高三化学一轮复习-25-离子共存课时测试含解析.doc

2-5 离子共存（测试时间：45分钟 满分 100分）姓名： 班级： 得分： 一、选择题(本题包括10小题，每小题5分，共50分)1室温下，下列各组离子能大量共存的是 （ ） A稀硫酸中：K、Mg2、AlO2-、S2O32- BNa2S溶液中：SO42-、K、Cl、Cu2 CKw/c(H)=10-13溶液中：Fe3、NH4 、Mg2、SO42- D通人大量CO2的溶液中：Na、ClO、CH3COO、HCO3-【答案】C【解析】A在稀硫酸中，AlO2-与H反应生成白色沉淀，S2O32-在酸性溶液中发生歧化反应，A错误；BNa2S溶液中，S2与Cu2反应生成黑色沉淀，B错误；C.Kw/c(H)=10-13的溶液是酸性溶液，Fe3、NH4 、Mg2、SO42-各离子能大量共存，C正确；D通入大量CO2的溶液，电离出的H与ClO、CH3COO反应生成HClO和CH3COOH，D错误；答案选C。2常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是 （ ）0.1 molL1NaAlO2溶液：H、Na、Cl、SOpH=11的溶液中：CO32、Na+、AlO2、NO3、S2、SO32水电离的H+浓度为1012molL1的溶液中：Cl、CO32、NO3、SO32加入Mg能放出H2的溶液中：Mg2+、NH4+、Cl、K+、SO42使甲基橙变黄的溶液中：Fe2+、MnO4、NO3、Na+、SO42中性溶液中：Fe3+、Al3+、NO3、Cl、S2A B C D【答案】B【解析】AlO2-与H+反应，不能大量共存；pH为11的溶液呈碱性，各离子互不反应，可以大量共存；水电离的H+浓度为1012molL1的溶液可能呈酸性，也可能呈碱性，酸性时H+与CO32、SO32反应，不能大量共存；加入Mg能放出H2的溶液呈酸性，各离子互不反应，可以大量共存；使甲基橙变黄的溶液呈酸性，MnO4能氧化Fe2+，不能大量共存；Fe3+、Al3+与S2发生相互促进的水解反应，不能大量共存，故答案为B。3含有下列各组离子的溶液中通入(或加入)过量的某种物质后仍能大量共存的是 （ ）AH、Ba2、Fe3、NO3，通入SO2气体 BCa2、Cl、K、H，通入CO2气体CAlO2、Na、Br、SO42，通入CO2气体 DHCO3、Na、I、HS，加入AlCl3溶液【答案】B【解析】AH、Ba2、Fe3、NO3可以大量共存，当通入SO2气体时，由于H、Fe3、NO3有氧化性，SO2气体有还原性，会发生氧化还原反应产生SO42-，SO42-与Ba2发生沉淀反应形成BaSO4沉淀而不能大量共存，错误；BCa2、Cl、K、H不能发生任何反应，可以大量共存，当通入CO2气体，仍然不能发生反应，还可以大量共存，正确；CAlO2、Na、Br、SO42不能发生任何反应，可以大量共存，当通入CO2气体时，由于酸性H2CO3Al(OH)3，会发生反应：AlO2+2H2O+CO2= Al(OH)3+HCO3-，不能大量共存，错误；DDHCO3、Na、I、HS不能发生任何反应，可以大量共存，当加入AlCl3溶液时，HCO3与Al3+会发生盐的双水解反应，不能大量共存，错误。4向Na2CO3、NaHCO3混合溶液中逐滴加入稀盐酸，生成气体的量随盐酸加入量的变化关系如右图所示。则下列离子组在对应的溶液中一定能大量共存的是 （ ）Aa点对应的溶液中：Na+、AlO2-、SO42-、NO3-Bb点对应的溶液中：Ba2+、K+、NO3-、Cl-Cc点对应的溶液中：Na+、Ag+、Mg2+、NO3-Dd点对应的溶液中：Cl-、NO3-、Fe2+、Na+【答案】B【解析】A、碳酸钠和碳酸氢钠溶液中加入盐酸，a点溶液中有碳酸钠和碳酸氢钠，碳酸氢根离子和偏铝酸根离子不共存，不选A、B、b点溶液中只有碳酸氢钠，四种离子不反应能共存，正确，选B；C、c点溶液为氯化钠，银离子和氯离子反应生成氯化银沉淀，不选C；D、d点溶液为氯化钠和盐酸，在酸性条件下亚铁离子被硝酸根氧化，错误，不选D。5下列各组离子，一定能在指定环境中大量共存的是 （ ） A、在含有大量I-离子的溶液中：Cl、Fe3、Al3、Cu2B、滴加石蕊试液显红色的溶液：Fe2+、NH4+、Cl、NO3能够大量共存C、pH=13的溶液：S2-、SO32-、SO42-、Na+D、在加入Al能放出大量H2的溶液中：NH4、SO42 、C1、HCO3【答案】C【解析】A、碘离子与铁离子反应产生碘单质和亚铁离子，不选A；B、溶液为酸性，在酸性条件下亚铁离子被硝酸根氧化，不选B；C、四种离子在碱性条件下不反应，能共存，选C；D、溶液可能酸性也可能碱性，碳酸氢根和氢离子或氢氧根都反应，不选D。6下列各组离子在溶液中能够大量共存，当溶液中c(H)101 molL1时有气体产生；而当溶液中c(H)1013 molL1时又能生成沉淀。则该组离子可能是 （ ） ANa、Ba2、NO3-、CO32- BFe2、Na、SO42-、NO3-CMg2、NH4+、SO42-、Cl DBa2、K、Cl、NO3-【答案】B【解析】当溶液中c(H)101 molL1时有气体产生，说明该组离子在酸性条件下生成气体，而当溶液中c(H)1013 molL1时又能生成沉淀，说明该组离子在碱性条件下生成沉淀，据此分析判断。A.在碱性条件下没有沉淀生成，A错误；B.在酸性条件下，Fe2、H和NO3-反应生成NO气体，在碱性条件下，Fe2与OH反应生成白色沉淀，B正确；C.在酸性条件下没有气体生成，C错误；D.在酸性条件下没有气体生成，在碱性条件下也没有沉淀生成，D错误；答案选B。7某无色溶液含有下列离子中的若干种：H+、NH4+、Fe3+、Ba2+、Al3+、CO32、Cl、OH、NO3。向该溶液中加入铝粉，只放出H2，则溶液中能大量存在的离子最多有 （ ）A3种B4种C5种D6种【答案】C【解析】无色溶液中一定不存在有色的Fe3+；溶液中加入金属铝，发生反应并放出H2，溶液可能呈酸性，也可能呈碱性。若溶液为酸性，则不存在：CO32、OH、NO3，阴离子只能为Cl，阳离子可以为：H+、NH4+、Ba2+、Al3+，最多存在5种离子；若呈碱性，则不存在H+、NH4+、Fe3+、Al3+，阳离子只能为Ba2+，则一定不存在CO32，可存在的离子为：Ba2+、Cl、OH、NO3，则最多只有4种，根据分析可知，最多存5种离子，答案选C。8已知某溶液中存在较多的H+、SO42-、NO3-，则该溶液中还可能大量存在的离子组是 （ ）AAl3+、CH3COO-、Cl- BMg2+、Ba2+、Br- CNa+、NH4+、Cl- DMg2+、Cl-、I- 【答案】C【解析】AAl3+、CH3COO-、Cl-中的CH3COO-可与 H+、SO42-、NO3-中的 H+反应生成弱电解质醋酸，故A错误；BMg2+、Ba2+、Br-中的Ba2+可与H+、SO42-、NO3-中的SO42-反应，即Ba2+SO42-BaSO4，故B错误；CH+、SO42-、NO3-中的任何离子与Na+、NH4+、Cl-中的任何离子都不发生反应，因此可以大量共存，故C正确；D在H+、SO42-、NO3-中含有的硝酸是氧化性酸，而能与具有强还原性的I-发生氧化还原反应，故D错误；答案为C。9用惰性电极电解某无色溶液时，有如下实验现象：阳极上有无色气体产生；阴极附近有白色沉淀生成。则原溶液中可能大量共存的离子组是 （ ）ANa+、Ba2+、NO3-、Cl- BH+、Mg2+、Na+、SO42- CCO32-、K+、Cl-、Na+ DFe2+、NO3-、SO42-、Na+ 【答案】B【解析】ANa+、Ba2+、NO3-、Cl-用惰性电极电解时，阴极上不会生成白色沉淀，故A错误；BH+、Mg2+、Na+、SO42-之间不发生反应，且都是无色离子，且用惰性电极电解时阳极生成氧气、阴极生成氢氧化镁沉淀，满足题干要求，故B正确；CCO32-、K+、Cl-、Na+离子用惰性电极电解时，阴极上不会生成白色沉淀，故C错误；DFe2+为有色离子，不满足溶液无色的要求，故D错误；答案为B。10下列各组离子在碱性条件下可以大量共存,而在强酸性条件下能发生氧化还原反应的是 （ ） ACa2+、Fe2+、NO3、Cl B Ba2+、Na+ 、I、NO3CNa+、K+、SO42、SO32 DK+、Mg2+、HCO3、PO43【答案】B【解析】A、在碱性溶液中Ca2+、Fe2+不能大量共存，在酸性溶液中Fe2+、NO3之间发生氧化还原反应，A错误；B、在碱性溶液中四种离子不反应，可以大量共存；在酸性溶液中硝酸根氧化碘离子，不能大量共存，B正确；C、在碱性溶液中四种离子不反应，可以大量共存；在酸性溶液中亚硫酸根离子不能大量共存，C错误；D、在碱性溶液中Mg2+、HCO3均不能大量共存；在酸性溶液中HCO3、PO43均不能大量共存，但不是氧化还原反应，D错误，答案选B。二、非选择题(本题包括4小题，共50分)11（8分）常温下，有A、B、C、D四种电解质分别完全溶于水，所得四种溶液中含有H+、Ba2+、Al3+、Na+、HCO3-、Cl-、OH-、SO42-八种离子（不考虑水解）为检验这四种物质，进行如下实验：取少量A的溶液分别与B、C、D反应，依次观察到：白色沉淀和气体、白色沉淀、气体经测定，A和D的溶液显碱性，B和C的溶液pH7B与D的溶液反应产生两种沉淀，当D的量增大时，其中一种沉淀不断溶解，最终还存在一种沉淀C与D的溶液反应，无明显现象。经测定，该反应的产物总能量小于反应物总能量根据上述实验事实，请回答下列问题：（1）写出下列物质的化学式：C_ D_（2）A溶液显碱性的原因是（用离子方程式表示）_。（3）A与B在溶液中反应的离子方程式为_。【答案】（8分，每空2分）（1）HCl Ba(OH)2（2）HCO3+H2OH2CO3+OH（3）Al3+3HCO3=Al(OH)3+3CO2【解析】试题分析：取少量A的溶液分别与另三种物质反应，依次观察到：白色沉淀和气体、白色沉淀、气体，结合离子之间的反应现象来判断，铝离子和碳酸氢根离子反应既产生白色沉淀又产生气体；钡离子和碳酸氢根离子、氢氧根离子之间的反应产生白色沉淀；氢离子和碳酸氢根离子之间反应产生水以及二氧化碳，A是NaHCO3经测定，A和D的溶液显碱性，则含有氢氧根离子或是HCO3-，B和C的溶液pH7，则含有氢离子或是铝离子等；B与D的溶液反应产生两种沉淀，当D的量增大时，其中一种沉淀不断溶解，最终还存在一种沉淀，则一定是硫酸铝和氢氧化钡之间的反应，所以D是Ba(OH)2，B是Al2(SO4)3，C与D的溶液反应，无明显现象，该反应的产物总能量小于反应物总能量，该反应是放热反应，所以C是HCl，综上知道A是NaHCO3，D是Ba(OH)2，B是Al2(SO4)3，C是HCl，据此回答：（1）C的化学式是HCl，D的化学式是Ba(OH)2；（2）A是NaHCO3，碳酸氢根离子水解导致溶液显示碱性，离子反应为HCO3-+H2OH2CO3+OH-；（3）因发生水解反应，碳酸氢钠溶液显碱，硫酸铝溶液显酸性，两溶液混合后水解反应得到促进，生成了氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体，离子反应式为Al3+3HCO3-Al(OH)3+3CO2。12（15分）某厂的酸性工业废水中含有一定量的Na、Al3、Fe3、Cu2、Cl。该厂利用如图所示的工艺流程图，利用常见的气体氧化物、酸、碱和工业生产中的废铁屑，从废水中生产出了氯化铁、氧化铝、NaCl晶体和金属铜，产生了很好的社会经济效益。请填写下列空白：（1）图中试剂1是_，试剂2是_。试剂4最好是_。（2）步骤1和步骤2所用到的玻璃仪器是_。（3）步骤1反应的离子方程式为_。（4）步骤5反应的离子方程式为_。（5）Al(OH)3可用以下三种途径制备AlNaAlO2Al(OH)3 AlAl2(SO4)3Al(OH)3 AlNaAlO2 Al(OH)3 AlAl2(SO4)3上述三途径制备Al(OH)3你认为最佳途径是 ，理由是 。【答案】（1）铁屑、盐酸、CO2（3分）；（2）玻璃棒、漏斗、烧杯（3分）；（3）Fe+2Fe3+=3Fe2+，Fe+Cu2+=Cu+Fe2+(各2分)；（4）AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3+HCO3-(2分)；（5）（1分）；途径便于控制反应物的用量，且节省NaOH和H2SO4的用量（2分）。【解析】某厂的酸性工业废水中含有一定量的Na、Al3、Fe3、Cu2、Cl，向其中加入足量的还原铁粉，发生反应：Fe+2Fe3+=3Fe2+，Fe+Cu2+=Cu+Fe2+，Fe+2H+=Fe2+H2,得到的滤渣中含有Fe及过量的Cu，然后向其中加入盐酸，由于Fe是比较活泼的金属，可以与盐酸发生反应：Fe+2H+=Fe2+H2,而Cu不能发生反应，过滤，得到的沉淀B是Cu，溶液B是FeCl2，向其中加入双氧水，发生氧化还原反应：2Fe2+H2O2+2H+=2Fe3+2H2O，就得到了氯化铁；在溶液A中含有Na、Al3、Fe2、Cl，向其中加入足量的NaOH溶液，发生反应：Fe2+2OH-=Fe(OH)2, Al3+4OH-=AlO2-+2H2O，产生的沉淀C是Fe(OH)2，在溶液C中含Na、AlO2-、Cl，然后小其中通入足量CO2气体，发生反应：AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3+HCO3-，产生的沉淀D是Al(OH)3，把Al(OH)3洗涤煅烧发生分解反应产生Al2O3；在溶液D中含有Na+、Cl-、HCO3-，经处理得到NaCl晶体。（1）图中试剂1是Fe粉，试剂2是盐酸。使溶液中的AlO2-转化为Al(OH)3沉淀，由于氢氧化铝是两性氢氧化物，为防止产生的氢氧化铝在溶解变为Al3+，试剂4最好是是弱酸，向溶液中通入CO2气体；（2）步骤1和步骤2都是过滤，所用到的玻璃仪器是玻璃棒、漏斗、烧杯；（3）步骤1反应的离子方程式为Fe+2Fe3+=3Fe2+，Fe+Cu2+=Cu+Fe2+；（4）步骤5反应的离子方程式为AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3+HCO3-；（5） 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2；2NaAlO2+H2SO4+H2O=Na2SO4+2Al(OH)3。制取2mol Al(OH)3需要消耗2molNaOH、1mol H2SO4；2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2；Al2(SO4)3+ 6NaOH=2Al(OH)3+3 Na2SO4。制取2mol Al(OH)3需要消耗6molNaOH、3mol H2SO4；2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2；2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2；Al2(SO4)3+6NaAlO2=8Al(OH)3+ 3Na2SO4。制取8mol Al(OH)3需要消耗6molNaOH、3mol H2SO4；则制取2mol Al(OH)3需要消耗15molNaOH、075mol H2SO4；可见在上述三种方法中途径不仅消耗的原料少，反应条件也便于控制，途径最好。13（12分）)氯化钾样品中含有少量碳酸钾、硫酸钾和不溶于水的杂质。为了提纯氯化钾，先将样品溶于适量水中，充分搅拌后过滤，再将滤液按下图所示步骤进行操作。回答下列问题：（1）起始滤液的pH_7(填“大于”“小于”或“等于”)，其原因是_；(用离子方程式表示)（2）试剂 的化学式为_， 中发生反应的离子方程式为_；（3）试剂 的化学式为_， 中加入试剂 的目的是_；（4）试剂 的名称是_， 中发生反应的离子方程式为_；【答案】（1） （1分） CO32-+H2OHCO3- +OH- (HCO3-+H2OH2CO3+ OH-未写不扣分) （2分） （2）BaCl2 （1分） Ba2+SO42-=BaSO4 （Ba2+CO32=BaCO3不写不扣分）（2分） （3）K2CO3 （1分） 除去过量的Ba2+ （2分） （4）盐酸 （1分） CO32 +2H+=H2O+CO2（2分）【解析】（1）起始滤液中含有碳酸钾，碳酸根水解呈碱性，故溶液的PH大于7；（2）要除掉杂质离子硫酸根和碳酸根，应加入过量的钡离子；（3）要除掉多余的钡离子，要加入碳酸钾，（4）要除掉多余的碳酸根，要滴加适量的盐酸；14（15分）化学用语是化学学科的特色语言，化学用语可以准确表述化学现象、变化以及本质。完成下列有关方程式。（1）Na2S2O3还原性较强，在溶液中易被Cl2氧化成SO，常用作脱氯剂，该反应的离子方程式为_；（2）酸性高锰酸钾溶液与过氧化氢溶液反应的离子方程式： _。（3）化学反应多姿多彩，把SO2通入硝酸铁溶液中，溶液由棕黄色变为浅绿色，但立即又变为棕黄色，此时向溶液中滴加氯化钡溶液，有白色沉淀产生。请写出上述变化中溶液由棕黄色变为浅绿色，但立即又变为棕黄色所涉及的两个离子方程式： _、_。（4）向含有n mol 溴化亚铁的溶液中通入等物质的量的的氯气，请写出离子方程式： 。【答案】（15分，每空3分）（1）S2O324Cl25H2O=2SO428Cl10H（2）5H2O2+2MnO4+6H=2Mn2+5O2+8H2O （3）SO2+2Fe3+2H2O=SO42-+2Fe2+4H+； 3Fe2+NO3-+4H+=3Fe3+NO+2H2O（4）2Fe2+2Br-+2Cl2=2Fe3+4Cl-+Br2【解析】试题分析：（1）Na2S2O3还原性较强，在溶液中易被Cl2氧化成SO42，则氯气被还原为氯离子，离子反应为S2O32+4Cl2+5H2O2SO42+8Cl+10H+；（2）发生氧化还原反应，生成锰离子、氧气、水，离子反应为5H2O2+2MnO4-+6H+=2Mn2+5O2+8H2O；（3）SO2通入硝酸铁溶液中，溶液由棕黄色变为浅绿色，铁离子与二氧化硫发生氧化还原反应生成硫酸根离子、亚铁离子，离子反应为SO2+2Fe3+2H2O=SO42+2Fe2+4H+；立即又变为棕黄色，是因亚铁离子与硝酸根离子、氢离子发生氧化还原反应生成铁离子，离子反应为NO3+3Fe2+4H+=3Fe3+NO+2H2O；（4）Fe2+和Br-均具有还原性，但亚铁离子还原性强，与等物质的量的氯气反应，亚铁离子全部被氧化，而溴离子一半被氧化，离子反应为2Fe2+2Br-+2Cl22Fe3+4Cl-+Br2。