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人教版 必修一 第二章 第二节 化学高考复习章节习题2-3

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高中化学审核员

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                  第三讲 离子检验和推断

                  (计时:45   分钟 满分:100     分)

    一、选择题(本大题共         10 小题,每小题     5 分,共   50 分)

                         +            +         -    -
    1.某溶液中可能含有         Na 、NH+4  、Ba2  、SO2-4 、I 、S2  。
分别取样:①用       pH 计测试,溶液显弱酸性;②加氯水和淀粉无明
显现象。为确定该溶液的组成,还需检验的离子是(  )
    A.Na+                       B.S2-

          +
    C.Ba2                       D.NH+4

    解析 溶液呈酸性,说明溶液中含有               NH+4 ,原因是    NH+4 水解

呈酸性;加氯水和淀粉无明显现象,说明溶液中不含                      I-和  S2-,据

电解质溶液中的电荷守恒判断溶液中一定含有                   SO2-4 ,同时排除

Ba2+的存在,不能确定的是          Na+。
    答案 A
    2.下列说法正确的是(  )
    A.加入过量氨水,有白色沉淀生成,则原溶液一定有                       Al3+

                                                       3+
    B.加入    NaHCO3 溶液,产生白色沉淀,则原溶液一定有                 Al

    C.加入盐酸酸化的        BaCl2 溶液,有白色沉淀生成,则原溶液一

定有  SO2-4
    D.加入    NaOH  溶液,产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变

蓝,则原溶液中一定有          NH+4
    解析 A    项不能排除     Mg2+等的干扰,错误;B         项不能排除

Ca2+等的干扰,错误;C         项不能排除     Ag+的干扰,错误。

    答案 D

                      -1                      -1
    3.在  5 mL 0.1 mol·L  KI 溶液中滴加     0.1 mol·L  FeCl3 溶液

5~6 滴后,再进行下列实验,其中可证明                FeCl3 和 KI 的反应是可
             中国现代教育网  www.30edu.com  全国最大教师交流平台

逆反应的实验(含现象)是(  )

    A.滴加    AgNO3 溶液,观察有黄色沉淀产生

    B.加   CCl4 振荡后,下层液体为浅紫色

    C.加入    CCl4 振荡,下层液体为浅紫色;取上层清液,滴加

AgNO3 溶液,有白色沉淀产生

    D.加入    CCl4 振荡后,下层液体为浅紫色;取上层清液,滴加
KSCN  溶液,溶液显红色

                                3+    -      2+
    解析 反应的离子方程式为:2Fe              +2I  ===2Fe  +I2,要证
明氯化铁和碘化钾的反应是可逆反应,则必须证明溶液中含有铁离

子和碘单质即可,碘单质用四氯化碳检验,铁离子用硫氰化钾溶液

检验,故选     D 项。

    答案 D

                                  +
    4.在某未知溶液中检验出含有             Ba2 、NO-3 ,且溶液的     pH=

                                          +
1。某学生还需鉴定此溶液中是否大量存在:①Al3                     ②NH+4   

     +      -
③Fe2   ④Cl    ⑤AlO-2   ⑥SO2-4 ,其实这些离子中有一部分不必
再鉴定就能加以否定,你认为不必再鉴定的离子组是(  )
    A.③⑤⑥                       B.④⑤⑥
    C.①②⑤                       D.①③④
    解析 溶液的      pH=1,说明为强酸性溶液,故溶液中一定不存

                     +
在 AlO-2 ;溶液中含有     H  、NO-3 ,显强氧化性,则一定不存在

   +               +
Fe2 ;溶液中含有      Ba2 ,则一定不存在       SO2-4 。

    答案 A
    5.某无色透明溶液含有下列离子中的几种:Mg2+、Cu2+、

   +    +           -
Ba2 、H   、SO2-4 、OH   、NO-3 ,在其中加入金属铁,发生反应放

出气体只有     H2。试判断上述离子中一定不能大量存在于此溶液中的
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有(  )
    A.2  种                      B.4  种
    C.5  种                      D.6  种

    解析 加入铁,发生反应放出气体只有                H2,则溶液中一定有

  +           -                           +
H  ,则没有    OH  和  NO-3 ,则必有   SO2-4 ,则 Ba2 不能存在;又因

                               +               -
为溶液无色,则溶液中肯定没有              Cu2 ,综上所述,OH        、NO-3 、

Ba2+、Cu2+一定不能存在于溶液中,共             4 种,选   B 项。

    答案 B
    6.下列各组物质中,仅用水及物质间相互反应不能一一区别的
一组是(  )

    A.Na2O2、Al2(SO4)3、MgCl2、K2CO3

    B.BaCl2、Na2SO4、(NH4)2SO4、KOH

    C.AgNO3、NaCl、KCl、CuCl2

    D.Fe2(SO4)3、K2CO3、KHSO4、NH4Cl

    解析 A    项可按下列顺序区别:Na2O2(淡黄色)→生成白色沉淀

且不溶解的为      MgCl2,生成白色沉淀又溶解的为            Al2(SO4)3,最后剩

余 K2CO3;B   项可用两两相混的方法来区别;D              项的检出顺序为

Fe2(SO4)3→K2CO3→KHSO4→NH4Cl;C      项不能区别,故正确答案
为 C 项。

    答案 C

                +                                +   -
    7.某含有    Na  的澄清溶液中,可能还含有            NH+4 、Fe2 、I  、

  -
Br 、CO2-3 、SO2-3 六种离子中的几种。将该溶液进行如下实验:
①滴加足量的新制氯水,有气泡生成,溶液变黄色 ②向“①”中

所得溶液中加入       BaCl2 溶液,无沉淀生成 ③向“①”中所得溶液
中加入淀粉溶液,不显蓝色。依据上述实验事实推断该溶液中(  )
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                  +     -
    A.一定存在      Fe2 、Br  、CO2-3
    B.一定呈碱性

                  -
    C.一定不存在      I 、SO2-3

    D.一定存在      NH+4
    解析 加入新制氯水有气泡产生,说明溶液中可能存在

CO2-3 或 SO2-3 ,结合操作②可知该溶液中一定不存在               SO2-3 ,溶液

变成黄色,可能存在         Fe2+、Br-或   I-,结合操作③可知该溶液中一

         -                     +                        -
定不存在    I ,存在    CO2-3 ,则无  Fe2 存在,故原溶液中一定含           Br 、

CO2-3 ,可能存在    NH+4 。
    答案 C
    8.某溶液含有Ⅲ中的离子(见下表),欲用Ⅰ中的试剂来检验溶
液中是否还含有Ⅱ中的离子,能够成功检验的是(说明:在实验过程
中不允许进行加热、过滤、萃取等操作)(  )

        选项             Ⅰ              Ⅱ       Ⅲ
         A           稀氨水             Al3+    Mg2+

                                       -       -
         B     稀硝酸、AgNO3     溶液      Cl       I
         C         KSCN  溶液          Fe2+    Fe3+

                                        4       3
         D      稀盐酸、BaCl2    溶液     SO2-     SO2-
    解析 A    项,稀氨水和      Mg2+、Al3+反应都生成白色沉淀;B           项,

黄色  AgI 沉淀会将    AgCl 沉淀的白色掩盖;C         项,Fe3+遇   KSCN  溶

                 +
液呈血红色,而       Fe2 与 KSCN  溶液不反应;D       项,SO2-3 与稀盐酸

                         2+
反应生成    SO2,而   SO2-4 与 Ba 反应生成白色沉淀        BaSO4。
    答案 D
    9.(2015·河南联考)强酸性溶液         X 中可能含有     Na+、K+、

         +     +                        -
NH+4 、Fe2 、Al3  、CO2-3 、SO2-3 、SO2-4 、Cl 中的若干种,某同
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学为了确认其成分,取          X 溶液进行连续实验,实验过程及产物如下:


    下列结论正确的是(  )

                      +     +    +
    A.X  中肯定存在     Na  、Fe2  、Al3  、NH+4 、SO2-4
    B.气体    F 经催化氧化可直接生成气体           D

    C.沉淀    C 一定是   BaSO4、沉淀    G 一定是   Fe(OH)3、沉淀   I 一

定是  Al(OH)3
    D.X  中不能确定的离子是         Al3+、Na+、K+和     Cl-

    解析 强酸性溶液中不可能含有              CO2-3 、SO2-3 ,由加入过量硝

                                           +
酸钡后产生气体及沉淀知           X 溶液中含有     SO2-4 、Fe2 ,A 是  NO,

D 是 NO2。由溶液     B 与过量   NaOH  溶液作用产生的现象知          X 溶液

中含有   NH+4 ,F 是氨气。由溶液       H 中通入    CO2 后产生沉淀不能确
定 X 溶液中是否含有       Al3+。由观察到黄色火焰不能确定             X 溶液中是

         +
否含有   Na  ,因为实验过程中加入了           NaOH。NH3   只能直接被催化

氧化为   NO,B   项错误;沉淀      I 可能是   BaCO3,C  项错误;X     中肯

         +                          +    +    +    -
定存在   Fe2 、NH+4 、SO2-4 ,不能确定     Na  、Al3  、K  、Cl   是否
存在,A    项错误,D    项正确。

    答案 D

                       +            +     +     +
    10.溶液中可能含有        H  、NH+4 、Mg2   、Al3 、Fe3  、NO-3 、

CO2-3 、SO2-4 中的几种。①加入铝片,产生无色无味的气体;②加
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入 NaOH  溶液,产生白色沉淀,且产生的沉淀量与加入                    NaOH  的物
质的量之间的关系如图所示。则下列说法正确的是(  )


    A.溶液中一定不含        CO2-3 ,可能含有     SO2-4 和 NO-3
    B.在滴加    NaOH  溶液物质的量为       0.5~0.7  mol 时,发生的离

          3+      -
子反应为    Al  +4OH   ===AlO-2 +2H2O
    C.溶液中的阳离子只有          H+、Mg2+、Al3+

          +                +
    D.n(H   ) n(NH+4 ) n(Mg2 )=2 4 1
    解析 根据题意知,①溶液中加入铝片,产生无色无味的气体

为氢气,则溶液中有大量氢离子,则没有碳酸根离子和硝酸根离子,

根据电中性原则知,溶液中一定含有硫酸根离子;②加入                        NaOH  溶
液,产生白色沉淀,说明溶液中一定不含铁离子,结合图象分析,

溶液中一定含有镁离子、铝离子和铵根离子;当溶液中含氢离子、

铵根离子、镁离子、铝离子时,加入氢氧化钠,先与氢离子反应,

再与镁、铝离子反应生成氢氧化物沉淀,再与铵根离子反应得到一

水合氨,再与氢氧化铝反应生成偏铝酸钠。根据上述分析知,溶液

中一定不含     CO2-3 和 NO-3 ,一定含有    SO2-4 ,A 项错误;根据题给

图象知,在滴加       NaOH  溶液物质的量为       0.5~0.7 mol 时,发生的离

                  -
子反应为    NH+4 +OH   ===NH3·H2O,B  项错误;根据题给图象知,

                            +     +     +
溶液中的阳离子一定含          NH+4 、H  、Mg2   、Al3 ,C  项错误;根据
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题给图象分析,氢离子的物质的量是                0.1 mol,铵根离子的物质的量

为 0.2     mol,镁离子的物质的量是          0.05          mol,n(H+)

               +
 n(NH+4 ) n(Mg2 )=2 4 1,D   项正确。

    答案 D
    二、非选择题(本大题共         4 小题,共    50 分)
    11.(12 分)(2015·西安八校联考)现有五种可溶性物质              A、B、
C、D、E,它们所含阴、阳离子互不相同,分别含有五种阳离子
Na+、Al3+、Mg2+、Ba2+、Fe3+和五种阴离子           Cl-、OH-、

NO-3 、CO2-3 、X 中的一种。
    (1)某同学通过比较分析,认为无需检验就可判断其中必有的两
种物质是________和________(填化学式)。
    (2)为了确定   X,现将(1)中的两种物质记为           A 和 B,含   X 的物
质记为   C,当   C 与 B 的溶液混合时,产生红褐色沉淀和无色无味气
体;当   C 与  A 的溶液混合时产生棕黄色沉淀,向该沉淀中滴入稀硝
酸沉淀部分溶解,最后留有白色沉淀不再溶解。则                     X 为________。

    A.SO2-3   B.SO2-4

               -
    C.CH3COO      D.SiO2-3
    (3)将 Cu 投入到装有     D 溶液的试管中,Cu       不溶解;再滴加稀

H2SO4,Cu  逐渐溶解,管口附近有红棕色气体出现。则物质                     D 一定
含有上述离子中的________(填相应的离子符号)。有关反应的离子
方程式为____________________________。
    (4)利用上述已经确定的物质,可以检验出                D、E  中的阳离子。
请简述实验操作步骤、现象及结论:
___________________________________________________________
__________________________________________________________
。
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    解析 (1)五种碳酸盐中,只有           Na2CO3 是可溶的,五种碱中,

只有  NaOH、Ba(OH)2   是可溶的,因为各物质所含阴、阳离子互不

相同,所以两种物质分别是            Na2CO3、Ba(OH)2。

    (2)根据实验现象可知       C 为  Fe2(SO4)3,Fe2(SO4)3 与 Na2CO3 发生

双水解反应,有氢氧化铁沉淀和二氧化碳气体生成,Fe2(SO4)3                     与

Ba(OH)2 反应有氢氧化铁沉淀和硫酸钡沉淀生成,滴入稀硝酸,只
有氢氧化铁沉淀溶解。

    (3)根据实验现象,Cu       与 NO-3 在酸性条件下发生反应:3Cu+

  +               2+
8H  +2NO-3 ===3Cu  +2NO↑+4H2O。
    (4)利用氢氧化铝溶于强碱的性质进行检验。

    答案 (1)Na2CO3 Ba(OH)2
    (2)B

                    +              2+
    (3)NO-3  3Cu+8H   +2NO-3 ===3Cu  +2NO↑+4H2O

    (4)往 D 的溶液中逐渐加入        Ba(OH)2 溶液直至过量,若先出现白
色沉淀后又逐渐溶解,则           D 中含有   Al3+;若生成的白色沉淀不溶解,
则 D 中含有    Mg2+
    12.(12 分)(2015·江西调研)某无色溶液中可能含有             H+、

          +     +    +
NH+4 、Mg2  、Fe3  、Al3  、SO2-4 、HCO-3 等离子,当向溶液中加
入一定浓度     NaOH  溶液时,生成沉淀的物质的量随加入                NaOH  溶液
的体积关系如图所示。
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    请回答下列问题:

    (1)ab 段生成的沉淀的化学式为:________________________。
    (2)cd 段沉淀减少的化学反应方程式为:____________________
________________________________________________________。
    (3)简述  bc 段沉淀物质的量不变的原因:___________________
_________________________________________________________。
    (4)原溶液中一定含有的离子的物质的量之比为____________。
    解析 由于溶液为无色,则            Fe3+不存在;反应过程中有沉淀生

成,且部分沉淀溶解,则溶液中一定含有                 Al3+、Mg2+,一定不含

                                            +     -
HCO-3 ,又  0~a  段无沉淀产生,则发生的反应为             H  +OH

===H2O,再由图象变化分析知,b~c             段为  NH+4 发生反应,则溶液

                     +            +     +
中一定含有的离子为:H           、NH+4 、Mg2   、Al3  ,再根据溶液呈电

中性知,溶液中一定含有           SO2-4 。(1)ab 段生成的沉淀为     Al(OH)3 和

Mg(OH)2。(2)cd 段为沉淀的溶解,发生的反应为:Al(OH)3+

NaOH===NaAlO2+2H2O。(3)bc    段沉淀不发生变化的原因是加入

                                                    +
的 NaOH  与原溶液中的      NH+4 反应生成    NH3·H2O。(4)0~a:H     +

   -                  2+      -                3+      -
OH  ===H2O;a~b:Mg       +2OH   ===Mg(OH)2↓、Al    +3OH

                             -
===Al(OH)3↓;b~c:NH+4    +OH   ===NH3·H2O;c~d:

            -
Al(OH)3+OH   ===AlO-2 +2H2O。结合图象中各离子消耗           NaOH  溶
液的体积及溶液呈电中性可计算出原溶液中各离子的物质的量之比

       +       +       +
为:n(H   ) n(Al3 ) n(Mg2  ) n(NH+4 ) n(SO2-4 )=2 2 3 4 9。

    答案 (1)Al(OH)3、Mg(OH)2

    (2)Al(OH)3+NaOH===NaAlO2+2H2O

    (3)加入的  NaOH  与原溶液中的       NH+4 反应生成   NH3·H2O

         +       +        +
    (4)n(H ) n(Al3 ) n(Mg2 ) n(NH+4 ) n(SO2-4 )=2 2 3 4 9
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    13.(13 分)某溶液可能含有        Na+、K+、Mg2+、Cu2+等阳离子

                                               -
及 MnO-4 、SiO2-3 、AlO-2 、CO2-3 、HCO-3 、SO2-4 、Cl  等阴离子,
已知:①该溶液呈无色;②经测定溶液的                 pH=12;③取少量溶液,
加入  100 mL、   2 mol·L-1 稀盐酸进行酸化,有白色沉淀生成,还得
到一种无色无味的气体,该气体使澄清石灰水(足量)变浑浊。对酸
化后的溶液过滤,得到滤液甲。

    (1)由①②③可判断:原溶液中一定不存在的离子是
__________________,一定存在的离子是_____________________。
    (2)将滤液甲分成两等份,一份中逐滴加入氨水,最终有白色胶
状沉淀,说明原溶液中一定有_________________(填离子符号),刚
开始加入氨水时,没有沉淀产生,原因是____________________(用

离子方程式表示);另一份中加入足量的                Ba(NO3)2 溶液,有白色沉
淀生成,说明原溶液中一定有________________(填离子符号),过
滤得到滤液乙。

    (3)往滤液乙中加入足量的         AgNO3 溶液,过滤、洗涤、干燥得固
体 26.5 g,则原溶液中是否有        Cl-________(填“是”或“否”)。

                                    +               +
    解析 (1)由①可知不含        MnO-4 与 Cu2  ;由②知不含      Mg2  、

HCO-3 ;利用③可知一定含         SiO2-3 与 CO2-3 。
    (2)滤液中加氨水后生成白色胶状沉淀,说明原溶液中含有                      AlO

                         +
-2 (加入盐酸酸化时转化为        Al3 ),而开始加入氨水没有形成沉淀,原

            +
因是剩余的     H  与氨水反应;滤液中加入           Ba(NO3)2 溶液生成白色沉

淀,说明原溶液中含有          SO2-4 。

                                 1

    (3)利用题中数据计算知:n(AgCl)>2n(HCl)加入,利用氯守恒可
知原溶液中含有       Cl-。

                       +     +
    答案 (1)MnO-4   、Cu2  、Mg2   、HCO-3   CO2-3 、SiO2-3
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                        +
    (2)AlO-2  NH3·H2O+H  ===NH+4 +H2O SO2-4
    (3)是
    14.(13 分)在  Na+浓度为    0.5 mol·L-1 的某澄清溶液中,还可能
含有下表中的若干种离子。

             阳离子       K+ Ag+ Mg2+ Ba2+

                      NO-3  CO2-3  SiO2-3  SO
             阴离子
                                2-4
    现取该溶液     100  mL 进行如下实验(气体体积均在标准状况下测
定)。
序号            实验内容                       实验结果
                                产生白色沉淀并放出标准状况
 Ⅰ   向该溶液中加入足量稀盐酸
                                下  0.56 L 气体
     将Ⅰ的反应混合液过滤,对沉

 Ⅱ   淀洗涤、灼烧至恒重,称量所              固体质量为      2.4 g
     得固体质量

 Ⅲ   向Ⅱ的滤液中滴加        BaCl2 溶液   无明显现象
    请回答下列问题。

    (1)实验Ⅰ能确定一定不存在的离子是________。
    (2)实验Ⅰ中生成沉淀的离子方程式为_________________。
    (3)通过实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和必要计算,填写下表中阴离子的浓度
(能计算出的,填写计算结果;一定不存在的离子填“0”;不能确定
是否存在的离子填“?”)。

             阴离子      NO-3  CO2-3  SiO2-3 SO2-4

           c/mol·L-1
    (4)判断  K+是否存在,若存在求其最小浓度,若不存在说明理
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由:____________________。
    解析 由题知溶液为透明澄清溶液,因此溶液中的离子必能大

量共存。由实验Ⅰ可知,加入稀盐酸产生气体,必有                      CO2-3 ,其浓

度为  0.56L÷22.4 L/mol÷0.1 L=0.25 mol·L-1,则溶液中一定无      Ag+、

   +      +
Mg2  、Ba2  ;且能生成白色沉淀,因此有             SiO2-3 ,发生的反应为

          +                                         -1
SiO2-3 +2H ===H2SiO3↓,且   SiO2-3 的浓度为   2.4 g÷60 g·mol ÷0.1 

           -
L=0.4 mol·L  1;由实验Ⅲ可知溶液中不含           SO2-4 ;根据电荷守恒知

                                  -                -
2c(CO2-3 )+2c(SiO2-3 )=2×0.25 mol·L 1+2×0.4   mol·L  1=1.3 
mol·L-1>0.5 mol·L-1,因此必有     K+,至少有     0.8 mol·L-1,不能确

定有无   NO-3 。
    答案 (1)Ag+、Mg2+、Ba2+

                +
    (2)SiO2-3 +2H ===H2SiO3↓
    (3)如表

             阴离子      NO-3  CO2-3  SiO2-3 SO2-4

           c/mol·L-1   ?     0.25   0.4     0
    (4)存在,最小浓度为       0.8 mol·L-1
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