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提能专训(三) 离子反应
(时间60分钟 满分100分)
一、选择题(共14小题，每题3分，共42分)
1．(2022·贵州贵阳适应性监测)在指定环境中，下列各组离子肯定可以大量共存的是( )
A．加入铝粉可以产生H2的溶液中：Al3＋、K＋、SO、Cl－
B．在由水电离出的c(OH－)＝10－14 mol·L－1的溶液中：Fe2＋、NH、NO、Cl－
C．在pH＝11的溶液中：SO、K＋、Na＋、CO
D．在酸性溶液中：AlO、I－、NO、Na＋
答案：C 解析：本题考查了溶液中离子共存学问，意在考查考生对离子反应条件的分析和推断力量。加入铝粉可以产生H2的溶液可能为强酸性溶液或强碱性溶液，若为强碱性溶液，则Al3＋不能大量存在，A项错误；由水电离出的c(OH－)＝10－14 mol·L－1，说明水的电离受到抑制，溶液可能为强酸或强碱溶液，若为强酸溶液，则Fe2＋和NO不能大量共存，若为强碱溶液，则NH不能大量存在，B项错误；pH＝11的溶液为碱性溶液，各离子之间不反应，能大量共存，C项正确；在酸性溶液中AlO不能大量存在，I－和NO也不能大量共存，D项错误。
2．(2022·辽宁沈阳教学质量监测)常温下，下列各组离子在指定溶液中肯定能大量共存的是( )
A．使甲基橙变红色的溶液：Al3＋、Cu2＋、I－、S2O
B．常温下，加水稀释时的值明显增大的溶液：CH3COO－、Ba2＋、NO、Br－
C．0.1 mol·L－1 Fe(NO3)2溶液：[Fe(CN)6]3－、Na＋、SO、Cl－
D．0.1 mol·L－1 NaAlO2溶液：NH、K＋、HCO、SO
答案：B 解析：能使甲基橙变红色的溶液是酸性溶液，S2O不能大量存在，会发生反应：S2O＋2H＋===S↓＋SO2↑＋H2O，A项错误；加水稀释时的值明显增大，说明溶液显碱性，四种离子可以大量共存，B项正确；[Fe(CN)6]3－与Fe2＋不能大量共存，C项错误；0.1 mol·L－1 NaAlO2溶液中NH、HCO与AlO发生相互促进水解反应，因此不能大量存在，D项错误。
3．(2022·江苏南京一模)常温下，下列各组离子在指定溶液中肯定能大量共存的是( )
A．滴入酚酞显红色的溶液：Na＋、Mg2＋、NO、HSO
B．0.1 mol·L－1 Fe(NO3)2溶液：H＋、Al3＋、SO、Cl－
C．0.1 mol·L－1氨水：K＋、Na＋、NO、AlO
D．由水电离出的c(H＋)＝10－11 mol·L－1的溶液：Ca2＋、NH、Cl－、HCO
答案：C 解析：使酚酞显红色的溶液呈碱性，Mg2＋、HSO不能大量存在，A项错误；在酸性条件下NO具有强氧化性，Fe2＋可以被氧化，H＋不能大量存在，B项错误；氨水呈弱碱性，各离子可以大量共存，C项正确；水的电离受到抑制，可能是酸性溶液，也可能是碱性溶液，无论哪种溶液，HCO都不能大量存在，D项错误。
4．(2022·济南调研)常温下，下列各组离子在指定溶液中肯定能大量共存的是( )
A．在0.1 mol·L－1 NaOH溶液中：K＋、Na＋、SO、HCO
B．在0.1 mol·L－1 Na2CO3溶液中：Al3＋、Ba2＋、NO、Cl－
C．在0.1 mol·L－1 FeCl3溶液中：K＋、NH、I－、SCN－
D．在c(H＋)/c(OH－)＝10－12的溶液中：K＋、Na＋、ClO－、NO
答案：D 解析：离子之间假如发生化学反应，则不能大量共存，反之是可以的，据此可以推断。A.在碱性溶液中HCO与OH－反应生成CO和水不能大量共存，A不正确；B.在溶液中Al3＋、Ba2＋与CO均不能共存，分别生成氢氧化铝、CO2、水和碳酸钡，因此不能大量共存，B不正确；C.在溶液中铁离子能氧化碘离子，且铁离子与SCN－发生协作反应也不能大量共存，C不正确；D.依据水的离子积常数可知，在c(H＋)/c(OH－)＝10－12的溶液中c(H＋)＝＝10－13 mol/L，所以溶液显碱性，在碱性条件下，K＋、Na＋、ClO－、NO均可以大量共存，D正确，答案选D。
5．(2022·怀化一模)下列离子方程式书写正确的是( )
A．澄清石灰水与过量的小苏打溶液反应：Ca2＋＋OH－＋HCO===CaCO3↓＋H2O
B．明矾溶液中滴加Ba(OH)2溶液至SO恰好完全沉淀：Al3＋＋Ba2＋＋SO＋3OH－===BaSO4↓＋Al(OH)3↓
C．200 mL 2 mol·L－1的FeBr2溶液中通入11.2 L(标准状况下)的氯气：4Fe2＋＋6Br－＋5Cl2===4Fe3＋＋3Br2＋10Cl－
D．在强碱性溶液中次氯酸钠与Fe(OH)3反应生成Na2FeO4：3ClO－＋2Fe(OH)3===2FeO＋3Cl－＋H2O＋4H＋
答案：C 解析：A.澄清石灰水少量时表现在离子方程式中，OH－应无剩余，而所给离子方程式中Ca2＋与OH－的个数比为1∶1，化学式中为1∶2，所以方程式表达的是石灰水过量，与已知条件不符，错误；B.明矾的化学式中Al3＋与SO的个数比为1∶2，而该方程式中为1∶1，说明SO没沉淀完全，错误；C.FeBr2的物质的量为0.4 mol，氯气的物质的量为0.5 mol，氯气先与Fe2＋反应用掉0.2 mol，余下的0.3 mol与Br－反应，氯气不足，Br－只反应掉0.6 mol，所以Fe2＋、Cl2、Br－的物质的量之比为0.4∶0.5∶0.6＝4∶5∶6，正确；D.强碱性溶液中，反应后的溶液不会显酸性，错误，答案选C。
6．(2022·贵州联考二)下列离子方程式正确的是( )
A．大理石溶于醋酸：CaCO3＋2H＋===CO2↑＋Ca2＋＋H2O
B．FeBr2溶液中通入少量的Cl2：Cl2＋2Fe2＋===2Fe3＋＋2Cl－
C．向NaHSO4溶液中滴加Ba(OH)2至刚好沉淀完全：2H＋＋SO＋Ba2＋＋2OH－===BaSO4↓＋2H2O
D．酸性氢氧燃料电池的正极反应：H2－2e－===2H＋
答案：B 解析：A.醋酸是弱酸，书写离子方程式不能拆开，错误；B.亚铁离子的还原性比溴离子的强，所以少量的氯气先与亚铁离子反应，正确；C.硫酸氢钠中H＋与SO的个数比为1∶1，而方程式中个数比为2∶1，说明在溶液中还余下SO，沉淀不完全，错误；D.燃料电池的正极发生还原反应，错误，答案选B。
7．(2022·新乡模拟)下列离子方程式正确的是( )
A．向Ba(HCO3)2溶液中加入足量的稀硫酸：Ba2＋＋HCO＋H＋＋SO===BaSO4↓＋CO2↑＋H2O
B．Fe2O3溶于足量的氢溴酸中：Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O
C．向H2O2溶液中滴加酸化的KMnO4溶液，KMnO4溶液褪色：2MnO＋7H2O2＋6H＋===2Mn2＋＋6O2↑＋10H2O
D．向NaHSO3溶液中投入过氧化钠粉末：4HSO＋2Na2O2===4SO＋O2↑＋4Na＋
答案：B 解析：A项应为Ba2＋＋2HCO＋2H＋＋SO===BaSO4↓＋2CO2↑＋2H2O；C项转移的电子数不守恒，应为2MnO＋5H2O2＋6H＋===2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O；D项过氧化钠具有氧化性，所以方程式错误。
8．(2022·湖北武汉调研)下列有关铁及其化合物的离子方程式肯定错误的是( )
A．氢氧化铁与氢碘酸反应：Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O
B．铁与稀硝酸反应：Fe＋4H＋＋NO===Fe3＋＋NO↑＋2H2O
C．磁性氧化铁与浓盐酸反应：Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O
D．溴化亚铁溶液与氯水反应：2Fe2＋＋4Br－＋3Cl2===2Fe3＋＋2Br2＋6Cl－
答案：A 解析：本题考查离子方程式的正误推断，意在考查考生对铁及其化合物的性质的理解力量。Fe3＋具有强氧化性，能将I－氧化，A错误。铁与稀硝酸反应时，有NO生成，若铁不足则生成Fe3＋，B正确。Fe3O4可视为FeO·Fe2O3，FeO、Fe2O3与盐酸反应的离子方程式分别为FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O，Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O，两式相加得到Fe3O4与盐酸反应的离子方程式：Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O，C正确。氯水过量时，Fe2＋、Br－可全部被氧化，D正确。
9．(2022·哈尔滨三校一模)下列评价及离子方程式书写正确的是( )
选项
离子组
评价
A
H＋、Fe2＋、
NO、Cl－
不能大量共存于同一溶液中，由于发生了氧化还原反应：4Fe2＋＋2NO＋6H＋===4Fe3＋＋2NO↑＋3H2O
B
Na＋、CO、
Cl－、Al3＋
不能大量共存于同一溶液中，由于发生了相互促进水解反应：2Al3＋＋3CO＋3H2O===2Al(OH)3↓＋3CO2↑
C
Fe3＋、K＋、
SCN－、Br－
不能大量共存于同一溶液中，由于有红色沉淀生成：Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3↓
D
HCO、OH－、
Na＋、Ca2＋
不能大量共存于同一溶液中，由于发生如下反应：HCO＋OH－===CO2↑＋H2O
答案：B 解析：A项，离子方程式中得失电子不守恒，正确的离子方程式为3Fe2＋＋NO＋4H＋===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O，错误；C项，反应后溶液变红色，没有沉淀生成，错误；D项中没有气体产生，生成白色沉淀，正确的离子方程式为Ca2＋＋HCO＋OH－===CaCO3↓＋H2O，错误。
10．(2022·北京海淀期中)向某无色溶液中分别进行下列操作，所得现象和结论正确的是( )
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，产生使潮湿的红色石蕊试纸变蓝的气体，证明原溶液中存在NH
答案：D 解析：本题考查离子的检验，意在考查考生的分析推断力量。向含有Mg2＋的溶液中加入氨水也可产生白色沉淀，A项错误；向含有CO的溶液中加入AgNO3溶液也可产生白色沉淀，B项错误；向含有Ag＋的溶液中加入盐酸酸化的BaCl2溶液，也可产生白色沉淀，C项错误。
11．(2022·金考卷模拟一)某溶液中含有的离子可能是K＋、Ba2＋、Al3＋、AlO、CO、SiO、Cl－中的几种，现进行如下试验：
①取少量原溶液，逐滴加入5 mL 0.2 mol·L－1盐酸，发生的现象是开头产生沉淀并渐渐增多，沉淀量基本不变后产生气体，最终沉淀渐渐削减至消逝。
②在试验①沉淀消逝后的溶液中，再加入足量的硝酸银溶液可得到沉淀0.43 g。
关于该溶液，下列说法中正确的是( )
A．肯定不含Ba2＋、Al3＋、SiO、Cl－
B．肯定含有K＋、AlO、CO、Cl－
C．肯定含有AlO、CO，可能含有K＋、Cl－
D．肯定含有AlO、CO、Cl－，可能含有K＋
答案：B 解析：依据试验①的现象可推想原溶液含有AlO、CO，肯定不含Al3＋、Ba2＋、SiO。在试验①沉淀消逝后的溶液中，再加入足量的硝酸银溶液可得到沉淀0.43 g，该沉淀为AgCl。假设原溶液中不含有氯离子，5 mL 0.2 mol·L－1盐酸供应的氯离子为0.001 mol，能生成氯化银为0.143 5 g，可得到的沉淀质量为0.43 g，说明原溶液中肯定含有Cl－，再依据溶液呈电中性，可以确定溶液中确定含有钾离子。
12．(2022·湖北重点中学联考)甲、乙、丙是三种不含相同离子的可溶性电解质。它们所含的离子如下表所示。
阳离子
NH、Na＋、Mg2＋
阴离子
OH－、NO、SO
取等质量的三种化合物配制相同体积的溶液，其物质的量浓度：c(甲)>c(乙)>c(丙)，下列说法错误的是( )
A．甲中肯定含Na＋ B．乙中肯定含NH
C．丙中肯定含Mg2＋ D．丙中肯定含SO
答案：D 解析：由题意可知甲、乙、丙的摩尔质量的关系：甲<乙<丙。因此甲、乙、丙的组合可以是下表所述：
甲
乙
丙
NaOH
NH4NO3
MgSO4
NaOH
(NH4)2SO4
Mg(NO3)2
故D项错误。
13．(2022·浙江名校联考)某溶液中含如下离子组中的若干种：K＋、Fe3＋、Fe2＋、Cl－、CO、NO、SO、SiO、I－，某同学欲探究该溶液的组成，进行如下试验：
Ⅰ.用铂丝蘸取少量溶液，在火焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃，观看到紫色火焰。
Ⅱ.另取原溶液加入足量盐酸有无色气体生成，该气体遇空气变成红棕色，此时溶液颜色加深，但无沉淀生成。
Ⅲ.取Ⅱ反应后的溶液分别置于两支试管中，第一支试管中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，再滴加KSCN溶液，上层清液变红；其次支试管中加入CCl4，充分振荡静置后溶液分层，下层为无色。
下列说法正确的是( )
A．原溶液中确定不含Fe2＋、NO、SiO、I－
B．步骤Ⅱ中无色气体是NO气体，无CO2气体产生
C．原溶液中确定含有K＋、Fe3＋、Fe2＋、NO、SO
D．为确定是否含有Cl－，可取原溶液加入过量AgNO3溶液，观看是否产生白色沉淀
答案：B 解析：本题考查离子推断，意在考查考生对离子检验的把握程度。由Ⅰ可知，原溶液中含有K＋；结合Ⅱ和Ⅲ中其次支试管现象知，溶液中含有Fe2＋、NO，无CO、SiO、I－；由Ⅲ中第一支试管中加BaCl2溶液，有白色沉淀生成，知原溶液中有SO，再加KSCN溶液，上层溶液呈红色，说明试管中有Fe3＋，但Fe3＋可能是在Ⅱ中Fe2＋被氧化而得到的。故原溶液中确定存在的离子有K＋、Fe2＋、NO、SO，确定不含的离子有CO、SiO、I－，可能存在的离子有Fe3＋、Cl－，故B项符合题意。
14．(2022·河北石家庄检测)某溶液可能含有H＋、NH、Mg2＋、Al3＋、Fe3＋、CO、SO、NO中的几种。
①若加入锌粒，最终产生无色无味的气体；
②若加入NaOH溶液，产生白色沉淀，且产生的沉淀的物质的量与加入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．溶液中的阳离子只有H＋、Mg2＋、Al3＋
B．溶液中n(NH)＝0.2 mol
C．溶液中肯定不含CO，可能含有SO和NO
D．n(H＋)∶n(Al3＋)∶n(Mg2＋)＝1∶1∶1
答案：B 解析：本题考查离子检验和化学图像，意在考查考生的分析力量。加入锌粒产生无色无味的气体，说明Zn与H＋反应生成H2，溶液中存在大量H＋，故溶液中没有CO和NO，C项错误。依据图像可知，加入NaOH溶液，第一阶段与H＋反应，其次阶段与Mg2＋、Al3＋反应生成白色的Mg(OH)2、Al(OH)3沉淀，第三阶段与NH反应得到NH3·H2O，第四阶段与Al(OH)3反应生成偏铝酸钠，随后不再发生反应，第三阶段消耗NaOH的物质的量为0.7 mol－0.5 mol＝0.2 mol，所以溶液中n(NH)＝0.2 mol，B项正确。溶液中的阳离子肯定有NH、H＋、Mg2＋、Al3＋，A项错误。第一阶段消耗NaOH的物质的量为0.1 mol，所以n(H＋)＝0.1 mol，第四阶段发生反应：Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O，消耗氢氧化钠的物质的量为0.8 mol－0.7 mol＝0.1 mol，n[Al(OH)3]＝0.1 mol，故n(Al3＋)＝n[Al(OH)3]＝0.1 mol，其次阶段发生反应：Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓、Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓，0.1 mol Al3＋消耗NaOH的物质的量是0.3 mol，所以Mg2＋消耗NaOH的物质的量是0.5 mol－0.1 mol－0.3 mol＝0.1 mol，所以n(Mg2＋)＝0.05 mol，故n(H＋)∶n(Al3＋)∶n(Mg2＋)＝0.1∶0.1∶0.05＝2∶2∶1，D项错误。
二、非选择题(共4小题，共58分)
15．(14分)(2022·河南冲刺)某溶液中的溶质由下列离子中的几种构成：Na＋、Fe3＋、Cu2＋、Ba2＋、AlO、CO、SO、SO。取该溶液进行相关试验，试验步骤及结果如下：
①向溶液中加入过量稀盐酸，得到气体甲和溶液甲；
②向溶液甲中加入过量NH4HCO3溶液，得到白色沉淀乙、气体乙和溶液乙；
③向溶液乙中加入过量Ba(OH)2溶液，得到白色沉淀丙、气体丙和溶液丙。
④检验气体甲、气体乙、气体丙，都只含有一种成分，而且各不相同。
请回答下列问题：
(1)只依据试验①能得出的结论是__________________________
_______________________________________________________。
(2)沉淀丙中肯定含有________，可能含有________。
(3)该溶液中确定存在的离子有________________。
(4)气体乙分子的结构式为________。
(5)向溶液甲中加入NH4HCO3溶液至过量，该过程中可能发生反应的离子方程式为______________________________________；
____________________；____________________(依据需要，可不填完，也可补充)。
答案：(1)至少含有CO、SO中的一种；肯定不含有Fe3＋、Cu2＋、Ba2＋；肯定含有Na＋ (2)BaCO3 BaSO4
(3)Na＋、SO、AlO (4)O===C===O (5)HCO＋H＋===CO2↑＋H2O Al3＋＋3HCO===Al(OH)3↓＋3CO2↑
16．(15分)(2022·河南四地联考)现代社会中铜在不同领域均有广泛的应用。某铜矿石中含氧化铜、氧化亚铜、三氧化二铁和脉石(SiO2)，现接受酸浸法从矿石中提取铜，其工艺流程图如下所示。其中铜的萃取(铜从水层进入有机层的过程)和反萃取(铜从有机层进入水层的过程)是现代湿法炼铜的重要工艺。
已知：反萃取后的水层2是硫酸铜溶液。
请回答下列问题：
(1)矿石用稀硫酸处理过程中发生多步反应，除了发生Cu2O＋2H＋===Cu2＋＋Cu＋H2O和Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O外，其他反应的离子方程式为________________________________________。
(2)检验滤液中是否含有Fe3＋的方法是_____________________
________________________________________________________。
(3)“循环Ⅰ”经多次循环后的水层1不能连续循环使用，但可分别出一种重要的硫酸盐，若水层1暴露在空气中一段时间后，可以得到另一种重要的硫酸盐，写出水层1暴露在空气中发生反应的离子方程式：________________________________。
(4)写出电解过程中阳极(惰性电极)发生反应的电极反应式：________________________________________________________。
(5)“循环Ⅲ”中反萃取剂的主要成分是_________(填化学式)。
(6)黄铜矿(主要成分为CuFeS2)是制取铜的主要原料，可接受火法熔炼工艺生产铜，该工艺的中间过程会发生反应：Cu2S＋2Cu2O===6Cu＋SO2↑。该反应中，________(填化学式)作还原剂，每生成1 mol Cu，反应中转移电子的物质的量为________。
答案：(1)CuO＋2H＋===Cu2＋＋H2O、2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋
(2)取少量滤液于试管中，向其中加入少量KSCN溶液，若溶液变血红色，说明含有Fe3＋，若不变血红色，说明不含Fe3＋
(3)4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O
(4)4OH－－4e－===2H2O＋O2↑
(5)H2SO4 (6)Cu2S 1 mol
解析：(1)氧化铜、氧化铁、氧化亚铜都能与酸反应。CuO溶于酸生成Cu2＋和H2O；氧化铁溶解后生成的Fe3＋与反应生成的Cu反应生成Fe2＋和Cu2＋。(2)利用Fe(SCN)3显血红色，可以通过在溶液中加入KSCN溶液检验Fe3＋的存在。(3)由流程图信息可知，滤液中含有Fe2＋，故“循环Ⅰ”经多次循环后的水层1可以分别出硫酸亚铁。而Fe2＋具有还原性，暴露在空气中，能被O2氧化为Fe3＋。(4)电解池中，Cu2＋得电子，发生还原反应；阳极OH－失电子生成O2，发生氧化反应。(5)电解硫酸铜溶液时，阳极OH－失电子，剩余H＋，阴极Cu2＋得电子，剩余SO，故最终电解液中的主要成分为H2SO4。(6)已知反应物Cu2S中S的化合价上升，故Cu2S是还原剂；生成6 mol Cu，S元素失去6 mol电子，故生成1 mol Cu时，转移电子的物质的量为1 mol。
17．(15分)(2022·广州二模)现有A、B、C、D、E五种常见化合物，都是由下表中的离子形成。
阳离子
K＋
Na＋
Cu2＋
Al3＋
阴离子
SO
HCO
NO
OH－
为了鉴别上述化合物，分别完成以下试验，其现象是：
①将它们溶于水后，D溶液呈蓝色，其他均为无色溶液；
②将E溶液滴入C溶液中消灭白色沉淀，连续滴加，沉淀溶解；
③进行焰色反应，仅有化合物B、C为紫色(透过蓝色钴玻璃)；
④在各溶液中加入硝酸钡溶液，再加过量稀硝酸，只有A溶液中放出无色气体，只有C、D溶液中产生白色沉淀；
⑤将B、D两溶液混合，未见沉淀或气体生成。
依据上述试验填空：
(1)写出B、D的化学式：B________、D________。
(2)写出A溶液与E溶液反应的离子方程式：_________________
________________________________________________________。
(3)C常用作净水剂，用离子方程式表示其净水原理：
________________________________________________________。
(4)在A溶液中加入少量澄清石灰水，其离子方程式为
________________________________________________________。
(5)向C溶液中加入过量E溶液，反应的离子方程式为
________________________________________________________。
(6)向100 mL 1.0 mol/L C溶液中加入1.0 mol/L E溶液，若要使生成沉淀质量最大，则加入E溶液的体积为________mL。
答案：(1)KNO3 CuSO4 (2)HCO＋OH－===CO＋H2O
(3)Al3＋＋3H2OAl(OH)3(胶体)＋3H＋
(4)HCO＋Ca2＋＋OH－===CaCO3↓＋H2O
(5)Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O (6)300
解析：试验①说明D中含有Cu2＋；试验②说明C中含有Al3＋，E中含有OH－；试验③说明B、C中含有K＋；试验④说明A中含有HCO，C、D中含有SO；试验⑤说明B、D之间不发生反应。综合上述分析可知，A是NaHCO3，B是KNO3，C是KAl(SO4)2 ，D是CuSO4 ，E是NaOH。KAl(SO4)2与NaOH的物质的量之比为1∶3时，生成Al(OH)3沉淀的质量最大，KAl(SO4)2的物质的量是0.1 mol，则NaOH的物质的量是0.3 mol，所以其体积是300 mL。
18．(14分)(2022·黑龙江哈师大附中月考)某强酸性溶液X可能含有Ba2＋、Al3＋、NH、Fe2＋、Fe3＋、CO、SO、SO、Cl－、NO中的一种或几种，取10 mL该溶液进行连续试验，试验过程如下：
依据以上信息，回答下列问题：
(1)上述离子中，溶液X中除H＋外还确定含有的离子是________，不能确定是否含有的离子(M)是________。确定该M在溶液X中是否存在的试验方法为________________________________
_________________________________________________________。
(若M不止一种，可任选一种进行证明)
(2)沉淀I的化学式为________，气体F的电子式为________。
(3)写出反应②的离子方程式：_________________________。
(4)通常可以利用KClO在肯定条件下氧化G来制备一种新型、高效、多功能水处理剂K2FeO4。请写出制备过程中的离子方程式：_______________________________________________________。
(5)假如测定A、F、I的物质的量均为0.1 mol，C物质的量为0.7 mol,10 mL X溶液中n(H＋)＝0.1 mol，则溶液X中还肯定含有________离子，其物质的量至少为________mol。
答案：(1)Al3＋、NH、Fe2＋、SO Fe3＋、Cl－ 取少量X溶液于试管中，加入几滴KSCN溶液，溶液不变红色则说明无Fe3＋(或取少量B溶液于试管中，加入几滴AgNO3溶液，若无白色沉淀说明无Cl－)
(2)Al(OH)3
(3)AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO
(4)3ClO－＋2Fe(OH)3＋4OH－===3Cl－＋2FeO＋5H2O
(5)Fe3＋ 0.1
解析：由于题给溶液为强酸性溶液，则该溶液中肯定无CO、SO，由试验过程图可知加入Ba(NO3)2后，该溶液中含有大量的HNO3，只有Fe2＋与HNO3反应才能产生气体，则原溶液中必含有Fe2＋，加入Ba (NO3)2产生沉淀C，则原溶液必含有SO，A为NO，D为NO2，溶液E为HNO3溶液，B溶液加入过量NaOH溶液产生气体F和沉淀G，则F为NH3，沉淀G为Fe(OH)3，溶液H＋CO2―→沉淀I，则I为Al(OH)3，H溶液中含有NaAlO2。
(1)溶液X中确定含有的离子是Al3＋、NH、Fe2＋、SO。不能确定是否含有Fe3＋、Cl－。
要确定是否含有Fe3＋，取少量X溶液于试管中，加入几滴KSCN溶液，溶液不变红色则说明无Fe3＋，若变红则含有Fe3＋；要确定是否含有Cl－，取少量B溶液于试管中，加入几滴AgNO3溶液，若无白色沉淀说明无Cl－，有沉淀说明含有Cl－。
(2)I为Al(OH)3，F(NH3)的电子式为。
(3)②NaAlO2溶液中通入过量CO2的离子方程式为AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO。
(4)G为Fe(OH)3，Fe(OH)3中铁元素由＋3价上升到＋6价，ClO－由＋1价降低为－1价，Fe(OH)3被ClO－氧化的离子方程式为3ClO－＋2Fe(OH)3＋4OH－===3Cl－＋2FeO＋5H2O。
(5)由于Fe2＋被氧化的离子方程式为3Fe2＋＋4H＋＋NO===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O，由题给数据知产生NO为0.1 mol，则Fe2＋为0.3 mol，溶液中应有SO 0.3 mol。NH3为0.1 mol，则溶液中SO应有0.05 mol，有Al(OH)3 0.1 mol，则溶液中SO应有0.15 mol，溶液中H＋含有0.1 mol，则溶液中SO应有0.05 mol，共含有SO 0.55 mol，由题意知生成BaSO4的物质的量0.7 mol，说明溶液中含有SO 0.7 mol，依据电荷守恒则溶液中应当含有Fe3＋，由其溶质组成为Fe2(SO4)3，由Fe2(SO4)3中含有SO 0.15 mol可知含有Fe3＋0.1 mol。
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