高三化学一轮复习-26-离子检验推断课时练习含解析.doc

2-6 离子检验与推断
1．关于某无色溶液中所含离子的鉴别，下列判断正确的是 （ ）
A．加入AgNO3溶液，生成白色沉淀，加稀盐酸沉淀不消失，可确定有Cl－存在
B．通入Cl2后，溶液变为黄色，加入淀粉溶液后溶液变蓝，可确定有I－存在
C．加入Ba(NO3)2，生成白色沉淀，加稀盐酸沉淀不消失，可确定有SO42－存在
D．加入盐酸，生成的气体能使澄清石灰水变浑浊，可确定有CO32－存在
【答案】B
【解析】A、加入硝酸银产生白色沉淀后应加入稀硝酸，而不加入盐酸，错误，不选A；B、通入氯气后变为黄色，加入淀粉变蓝色，说明产生了碘单质，原溶液中有碘离子，正确，选B；C、可能是亚硫酸根离子，错误，不选C；D、可能是碳酸氢根离子，错误，不选D。
2．某溶液中可能含有下列6种离子中的某几种：Cl-、SO42-、CO32-、NH4+、Na+、K+。为确认溶液组成进行如下实验：（1）向200ml上述溶液中加入足量BaCl2溶液，反应后将沉淀过滤、洗涤、干燥，得沉淀4.30g，向沉淀中加入过量的盐酸，有2.33g沉淀不溶。（2）向（1）的滤液中加入足量的NaOH溶液，加热，产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体1.12L（已换算成标准状况，假定产生的气体全部逸出）。由此可以得出关于原溶液组成的正确结论是 （ ）
A．c（CO32-）=0. 01mol•L﹣1，c（NH4+）＜c（SO42-）
B．如果上述6种离子都存在，则c（Cl﹣）＞c（SO42-）
C．一定存在SO42﹣、CO32﹣、NH4+，可能存在Cl﹣、Na+、K+
D．一定存在SO42﹣、CO32﹣、NH4+、Cl﹣，一定不存在Na+、K+
【答案】B
【解析】（1）取少量该溶液加入BaCl2溶液有白色沉淀生成，再加入足量盐酸后，沉淀部分溶解，并有气体生成，说明白色沉淀为BaCO3和BaSO4，质量一共是4.3g，则溶液中含有CO32-、SO42-，向沉淀中加入过量的盐酸，有2.33g沉淀不溶，则硫酸钡的质量是2.33g，所以硫酸根离子的物质的量是2.33g÷233g/mol＝0.01mol；碳酸钡的质量是：4.3g-2.33g＝1.97g，碳酸根离子的物质的量为：1.97g÷197g/mol＝0.01mol；（2）向（1）的滤液中加入足量的NaOH溶液，加热，产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体是氨气，物质的量是11.2L÷22.4L/mol＝0.05mol，说明溶液中有NH4+的物质的量是0.05mol，A、根据以上分析可知c（CO32-）=0.01mol÷0.2L＝0.05mol/L，硫酸根为0.01mol，铵根为0.05mol，故c（NH4+）＞c（SO42-），A错误；B、依据溶液电中性原则，假设都存在，根据电荷守恒可知0.05+n（Na+）+n（K+）=2×0.01+2×0.01+n（Cl-），据此得出n（Cl-）=n（Na+）+n（K+）+0.01＞0.01=n（SO42-），则c（Cl-）＞c（SO42-），B正确；C、根据分析可知，溶液一定存在的离子有：SO42﹣、CO32﹣、NH4+，根据电荷守恒可知一定还存在氯离子，可能存在的离子有：K+、Na+，C错误；D、根据以上分析可知D错误，答案选B。
3．某无色溶液，由Na+、Ag+、Ba2+、Al3+、AlO2─、MnO4─、CO32─、SO42─中的若干种组成。取该溶液进行如下实验：⑴取适量溶液，加入过量盐酸，有气体生成，并得到无色溶液；⑵ 在⑴所得溶液中加入过量NH4HCO3溶液，有气体生成，同时析出白色沉淀甲；⑶ 在⑵所得溶液中加入过量Ba(OH)2溶液也有气体生成，同时析出白色沉淀乙。则下列离子在原溶液中一定存在的有 （ ）
A．SO42-、AlO2─、Na+ B．Na+、CO32─、AlO2─
C．CO32─、Na+、Al3+ D．MnO4─、Na+、CO32─
【答案】B
【解析】溶液呈无色，则一定不含MnO4─。
（1）取适量溶液，加入过量盐酸，有气体生成，并得到无色溶液，说明溶液中含有CO32─，则一定不含Ag+、Ba2+、Al3+，根据溶液电中性原则可知含有Na+；
（2）在（1）所得溶液中加入过量NH4HCO3溶液，有气体生成，同时析出白色沉淀甲，说明（1）中含有Al3+，则原溶液中含有AlO2-；
（3）在（2）所得溶液中加入过量Ba(OH)2溶液也有气体生成，同时析出白色沉淀乙，该气体为氨气，沉淀为BaCO3或BaSO4，不能确定原溶液中是否含有SO42-；
所以溶液中一定含有Na+、CO32-、AlO2-，故选B。
4．某试液中只可能含有下列K＋、NH4＋、Fe2＋、Al3＋、Cl－、SO42－、CO32－、AlO2－ 中的若干种离子，离子浓度均为0.1 mol·L－1。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Al3＋、Cl－
B．滤液X中大量存在的阳离子有NH4＋、Fe2＋和Ba2＋
C．无法确定沉淀C的成分
D．原溶液中存在的离子为NH4＋、Fe2＋、Cl－、SO42－
【答案】D
【解析】加入过量稀硫酸无明显变化，说明无碳酸根离子，无Ba2+，无AlO2-；加入硝酸钡有气体，因为前面已经加入了硫酸，硝酸根离子在酸性条件下具有强氧化性，说明有亚铁离子存在且被氧化，沉淀为硫酸钡；加入NaOH有气体，说明存在铵根离子，气体氨气，沉淀B为红褐色氢氧化铁沉淀；通入少量CO2产生沉淀，先与OH-、Ba2+反应，沉淀C为碳酸钡，不能说明存在Al3+。因为存在的离子浓度均为0.1mol•L-1，从电荷的角度出发，只能含有NH4+、Fe2+、Cl-、SO42-才能保证电荷守恒，K+必然不能存在。故选项ABC均错误，选项D正确。
5．某溶液除水电离出的H+、OH－之外仅含Fe2+、Na+、Al3+、Ba2+、SO42-、NO3-、Cl－中的4种，这4种离子的物质的量均为0.1 mol。若向该溶液中加入少量稀硫酸，无沉淀生成但有气泡产生。下列说法错误的是 （ ）
A．该溶液中肯定不含Ba2+
B．若向该溶液中加入过量的稀硫酸，溶液中的阴离子会减少一种
C．若向该溶液中加入足量NaOH溶液，滤出沉淀，洗净灼烧后最多能得8.0 g固体
D．该溶液中除H+、OH－之外所含离子是Fe2+、Na+、NO3-、SO42-
【答案】B
【解析】向该溶液中加入少量稀硫酸，无沉淀生成但有气泡产生，说明溶液中一定不存在钡离子，一定存在硝酸根离子和亚铁离子，生成的气体为一氧化氮；由于溶液中存在的4种离子的物质的量均为0.1mol，根据溶液电中性，溶液中一定还存在一种阴离子，若是存在氯离子，溶液已经呈电中性，不会存在其它离子，所以溶液中存在的阴离子为硫酸根离子，再根据溶液电中性可知，正电荷物质的量为：0.1mol×2=0.2mol，负电荷物质的量为：0.1mol×2+0.1mol=0.3mol，溶液中一定还存在0.1mol正电荷，该离子的物质的量为0.1mol，所以该离子为钠离子。A、根据以上分析可知，溶液中一定不存在钡离子，A正确；B、溶液中氢氧根离子、硫酸根离子不会消失；根据反应方程式NO3-+3Fe2++4H+=NO↑+3Fe3++2H2O可知，亚铁离子不足，加入足量的稀硫酸后，硝酸根离子不会消失，B错误；C、若向该溶液中加入足量的NaOH溶液，充分反应后，过滤、洗涤、灼烧，最终所得固体为氧化铁，根据铁离子守恒，生成氧化铁的物质的量为0.05mol，质量为：0.05mol×160g/mol=8.0g，C正确；D、根据分析可知，该溶液中除H+、OH-之外所含离子是Fe2+、Na+、NO3-、SO42-，D正确，答案选B。
6．某无色溶液中只可能含有①Na+、②Ba2+、③Cl－、④Br－、⑤SO32－、⑥SO42－离子中的若干种（忽略水电离出的H+、OH-），依次进行下列实验，且每步所加试剂均过量，观察到的现象如下：
（1）用pH试纸测得溶液的pH大于7
（2）向溶液中滴加氯水，再加入CCl4振荡，静置后，CCl4层呈橙色
（3）向所得水溶液中加入Ba(NO3)2溶液和稀HNO3有白色沉淀产生
（4）过滤，向滤液中加入AgNO3溶液和稀HNO3有白色沉淀产生
下列结论正确的是 （ ）
A．肯定含有的离子是③④⑤ B．肯定没有的离子是②⑤
C．可能含有的离子是①⑥ D．不能确定的离子是③⑥
【答案】D
【解析】（1）用pH试纸检验溶液的pH大于7，说明溶液呈碱性，应含有弱酸的酸根离子，该离子只能为SO32－，则溶液中一定不存在Ba2+，因二者能生成沉淀而不能大量共存，一定含有Na+，根据溶液呈电中性原则，阳离子只有Na+；（2）向溶液中滴加氯水，再加入CCl4振荡，静置CCl4层呈橙色，说明溶液中含有Br-；（3）向所得水溶液中加入Ba（NO3）2溶液和稀HNO3有白色沉淀产生，该沉淀为BaSO4，但不能确定是否含有SO42-，因SO32-可被硝酸氧化生成SO42-；（4）过滤，向滤液中加入AgNO3溶液和稀HNO3有白色沉淀产生，该沉淀为AgCl，但不能确定溶液中是否含有Cl-，因所加氯水中含有Cl-。由以上分析可知，溶液中一定含有的离子为①④⑤，可能含有的离子为③⑥，一定不存在的是②，答案选D。
7．某无色溶液中含有：①K＋、②Ba2＋、③Cl－、④Br－、⑤SO32－⑥CO32－、⑦SO42－中的一种或几种，依次进行下列实验，且每步所加试剂均过量，观察到的现象如下表，下列结论正确的是 （ ）
步骤
操作
现象
a
用pH试纸检验
溶液的pH大于7
b
向溶液中滴加氯水，再加入CCl4振荡，静置
CCl4层呈橙色
c
向b所得溶液中加入Ba(NO3)2溶液和稀HNO3
有白色沉淀产生
d
过滤，向滤液中加入AgNO3溶液和稀HNO3
有白色沉淀产生
A.可能含有的离子是①②⑦ B. 肯定含有的离子是①④
C.不能确定的离子是①③⑦ D. 肯定没有的离子是②⑤⑥
【答案】B
【解析】①用pH试纸检验溶液的pH大于7，说明溶液呈碱性，应含有弱酸的酸根离子，该离子可能为SO32-或CO32-，则溶液中一定不存在Ba2+，因二者分别能与钡离子生成沉淀而不能大量共存，一定含有K+，根据溶液呈电中性原则，阳离子只有K+；②向溶液中滴加氯水，再加入CCl4振荡，静置CCl4层呈橙色，说明溶液中含有Br-；③向所得水溶液中加入Ba（NO3）2溶液和稀HNO3有白色沉淀产生，该沉淀为BaSO4，但不能确定是否含有SO42-，因SO32-可被硝酸氧化生成SO42-；④过滤，向滤液中加入AgNO3溶液和稀HNO3有白色沉淀产生，该沉淀为AgCl，但不能确定溶液中是否含有Cl-，因所加氯水中含有Cl-。由以上分析可知，溶液中一定含有的离子为①④，可能含有的离子为③⑤⑥（⑤⑥至少含有1种），一定不存在的是②，答案选B。
8．常温下，pH＝1的某溶液A中含有NH4+、K+、Na+、Fe2+、Al3+、Fe3+、CO32－、NO3-、Cl-、I-、SO42-中的几种，现取该溶液进行有关实验，实验结果如下图所示：

回答下列问题：
（1）溶液A中一定不存在的阴离子有___________________
（2）生成沉淀甲和沉淀乙的离子方程式分别为___________________
（3）气体乙的结构式为_________________
（4）生成气体丙的离子方程式为__________________
若实验消耗Cu144g，则最多生成气体丁的体积（标准状况下）为__________。
【答案】（1）CO32- （2）2Al3++3CO32-+3H2O═2Al(OH)3↓+3CO2↑、Ba2++CO32-=BaCO3↓；
（3）； （4）33.6L
【解析】由溶液pH=1可知溶液为酸性溶液，溶液中一定不存在与氢离子反应的离子CO32-；溶液A中加过量(NH4)2CO3，产生白色沉淀甲，可以排除Fe2+、Fe3+，原溶液中一定有Al3+；溶液乙加铜和浓硫酸能产生NO，原溶液中有NO3-，强酸性溶液中有NO3-，则一定没有Fe2+、I-；
（1）据分析可知溶液A中一定不存在的阴离子是CO32-；（2）依据分析可知溶液中一定存在Al3+，Al3+与加入的碳酸根发生双水解反应生成氢氧化铝白色沉淀，即甲为氢氧化铝，离子反应方程式为：2Al3++3CO32-+3H2O═2Al(OH)3↓+3CO2↑；溶液甲中含有过量的碳酸铵溶液，滴加过量的氢氧化钡溶液会生成碳酸钡沉淀即沉淀乙，生成沉淀的离子反应式为Ba2++CO32-=BaCO3↓；（3）过量的铵根与加入的氢氧根反应生成氨气，故气体乙为氨气，氨气的结构式为；（4）硝酸根离子在酸性条件下氧化铜生成NO，即气体丙为NO，发生反应的离子方程式为3Cu+8H++NO3-═3Cu2++2NO↑+4H2O，当溶解的铜为144g，物质的量为144g÷64g/mol=2.25mol，得到的NO的体积为2.25mol×2/3×22.4L/mol=33.6L，依据原子守恒NO氧化得到的NO2的体积也是33.6L。