1、1第 7 讲 离子共存 物质的检验和推断一、选择题1下列关于物质或离子检验的推断正确的是( )A向 X 溶液中滴加 KSCN 溶液，溶液显红色，证明 X 溶液中有 Fe3 ，无 Fe2B用盐酸酸化 Y 溶液，无现象，再加入硝酸钡溶液，产生白色沉淀，则 Y 溶液中含有SO24C用玻璃棒蘸 Z 溶液在酒精灯上灼烧，火焰呈黄色，再透过钴玻璃观察火焰无紫色，则 Z 溶液中有 Na ，无 KD用盐酸酸化 W 溶液，无现象，再向其中滴加 AgNO3溶液，产生白色沉淀，则 W 溶液中含有 Cl解析：选 B。A 项，亚铁离子与 KSCN 不反应，不能鉴别，如检验亚铁离子，可用酸性高锰酸钾溶液，观察颜色是否变化
2、，错误；B 项，能与 Ba2 反应生成沉淀的可能是CO 、SO 、SO ，先加入盐酸无明显现象，可以排除 CO 、SO 的干扰，然后加23 23 24 23 23入硝酸钡，如果产生沉淀，则溶液中含 SO ，正确；C 项，玻璃中含有钠离子，用玻璃棒24蘸溶液在酒精灯上灼烧，火焰呈黄色，不能证明溶液中是否含有钠离子，错误；D 项，盐酸中也含有氯离子，不能证明原溶液中是否含有氯离子，错误。2(2019安徽皖江名校联盟联考)下列各组微粒一定能大量共存的是( )A遇 KSCN 变红色的溶液：Na 、Mg 2 、CH 3COOH、Cl B某无色溶液：OH 、K 、HClO、Ba 2C0.1 mol/L N
3、a 2S 溶液：K 、NH 、NO 、Al 3 4 3D常温下水电离出的 c(H )c(OH )10 20 的溶液中：Na 、Cl 、CO 、SO23 24解析：选 A。遇 KSCN 变红色的溶液中有 Fe3 ，Fe 3 、Na 、Mg 2 、CH 3COOH、Cl 之间相互不反应，能大量共存，A 项正确；OH 和 HClO 发生反应而不能大量共存，B 项错误；Na2S 溶液中 S2 和 Al3 会发生相互促进的水解反应而不能大量共存，C 项错误；常温下水电离出的 c(H )c(OH )10 20 的溶液呈酸性或碱性，当溶液为酸性时，CO 会和 H23反应，不能大量存在，D 项错误。3(201
4、9临沂统考)常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )A无色透明溶液：Al 3 、NH 、Cl 、S 2 42B中性溶液：Al 3 、Fe 3 、SO 、NO24 3C. 110 13 molL1 的溶液：Na 、K 、SiO 、COKwc（ OH ） 23 23D0.1 molL 1 的 NaClO 溶液：Mg 2 、Fe 2 、SO 、SCN 24解析：选 C。Al 3 与 S2 能发生相互促进的水解反应而不能大量共存，A 项错误；Al3 、Fe 3 水解使溶液呈酸性，B 项错误； 110 13 molL1 的溶液 pH 为Kwc（ OH ）13，Na 、K 、SiO 、CO 能
5、大量共存，C 项正确；ClO 会将 Fe2 氧化为 Fe3 ，D 项23 23错误。4(2019抚州临川区第一中学高三调研)向某无色溶液中分别进行下列操作，所得现象和结论正确的是( )A加入氨水，产生白色沉淀，证明原溶液中存在 Al3B加入 AgNO3溶液，产生白色沉淀，证明原溶液中存在 ClC加入盐酸酸化的 BaCl2溶液，生成白色沉淀，证明原溶液中存在 SO24D加入 NaOH 溶液并加热，产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，证明原溶液中存在 NH 4解析：选 D。A 项，加入氨水，产生白色沉淀，该白色沉淀可能为氢氧化镁，原溶液中可能存在镁离子，不一定含有 Al3 ，错误；B 项，加入 A
6、gNO3溶液，产生白色沉淀，该白色沉淀可能为碳酸银，原溶液中可能含有碳酸根离子，不一定含有 Cl ，错误；C 项，加入盐酸酸化的 BaCl2溶液，生成白色沉淀，该白色沉淀可能为氯化银，原溶液中可能含有银离子，不一定含有 SO ，错误；D 项，加入 NaOH 溶液并加热，产生使湿润的红色石蕊24试纸变蓝的气体，该气体为氨，证明原溶液中一定存在 NH ，正确。 45(2019抚州临川区第一中学高三调研)某溶液中大量存在五种离子：NO 、SO 、Fe 3 、H 、X，其物质的量之比为 n(NO ) n(SO ) n(Fe3 ) n(H ) 3 24 3 24n(X)23131，则 X 可能为( )A
7、Fe 2 BMg 2CCl DBa 2解析：选 B。五种离子的物质的量之比为 n(NO ) n(SO ) n(Fe3 ) n(H ) n(X) 3 2423131，由于溶液不显电性，则 X 为阳离子。由电荷守恒可知，X 带 2 个正电荷。SO 与 Ba2 反应生成硫酸钡沉淀，在酸性溶液中硝酸根能氧化亚铁离子，所以 X 可能为24Mg2 。36(2019荆州质量检查)下列在指定溶液中的各组离子，能够大量共存的是( )A无色溶液中：HCO 、Na 、Cl 、OH 3B常温下 pH1 的溶液中：Fe 3 、SO 、K 、MnO24 4C常温下 pH11 的溶液中：S 2 、K 、CO 、ClO 23
8、D水电离的 c(H )10 12 molL1 的溶液中：Fe 3 、SO 、K 、SCN 24解析：选 B。OH 和 HCO 发生反应：OH HCO =H2OCO ，不能大量共存，A 项 3 3 23错误；常温下 pH1 的溶液显酸性，Fe 3 、SO 、K 、MnO 在酸性条件下能够大量共存，24 4B 项正确；ClO 具有强氧化性，S 2 具有强还原性，两者发生氧化还原反应，不能大量共存，C 项错误；Fe 3 和 SCN 发生反应生成配合物，不能大量共存，D 项错误。7(2019株洲质量检测)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能使石蕊显红色的溶液：K 、Mg 2 、
9、HCO 、SO 3 24B水电离出来的 c(H )10 13 molL1 的溶液：NH 、Fe 2 、NO 、Cl 4 3C. 10 12的溶液：K 、Fe 3 、Cl 、SOc（ H ）c（ OH ） 24D加入铝片能放出 H2的溶液：Na 、CH 3COO 、Cu 2 、SO 24解析：选 C。能使石蕊显红色的溶液呈酸性，HCO 不能大量存在，A 错误；水电离出 3来的 c(H )10 13 molL1 的溶液可能呈强酸性或强碱性，酸性条件下 NO 将 Fe2 氧 3化为 Fe3 ，Fe 2 和 NO (H )不能大量共存，碱性条件下 NH 、Fe 2 不能大量存在，B 错 3 4误； 1
10、0 12的溶液呈酸性，K 、Fe 3 、Cl 、SO 互不反应，能大量共存，Cc（ H ）c（ OH ） 24正确；加入铝片能放出 H2的溶液可能呈酸性或强碱性，酸性条件下 CH3COO 与 H 反应生成弱电解质 CH3COOH，碱性条件下 Cu2 与 OH 反应生成沉淀 Cu(OH)2，不能大量共存，D 错误。8(2019海南中学月考)某无色溶液中可能含有Na 、Ba 2 、Cl 、Br 、SO 、SO 、Fe 2 中的几种离子，依次进行下23 24列实验，且每步所加试剂均过量，观察到的现象如下：步骤 操作 现象 用 pH 试纸检验 溶液的 pH 大于 7 向溶液中滴加氯水，再加入 CCl4
11、振荡，静置 CCl4层呈橙红色 取的上层溶液，加入 Ba(NO3)2溶液和稀硝酸 有白色沉淀产生 将过滤，向滤液中加入 AgNO3溶液和稀硝酸 有白色沉淀产生4A.肯定含有的离子是B肯定没有的离子是C可能含有的离子是D不能确定的离子是解析：选 A。根据步骤，该溶液呈碱性，则该溶液是强碱弱酸盐溶液，所以一定存在 SO ，则一定不存在 Ba2 ；在碱性的无色溶液中，一定不存在 Fe2 ；溶液呈电中性，23所以溶液中的阳离子只能是 Na ；步骤说明该溶液中一定存在 Br ，氯气与 Br 反应生成溴单质，溴单质在四氯化碳中的颜色是橙红色；步骤不能说明有 SO 存在，因为该24溶液中一定存在 SO ，加
12、入氯水后 SO 被氧化为 SO ，与 Ba(NO3)2反应生成 BaSO4沉23 23 24淀；步骤不能确定 Cl 的存在，因为加入的氯水中含有 Cl ，因此一定存在的离子是，一定不存在的离子是，不能确定的离子是，故 A 正确。9根据下表提供的数据可知，在溶液中能大量共存的微粒组是( )化学式 电离常数CH3COOH Ka1.710 5HCN Ka4.910 10H2CO3Ka14.310 7 ， Ka25.610 11A.H2CO3、HCO 、CH 3COO 、CN 3BHCO 、CH 3COOH、CN 、CO 3 23CHCN、HCO 、CN 、CO 3 23DHCN、HCO 、CH 3C
13、OO 、CN 3解析：选 D。根据表中电离常数可知，酸性：CH 3COOHH2CO3HCNHCO 。H 2CO3的酸性 3强于 HCN，H 2CO3和 CN 能够反应生成 HCO 和 HCN，H 2CO3和 CN 在溶液中不能大量共存， 3故 A 错误；CH 3COOH 的酸性强于 H2CO3和 HCN，CH 3COOH 能够与 HCO 、CO 、CN 反应，在 3 23溶液中不能大量共存，故 B 错误；HCN 的酸性强于 HCO ，HCN 与 CO 反应生成 HCO ， 3 23 3在溶液中不能大量共存，故 C 错误；HCN、HCO 、CH 3COO 、CN 之间不反应，在溶液中能 3够大量
14、共存，故 D 正确。10(2019镇江调研)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( )5A加入过量 CuO：Fe 3 、H 、Cu 2 、Cl B加入过量 NaOH 溶液：Na 、Fe 2 、OH 、Cl C通入过量 Cl2：Fe 3 、H 、Cu 2 、Cl D通入过量 SO2：Fe 3 、H 、Cu 2 、SO 、Cl 24解析：选 C。腐蚀后的滤液中含 Fe3 、H 、Cu 2 、Fe 2 、Cl 等离子。A.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
15、子为Fe3 、Cu 2 、Fe 2 、Cl ，A 错误；B.加入过量 NaOH 溶液，NaOH 与Fe3 、H 、Cu 2 、Fe 2 反应，反应后的溶液中主要存在的离子为 Cl 、Na 、OH ，B 错误；C.通入过量 Cl2，Cl 2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 、Cu 2 、Cl ，C 正确；D.通入过量 SO2，SO 2与 Fe3 反应生成 Fe2 和 SO ，反24应后的溶液中主要存在的离子为 H 、Cu 2 、SO 、Cl 、Fe 2 ，D 错误。24二、非选择题11(2019临沂高三检测)某工业废水中可能含有Na 、Mg 2
16、 、Al 3 、Fe 3 、NH 、CO 、SO 、NO 中的几种离子，为确定其成分，设 4 23 24 3计如下实验：a取该废水进行焰色反应实验，火焰为黄色；b另取 10 mL 该废水于试管中，加入足量的 Ba(NO3)2溶液和稀硝酸，充分反应后过滤得到 4.66 g 白色沉淀；c另取 10 mL 该废水于试管中，滴加 NaOH 溶液，产生沉淀的质量随所加 NaOH 溶液体积的变化关系如下图所示(不考虑沉淀的溶解和损失)。根据上述实验和图示数据回答下列问题：(1)该工业废水中一定不存在的离子有_(填离子符号)。(2)c(NaOH)_。(3)NO 是否存在？_(填“存在” “不存在”或“不确定
17、”)，理由是_ 3_6_。解析：由 a 知一定含有 Na ；由 b 知沉淀一定是硫酸钡，因此一定存在 SO ，其物24质的量是 4.66 g233 gmol1 0.02 mol；根据 c 中图像可知开始即产生沉淀，达到最大值后，继续加入一定量 NaOH 溶液，沉淀不变化，这说明含有铵根，最后沉淀完全消失，所以沉淀一定是氢氧化铝，即一定存在铝离子，不存在镁离子、铁离子和碳酸根离子。氢氧化铝的最大质量是 0.78 g，其物质的量是 0.01 mol，消耗氢氧化钠 0.03 mol，沉淀铝离子消耗氢氧化钠溶液 30 mL，则氢氧化钠的物质的量浓度是 0.03 mol0.03 L1.0 molL1 ；
18、与铵根反应消耗氢氧化钠溶液 10 mL，其物质的量是 0.01 mol，则铵根是 0.01 mol。(1)根据以上分析可知该工业废水中一定不存在的离子有 Mg2 、Fe 3 、CO 。(3)由23题意得，溶液中 n(SO )0.02 mol， n(Al3 )0.01 mol， n(NH )0.01 mol，且含有24 4Na ，根据电荷守恒可知，溶液中一定含有 NO 。 3答案：(1)Mg 2 、Fe 3 、CO (2)1.0 molL 123(3)存在 由题意得，溶液中 n(SO )0.02 mol， n(Al3 )0.01 mol， n(NH )24 40.01 mol，且含有 Na ，根
19、据电荷守恒可知，溶液中一定含有 NO 312(2019沈阳检测)雾霾严重影响人们的生活与健康，某地区的雾霾中可能含有如下离子中的若干种：NH 、Ba 2 、Fe 2 、Cl 、NO 、CO 、SO 。某同学收集了该地 4 3 23 24区的雾霾，经必要的预处理后得到试样溶液，设计并完成如下实验：试回答下列问题：(1)实验中加入稀盐酸后，有气体 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含有_，一定不含有_。(填离子符号)(2)实验中逐渐加入碳酸氢钠溶液，立即有气泡产生，反应的离子方程式为_，一段时间后又有沉淀出现，这时的离子方程式为_。(3)气体 F 的成分为_
20、(填化学式)。(4)根据实验现象该同学认为原溶液中一定含有 SO ，有其他同学认为其结论不合247理，又进行了后续实验，最终确定原溶液中含有 SO ，试写出实验可行的操作方法24及现象：_。答案：(1)Cl 、Fe 2 、NO CO 3 23(2)H HCO =CO2H 2O 3Fe3 3HCO =3CO2Fe(OH) 3 3(3)NH3(4)向沉淀 G 中加入足量稀盐酸，若沉淀未完全溶解，则含有 SO 或取少量原溶液24于试管中，滴加 BaCl2溶液或 Ba(NO3)2溶液，若产生白色沉淀，则含有 SO 2413某强酸性溶液 X 中可能含有 Fe2 、Fe 3 、Al 3 、Ba 2 、NH
21、 、CO 、NO 、SO 4 23 3、SiO 中的若干种，现取溶液 X 进行连续实验，实验过程及产物如图所示。实验过24 23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溶液 X 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)转化的离子方程式为_。(5)对不能确定是否存在的离子，可以另取溶液 X，加入下列溶液中的一种，根据现象即可判断，该试剂最好是_。NaOH 溶液 KSCN 溶液 氯水和 KSCN 的混合
22、溶液 pH 试纸 KMnO 4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，氢离子和硅酸8根离子反应生成硅酸沉淀，所以一定不会存在 CO 、SiO 。23 23(2)加入过量硝酸钡溶液生成沉淀，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，D24 24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 3(3)溶液 B 中加入过量 NaOH 溶液
23、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 反应生成的 I 为 NH4NO3，其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23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 ，转化的离子方程式为 AlO 2H 2OCO 2=HCO Al(OH) 2 33。(5)综上可知，溶液中一定含有 Fe2 、Al 3 、NH 、SO ，一定不含有 4 24Ba2 、CO 、NO 、S
24、iO ，不能确定是否含有 Fe3 ，最好选择 KSCN 溶液对 Fe3 进行检23 3 23验，答案选。答案：(1)CO 、SiO (2)b23 23(3) (极性)共价键和离子键(4)AlO 2H 2OCO 2=HCO Al(OH) 3 2 3(5)14(2019莱芜高三调研)在化学研究中，往往可以通过观察现象认识物质变化的情况。请分析以下一组有现象变化的化学反应。试剂及操作实验试管 滴管现象饱和 Na2SiO3溶液(含 2 滴酚酞).红色溶液中出现胶状沉淀0.1 先滴加 1.0 mL05 molL 1 NaOH 溶液；再滴加 1.5 mL 1.0 molL1 H2SO4溶 .加碱时_；加酸
25、时产生白色9molL1 AlCl3溶液沉淀，又逐渐溶解至消失0.1 molL1 Fe(NO3)2 溶液.加碱时_；加酸后得棕黄色溶液新制饱和氯水液.加碱时溶液变为无色；加酸后_(1)用离子方程式解释现象中出现胶状沉淀的原因：_。(2)中加碱时出现的现象是_，此现象说明溶液中发生反应的离子方程式是_。(3)中加碱时出现的现象是_。(4)中加酸时出现的现象是_，用离子方程式解释产生此现象的原因：_。(5)滴加试剂顺序的变化会影响溶液中的现象和发生的反应。请继续分析以下实验。试剂及操作实验试管 滴管现象0.1 molL1 Fe(NO3)2溶液先滴加 1.5 mL 1.0 molL1 H2SO4溶液；
26、再滴加 1.0 mL 0.5 molL1 NaOH 溶液.加酸时溶液无明显现象；加碱后溶液依然没有明显变化探究加酸时 Fe(NO3)2溶液中是否发生了反应：向 1.0 mL 0.1 molL1 Fe(NO3)2溶液中_10_，如果溶液变红色，说明溶液中含 Fe3 ，证明加酸时溶液中发生了反应。(请将上述操作补充完整)推测溶液中产生 Fe3 的可能原因有两种：a_；b_。解析：(2)中加碱时生成白色沉淀氢氧化铝，在过量氢氧化钠作用下氢氧化铝溶解，现象是产生白色沉淀，又逐渐溶解直至消失，发生反应的离子方程式是Al3 3OH =Al(OH)3、Al(OH) 3OH =AlO 2H 2O。 2(3)中
27、加碱时生成氢氧化亚铁，氢氧化亚铁迅速被氧化为氢氧化铁，现象是生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色。(4)中加酸时出现的现象是无色溶液变为浅黄绿色，这是因为ClO Cl 2H =Cl2H 2O。(5)探究加酸时 Fe(NO3)2溶液中是否发生了反应：向 1.0 mL 0.1 molL1 Fe(NO3)2溶液中滴加 KSCN 溶液，没有明显现象，再向其中滴加 1.5 mL 1.0 molL1 H2SO4溶液，如果溶液变红色，说明溶液中含 Fe3 ，证明加酸时溶液中发生了反应。推测溶液中产生Fe3 的可能原因有两种：a.酸性条件下，溶液中的 Fe2 被 NO 氧化；b.溶液中的 Fe2 被 3空气中的 O2氧化。答案：(1)2H SiO =H2SiO323(2)出现白色沉淀，又逐渐溶解直至消失 Al 3 3OH =Al(OH)3、Al(OH)3OH =AlO 2H 2O 2(3)生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色(4)无色溶液变为浅黄绿色 ClO Cl 2H =Cl2H 2O(5)滴加 KSCN 溶液，没有明显现象，再向其中滴加 1.5 mL 1.0 molL1 H2SO4溶液酸性条件下，溶液中的 Fe2 被 NO 氧化 溶液中的 Fe2 被空气中的 O2氧化 311
