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时间:45分钟 满分:100分 一、选择题(每题6分,共72分) 1.下表中物质的分类组合完全正确的是( ) 选项 A B C D 强电解质 KNO3 H2SO4 BaSO4 HClO4 弱电解质 HF CaCO3 HClO CH3COONH4 非电解质 SO2 金属Al H2O C2H5OH 答案 A 解析 B项中的CaCO3属于强电解质,Al为单质,既不属于电解质,也不属于非电解质;C项中H2O为弱电解质;D项中CH3COONH4为强电解质。 2.下列各组离子中,因发生氧化还原反应而不能大量共存的是( ) A.H+、SO2-4、Cl-、OH- B.H+、Fe2+、SO2-4、NO-3 C.Na+、OH-、SO2-4、H2PO-4 D.Ba2+、Na+、S2-、SO2-4 答案 B 解析 Fe2+具有还原性,NO-3+H+具有强氧化性;故Fe2+、H+、NO-3因发生氧化还原反应而不能大量共存。 3.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.c(H+)<c(OH-)的溶液中:Na+、K+、SO2-4、ClO- B.能使酚酞变红的溶液中:Na+、Cu2+、CO2-3、NO-3 C.0.1 mol•L-1 FeCl3溶液中:K+、NH+4、I-、SCN- D.加入铝粉能产生氢气的溶液中:NH+4、Fe2+、NO-3、SO2-4 答案 A 解析 A项所给离子在碱性条件下可大量共存;能使酚酞变红的溶液呈碱性,B项中Cu2+在碱性条件下不能大量存在;C项中Fe3+与SCN-可发生络合反应,Fe3+与I-会发生氧化还原反应;加入铝粉能产生氢气的溶液呈强碱性或强酸性,且呈强酸性时不能含有NO-3,因为铝与硝酸反应不会生成氢气,而碱性条件下NH+4、Fe2+均不能大量存在,故D项不符合题意。 4.[2017•河南洛阳高三统考]能正确表示下列反应的离子方程式是( ) A.NaNO2溶液中加入酸性KMnO4溶液:2MnO-4+5NO-2+6H+===2Mn2++5NO-3+3H2O B.碳酸氢铵溶液中加入足量氢氧化钡溶液:NH+4+HCO-3+2OH-===CO2-3+NH3•H2O+H2O C.Fe(NO3)3溶液中加入过量的HI溶液:2Fe3++2I-===2Fe2++I2 D.用惰性电极电解熔融氯化钠:2Cl-+2H2O=====通电Cl2↑+H2↑+2OH- 答案 A 解析 碳酸氢铵溶液中加入足量氢氧化钡溶液,应有碳酸钡沉淀生成,B项错误;酸性条件下NO-3的氧化性强于Fe3+的氧化性,故NO-3优先氧化I-,C项错误;用惰性电极电解熔融的氯化钠应生成氯气和钠,没有水参加反应,D项错误。 5.[2017•湖南十三校高三联考]甲、乙、丙、丁是由H+、Na+、Al3+、Ba2+、OH-、Cl-、HCO-3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( ) A.在甲中滴加丁可能发生反应:HCO-3+Ba2++OH-===BaCO3↓+H2O B.溶液丙中还可以大量共存的离子有:I-、NO-3、SO2-4 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 溶液中存在H+、Na+、Al3+、Ba2+、OH-、Cl-、HCO-3,故依据离子能大量共存的原则得出甲、乙、丙、丁中含有两种物质,即HCl和AlCl3,因为甲溶液能和乙溶液反应生成白色沉淀A、无色气体B和NaCl,故甲和乙中含有能发生双水解的离子,即Al3+和HCO-3,生成的气体B为CO2,沉淀A为Al(OH)3,然后依据甲与丙反应生成无色气体B,则甲为NaHCO3,乙为AlCl3,甲与丁反应生成白色沉淀C,则C为BaCO3,丁为Ba(OH)2,丙为HCl。当Ba(OH)2过量时,与NaHCO3反应的离子方程式为HCO-3+Ba2++OH-===BaCO3↓+H2O,A项正确;丙为HCl,NO-3、H+与I-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,能溶于强碱溶液中,C项正确;根据上述分析,D项正确。 6.[2017•成都七中高三测试]下列各离子反应方程式书写正确的是( ) A.配制银氨溶液时的总反应:Ag++3NH3•H2O===[Ag(NH3)2]OH+NH+4+2H2O B.向1 mL 0.1 mol/L硝酸亚铁溶液中加入1 mL 0.1 mol/L的HI溶液:3Fe2++NO-3+4H+===3Fe3++NO↑+2H2O C.向10 mL 0.1 mol/L NH4Al(SO4)2溶液中加入0.1 mol/L Ba(OH)2溶液至恰好只有一种沉淀时:NH+4+Al3++5OH-+2SO2-4+2Ba2+===AlO-2+NH3•H2O+2H2O+2BaSO4↓ D.向高锰酸钾酸性溶液中滴加H2O2溶液,高锰酸钾溶液紫红色褪去:2MnO-4+7H2O2+6H+===2Mn2++6O2↑+10H2O 答案 C 解析 [Ag(NH3)2]OH可溶,在离子方程式中应该拆成离子,即[Ag(NH3)2]+、OH-,正确的离子方程式为Ag++2NH3•H2O===[Ag(NH3)2]++2H2O,A项错误;酸性条件下,NO-3具有强氧化性,由于I-的还原性强于Fe2+,故NO-3(H+)应先氧化I-,再氧化Fe2+,B项错误;向NH4Al(SO4)2溶液中加入Ba(OH)2溶液先出现Al(OH)3、BaSO4两种沉淀,若Ba(OH)2溶液继续加入,Ba(OH)2过量,Al(OH)3溶解生成AlO-2,最后只有BaSO4沉淀,C项正确;选项D的离子方程式得失电子不守恒,正确的离子方程式为2MnO-4+5H2O2+6H+===2Mn2++5O2↑+8H2O,D项错误。 7.[2017•山东淄博高三测试]某溶液含有K+、Fe3+、SO2-4、CO2-3、I-中的几种。取样,滴加KSCN溶液后显血红色。下列有关原溶液的说法不正确的是( ) A.一定存在的离子为Fe3+、SO2-4 B.一定不存在的离子为CO2-3、I- C.不能确定的离子为K+、SO2-4 D.确定是否含有K+需要经过焰色反应 答案 C 解析 滴加KSCN溶液后显血红色,说明原溶液中一定含有Fe3+,Fe3+与CO2-3能发生相互促进的水解反应而不能大量共存,Fe3+与I-能发生氧化还原反应而不能大量共存,故原溶液中一定不含CO2-3、I-,根据溶液呈电中性可知,原溶液中一定含SO2-4,而K+需要经过焰色反应才能确定其是否存在,A、B、D项正确,C项错误。 8.[2016•广西重点高中一模]下列离子组在指定的反应体系中能大量存在的是( ) 答案 C 解析 A项,铁与稀硫酸反应后的溶液中存在Fe2+、SO2-4,Fe2+与HCO-3发生相互促进的水解反应,Ca2+与SO2-4反应生成CaSO4微溶物,不能大量共存;B项,通入足量CO2的NaOH溶液中含有HCO-3,OH-与HCO-3反应,不能大量共存;D项氯水有强氧化性,能氧化HSO-3,不能大量共存。 9.[2016•东北育才学校高三三模]某溶液中可能含有H+、Na+、NH+4、Mg2+、Fe3+、Al3+、SO2-4、CO2-3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溶液体积变化的图象如图所示,下列说法正确的是( ) A.原溶液中一定含有的阳离子是H+、NH+4、Mg2+、Al3+ B.原溶液中一定含有SO2-4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 ①反应刚开始时未出现沉淀,说明原溶液中含有H+,则不能含有CO2-3,一定含有另一种阴离子SO2-4;②沉淀达到最大量时,继续加入NaOH溶液沉淀的量不变,说明原溶液中含有NH+4;③生成的沉淀部分溶于过量的NaOH溶液,说明原溶液中一定含有Al3+,由生成的Al(OH)3与另一种沉淀的物质的量相等且生成两种沉淀消耗等体积的NaOH溶液,可判断出另一种沉淀是Fe(OH)3,说明原溶液中不含Mg2+,一定含有Fe3+,且Fe3+与Al3+的物质的量相同,C项正确。原溶液中一定含有的阳离子是H+、NH+4、Fe3+和Al3+,可能含有Na+,A、B项均错误。反应最后得到的溶液中含有的溶质中有NH3•H2O、NaAlO2和过量的NaOH,D项错误。 10.[2017•辽宁大连高三测试]常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是( ) ①0.1 mol•L-1NaAlO2溶液:H+、Na+、Cl-、SO2-4 ②pH=11的溶液中:CO2-3、Na+、AlO-2、NO-3、S2-、SO2-3 ③水电离的H+浓度为10-12 mol•L-1的溶液中:Cl-、CO2-3、NO-3、SO2-3 ④加入Mg能放出H2的溶液中:Mg2+、NH+4、Cl-、K+、SO2-4 ⑤使甲基橙变黄的溶液中:Fe2+、MnO-4、NO-3、Na+、SO2-4 ⑥中性溶液中:Fe3+、Al3+、NO-3、Cl-、S2- A.①③⑤ B.②④ C.②⑤⑥ D.④⑤ 答案 B 解析 AlO-2和H+不能大量共存,①错误;pH=11的溶液为碱性溶液,提供的离子能大量共存,②正确;水电离的c(H+)=10-12 mol•L-1的溶液可以为酸性溶液,也可以为碱性溶液,CO2-3、SO2-3在酸性溶液中不能大量存在,③错误;加入Mg能放出H2的溶液为酸性溶液,提供的离子能大量共存,④正确;甲基橙变色范围为pH=3.1~4.4,溶液变黄,则pH>4.4,可以是酸性、中性或碱性溶液,酸性溶液中Fe2+与MnO-4、NO-3能发生氧化还原反应而不能大量共存,碱性溶液中Fe2+不能大量存在,⑤错误;Fe3+、Al3+与S2-会发生相互促进的水解反应而不能大量共存,⑥错误。综上所述,B项正确。 11.[2016•江苏高考]下列指定反应的离子方程式正确的是( ) A.将铜丝插入稀硝酸中: Cu+4H++2NO-3===Cu2++2NO2↑+H2O B.向Fe2(SO4)3溶液中加入过量铁粉: Fe3++Fe===2Fe2+ C.向Al2(SO4)3溶液中加入过量氨水: Al3++3NH3•H2O===Al(OH)3↓+3NH+4 D.向Na2SiO3溶液中滴加稀盐酸: Na2SiO3+2H+===H2SiO3↓+2Na+ 答案 C 解析 A项,Cu与稀HNO3反应生成NO,错误;B项,电荷不守恒,错误;C项,Al(OH)3不溶于氨水,正确;D项,Na2SiO3为可溶性盐,应写成离子形式,错误。 12.某溶液仅含下表离子中的5种(不考虑水的电离与离子水解),且各种离子的物质的量均为1 mol。向该溶液中加入足量的盐酸,有无色气体生成。经分析反应后溶液中阴离子的种类没有变化。 阳离子 K+ Ba2+ Fe2+ Al3+ Fe3+ Mg2+ 阴离子 OH- HCO-3 CO2-3 Cl- NO-3 SO2-4
下列叙述中不正确的是( ) A.原溶液中一定不含有HCO-3或CO2-3 B.原溶液中所含的阴离子为Cl-、NO-3、SO2-4,阳离子为Fe2+、Mg2+ C.向原溶液中加入足量的氢氧化钠溶液,充分反应后将沉淀过滤、洗涤、干燥、灼烧至恒重,理论上可得固体质量为165 g D.向原溶液中加入足量的盐酸,有无色气体生成的离子反应方程式为3Fe2++NO-3+4H+===3Fe3++NO↑+2H2O 答案 C 解析 向原溶液中加入足量的盐酸,反应后溶液中阴离子的种类没有变化,则原溶液中不存在OH-、HCO-3、CO2-3,一定存在Cl-;反应产生的无色气体只能是酸性条件下Fe2+与NO-3反应生成的NO,可确定原溶液中含有Fe2+、NO-3、Cl-各1 mol,因原溶液中有5种离子,则一定还含有1 mol SO2-4,则阳离子只能是Mg2+。向原溶液中加入足量NaOH溶液,过滤、洗涤、干燥、灼烧生成0.5 mol Fe2O3和1 mol MgO,故固体质量为120 g;生成无色气体的离子反应方程式为3Fe2++NO-3+4H+===3Fe3++NO↑+2H2O。 二、非选择题(共28分) 13.(14分)有一瓶无色溶液,其中可能含有NH+4、K+、Mg2+、Ba2+、Al3+、Fe3+、I-、Cl-、NO-3、CO2-3、SO2-4。取该溶液进行以下实验: ①该溶液可使pH试纸呈红色; ②取少量溶液加新制氯水及CCl4振荡,可见CCl4层呈现紫色; ③取少量溶液加氯化钡溶液,有白色沉淀生成,加入HNO3后沉淀不溶解; ④取实验③之上层清液,加入硝酸银溶液有白色沉淀生成,加入HNO3后沉淀不溶解; ⑤取少量原溶液加入NaOH溶液呈碱性,在此过程中有白色沉淀生成,而后又逐渐消失,将此溶液加热,有无色气体放出,该气体能使润湿的红色石蕊试纸变蓝。 根据上述实验事实,溶液中肯定存在的离子有________,肯定不存在的离子有________,不能确定是否存在的离子有________。 答案 SO2-4、Al3+、I-、NH+4 Ba2+、Fe3+、NO-3、CO2-3、Mg2+ K+、Cl- 解析 该无色溶液中一定不存在Fe3+;①该溶液可使pH试纸呈红色,则一定不含有CO2-3;②取溶液少量加新制氯水及CCl4振荡,能使CCl4层呈紫色,则生成I2单质,一定含有I-,一定不含有NO-3;③加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成,加入HNO3后沉淀不溶解,则该白色沉淀是BaSO4,一定含有SO2-4,一定不含有Ba2+;④溶液中加入硝酸银溶液有白色沉淀,加入HNO3后沉淀不溶解,该沉淀是氯化银,此时的氯离子可能是氯化钡带入的,还有可能是原溶液中含有的氯离子,不能确定;⑤取原溶液少量加入NaOH溶液至碱性,在此过程中有白色沉淀生成,最后沉淀又完全溶解,则一定含有铝离子,一定不含有Mg2+,加热时反应,有无色气体放出,该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,该气体是氨气,一定含NH+4。肯定存在的离子有:SO2-4、Al3+、I-、NH+4;肯定不存在的离子有:Ba2+、Fe3+、NO-3、CO2-3、Mg2+;无法确定是否存在的离子有:K+、Cl-。 14.(14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+ 阴离子 NO-3 CO2-3 SiO2-3 SO2-4
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 Ⅰ 向该溶液中加入足量稀盐酸 产生白色沉淀并放出标准状况下0.56 L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2.4 g 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,若不存在说明理由:________________________________________________________________________。 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 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0.56 L÷22.4 L•mol-1÷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SiO2-3+2H+===H2SiO3↓,灼烧后得到固体SiO2,则SiO2-3的浓度为2.4 g÷60 g•mol-1÷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+,至少为0.8 mol•L-1,不能确定有无NO-3。
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