高三化学一轮复习-26-离子检验推断课时测试含解析.doc

2-6 离子检验与推断
2-7 （测试时间：45分钟 满分 100分）
姓名： 班级： 得分：

一、选择题(本题包括10小题，每小题5分，共50分)
1．下列实验事实陈述正确并且有因果关系的是 （ ）
A．滴加BaC12溶液生成白色沉淀 原溶液中有SO42﹣
B．用洁净铂丝蘸取溶液进行焰色反应：火焰呈黄色 原溶液中有Na+无K+
C．滴加氯水和CC14，振荡、静置．下层溶液显紫色 原溶液中有I﹣
D．滴加几滴稀NaOH溶液，将湿润红色石蕊试纸置于试管口，试纸不变蓝 原溶液中无NH4+
【答案】C
【解析】A 滴加BaC12溶液生成白色沉淀 原溶液中有可能含有SO42﹣、CO32-、Cl-等，错误；B 用洁净铂丝蘸取溶液进行焰色反应：火焰呈黄色 原溶液中有Na+但不能确定是否含K+，错误；C 滴加氯水和CC14，振荡、静置．下层溶液显紫色 说四氯化碳溶液中含有I2，则加入氯水时发生了反应：Cl2+2I-=2Cl-+I2，因此可以证明原溶液中有I﹣，正确；D 滴加几滴稀NaOH溶液，将湿润红色石蕊试纸置于试管口，试纸不变蓝，可能是溶液中不含有NH4+，也可能是溶液浓度小反应产生的NH3∙H2O少，不能形成氨气逸出，因此不能确定原溶液中无NH4+，错误。
2．已知，某无色溶液中含有下列离子中的几种：Na+、Ba2+、Br-、Cl-、SO32-、SO42-，为了确定溶液的组成，某学生进行如下探究实验：
①用pH试纸检测溶液的酸碱性，溶液的pH大于7
②取少量溶液，向其中滴加氯水，再加入CC14振荡，静置，CC14呈橙黄色
③另取少量溶液，向其中滴加Ba(NO3)2溶液和稀HNO3，有白色沉淀产生
④用分液漏斗将②所得混合液分离，倒出上层清液，滴加AgNO3溶液和稀HNO3，有白色沉淀产生。
根据上述实验判断，下列结论正确的是 （ ）
A．原溶液中一定含有Br-、SO42-
B．原溶液一定含有Na+，不含Ba2+
C．实验①与上述离子的检验无关，可以省略
D．若要判断原溶液中是否含有Cl-，所需药品有CCl4溶液、Ba(NO3)2溶液和稀HNO3
【答案】B
【解析】①用pH试纸检测溶液的酸碱性，溶液的pH大于7，即溶液显碱性；②取少量溶液，向其中滴加氯水，再加入CC14振荡，静置，CC14呈橙黄色，说明有单质溴产生，所以黑烟溴离子；③另取少量溶液，向其中滴加Ba(NO3)2溶液和稀HNO3，有白色沉淀产生，则SO32-、SO42-至少含有一种，所以一定不存在钡离子；④用分液漏斗将②所得混合液分离，倒出上层清液，滴加AgNO3溶液和稀HNO3，有白色沉淀产生，白色沉淀是氯化银，由于加入了氯水，所以不能确定原溶液中是否含有氯离子。根据溶液的电中性可知一定存在钠离子，根据以上分析可知原溶液中一定存在Br-、Na+，Ba2+一定不存在，SO32-、SO42-至少含有一种，氯离子不能确定，则A、原溶液中一定含有Br-、Na+，A错误；B、原溶液一定含有Na+，不含Ba2+，B正确；C、实验①与上述离子的检验有关，不能省略，因为如果显酸性，则亚硫酸根就不能存在，C错误；D、若要判断原溶液中是否含有Cl-，首先利用Ba(NO3)2溶液除去SO32-、SO42-，然后再检验，则所需药品有硝酸银溶液、Ba(NO3)2溶液和稀HNO3，D错误，答案选B。
3．甲、乙、丙、丁是由H+、Na+、Al3+、Ba2+、OH—、Cl—、HCO3—离子中的两种组成，可以发生如图转化，下列说法不正确的是 （ ）
白色沉淀C
无色溶液D
溶液丁
溶液甲
溶液丙
NaCl溶液
无色气体B
溶液乙
NaCl溶液
无色气体B
白色沉淀A

A．在甲中滴加丁可能发生反应：HCO3—+ Ba2++OH—= BaCO3↓+ H2O
B．溶液丙中还可以大量共存的离子有：I—、NO3—、SO42—
C．白色沉淀A可能溶解在溶液D中
D．甲为NaHCO3，乙为 AlCl3
【答案】B
【解析】根据题意及物质间的关系可知：甲为NaHCO3；乙为AlCl3；丙为HCl；丁为Ba(OH)2；白色沉淀A是Al(OH)3 ；无色气体B是CO2；白色沉淀C是BaCO3；无色溶液D是Na2CO3 或NaOH，发生的反应为甲+乙：AlCl3+3NaHCO3=3NaCl+Al(OH)3↓+CO2↑；甲+丙HCl+NaHCO3=NaCl+H2O+CO2↑；甲+丁：Ba(OH)2+2NaHCO3= BaCO3↓+ Na2CO3+ 2H2O，据此解答。向碳酸氢钠溶液中滴加过量的Ba(OH)2溶液，根据“以少定多”的原则，离子方程式为HCO3—+ Ba2++OH—= BaCO3↓+ H2O，A项正确；丙为HCl，在酸性溶液在I－、NO3—因发生氧化还原反应而不能大量共存，B项错误；白色沉淀A为Al(OH)3 ，D可能为NaOH，Al(OH)3与强碱反应，C项正确；D.根据上述分析，甲为NaHCO3，乙为 AlCl3，D项正确；答案选B。
4．某溶液中可能含有OH—、CO32—、AlO2—、SiO32—、SO42—、HCO3—、Na+、Fe3+、Mg2+、Al3+ 等离子。当向该溶液中逐滴加入一定物质的量浓度的盐酸溶液时，发现生成沉淀的物质的量随盐酸溶液的体积变化如下图所示。下列说法正确的是 （ ）
A．原溶液中一定含有Na2SO4
B．反应最后形成的溶液中的溶质只有NaCl
C．原溶液中一定含有的阴离子是：
OH—、SiO32—、AlO2—、CO32—
D．原溶液中含有CO32- 与AlO2- 的物质的量之比为1∶2
【答案】C
【解析】根据与盐酸反应的图像判断，产生的沉淀部分溶解，说明产生的沉淀中有氢氧化物沉淀，可溶于盐酸，该溶液中与HCl反应产生沉淀的离子只有AlO2—、SiO32—，产生的沉淀是氢氧化铝和硅酸沉淀，硅酸不溶于稀盐酸，符合题意，则原溶液中一定含有AlO2—、SiO32—；则与偏铝酸根离子发生水解相互促进的离子Fe3+、Mg2+、Al3+ 均不存在，HCO3—与偏铝酸根离子不能大量共存，因此溶液中的阳离子只有Na+；开始加入稀盐酸无沉淀产生，说明溶液中一定存在OH-；沉淀达到最大值时，再加入稀盐酸，沉淀量保持不变，此时只有碳酸根离子与盐酸反应，所以溶液中还应存在CO32-；硫酸根离子不能确定。A、因为硫酸根离子不能确定，所以不一定含有硫酸钠，A错误；B、最后生成的溶液一定含有氯化钠。可能含有硫酸钠，B错误；C、该溶液中一定存在的阴离子是OH—、SiO32—、AlO2—、CO32—，C正确；D、根据CO32-+2H+＝CO2↑+H2O，消耗盐酸的体积是a+2-a＝2，所以碳酸根离子的物质的量是1mol，根据Al(OH)3+H+＝Al3++2H2O，溶解氢氧化铝消耗的盐酸的体积是a+6-a-2＝4，根据Al元素守恒，则溶液中偏铝酸根离子的物质的量是4mol，所以原溶液中含有CO32- 与AlO2- 的物质的量之比为1∶4，D错误，答案选C。
5．某无色溶液中只可能含有Na+ 、Ba2 +、Mg2+、Cl一、Br一、SO32一、SO42一，对该溶液进行下列实验，实验操作和现象如下表：
步骤
操   作
现  象
（1）
取少量溶液滴加几滴石蕊试液
溶液变蓝
（2）
另取少量溶液滴加过量氯水，再加入CCl4振荡，静置
上层无色,下层呈橙红色
（3）
取（2）上层溶液,加入过量Ba(NO3)2溶液和稀HNO3，过滤
有白色沉淀产生
（4）
向（3）的滤液中加入过量AgNO3溶液和稀HNO3
有白色沉淀产生
下列结论正确的是 （ ）
A．可能含有 Cl一、Mg2+、SO42一 B．肯定含有 Na+、Br-、SO32-
C．肯定没有 Ba2+、Br-、Cl- D．不能确定 Mg2+ 、SO32-、SO42-
【答案】B
【解析】（1）取少量溶液滴加几滴石蕊试液，溶液变蓝，说明溶液呈碱性，由于离子组中没有OH- 离子，说明含强弱弱酸盐的弱酸根离子，应含有SO32-离子，水解呈碱性，SO32-离子和Ba2+、Mg2+离子生成BaSO3 、MgSO3沉淀，不能大量共存，则一定没有Ba2+、Mg2+离子，根据溶液电中性，溶液中一定含有Na+离子；（2）另取少量溶液滴加过量氯水，再加入CCl4 振荡，静置，上层无色，下层呈橙红色，说明溶液中含有Br-离子； （3）取（2）上层溶液，加入过量Ba(NO3)2溶液和稀HNO3 ，过滤，有白色沉淀产生，生成的沉淀为BaSO4 ，由于加入的氯水有强的氧化性，会将原溶液中的SO32-离子氧化为SO4 2- 离子，因此不能说明原溶液中是否含有SO4 2- 离子；（4）向（3）的滤液中加入过量AgNO3 溶液和稀HNO3 ，有白色沉淀产生，该沉淀为AgCl，因第（2）步操作加入；氯水中引入Cl-离子，因此不能说明溶液中含有Cl-离子。综上所述可知，在原溶液中一定含有Na+、Br-、SO32-，一定不含有Ba2+、Mg2+离子，不能确定的离子是SO4 2- 、Cl-离子。故选项B正确。
6．某溶液除水电离出的OH﹣、H+之外仅含Fe2+、Na+、Al3+、Ba2+、NO3-、SO42-、Cl﹣中的4种，这4种离子的物质的量均为0.1mol．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．该溶液中除H+、0H﹣之外所含离子是Fe2+、Na+、NO3-、SO42-
C．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
D．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8.0g 固体
【答案】C
【解析】加入少量稀硫酸，无沉淀生成但有气泡产生，说明一定不存在钡离子，一定存在硝酸根离子和亚铁离子；根据溶液的电中性可以判断溶液中还存在硫酸根离子和钠离子。A.根据以上分析可知，溶液中一定不存在钡离子，A项正确；B.根据分析可知，该溶液中除H+、0H﹣之外所含离子是Fe2+、Na+、NO3-、SO42-，B项正确；C.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，C项错误；D.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，D项正确；答案选C。
7．某溶液中可能含有H+、Na+、NH4+、Mg2+、Fe3+、Al3+、SO42-、CO32-离子中的几种。当向该溶液中加入一定物质的量浓度的NaOH溶液时，发现生成沉淀的物质的量随NaOH溶液的体积变化的图像如图所示，下列说法正确的是 （ ）
A.原溶液中一定含有的阳离子是H+、NH4+、Mg2+、Al3+
B．原溶液中一定含有SO42－和Na＋
C．原溶液中Fe3＋和Al3＋的物质的量之比为1:1
D．反应最后形成的溶液中含有的溶质仅为Na2SO4
【答案】C
【解析】A、根据图像第一段，沉淀不是马上出现，说明一定有氢离子，酸碱中和反应是一切反应的优先反应，生成沉淀在后面溶解一部分，一定有铝离子，根据第三段，和氢氧化钠反应的离子不产生沉淀，证明是铵根离子，根据坐标得生成沉淀用了6体积的氢氧化钠，其中氢氧化铝溶解用了1体积的氢氧化钠，所以形成氢氧化铝用了3体积的氢氧化钠，还有3体积的氢氧化钠一定是被三价的铁离子消耗，所以一定含有铁离子，一定不含碳酸根离子和镁离子，即原溶液中含有的阳离子为氢离子，铵根离子，铝离子，铁离子。错误，不选A；B、根据A的判断，图像第二段和最后剩余沉淀的量，可知，氢氧化铝的沉淀量和另一种沉淀的量是相等的，即一定是铁离子，一定不含镁离子，所以含有的阳离子是铁离子，铝离子和氢离子和铵根离子。一定不含有碳酸根离子，溶液中需要正负离子，所以一定含有硫酸根离子，不能确定是否含有钠离子，错误，不选B；C、根据坐标得生成沉淀用了6体积的氢氧化钠，氢氧化铝生成用3体积的氢氧化钠，铁离子沉淀用了3体积的氢氧化钠，所以铝离子和铁离子的比例为1:1，正确，选C；D、加入氢氧化钠溶液，钠离子实际不参加反应，则反应后溶液中的钠离子一定存在，最后溶液中含有的溶质为硫酸钠和偏铝酸钠，错误，不选D。
8．甲、乙、丙、丁四种易溶于水的物质，分别由NH4＋、Ba2＋、Mg2＋、H＋、OH－、Cl－、SO42－、HCO3－中的不同阳离子和阴离子各一种组成。已知：①将甲溶液分别与其它三种物质的溶液混合，均有白色沉淀生成；② 0.1mol/L乙溶液中c（H＋）>0.1mol/L；③ 向丙溶液中滴入AgNO3溶液有不溶于稀HNO3的白色沉淀生成。下列结论不正确的是 （ ）
A． 甲溶液含有Ba2＋ B． 乙溶液含有SO42－
C 丙溶液含有Cl－ D．丁溶液含有Mg2＋
【答案】D
【解析】根据②中的信息可知乙是二元酸，故乙是H2SO4；根据③中现象，可以推知丙中含有Cl-；再结合①中提供信息，甲与其它三种物质混合均产生白色沉淀，则可推出甲是Ba（OH）2，乙是H2SO4，丙是MgCl2，丁是NH4HCO3，故选D。
9．某溶液中含如下离子组中的若干种：K+、Fe3+、Fe2+、Cl-、CO32-、NO3-、SO42-、SiO32-、I-，某同学欲探究该溶液的组成，进行如下实验：
Ⅰ．用铂丝蘸取少量溶液，在火焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃，观察到紫色火焰．
Ⅱ．另取原溶液加入足量盐酸有无色气体生成，该气体遇空气变成红棕色，此时溶液颜色加深，但无沉淀生成．
Ⅲ．取Ⅱ反应后的溶液分别置于两支试管中，第一支试管中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，再滴加KSCN溶液，上层清液变红；第二支试管中加入CCl4，充分振荡静置后溶液分层，下层为无色．
下列说法正确的是 （ ）
A．原溶液中肯定不含Fe2+、NO3-、S SiO32-、I-
B．步骤Ⅱ中无色气体是NO气体，无CO2气体产生
C．原溶液中肯定含有K+、Fe3+、Fe2+、NO3-、SO42-
D．为确定是否含有Cl-，可取原溶液加入过量硝酸银溶液，观察是否产生白色沉淀
【答案】B
【解析】某溶液中含K+、Fe3+、Fe2+、Cl-、CO32-、NO3-、SO42-、SiO32-、I-中的若干种，Ⅰ．用铂丝蘸取少量溶液，在火焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃，观察到紫色火焰，证明溶液中一定含有K+；Ⅱ．另取原溶液加入足量盐酸有无色气体生成，该气体遇空气变成红棕色，此时溶液颜色加深，但无沉淀生成，证明含有NO3-、Fe2+，一定不含有SiO32-、CO32-；Ⅲ．取Ⅱ反应后的溶液分置于两支试管中，第一支试管中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，即为硫酸钡，证明含有SO42-，再滴加KSCN溶液，上层清液变红，即出现了三价铁离子，是Ⅱ过程中亚铁离子被硝酸氧化的结果；第二支试管中加入CCl4，充分振荡静置后溶液分层，下层出现紫红色，证明碘单质出现，一定含有I-，则一定不含Fe3+；Cl-是否存在无法确定。A、原溶液中一定含有NO3-、Fe2+，故A错误；B、根据分析可知，步骤Ⅱ中无色气体是NO气体，无CO2气体产生，故B正确；C、原溶液中一定不含I-，故C错误；D、原溶液中含有硫酸根离子，干扰了氯离子的检验，故D错误；故选B。
10．某溶液中含有的离子可能是K+、Ba2+、Al3+、Mg2+、AlO2-、CO32-、SiO32-、Cl-中的几种，现进行如下实验：
①取少量溶液加氢氧化钠溶液过程中无沉淀生成．
②另取少量原溶液，逐滴加入5mL0.2mol•L-1盐酸，发生的现象是：开始产生沉淀并逐渐增多，沉淀量 基本不变后产生气体，最后沉淀逐渐减少至消失．
③在上述②沉淀消失后的溶液中，再加入足量的硝酸银溶液可得到沉淀0.43g．
下列说法中正确的是 （ ）
A．该溶液中一定不含Ba2+、Mg2+、A13+、SiO32-、Cl-
B．该溶液中一定含有K+、AlO2-、CO32-、Cl-
C．该溶液是否有K+需做焰色反应（透过蓝色钴玻璃片）
D．可能含有Cl-
【答案】B
【解析】①向溶液中加氢氧化钠溶液过程中无沉淀生成，说明溶液中一定不存在与氢氧化钠生成沉淀的离子：A13+、Mg2+；②向原溶液中逐滴加入5mL0.2mol•L-1盐酸，开始产生沉淀并逐渐增多，沉淀量基本不变后产生气体，最后沉淀逐渐减少至消失；滴加盐酸产生和溶解的沉淀为氢氧化铝，气体为二氧化碳，说明原溶液中存在AlO2-和CO32-，所以一定不存在不溶于盐酸的SiO32-和与CO32-反应的Ba2+，再根据溶液电中性可知：溶液中一定存在唯一的阳离子：K+；③在②沉淀消失后的溶液中，再加入足量的硝酸银溶液可得到沉淀0.43g，沉淀为AgCl，物质的量为：0.43g÷143.5g/mol≈0.003mol；②中加入的氯离子的物质的量为：n（HCl）=0.2mol/L×0.005L=0.001mol＜n（AgCl），所以原溶液中一定存在0.02mol Cl-，A．根据以上分析可知，溶液中一定不存在Ba2+、Mg2+、A13+、SiO32-，一定存在Cl-，故A错误；B．由分析可知：该溶液中一定含有K+、AlO2-、CO32-、Cl-，故B正确；C．根据溶液的电中性可以判断，溶液中一定存在钾离子，不需要通过焰色反应判断钾离子是否存在，故C错误；D．根据生成氯化银沉淀的物质的量可知，原溶液中一定存在氯离子，故D错误，故选B。

二、非选择题(本题包括4小题，共50分)
11．（12分）已知某溶液中可能含有NO3- 、Cl- 、SO42-、CO32-、NH4+、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0.02mol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。
请回答下列问题：
（1）结合①和②，判断原溶液中肯定含有的离子是 ，可以排除的离子是 。
（2）由③推知原溶液中一定有 离子，其物质的量为 mol。
（3）综合（1）、（2）及题干信息，结合溶液中电荷守恒知识，还可以排除的离子是 。该学习小组最终得出结论：该溶液由 种阳离子（填数字，下同）和 种阴离子组成。
【答案】（1）NH4+、Fe3+（2分）， CO32- （2分） （2）SO42-（2分） 0.02 （2分）
（3）Al3+和K+（2分） 2（1分） 3 （1分）
【解析】（1）加入过量NaOH溶液，加热，得到0.02mol气体，说明含NH4+且物质的量就是0.02 mol；同时产生红褐色沉淀，过滤，洗涤，灼烧，得到1.6 g固体，说明含Fe3+且物质的量=1.6g/160g/mol=×2=0.02 mol；Fe3+与CO32-能发生双水解，故一定不存在CO32-；向上述滤液中加足量BaCl2溶液，得到4.66 g不溶于盐酸的沉淀，说明含SO42-且物质的量=4.66g/233g/mol=0.02 mol；所以溶液中一定存在：NH4+、Fe3+、SO42-；由所含阴离子的物质的量相等根据电荷守恒推出还一定存在：NO3-，物质的量=0.02 mol，物质的量浓度=0.02mol/0.1L=0.2mol/L，Cl-其物质的量=0.02mol；由所含阴离子的物质的量相等推出还一定不存在：Al3+，K+。
12．（10分）某工业废水中仅含下表离子中的5种（不考虑水的电离及离子的水解），且各种离子的物质的量浓度相等，均为0.1 mol/L。
阳离子
K＋　Cu2＋　Fe3＋　Al3＋　Fe2＋
阴离子
Cl－　CO　NO　SO　SiO
甲同学欲探究废水的组成，进行了如下实验：
Ⅰ.用铂丝蘸取少量溶液，在火焰上灼烧，无紫色火焰(透过蓝色钴玻璃观察)。
Ⅱ.取少量溶液于试管中，加入KSCN溶液后无明显变化。
Ⅲ.另取少量溶液于试管中，加入少量盐酸，有无色气体生成，该无色气体遇空气变成红棕色，此时溶液依然澄清，且溶液中阴离子种类不变。
Ⅳ.向Ⅲ中所得的溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成。
请推断：
（1）由Ⅰ、Ⅱ判断，溶液中一定不含有的阳离子是____________(写离子符号)。
（2）甲同学最终确定原溶液中所含阴离子是________(写离子符号)。
（3）Ⅲ中加入少量盐酸生成无色气体的离子方程式是________________________。
（4）另取100 mL原溶液，加入足量的NaOH溶液，充分反应后过滤，洗涤，灼烧至恒重，得到的固体质量为________g。
（5）工业废水中常含有不同类型的污染物，可采用不同的方法处理。以下是乙同学针对含不同污染物的废水提出的处理措施和方法，其中正确的是________。
选项
污染物
处理措施
方法类别
A
废酸
加生石灰中和
物理法
B
Cu2＋等重金属离子
加硫酸盐沉降
化学法
C
含复杂有机物的废水
通过微生物代谢
物理法
D
碱性的废水
用CO2中和
化学法
【答案】(10分) （1）K＋、Fe3＋(2分) （2）Cl－、NO、SO(2分，漏写或错写不得分)
（3）3Fe2＋＋NO＋4H＋===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O(2分) （4）1.6(2分)　 （5）D(2分)
【解析】Ⅰ．用铂丝蘸取少量溶液，在火焰上灼烧，无紫色火焰（透过蓝色钴玻璃观察），说明没有K+．
Ⅱ．取少量溶液，加入KSCN溶液无明显变化，说明没有Fe3+．Ⅲ．另取溶液加入少量盐酸，有无色气体生成，该无色气体遇空气变成红棕色，此时溶液依然澄清，且溶液中阴离子种类不变，说明 Fe2+与NO3-和H+反应生成NO，即溶液中有Fe2+、NO3-，加盐酸溶液中阴离子种类不变，说明原溶液中有Cl-，加盐酸溶液依然澄清加盐酸说明没有SiO32-；Ⅳ．向Ⅲ中所得的溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，说明有SO42-；
（1）由Ⅰ、Ⅱ判断，溶液中一定不含有的阳离子是K+、Fe3+；（2）由以上推断可知溶液中阴离子为 Cl-、NO3-、SO42-，且各为0.1mol/L；已经推断出的阳离子是Fe2+，其浓度为0.1mol/L，由电荷守恒可知溶液中还有一种+2价阳离子，所以还有Cu2+，所以甲同学最终确定原溶液中所含阳离子是：Fe2+、Cu2+；阴离子是：Cl-、NO3-、SO42-；（3）Ⅲ中加入少量盐酸生成无色气体，是Fe2+与NO3-和H+反应生成NO，其离子方程式：3Fe2++NO3-+4H+═3Fe3++NO↑+2H2O；（4）另取100mL原溶液，加入足量的NaOH溶液，Fe2+生成Fe(OH)2，又被氧气氧化为Fe(OH)3，Cu2+生成Cu(OH)2，充分反应后过滤，洗涤，灼烧至恒重，得到的固体为Fe2O3和CuO，根据元素守恒：n(CuO）=n（Cu2+）=cV=0.1mol/L×0.1L=0.01mol；n（Fe2O3）=n（Fe2+）/2=0.005mol，所以固体质量为：m(CuO)+m(Fe2O3)=0.01mol×80g/mol+0.005mol×160g/mol=1.6g；（5）污染治理要求能除掉有毒的物质，新生成的物质对环境无污染，物理法与化学法的区别是否有新物质生成；A、酸和碱的中和反应为化学反应，为化学法，故A错误； B．硫酸铜可溶，所以不能沉淀除去，故B错误；C．含苯废水中的苯通过微生物代谢，这是化学方法，故C错误；D．碱性的废水与二氧化碳反应生成的碳酸盐和水，无污染，故D正确；故选D。
13．（15分）某混合溶液中，只可能大量含有下表所列离子中的某几种：
阳离子
H＋、K＋、、、
阴离子
、、、、
将Na2O2逐渐加入到上述混合溶液中，产生沉淀的物质的量与加入Na2O2的物质的量的关系如图所示。

（1）将上述混合溶液中一定大量含有的阴、阳离子及其物质的量填入下表（可以不填满，也可以增加）。（每空1分)
离子种类

物质的量（mol）

（2） 图中a＝_________，（ 2分) b＝_________。（ 3分)
【答案】
离子种类
H+
Al3+
Mg2+
NH4+
SO42-

物质的量（mol）
2
2
3
2
≥8

（3） 图中a＝____1____，b＝___9______。
【解析】加入过氧化钠，过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气，开始没有沉淀，说明溶液中有氢离子，则没有氢氧根离子和碳酸根离子和偏铝酸根离子，硫离子，肯定有硫酸根离子。后产生沉淀并沉淀能溶解一部分，说明溶液中有铝离子和镁离子。中间有消耗氢氧化钠但不产生沉淀的过程，说明有铵根离子，根据横坐标分析，铵根离子消耗1摩尔过氧化钠，则说明有2摩尔铵根离子，溶解的沉淀为氢氧化铝，说明含有2摩尔铝离子，铝离子产生沉淀需要6摩尔氢氧根离子，即3摩尔过氧化钠，产生氢氧化镁车垫3摩尔，则镁离子为3摩尔，需要6摩尔氢氧根沉淀，消耗3摩尔过氧化钠，所以a=1摩尔。则氢离子为2摩尔，根据电荷守恒分析，硫酸根的物质的量=2+2×3+3×2+2/2=8，溶液中还可能有钾离子，所以硫酸根的物质的量大于等于8,。
14．（13分）某强酸性溶液X中含有Ba2+、Al3+、NH4+、Fe2＋、Fe3+、CO32—、SO32—、SO42—、Cl—、NO3—中的一种或几种，取该溶液进行连续实验，实验过程如下：

（1）上述离子中，溶液X中除H＋外还一定含有的离子是 ，不能确定的阴离子是 ，若要用实验证明该离子存在，其化学方法是 ；
（2）写出下列反应的离子方程式：
①中生成气体A： ，
②生成沉淀I： 。
（3）假设测定A、F、I均为0.01mol，10mL X溶液中n（H＋）＝0.06mol，且不能确定含有的离子只有一种。当X溶液中不能确定离子是_________，沉淀C物质的量___________。
【答案】（1）Al3+、NH4+、Fe2＋、SO42—（2分），Cl—、（1分），取少量X溶液放在试管中，加入硝酸酸化的硝酸银溶液，产生白色沉淀（2分）
（2）①3Fe2＋+NO3－+4H＋＝3Fe3++NO↑+2H2O（2分） ②AlO2－+CO2+2H2O＝Al(OH)3↓+HCO3－（2分）
（3）Fe3+（2分），＞0.08mol（2分）或者Cl－（2分），＜0.08mol（2分）
【解析】（1）在强酸性溶液中一定不会存在CO32-和SO32-离子，加入过量硝酸钡生成沉淀，则该沉淀为BaSO4沉淀，说明溶液中含有SO42-离子，生成气体A，A连续氧化生成D和E，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+离子，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NH4+离子，溶液H中溶于CO2气体，生成沉淀I，则I为Al(OH)3，H为NaOH和NaAlO2，说明溶液中含有Al3+离子，溶液中含有Fe2+离子，就一定不含NO3-离子，含有SO42-离子就一定不含Ba2+离子，不能确定是否含有的离子是Fe3+和Cl-，检验Cl－存在的方法是取少量X溶液放在试管中，加入几滴AgNO3溶液，产生白色沉淀，说明有Cl-。所以答案为Al3+、NH4+、Fe2＋、SO42—；Cl-；取少量X溶液放在试管中，加入硝酸酸化的硝酸银溶液，产生白色沉淀。
（2）①Fe2+离子被氧化为Fe3+离子，同时生成NO气体，离子方程式为3Fe2＋+NO3－+4H＋＝3Fe3++NO↑+2H2O；
②H为NaOH和NaAlO2混合物，通入过量二氧化碳后，先与NaOH溶液反应，再和NaAlO2溶液反应产生Al(OH)3沉淀，发生的反应为AlO2－+CO2+2H2O＝Al(OH)3↓+HCO3－，
（3）A、F、I均为0.01mol，10mL X溶液中n（H+）=0.06mol，根据反应3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O，可知离子为0.03mol，根据溶液电中性可知：2n（Fe2+）+3n（Al3+）+n（NH4+）+n(H＋)=2n（SO42-），n（SO42-）=（2×0.03mol+3×0.01mol+0.01mol+0.06mol）÷2=0.08mol，当沉淀C物质的量＞0.08mol时一定含有Fe3+离子，反之，＜0.08mol时，含有Cl-离子。