届高三化学一轮练习卷离子的检验与推断.docx
《届高三化学一轮练习卷离子的检验与推断.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《届高三化学一轮练习卷离子的检验与推断.docx（13页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
届高三化学一轮练习卷离子的检验与推断
绝密★启用前
2019届高三化学一轮练习卷：
离子的检验与推断
试卷副标题
考试范围：
xxx；考试时间：
100分钟；命题人：
xxx
题号
一
二
三
总分
得分
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上
第I卷（选择题）
请点击修改第I卷的文字说明
评卷人
得分
一、单选题
1．有一未知的无色溶液，只可能含有以下离子中的若干种（忽略由水电离产生的H+、OH-）：
H+、NH4+、K＋、Mg2＋、Cu2＋、Al3+、NO3－、CO32－、SO42－，现取三份100mL溶液进行如下实验：
①第一份加足量AgNO3溶液后，有白色沉淀产生。
②第二份加足量BaCl2溶液后，有白色沉淀产生，经洗涤、干燥后，沉淀质量为6.99g。
③第三份逐滴滴加NaOH溶液，测得沉淀与NaOH溶液的体积关系如图。
根据上述实验，以下推测不正确的是
A．原溶液一定不存在H+、Cu2＋、CO32－
B．不能确定原溶液是否含有K＋、NO3－
C．实验所加的NaOH的浓度为2mol·L－1
D．原溶液确定含Mg2＋、Al3＋、NH4＋，且n（Mg2＋）:
n（Al3＋）:
n（NH4＋）＝1:
1:
2
2．某溶液只可能含有以下离子中的若干种：
H+、NH4+、K+、Mg2+、NO2－、CO32－、NO3－，现取两份200mL溶液进行如下实验：
（已知HNO2不稳定极易分解：
2HNO2＝H2O+NO2↑+NO↑）
①向第一份溶液中加足量AgNO3溶液后，有11.68g白色沉淀产生，向沉淀中加入足量稀盐酸充分反应，有棕色气体产生，沉淀颜色不变，但是质量减少0.2g；②将产生的气体全部通入过量的澄清石灰水，又得到白色沉淀2.0g，该沉淀能溶于稀盐酸产生无色气体；③向第二份溶液中加入过量浓NaOH溶液，加热使产生的气体全部放出，用100mL0.5mol·L−1的稀硫酸恰好完全吸收，酸也无剩余。
根据上述实验，以下推测不正确的是
A．原溶液中一定不存在较大浓度的H+、Mg2+
B．原溶液确定含NH4+、NO2－、CO32－，且物质的量之比为5∶2∶1
C．不能确定原溶液是否含有K+、NO3－
D．实验中产生的红棕色气体遇空气颜色会加深
3．为了检验某溶液中是否含有常见的四种无机离子，某化学小组的同学进行了如下所示的实验操作。
其中检验过程中产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
由该实验能得出的正确结论是（）
A．原溶液中一定含有SO42-B．原溶液中一定含有NH4+
C．原溶液中一定含有Cl-D．原溶液中一定含有Fe3+
4．根据下列实验内容得出的结论正确的是
选项
实验内容
结论
A
某物质的水溶液能使红色石蕊试纸变蓝
该物质中一定含有OH－，而且一定是碱
B
向废液中加入少量的葡萄糖溶液，无砖红色沉淀产生
废液中不含Cu2＋
C
向某物质的水溶液中加入盐酸能产生无色无味气体
该溶液中一定含有CO32－
D
向某溶液中滴加NaOH溶液，先产生白色沉淀，后沉淀溶解
该溶液中可能含有Al3＋
A．AB．BC．CD．D
5．有一无色溶液，可能含有K＋、Al3＋、Mg2＋、NH4+、Cl－、SO42－、HCO3－、MnO4－中的几种。
为确定其成分，做如下实验：
①取部分溶液，加入适量Na2O2固体，产生无色无味的气体和白色沉淀，再加入足量的NaOH溶液后白色沉淀部分溶解；②另取部分溶液，加入HNO3酸化的Ba（NO3）2溶液，有白色沉淀产生，无气体生成。
下列推断正确的是
A．肯定有Al3＋、Mg2＋、HCO3－
B．肯定有Al3＋、Mg2＋
C．肯定没有HCO3－、MnO4－、NH4+、K＋
D．能确定K＋、Cl－是否存在
6．下列离子在未知溶液中的检验方法正确的是
选项
离子
检验方法
A
CO32-
向样品中加入足量盐酸，将生成的无色无味的气体通入澄清石灰水中，观察溶液是否变浑浊
B
SO42-
向样品中先加入稀硝酸酸化，再滴加氯化钡溶液，观察是否有白色沉淀生成
C
Fe2+
取少量溶液于试管中，加入酸性高锰酸钾溶液，观察溶液紫色是否褪去
D
I-
取少量溶液于试管中，加入新制氯水，再加入淀粉溶液，观察溶液是否变蓝色
A．AB．BC．CD．D
第II卷（非选择题）
请点击修改第II卷的文字说明
评卷人
得分
二、填空题
7．在Na+浓度为0.5mol/L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+
阴离子
NO3-、CO32-、SiO32-、SO42-
取该溶液100mL进行如下实验（气体体积在标准状况下测定）：
序号
实验内容
实验结果
Ⅰ
向该溶液中加入足量稀HCl
产生白色沉淀并放出0.56L气体
Ⅱ
将Ⅰ的反应混合液过滤，对沉淀洗涤、灼烧至恒重，称量所得固体质量
固体质量为2.4g
Ⅲ
在Ⅱ的滤液中滴加BaC12溶液
无明显现象
试回答下列问题：
（1）实验I能确定一定不存在的阳离子是______________________。
（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“不能确定”）
阴离子
NO3-
CO32-
SiO32-
SO42-
c/mol·L-1
_____
_____
__________
_____
（4）判断K+是否存在，若存在求其最小浓度（若不存在说明理由）___________________。
评卷人
得分
三、综合题
8．有一混合物的水溶液，可能含有以下离子中的若干种：
K+、NH4+、Cl－、Mg2+、Fe3+、CO32－、SO42－，现取三份各100mL溶液进行如下实验：
①向第一份中加入AgNO3溶液，有白色沉淀产生；
②向第二份中加入足量NaOH溶液后加热，收集到气体0.896L（标准状况）；
③向第三份中加入足量BaCl2溶液，得到沉淀6.27g，沉淀经足量盐酸洗涤后，剩余2.33g。
试回答下列问题：
（1）肯定存在的离子有____，肯定不存在的离子有_____________。
（2）可能存在的离子是____，为确定该离子是否存在，可取少许原溶液，然后____（填实验操作）。
（3）试分别确定肯定存在的离子在原溶液中各自的物质的量浓度______。
9．有一无色透明溶液，欲确定是否含有下列离子：
K+、Mg2+、Al3+、Fe2+、Ba2+、NO3－、SO42－、Cl－、I－、HCO3－。
取该溶液进行实验：
实验步骤
实验现象
①取少量该溶液，测定溶液pH
pH＝0
②取少量该溶液加热浓缩，加Cu片和浓H2SO4，加热
有无色气体产生，气体遇空气变成红棕色
③取少量该溶液，加少量BaCl2溶液
有白色沉淀
④取③中上层清液，加足量AgNO3溶液
有白色沉淀，且不溶于稀HNO3
⑤取少量该溶液，加NaOH溶液
有白色沉淀，NaOH过量时沉淀部分溶解
由此判断：
（1）溶液中肯定不存在的离子是___________，溶液中肯定存在的离子是____________。
（2）请设计实验验证其中可能存在的阴离子的方法（写明操作、现象、结论）：
_______。
参考答案
1．B
【解析】试题分析：
溶液是无色透明的，所以不含有颜色的离子，故Cu2+水溶液是蓝色的，一定不存在；通过图象知，向溶液中加入过量的NaOH的过程中，开始滴加立刻有沉淀生成，说明不含有H+；当NaOH溶液过量时沉淀部分溶解，推断一定含有Al3+；K+不能和中学常见物质反应产生特殊现象进行判断，只能用焰色反应判断，则不能确定是否含K+；①第一份加足量AgNO3溶液后，有白色沉淀产生，推断含有CO32－、SO42-两种中的至少一种．因通过图象知含有Al3+；铝离子和碳酸根离子发生双水解，不能共存，所以推断一定不含有CO32－、则一定含有SO42-；②第二份加足里BaCl2溶液后，有白色沉淀产生，经洗涤、干燥后，沉淀质量为6.99g，推断生成n（BaSO4）=3×10-2mol，根据元素守恒可知n（SO42-）=n（BaSO4）=3×10-2mol；③根据第三份逐滴滴加NaOH溶液产生沉淀与NaOH溶液的体积关系图，可知，一开始滴加NaOH就有沉淀生成，说明不含有H+，沉淀部分溶解，推断一定含有Al3+；图象中有一段平台，说明加入OH-时无沉淀生成，反应是NH4++OH-=NH3·H2O，有NH4+存在，最后溶液中有沉淀，说明溶液中含Mg2+，通过此实验无法判断是否含有K+。
A.由上述分析可知，原溶液一定不存在H+、Cu2+、CO32－，A正确；B.原溶液确定含有Mg2+、Al3+、NH4+，由图可知，沉淀最大时是氢氧化镁、氢氧化铝沉淀，且n[Mg（OH）2]+n[Al（OH）3]=0.02mol，沉淀最小时，为氢氧化镁，故n[Mg（OH）2]=0.01mol，故n[AlAl（OH）3]=0.02mol-0.01mol=0.01mol，根据铝元素守恒可知n（Al3+）=n[Al（OH）3]=0.01mol，根据Al3++3OH-=Al（OH）33↓，需OH-0.03mol；根据镁元素守恒可知原溶液中n（Mg2+）=n[Mg（OH）2]=0.01mol，根据Mg2++2OH-=Mg（OH）2↓，需OH-0.02mol；生成沉淀最大量时需OH-0.05mol，由图可知消耗Na0H25mL，所以c（NaOH）===2mol/L；根据NH4++OH-=NH3·H2O，所以可得到NH4+的物质的量为0.01L×2mol/L=2×10-2mol，则n（Mg2+）：
n（Al3+）：
n（NH4+）：
n（SO42-）═0.01mol：
0.01mol：
2×10-2mol：
3×10-2mol=1：
1：
2：
3，由电荷守恒可知1×2+1×3+2×1＞3×2，则应存在NO3-，B错误；C．由选项B的计算可知，实验所加的NaOH的浓度为2mol/L，C正确；D．由选项B的计算可知，原溶液确定含Mg2+、Al3+、NH4+，且n（Mg2+）：
n（Al3+）：
n（NH4+）=1：
1：
2，D正确。
【考点定位】考查离子共存的相关知识
【名师点睛】本题通过考查常见离子的共存及物质的量的计算，考查了学生对物质的性质及有关物质的量的计算的掌握及灵活应用能力。
要求掌握的常见的阳离子有H+、Na+、K+、Fe3+、Fe2+、Al3+、Cu2+、Mg2＋、NH4+，常见的阴离子有SO42-、CO32-、HCO32-、Cl-、Br-、I-、OH-；在无色溶液中不能含有有色的离子，如蓝色的Cu2+、黄色的Fe3、、紫色的MnO4-、橙色的Cr2O72-在无色溶液中不能大量共存；在H+、NO3-等存在的氧化性环境中不能大量存在还原性的微粒，如Fe2+、I-、SO32-等；碱性溶液中，与OH-会发生反应形成沉淀的金属阳离子如Mg2+、Al3+及形成弱电解质的NH3∙H2O的铵根离子NH4+不能大量存在；酸性环境中与H+发生反应的弱酸根离子如CO32-、HCO32-、C6H5O-等不能大量存在；Fe3+与SCN-会发生络合反应形成Fe（SCN）3也不能大量存在；离子之间若不能发生任何反应就可以大量共存。
掌握离子或物质的性质是判断离子能否大量共存的关键。
掌握物质的量的有关计算公式及微粒反应时物质的量的比等于方程式的化学计量数的比的判断微粒物质的量浓度比的依据。
2．C
【解析】
【详解】
①沉淀与稀盐酸反应，产生棕色气体，说明存在AgNO2沉淀，沉淀质量减少而不是完全溶解，说明沉淀中Ag2CO3转化为AgCl，所以原溶液存在NO2-、CO32-；②将产生的气体全部通入过量的澄清石灰水，得到的白色沉淀是碳酸钙，其物质的量是0.02mol，说明原溶液含有0.02molCO32-，原溶液加足量AgNO3溶液后，有11.68g白色沉淀产生，其中Ag2CO3的物质的量是0.02mol，质量是5.52g，其余6.16g沉淀是AgNO2，物质的量是0.04mol，相应地原溶液含有0.04molNO2-；③第二份加入过量浓NaOH溶液，加热产生氨气，2NH3＋H2SO4＝（NH4）2SO4，氨气的物质的量是0.1L×0.5mol·L-1×2=0.1mol。
A.原溶液存在NO2-、CO32-，而NO2-、CO32-不能与H+、Mg2+大量共存，所以原溶液一定不存在较大浓度的H+、Mg2+，A正确；
B.原溶液含有NH4+、NO2-、CO32-的物质的量分别为0.1mol、0.04mol、0.02mol，物质的量之比为5∶2∶1，B正确；
C.原溶液含有NH4+、NO2-、CO32-的物质的量分别为0.1mol、0.04mol、0.02mol，为了保持电荷守恒，原溶液中一定含有NO3-，C错误；
D.由于2H++2NO2-＝NO↑+NO2↑+H2O，实验中产生的棕色气体中含有NO，遇空气颜色会加深，D正确。
答案选C。
3．B
【解析】
在溶液中加入盐酸酸化的硝酸钡，其中的亚硫酸根离子、亚铁离子会被氧化为硫酸根离子、铁离子，加入的盐酸中含有氯离子，会和硝酸银反应生成氯化银白色沉淀，能使红色石蕊试纸变蓝的气体是氨气，三价铁离子能使硫氰酸钾变为红色。
A、原溶液中加入盐酸酸化的硝酸钡，如果其中含有亚硫酸根离子，则会被氧化为硫酸根离子，所以原溶液中不一定含有SO42-离子，故A错误；B、产生能使红色石蕊试纸变蓝的气体是氨气，所以原来溶液中一定含有铵根离子，故B正确；C、原溶液中加入盐酸酸化的硝酸钡，引进了氯离子，能和硝酸银反应生成氯化银沉淀的离子不一定是原溶液中含有的氯离子，可能是加进去的盐酸中的，故C错误；D、原溶液中加入盐酸酸化的硝酸钡，如果其中含有亚铁离子，则亚铁离子会被氧化为铁离子，铁离子能使硫氰酸钾变为红色，所以原溶液中不一定含有Fe3+离子，故D错误；故选B。
4．D
【解析】
【详解】
A．使红色石蕊试纸变蓝，溶液显碱性，但该物质可能为碱或强碱弱酸盐等，A错误；
B．向废液中加入少量的葡萄糖溶液，无砖红色沉淀产生，说明不是新制的氢氧化铜悬浊液，且葡萄糖与新制氢氧化铜悬浊液反应需要加热，B错误；
C．加入盐酸产生无色无味气体，气体可能为二氧化碳，则溶液中可能含碳酸根离子或碳酸氢根离子，或都有，C错误；
D．向某溶液中滴加NaOH溶液，先产生白色沉淀，后沉淀溶解，白色沉淀一定是氢氧化铝，因此该溶液中可能含有Al3＋，D正确；
答案选D。
5．B
【解析】
【详解】
无色溶液，一定不含高锰酸根离子；①取部分溶液，加入适量Na2O2固体，过氧化钠先是和水反应生成氢氧化钠和氧气，产生无色无味的气体是氧气，一定不是氨气，此时白色沉淀出现，再加入足量的NaOH溶液后白色沉淀部分溶解，则沉淀溶解的部分是氢氧化铝，不溶解的是Mg（OH）2，则证明其中一定含有Al3+、Mg2+；一定不含有NH4+、HCO3-（和Al3+不共存）；②取部分溶液，加入HNO3酸化的Ba（NO3）2溶液，有白色沉淀产生，无气体生成，证明一定含有SO42-，无法确定是否含有Cl-。
所以溶液中一定含有Al3+、Mg2+、SO42-，一定不含HCO3-、NH4+、MnO4-，可能含有钾离子和氯离子。
答案选B。
【点睛】
本题考查学生常见离子的检验方法，注意离子的特征离子反应以及现象是解答本题的关键。
本题的易错点是HCO3-的判断，Al3+与HCO3-能够发生水解相互促进的反应，不能共存。
6．D
【解析】试题分析：
A、如果该溶液中含有HCO3－，和盐酸反应产生CO2，使澄清石灰水变浑浊，因此HCO3－对此产生干扰，故错误；B、硝酸具有强氧化性，能把SO32－氧化成SO42－，同样出现上述现象，故错误；C、能使酸性高锰酸钾溶液褪色的离子很多，如Cl－、SO32－等，因此使酸性高锰酸钾溶液褪色不一定是Fe2＋，故错误；D、氯气能把I－氧化成I2，淀粉遇碘变蓝，因此可以检验I－的存在，故正确。
考点：
考查离子的检验等知识。
7．Ag+、Mg2+、Ba2+SiO32-+2H+ ＝H2SiO3↓（或SiO32-+2H++H2O＝H4SiO4↓）？
0.250.40存在，其最小浓度为0.8mol/L
【解析】
（1）由实验I：
向该溶液中加入足量稀HCl，产生白色沉淀并放出0.56L气体，则溶液中一定有CO32-，Ag+、Mg2+、Ba2+都不能与CO32-大量共存，所以该实验可确定一定不存在的阳离子是：
Ag+、Mg2+、Ba2+。
（2）由已知及上述分析，实验I得到的白色沉淀应该是H2SiO3或H4SiO4，故生成沉淀的离子方程式为：
SiO32-+2H+＝H2SiO3↓（或SiO32-+2H++H2O＝H4SiO4↓）。
（3）标准状况下0.56LCO2的物质的量为0.025mol，根据C原子守恒，则原溶液中CO32-的物质的量浓度为：
0.025mol÷0.1L=0.25mol•L-1；实验II所得固体是SiO2，质量为2.4g，根据Si原子守恒，则原溶液中SiO32-的物质的量浓度为：
2.4g÷60g•mol-1÷0.1L=0.4mol•L-1；由实验III可得，溶液中一定不存在SO42-；已确定存在的阴离子为：
0.25mol•L-1CO32-、0.4mol•L-1SiO32-，已知的阳离子为：
0.5mol•L-1Na+，根据电荷守恒，一定存在K+，不确定是否存在NO3-。
（4）由上述分析知，一定存在K+，若不存在NO3-时K+浓度最小，由电荷守恒可得c（K+）+c（Na+）=2c（CO32-）+2c（SiO32-），即c（K+）+0.5mol•L-1=2×0.25mol•L-1+2×0.4mol•L-1，解得c（K+）=0.8mol•L-1。
8．NH4+、CO32－、SO42－、K+Mg2+、Fe3+Cl−加入足量的稀硝酸和硝酸钡溶液，过滤，向滤液中滴入AgNO3溶液，若有白色沉淀生成，则证明有Cl−存在，否则不存在c（SO42－）=0.1mol/L，c（CO32－）=0.2mol/L，c（NH4+）=0.4mol/L，c（K+）≥0.2mol/L
【解析】
【详解】
由实验①可知，向第一份溶液中加入AgNO3溶液，有白色沉淀产生，白色沉淀为AgCl或碳酸银、硫酸银；由②可知，向第二份溶液中加入足量NaOH溶液后加热，收集到0.896L（标准状况）气体，气体为氨气，其物质的量为0.04mol，原溶液中一定含NH4+；由③可知，向第三份溶液中加入足量BaCl2溶液，得到沉淀6.27g，沉淀经足量盐酸洗涤后剩余2.33g，则含SO42-的物质的量为2.33g÷233g/mol=0.01mol，含CO32-的物质的量为（6.27g－2.33g）÷197g/mol=0.02mol，即一定含有CO32－、SO42－，因此一定不存在Fe3+、Mg2+，由电荷守恒可知，0.01mol×2+0.02mol×2＞0.04mol，可知一定含阳离子K+，不能确定是否含Cl-。
（1）由上述分析可知，一定存在NH4+、CO32－、SO42－、K+，一定不存在Fe3+、Mg2+；
（2）由上述分析可知，可能存在Cl-，由于硫酸根、碳酸根会干扰氯离子检验，则为确定该离子是否存在，可取少许原溶液，然后加入足量的稀硝酸和硝酸钡溶液，过滤，向滤液中滴入AgNO3溶液，若有白色沉淀生成，则证明有Cl-存在，否则不存在；
（3）由上述分析可知，c（SO42－）＝0.01mol÷0.1L＝0.1mol/L，c（CO32－）＝0.02mol÷0.1L＝0.2mol/L，c（NH4+）＝0.04mol÷0.1L＝0.4mol/L。
根据电荷守恒，正电荷为：
n（+）＝n（NH4+）＝0.04mol，c（-）＝2n（CO32-）+2n（SO42-）＝0.06mol，总正电荷小于负电荷，则原溶液中一定含有K+，至少为0.02mol，因此c（K+）≥0.2mol/L。
【点睛】
根据离子的特征反应及离子间的共存情况，进行离子推断时要遵循以下三条原则：
①互斥性原则：
判断出一定有某种离子存在时，将不能与之共存的离子排除掉，从而判断出一定没有的离子；②电中性原则：
溶液呈电中性，溶液中一定有阳离子和阴离子，不可能只有阳离子或阴离子；③进出性原则：
离子检验时，加入试剂会引入新的离子，某些离子在实验过程中可能消失，则原溶液中是否存在该种离子无法判断。
9．Fe2+、HCO3－、I−、Ba2+NO3－、SO42－、Mg2+、Al3+取少量原溶液加足量的硝酸钡溶液，过滤后，向滤液中加硝酸银溶液，有白色沉淀生成，再加稀硝酸，白色沉淀不溶解，说明有Cl−，反之则没有（答案合理即可）
【解析】
【详解】
由步骤①的现象可知溶液呈酸性，故可以确定HCO3－一定不存在。
由步骤②的现象有无色气体产生，气体遇空气变成红棕色可知有NO生成，所以原溶液中一定含有NO3－，因NO3－在酸性条件下具有强氧化性，故Fe2＋、I－肯定不能存在。
由步骤③知原溶液中一定含有SO42－，则Ba2＋肯定不存在。
由于步骤③中加入了BaCl2溶液，引入了Cl－，故步骤④中虽然产生了不溶于稀HNO3的白色沉淀，但不能说明原溶液中一定含有Cl－。
由步骤⑤的现象可知原溶液中肯定有Mg2＋和Al3＋。
则
（1）由以上分析可知溶液中肯定不存在的离子是Fe2+、HCO3－、I−、Ba2+，溶液中肯定存在的离子是NO3－、SO42－、Mg2+、Al3+。
（2）由上述分析可知溶液中可能存在的阴离子为Cl－，检验时应首先用Ba（NO3）2溶液除去原溶液中的SO42－，过滤后，向滤液中加入AgNO3溶液，再加入稀硝酸，若生成白色沉淀且不溶解可证明有Cl－，即实验方案为取少量原溶液加足量的硝酸钡溶液，过滤后，向滤液中加硝酸银溶液，有白色沉淀生成，再加稀硝酸，白色沉淀不溶解，说明有Cl－，反之则没有。
升级会员 