2021版新高考地区选考化学（人教版）一轮复习教师用书：课题7　离子共存　离子的检验与推断 20页

课题7　离子共存　离子的检验与推断 学习任务1　离子共存 ‎1．离子共存的本质 几种离子在同一溶液中能大量共存，指的是离子之间不发生任何反应；若离子之间能发生反应，则不能大量共存。‎ ‎2．溶液中离子不能大量共存的六种情况 ‎(1)生成难溶物或微溶物，如Ca2＋与CO、SO，Ag＋与Cl－、Br－、I－等。‎ ‎(2)生成气体或挥发性物质，如H＋与CO、HCO，NH与OH－等。‎ ‎(3)生成弱电解质，如H＋与弱酸根离子(F－、ClO－、S2－、HS－、SO等)，OH－与弱碱阳离子(NH、Mg2＋、Al3＋、Fe3＋等)。‎ ‎(4)发生氧化还原反应，具有氧化性的离子[MnO、ClO－、NO(H＋)、Fe3＋等]与具有还原性的离子(I－、S2－、SO等)不能大量共存。值得注意的是有些离子在通常情况下能大量共存，但在某些特殊情况下不能大量共存，如NO与I－、S2－与SO、Cl－与ClO－等在碱性溶液中能大量共存，但在酸性溶液中不能大量共存。‎ 注意：ClO－在酸性、中性和碱性环境中均有强氧化性，如ClO－在碱性环境下也可把I－、S2－氧化。‎ ‎(5)形成配合物，如Fe3＋与SCN－因反应生成配合物Fe(SCN)3而不能大量共存。‎ ‎(6)弱碱阳离子与弱酸根离子因发生相互促进的彻底水解反应而不能大量共存，如Al3＋与HCO、CO、S2－、HS－等不能大量共存；Fe3＋与CO、HCO等不能大量共存。‎ NH与CH3COO－、CO、HCO、SO、HSO、S2－、HS－，Mg2＋与HCO等组合中，虽然两种离子都能水解且水解相互促进，但总的水解程度仍很小，它们在溶液中仍能大量共存。‎ ‎3．题干中常见的限制条件或隐含条件 条件类型 题干中常见的表述 误区点拨 常见的限 制条件 无色 有色离子不能大量存在。记住常见离子在水溶液中的颜色(Cu2＋：蓝色，Fe3＋：棕黄色，Fe2＋：浅绿色，MnO：紫红色)‎ ‎“pH＝1”或“pH＝13”‎ 溶液显酸性或碱性 因发生氧化还原反应而不能大量共存 具有氧化性的离子和具有还原性的离子不能大量共存，不包括可发生其他类型反应的离子 常见的 易错点 透明 ‎“透明”也可“有色”‎ 常见的 隐含条件 与Al反应放出H2‎ 溶液既可能显酸性也可能显碱性 常温下，由水电离出的c(H＋)＝1×10－12 mol·L－1‎ 溶液既可能显酸性也可能显碱性 通入足量的NH3‎ 与NH3·H2O反应的离子不能大量存在 NO 在酸性条件下NO具有强氧化性，能与具有还原性的离子发生氧化还原反应 常见题干 中的要求 ‎“一定能大量共存”；“可能大量共存”；“不能大量共存”‎ 审清关键字 ‎1．判断下列离子能否大量共存(能大量共存的打“√”，不能大量共存的打“×”)。‎ ‎(1)常温下，＝0.1 mol·L－1的溶液中：K＋、Na＋、CO、NO。 (　　)‎ ‎(2)无色溶液中：Fe3＋、Cu2＋、NO、Cl－。 (　　)‎ ‎(3)1.0 mol·L－1的KNO3溶液中：H＋、Fe2＋、Cl－、SO。 (　　)‎ ‎(4)酸性溶液中：Na＋、ClO－、SO、I－。 (　　)‎ ‎(5)常温下，pH＝12的溶液中：K＋、Na＋、CH3COO－、Br－。 (　　)‎ ‎(6)无色溶液中：Al3＋、NH、Cl－、S2－。 (　　)‎ 答案：(1)√　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√　(6)×‎ ‎2．指出下列离子组不能大量共存的原因。‎ ‎(1)Na＋、OH－、SO、Fe3＋_____________________________________________________。‎ ‎(2)K＋、Mg2＋、I－、ClO－____________________________________________________。‎ ‎(3)含有大量Fe3＋的溶液中：Na＋、SCN－、Cl－、I－‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(4)含有大量NO的溶液中：H＋、Fe2＋、Cl－、SO ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(5)常温下，pH＝12的溶液中：K＋、Cl－、SO、Ca2＋_______________________________________________。‎ ‎(6)c(H＋)＝0.1 mol·L－1的溶液中：Na＋、NH、SO、S2O________________________________________________________________________。‎ ‎(7)使pH试纸显蓝色的溶液中：Cu2＋、NO、Fe3＋、SO________________________________________________________________________。‎ 答案：(1)Fe3＋与OH－反应生成Fe(OH)3沉淀 ‎(2)I－能被ClO－氧化 ‎(3)Fe3＋与SCN－发生络合反应，且Fe3＋与I－发生氧化还原反应 ‎(4)NO在酸性条件下能氧化Fe2＋‎ ‎(5)Ca2＋与SO反应生成沉淀 ‎(6)S2O与H＋反应：S2O＋2H＋===S↓＋SO2↑＋H2O ‎(7)溶液呈碱性，Cu2＋、Fe3＋与OH－反应生成沉淀 无限制条件的离子共存 宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知 ‎1．在水溶液中能大量共存的一组离子是 (　　)‎ A．NH、H＋、S2O、PO B．Na＋、Ca2＋、Cl－、NO C．Cu2＋、Hg2＋、S2－、SO D．Ba2＋、Al3＋、Br－、CO 解析：选B。A中H＋与S2O发生氧化还原反应；C中S2－分别与Cu2＋、Hg2＋生成沉淀；D中Ba2＋与CO反应生成沉淀，Al3＋与CO发生相互促进的彻底的水解反应。‎ ‎2．在水溶液中能大量共存的一组离子是 (　　)‎ A．NH、CH3COO－、Na＋、H＋‎ B．Al3＋、Na＋、K＋、HCO C．Mg2＋、Na＋、SO、NO D．ClO－、Na＋、K＋、Fe2＋‎ 解析：选C。A中生成CH3COOH弱电解质；B中发生：Al3＋＋3HCO===Al(OH)3↓＋3CO2↑；D中ClO－与Fe2＋发生氧化还原反应。‎ 有限制条件的离子共存 宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知 ‎3．(双选)(2020·济南高三一模)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．在0.1 mol·L－1NaOH溶液中：K＋、Na＋、SO、HCO B．在0.1 mol·L－1Na2CO3溶液中：S2－、Na＋、NO、Cl－‎ C．在0.1 mol·L－1FeCl3溶液中：K＋、NH、I－、SCN－‎ D．在＝10－12的溶液中：K＋、Na＋、ClO－、NO 解析：选BD。在0.1 mol·L－1NaOH溶液中，HCO＋OH－ ===CO＋H2O，不能大量共存，A项错误；在0.1 mol·L－1Na2CO3碱性溶液中，S2－、Na＋、NO、Cl－均不发生反应，可以大量共存，B项正确；在0.1 mol·L－1FeCl3溶液中，2Fe3＋＋2I－ === 2Fe2＋＋I2，Fe3＋＋3SCN－ === Fe(SCN)3，不能大量共存，C项错误；＝10－12的溶液呈碱性，碱性条件下组内离子间不反应，能大量共存，D项正确。‎ ‎4．室温时，在由水电离出的c(OH－)＝1.0×10－14 mol·L－1的溶液中，一定能大量共存的离子组是 (　　)‎ A．K＋、Na＋、HCO、Cl－　 B．K＋、MnO、Br－、Cl－‎ C．Na＋、Cl－、NO、SO D．Na＋、NH、Cl－、SO 解析：选C。由题意可知溶液可能呈酸性也可能呈碱性；当溶液呈酸性时，HCO能与H＋反应，MnO能氧化Cl－，故A、B两项中的离子不能大量共存；当溶液呈碱性时，HCO能与OH－反应，NH也能与OH－反应，故A、D两项中的离子不能大量共存；选项C中各离子在酸性和碱性条件下都不参与反应，能大量共存。‎ ‎5．(2020·株洲一模)下列各组微粒在指定溶液中能大量共存的是 (　　)‎ A．pH＝1的溶液中：CH3CH2OH、Cr2O、K＋、SO ‎ B．c(Ca2＋)＝0.1 mol·L－1的溶液中：NH、C2O、Cl－、Br－‎ ‎ C．加入铝粉放出大量H2的溶液中：Fe2＋、Na＋、Cl－、NO D．含大量HCO的溶液中：C6H5O－、CO、Br－、K＋‎ 解析：选D。A项，pH＝1的溶液呈酸性，CH3CH2OH、Cr2O在酸性条件下发生氧化还原反应而不能大量共存，故A错误；B项，Ca2＋、C2O在溶液中不能大量共存，故B错误；C项，加入铝粉放出大量H2的溶液呈酸性或强碱性，Fe2＋、NO 在酸性条件下发生氧化还原反应，且NO(H＋)存在时无法放出H2，碱性条件下，Fe2＋与OH－反应，在溶液中不能大量共存，故C错误；D项，C6H5O－、CO、Br－、K＋之间不反应，且都不与HCO反应，在溶液中能大量共存，故D正确。‎ 学习任务2　离子的检验与推断 一、常见离子的检验方法 根据离子性质不同而在实验中所表现出的现象不同，可以把检验离子的方法归纳为三种类型：①生成沉淀；②生成气体；③发生显色反应。‎ 类型 离子 试剂 现象 注意 生成沉淀 Cl－、‎ Br－、‎ I－‎ AgNO3溶液 和稀HNO3‎ AgCl(白色)、‎ AgBr(淡黄色)、‎ AgI(黄色)‎ ‎—‎ SO 稀盐酸和BaCl2溶液 白色沉淀 先用足量稀盐酸酸化 Fe2＋‎ NaOH溶液 白色沉淀→‎ 灰绿色沉淀→‎ 红褐色沉淀 ‎—‎ Fe3＋‎ NaOH溶液 红褐色沉淀 ‎—‎ 生成气体 NH 浓NaOH溶液和湿润的红色石蕊试纸 产生有刺激性气味的气体，且该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝 要加热 生成气体 CO 稀盐酸和澄清石灰水 产生能使澄清石灰水变浑浊的气体 SO、‎ HSO、‎ HCO 有干扰 SO 稀H2SO4和 品红溶液 产生有刺激性气味的气体，且该气体能使品红溶液褪色，加热后溶液又恢复红色 HSO 有干扰 发生显色反应 I－‎ 氯水(少量)，CCl4‎ 下层为紫色或紫红色 ‎—‎ Fe2＋‎ ‎①KSCN溶液 和氯水 先是无变化，滴加氯水后溶液变红色 先加KSCN溶液，无变化，再加氯水 ‎②铁氰化钾 ‎{K3[Fe(CN)6]}‎ 溶液 生成蓝色沉淀，‎ 即Fe3[Fe(CN)6]2‎ ‎—‎ 续　表 类型 离子 试剂 现象 注意 发生显色反应 Fe3＋‎ ‎①KSCN溶液 红色 ‎—‎ ‎②苯酚溶液 紫色 ‎—‎ Na＋、K＋‎ 洁净的Pt(或Fe)丝和稀盐酸 火焰分别呈黄色、紫色 K＋要透过蓝色钴玻璃观察焰色 二、离子推断的“四项基本原则”‎ ‎1．肯定性原则：根据实验现象推出溶液中肯定存在或肯定不存在的离子(记住几种常见的有色离子：Fe2＋、Fe3＋、Cu2＋、MnO、CrO、Cr2O)。‎ ‎2．互斥性原则：在肯定某些离子存在的同时，结合离子共存规律，否定一些离子的存在(注意题目中的隐含条件，如酸性、碱性、指示剂的颜色变化、与铝反应产生H2、水的电离情况等)。‎ ‎3．电中性原则：溶液呈电中性，溶液中有阳离子，必有阴离子，且溶液中阳离子所带正电荷总数与阴离子所带负电荷总数相等(这一原则可以帮助我们确定一些隐含的离子)。‎ ‎4．进出性原则：通常是在实验过程中使用，指在实验过程中反应生成的离子或引入的离子对后续实验的干扰。‎ 三、电荷守恒在定量型离子推断题中的应用 离子定量推断试题常根据离子的物质的量(或浓度)定量推断最后一种离子的存在：如果多种离子共存，且只有一种离子的物质的量未知，可以用电荷守恒来确定最后一种离子是否存在，即阳离子所带的正电荷总数等于阴离子所带的负电荷总数。‎ ‎1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。‎ ‎(1)向某溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，再加入稀盐酸，沉淀不消失，则原溶液中一定存在SO。 (　　)‎ ‎(2)向某溶液中加入Ba(NO3)2溶液，产生不溶于稀HNO3的白色沉淀，则原溶液中一定存在SO。 (　　)‎ ‎(3)向某溶液中加入CaCl2溶液，有白色沉淀生成，则原溶液中一定存在CO。 (　　)‎ ‎(4)加入稀硫酸，产生使品红溶液褪色的无色有刺激性气味的气体，则原溶液中一定存在SO。 (　　)‎ ‎(5)某溶液的焰色试验呈黄色，则溶液中一定有钠元素，不能确定是否有钾元素。 (　　)‎ ‎(6)加入AgNO3溶液，有白色沉淀生成，加稀盐酸沉淀不消失，则原溶液中一定含有Cl－。 (　　)‎ ‎(7)向某溶液中加入稀盐酸，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，则原溶液中一定存在CO。 (　　)‎ 答案：(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√　(6)×　(7)×‎ ‎2．离子推断的“四项基本原则”的应用。‎ 某无色透明溶液中可能大量存在Ag＋、Mg2＋、Cu2＋、Fe3＋、Na＋中的几种，请填写下列空白：‎ ‎(1)不做任何实验就可以确定原溶液中不存在的离子是________。‎ ‎(2)取少量原溶液，加入过量稀盐酸，有白色沉淀生成；再加入过量的稀硝酸，沉淀不消失。说明原溶液中肯定存在的离子是________，有关的离子方程式为________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)取(2)中的滤液，加入过量的稀氨水(NH3·H2O)，出现白色沉淀，说明原溶液中肯定有________，有关的离子方程式为_____________________________________________。‎ ‎(4)原溶液中可能大量存在的阴离子是________。‎ A．Cl－　　　　　　 B．NO C．CO D．OH－‎ 答案：(1)Cu2＋、Fe3＋　(2)Ag＋　Ag＋＋Cl－===AgCl↓‎ ‎(3)Mg2＋　Mg2＋＋2NH3·H2O===Mg(OH)2↓＋2NH　(4)B 离子检验中常见干扰离子以及排除措施 待检离子 干扰离子 排除措施 Cl－‎ SO 加过量的Ba(NO3)2溶液 CO 加稀硝酸酸化 OH－‎ SO CO 加盐酸酸化 SO Ag＋‎ SO CO 加盐酸后将产生的气体通入品红溶液中 CO SO 加硝酸后将产生的气体通入澄清石灰水中 操作、现象、结论的判断 证据推理与模型认知 ‎1．(教材改编题)向四支试管中分别加入少量不同的无色溶液进行如下操作，结论正确的是 (　　)‎ 选项 操作 现象 结论 A 滴加BaCl2溶液 生成白色沉淀 原 溶 液 中 有SO B 滴加稀硫酸 有刺激性气味的气体产生 原 溶 液 中 有SO C 用洁净的铂丝蘸取溶液进行焰色试验 火焰呈紫色(透过蓝色钴玻璃)‎ 原 溶 液 中 有K＋‎ D 滴加稀NaOH溶液，将湿润的红色石蕊试纸置于试管口 试纸不变蓝 原 溶 液 中 无NH 解析：选C。A项，加入BaCl2溶液得到白色沉淀，原溶液中可能含有SO或SO或Ag＋；B项，HSO也有同样的现象；C项，观察K＋的焰色试验应透过蓝色钴玻璃，排除Na＋的干扰；D项，检验NH应加入浓NaOH溶液，且需要加热。‎ ‎2．下列实验中，对应的现象及结论或解释均正确的是 (　　)‎ 选项 实验操作 现象 结论或解释 A 将乙烯通入KMnO4‎ 溶液紫红色褪去 乙烯具有漂白性 酸性溶液 B 向KI溶液中加入淀粉，然后加入稀硫酸，搅拌 开始无明显现象，片刻溶液变蓝 氧化性：H2SO4>I2‎ C 向某盐溶液中先加入氯水，再滴加KSCN溶液 溶液变红色 原溶液中一定含有Fe2＋‎ D 取少量某无色溶液，先滴加氯水，再加入少量CCl4，振荡、静置 溶液分层，下层呈紫红色 原无色溶液中一定有I－‎ 解析：选D。A项，乙烯将MnO还原为Mn2＋，体现了乙烯的还原性；B项，溶解在溶液中的氧气将I－氧化为单质碘；C项，若原溶液中只有Fe3＋，也会产生相同的现象；D项，下层呈紫红色，可知氯气氧化碘离子生成碘，则原无色溶液中一定有I－，正确。‎ 离子的推断与检验 证据推理与模型认知 ‎3．某固体可能含有NH、Cu2＋、Na＋、Cl－、CO、SO中的几种离子。取等质量的两份该固体，进行如下实验(不考虑盐类的水解及水的电离)：‎ ‎(1)一份固体溶于水得无色透明溶液，加入足量BaCl2溶液，得沉淀6.63 g，在沉淀中加入过量稀盐酸，仍有4.66 g沉淀。‎ ‎(2)另一份固体与过量NaOH固体混合后充分加热，产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体0.672 L(标准状况)。‎ 下列说法正确的是 (　　)‎ A．该固体中一定有NH、CO、SO、Na＋‎ B．该固体中一定没有Cu2＋、Cl－、Na＋‎ C．该固体中只含有NH、CO、SO、Cl－‎ D．根据以上实验，无法确定该固体中有Na＋‎ 解析：选A。由(1)可知溶液中无Cu2＋，含有CO、SO，且n(BaSO4)＝4.66 g/M(BaSO4)＝n(SO)＝0.02 mol，n(BaCO3)＝n(CO)＝(6.63 g－4.66 g)/M(BaCO3)＝0.01 mol；由(2)可知溶液中含有NH，且n(NH)＝0.672 L/22.4 L·mol－1＝0.03 mol；由溶液呈电中性可知，正电荷为n(NH)×1＝0.03 mol，而负电荷为[n(SO)＋n(CO)]×2＝0.06 mol，因为正电荷少于负电荷，故溶液中一定含有钠离子，不一定含有氯离子。‎ ‎4．某无色溶液X可能含有K＋、Na＋、NH、Mg2＋、Ba2＋、HCO、Cl－、SO中的若干种，且离子浓度相同，为确定其组成，依次进行下列实验。‎ ‎①取少量溶液X，向其中加入足量的氢氧化钠溶液，有白色沉淀A产生；微热，闻到刺激性气味。‎ ‎②过滤上述混合物，在滤液中加入足量的氯化钡溶液，有白色沉淀B产生，再加入足量的稀硝酸，沉淀不溶解。‎ 根据上述实验，以下说法不正确的是 (　　)‎ A．溶液X一定含有NH、Mg2＋、SO，可能含有HCO B．溶液X中一定没有HCO，但不能确定是否含有Cl－‎ C．溶液X中是否含有Na＋、K＋需要通过焰色试验确定 D．白色沉淀A和白色沉淀B都是纯净物 解析：选B。加入足量NaOH溶液，有白色沉淀产生，此沉淀应是Mg(OH)2或BaCO3中的一种或两种，微热，闻到刺激性气味气体，此气体为NH3，故原溶液中含有NH；滤液中加入足量的BaCl2溶液，有白色沉淀产生，再加入足量的稀硝酸，沉淀不溶解，此沉淀为BaSO4，原溶液中含有SO，一定没有Ba2＋，故沉淀A为Mg(OH)2。所以原溶液中一定含有Mg2＋、NH和SO，因离子浓度相同，据电荷守恒，HCO和Cl－至少含有一种。‎ A．原溶液X中一定含有Mg2＋、NH和SO，可能含有Cl－和HCO中的至少一种，即可能含有HCO，故A正确；B.溶液中可能含有HCO、Cl－中的一种，或两种都有，故B错误；C.根据溶液呈电中性，若HCO和Cl－都有，则一定含有Na＋和K＋中的一种，具体哪一种需要通过焰色试验确定，故C正确；D.白色沉淀A是Mg(OH)2，白色沉淀B为BaSO4，都是纯净物，故D正确。‎ ‎ ‎ 规范答题模板2　离子检验的规范答题 ‎——证据推理与模型认知 ‎[理思路·建模板]‎ ‎[答题模板要点]‎ 表述思路概括为“取少量，加试剂，看现象，得结论”。‎ 具体如下：‎ 实验操作(取少量或适量待检溶液，加入……试剂)‎ ‎⇓‎ 现象描述(①溶液由……变为……；②若有……；③若没有……等)‎ ‎⇓‎ 得出结论(如“若……说明……”)‎ ‎[易错易混提醒]‎ ‎1．若SO和Cl－同时检验，需注意检验顺序。应先用足量Ba(NO3)2 溶液将SO检出，并过滤除去BaSO4，然后再用 AgNO3 溶液检验Cl－。‎ ‎2．检验SO的试剂中，只能用盐酸，不能用稀硝酸。因为稀硝酸能把SO氧化成SO。‎ ‎3．若Ag＋和Ba2＋同时检验，也需注意检验顺序。应先用足量盐酸将Ag＋检出，并过滤除去沉淀，然后再用稀硫酸检验Ba2＋。‎ ‎4．若CO和HCO同时检验，应先用足量的BaCl2溶液将CO检出，静置，取上层清液用Ba(OH)2或Ca(OH)2检验HCO。‎ ‎5．有Fe3＋的存在时检验是否含有Fe2＋，要注意Fe3＋的干扰，由于颜色的掩盖效应，KSCN与NaOH均不宜采用，使用酸性高锰酸钾溶液时还要注意Cl－的还原作用，最佳试剂是K3[Fe(CN)6]。‎ ‎[刷好题·提能力]‎ ‎1．几种常见离子的检验。‎ ‎(1)检验溶液中含有Fe3＋的实验操作：________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)检验溶液中含有Fe2＋的实验操作：________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)检验溶液中含有NH的实验操作：________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(4)检验溶液中含有SO的实验操作：________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(5)检验溶液中含有Cl－的实验操作：________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 答案：(1)取少量溶液于一洁净的试管中，滴加几滴KSCN溶液，若溶液变红，则证明溶液中含有Fe3＋‎ ‎(2)取少量溶液于一洁净的试管中，滴加几滴KSCN溶液，溶液不变色，再加入几滴新制氯水后溶液变红色，则证明溶液中含有Fe2＋‎ ‎(3)取少量溶液于一洁净的试管中，加入浓氢氧化钠溶液并加热，将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，若试纸变蓝，则证明溶液中含有NH ‎(4)取少量溶液于一洁净的试管中，加入盐酸无现象，再加入BaCl2溶液产生白色沉淀，则证明溶液中含有SO ‎(5)取少量溶液于一洁净的试管中，加入AgNO3溶液有白色沉淀产生，再加入稀硝酸，沉淀不溶解，则证明溶液中含有Cl－‎ ‎2．按要求回答下列问题。‎ ‎(1)结晶析出Na2S2O3·5H2O，其中可能含有Na2SO3、Na2SO4等杂质。利用所给试剂设计实验，检验产品中是否存在Na2SO4，简要说明实验操作、现象和结论：________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 已知Na2S2O3·5H2O遇酸易分解：S2O＋2H＋===S↓＋SO2↑＋H2O 供选择的试剂：稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl2溶液、AgNO3溶液 ‎(2)榴石矿可以看作由CaO、FeO、Fe2O3、Al2O3等组成。试设计实验证明榴石矿中含有FeO(试剂任选，说明实验操作与现象)：________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 答案：(1)取少量产品溶于足量稀盐酸，静置，取上层清液(或过滤，取滤液)于一试管中，滴加BaCl2溶液，若产生白色沉淀，则说明含有Na2SO4杂质(答案合理即可)‎ ‎(2)取矿石少许，加稀硫酸充分溶解(不能加盐酸溶解)后，过滤，向滤液中滴加酸性高锰酸钾溶液，若紫色褪去，证明矿石中含有FeO(答案合理即可)‎ ‎3．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 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Fe2＋是否存在，若有蓝色沉淀出现，则证明Fe2＋存在，否则不存在。‎ 答案：溶液呈红色　K3[Fe(CN)6]溶液　产生蓝色沉淀 ‎1．(2018·高考江苏卷)室温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是 (　　)‎ A．0.1 mol·L－1 KI溶液：Na＋、K＋、ClO－、OH－‎ B．0.1 mol·L－1 Fe2(SO4)3溶液：Cu2＋、NH、NO、SO C．0.1 mol·L－1 HCl溶液：Ba2＋、K＋、CH3COO－、NO D．0.1 mol·L－1 NaOH溶液：Mg2＋、Na＋、SO、HCO 解析：选B。ClO－与I－能发生氧化还原反应，A项不符合题意；H＋与CH3COO－会结合成弱电解质CH3COOH，C项不符合题意；OH－与Mg2＋反应生成Mg(OH)2沉淀，OH－与HCO反应生成CO和H2O，D项不符合题意。‎ ‎2．(2016·高考上海卷改编)已知：SO＋I2＋H2O===SO＋2I－＋2H＋。某溶液中可能含有Na＋、NH、Fe2＋、K＋、I－、SO、SO，且所有离子物质的量浓度相等。向该无色溶液中滴加少量溴水，溶液仍呈无色。下列关于该溶液的判断正确的是 (　　)‎ A．肯定不含I－‎ B．肯定不含SO C．肯定不含SO D．肯定含有NH 解析：选B。溶液本身无色，说明没有Fe2＋。加入溴水仍然呈无色，说明溴水发生了反应，I－和SO均可与溴水反应使溴水褪色，但I－与Br2反应后生成I2，碘水有颜色，故反应后没有I2生成，则原溶液中一定有SO。由于SO的还原性比I－强，向溶液中滴加了少量溴水，故I－是否存在无法判断。因所有离子物质的量浓度相等，则根据电荷守恒可判断SO肯定不存在，NH是否存在无法判断。‎ 一、选择题：每小题只有一个选项符合题意。‎ ‎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Fe2＋‎ B．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SO C．用玻璃棒蘸取Z溶液在酒精灯上灼烧，火焰呈黄色，再透过蓝色钴玻璃观察火焰无紫色，则Z溶液中含有Na＋，无K＋‎ D．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，若检验亚铁离子，可用酸性高锰酸钾溶液，观察溶液颜色是否变化，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，然后加入硝酸钡，如果产生沉淀，则溶液中含有SO，正确；C项，玻璃中含有钠离子， 故用玻璃棒蘸取溶液在酒精灯上灼烧，火焰呈黄色，不能证明原溶液中含有钠离子，错误；D项，盐酸中也含有氯离子，不能证明原溶液中含有氯离子，错误。‎ ‎2．(2020·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变红色的溶液中：Na＋、Mg2＋、CH3COOH、Cl－‎ B．某无色溶液中：OH－、K＋、HClO、Ba2＋‎ C．0.1 mol/L Na2S溶液中：K＋、NH、NO、Al3＋‎ D．常温下水电离出的c(H＋)·c(OH－)＝10－20的溶液中：Na＋、Cl－、CO、SO 解析：选A。遇KSCN变红色的溶液中有Fe3＋，Fe3＋、Na＋、Mg2＋、CH3COOH、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，当溶液呈酸性时，CO会和H＋反应，不能大量共存，D项错误。‎ ‎3．(2020·黄山一模)常温下，下列各组离子在给定条件下一定能大量共存的是 (　　)‎ A．滴加甲基橙显红色的溶液中：Ba2＋、K＋、Cl－、NO B．加入KSCN显红色的溶液中：Na＋、Mg2＋、SO、HCO C．c(OH－)/c(H＋)＝1012的溶液中：K＋、Na＋、NO、HCO D．由水电离出的c(H＋)＝1.0×10－13 mol·L－1的溶液中：NH、Mg2＋、NO、SO 解析：选A。滴加甲基橙显红色的溶液呈酸性，在酸性条件下Ba2＋、K＋、Cl－、NO能大量共存，A项正确；加入KSCN显红色的溶液中含有Fe3＋，Fe3＋与HCO能发生相互促进的水解反应而不能大量共存，B项错误；c(OH－)/c(H＋)＝1012的溶液呈碱性，OH－与HCO反应生成CO和H2O，C项错误；常温下，由水电离出的c(H＋)＝1.0×10－13 mol·L－1的溶液呈酸性或碱性，碱性条件下NH、Mg2＋都能与OH－反应，D项错误。‎ ‎4．(2020·抚州临川区第一中学高三调研)对某无色溶液分别进行下列操作，所得现象和结论均正确的是 (　　)‎ A．加入氨水，产生白色沉淀，证明原溶液中存在Al3＋‎ B．加入AgNO3溶液，产生白色沉淀，证明原溶液中存在Cl－‎ C．加入盐酸酸化的BaCl2溶液，生成白色沉淀，证明原溶液中存在SO D．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 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Mg2＋，不一定含有Al3＋，错误；B项，加入AgNO3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CO，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Ag＋，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。‎ ‎5．下列有关离子方程式或离子共存的叙述正确的是 (　　)‎ A．将磁性氧化铁溶于氢碘酸：Fe3O4＋8H＋===2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O B．用肥皂(主要成分C17H35COONa)检验含有较多钙离子的硬水：2C17H35COO－＋Ca2＋===(C17H35COO)2Ca↓‎ C．在0.1 mol·L－1 FeCl2溶液中：K＋、Mg2＋、SO、MnO能大量共存 D．在NaClO溶液中：SO、OH－、Cl－、K＋能大量共存 解析：选B。将磁性氧化铁溶于氢碘酸生成FeI2、I2和H2O，反应的化学方程式为Fe3O4＋8HI===3FeI2＋I2＋4H2O，离子方程式为Fe3O4＋8H＋＋2I－===3Fe2＋＋I2＋4H2O，A项错误；C17H35COO－与硬水中的Ca2＋形成难溶于水的(C17H35COO)2Ca，B项正确；MnO可以氧化Fe2＋，不能大量共存，C项错误；NaClO具有强氧化性，SO具有还原性，在NaClO溶液中SO不能大量共存，D项错误。‎ ‎6．下列在指定溶液中一定能大量共存的离子组是 (　　)‎ A．含有大量Al3＋的溶液：Na＋、NH、SO、Cl－‎ B．常温下，c(H＋)＝1×10－13 mol·L－1的溶液：Na＋、Ca2＋、SO、CO C．含有大量Fe3＋的溶液：Na＋、Mg2＋、NO、SCN－‎ D．含有大量NO的溶液：H＋、Fe2＋、SO、Cl－‎ 解析：选A。B项，SO、CO会与Ca2＋生成沉淀而不能大量共存；C项，SCN－和Fe3＋会发生络合反应而不能大量共存；D项，H＋、Fe2＋、NO会发生氧化还原反应而不能大量共存。‎ ‎7．(2020·海南中学月考)某无色溶液中可能含有①Na＋、②Ba2＋、③Cl－、④Br－、⑤SO、⑥SO、⑦Fe2＋中的几种离子，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：‎ 步骤 操作 现象 Ⅰ 用pH试纸检验 溶液的pH大于7‎ Ⅱ 向溶液中滴加氯水，再加入CCl4，振荡，静置 CCl4层呈橙红色 Ⅲ 取Ⅱ的上层溶液，加入Ba(NO3)2溶液和稀硝酸 有白色沉淀产生 Ⅳ 将Ⅲ过滤，向滤液中加入AgNO3溶液和稀硝酸 有白色沉淀产生 下列结论正确的是 (　　)‎ A．肯定含有的离子是①④⑤‎ B．肯定没有的离子是②⑤⑦‎ C．可能含有的离子是①②⑥‎ D．不能确定的离子是①③⑥‎ 解析：选A。根据步骤Ⅰ，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，所以溶液中的阳离子只能是Na＋；步骤Ⅱ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Ⅲ不能说明有SO存在，因为该溶液中一定存在SO，加入氯水后SO被氧化为SO，与Ba(NO3)2反应生成BaSO4沉淀；步骤Ⅳ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①④⑤，一定不存在的离子是②⑦，不能确定的离子是③⑥，故A正确。‎ ‎8．(2018·浙江4月选考)某绿色溶液A含有H＋、Na＋、Mg2＋、Fe2＋、Cu2＋、SO、Cl－、CO和HCO离子中的若干种，取该溶液进行如下实验(已知Ag2SO4微溶于水，可溶于酸)：‎ ‎①向溶液中滴加Ba(OH)2溶液，过滤，得到不溶于酸的白色沉淀和绿色滤液B；‎ ‎②取滤液B，先用HNO3酸化，再滴加0.001 mol·L－1 AgNO3 溶液，有白色沉淀生成。‎ 下列说法不正确的是 (　　)‎ A．溶液A中一定存在H＋、SO和Cl－‎ B．溶液A中不存在Mg2＋、CO和HCO，不能确定Na＋的存在 C．第②步生成的白色沉淀中只有AgCl，没有 Ag2CO3‎ D．溶液A中存在Fe2＋与Cu2＋中的一种或两种，且可以用NaOH溶液判断 解析：选B。根据步骤①得到不溶于酸的白色沉淀和绿色滤液B，可知原溶液中必然含有SO和H＋，存在Fe2＋与Cu2＋中的一种或两种，则一定不存在CO和HCO；根据步骤②得到不溶于硝酸的白色沉淀，可知原溶液中必然含有Cl－，白色沉淀为AgCl，故A、C项正确；不能确定原溶液中是否存在Na＋、Mg2＋，故B项不正确；绿色溶液A中存在Fe2＋与Cu2＋中的一种或两种，且Fe2＋、Cu2＋与NaOH反应的现象不同，故可用NaOH溶液判断，故D项正确。‎ 二、选择题：每小题有一个或两个选项符合题意。‎ ‎9．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＋、Mg2＋、HCO、SO B．水电离出来的c(H＋)＝10－13 mol·L－1的溶液：NH、Fe2＋、NO、Cl－‎ C.＝1012的溶液：K＋、Fe3＋、Cl－、SO D．加入铝片能放出H2的溶液：Na＋、CH3COO－、Cu2＋、SO 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；水电离出来的c(H＋)＝10－13 mol·L－1的溶液可能呈强酸性或强碱性，酸性条件下NO将Fe2＋氧化为Fe3＋，Fe2＋和NO(H＋)不能大量共存，碱性条件下NH、Fe2＋不能大量存在，B错误；＝1012的溶液呈酸性，K＋、Fe3＋、Cl－、SO相互之间不反应，能大量共存，C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Cu(OH)2沉淀，不能大量共存，D错误。‎ ‎10．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：Al3＋、NH、Cl－、S2－‎ B．中性溶液：Al3＋、Fe3＋、SO、NO C.＝1×10－13 mol·L－1的溶液：Na＋、K＋、SO、CO D．0.1 mol·L－1的NaClO溶液：Mg2＋、Fe2＋、SO、SCN－‎ 解析：选C。Al3＋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＋、Fe3＋不能在中性溶液中大量存在，B项错误；常温下，＝1×10－13 mol·L－1的溶液呈碱性，Na＋、K＋、SO、CO能大量共存，C项正确；ClO－会将Fe2＋氧化为Fe3＋，生成的Fe3＋会与SCN－反应，D项错误。‎ ‎11．某溶液X呈无色，且仅可能含有Ba2＋、Na＋、NH、H＋、Cl－、I－、SO、SO八种离子中的几种(不考虑水的电离)，溶液中各离子浓度均为0.1 mol·L－1，向该溶液中滴加少量新制氯水，所得溶液仍为无色。下列关于溶液X的分析中不正确的是 (　　)‎ A．肯定不含Cl－　　　　 B．肯定不含H＋‎ C．肯定不含NH D．肯定不含SO 解析：选CD。向该溶液中滴加少量新制氯水，所得溶液仍为无色，说明该溶液中含有还原性离子SO。相应地，不含有与SO发生反应的Ba2＋、H＋。溶液中各离子浓度均为0.1 mol·L－1，c(SO)＝0.1 mol·L－1，为了满足电荷守恒，肯定含有Na＋、NH，c(Na＋)＝c(NH)＝0.1 mol·L－1，肯定不含Cl－、I－、SO。‎ 三、非选择题 ‎12．某地酸雨中可能含有下表中的离子。取一定量该地酸雨分成A、B、C、D四份，进行如下探究：‎ 阳离子 Na＋、Mg2＋、NH 阴离子 Cl－、SO、SO、NO 请回答下列问题：‎ ‎(1)该酸雨中肯定存在的离子有______________。‎ ‎(2)不能确定是否存在的阴离子是________，能证明该阴离子是否存在的简单实验操作为________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)写出溶液中滴加淀粉KI溶液所发生反应的离子方程式：________________________________________。‎ ‎(4)为了探究NO是否参与硫酸型酸雨的形成，在烧瓶中充入含有少量NO的SO2气体，慢慢通入O2，再喷射适量蒸馏水即得硫酸型酸雨，NO的作用为________________________________________________________________________。‎ 解析：四份酸雨中，A中加入溴水，溴水不褪色，说明没有还原性离子，即没有SO；B中加入BaCl2溶液有白色沉淀生成，说明有SO；C中加入氢氧化钠溶液、加热，产生能使红色石蕊试纸变蓝的气体，说明有NH；D中加入淀粉KI溶液，溶液变蓝，说明有氧化性离子将I－氧化成了I2，即有NO。(1)根据上述分析肯定存在的离子为SO、NO、NH。(2)由上述分析知不能确定是否存在的阴离子是Cl－。(3)酸雨溶液为酸性，含有NO，会氧化I－，根据氧化还原反应配平的方法可得离子方程式。(4)NO、O2和水生成硝酸，硝酸氧化SO2成硫酸，再次变成NO，所以反应前后NO没有变化，即NO起催化作用。‎ 答案：(1)SO、NO、NH ‎(2)Cl－　取少量溶液，滴加足量硝酸酸化的AgNO3溶液，若有白色沉淀产生，则存在Cl－；若无白色沉淀产生，则不存在Cl－‎ ‎(3)6I－＋2NO＋8H＋===3I2＋2NO↑＋4H2O ‎(4)催化作用 ‎13．(2020·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、Ba2＋、Fe2＋、Cl－、NO、CO、SO。某同学收集了该地区的雾霾，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①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______________________________________________________。(填离子符号)‎ ‎(2)实验②中逐滴加入碳酸氢钠溶液，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，此时发生反应的离子方程式为________________________________________________________________________。‎ ‎(3)气体F的成分为________(填化学式)。‎ ‎(4)根据实验③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理，又进行了后续实验④，最终确定原溶液中含有SO，试写出实验④可行的操作方法及现象：________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 答案：(1)Cl－、Fe2＋、NO　CO ‎(2)H＋＋HCO===CO2↑＋H2O Fe3＋＋3HCO===3CO2↑＋Fe(OH)3↓‎ ‎(3)NH3‎ ‎(4)向沉淀G中加入足量稀盐酸，沉淀未完全溶解[或取少量原溶液于试管中，滴加BaCl2溶液或Ba(NO3)2溶液，产生白色沉淀]‎ ‎14．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。‎ 实验及操作 现象 装置 试管 滴管 ‎0.1 mol·L－1‎ Fe(NO3)2溶液 先滴加1.0 mL 0.5 mol·L－1 NaOH溶液；再滴加1.0 mol·L－1 H2SO4溶液 Ⅰ.加碱时________；加酸后得到棕黄色溶液 新制饱和氯水 Ⅱ.加碱时溶液变为无色；加酸后__________________________________________________________________‎ ‎(1)Ⅰ中加碱时出现的现象是________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)Ⅱ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：________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)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。‎ 实验及操作 现象 装置 试管 滴管 ‎0.1 mol·L－1‎ Fe(NO3)2‎ 溶液 先滴加1.0 mol·L－1 H2SO4溶液；再滴加1.0 mL 0.5 mol·L－1 NaOH溶液 Ⅲ.加酸时溶液无明显现象；加碱后溶液依然没有明显变化 ‎①探究加酸时Fe(NO3)2溶液中是否发生了反应：‎ 向1.0 mL 0.1 mol·L－1 Fe(NO3)2溶液中________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________，‎ 如果溶液变红色，说明溶液中含有Fe3＋，证明加酸时溶液中发生了反应。(请将上述操作补充完整)‎ ‎②推测溶液中产生Fe3＋的可能原因有两种：‎ a．________________________________________________________________________；‎ b．________________________________________________________________________。‎ 解析：(1)Ⅰ中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，出现的现象是先生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色。(2)Ⅱ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＋===Cl2↑＋H2O。(3)①探究加酸时Fe(NO3)2溶液中是否发生了反应：向1.0 mL 0.1 mol·L－1 Fe(NO3)2溶液中滴加KSCN溶液，没有明显现象，再向其中滴加稀硫酸，如果溶液变红色，说明溶液中含有Fe3＋，证明加酸时溶液中发生了反应。②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＋被空气中的O2氧化。‎ 答案：(1)先生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色 ‎(2)无色溶液变为浅黄绿色　ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O ‎(3)①滴加KSCN溶液，没有明显现象，再向其中滴加稀硫酸　②a.酸性条件下，溶液中的Fe2＋被NO氧化　b．溶液中的Fe2＋被空气中的O2氧化 ‎