离子共存 离子的检验和推断(本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！)1．(2019·福建漳州质检)常温下，下列各组微粒在水溶液中一定能大量共存的是( )A．H＋、Na＋、SO、CH3COO－B．K＋、Na＋、NO、SOC．Al3＋、NH、Br－、HCOD．Na＋、ClO－、Cl－、SOB [H＋、CH3COO－不能大量共存，会生成弱电解质CH3COOH，A错误；K＋、Na＋、NO、SO之间不发生反应，可以大量共存，B正确；Al3＋、HCO发生双水解反应，生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体，不能大量共存，C错误；ClO－、SO可以发生氧化还原反应，不能大量共存，D错误。]2．在c(Ca2＋)＝0.1mol·L－1的新制漂白粉的溶液中，下列各组离子能大量共存的是( )A．Na＋、K＋、CO、NOB．Na＋、K＋、SO、OH－C．K＋、Na＋、NO、CH3COO－D．H＋、NH、NO、SOC [在c(Ca2＋)＝0.1mol·L－1的新制漂白粉的溶液中含有大量的Cl－和ClO－。Ca2＋与CO能够反应生成CaCO3沉淀，不能大量共存，A项错误；ClO－能够将SO氧化，不能大量共存，B项错误；K＋、Na＋、NO、CH3COO－与Ca2＋、Cl－和ClO－都不反应，能够大量共存，C项正确；Ca2＋与SO能够反应生成硫酸钙沉淀，不能大量共存，D项错误。]3．(2019·江西红色七校联考)25℃时，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是( )A．pH＝1的无色溶液中：Na＋、Cu2＋、Cl－、COB．使酚酞呈红色的溶液中：K＋、Na＋、NO、Cl－C．0.1mol·L－1的FeCl2溶液中：H＋、Al3＋、SO、S2－D．由水电离出的c(H＋)＝1×10－10mol·L－1的溶液中：Mg2＋、NH、SO、HCOB [A项，pH＝1的无色溶液显酸性，Cu2＋、CO均不能大量存在，A错误；B项，使酚酞呈红色的溶液显碱性，K＋、Na＋、NO、Cl－之间不反应，可以大量共存，B正确；C项，H＋、Al3＋与S2－均不能大量共存，C错误；D项，由水电离出的c(H＋)＝1×10－10mol·L－1的溶液中水的电离被抑制，如果显酸性，HCO不能大量存在，如果显碱性，Mg2＋、NH、HCO均不能大量存在，D错误。]4．下表各项中的离子能在溶液中大量共存，且满足相应要求的是( )-7-\n选项离子要求AK＋、Cl－、SO、MnOc(K＋)<c(Cl－)BNa＋、Ca2＋、I－、NO＝1×1014CAl3＋、NH、SO、CH3COO－滴加NaOH溶液立刻有气体产生DNa＋、Mg2＋、Ag＋、NO滴加氨水先有沉淀产生，后沉淀部分溶解D [A项，c(K＋)<c(Cl－)不满足电荷守恒，应该是c(K＋)>c(Cl－)，A错误；B项，＝1×1014，溶液显酸性，H＋、I－、NO会发生氧化还原反应，不能大量共存，B错误；C项，滴加NaOH溶液，OH－先与铝离子反应，故不能立即生成气体，C错误；D项，该组离子之间不反应，可大量共存，且滴加氨水时Mg2＋、Ag＋与其反应有沉淀产生，随着氨水的不断滴加，AgOH沉淀又会溶解于氨水，D正确。]5．(2019·安徽江南十校质检)下列各组粒子在溶液中可以大量共存，且加入或通入试剂X后，发生反应的离子方程式正确的是( )选项微粒组加入试剂发生反应的离子方程式ABa2＋、HCO、Cl－少量NaOH溶液HCO＋OH－===CO＋H2OBNH、Fe2＋、Br－、SO过量H2SFe2＋＋H2S===FeS↓＋2H＋CHClO、Na＋、Fe3＋、SO过量CaCl2Ca2＋＋SO===CaSO3↓DI－、Cl－、H＋、SO适量NaNO36I－＋2NO＋8H＋===2NO↑＋4H2O＋3I2D [HCO与OH－反应生成的CO会结合Ba2＋生成BaCO3沉淀，A错误；因FeS可与强酸反应，Fe2＋与过量H2S不反应，B错误；HClO、Fe3＋都具有强氧化性，可将SO氧化为SO，不能大量共存，C错误；I－、Cl－、H＋、SO互不反应，在溶液中可以大量共存，在酸性条件下，H＋、I－、NO发生氧化还原反应，根据得失电子守恒、电荷守恒及质量守恒，可得离子方程式为6I－＋2NO＋8H＋===2NO↑＋4H2O＋3I2，D正确。]6．某溶液中大量存在四种离子：NO、SO、H＋、M，其物质的量之比为：n(NO)∶n(SO)∶n(H＋)∶n(M)＝3∶1∶3∶1，则M可能为：①Fe2＋ ②Mg2＋ ③Cl－ ④Ba2＋A．①②④B．③C．②D．①②C [根据溶液呈电中性及n(NO)∶n(SO)∶n(H＋)∶n(M)＝3∶1∶3∶1，可推出M应为＋2价阳离子。NO、H＋、Fe2＋能发生氧化还原反应而不能大量共存，则M不是Fe2＋；SO、Ba2＋能结合生成硫酸钡沉淀，则M不是Ba2＋；M可能为Mg2＋。C项正确。]7．在离子浓度都为0.1mol·L－1-7-\n的下列溶液中，加入(或通入)某物质后，发生反应先后顺序正确的是( )A．在含Fe3＋、Cu2＋、H＋的溶液中加入锌粉：Cu2＋、Fe3＋、H＋B．在含I－、SO、Br－的溶液中不断通入氯气：I－、Br－、SOC．在含[Al(OH)4]－、SO、OH－的溶液中逐滴加入硫酸氢钠溶液：OH－、[Al(OH)4]－、SOD．在含Fe3＋、H＋、NH的溶液中逐渐加入烧碱溶液：Fe3＋、NH、H＋C8．某试液中只可能含有K＋、NH、Fe2＋、Al3＋、Cl－、SO、CO、[Al(OH)4]－中的若干种离子，离子浓度均为0.1mol·L－1，某同学进行了如下实验，下列说法正确的是( )A．原溶液中存在NH、Fe2＋、Cl－、SOB．滤液X中大量存在的阳离子有NH、Fe2＋和Ba2＋C．无法确定沉淀C的成分D．无法确定原试液中是否含有Al3＋、Cl－A9．(2019·安徽桐城中学月考)某溶液中可能含有等物质的量浓度的K＋、Na＋、Fe3＋、Fe2＋、SO、SO、I－、NO中的几种离子，为了确定其组成，某同学取两份该溶液进行了如下实验：(1)一份加入氯化钡固体，产生不溶于水的沉淀；(2)一份滴入酸性高锰酸钾溶液，发现高锰酸钾溶液褪色。下列说法不正确的是( )A．可能含有SOB．可能含有SOC．可能含有Fe2＋D．可能含有Fe3＋D [一份加入氯化钡固体，产生不溶于水的沉淀，说明至少含有SO、SO中的一种，A、B正确；一份滴入酸性高锰酸钾溶液，发现高锰酸钾溶液褪色，说明含有Fe2＋、SO、I－中至少一种，C项正确；若溶液中含有Fe3＋，Fe3＋具有强氧化性，则一定不含SO和I－，由于溶液能使酸性高锰酸钾溶液褪色，则一定含有Fe2＋，此时溶液中阴离子为SO和NO，几种离子的物质的量浓度相同时，正、负电荷不守恒，则原溶液一定不含Fe3＋，D项错误。]10．(2019·四川成都石室中学月考)溶液X中含有下表离子中的某5种，且其浓度均为0.1mol·L－1(不考虑水的电离与离子水解)。向X溶液中加入足量稀盐酸，有无色气体生成，经分析，反应前后阴离子种类没有变化。下列叙述不正确的是( )阳离子阴离子-7-\nNa＋、Fe3＋、Ca2＋、Fe2＋、Mg2＋、Al3＋OH－、NO、HCO、CO、SO、Cl－A.X溶液中一定含3种阳离子、2种阴离子B．X溶液中不可能含有HCO或COC．生成无色气体的离子方程式为3Fe2＋＋NO＋4H＋===3Fe3＋＋NO↑＋2H2OD．根据电荷守恒，原溶液中一定含Mg2＋A [各种离子的物质的量浓度均为0.1mol·L－1，向X溶液中加入足量稀盐酸，有无色气体生成，且反应前后溶液中阴离子种类没有变化，则原溶液中一定含有Cl－，与H＋反应产生气体的阴离子不可能是CO或HCO；根据表中的离子，可推知气体是Fe2＋、NO在酸性环境下反应生成的NO，若阴离子只有Cl－和NO，另外3种为阳离子，则电荷不守恒，根据电荷守恒，可知还含有阴离子SO和一种带有2个正电荷的阳离子，Ca2＋与SO反应生成沉淀，故溶液中一定含有Mg2＋，所以原溶液中含有的五种离子为Cl－、NO、SO、Fe2＋、Mg2＋，含有2种阳离子、3种阴离子，A项错误，B、D项正确；生成的无色气体为NO，反应的离子方程式为3Fe2＋＋NO＋4H＋===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O，C项正确。]11．(2019·江西重点中学联考)为确定某溶液的离子组成，进行实验：①测定溶液的pH，溶液显碱性；②取少量溶液加稀盐酸至溶液呈酸性，产生无刺激性气味、能使澄清石灰水变浑浊的气体；③在上述溶液中再滴加Ba(NO3)2溶液，产生白色沉淀；④取上层清液继续滴加Ba(NO3)2溶液至无沉淀时，再滴加AgNO3溶液，产生白色沉淀。根据以上实验，以下对原溶液的推测正确的是( )A．一定有Cl－存在B．不能确定是否存在HCOC．一定有CO存在D．一定有SO存在B [①测定溶液的pH，溶液显碱性；②取少量溶液加入稀盐酸至溶液呈酸性，产生无刺激性气味、能使澄清石灰水变浑浊的气体，生成的气体为CO2，说明原溶液中含CO和HCO中的至少一种，不含SO和HSO；③在上述溶液中再滴加Ba(NO3)2溶液，产生白色沉淀，该白色沉淀是BaSO4；④取上层清液继续滴加Ba(NO3)2溶液至无沉淀时，再滴加AgNO3溶液，产生白色沉淀说明含Cl－，但②中加入盐酸，引入Cl－，不能确定原溶液中是否含Cl－；综上所述，可知B项正确。]12．为了探究AgNO3的氧化性，某化学兴趣小组设计了如下实验。将光亮的铁丝伸入AgNO3溶液中，一段时间后将铁丝取出。为检验溶液中Fe的氧化产物，将溶液中的Ag＋除尽后，进行了如下实验，可选用试剂：KSCN溶液、K3[Fe(CN)6]溶液、氯水。请完成下表：操作现象结论-7-\n取少量除尽Ag＋后的溶液于试管中，加入KSCN溶液，振荡存在Fe3＋取少量除尽Ag＋后的溶液于试管中，加入________，振荡存在Fe2＋[实验结论] Fe的氧化产物为Fe2＋和Fe3＋。解析： Fe3＋遇KSCN溶液，溶液变红色。由于氯水与Fe2＋反应，现象不明显，应直接用K3[Fe(CN)6]溶液检验，如有蓝色沉淀出现，则证明Fe2＋存在，否则不存在。答案： (从左到右，从上到下)溶液呈红色 K3[Fe(CN)6]溶液 产生蓝色沉淀13．某无色溶液中含有Na＋、Ag＋、Ba2＋、Al3＋、[Al(OH)4]－、MnO、CO、SO中的若干种。现取该溶液进行如下实验：A．取适量溶液，加入过量盐酸，有气体甲生成，并得到澄清溶液；B．在A所得溶液中再加入过量的碳酸氢铵溶液，有气体甲生成，同时析出白色沉淀a；C．在B所得溶液中加入过量Ba(OH)2溶液，有气体乙生成，同时析出白色沉淀b。根据上述实验回答下列问题：(1)溶液中一定不存在的离子是________________________________________________________________________；一定存在的离子是________________________________________________________________________。(2)气体甲为________(填化学式，下同)，白色沉淀a为________，气体乙为________。(3)判断沉淀b成分的方法是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析： 某无色溶液，说明溶液中一定不存在高锰酸根离子。实验A，加入过量盐酸，有气体生成，并得到无色溶液，所以溶液中一定存在CO，生成的气体甲为二氧化碳，一定不存在Ag＋、Ba2＋、Al3＋，阳离子只有钠离子；实验B，在A所得溶液中加入过量NH4HCO3溶液，有气体生成，同时析出白色沉淀a，原溶液中一定存在[Al(OH)4]－，白色沉淀a为氢氧化铝；实验C，在B所得溶液中加入过量Ba(OH)2溶液，有气体生成，同时析出白色沉淀b，白色沉淀一定含有碳酸钡，可能含有硫酸钡。答案： (1)MnO、Ag＋、Ba2＋、Al3＋ CO、Na＋、[Al(OH)4]－(2)CO2 Al(OH)3 NH3(3)滴加盐酸，若沉淀部分溶解，则含有碳酸钡和硫酸钡，若沉淀全部溶解，则只含有碳酸钡14．某强酸性溶液X中含有Ba2＋、Al3＋、NH、Fe2＋、Fe3＋、CO、SO、SO、Cl－-7-\n、NO中的一种或几种，取该溶液进行连续实验，实验过程如下：(小提示：气体D在常温常压下呈现红棕色)(1)上述离子中，溶液X中除H＋外还肯定含有的离子是________，不能确定是否含有的离子(Q)是________，若要确定该离子Q(若不止一种，可任选一种)不存在，最可靠的化学方法是________________________________________________________________________。(2)沉淀G的化学式为________。(3)写出生成A的离子方程式：________________________________________________________________________。(4)写出气体D与水、足量氧气反应生成E的化学方程式：________________________________________________________________________。解析： 在强酸性溶液中一定不会存在CO、SO；加入过量硝酸钡溶液生成沉淀，则该沉淀为BaSO4沉淀，说明溶液中含有SO，生成气体A，A氧化生成D，D在常温常压下呈现红棕色，则A为NO，D为NO2，E为HNO3，说明溶液中含有还原性离子，一定为Fe2＋；溶液B中加入过量NaOH溶液，生成气体F，则F为NH3，说明溶液中含有NH；溶液H中通入过量CO2气体，生成沉淀I，则I为Al(OH)3(无BaCO3，因CO2过量)，溶液H中含NaAlO2，说明原溶液中有Al3＋。再根据离子共存原则，强酸性溶液中含有Fe2＋，就一定不含NO，含有SO就一定不含Ba2＋，则不能确定是否含有的离子是Fe3＋、Cl－。答案： (1)Al3＋、NH、Fe2＋、SO Fe3＋、Cl－ 取少量X溶液于试管中，向其中滴加KSCN溶液，若溶液颜色无明显变化，说明没有Fe3＋(其他合理答案也可)(2)Fe(OH)3(3)3Fe2＋＋4H＋＋NO===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O(4)4NO2＋O2＋2H2O===4HNO315．某无色废水中可能含有H＋、NH、Fe3＋、Al3＋、Mg2＋、Na＋、NO、CO、SO中的几种，为分析其成分，分别取废水样品100mL，进行了三组实验，其操作和有关现象如下所示：-7-\n请回答下列问题：(1)根据上述3组实验可以分析废水中一定不存在的离子有____________________。(2)实验③中所发生反应的离子反应式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)分析上面图像，在原溶液中c(NH)与c(Al3＋)的比值为__________。NO是否存在？________(填“存在”“不存在”或“不确定”)。解析： (1)无色废水中无Fe3＋，根据实验①确定有Na＋，根据实验②确定有SO，根据实验③确定有H＋、NH、Al3＋，一定不含Fe3＋、Mg2＋，因为CO与Al3＋不能大量共存，所以无CO，故溶液中存在的离子为Na＋、Al3＋、NH、H＋、SO，废水中一定不存在的离子有Fe3＋、Mg2＋、CO。(2)实验③中依次发生的离子反应有酸碱中和：H＋＋OH－===H2O，生成沉淀：Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓，生成一水合氨：NH＋OH－===NH3·H2O，沉淀溶解：Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－。(3)已知硫酸钡沉淀为2.33g，则n(SO)＝＝0.01mol，根据图像可知与Al(OH)3反应的OH－为0.007mol，所以n(Al3＋)＝0.007mol，将铝离子沉淀需要氢氧化钠0.021mol，所以溶液中H＋消耗氢氧化钠0.014mol，氢离子的物质的量是0.014mol，NH＋OH－===NH3·H2O，消耗氢氧化钠0.007mol，所以铵根离子的物质的量是0.007mol，原溶液中c(NH)与c(Al3＋)的比值为1∶1，Al3＋、NH、H＋所带正电荷为0.042mol，SO带0.02mol负电荷，故存在NO。答案： (1)Fe3＋、Mg2＋、CO(2)H＋＋OH－===H2O、Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓、NH＋OH－===NH3·H2O、Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－(3)1∶1 存在-7-
