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第一单元 离子反应
[考试标准]
知识条目
必考要求
加试要求
1.电解质和非电解质的概念
a
a
2.强、弱电解质的概念
a
a
3.几种典型的弱电解质
a
a
4.离子反应的本质及发生的条件
b
b
5.离子方程式
b
b
6.常见离子的检验
b
c
考点一 电解质及其电离
1.电离
电解质在水溶液中或熔融状态下产生自由移动离子的过程。
2.电解质和非电解质
(1)电解质是在水溶液中或熔融状态下能够导电的化合物。
(2)非电解质是在水溶液中和熔融状态下都不能导电的化合物。
注意 单质和混合物既不是电解质也不是非电解质,如Cu、NaCl溶液。本身电离而导电的化合物才是电解质,如CO2、SO2、NH3的水溶液虽然能导电,但它们属于非电解质。
3.强电解质和弱电解质
在水溶液中完全电离的电解质叫强电解质。在水溶液中部分电离的电解质叫弱电解质。
4.依据元素周期表,记忆常见强弱电解质
ⅠA:除LiOH外其余都是强碱。
ⅡA:除Mg(OH)2、Be(OH)2外其余都是强碱。
ⅢA:Al(OH)3是两性氢氧化物。
ⅣA:H2CO3、H2SiO3均为弱酸。
ⅤA:强酸:HNO3 中强(或弱)酸:HNO2、H3PO4。
ⅥA:强酸:H2SO4 弱酸:H2SO3、H2S。
ⅦA:强酸:HCl、HBr、HI、HClO4等
弱酸:HF、HClO等。
过渡元素中常见的弱碱:Fe(OH)3、Fe(OH)2、Cu(OH)2、Zn(OH)2等。
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注意 (1)盐不论难溶、易溶,绝大多数都是强电解质。(2)金属氧化物是强电解质。
1.(2017·浙江11月选考,3)下列属于电解质的是( )
A.镁 B.酒精
C.硫酸铜 D.食盐水
答案 C
解析 电解质是指溶于水或熔融状态下能导电的化合物,包括酸、碱、盐、部分金属氧化物和水。A为金属单质,既不是电解质,也不是非电解质;B为有机物,属于非电解质;C为盐类,是电解质;D为混合物,既不是电解质,也不是非电解质。
2.(2017·浙江4月选考,3)下列属于非电解质的是( )
A.葡萄糖 B.氢氧化钠
C.氯化钾 D.铁
答案 A
解析 在熔融状态下或水溶液中均不能导电的化合物是非电解质。葡萄糖是非电解质;氢氧化钠和氯化钾是电解质;铁是单质,既不是电解质也不是非电解质,A正确。
3.(2016·浙江10月选考,3)下列属于电解质的是( )
A.酒精 B.蔗糖
C.硝酸钾 D.铜丝
答案 C
解析 A项,酒精是在水中和熔融状态下都不能导电的化合物,是非电解质,错误;B项,蔗糖是在水中和熔融状态下都不能导电的化合物,是非电解质,错误;C项,硝酸钾是盐,在水中或熔融状态下可电离产生自由移动的离子而导电,是电解质,正确;D项,铜丝是单质,既不是电解质也不是非电解质,错误。
备考导向 (1)要理解电解质、非电解质,强电解质、弱电解质两组概念,并会熟练判断。(2)要会熟练书写电解质的电离方程式。
题组一 电解质、非电解质的判断
1.(2017·杭州市学军中学高三选考模拟)下列属于电解质的是( )
A.铜 B.氨水 C.氧化钠 D.蔗糖
答案 C
解析
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铜是单质,既不是电解质也不是非电解质,故A错误;氨水是混合物,既不是电解质也不是非电解质,故B错误;氧化钠是金属氧化物,是电解质,故C正确;蔗糖是非电解质,故D错误;答案为C。
2.(2017·宁波市高三新高考选考适应性考试)下列物质属于非电解质的是( )
A.液氯 B.酒精
C.氯化钠 D.水
答案 B
解析 非电解质是指在水溶液或熔融状态下均不导电的化合物。A项,液氯为单质,既不是电解质也不是非电解质,错误;B项,酒精属于非电解质,正确;C项,氯化钠属于电解质,错误;D项,水属于电解质,错误。
3.(2017·浙江省教育绿色评价联盟高三3月适应性考试)下列物质属于非电解质的是( )
A.石墨 B.HCl
C.CO2 D.BaCO3
答案 C
解析 石墨是碳元素形成的单质,不是化合物,既不是电解质也不是非电解质,故A错误;HCl溶于水能完全电离,HCl是强电解质,故B错误;二氧化碳与水反应生成碳酸,但电离出离子的物质是碳酸不是二氧化碳,所以二氧化碳是非电解质,故C正确;碳酸钡在熔融状态下能导电,属于电解质,故D错误;故选C。
题组二 强、弱电解质的判断
4.下列关于强弱电解质的叙述错误的是( )
A.弱电解质在溶液中部分电离,存在电离平衡
B.在溶液中导电能力强的电解质是强电解质,导电能力弱的电解质是弱电解质
C.同一弱电解质的溶液,当温度、浓度不同时,其导电能力也不相同
D.纯净的强电解质在液态时,有的导电,有的不导电
答案 B
解析 溶液的导电能力与溶液中离子浓度成正比,与电解质的强弱无关,强电解质溶液的导电能力不一定比弱电解质溶液强,故B错误;弱电解质存在电离平衡,电离过程中吸热,温度改变,电离平衡移动,离子浓度不同,导电能力不同,故C正确;离子化合物类强电解质在液态时导电,如NaCl、K2SO4等,共价化合物类强电解质在液态时不导电,如AlCl3、HCl等,故D正确。
5.(2017·浙江省高三“超级全能生”3月联考)下列属于强电解质的是( )
A.NaOH B.HClO
C.NaCl溶液 D.麦芽糖
答案 A
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解析 NaOH是强碱,属于强电解质,A正确;HClO是弱酸,属于弱电解质,B错误;NaCl溶液是混合物,既不是电解质也不是非电解质,C错误;麦芽糖是非电解质,D错误。正确答案A。
6.下列各组关于强电解质、弱电解质的归类,完全正确的是( )
A
B
C
D
强电解质
稀硫酸
NaCl
CaCO3
HNO3
弱电解质
CH3COOH
NH3
H3PO4
NaOH
答案 C
解析 A项中的稀硫酸是混合物,既不是电解质也不是非电解质,错误;B项中的NH3为非电解质,错误,D项NaOH是强电解质。
1.溶液中的离子不是它自身电离产生的,不属于电解质,如CO2、SO2、NH3、SO3等为非电解质。它们与水反应生成的产物H2CO3、H2SO3、NH3·H2O、H2SO4自身能电离,是电解质。
2.单质、混合物都不是电解质研究的范畴。
题组三 电离方程式的书写
7.写出下列典型物质的电离方程式(注:如无特别说明,均指在水溶液中的电离)。
(1)CH3COOH________________________________________________________________;
(2)H2CO3___________________________________________________________________;
(3)H2SO4____________________________________________________________________;
(4)Ca(OH)2___________________________________________________________________;
(5)Fe(OH)3___________________________________________________________________;
(6)NH3·H2O__________________________________________________________________;
(7)NaCl______________________________________________________________________;
(8)BaSO4_____________________________________________________________________;
(9)NaHCO3_____________________________________________________________________;
(10)NaHSO4___________________________________________________________________;
(11)NaHSO4(熔融)____________________ ________________________________________;
(12)Al2O3(熔融)______________________________ _________________________________。
答案 (1)CH3COOHCH3COO-+H+
(2)H2CO3H++HCO、HCOH++CO
(3)H2SO4===2H++SO
(4)Ca(OH)2===Ca2++2OH-
(5)Fe(OH)3Fe3++3OH-
(6)NH3·H2ONH+OH-
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(7)NaCl===Na++Cl-
(8)BaSO4===Ba2++SO
(9)NaHCO3===Na++HCO、HCOH++CO
(10)NaHSO4===Na++H++SO
(11)NaHSO4(熔融)===Na++HSO
(12)Al2O3(熔融)===2Al3++3O2-
1.强电解质电离用“===”,弱电解质电离用“”。
2.多元弱酸分步电离,分步书写;多元弱碱电离一步完成。
考点二 离子反应和离子方程式
1.离子反应
(1)概念:有离子参加或有离子生成的反应统称为离子反应。
(2)离子反应的条件
在稀H2SO4中分别加入下列物质,能发生反应的请写出有关反应的离子方程式:
A.加入BaCl2溶液:Ba2++SO===BaSO4↓,
B.加入CH3COONa溶液:CH3COO-+H+CH3COOH,
C.加入Na2CO3溶液:CO+2H+===CO2↑+H2O,
D.加入Zn粒:Zn+2H+===H2↑+Zn2+,
E.加入NaOH溶液:H++OH-===H2O。
从A~E可知离子反应发生的条件:①生成难溶的物质、②生成难电离的物质、③生成易挥发的物质、④发生氧化还原反应。
(3)离子反应的本质
A~E中,混合后溶液中SO的物质的量减少的是A(填序号,下同);H+的物质的量减少的是BCDE;因此离子反应的本质是溶液中某些离子的物质的量的减小。
2.离子方程式
(1)离子方程式:用实际参加反应的离子符号来表示反应的式子。
(2)离子方程式的意义
离子方程式不仅可以表示某一个具体的化学反应,还可以表示同一类型的离子反应。
(3)根据离子反应的实质直接书写
如CuSO4溶液与Ba(OH)2溶液反应的离子方程式的书写步骤:
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①首先分析出溶液中的离子有Cu2+、SO、Ba2+、OH-;②然后分析哪些离子相互结合,Cu2+与OH-反应生成Cu(OH)2,SO与Ba2+反应生成BaSO4;③最后根据离子的个数比配平方程式,得Cu2++SO+Ba2++2OH-===Cu(OH)2↓+BaSO4↓。
3.电解质的“拆”分原则
(1)易溶的强电解质(强酸、强碱、大多数可溶性盐)写离子形式。
①常见的强酸、弱酸
强酸
HNO3、H2SO4、HClO4、HCl、HBr、HI
弱酸
H2CO3、H2SiO3、CH3COOH、H2C2O4、HClO、HF、H2S、H2SO3
注意 浓盐酸、浓硝酸在离子方程式中可拆,浓硫酸一般不拆。
②常见的强碱、弱碱
强碱
NaOH、KOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2
弱碱
NH3·H2O、Mg(OH)2、Fe(OH)3
③酸式盐
a.弱酸的酸式酸根离子不能拆开,如HCO、HS-、HSO等;
b.强酸的酸式酸根离子(如HSO)在水溶液中写成拆分形式,如NaHSO4应写成Na+、H+和SO;而在熔融状态下HSO不能拆开,应写成Na+和HSO。
(2)微溶物:不论是反应物还是生成物,是否写离子形式都由其浓度决定。如石灰乳写化学式Ca(OH)2,澄清石灰水写成Ca2+、OH-。
(3)固体之间的反应、浓硫酸(或浓磷酸)与固体之间的反应,不能电离出自由离子,所以不写离子方程式。如:Ca(OH)2(s)+2NH4Cl(s)CaCl2(s)+2NH3↑+2H2O
1.(2017·浙江11月选考,12)下列离子方程式不正确的是( )
A.氢氧化钠溶液与二氧化硅反应:SiO2+2OH-===SiO+H2O
B.碳酸钠溶液与氢氧化钡溶液反应:CO+Ba(OH)2===BaCO3↓+2OH-
C.酸性硫酸亚铁溶液在空气中被氧化:4Fe2++O2+4H+===4Fe3++2H2O
D.氯气与氢氧化钠溶液反应:Cl2+2OH-===ClO-+Cl-+H2O
答案 B
解析 氢氧化钡是强电解质,书写离子方程式时应写成离子形式,故正确的离子方程式为CO+Ba2+===BaCO3↓。
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2.(2017·浙江4月选考,13)下列离子方程式不正确的是( )
A.澄清石灰水中通入过量的二氧化碳CO2+OH-===HCO
B.金属钠和水反应2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑
C.酸性氯化亚铁溶液中加入双氧水2Fe2++H2O2===2Fe3++O2↑+2H+
D.三氧化硫与氯化钡溶液生成沉淀的反应SO3+Ba2++H2O===BaSO4↓+2H+
答案 C
解析 澄清石灰水中通入过量的二氧化碳生成碳酸氢钙:CO2+OH-===HCO,A正确;金属钠和水反应生成氢氧化钠和氢气:2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑,B正确;酸性氯化亚铁溶液中加入双氧水发生氧化还原反应:2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O,C错误;三氧化硫与氯化钡溶液生成硫酸钡沉淀:SO3+Ba2++H2O===BaSO4↓+2H+,D正确。
3.(2016·浙江10月选考,13)下列离子方程式正确的是( )
A.金属钠和水反应:Na+2H2O===Na++2OH-+H2↑
B.用氢氧化钠溶液吸收少量二氧化硫气体:SO2+2OH-===SO+H2O
C.硫酸铵溶液和氢氧化钡溶液反应:Ba2++SO===BaSO4↓
D.碳酸氢钠溶液和过量的澄清石灰水混合:2HCO+Ca2++2OH-===CaCO3↓+2H2O+CO
答案 B
解析 A项,不符合电荷守恒,应为2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑;C项,应为2NH+SO+Ba2++2OH-===BaSO4↓+2NH3·H2O;D项,应为HCO+Ca2++OH-===CaCO3↓+H2O。
备考导向 离子方程式书写正误判断是历次高考必出的试题,且题号基本固定,复习时要注意总结命题中的常见陷阱,主要涉及化学式拆分是否合理,电子、电荷是否守恒,是否符合实际情况等。
题组一 经典离子方程式的书写
1.按要求书写离子方程式:
(1)Na和CuSO4溶液的反应 2Na+2H2O+Cu2+===Cu(OH)2↓+H2↑+2Na+。
(2)Na2O2和H2O的反应 2Na2O2+2H2O===4Na++4OH-+O2↑。
(3)Cl2和H2O的反应 Cl2+H2OH++Cl-+HClO。
(4)浓盐酸和MnO2的反应 MnO2+4H++2Cl-Mn2++2H2O+Cl2↑。
(5)Cl2和NaOH溶液的反应 Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O。
(6)将Cl2和SO2等体积混合通入水中 Cl2+SO2+2H2O===4H++2Cl-+SO。
(7)H2SO4和Ba(OH)2溶液反应 2H++SO+Ba2++2OH-===BaSO4↓+2H2O。
(8)FeCl3溶液和H2S溶液的反应 2Fe3++H2S===S↓+2Fe2++2H+。
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(9)SiO2和NaOH溶液的反应 SiO2+2OH-===SiO+H2O。
(10)少量CO2和Na2SiO3溶液的反应 CO2+SiO+H2O===H2SiO3↓+CO。
题组二 突破离子方程式正误判断的三个“陷阱”
(一)合理拆分化学式
2.正误判断,正确的打“√”,错误的打“×”
(1)向CuSO4溶液中通入H2S气体:Cu2++S2-===CuS↓( )
(2)NaHCO3溶液中加入稀盐酸:CO+2H+===CO2↑+H2O( )
(3)硫酸铝溶液中加入过量氨水:Al3++3OH-===Al(OH)3↓( )
(4)Mg(OH)2和稀盐酸的反应:OH-+H+===H2O( )
答案 (1)× (2)× (3)× (4)×
解析 (1)H2S是弱酸,应保留化学式。(2)HCO难电离,不能拆成H+和CO。(3)NH3·H2O是弱碱,应保留化学式。(4)Mg(OH)2难溶于水,应保留化学式。
“拆分”陷阱
离子方程式的正误判断中,常常设置“物质是否能拆分陷阱”,氧化物、弱电解质、沉淀、酸式酸根(HSO除外)在离子方程式中均不能拆分。在复习时,应熟记常见的弱电解质、溶解度表及常见多元弱酸的酸式酸根。
(二)是否满足“三守恒”
3.正误判断,正确的打“√”,错误的打“×”
(1)向FeCl2溶液中通入Cl2:Fe2++Cl2===Fe3++2Cl-( )
(2)向稀硝酸中加入铜片:Cu+2H++NO===Cu2++NO↑+H2O( )
(3)MnO2和浓盐酸混合加热:MnO2+4H++2Cl-Mn2++2H2O+Cl2↑( )
(4)酸性溶液中KIO3与KI反应生成I2:IO+I-+6H+===I2+3H2O( )
(5)用过氧化氢从酸化的海带灰浸出液中提取碘:2I-+H2O2+2H+===I2+2H2O( )
答案 (1)× (2)× (3)√ (4)× (5)√
解析 (1)、(2)、(4)电荷、电子均不守恒。
“守恒”陷阱
离子方程式除符合质量守恒外,还应符合电荷守恒,学生往往只注意质量守恒,而忽略电荷守恒,这也是命题者经常设置的“陷阱”。
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(三)离子反应是否符合反应原理
4.正误判断,正确的打“√”,错误的打“×”
(1)Fe和稀盐酸反应:2Fe+6H+===2Fe3++3H2↑( )
(2)Fe和稀硝酸反应:Fe+2H+===Fe2++H2↑( )
(3)Zn和浓硫酸反应:Zn+2H+===H2↑+Zn2+( )
(4)CuSO4溶液和Ba(OH)2溶液反应:Ba2++SO===BaSO4↓( )
(5)稀H2SO4和Ba(OH)2溶液反应:H++SO+Ba2++OH-===BaSO4↓+H2O( )
(6)向NH4Cl溶液中滴入烧碱溶液并加热:NH+OH-NH3·H2O( )
(7)向NaClO溶液中通入少量SO2:2ClO-+SO2+H2O===2HClO+SO( )
答案 (1)× (2)× (3)× (4)× (5)× (6)× (7)×
“原理”陷阱
离子反应应符合客观事实,而命题者往往设置不符合“反应原理”的陷阱,如Fe和非氧化性酸反应应生成Fe2+,金属和氧化性酸反应不放H2,忽略隐含反应,不符合配比关系等。
微专题3 用分类思想书写跟量有关的离子方程式
题型一 连续型
1.指反应生成的离子因又能跟剩余(过量)的反应物继续反应而跟用量有关。
(1)可溶性多元弱酸(或其酸酐)与碱溶液反应。如CO2通入NaOH溶液中:
碱过量:CO2+2OH-===CO+H2O;
碱不足:CO2+OH-===HCO。
(2)多元弱酸盐与强酸反应。如Na2CO3溶液与稀盐酸:
盐酸不足:CO+H+===HCO;
盐酸过量:CO+2H+===CO2↑+H2O。
题型二 先后型
2.一种反应物的两种或两种以上的组成离子,都能跟另一种反应物的组成离子反应,但因反应次序不同而跟用量有关。又可称为竞争型。
(1)NH4HSO4溶液与NaOH溶液的反应
NaOH不足:H++OH-===H2O;
NaOH过量:NH+H++2OH-===NH3·H2O+H2O。
(2)向含有OH-、CO的溶液中,逐滴加入稀盐酸至过量,反应的离子方程式依次为
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OH-+H+===H2O;
CO+H+===HCO,HCO+H+===CO2↑+H2O。
(3)向含有H+、NH的溶液中,逐滴加入NaOH溶液至过量,反应的离子方程式依次为
H++OH-===H2O;
NH+OH-===NH3·H2O。
题型三 配比型
3.当一种反应物中有两种或两种以上的组成离子参与反应时,因其组成比例不协调(一般为复盐或酸式盐),当一种组成离子恰好完全反应时,另一种组成离子不能恰好完全反应(有剩余或不足),因而跟用量有关。
(1)Ca(HCO3)2溶液与NaOH溶液反应
NaOH不足:Ca2++HCO+OH-===CaCO3↓+H2O;
NaOH过量:Ca2++2HCO+2OH-===CaCO3↓+2H2O+CO。
(2)NaHCO3溶液与Ca(OH)2溶液反应
NaHCO3不足:HCO+OH-+Ca2+===CaCO3↓+H2O;
NaHCO3过量:Ca2++2OH-+2HCO===CaCO3↓+CO+2H2O。
(3)Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液的反应
n[Ba(OH)2]∶n(NaHSO4)=1∶1
Ba2++OH-+H++SO===BaSO4↓+H2O,此时溶液呈碱性;
n[Ba(OH)2]∶n(NaHSO4)=1∶2
Ba2++2OH-+2H++SO===BaSO4↓+2H2O,此时溶液呈中性,若向该溶液中再加Ba(OH)2溶液,离子方程式为SO+Ba2+===BaSO4↓。
“定一法”书写酸式盐与碱反应的离子方程式
(1)根据相对量将少量物质定为“1 mol”,若少量物质有两种或两种以上离子参加反应,则参加反应离子的物质的量之比与物质组成之比相符。
(2)依据少量物质中离子的物质的量,确定过量物质中实际参加反应的离子的物质的量。
(3)依据“先中和后沉淀”的思路正确书写离子方程式。
题型四 范围型
4.向a mol NaOH的溶液中通入b mol CO2,按要求书写离子方程式:
(1)≥2时,2OH-+CO2===CO+H2O;
(2)a≤b时,CO2+OH-===HCO;
(3)=时,3OH-+2CO2===CO+HCO+H2O。
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5.向含物质的量均为a mol的NaOH、Ba(OH)2混合溶液中通入b mol CO2气体,按要求书写离子方程式:
(1)<1时,CO2+Ba2++2OH-===BaCO3↓+H2O;
(2)=时,3CO2+6OH-+2Ba2+===2BaCO3↓+CO+3H2O;
(3)=2时,2CO2+3OH-+Ba2+===BaCO3↓+HCO+H2O;
(4)>3时,CO2+OH-===HCO。
6.向含有a mol NH4HSO4的溶液中加入b mol NaOH,按要求书写离子方程式:
(1)≥1时,H++OH-===H2O;
(2)=时,4H++NH+5OH-===4H2O+NH3·H2O;
(3)1≤≤时,(b-a)NH+aH++bOH-===(b-a)NH3·H2O+aH2O;
(4)<<1时,OH-+H+===H2O。
1.正误判断,正确的打“√”,错误的打“×”
(1)向Ca(ClO)2溶液中通入少量CO2:ClO-+H2O+CO2===HClO+HCO( )
(2)向NaAlO2溶液中通入少量CO2:2AlO+CO2+3H2O===2Al(OH)3↓+CO( )
(3)少量SO2和NaOH溶液反应:SO2+OH-===HSO( )
(4)向Na2CO3溶液中滴入少量盐酸:CO+2H+===H2O+CO2↑( )
(5)少量Ca(OH)2和NaHCO3反应:Ca2++OH-+HCO===CaCO3↓+H2O( )
(6)NH4HSO3与NaOH等物质的量反应:NH+HSO+2OH-===NH3·H2O+SO( )
(7)向NaHSO4溶液中滴加Ba(OH)2溶液反应至中性:Ba2++H++SO+OH-===BaSO4↓+H2O( )
(8)往NH4HCO3溶液中加过量的NaOH溶液并加热:NH+OH-NH3↑+H2O( )
答案 (1)× (2)√ (3)× (4)× (5)× (6)× (7)× (8)×
2.(2016·浙江4月选考,24)向a mol NaOH的溶液中通入b mol CO2,下列说法不正确的是( )
A.当a>2b时,发生的离子反应为2OH-+CO2===CO+H2O
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B.当a7(常温);能使pH试纸呈蓝色的溶液;能使石蕊溶液呈蓝色的溶液;能使酚酞溶液呈红色的溶液。
呈酸性或碱性的溶液:和Al反应放出H2的溶液(HNO3除外);能使甲基橙呈黄色的溶液;c(H+)水或c(OH-)水等于10-a mol·L-1(a>7)的溶液。
1.下列各组离子能在溶液中大量共存的是( )
A.Na+、Mg2+、Cl-、OH-
B.H+、Ca2+、CO、NO
C.Cu2+、K+、SO、NO
D.Na+、HCO、OH-、Ca2+
答案 C
2.水溶液中能大量共存的一组离子是( )
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A.NH 、Ba2+、Br-、CO
B.Cl-、SO、Fe2+、H+
C.K+、Na+、SO、MnO
D.Na+、H+、NO、HCO
答案 C
解析 A项,Ba2+和CO因生成BaCO3沉淀而不能大量共存;B项,SO能与H+结合生成弱电解质H2SO3而不能大量共存;C项,离子间互不反应,可以大量共存,正确;D项,H+能与HCO反应生成CO2和H2O而不能大量共存。
3.下列各组离子在指定的溶液中,能大量共存的打“√”,不能大量共存的打“×”
(1)含有大量Fe3+的溶液:Na+、SCN-、Cl-、I-( )
(2)含有大量NO的溶液:H+、Fe2+、Cl-、SO( )
(3)常温下,pH=12的溶液:K+、Cl-、SO( )
(4)c(H+)=0.1 mol·L-1的溶液:Na+、NH、SO、S2O( )
(5)使pH试纸显蓝色的溶液:Cu2+、NO、Fe3+、SO( )
(6)使红色石蕊试纸变蓝的溶液:SO、CO、Na+、K+( )
(7)中性溶液:Fe3+、Al3+、NO、SO( )
(8)使甲基橙变红色的溶液:Mg2+、K+、SO、SO( )
(9)c(H+)水=10-12 mol·L-1的溶液:Na+、K+、CO、SO( )
(10)使酚酞变红色的溶液:Na+、Cu2+、Fe2+、NO( )
(11)0.1 mol·L-1的Na2CO3溶液:Al3+、SO、Cl-、K+( )
答案 (1)× (2)× (3)√ (4)× (5)× (6)√ (7)× (8)× (9)× (10)× (11)×
判断一些常见离子能否和其他离子大量共存时,一般从以下几个方面考虑:
(1)CO考虑生成气体和沉淀。
(2)SO考虑生成气体、沉淀及其还原性。
(3)Fe3+考虑生成Fe(OH)3、双水解及其氧化性。
(4)Al3+考虑生成Al(OH)3、双水解。
(5)I-只考虑其还原性。
(6)NO考虑其在酸性条件下具有强氧化性。
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微专题4 学考第25题——离子检验和推断
1.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显现特殊颜色。
离子
试剂
现象
注意
沉淀法
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
气体法
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,且气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
要加热
CO
稀盐酸和澄清石灰水
澄清石灰水变浑浊
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,且气体能使品红溶液褪色,加热品红溶液又恢复原色
HSO有干扰
显色法
I-
氯水(少量),CCl4
下层为紫色
Fe2+
①KSCN溶液和氯水
②铁氰化钾溶液
K3[Fe(CN)6]
①先是无变化,滴加氯水后变血红色
②生成蓝色沉淀Fe3[Fe(CN)6]2
先加KSCN溶液,无变化,再加氯水
Fe3+
KSCN溶液
血红色
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苯酚溶液
紫色
Na+、K+
Pt(Fe)丝和稀盐酸
火焰分别呈黄色、紫色
K+要透过蓝色钴玻璃片观察焰色
2.离子推断的破解方法
(1)坚持“四项基本原则”,破解离子推断题
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+(浅绿色)、Fe3+(黄色)、Cu2+(蓝色)、MnO(紫色)。
②互斥性原则:在肯定某些离子的同时,结合离子共存规律,否定一些离子的存在。(要注意题目中的隐含条件,如:酸性、碱性、指示剂的变化、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,一定既有阳离子,又有阴离子,且溶液中正电荷总数与负电荷总数相等。(这一原则可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,是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。
(2)电荷守恒在离子反应定量推断试题中的应用
解与离子反应有关的定量推断类试题,需要掌握定量推断最后一种离子存在的方法;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.(2017·浙江11月选考,25)取某固体样品,进行如下实验:
①取一定量的样品,加足量水充分溶解,过滤得到滤液和滤渣;
②取少量滤液,加入BaCl2溶液,有白色沉淀产生;
③取少量滤渣,加入稀盐酸,滤渣全部溶解,同时有气体产生。
根据上述实验现象,该固体样品的成分可能是( )
A.K2SO4、Ba(OH)2、Na2CO3
B.Na2CO3、AgNO3、KNO3
C.K2CO3、NaCl、Ba(NO3)2
D.KNO3、MgCl2、NaOH
答案 C
解析 K2SO4、Ba(OH)2、Na2CO3混合物溶于水,滤渣中含有不溶于盐酸的BaSO4,不符合③的结果,故A错误;Na2CO3、AgNO3、KNO3混合物溶于水,碳酸银为滤渣,其和盐酸反应生成二氧化碳气体和氯化银沉淀,不符合③的结果,故B错误;K2CO3、NaCl、Ba(NO3)2
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混合物溶于水,碳酸钡为滤渣,可以完全溶于盐酸,生成二氧化碳气体,符合③的结果,滤液中可能是碳酸根离子剩余,也可能是钡离子剩余,若碳酸根离子有剩余,加入氯化钡会有白色沉淀,符合②的结果,故C正确;KNO3、MgCl2、NaOH混合物溶于水,氢氧化镁为滤渣,其溶于盐酸无气体产生,不符合③的结果,故D错误。
2.(2017·浙江4月选考,25)某固体混合物中可能含有:K+、Na+、Cl-、CO、SO等离子,将该固体溶解所得到的溶液进行了如下实验:
下列说法正确的是( )
A.该混合物一定是K2CO3和NaCl
B.该混合物可能是Na2CO3和KCl
C.该混合物可能是Na2SO4和Na2CO3
D.该混合物一定是Na2CO3和NaCl
答案 B
解析 焰色反应显黄色,说明一定存在钠离子,可能有钾离子。加入过量的硝酸钡溶液产生白色沉淀,白色沉淀完全溶解在盐酸中,说明一定存在碳酸根,不存在硫酸根。滤液中加入硝酸酸化的硝酸银得到白色沉淀,说明含有氯离子,即一定存在Na+、Cl-、CO,一定不存在SO,可能含有K+,B正确。
3.(2016·浙江10月选考,25)已知:Ag2SO4微溶于水,可溶于硝酸。溶液X中可能含有Na+、Ca2+、Fe2+、Cl-、Br-、CO、SiO、SO中的几种离子。为了确定其组成,某同学进行了如下实验:
下列说法正确的是( )
A.溶液X中一定含有Na+、Cl-和SiO
B.溶液X中一定不含Ca2+、Br-
C.为确定溶液X中是否含有SO,可取溶液2,加入BaCl2溶液
D.在溶液X中依次滴入盐酸、双氧水和硫氰化钾溶液后,溶液将变成血红色
答案 B
解析 根据向溶液X中加入过量稀盐酸有气体放出,可以推断X中含有CO,根据离子共存原则,没有Ca2+、Fe2+,根据电荷守恒,一定有Na+;根据沉淀,X中一定有SiO
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,根据向溶液1中加入过量AgNO3溶液产生的现象,X中一定没有Br-,因为没有产生淡黄色沉淀,可能有SO、Cl-,综上所述,A错误,B正确;C项,应加入Ba(NO3)2溶液,不能加入BaCl2,因为Ag+干扰SO的检验,错误;D项,溶液中不含Fe2+,所以不会发生该现象,错误。
4.(2016·浙江4月选考,25)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色的气体0.672 L(标准状况)。
下列说法正确的是( )
A.该固体中一定含有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+
答案 A
解析 n(SO)=n(BaSO4)=0.02 mol,n(CO)=n(BaCO3)==0.01 mol,n(NH)=n(NH3)==0.03 mol,根据电荷守恒还一定有Na+。
1.(2017·温州中学高三3月高考模拟)已知:SO+I2+H2O===SO+2I-+2H+,某无色溶液中可能含Na+、NH、Cu2+、K+、I-、SO、SO,且所有离子物质的量浓度相等。向溶液中滴加少量氯水,溶液呈无色(不考虑盐类的水解及水的电离)。下列关于该溶液的判断正确的是( )
A.肯定不含I-
B.不能确定是否含有SO
C.至少含有Na+、NH、K+中的两种
D.可能含有Cu2+
答案 C
解析 无色溶液中不存在铜离子,加入氯水无色,说明氯水发生了反应,且产物无色,I-、SO均能使氯水褪色,由于反应后溶液无色,说明没有I2生成,则原溶液中一定有SO,由于SO还原性比I-强,故I-是否存在无法判断,因为所有离子浓度相等,则根据电荷守恒判断SO肯定不存在。综合上述分析,A、B错误;由于一定存在SO
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,且所有离子浓度相等,根据电荷守恒可知至少含有Na+、NH、K+中的两种,C正确;无色溶液中一定不存在铜离子,D错误。
2.(2017·杭州市学军中学高三选考模拟)某100 mL溶液可能含有Na+、NH、Fe3+、CO、SO、Cl-中的若干种,取该溶液进行连续实验,实验过程如图:下列说法不正确的是(所加试剂均过量,气体全部逸出)( )
A.原溶液一定存在CO和SO,一定不存在Fe3+
B.原溶液一定存在Cl-,可能存在Na+
C.原溶液中c(CO) 是0.1 mol·L-1
D.若原溶液中不存在Na+,则c(Cl-)<0.1 mol·L-1
答案 D
解析 加入氯化钡溶液,生成沉淀,一定含有碳酸根或硫酸根中的至少一种,则该沉淀为BaSO4、BaCO3中的至少一种,沉淀部分溶解于盐酸,所以一定是BaSO4、BaCO3的混合物,一定存在CO、SO,硫酸钡沉淀是2.33 g,物质的量是=0.01 mol,碳酸根离子的物质的量是=0.01 mol,碳酸根和铁离子不能大量共存,一定不存在Fe3+,所得到的滤液中加入氢氧化钠,逸出气体,为氨气,一定含有铵根离子,根据元素守恒,氨根离子的物质的量是=0.05 mol,根据电荷守恒,阳离子所带正电荷的物质的量之和为0.05 mol,阴离子所带负电荷的物质的量之和=(0.01×2+0.01×2) mol=0.04 mol,所以一定存在氯离子,钠离子不能确定,n(Cl-)≥0.01 mol,所以c(Cl-)≥0.1 mol·L-1。原溶液一定存在CO和SO、Cl-、NH,一定不存在Fe3+,故A正确;原溶液一定存在Cl-,可能存在Na+,故B正确;原溶液中c(CO)==0.1 mol·L-1,故C正确;若原溶液中不存在Na+,则c(Cl-)=0.1 mol·L-1,故D错误;故选D。
3.(2017·宁波市高三新高考选考适应性考试)某溶液X中可能含有下列离子中的若干种:Cl-、SO、SO、HCO、Na+、Mg2+、Fe3+,所含离子的物质的量浓度均相同。为了确定该溶液的组成,某同学取100 mL上述溶液,进行了如下实验:
下列说法正确的是( )
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A.气体A可能是CO2或SO2
B.溶液X中一定存在SO、HCO、Na+、Mg2+
C.溶液X中一定不存在Fe3+和Mg2+,可能存在Na+
D.分别在溶液1和溶液2中加入硝酸酸化的硝酸银溶液,都能生成白色沉淀
答案 B
解析 由图示可知,溶液X中加入足量的氢氧化钡溶液后,出现白色沉淀,向白色沉淀中加入足量的盐酸,仍有白色沉淀并产生气体A,可知溶液X中一定含有SO,可能含有SO、HCO中的一种或两种,则Fe3+一定不
存在,结合电荷守恒和离子的物质的量浓度均相同,可知一定不存在SO,故A错误;溶液X中一定含有SO、HCO,根据电荷守恒可知,还含有阳离子Na+、Mg2+,故B正确;溶液X中一定不存在Fe3+,一定存在Na+和Mg2+,故C错误;溶液X中不存在Cl-,溶液1中加入硝酸酸化的硝酸银溶液无白色沉淀生成,溶液2中引入Cl-,加入硝酸酸化的硝酸银溶液能生成白色沉淀,故D错误。
4.(2017·台州中学高三上学期第四次统练)某溶液只含下表离子中的几种,且各离子的物质的量浓度相等(不考虑水的电离及离子的水解)。
阳离子
K+、NH、Fe2+、Mg2+、Cu2+
阴离子
OH-、Cl-、CO、SO
某同学进行了如下实验(必要时可加热):
下列说法正确的是( )
A.由沉淀A推断原溶液中一定含有SO
B.原溶液中只含有NH、Fe2+、Cl-、SO
C.滤液A中可能含有K+
D.沉淀B中一定含有Mg(OH)2
答案 B
解析 某溶液只含表中离子中的几种,且各离子的物质的量浓度相等,向试液中加入过量稀硫酸,无明显现象,说明没有CO,再加入过量硝酸钡溶液后,产生气体A,沉淀A,说明溶液中含有Fe2+,Fe2+、NO和H+能发生氧化还原反应生成Fe3+、NO和水,气体A为NO,溶液中不含OH-和CO,沉淀A是硫酸钡,稀硫酸和硝酸钡反应可生成硫酸钡,所以由沉淀A无法推断原溶液中是否含有SO,再向滤液A中加入过量NaOH溶液,产生气体B,在碱性溶液中能生成气体的只有NH,则气体B为NH3,沉淀B为Fe(OH)3,向滤液B中加入少量CO2
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产生白色沉淀C,沉淀C为BaCO3,根据电荷守恒,溶液中的阴离子有Cl-、SO。综上所述,原溶液中只含有NH、Fe2+、Cl-、SO,答案选B。
课时训练
1.(2017·温州市九校高三上学期期末联考)下列属于电解质的是( )
A.铜 B.硝酸铵
C.苏打水 D.果糖
答案 B
2.(2017·浙江省名校新高考研究联盟高三第三次联考)下列物质的水溶液能导电,但属于非电解质的是( )
A.Cl2 B.NH3 C.NaOH D.NaCl
答案 B
3.(2017·浙江省建人高复高三下学期第四次月考)下列物质属于电解质且能导电的是( )
A.石墨 B. 液态HCl
C. 葡萄糖 D. 熔融的Na2CO3
答案 D
4.(2017·浙江省高考模拟)下列属于弱电解质的是( )
A.液氯 B.醋酸铵
C.汞 D.甲酸(HCOOH)
答案 D
5.(2017·温州市十校联合体高三上学期期末)下列物质溶于水后,溶液能导电,但既不是电解质,又不是非电解质的是( )
A.二氧化硫 B.冰醋酸
C.氧化钙 D.漂白粉
答案 D
6.(2017·绍兴市稽山中学高三上月考)下列判断正确的是( )
①氢氧化钠是电解质 ②强电解质溶液的导电性一定比弱电解质溶液的导电性强 ③硫酸钡难溶于水,所以硫酸钡是非电解质 ④蔗糖易溶于水,所以是电解质
⑤氯气溶于水后导电,所以Cl2是电解质
A.① B.①③
C.①④⑤ D.①②③⑤
答案 A
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7.(2017·浙江省“七彩阳光”新高考研究联盟高三下学期期初联考)下列电离方程式书写不正确的是( )
A.CaCl2===Ca2++2Cl-
B.NH3·H2ONH+OH-
C.CH3COOH===CH3COO-+H+
D.H2SO4===2H++SO
答案 C
解析 CaCl2、H2SO4是可溶性强电解质,在水中均能完全电离出阴、阳离子,而NH3·H2O是弱碱、CH3COOH是弱酸,在水溶液中均存在电离平衡,其电离方程式均用“”,故C错误;答案为C。
8.(2017·浙江省高考模拟)下列离子方程式书写正确的是( )
A.将少量SO2气体通入NaClO溶液中:SO2+H2O+ ClO-===SO+Cl-+2H+
B.NH4Fe(SO4)2溶液中加入少量NaOH:NH+OH-===NH3·H2O
C.澄清石灰水中通入过量二氧化碳:Ca2++2OH-+CO2===CaCO3↓+H2O
D.向淀粉KI溶液中滴加稀硫酸,在空气中放置一段时间后变蓝:4I-+O2+4H+===2I2+2H2O
答案 D
解析 既然SO2少量,则NaClO过量,很明显NaClO还能与已生成的H+继续反应,正确的离子方程式为SO2+H2O+3ClO-===SO+Cl-+2HClO,故A错误;少量NaOH首先与Fe3+反应生成Fe(OH)3沉淀,否则即使生成NH3·H2O,也会与Fe3+进一步反应:Fe3++3NH3·H2O===Fe(OH)3↓+3NH,故B错误;过量CO2能继续反应生成Ca(HCO3)2,正确的离子方程式为OH-+CO2===HCO,故C错误;溶液变蓝是因为空气中的O2把I-氧化为I2,酸性条件下的离子方程式为4I-+O2+4H+===2I2+2H2O,故D正确。
9.(2017·杭州市学军中学高三选考模拟)下列离子方程式正确的是( )
A.Na2O2投入水中:Na2O2+H2O===2Na++2OH-+O2↑
B.用NaOH溶液吸收单质碘:3I2 +6OH-===5I- +IO+3H2O
C.将NaHCO3溶液和过量Ca(OH)2溶液混合有白色沉淀:
2HCO+Ca2++2OH-===CaCO3↓+ 2H2O + CO
D.二氧化锰和浓盐酸反应MnO2+4HClMn2++2Cl2↑+2H2O
答案 B
解析 Na2O2投入水中,离子方程式为2Na2O2+2H2O===4Na++4OH-+O2↑,故A错误;用NaOH溶液吸收单质碘发生的离子反应为3I2+6OH-===5I-+IO+3H2O,故B正确;将NaHCO3溶液和过量Ca(OH)2溶液混合有白色沉淀发生的离子反应为HCO+Ca2++OH-===CaCO3↓+H2O,故C错误;二氧化锰和浓盐酸反应时的离子方程式为MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2
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O,故D错误;答案为B。
10.(2017·温州中学高三3月高考模拟)下列离子方程式书写正确的是( )
A.碳酸钙和盐酸反应:CO+2H+===CO2↑ +H2O
B.向NaOH溶液中滴加少量Ca(HCO3)2溶液:Ca2+ +HCO+OH-===CaCO3↓+H2O
C.铜粉与氯化铁溶液反应:Cu+Fe3+ ===Fe2++Cu2+
D.Ba(OH)2溶液与H2SO4反应:Ba2+ + 2OH-+2H+ +SO===BaSO4↓+2H2O
答案 D
解析 碳酸钙是不溶于水的盐,在离子方程式中写化学式,正确的离子方程式为CaCO3+2H+===Ca2++H2O+CO2↑,A错误;少量Ca(HCO3)2参与反应时,参加反应的Ca2+与HCO的物质的量之比为1∶2,相对足量的NaOH可以将其完全反应,所以正确的离子方程式为Ca2++2HCO+2OH-===CO+CaCO3↓+2H2O,B错误;离子方程式的电荷不守恒,正确的离子方程式为Cu+2Fe3+===Cu2++2Fe2+,C错误;化学方程式为Ba(OH)2+H2SO4===BaSO4↓+2H2O,离子方程式为Ba2++2OH-+2H++SO===BaSO4↓+2H2O,D正确。
11.(2017·宁波市高三新高考选考适应性考试)下列离子方程式正确的是( )
A.Zn与稀H2SO4反应:2Zn+2H+===2Zn2++H2↑
B.氯气和水反应:Cl2+H2O===2H++Cl-+ClO-
C.向Na2SiO3溶液中滴加稀盐酸Na2SiO3+2H+===H2SiO3↓+2Na+
D.硫酸氢钠溶液与过量氢氧化钡溶液混合H++SO+Ba2++OH-===BaSO4↓+H2O
答案 D
解析 A项,电荷不守恒,应为Zn+2H+===Zn2++H2↑,错误;B项,HClO为弱酸,不能拆,应为Cl2+H2OH++Cl-+HClO,错误;C项,Na2SiO3属于钠盐,易溶于水,应为SiO+2H+===H2SiO3↓,错误;D项,硫酸氢钠溶液与过量氢氧化钡溶液混合,书写时以少量的为基准,正确。
12.(2017·台州中学高三上学期第四次统练)下列离子方程式正确的是( )
A.向饱和碳酸钠溶液中通入二氧化碳CO+CO2+H2O===2HCO
B.氯化镁溶液与氨水反应Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓
C.亚硫酸氢钠溶液中加过量澄清石灰水2HSO+Ca2++2OH-===CaSO3↓+2H2O+SO
D.金属钠与硫酸镁溶液反应2Na+2H2O+Mg2+===2Na++Mg(OH)2↓+H2↑
答案 D
解析 向饱和碳酸钠溶液中通入二氧化碳,溶液变浑浊,离子方程式为2Na++CO+CO2+H2O===2NaHCO3↓,A项错误;NH3·H2O不能拆开,B项错误;根据“以少定多”的原则,亚硫酸氢钠溶液中加过量澄清石灰水反应的离子方程式为HSO+Ca2++OH-===CaSO3↓+H2O,C项错误;金属钠与硫酸镁溶液反应的离子方程式为2Na+2H2O+Mg2+===2Na++Mg(OH)2↓+H2↑,D项正确;答案选D。
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13.(2017·衢州市高三1月教学质量检测)下列各组微粒在水溶液中能大量共存的是( )
A.Na+、I-、K+、Br2
B.Mg2+、Cu2+、SO、NO
C.Fe2+、Cl2、K+、SO
D.ClO-、Cl-、CO2、Na+
答案 B
14.[2017·金华市武义一中高三(上)月考]在碱性溶液中能大量共存且溶液为无色透明的离子组是( )
A.K+、MnO、Na+、Cl-
B.K+、Na+、NO、CO
C.Na+、H+、NO、SO
D.Fe3+、Na+、Cl-、SO
答案 B
解析 A项,该组离子之间不反应,能大量共存,但MnO为紫色,与无色不符,错误;B项,该组离子之间不反应,能大量共存,且均为无色,正确;C项,因H+与OH-结合生成水,则不能大量共存,错误;D项,因Fe3+与OH-结合生成沉淀,则不能大量共存,错误;故选B。
15.(2017·湖州中学高三上月考)下列各组离子在溶液中能大量共存,加入OH-有沉淀生成,加入H+有气体生成的一组离子是( )
A.K+、Mg2+、Cl-、HCO
B.K+、Cu2+、SO、Na+
C.NH、CO、NO、Na+
D.NH、Cl-、HCO、K+
答案 A
解析 A项,该组离子之间不反应,可大量共存,加入OH-有氢氧化镁沉淀生成,加入H+有二氧化碳气体生成,正确;B项,该组离子之间不反应,可大量共存,但加H+没有气体生成,错误;C项,该组离子之间不反应,可大量共存,但加OH-没有沉淀生成,错误;D项,该组离子之间不反应,可大量共存,但加OH-没有沉淀生成,错误;故选A。
16.(2017·嘉兴市桐乡高中高三上月考)下列各组离子在指定溶液中,一定能大量共存的是( )
A.无色溶液中:[Ag(NH3)4]+、K+、H+、NO
B.能与铝片反应产生氢气的溶液中:Al3+、Cl-、Fe2+、NO
C.常温下,pH=12的溶液中:SO、Cl-、K+、SiO
D.含有较多Fe3+的溶液中:Na+、SO、SCN-、I-
答案 C
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解析 在酸性溶液中不存在[Ag(NH3)4]+,故A错误;能与铝片反应产生氢气的溶液,可能为酸或碱的溶液,酸性溶液中Fe2+与NO(H+)能发生氧化还原反应,碱性溶液中Al3+、Fe2+结合OH-生成沉淀,则不能大量共存,故B错误;pH=12的溶液显碱性,该组离子之间不反应,则能够大量共存,故C正确;因SCN-、Fe3+能结合生成络离子,Fe3+、I-能发生氧化还原反应,则不能大量共存,故D错误;故选C。
17.(2017·金华市浦江中学高三上月考)下列各组离子在指定的溶液中可能大量共存的是( )
A.使甲基橙变红色的溶液:K+、Al3+、MnO、C2O
B.加入铝产生氢气的溶液:H+、Mg2+、NO、SO
C.常温下,pH=12的溶液中:Na+、Ba2+、NO、Cl-
D.含Al2Fe(SO4)4的溶液:Na+、NH、S2O、ClO-
答案 C
解析 使甲基橙变红色的溶液显酸性,MnO、C2O之间发生氧化还原反应,不能大量共存,故A错误;加入铝产生氢气的溶液为非氧化性酸或强碱溶液,碱性溶液中不能大量存在H+、Mg2+,故B错误;pH=12的溶液显碱性,该组离子之间不反应,能大量共存,故C正确;含Al2Fe(SO4)4的溶液显酸性,酸性溶液中不能大量存在S2O、ClO-,故D错误;故选C。
18.(2017·稽阳联考)某溶液中可能含有下列6种离子中的某几种:Cl-、SO、HCO、Na+、K+、Mg2+,所含离子的浓度均相等。为了确认溶液的组成,进行如下实验:取200 mL上述溶液,加入足量Ba(OH)2溶液,反应后将沉淀过滤、洗涤、干燥,得沉淀4.88 g。向沉淀中加入过量的盐酸,仍有2.33 g沉淀。下列关于原溶液组成的结论,不正确的是( )
A.一定存在SO、HCO、Mg2+,至少存在Na+、K+中的一种
B.为了确定是否存在Cl-,可向原溶液中加入硝酸酸化的硝酸银溶液
C.c(HCO)=0.05 mol·L-1
D.4.88 g沉淀中含有3种成分
答案 B
解析 加入足量Ba(OH)2溶液,反应后将沉淀过滤、洗涤、干燥,得沉淀4.88 g,向沉淀中加入过量的盐酸,仍有2.33 g沉淀,可知2.33 g沉淀为硫酸钡,则含SO为=0.01 mol,可知4.88 g沉淀为硫酸钡和其他沉淀的混合物,离子浓度均相等,沉淀若为碳酸钡,则含HCO,碳酸钡的质量为0.01 mol×197 g·mol-1=1.97 g<4.88 g-2.33 g,则沉淀还含有氢氧化镁,则含Mg2+为=0.01 mol。由电荷守恒可知,一定含Na+、K+中的一种,不能确定是否含Cl-,若Na+、K+均存在,则含Cl-。由上述分析可知,一定存在SO、HCO、Mg2+,至少存在Na+、K+
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中的一种,故A正确;加入硝酸酸化的硝酸银溶液,SO、Cl-均反应生成白色沉淀,不能检验,故B错误;c(HCO)==0.05 mol·L-1,故C正确;由上述分析可知,4.88 g沉淀中含有3种成分,分别为硫酸钡、氢氧化镁、碳酸钡,故D正确;故选B。
19.(2017·浙江省高考模拟)某无色溶液可能含有Na+、K+、NH、Mg2+、Cu2+、SO、SO、Cl-、Br-、CO中的若干种,离子浓度均为0.1 mol·L-1。往该溶液中加入过量的BaCl2和盐酸的混合溶液,无白色沉淀生成。某同学另取少量原溶液,设计并完成如下实验:
则关于原溶液的判断中正确的是( )
A.若把Ba(NO3)2和HNO3溶液改用BaCl2和盐酸的混合溶液,则对溶液中离子的判断无影响
B.无法确定原溶液中是否存在Cl-
C.肯定存在的离子是SO、Br-,是否存在Na+、K+需要通过焰色反应来确定
D.肯定不存在的离子是Mg2+、Cu2+、SO、CO,是否含NH另需实验验证
答案 A
解析 无色溶液中不含Cu2+,往该溶液中加入过量的BaCl2和盐酸的混合溶液,无白色沉淀生成,说明不含SO,试样加足量氯水后再用CCl4萃取得橙色溶液,说明原溶液中含有Br-,萃取后的上层溶液中加入硝酸酸化的硝酸钡溶液可得白色沉淀,说明原溶液中含有SO,Mg2+与SO不能大量共存,因而原溶液中肯定不存在Mg2+;由题意知原溶液中SO和Br-的浓度均为0.1 mol·L-1,根据电荷守恒可判断另三种阳离子Na+、K+、NH必然存在,其浓度均为0.1 mol·L-1,无需另做实验进行确定,同理可判断不再有其他离子,即溶液中不存在Cl-和CO。综上所述,原溶液中肯定含有SO、Br-、Na+、K+、NH,肯定不含Mg2+、Cu2+、SO、Cl-、CO,故B、C、D三个选项均不正确。关于A选项,试样中的SO在加入足量氯水时被氧化为SO,则用于检验SO的试剂Ba(NO3)2和HNO3溶液改用BaCl2和盐酸并不影响实验结果,也不影响对溶液中离子的判断,故A正确。
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