2019高考化学一轮--离子反应离子方程式精讲(带解析)

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2019高考化学一轮--离子反应离子方程式精讲(带解析)

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第2讲  离子反应   离子方程式

真题速递

1. (2018江苏)室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是

A. 0. 1 mol·L−1KI 溶液:Na+、K+、ClO− 、OH−

B. 0. 1 mol·L−1Fe2(SO4)3溶液:Cu2+、NH4+ 、NO3−、SO42−

C. 0. 1 mol·L−1HCl 溶液:Ba2+、K+、CH3COO−、NO3−

D. 0. 1 mol·L−1NaOH溶液:Mg2+、Na+、SO42−、HCO3−

【答案】B

2. (2018江苏)下列指定反应的离子方程式正确的是

A. 饱和Na2CO3溶液与CaSO4固体反应:CO32−+CaSO4 CaCO3+SO42−

B. 酸化NaIO3和NaI的混合溶液:I− +IO3−+6H+ I2+3H2O

C. KClO碱性溶液与Fe(OH)3反应:3ClO−+2Fe(OH)3 2FeO42−+3Cl−+4H++H2O

D. 电解饱和食盐水:2Cl−+2H+ Cl2↑+ H2↑

【答案】A

【解析】分析:A项,饱和Na2CO3溶液与CaSO4发生复分解反应生成更难溶于水的CaCO3;B项,电荷不守恒,得失电子不守恒;C项,在碱性溶液中不可能生成H+;D项,电解饱和食盐水生成NaOH、H2和Cl2。

详解:A项,饱和Na2CO3溶液与CaSO4发生复分解反应生成更难溶于水的CaCO3,反应的离子方程式为CO32-+CaSO4 CaCO3+SO42-,A项正确;B项,电荷不守恒,得失电子不守恒,正确的离子方程式为5I-+IO3-+6H+=3I2+3H2O,B项错误;C项,在碱性溶液中不可能生成H+,正确的离子方程式为3ClO-+2Fe(OH)3+4OH-=3Cl-+2FeO42-+5H2O,C项错误;D项,电解饱和食盐水生成NaOH、H2和Cl2,电解饱和食盐水的离子方程式为2Cl-+2H2O Cl2↑+H2↑+2OH-,D项错误;答案选A。

3.(2017江苏)下列指定反应的离子方程式正确的是

A.钠与水反应: Na +2H2O Na++2OH– + H2↑

B.电解饱和食盐水获取烧碱和氯气: 2Cl–+2H2O H2↑+ Cl2↑+2OH–

C.向氢氧化钡溶液中加入稀硫酸: Ba2++OH– + H+ + BaSO4↓+H2O

D.向碳酸氢铵溶液中加入足量石灰水: Ca2++ +OH– CaCO3↓+H2O

【答案】B

【解析】A.电荷不守恒,A错误;B.正确;C.配比错误,OH-、H+、H2O的化学讲量数都是2,C错误;D.漏了NH4+和OH-之间的反应,D错误。答案选B。

4.(2017江苏)常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是

A.无色透明的溶液中: Fe3+、Mg2+、SCN –、Cl –

B.c(H+)/ c(OH–) = 1×10 -12的溶液中: K+、Na +、 、
C.c(Fe2+ ) =1 mol·L-1的溶液中: K+、 、 、
D.能使甲基橙变红的溶液中: Na+、 、 、
【答案】B

5.(2017海南)在酸性条件下,可发生如下反应: +2M3++4H2O= +Cl-­+8H+, 中M的化合价是

A.+4                     B.+5                 C.+6                   D.+7

【答案】C

【解析】根据电荷守恒,n=2,则 中M的化合价是+6。

6.(2017海南)能正确表达下列反应的离子方程式为

A.用醋酸除去水垢:2H++CaCO3=Ca2++CO2↑+H2O

B.硫化亚铁与浓硫酸混合加热:2H++FeS=H2S↑+ Fe2+

C.向硫酸铝溶液中滴加碳酸钠溶液:2Al3++3 =Al2(CO3)3↓

D.用氢氧化钠溶液吸收工业废气中的NO2:2NO2+2OH­= + + H2O

【答案】D

【解析】A项,醋酸是弱酸不能拆,错误;B项,浓硫酸不能拆,同时浓硫酸有强氧化性,H2S、Fe2+有还原性,错误;C项,溶液中不存在Al2(CO3)3沉淀,是Al3+和 发生双水解,错误;D项,符合原子守恒和电荷守恒,正确。

考纲解读

考点
 内容
 说明
 
物质的量
 物质的量(n)及其单位摩尔(mol)、摩尔质量(M)、气体摩尔体积(V m )

能根据微粒(原子、分子、离子等)物质的量、数目、气体体积(标准状况下)之间的相互关系进行有关计算

阿伏加德罗常数(N A )
 NA是高考必考点之一,常以选择题的形式出现
 

 

                       考点精讲

考点一 离子方程式

1. 定义

用实际参加反应的离子的符号来表示离子反应的式子叫做离子反应方程式。

2. 书写步骤

一写:写出正确的化学方程式;

二拆:易溶于水且易电离的物质(强酸、强碱、易溶性盐)写成离子形式,而难溶于水、难电离以及气体、水、单质、氧化物、非电解质等用化学式表示;

三删:删去方程式两边不参与反应的离子;

四查:查看离子方程式是否符合质量守恒、电荷守恒,是否符合客观事实。

【注意】对于离子反应中生成物中存在微溶物,书写离子反应方程式时微溶物一律用化学式表示;对于离子反应中反应物中存在微溶物,例如Ca(OH)2,澄清石灰水要拆写成离子形式,石灰水浊液则不拆(清拆浊不拆)。

典例1(2017江苏)下列指定反应的离子方程式正确的是

A.钠与水反应: Na +2H2O Na++2OH– + H2↑

B.电解饱和食盐水获取烧碱和氯气: 2Cl–+2H2O H2↑+ Cl2↑+2OH–

C.向氢氧化钡溶液中加入稀硫酸: Ba2++OH– + H+ + BaSO4↓+H2O

D.向碳酸氢铵溶液中加入足量石灰水: Ca2++ +OH– CaCO3↓+H2O

【答案】B

【解析】A.电荷不守恒,A错误;B.正确;C.配比错误,OH-、H+、H2O的化学讲量数都是2,C错误;D.漏了NH4+和OH-之间的反应,D错误。答案选B。

典例2(2016天津)下列实验的反应原理用离子方程式表示正确的是(   )

A.室温下,测得氯化铵溶液pH<7,证明一水合氨的是弱碱:NH4++2H2O=NH3·H2O+H3O+

B.用氢氧化钠溶液除去镁粉中的杂质铝:2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑

C.用碳酸氢钠溶液检验水杨酸中的羧基:

+2HCO3-→ +2H2O+2CO2↑

D.用高锰酸钾标准溶液滴定草酸:2MnO4-+16H++5C2O42-=2Mn2++10CO2↑+8H2O

【答案】B

 

【方法技巧】离子反应方程式正误判断

1.是否符合客观事实

如H2S与FeCl3反应生成FeCl2、S和HCl,而不生成FeS。

铁与盐酸反应的方程式为Fe+2H+=Fe2++H2↑,不能写成2Fe+6H+= 2Fe3++3H2↑

Cu与浓硝酸反应的离子方程式为:Cu + 4H+ + 2NO =Cu2+ + 2NO2↑+ 2H2O,不能生成NO2,应该写成3Cu+8H++2NO3(-)===3Cu2++2NO↑+4H2O

2.复分解反应看能否拆

(1)注意哪些物质是难溶于水的物质,哪些物质是易溶于水的,哪些物质是微溶于水的。在写离子方程式时难溶于水的物质必须用分子式表示,不能写成离子形式。对于微溶物的处理,有以下三种情况:

① 在生成物中有微溶物析出时,应用分子式表示。如Na2SO4浓溶液与CaCl2浓溶液反应时,其离子方程式为:Ca2++SO42-=CaSO4↓

② 当反应物中有微溶物并且处于澄清状态时,应将微溶物写成离子形式。如在澄清的石灰水中通入适量CO2,其离子方程式为:

       Ca2++2OH-+CO2=CaCO3↓+H2O

③ 当反应物中有微溶物,且处于悬浊液或固态时,应将微溶物写成分子式。如在石灰乳中加入Na2CO3浓溶液,其离子方程式为:

       Ca(OH)2+CO32-= CaCO3↓+2OH-

(2)注意哪些物质是强电解质,在溶液中是易电离的;哪些物质是弱电解质,在溶液中是难电离的。

    常见的弱电解质有:HF、HClO、H2S、CH3COOH等弱酸;H2SO3、H2PO4等中强酸;NH3·H2O等弱碱;还有水也是弱电解质。

    在写离子方程式时,难电离的物质应写成分子式。如醋酸与NaOH溶液反应的离子方程式为:CH3COOH+OH-=CH3COO-+H2O。

       氢硫酸与硫酸铜溶液反应的离子方程式为:H2S+Cu2+=CuS↓+2H+。

3. 氧化还原反应注意电荷守恒

一个正确的离子方程式,不仅要遵循质量守恒,还要遵循电荷守恒。即反应前后各元素的原子个数要相等,方程式两边离子所带电荷也应相等。如Cl2与FeBr2反应的离子方程式,若写成Fe2++2Br-+2Cl2=Fe3++4Cl-+Br2,就错了。虽然反应前后各元素原子个数相等,但两边电荷数不等,因而是错误的。正确的写法是:2Fe2+ +4Br­-+3Cl2=2Fe3++6Cl-+2Br2。

4.注意隐含反应

次氯酸钙溶液中通入少量二氧化硫,写成Ca2+ + 2ClO-+ H2O + SO2=CaSO3↓+ 2HClO就错了,原因是HClO可以氧化CaSO3

氢氧化铁加入氢碘酸中,写成Fe(OH)3 + 3H+ =Fe3+ =3 H2O也是错的,因为Fe3+还可以氧化I-。

5.注意过量少量问题

⑴ 一般情况下,CO2(或SO2)少量生成CO32-(或SO32-),CO2(或SO2)过量生成HCO3-(或HSO3-)。

如氢氧化钠溶液中通少量的二氧化碳,离子方程式为:CO2+2OH-=CO32-+H2O ,如果通往过量的二氧化碳,离子方程式为CO2 + OH- = HCO3- ,

漂白粉溶液中通少量的二氧化碳,离子方程式为 Ca2+ + 2ClO- + H2O +CO2 = CaCO3 ↓+ 2HClO,通入过量的CO2,离子方程式为ClO- + H2O +CO2 = HCO3- + HClO

⑵ 开始滴加时,滴管中的反应物是不足量的,而锥形瓶(或烧杯等反应容器)中反应物过量。

① 对于中和反应来说:若碱过量,中和产物为正盐,若酸或酸性气体在与碱反应时过量,可能生成酸式盐(对多元酸来说)。

② 在氧化还原反应中:

若氧化剂过量,能被氧化的元素都将被氧化;

若氧化剂不足量,则还原性强的元素首先被氧化,如Cl2和FeBr2溶液反应,

Cl2少量,只氧化Fe2+,离子方程式为 Cl2 +2 Fe2+  = 2Cl- +2Fe3+

Cl2过量,Fe2+和Br- 都被氧化,离子方程式为2Fe2+  + 4Br- + 3Cl2 = 2Fe3+  + 2Br2 + 6Cl-

⑶ 要具体情况具体分析,看清题意,再写出符合题意的离子方程式。

① 将少量NaOH溶液滴入过量的Ca(HCO3)2溶液中;

② 将Ca(HCO3)2溶液与 NaOH溶液以溶质的物质的量之比1∶1混合;

③ 将Ca(OH)2溶液与NaHCO3溶液以溶质的物质的量比1∶1混合;

④ 少量NaHCO3溶液滴加到过量的Ca(OH)2溶液中。

以上离子方程式均可用下式来表示:   OH-+Ca2++HCO3-=CaCO3↓+H2O   

① 过量的NaOH溶液与Ca(HCO3)2溶液反应;

② NaOH溶液与Ca(HCO3)2溶液以溶质的物质的量之比2∶1反应;

③ Ca(OH)2溶液与NaHCO3溶液以溶质的物质的量比1∶2反应;

④ Ca(OH)2溶液与过量的NaHCO3溶液反应。

其离子方程式均可用下式表示:2OH-+2HCO3-+Ca2+==CaCO3↓+2H2O+CO32-

⑷ 过量时要注意不要漏掉参加反应的离子

碳酸氢铵溶液中加少量的氢氧化钠溶液,只与HCO3-反应,HCO3-+ OH-=H2O+CO32-

   碳酸氢铵溶液中加过量的氢氧化钠溶液,HCO3-和NH4(+)都反应,NH4(+)+HCO3-+ 2OH-=

CO32-+ NH3·H2O +H2O

6.注意有关定量反应的离子方程式

⑴ 向1L2mol/LNaAlO2溶液中滴加2mol/L的盐酸2.5L,先发生反应 AlO2- + H+ +H2O=Al(OH)3↓,

过量的酸再和Al(OH)3反应 Al(OH)3+ 3H+=Al3+ + 3H2O,总的离子方程式为2AlO2- + 5H+=

Al(OH)3↓+ Al3+ + H2O

⑵ 明矾溶液中加Ba(OH)2溶液恰好使SO42-完全沉淀(得到沉淀质量最大),KAl(SO4)2和Ba(OH)2的物质的量之比为1:2,离子方程式为Al3+ + 2SO42- + 2Ba2+ + 4OH-=2BaSO4↓+ AlO2- + 2H2O

如果明矾溶液中加Ba(OH)2溶液恰好使Al3+完全沉淀(得到沉淀物质的量最多),则KAl(SO4)2和Ba(OH)2的物质的量之比为2:3,离子方程式为2Al3+ + 3SO42- + 3Ba2+ + 6OH-=BaSO4↓+2Al(OH)3↓

7.没有注意试剂滴加顺序不同,现象不同,离子方程式不同

⑴ 向HCl溶液中逐滴滴加Na2CO3溶液

 发生的反应为:CO32-+2H+=H2O+CO2↑,溶液中有大量气泡,且气泡冒出很快。

⑵ 向Na2CO3溶液中逐滴滴加HCl溶液

发生的反应为:CO32-+H+=HCO3-  HCO3- +H+=H2O+CO2↑,一开始无气泡冒出,随后用较多气体冒出。

⑶ 向适量的可溶性的铝盐溶液中逐滴滴加NaOH溶液至过量。

现象:立即产生白色沉淀,然后白色沉淀逐渐消失

发生的反应为:A13++3OH-= A1(OH)3↓  A1(OH)3 + OH-  =AlO2-+2H2O

⑷ 向NaOH中滴加滴加AlCl3溶液至过量

开始无白色沉淀,后产生白色沉淀

其离子方程式为:Al3++ 4OH-  =AlO2-+2H2O   A13++3 AlO2- +6H2O=4 A1(OH)3↓

⑸ 向适量的可溶性的偏铝盐溶液中逐滴滴加HCl至过量

现象:立即产生白色沉淀逐渐多最多,然后逐渐减少

其离子方程式为:H++A1O2-+H2O=A1(OH)3 ↓  A1(OH)3+3H+=A13++3H2O

⑹ 向适量的强酸性溶液中逐滴滴加偏铝盐溶液至过量

现象:先无现象,后产生白色沉淀逐渐多最多

其离子方程式为:A1O2-+4H+=A13++2H2O

       A13++3A1O2-+6H2O=4A1(OH)3 ↓

考点一精练:

1.(2018届辽宁省实验中学、大连八中、大连二十四中、鞍山一中、东北育才学校高三上学期期末考试)下列说法对应的离子方程式合理的是

A. 碳酸钙与醋酸反应:CO32-+2CH3COOH=CO2↑+H2O+2CH3COO-

B. 明矾溶液中加入过量的氢氧化钡溶液:Al3++SO42-+Ba2++4OH-=BaSO4↓+AlO2-+2H2O

C. 工业制取漂白液原理: Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O

D. 泡沫灭火器的工作原理:2A13++3CO32-+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑

【答案】C

是硫酸铝和碳酸氢钠,硫酸铝溶液水解呈酸性,碳酸氢钠溶液水解呈碱性,所以硫酸铝和碳酸氢钠相互促进水解生成氢氧化铝和二氧化碳,水解离子反应为Al3++3HCO3-═Al(OH)3↓+3CO2↑,故D错误;故选C。

2.(2018届福建省厦门外国语学校高三上学期第三次阶段考试)下列离子方程式书写正确的是:

A. 碳酸钠溶液中滴入少量盐酸:2H++CO32-=H2O + CO2 ↑

B. 硫酸铝溶液中加入过量氨水: Al3+ + 4OH-=AlO2- + H2O

C. 碳酸氢钠溶液中滴入少量氢氧化钡溶液:2HCO3- + Ba2+ + 2OH-==BaCO3↓+CO32- +2H2O

D. FeS溶于稀硝酸:FeS +2H+=H2S↑+Fe3+

【答案】C

【解析】A、碳酸钠溶液中滴入少量盐酸:H++CO32-=HCO3-,故A错误;B、氨水是弱碱,硫酸铝溶液中加入过量氨水: Al3+ + 3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+,故B错误;C、碳酸氢钠溶液中滴入少量氢氧化钡溶液:2HCO3- + Ba2+ + 2OH-==BaCO3↓+CO32- +2H2O,故C正确;D、FeS溶于稀硝酸:将Fe S溶于稀硝酸制备Fe(NO3)3,离子方程式:FeS+4 H++NO3═Fe3++NO↑+S↓+2H2O,故D错误;故选C。

3.(2018届黑龙江省哈尔滨师范大学附属中学高三上学期期末考试)下列解释事实的方程式不正确的是( )

A. 金属钠露置在空气中,光亮表面颜色变暗:4Na+O2=2Na2O

B. 硫酸铵溶液与氢氧化钡溶液混合后加热,产生气体:NH4++OH- NH3↑+H2O

C. 铝条插入烧碱溶液中,开始没有明显现象:Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O

D. 碘化银悬浊液滴加硫化钠溶液,黄色沉淀变成黑色:2AgI+S2-=Ag2S+2I-

【答案】B

【解析】A、钠具有强还原性,在空气中易被氧化为Na2O,颜色变暗,方程式正确,故A正确;B、硫酸铵与氢氧化钡反应,除了NH4+与OH-的反应之外,还有Ba2+和SO42-的反应,离子方程式错误,故B错误;C、铝表面易形成氧化铝薄膜,插入NaOH溶液中,NaOH先要溶解表面的氧化铝,再与Al单质反应产生气泡,方程式正确,故C正确;D、碘化银悬浊液中存在溶解平衡AgI(s) ⇌Ag+ + I-,加入硫化钠,S2-与Ag+结合为更难溶的Ag2S,即碘化银转化为硫化银,方程式正确,故D正确。故选B。

4.(2018届吉林省长春外国语学校高三上学期期末考试)下列离子方程式书写正确的是(    )

A. 过量氨水滴入氯化铝溶液中:Al3++3OH― Al(OH)3 ↓

B. 硫代硫酸钠溶液与稀硫酸混合:S2O32—+2H+ S↓+SO2↑+H2O

C. NaClO溶液与FeCl2溶液混合:2ClO―+Fe2++2H2O 2HClO + Fe(OH)2 ↓

D. 次氯酸钙溶液中通入过量CO2 :Ca2+ +2ClO― +H2O +CO2  CaCO3↓+2HClO

【答案】B

5.(2018届北京市西城区重点中学高三上学期期末复习检验)下列指定反应的离子方程式正确的是

A. 氯气溶于水:Cl2 + H2O 2 H + Cl + ClO
B. NH4HSO4溶液呈酸性的主要原因是:NH4++ H2O NH3·H2O+ H+

C. 酸性溶液中KIO3与KI反应生成I2:IO + I + 6 H = I2 + 3 H2O

D. NaHCO3溶液中加足量Ba(OH)2溶液:HCO + Ba + OH = BaCO3↓+ H2O

【答案】D

【解析】A.氯气溶于水的离子反应为Cl2+H2O═H++Cl-+HClO,故A错误;B.NH4HSO4溶液呈酸性的主要原因是NH4HSO4-=NH4++H++SO42-,故B错误;C.酸性溶液中KIO3与KI反应,KI中I元素的化合价由-1价升高为0,KIO3中I元素的化合价由+5价降低为0,生成3molI2,有5molI-被氧化,离子反应为:IO3-+5I-+6H +═3I2+3H2O,故C错误;D.NaHCO3溶液中加足量Ba(OH)2溶液的离子反应为HCO3-+Ba2++OH-═BaCO3↓+H2O,故D正确;故选D。

考点二  离子共存

离子共存问题注意五种情况:

1.看清题目,挖掘出题目中的隐含条件

⑴ 无色溶液中有色离子不能大量共存

Cu2+蓝色     Fe3+黄色    Fe2+浅绿色    MnO4-紫色    

例无色溶液中Na+、Cu2+、Br-、Cl-就不能大量共存,原因Cu2+是蓝色的

⑵ 强酸性(H+)或pH=0、1或使紫色石蕊试液变红或使pH试纸变红的溶液不能大量共存的离子有:OH-、CO32-、HCO3-、S2-、HS-、SO32-、HSO3-、ClO-、F-、CH3COO-、HCOO-、PO43-、HPO42-、H2PO4-、SiO32-、C6H5O-、AlO2-,他们在酸性溶液中分别生成了弱电解质或气体。如HCO3- + H+ =CO2↑+H2O ,HS- + H+= H2S ↑,HSO3- + H+=SO2↑ +H2O

例酸性溶液中K+、Ca2+、CH3COO-、HCO-3不能大量共存,原因CH3COO-、HCO-3是弱酸根离子

⑶ 强碱性(OH-)或pH=13、14或使紫色石蕊试液变蓝或使pH试纸变蓝溶液中不能大量共存的离子有:H+、NH4+、Mg2+、Al3+、Cu2+、Fe2+、Fe3+、HCO3-、HS-、HSO3-,这些离子在碱性溶液中生成了弱电解质或沉淀或气体。如HCO3-+ OH-=CO32-+H2O,HS-+ OH-=S2-+H2O,HSO3-+ OH-= SO32- + H2O

同样,碱性溶液中.Cu2+、Fe3+、SO42-、Cl-也不能大量共存,原因是生成Cu(OH)2、Fe(OH)3沉淀

⑷ 与铝反应生成氢气的溶液,可能是强酸溶液,也可能是强碱溶液,因为2Al+6H+=2Al3++2H2↑,2Al +2OH- +2H2O= 2AlO2- +3H2↑

例在加入铝粉能放出H2的溶液中,Ba2+、Mg2+、HCO3-、AlO2-这组离子不能大量共存,原因是Mg2+、HCO3-可以OH-反应,HCO3-、AlO2-可以和H+反应。

⑸ 由水电离出的H+或OH-浓度小于1×10-7mol/L的溶液,可能是强酸性溶液也可能是强碱性溶液。正常情况下,水电离出的H+或OH-浓度为1×10-7mol/L,如果小于1×10-7mol/L,说明水的电离受到抑制,可能是酸溶液,也可能是碱溶液。

例若溶液中由水电离产生的c(OH-)=1×10-14mol·L-1,满足此条件的溶液中一定可以大量共存的离子组是       (   )                          

A.Al3+  Na+  NO-3 Cl-             B.K+  Na+  Cl-  NO3-

C.K+  Na+  Cl-  AlO2-            D.K+  NH4+  SO42-  NO3

A项Al3+不能在碱性溶液中大量共存;C项AlO2-不能在酸性溶液中大量共存;D项NH4+不能在碱性溶液中大量共存。选B。

2. 没有注意能发生复分解反应的不能大量共存:

⑴ 产生沉淀:

SO42-不能与Ba2+、Ca2+、Ag+大量共存;Cl-与Ag+不能大量共存;OH-不能与Mg2+、Al3+、Cu2+、Fe2+、Fe3+等大量共存 ;SiO32-、AlO2- 、S2O32-与H+等不能大量共存

⑵产生弱电解质生成。

如OH-、ClO-、F-、CH3COO-、HCOO-、PO43-、HPO42-、H2PO4-等与H+不能大量共存 。

⑶产生气体。

如CO32-、HCO3-、S2-、HS-、SO32-、HSO3-等易挥发的弱酸的酸根与H+不能大量共存。

例下列各组中的离子,能在溶液中大量共存的是:    (   )

A.K+、Ag+、NO3-、Cl-        B.Ba2+、Na+、CO32-、OH-  

C.Mg2+、Ba2+、OH-、NO3-    D.H+、K+、CO32-、SO42-

E.Al3+、Fe3+、SO42-、Cl-   F.K+、H+、NH4+、OH-

A项有AgCl沉淀;B项有BaCO3沉淀;C项有Mg(OH)2沉淀;D项有CO2气体产生;F项有水或NH3·H2O生成。选E。

3. 没有注意发生发生氧化还原反应,离子不能大量共存

⑴ 酸性条件下NO3-和Fe2+、S2-、HS-、SO32-、I-不能大量共存

⑵ Fe3+不能和S2-、HS-、SO32-、I-大量共存。

⑶ MnO4-、Cr2O7-、NO3-、ClO-与S2-、HS-、SO32-、HSO3-、I-、Fe2+等在酸性不能大量共存

⑷ 在有H+存在的情况下,MnO4-、ClO-、NO3-的氧化性会增强。如Fe2+、Na+、NO3-可以共存;但Fe2+、H+、NO3-不能共存,Fe2+被氧化成Fe3+。

例下列各组离子,因氧化还原反应而不能大量共存的是   (    )   

A.K+、Na+、 Cl-、NO3-      B.H+、Na+、 NO3-、I-

C.K+、Ba2+、 SO42-、NO3   -D.H+、Na+、 CO32-、Cl-

A项可以大量共存;B项酸性条件下,NO3-氧化I-,不能大量共存。C项产生BaSO4沉淀不能大量共存,但不是发生氧化还原反应;D项生成CO2气体,没有发生氧化还原反应。选B。

4. 没有注意水解的阳离子与能水解的阴离子一般不能同时存在在同一溶液中,即离子间能发生“双水解”反应。例如:Al3+和HCO3-、CO32-、S2-、HS-、AlO2-、C6H5O-。Fe3+和AlO2-,HCO3-,CO32-。NH4+和AlO2- 。都能发生双水解而不能大量共存。特别注意:NH4+和CO32-、NH4+和HCO3-、NH4+和CH3COO-,虽然能发生双水解,但没有气体或沉淀产生,在同一溶液中能大量共存。

例与金属铝反应能放出氢气的溶液中,一定能大量共存的离子组是       (   )   

A.NH4+、NO3-、CO32-、Na+     B.Na+、Ba2+、Cl- 、 NO3-

C.NO3-、K+、Cl-、OH-         D.AlO2-、K+、OH-、Al3+

与金属铝反应能放出氢气的溶液,可能是酸溶液也可能是碱溶液。A项酸溶液中CO32-不能大量共存,碱溶液中NH4+不能大量共存;B项在酸碱性溶液中能大量共存;C项酸性溶液中OH-不能大量共存;D项酸性溶液中AlO2-、OH-不能大量共存。选

5. 没有注意形成络合离子, 不能大量共存。如Fe3+和SCN-

例欲配制下列各组离子的溶液,能够实现的是   (   )         

      A.Cu2+、Br-、HCO3-、A1O2-   B.Fe3+、K+、SCN-、SO42-

      C.Fe2+、NO3-、HSO3-、H+      D.Na+、AlO2-、K+、C6H5O-

A项可发生HCO3-+A1O2-+H2O = CO32-+ Al(OH)3↓,不能配制该溶液;B项Fe3+和SCN-生成络合物Fe(SCN)3,不能配制该溶液;C项酸性条件下,硝酸氧化Fe2+、HSO3-,不能配制该溶液。D项各离子间不发生反应,故可配制溶液,选D。

典例1(2017江苏)常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是

A.无色透明的溶液中: Fe3+、Mg2+、SCN –、Cl –

B.c(H+)/ c(OH–) = 1×10 -12的溶液中: K+、Na +、 、
C.c(Fe2+ ) =1 mol·L-1的溶液中: K+、 、 、
D.能使甲基橙变红的溶液中: Na+、 、 、
【答案】B

典例2(2016四川)下列关于离子共存或离子反应的说法正确的是

A.某无色溶液中可能大量存在H+、Cl-、MnO4-

B.pH=2的溶液中可能大量存在Na+、NH4+、SiO32-

C.Fe2+与H2O2在酸性溶液中的反应:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O

D.稀硫酸和Ba(OH)2溶液反应:H++SO42-+Ba2++OH-=BaSO4↓+H2O

【答案】C

【解析】A、水溶液中MnO4-呈紫色,H+、MnO4- 和Cl-发生氧化还原反应,不能大量共存,错误;B、硅酸根离子和氢离子反应生成硅酸沉淀,不能电离共存,错误;C、满足质量守恒、电子守恒和电荷守恒,正确;D、正确的离子方程式应为2H++SO42-+Ba2++2OH-=BaSO4↓+2H2O,错误。

【拓展升华】

注意离子共存中的“陷阱”

限制条件
 题中的常见叙述
 联想知识点
 
常见的限制条件
 “无色”
 有色离子不能大量存在
 
“pH=1”或“pH=13”
 溶液显酸性或碱性
 
“因发生氧化还原反应而不能大量共存”
 只能是氧化性离子和还原性离子不能大量共存,不包括其他类型的反应
 
易错点
 “透明”
 “透明”也可“有色”
 
“不能大量共存”
 易看成“大量共存”
 
 

 

 

常见的隐含条件
 “与Al反应放出H2的溶液”
 溶液既可能显酸性也可能显碱性,但不能是氧化性酸,如HNO3
 
“由水电离出的c(H+)<1×10-7 mol·L-1”
 可能是酸溶液也可能是碱溶液
 
“通入足量的NH3”

或“通入足量的CO2”
 与NH3·H2O(或CO2+H2O)反应的离子不能大量存在
 
NO3(-)
 在酸性条件下具有强氧化性
 
常见题干要求
 ⑴‘‘能”

⑵“不能”,

⑶“一定能”

⑷“一定不能”

⑸“可能”
 审清关键字词
 

考点二精练:

1.(2018届江苏省苏锡常镇四市高三调研)工业上用盐酸酸化的FeCl3溶液腐蚀铜制线路板,分别取腐蚀后的滤液并向其中加入下列指定物质,反应后的溶液中主要存在的-组离子正确的是

A. 加入过量CuO:Fe3+、H+、Cu2+、Cl-

B. 加入过量NaOH溶液: Na+、Fe2+、 OH-、Cl-

C. 通入过量Cl2: Fe3+、H+、Cu2+、Cl-

D. 通入过量SO2: Fe3+、H+、Cu2+、SO42-、Cl-

【答案】C

【解析】腐蚀后的溶液中含Fe3+、H+、Cu2+、Fe2+、Cl-等离子。A. 加入过量CuO,CuO与H+反应生成Cu2+和水,反应后的溶液中主要存在的离子为:Fe3+、Cu2+、Cl-,A错误;B. 加入过量NaOH溶液,NaOH与Fe3+、H+、Cu2+、Fe2+反应,反应后的溶液中主要存在的离子为:Cl-、Na+、OH-,B错误;C. 通入过量Cl2,Cl2与Fe2反应生成Fe3+和Cl-,反应后的溶液中主要存在的离子为:Fe3+、H+、Cu2+、Cl-,C正确;D. 通入过量SO2,SO2与Fe3+反应生成Fe2+和SO42-,反应后的溶液中主要存在的离子为:H+、Cu2+、SO42-、Cl-、Fe2+,D错误;答案选C.

2.(2018届陕西省西安市第一中学高三上学期第五次考试)实验室欲配制一种仅含四种离子(不考虑来源于水电离的离子)的溶液且溶液中四种离子的浓度均为0.5mol/L,能达到此目的的是

A. Mg2+、Al3+、SO42-、Cl-    B. Mg2+、K+、SO42-、NO3-

C. ClO-、I-、K+、Na+    D. H+、K+、Cl-、CO32-

【答案】B

3.(2018届甘肃省武威第二中学高三上学期期末考试)在下列给定条件的溶液中,一定能大量共存的离子组是(   )

A. 无色溶液:Ca2+、H+、Cl-、HSO3-

B. 能使pH试纸呈红色的溶液:Na+、NH4+、Br-、NO3-

C. FeCl2溶液:K+、、Na+、、SO42-、AlO2-

D. =0.1 mol/L的溶液:Na+、K+、SiO32-、NO3-

【答案】D

【解析】A、弱酸根离子在酸性、碱性溶液中都不能大量共存,所以H+和HSO3-不能共存,即A错误;B、能使pH试纸呈红色的溶液呈酸性,在酸性溶液中NO3-具有强氧化性,可氧化Br-,所以二者不能共存,故B错误;C、FeCl2溶液呈弱酸性,而含AlO2-的溶液呈碱性,所以二者不能共存,则C错误;D、 =0.1 mol/L的溶液其pH=13,为强碱性溶液,这四种离子都可以共存,所以D正确。本题正确答案为D。

考点三  离子检验

常见离子的检验方法

根据离子性质不同而在实验中所表现出的现象不同,可以把检验离子的方法归纳为三种类型:①生成沉淀;②生成气体;③显现特殊颜色。

 
 离子
 试剂
 现象
 注意
 
沉淀法
 Cl-、Br-、I-
 AgNO3溶液和稀HNO3
 AgCl(白色)、

AgBr(淡黄色)、

AgI(黄色)
 
 
SO4(2-)
 稀盐酸和BaCl2溶液
 白色沉淀
 先用稀盐酸酸化
 
Fe2+
 NaOH溶液
 白色沉淀→

灰绿色沉淀→

红褐色沉淀
 
 
Fe3+
 NaOH溶液
 红褐色沉淀
 
 
气体法
 NH4(+)
 浓NaOH溶液和湿润的红色石蕊试纸
 产生有刺激性气味的气体,且气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
 要加热
 
CO3(2-)
 稀盐酸和澄清石灰水
 澄清石灰水变浑浊
 SO3(2-)、HSO3(-)、HCO3(-)有干扰
 
SO3(2-)
 稀H2SO4和品红溶液
 产生有刺激性气味的气体,且气体能使品红溶液褪色
 
 
显色法
 I-
 氯水(少量),CCl4
 下层为紫色
 
 
Fe2+
 ①KSCN溶液和氯水

②铁氰化钾溶液

K3[Fe(CN)6]
 ①先是无变化,滴加氯水后变血红色

②生成蓝色沉淀Fe3[Fe(CN)6]2
 先加KSCN溶液,无变化,再加氯水
 
Fe3+
 KSCN溶液
 血红色
 
 
苯酚溶液
 紫色
 
 
Na+、K+
 Pt(Fe)丝和稀盐酸
 火焰分别呈黄色、紫色
 K+要透过蓝色钴玻璃片观察焰色
 

 

典例1(2017课标Ⅱ)由下列实验及现象不能推出相应结论的是

 
 实验
 现象
 结论
 
A
 向2 mL 0.1 的 溶液中加足量铁粉,震荡,加1滴KSCN溶液
 黄色逐渐消失,加KSCN溶液颜色不变
 还原性:
 
B
 将金属钠在燃烧匙中点燃,迅速伸入集满CO2的集气瓶
 集气瓶中产生大量白烟,瓶内有黑色颗粒产生
 CO2具有氧化性
 
C
 加热盛有少量NH4HCO3固体的试管,并在试管口放置湿润的红色石蕊试纸
 石蕊试纸变蓝
 NH4HCO3显碱性
 
 

D
 向2支盛有2 mL相同浓度银氨溶液的试管中分别加入2滴相同浓度的NaCl和Nal溶液
 一只试管中产生黄色沉淀,另一支中无明显现象
 
 

【答案】C

说明生成C,发生反应是4Na+CO2 2Na2O+C,CO2中C的化合价降低,因此CO2作氧化剂,被还原,故B说法正确;C、碳酸氢铵受热分解,NH4HCO3 NH3↑+CO2↑+H2O,碳氨气使湿润的红色石蕊试纸变蓝,而不是碳酸氢铵缘故,故C说法错误;D、产生黄色沉淀,说明生成AgI,AgI和AgCl形式相同,因此溶度积小的先沉淀,即Ksp(AgCl)>Ksp(AgI),故D说法正确。

典例2 (2017江苏)根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是

选项
 实验操作和现象
 实验结论
 
A
 向苯酚溶液中滴加少量浓溴水、振荡,无白色沉淀
 苯酚浓度小
 
B
 向久置的Na2SO3溶液中加入足量BaCl2溶液,出现白色沉淀;再加入足量稀盐酸,部分沉淀溶解
 部分Na2SO3被氧化
 
C
 向20%蔗糖溶液中加入少量稀H2SO4,加热;再加入银氨溶液;未出现银镜
 蔗糖未水解
 
D
 向某黄色溶液中加入淀粉 KI 溶液,溶液呈蓝色
 溶液中含 Br2
 

【答案】B

【解析】A.向苯酚溶液中加少量的浓溴水,生成的三溴苯酚可以溶解在过量的苯酚溶液中,所以无白色沉淀,A错误;B.沉淀部分溶解,说明还有一部分不溶解,不溶解的一定是硫酸钡,溶解的是亚硫酸钡,所以亚硫酸钠只有部分被氧化,B正确;C.银镜反应是在碱性条件下发生的,本实验中没有加入碱中和做催化剂的稀硫酸,所以无法发生银镜反应,从而无法证明蔗糖是否水解,C错误;D.溶液变蓝,说明有碘生成或本来就有碘分子。能把碘离子氧化为碘的黄色溶液除了可能是溴水外,还可能是含其他氧化剂(如Fe3+)的溶液;当然黄色溶液也可能是稀的碘水,所以D错误。答案选B。

【总结提升】

1. 离子推断题注意四项基本原则

(1) 肯定性原则,根据实验现象推出溶液中肯定存在或肯定不存在的离子;,(记住几种常见的有色离子:Fe2+、Fe3+、Cu2+、MnO3(-)、CrO4(2-)、Cr2O7(2-)

(2) 互斥性原则:在肯定某些离子的同时,结合离子共存规律,否定一些离子的存在;(要注意题目中的隐含条件,如:酸性、碱性、指示剂的变化、与铝反应产生H2、水的电离情况等)

(3) 电中性原则:溶液呈电中性,一定既有阳离子,又有阴离子,且溶液中正电荷总数与负电荷总数相等;(这一原则可帮助我们确定一些隐含的离子)

(4) 进出性原则:通常是在实验过程中使用,是指在实验过程中反应生成的离子或引入的离子对后继实验的干扰。

2. 注意电荷守恒在离子反应定量推断试题中的应用

离子反应有关的定量推断类试题,需要掌握定量推断最后一种离子存在的方法:如果多种离子共存,且只有一种离子的物质的量未知,可以用电荷守恒来确定最后一种离子是否存在,即阳离子所带的正电荷总数等于阴离子所带的负电荷总数。

考点三精练:

1.(2018届辽宁省葫芦岛市普通高中高三第二次模拟考试)对分别盛有不同无色溶液①②③④四支试管进行如下操作。现象和结论对应正确的是

 
 操作
 现象
 结论
 
A
 向①中滴加NaOH溶液,加热,将湿润红色石蕊试纸置于试管口
 试纸变蓝
 原溶液中有NH4+
 
B
 向②中滴入NaHCO3溶液
 有白色沉淀生成
 原溶液中有AlO2-
 
C
 向③中先滴加BaCl2溶液再滴加HCl溶液
 生成白色沉淀
 原溶液中有SO42-
 
D
 向④中滴加氯水和CCl4,振荡静置
 下层溶液呈橙色
 原溶液中有I-
 

【答案】A

【解析】 ,故A正确;澄清石灰水、氢氧化钡溶液中滴入NaHCO3溶液都有白色沉淀生成,故B错误;先滴加BaCl2溶液再滴加HCl溶液,生成白色沉淀,原溶液中有SO42-或Ag+,故C错误;滴加氯水和CCl4,振荡静置,下层溶液呈橙色,原溶液中有Br-,故D错误。

2.(2018届吉林省实验中学高三下学期模拟考试)下列选项中,有关实验操作、现象和结论都正确的是(  )

选项
 实验操作
 现 象
 结 论
 
A
 将过量的CO2通入CaCl2溶液中
 无白色沉淀出现
 生成的Ca(HCO3)2可溶于水
 
B
 常温下将Al片插入浓硫酸中
 无明显现象
 Al片和浓硫酸不反应
 
C
 用玻璃棒蘸取浓氨水点到红色石蕊试纸上
 试纸变蓝色
 浓氨水呈碱性
 
D
 向澄清石灰水加入某试剂的溶液少许
 产生白色沉淀
 该试剂中一定含有CO32—
 

【答案】C

3.(2018届云南省昆明市第一中学第七次月考)有一无色透明溶液,欲确定是否含有下列离子:H+、K+、Mg2+、Al3+、Fe2+、Ba2+、NO3-、SO42-、Cl-、I-、HCO3-,如下实验:

实验步骤
 实验现象
 
(1)用玻璃棒蘸取少量该溶液,点在pH试纸中部
 溶液变红色
 
(2)取少量该溶液,加入Cu片
 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
 

 

下列实验结论错误的是

A. 肯定含有的离子是NO3-、SO42-、Mg2+、Al3+、H+

B. 肯定没有的离子是Fe2+、I-、HCO3-、Ba2+

C. 可能含有的离子是K+、Cl-

D. 不能确定的离子是K+、Cl-、HCO3-

【答案】D

有Mg2+、Al3+。由上述分析知道此溶液中一定含有NO3-、SO42-、Mg2+、Al3+、H+,故A正确;一定没有Fe2+、I-、HCO3-、Ba2+故B正确;有上述实验不能确定是否含有K+、Cl-离子,故正确;因为HCO3-离子与H+会发生化学反应,所以当能确定H+存在时,就能判断一定不含HCO3-,故D错;答案D。

 

 

4.(2018届四川省攀枝花市高三第三次统考)由下列实验及现象得出的结论,不正确的是

 
 实验
 现象
 结论
 
A
 向KNO3和KOH 混合溶液中加入铝粉并加热,管口放湿润的红色石蕊试纸
 试纸变为蓝色
 NO3-被还原为NH3

 
 
B
 在Cu(NO3)2溶液中加入KI溶液,再加入苯,振荡
 溶液分层,上层溶液呈紫色,下层有白色沉淀
 氧化性:Cu2+>I2,白色沉淀可能为CuI
 
C
 向2 支盛有2mL 相同浓度的NaOH溶液的试管中分别滴入2滴相同浓度的AlCl3和MgCl2溶液,振荡并静置
 前者无沉淀,后者有白色沉淀
 Ksp[Al(OH)3]>Ksp[Mg(OH)2]
 
D
 相同温度下,在两支试管中各加入4 mL 0.01 mol/L KMnO4酸性溶液和2 mL 0.1 mol/LH2C2O4溶液,再向其中一支试管中快速加入少量MnSO4固体
 加有MnSO4的试管中溶液褪色明显较快
 MnSO4对该反应有催化作用
 

【答案】C

【解析】A. 向KNO3和KOH 混合溶液中加入铝粉并加热,管口放湿润的红色石蕊试纸,试纸变为蓝色,说明有生成NH3 ,则NO3-被还原为NH3,A正确; B. 在Cu(NO3)2溶液中加入KI溶液,再加入苯,振荡溶液分层,上层溶液呈紫色,下层有白色沉淀,说明有碘生成,则KI是还原剂、Cu(NO3)2是氧化剂,所以Cu2+氧化性强于I2,Cu2+有可能被还原为+1价,故白色沉淀可能为CuI,B正确;C. 向2 支盛有2mL 相同浓度的NaOH溶液的试管中分别滴入2滴相同浓度的AlCl3和MgCl2溶液,振荡并静置,前者无沉淀,后者有白色沉淀,前者可能因生成的Al(OH)3溶于过量的NaOH溶液中而无沉淀,故无法判断Ksp[Al(OH)3]和Ksp[Mg(OH)2]的相对大小,C不正确;D. 相同温度下,在两支试管中各加入4 mL 0.01 mol/L KMnO4酸性溶液和2 mL 0.1 mol/LH2C2O4溶液,再向其中一支试管中快速加入少量MnSO4固体,加有MnSO4的试管中溶液褪色明显较快,说明MnSO4对该反应有催化作用,D正确。本题选C。

5.(2018届重庆市江津巴县长寿等七校联盟高三第三次联考)下表中的实验操作能达到实验目的的是(  )

选项
 实验操作
 实验目的
 
A
 向含有KSCN溶液的FeSO4溶液中滴加硫酸酸化的H2O2溶液
 检验H2O2的氧化性大于Fe3+
 
B
 同温下用pH试纸测定浓度为0.1mol·L-1 NaClO溶液和0.1mol·L-1CH3COONa溶液的pH
 证明HClO和CH3COOH的酸性强弱
 
C
 先滴入Ba(NO3)2溶液,产生沉淀,再加入足量稀盐酸,仍有沉淀
 检验溶液中是否含有SO42-
 
D
 某卤代烃与氢氧化钠溶液共热一会儿,冷却到室温,加入硝酸银溶液
 测定卤代烃中卤原子的种类
 

【答案】A

6.(2018届山东省烟台市高三模拟考试)下列由实验得出的结论正确的是

选项
 实验
 结论
 
A
 向某钠盐中滴加浓盐酸。将产生的气体通入品红溶液,品红溶液褪色
 该钠盐为Na2SO3或NaHSO3
 
B
 用乙酸浸泡水壶中的水垢。可将其清除
 乙酸的酸性大于碳酸
 
C
 向某盐溶液中先加入少量氯水、再滴加几滴KSCN溶液,溶液变血红色
 原溶液中一定含有Fe2+
 
D
 室温下。向饱和Na2CO3溶液中加入少量BaSO4粉末。过滤,向洗净的沉淀中加稀盐酸有气泡产生
 Ksp(BaCO3)< Ksp(BaSO4)
 

【答案】B

7.(2018届安徽省淮北市高三第二次模拟考试)下列对实验现象的解释错误的是

选项
 操作
 现象
 解释
 
A
 向溶液X中先滴加稀盐酸无现象,再滴加BaCl2溶液
 出现白色沉淀
 溶液中一定含有SO42-
 
B
 分别将镁粉和打磨后的镁条放入滴有酚酞的蒸馏水中,加热
 镁条表面出现红色,镁粉附近无现象
 镁粉吸附脱色
 
C
 铝片置于氢氧化钠溶液中
 白色浑浊
 生成氢氧化铝沉淀
 
D
 氨水持续滴入硫酸铜溶液中
 蓝色絮状沉淀后变为深蓝色溶液
 先生成氢氧化铜沉淀,后转化为[Cu(NH3)4]2+
 

【答案】C

【解析】向溶液X中先滴加稀盐酸无现象,排除CO32-、SO32-、Ag+,再滴加BaCl2溶液,出现白色沉淀,一定是BaSO4沉淀,所以原溶液中一定含有SO42-,故A解释正确;镁条镁粉均发生了化学反应,由于镁粉表面积较大具有吸附性,所以镁条表面出现红色,镁粉附近无现象,故B解释正确;铝片置于氢氧化钠溶液中,生成偏铝酸钠和氢气,故C解释错误;在氨水逐渐加入硫酸铜溶液过程中,先生成氢氧化铜沉淀,后络合成[Cu(NH3)4]2+,故D解释正确。

8.(2018届x疆高三年级第三次诊断测试)下列实验操作、实验现象和实验结论均正确的是

A. 向待测溶液中先滴加几滴氯水,然后滴加KSCN溶液,溶液变红,待测溶液中含有Fe2+

B. 向某盐溶液中滴加浓NaOH溶液,加热,将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口,试纸变蓝,说明该溶液中含有NH4+

C. 向AgNO3溶液中滴加过量氨水,得到澄清溶液,Ag+与NH3·H2O能大量共存

D. 向某溶液中加入硝酸酸化的BaCl2溶液,出现白色沉淀,说明该溶液中一定含有SO42-

【答案】B

【解析】A.先滴加几滴氯水,可氧化亚铁离子,应先加KSCN溶液、再滴加氯水检验亚铁离子,故A错误;B.氨气使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则该溶液中含有NH4+,故B正确;C.向AgNO3溶液中滴加过量氨水,生成银氨络离子,但Ag+与NH3•H2O 不能大量共存,故C错误;D.亚硫酸根离子在酸性溶液中能够被NO3-氧化生成SO42-,从而反应生成硫酸钡沉淀,则该溶液中可能含有SO42-,或SO32-,或二者都存在,故D错误;故选B。

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