高三化学离子共存试题答案及解析

高三化学离子共存试题答案及解析

1. 下列各组离子在相应的条件下一定能大量共存的是

A．在碱性溶液中：HCO3－、K+、C1－、Na+

B．与铝粉反应放出氢气的无色溶液中：NO3－、K+、Na+、SO42－

C．在c(H+)／c(OH－)==1×1013的溶液中：NH4+、Br－、C1－、K+

D．通有SO2的溶液中： Ca2+、C1－、NO3－、A13+

【答案】C

【解析】HCO3－为弱酸的酸式盐，在碱和酸中都不存在，A错误；一定能大量共存指各种情况都符合，与铝粉反应放出氢气的无色溶液中，若为酸环境，则一定没有NO3－，B错误；在c(H+)／c(OH－)==1×1013的溶液是酸性条件，它们都共存，C正确；通有SO2的溶液显酸性，再有NO3－，具有氧化性，会将+4价的硫氧化，D错误。

【考点】考查离子共存等知识。

2. 现有如下几个离子方程式①CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋H2O＋CO2↑ ②H＋＋CO===HCO

③CO2＋H2O＋ClO－===HClO＋HCO ④CO＋HSO===HCO＋SO，由此得出的如下结论中不正确的是

A．CO与H＋、Ca2＋不能大量共存 B．H2CO3的酸性比HClO强，比H2SO3弱

C．H2SO3是一种强酸 D．H2CO3、HClO都属于弱酸

【答案】C

【解析】A．CO与H＋、Ca2＋会发生离子反应，因而不能大量共存，正确；B．根据复分解反应的规律：强酸制取弱酸可知：H2CO3的酸性比HClO强，比H2SO3弱，正确； C．H2SO3是一种弱酸，错误；D．H2CO3、HClO在溶液中都存在电离平衡，都属于弱酸，正确。

【考点】考查离子的共存、酸的强弱的判断及比较的知识。

3. 一定能在下列溶液中大量共存的离子组是

①含有大量Al3＋的溶液中：Na＋、NH4+、SO42—、Cl－

②加入Al能放出H2的溶液中：Cl－、HCO3—、SO42—、NH4+

③含有大量Fe3＋的溶液中：Na＋、Mg2＋、NO3—、SCN－

④在含有大量AlO2—的溶液中：NH4+、Na＋、Cl－、H＋

⑤由水电离出的c(H＋)＝1×10－14mol·L－1的溶液中：Ca2＋、K＋、Cl－、HCO3—

A．①② B．①③⑤ C．① D．①④⑤

【答案】C

【解析】①含有大量Al3＋的溶液中四种离子都不反应，可以大量共存，正确；②加入Al能放出H2的溶液为酸性或碱性溶液，在酸性或碱性条件下HCO3—都不能大量共存，错误；③铁离子与SCN－反应生成络合物，不能大量共存，错误；④AlO2—与H＋反应生成氢氧化铝的沉淀，不能大量共存，错误；⑤由水电离出的c(H＋)＝1×10－14mol·L－1的溶液为酸或碱的溶液，在酸性或碱性条件下HCO3—都不能大量共存，错误，所以答案选C。

【考点】考查离子的大量共存的判断

4. 25℃时，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是

A．pH＝1的溶液中：Na＋、K＋、MnO4－、CO32－

B．c(H＋)＝1×10－13mol/L的溶液中：Mg2＋、Cu2＋、SO42－、NO3－

C．0.1mol/LNH4HCO3溶液中：K＋、Na＋、NO3－、Cl－

D．0.1mol/LFeCl3溶液中：Fe2＋、NH4＋、SCN－、SO42－

【答案】C

【解析】离子间如果发生化学反应，则不能大量共存，反之是可以的。A、pH＝1的溶液显酸性，则CO32－不能大量共存，A不正确；B、c(H＋)＝1×10－13mol/L的溶液中水的电离被抑制，可能显酸性也可能显碱性，显酸性四种离子可以大量共存。显碱性则Mg2＋、Cu2＋均不能大量共存，B不正确；C、0.1mol/LNH4HCO3溶液中：K＋、Na＋、NO3－、Cl－均可以大量共存，C正确；D、0.1mol/LFeCl3溶液中SCN－不能大量共存，D不正确，答案选C。

【考点】考查离子共存的正误判断

5. （14分）硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。由硫化氢获得硫单质有多种方法。

（1）将烧碱吸收H2S后的溶液加入到如题20图—1所示的电解池的阳极区进行电解。电解过程中阳极区发生如下反应：S2－—2e－S （n—1）S+ S2－ Sn2－

①写出电解时阴极的电极反应式：

。

②电解后阳极区的溶液用稀硫酸酸化得到硫单质，其离子方程式可写成 。 （2）将H2S和空气的混合气体通入FeCl3、FeCl2、CuCl2的混合溶液中反应回收S，其物质转化如题20图—2所示。

①在图示的转化中，化合价不变的元素是 。 ②反应中当有1molH2S转化为硫单质时，保持溶液中Fe3＋的物质的量不变，需要消耗O2的物质的量为 。

③在温度一定和不补加溶液的条件下，缓慢通入混合气体，并充分搅拌。欲使生成的硫单质中不含CuS，可采取的措施有 。

（3）H2S在高温下分解生成硫蒸气和H2。若反应在不同温度下达到平衡时，混合气体中各组分的体积分数如题20图—3所示，H2S在高温下分解反应的化学方程式为 。

【答案】

（1）① 2H2O+2e-=H2↑+2OH-

② Sn2-+2H+="(n-1)S↓+" H2 S↑

（2）①Cu、Cl ②0.5mol ③提高空气的比例（增加氧气的通入量）

（3）2H2S2H2+S2

【解析】（1）阴极是水产生的氢离子放电；电解后生成Sn2-，与酸发生歧化反应反应生成硫单质和硫化氢；（2）根据电子守恒，硫化氢电子给了氧气，氧气得电子为0.5mol；增加铁离子含量，使硫化铜被充分氧化，所以需增加氧气使亚铁离子被充分氧化；（3）由图判断生成两种气体体积比为2:1，只能产生S2才符合题意。

【考点】本题考查常见离子的大量共存问题。

6. 向一定量的NaOH溶液中逐滴加入AlCl3溶液，生成沉淀Al(OH)3的量随AlCl3加入量的变化关系如图所示。则下列离子组在对应的溶液中一定能大量共存的是

A．a点对应的溶液中：Na＋、Fe3＋、SO42- 、HCO3-

B．b点对应的溶液中：Ag＋、Ca2＋、NO3- 、F－ C．c点对应的溶液中：Na＋、S2－、SO42- 、Cl－

D．d点对应的溶液中：K＋、NH4+ 、I－、CO32-

【答案】C

【解析】本题考查了化学图像、元素化合物间的反应、离子共存等，意在考查考生的图像分析能力。向NaOH溶液中逐滴加入AlCl3溶液时，b点之前发生反应：Al3＋＋4OH－===AlO2-＋2H2O，b～c发生反应：3AlO2-＋6H2O＋Al3＋===4Al(OH)3↓，a点时溶液中存在大量OH－，Fe3＋、HCO3- 不能大量存在，A项错误；b点时溶液中的溶质NaCl和NaAlO2，Ag＋与Cl－生成AgCl沉淀，B项错误；c点时溶质为NaCl，所有离子可以大量共存，C项正确；d点时溶质为NaCl和AlCl3，Al3＋和CO32-能发生水解相互促进的反应，故不能大量共存，D项错误。

7. 下列各组离子在水溶液中能大量共存的是（ ）

A．Na+、HCO3-、SO32-、OH- B．Al3+、H+、SiO32-、I-

C．Fe2+、K+、NO3-、SO42- D．Fe3+、NH4+、ClO-、CO32-

【答案】C

【解析】A组离子中 HCO3-和OH- 反应生成水不能大量共存；B组离子中H+与SiO32- 生成弱酸不能大量共存；C中离子组能大量共存；D中离子组Fe3+与CO32- 发生双水解不能大量共存；故选C。

【考点】本题考查的离子共存问题。

8. 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．0. 1mol·L-1NaOH 溶液： K＋、Na＋、SO42－ 、CO32－

B．0. 1mol·L-1Na2CO3溶液：K＋、Ba2＋、NO3－ 、Cl－

C．0. 1mol·L-1FeCl3溶液：K＋、NH4+、I－、SCN－

D．c(H＋)/c(OH－)= 1×1014的溶液：Ca2＋、Na＋、ClO－、NO3－

【答案】A

【解析】B中生成BaCO3沉淀；C中Fe3+与I-发生氧化还原反应，也与SCN-能的反应；D中溶液显酸性，ClO-能生成弱电解质HClO而不能大量共存。答案选A。

9. 溶液X中可能含有K＋、Mg2＋、Al3＋、、、、、

中的若干种离子。某同学对该溶液进行了如下实验：

下列判断正确的是

A．气体甲一定是纯净物

B．沉淀甲是硅酸和硅酸镁的混合物

C．K＋、和一定存在于溶液X中

D．和一定不存在于溶液X中

【答案】C

【解析】向溶液X中加入过量稀盐酸后有沉淀和气体生成，说明X溶液中肯定含有，至少含有、中的一种，一定不存在Mg2＋和Al3＋；溶液中必须含有阳离子，所以X溶液中一定含有K＋。气体甲中至少含有CO2、SO2中的一种，不一定是纯净物，沉淀甲是硅酸。向无色溶液甲中加入过量氨水生成白色沉淀乙，说明溶液甲中含有Al3＋，白色沉淀乙是Al(OH)3，X溶液中必然含有，Al3＋是与过量盐酸反应所得的产物。实验无法确定X溶液中是否含有。

10. 有一无色透明溶液，欲确定是否含有下列离子：K＋、Mg2＋、Al3＋、Fe2＋、Ba2＋、、、Cl－、I－、，取该溶液进行如下实验：

实验步骤

实验现象

①取少量该溶液，加几滴甲基橙溶液

溶液变红色

②取少量该溶液，加入铜片和浓硫酸，加热

有无色气体产生，遇空气可以变成红棕色

③取少量该溶液，加入BaCl2溶液

有白色沉淀生成

④取③中的上层清液，加入AgNO3溶液

有稳定的白色沉淀生成，且不溶于稀硝酸

⑤取少量该溶液，加入NaOH溶液

有白色沉淀生成，当NaOH过量时，沉淀部分溶解

由此判断：

(1)溶液中一定存在的离子是 ；溶液中肯定不存在的离子是 。 (2)为进一步确定其他离子，应该补充的实验及对应欲检验离子的名称(若为溶液反应，说明使用试剂的名称，不必写详细步骤) 。

(3)写出实验⑤中所有反应的离子方程式： 。

【答案】(1)、、Mg2＋、Al3＋Fe2＋、、I－、Ba2＋

(2)K＋的检验可以用焰色反应；Cl－的检验：向溶液中加足量的硝酸钡溶液，过滤后，向滤液中加硝酸银溶液，再加稀硝酸，若生成白色沉淀不溶解，则证明有Cl－

(3)H＋＋OH－=H2O Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓ Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓ Al(OH)3＋OH－=＋2H2O

【解析】原溶液无色，则其中不含有Fe2＋；实验①说明溶液呈酸性，所以不能大量存在；实验②说明溶液中含有，因为I－能被HNO3氧化，所以I－不能大量存在；实验③说明原溶液中含有，则肯定不含Ba2＋；实验④无法说明原溶液中是否含有Cl－，因为实验③引入了Cl－；实验⑤说明溶液中含有Mg2＋和Al3＋。

11. 某待测溶液中可能含有SO42-、SO32-、CO32-、HCO3-、NO3-、Cl－、Br－中的若干种及一种常见金属阳离子(Mn＋)，现进行如下实验(每次实验所用试剂均是足量的，鉴定中某些成分可能没有给出)。

请回答下列问题：

(1)根据上述框图信息填写下表(不能确定的不填)。

肯定存在的离子

肯定没有的离子

沉淀D

化学式或离子符号

(2)待测溶液中是否有SO32-、SO42- 。若气体D遇空气变红色，则生成沉淀D时肯定发生的反应的离子方程式为 ，形成沉淀B时反应的离子方程式为 。