1、2018 届高考大题狂练专题 03 离子共存（满分 60 分 时间 30 分钟）姓名：_ 班级：_ 得分：_1某工业废水中仅含下表离子中的 5 种（不考虑水的电离及离子的水解），且各种离子的物质的量浓度相等，均为 0.1mol/L。甲同学欲探究废水的组成，进行了如下实验：用铂丝蘸取少量溶 液，在火焰上灼烧，无紫色火焰（透过蓝色钴玻璃观察）。取少量溶液，加入 KSCN 溶液无明显变化。另取溶液加入少量盐酸，有无色气体生成，该无色气体遇空气变成红棕色，此时溶液依然澄清，且溶液中阴离子种类不变。来源:学科网向中所得的溶液中加入 BaCl2溶液，有白色沉淀生成。 来源:学|科|网 Z|X|X|K请推断
2、：（1）由、判断，溶液中一定不含有的阳离子是_（写离子符号）。（2）中加入少量盐酸生成无色气体的的离子方程式是_。（3）将中所得红棕色气体通入水中，气体变无色，所发生的化学方程式为_。（4）甲同学最终确定原溶液中所含阳离子是_，阴离子是_（写离子符号）。【答案】 K+、Fe 3+ 3Fe2+4H+NO3-=3Fe3+NO+2H 2O 3NO2+H2O=2HNO3+NO Fe2+、Cu 2+ Cl-、NO 3-、SO 42-【解析】（1）焰色反应未见紫色，说明溶液中无 K+，加 KSCN 溶液无明显变化，说明无 Fe3+，故由、判断，溶液中一定不含有的阳离子是：K +和 Fe3+。（3）中所得红
3、棕色气体为 NO2，与水反应的化学方程式为： 3NO2+H2O=2HNO3+NO。 （4）由、已知一定没有 K+和 Fe3+，由可知一定含有 Fe2+，则一定不 含 CO32-，根据加酸，溶液仍澄清可知不含 SiO3-，加盐酸后溶液中的阴离子种类不变，所以溶液中一定含有 Cl-，加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，可知原溶液中含有 SO42-，故溶液中肯定含 有的离子有：Fe2+、NO 3-、Cl -、SO 42-，因为含有 5 种离子且离子浓度相等，根据溶液显电中性可知一 定含有Cu2+，因此含有的 5 种离子为 Fe2+、NO 3-、Cl -、SO 42-、Cu 2+，其他离子均不存在。甲
4、同学最终确定原溶液中所含阳离子是 Fe2+、Cu 2+，阴离子是 Cl-、NO 3-、SO 42-。学/ 科+网2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 +、 Mg 2+、 Ba 2+阴离子 NO3-、 CO 32-、 SiO 32-、 SO 42-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 向该溶液中加入足量稀 HCl 产生白色沉淀并放出 0. 56L 气体将的反应混合液过滤， 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 在的滤液中滴加 BaC1 2 溶液 无
5、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、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 NO3- CO32- SiO32-来源:学科网 SO42-c/molL-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】 Ag+、Mg 2+、Ba 2+ SiO32-+2H+ H 2SiO3（或 SiO32-+2H+H2OH 4SiO4） ？ 0.25 0.4 0 存在，其最小浓度为 0
6、.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 +、Mg 2+、Ba 2+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+、Mg 2+、Ba 2+。（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：SiO 32-+2H+H 2SiO3（或 SiO32-+2H+H2OH 4SiO4）。（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-)+
7、2c(SiO32-)，即 c(K+)+0.5molL-1=20.25molL-1+20.4molL-1，解得 c(K+)=0.8 molL-1。3某种溶液仅含下表离子中的 5 种（不考虑水的电离与离子的水解），且各种离子的物质的量均为1mol。阳离子 K+、 Ba 2+、 Fe 2+、 Al 3+、 Fe 3+、 Mg 2+阴离子 OH 、 HCO 3 、 C O32 、 Cl 、 NO 3 、 SO 42若向原溶液中加入足量的盐酸，有气体生成，并且经分析知：反应前后溶液中阴离子的种类没有变化。（1）溶液中_（填“一定”、“一定不”、“可能”）含有 HCO3 或 CO32 ，理由是_。（2）原
8、溶液中所含的阴离子为_，阳离子为_。（3）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：_ 。（4）若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、干燥并灼烧至恒重，得到固体的质量为_ g。【答案】一定不 HCO3与 CO32均可与盐酸反应生成 CO2，造成阴离子种类有所变化 Cl ，NO 3 ，SO 42 Fe2+、Mg 2+ 3Fe2+ + NO3 + 4H+ = 3Fe3+ + NO+ 2H 2O 120【解析】本题考查离子共存和离子检验，原溶液中加入足量的盐酸，阴离子的种类不变，原溶液中一定含有 Cl ，原溶液种不含 OH 、HCO 3 和 CO32 ，有
9、气体生成，利用 NO3 在酸性条件下，具有强氧化性，把还原性离子氧化，自己被还原成 NO，即原溶液中含有 Fe2 和 NO3 ，原溶液有五种离子组成，且每种离子物质的量为 1mol，因此原溶液中含有 Mg2 和 SO42 ，（1）原溶液中一定不存在 HCO3和 CO32 ，因为加入足量的盐酸，阴离子的种类不变，而 HCO3 、CO 32 与 H 反应生成 CO2；（2）根据上述分析，含有阴离子是 Cl ，NO 3 ，SO 42 ，含有阳离子是 Fe2 、Mg 2 ；（3）利用 NO3在酸性条件下强氧化性，把 Fe2 氧化成 Fe3 ，本身被还原成 NO，离子反应方程式为：3Fe 2 + NO3
10、 + 4H = 3Fe3 + NO+ 2H2O；（4）加入 NaOH 溶液，得到沉淀，灼烧沉淀，最后得到的是MgO 和 Fe2O3，Mg 2 和 Fe2 的物质的量为 1mol，根据元素守恒，固体的质量为(1401160/2)g=120g。点睛：在离子共存和离子检验中，特别注意电荷守恒，根据题目信息，可以判断出一定含有 NO3 、Cl 和 Fe2 ，因为原溶液由五种离子组成，且每种离子的物质的量为 1mol，现在这三种离子已经电荷守恒，也就是另外两种离子也要电荷守恒，即有阴离子和阳离子，阴离子只能是 SO42 ，阳离子只能是Mg2 。4常见的五种盐 A、B、C、 D、E，它们的阳离子可能是 N
11、a 、NH 、Cu 2 、Ba 2 、Al 3 、Ag 、Fe 3 ，阴离子可能是 Cl 、NO 、SO 、CO ，已知：五种盐均溶于水，水溶液均为无色D 的焰色反应呈黄色A 的溶液呈中性，B、C、 E 的溶液呈酸性，D 的溶液呈碱性来源:学&科&网若在这五种盐的溶液中分别加入 Ba(NO3)2溶液，只有 A、C 的溶液不产生沉淀若在这五种盐的溶液中，分别加入氨水，E 和 C 的溶液中生成沉淀，继续加氨水，C 中沉淀消失把 A 的溶液分别加入到 B、C、E 的溶液中，均能生成不溶于稀硝酸的沉淀请回答下列问题：(1)五种盐中，一定没有的阳离子是_；(2)这五种盐分别是（写分子式）A_ B_ C_
12、 D_ E_(3)若要检验 B 中所含的阳离子，正确的实验方法是 _【答案】 Fe3+ Cu2+ BaCl2 (NH4)2SO4 AgNO3 Na2CO3 Al2(SO4)3 加入浓碱液并加热，用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体，试纸变红色【解析】本题主要考查离子反应。若在这五种盐的溶液中分别加入 Ba(NO3)2溶液，只有 A、C 的溶液不产生沉淀,所以 C 是硝酸银。若在这五种盐的溶液中，分别加入氨水，E 和 C 的溶液中生成沉淀，继续加氨水，C 中沉淀消失，所以 E 是铝盐。把 A 的溶液分别加入到 B、C、E 的溶液中，均能生成不溶于稀硝酸的沉淀，所以 B 是(NH 4)2SO4，E 是 Al2(SO4)3。(1)五种盐中， 一定没有的阳离子是 Cu2 、Fe 3 ；(2)这五种盐分别是 A:BaCl2、B :(NH4)2SO4、C:AgNO 3、D:Na 2CO3、E:Al 2(SO4)3；(3)若要检验 B 中所含的阳离子 NH4 ，正确的实验方法是：加入浓碱液并加热，用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体，试纸变红色。学科 4 网
