧t色(2)取少量該溶液，加入Cu片和濃硫酸，加熱有無色氣體產(chǎn)生，氣體遇空氣可以變成紅棕色(3)取少量該溶液，加入BaCl2溶液有白色沉淀生成(4)取(3)中反應(yīng)后的上層清液，加入AgNO3溶液有穩(wěn)定的白色沉淀生成，且不溶于稀硝酸(5)取少量該溶液，加入NaOH溶液有白色沉淀生成，當(dāng)NaOH過量時，沉淀部分溶解由此判斷：(1)溶液中一定存在的離子是_；溶液中肯定不存在的離子是_。(2)寫出實驗步驟(2)中所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：_。(3)為了進(jìn)一步確定其他離子，應(yīng)該補(bǔ)充的實驗及對應(yīng)欲檢驗離子的名稱：_。解析：本題要求為無色透明溶液，則Fe2不能大量存在。步驟(1)pH試紙變紅，說明溶液顯酸性，HCO不能大量存在；步驟(2)說明有NO，在酸性條件下NO有強(qiáng)氧化性，因此還原性的離子I就不能大量存在；步驟(3)說明有SO，Ba2就不能大量存在；步驟(4)不能說明有Cl，因為步驟(3)中引入了Cl；步驟(5)說明有Mg2和Al3。答案：(1)NO、SO、Mg2、Al3Fe2、HCO、I、Ba2(2)3Cu8H2NO3Fe22NO4H2O(3)K的檢驗可以用焰色反應(yīng)；Cl的檢驗：向溶液中加足量的Ba(NO3)2溶液，過濾后向濾液中加AgNO3溶液，再加稀硝酸，白色沉淀不溶解，可證明有Cl存在14在Na濃度為0.5 molL1的某澄清溶液中，還可能含有下表中的若干種離子。陽離子KAg Mg2Ba2陰離子NOCOSiOSO現(xiàn)取該溶液100 mL進(jìn)行如下實驗(氣體體積均在標(biāo)準(zhǔn)狀況下測定)。序號實驗內(nèi)容實驗結(jié)果向該溶液中加入足量稀鹽酸產(chǎn)生白色沉淀并放出標(biāo)準(zhǔn)狀況下0.56 L氣體將的反應(yīng)混合液過濾，對沉淀洗滌、灼燒至恒重，稱量所得固體質(zhì)量固體質(zhì)量為2.4 g向的濾液中滴加BaCl2溶液無明顯現(xiàn)象請回答下列問題。(1)實驗?zāi)艽_定一定不存在的離子是_。(2)實驗中生成沉淀的離子方程式為_。(3)通過實驗、和必要計算，填寫下表中陰離子的濃度(能計算出的，填寫計算結(jié)果，一定不存在的離子填“0”，不能確定是否存在的離子填“？”)。陰離子NOCOSiOSOc/molL1(4)判斷K是否存在，若存在求其最小濃度，若不存在說明理由：_。解析：由題知溶液為透明澄清溶液，因此溶液中的離子必能大量共存。由實驗可知，加入稀鹽酸產(chǎn)生氣體，必有CO，其濃度為0.56 L22.4 L/mol0.1 L0.25 molL1，則溶液中一定無Ag、Mg2、Ba2；且能生成白色沉淀，因此有SiO，發(fā)生的反應(yīng)為SiO2H=H2SiO3，且SiO的濃度為2.4 g60 gmol10.1 L0.4 molL1；由實驗可知溶液中不含SO；根據(jù)電荷守恒知2c(CO)2c(SiO)20.25 molL120.4 molL11.3 molL1>0.5 molL1，因此必有K，至少為0.8 molL1，不能確定有無NO。答案：(1)Ag、Mg2、Ba2(2)SiO2H=H2SiO3(3)陰離子NOCOSiOSOc/molL1？0.250.40(4)存在，最小濃度為0.8 molL1