专题09离子推断及综合应用教师版.docx
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专题09离子推断及综合应用教师版
专题09离子推断及综合应用
【知识框架】
【基础回顾】
(一)离子的检验
1、常见的阳离子的检验
(1)常规检验法
①用NaOH溶液能检验出Cu2+、Fe3+、Fe2+、Al3+、NH4+
Cu2+:
产生蓝色沉淀
Fe3+:
产生红褐色沉淀
Fe2+:
先产生白色沉淀,然后迅速变成灰绿色,最终变成红褐色
Al3+:
产生白色沉淀,继续加入NaOH溶液,白色沉淀又会迅速消失
NH4+:
共热,生成使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体
②焰色反应
用焰色反应可以检验溶液中的K+和Na+。
K+:
火焰呈紫色(透过蓝色钴玻璃)
Na+:
火焰呈黄色
(2)特殊检验法
Fe3+:
加入KSCN溶液呈红色
Fe2+:
加入KSCN溶液无现象,滴加新制氯水后溶液呈红色。
2、常见阴离子的检验
(1)利用酸碱指示剂检验
OH-:
滴入酚酞试液,溶液变红色
滴入紫色石蕊试液,溶液变蓝色
(2)利用盐酸和其他试剂检验
CO
:
①加入BaCl2溶液后生成白色沉淀,再加稀盐酸沉淀溶解,并放出无色无味气体
②加入稀盐酸后,放出能使澄清石灰水变浑浊的无色无味的气体
SO
:
先加入稀盐酸无明显现象,再加入BaCl2溶液,产生白色沉淀
SO
:
加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,再加入稀盐酸,放出无色有刺激性气味,能使品红溶液褪色的气体
(3)利用AgNO3(HNO3酸化)溶液检验
Cl-:
生成不溶于稀硝酸的白色沉淀
Br-:
生成不溶于稀硝酸的浅黄色沉淀
I-:
生成不溶于稀硝酸的黄色沉淀
(4)利用某些特征反应检验
I-:
滴入淀粉溶液和氯水,溶液变蓝色
(二)、离子的推断
离子推断属于推断题型,主要是对于物质中所含的成分,运用实验手段进行分析和判断,最后得出结论。
离子推断的主要依据是实验结果,解答此类问题必须掌握离子的性质,包括颜色以及与其它物质反应产生的现象,如气体、沉淀等的变化。
【技能方法】
离子推断题解题方法
1、坚持“四项基本原则”,破解离子推断题
(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+、MnO
、CrO
、Cr2O
)
(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续实验的干扰。
2、电荷守恒在离子反应定量推断试题中的应用
解与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。
3、解题基本思路
【基础达标】
1.要检验某无色溶液是否含有SO42-,下列操作最合理的是()
A.加入Ba(NO3)2溶液后再加稀HNO3酸化
B.加入BaCl2溶液后再加盐酸酸化
C.加入稀HNO3(酸化)后再加Ba(NO3)2溶液
D.加入盐酸酸化后再加BaCl2溶液
【答案】D
【解析】
试题分析:
A、加入Ba(NO3)2溶液后再加稀HNO3酸化,不能排除亚硫酸根离子的影响,错误;B、加入BaCl2溶液后再加盐酸酸化,不能排除银离子的干扰,错误;C、加入稀HNO3(酸化)后再加Ba(NO3)2溶液,不能排除亚硫酸根离子的影响,错误;D正确。
考点:
考查离子的检验等相关知识。
2.下列检验方法错误的是()
A.加入AgNO3溶液和稀硝酸有黄色沉淀产生,证明原溶液中肯定存在I-
B.加入盐酸酸化的BACl2溶液有白色沉淀产生,证明原溶液中肯定存在SO42-
C.加NAOH溶液,加热,若生成的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,证明原溶液中肯定存在NH4+
D.某无色气体,通入氧气后出现红棕色气体,证明原气体中肯定存在NO
【答案】B
【解析】
试题分析:
A.AgI是黄色沉淀,所以加入AgNO3溶液和稀硝酸有黄色沉淀产生,证明原溶液中肯定存在I-,A项正确;B、加盐酸酸化的BACl2溶液有白色沉淀,可能有Ag+或SO42-;Ag+与Cl-也会生成白色不溶于HCl的沉淀,B项错误;C、氨气显碱性,遇到湿润的红色石蕊试纸会变蓝,所以加NAOH溶液,加热,若生成的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,证明原溶液中肯定存在NH4+;C项正确;D、常温下2NO+O2=2NO2,二氧化氮是红棕色,所以某无色气体,通入氧气后出现红棕色气体,证明原气体中肯定存在NO,D项正确,选B。
考点:
考查离子的检验等知识。
3.下列鉴别方法可行的是(双选)()
A.用氨水鉴别Al3+、Mg2+和Ag+
B.用盐酸酸化的BaCl2溶液鉴别Cl-、SO
和CO
C.用溴水鉴别CH4和C2H4
D.用KMnO4酸性溶液鉴别CH3CH2OH和CH3CHO
【答案】BC
【解析】
试题分析:
氨水和Al3+、Mg2+反应都生成白色沉淀,现象相同,无法鉴别,氨水与Ag+先生成白色沉淀后沉淀溶解,A错;盐酸酸化的BaCl2溶液与Cl-不反应,无明显现象,与SO42-反应生成白色沉淀,和CO32-反应产生气体,现象不同可以鉴别,B对;溴水与CH4不反应,C2H4可以使溴水褪色,现象不同,可以鉴别,C对;CH3CH2OH和CH3CHO都可以使KMnO4酸性溶液褪色,D错。
考点:
物质的鉴别。
4.将氯化钠、氯化铝、氯化亚铁、氯化铁、氯化镁五种溶液,通过一步实验就能加以区别,并只用一种试剂,这种试剂是()
A.KSCNB.BaCl2C.NaOHD.HCl
【答案】C
【解析】
试题分析:
A.KSCN只和氯化铁反应生成血红色溶液,其它不反应,无现象,错误;B.BaCl2和这五种溶液均不反应,无现象,错误;C.氯化钠与氢氧化钠不反应,无现象,向氯化铝溶液中逐滴加入NaOH至过量,先有白色沉淀生成,然后沉淀溶解,向氯化亚铁中加入NaOH,先有白色沉淀生成,迅速变成灰绿色,最后呈现红褐色,向氯化铁溶液中加入NaOH生成红褐色沉淀,向氯化镁中加入NaOH生成白色沉淀,能区分;D.HCl和这五种溶液均不反应,无现象,错误;选C。
考点:
考查物质的检验与分离。
5.对某酸性溶液(可能含有Br-、SO42、H2SO3、NH4+)分别进行如下实验:
①加热时放出的气体可以使品红溶液褪色
②加碱调至碱性后,加热时放出的气体可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝
③加入数滴氯水时,溶液无色,再加入BaCl2溶液时,产生的白色沉淀不溶于稀硝酸。
对于下列物质不能确认其在溶液中是否存在的是(双选)()
A.Br-B.SO42C.H2SO3D.NH4+
【答案】AB
【解析】
试题分析:
①加热时放出的气体可以使品红溶液褪色,说明有二氧化硫气体产生,则该溶液中一定含有H2SO3;②加碱调至碱性后,加热时放出的气体可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝,说明有氨气产生,则原溶液中一定含有NH4+;③加入数滴氯水时,溶液无色,再加入BaCl2溶液时,产生的白色沉淀不溶于稀硝酸,该沉淀是硫酸钡沉淀,因为溶液中一定存在亚硫酸,加入氯水后氯气将亚硫酸氧化为硫酸,加入氯化钡溶液后产生硫酸钡沉淀,所以不能判断硫酸根离子是否存在,溴离子液不能判断,所以答案选AB。
考点:
考查对离子的鉴定
【能力提升】
1.为探究雾霾颗粒中的可溶性成分,某课外活动小组采集雾霾颗粒样品,用蒸馏水浸取得到浸取液,取浸取液进行以下实验,其中根据实验现象得出的结论正确的是()
A.滴入NaOH溶液,有白色沉淀产生,说明雾霾中一定含Mg2+
B.滴入AgNO3溶液,有白色沉淀产生,说明雾霾中一定含Cl―
C.滴入硝酸酸化的BaCl2溶液,有白色沉淀产生,说明雾霾中一定含SO42―
D.加入浓NaOH溶液微热,试管口的湿润红色石蕊试纸变蓝,说明雾霾中一定含NH4+
【答案】D
【解析】
试题分析:
A.滴入NaOH溶液,有白色沉淀产生,说明雾霾中可能含Mg2+、Al3+、Zn2+等,不一定含有Mg2+,错误;B.滴入AgNO3溶液,有白色沉淀产生,说明雾霾中可能含有Cl―、CO32-、SO32-等离子,不一定含Cl―,错误;C.滴入硝酸酸化的BaCl2溶液,有白色沉淀产生,说明雾霾中可能含有SO42―、Ag+,不一定含SO42―,错误;D.加入浓NaOH溶液微热,试管口的湿润红色石蕊试纸变蓝,说明雾霾中一定含NH4+,正确。
考点:
考查离子的检验方法的正误判断的知识。
2.某澄清透明溶液中,可能大量存在下列离子中的若干种:
H+、NH4+、K+、Mg2+、Cu2+、Br-、AlO2-、Cl-、SO42-、CO32-,现进行如下实验:
①用试管取少量溶液,逐滴加入稀盐酸至过量,溶液先浑浊后又变澄清,有无色气体放出。
将溶液分为3份。
②在第1份溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量,溶液先浑浊后又变澄清。
加热,将湿润的红色石蕊试纸置于试管口,未见明显现象。
③在第2份溶液中加入新制的氯水和CCl4,振荡后静置,下层溶液显橙红色。
则下列推断正确的是(双选)()
A.溶液中一定有
、
、
、
B.溶液中一定没有
、
、
、
C.不能确定溶液中是否有
、
、
D.往第3份溶液中滴加BaCl2可确认是否有
【答案】AD
【解析】
试题分析:
该溶液中加入稀盐酸至过量,先有沉淀生成,后沉淀溶解,且有无色气体放出,在所给离子中,与盐酸反应产生沉淀的离子只有AlO2-,与盐酸反应生成氢氧化铝沉淀,再加盐酸,则沉淀溶解;与盐酸反应生成无色气体的离子只能是CO32-,则原溶液中一定存在AlO2-、CO32-;则一定不存在H+;在第一份溶液中加入氢氧化钠溶液,因为①后的溶液中存在铝离子,所以加入氢氧化钠溶液产生氢氧化铝沉淀,再加氢氧化钠溶液,沉淀溶解,氢氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和水,说明该溶液中不存在Mg2+、Cu2+;加热,将湿润的红色石蕊试纸置于试管口,未见明显现象,说明原溶液中不存在NH4+,则原溶液中的阳离子只能是K+;在第2份溶液中加入新制的氯水和CCl4,振荡后静置,下层溶液显橙红色,说明有溴单质生成,则原溶液中一定存在Br-,所以原溶液中一定存在的离子是AlO2-、CO32-、K+、Br-,一定不存在的离子是Mg2+、Cu2+、H+、NH4+;其余为不能确定。
所以A正确,BC错误;向第三份溶液中加入氯化钡溶液,因为碳酸根离子已转化为二氧化碳除去,所以若产生白色沉淀,可证明含有硫酸根离子,D正确,答案选AD。
考点:
考查离子的检验
3.确定某溶液中含有SO42-,下列方案中正确的是()
A.先加入BaCl2溶液产生白色沉淀,再加入足量稀盐酸沉淀不溶解
B.先加入足量稀盐酸无沉淀,再加入BaCl2溶液产生白色沉淀
C.先加入足量稀硝酸无沉淀,再加入Ba(NO3)2溶液产生白色沉淀
D.先加入Ba(NO3)2溶液无沉淀,再加入足量稀硝酸产生白色沉淀
【答案】B
【解析】
试题分析:
A.加入BaCl2溶液产生白色沉淀,再加入足量稀盐酸沉淀不溶解,该溶液还可能是Ag+,故A错误;B.正确,能排除Ag+和CO32-的干扰,B正确;C.先加入足量稀硝酸无沉淀,若原溶液中含有SO32-,会被氧化成SO42-,干扰检验,故C错误;D.先加入Ba(NO3)2溶液无沉淀即说明溶液中无SO42-,故D错误,此题选B。
考点:
考查离子的检验相关知识。
4.某无色溶液中可能含有以下离子中的一种或几种:
Na+、Ag+、Fe3+、NH4+、Al3+、CO32-、AlO2-、S2O32-、SO42-。
现取该溶液进行有关实验,实验结果如图所示:
下列说法不正确的是()
A.淡黄色沉淀甲不可能为AgBr
B.由溶液甲生成气体乙的途径只有:
Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑
C.气体甲可能是混合气体
D.综合上述信息可以确定肯定存在的离子有:
Na+、AlO2-、S2O32-
【答案】B
【解析】
试题分析:
溶液无色,则不存在Fe3+。
无色溶液中加入过量的氢溴酸,产生气体甲、淡黄色沉淀甲。
溶液甲中加入过量的碳酸氢铵,产生气体乙、溶液乙和白色沉淀乙,因此溶液甲中一定含有铝离子,即白色沉淀乙是氢氧化铝,气体乙是CO2,则原溶液中含有AlO2-,则Ag+、Al3+、NH4+一定不存在,所以淡黄色沉淀甲是S,则一定含有S2O32-;溶液乙中加入过量的氢氧化钡溶液产生气体丙、溶液丙和白色沉淀丙,则气体丙是氨气。
白色沉淀丙中通入过量的CO2,沉淀全部溶解,则应该是碳酸钡沉淀,所以原溶液中不存在硫酸根,根据溶液的电中性可判断一定存在Na+。
A.根据以上分析可知淡黄色沉淀甲不可能为AgBr,而是S,A正确;B.由溶液甲生成气体乙的途径有Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑,又因为氢溴酸过量,则碳酸氢根也与氢离子反应产生CO2,B错误;C.由于不能确定是否含有碳酸根,则气体甲可能是SO2和CO2的混合气体,C正确;D.综合上述信息可以确定肯定存在的离子有:
Na+、AlO2-、S2O32-,D正确,答案选B。
考点:
考查离子共存与离子检验的有关判断
5.某溶液中可能含有H+、NH4+、Mg2+、Al3+、Fe3+、CO32−、SO42−、NO3−中的几种。
①若加入锌粒,产生无色无味的气体;②若加入NaOH溶液,产生白色沉淀,且产生的沉淀量与加入NaOH的物质的量之间的关系如下图所示。
则下列说法正确的是()
A.溶液中的阳离子只有H+、Mg2+、Al3+
B.溶液中一定不含CO32−,可能含有SO42−和NO3−
C.溶液中n(NH4+)=0.2mol
D.n(H+)∶n(Al3+)∶n(Mg2+)=1∶1∶1
【答案】C
【解析】
试题分析:
若加入锌粒,产生无色无味的气体,说明气体是氢气,因此溶液显酸性,则CO32-和NO3-不能大量共存;加入NaOH溶液,产生白色沉淀,说明不存在铁离子;根据产生的沉淀量与加入NaOH的物质的量之间的关系图可知,溶液中一定含有Mg2+、Al3+;又因为当沉淀达到最大值时,继续加入氢氧化钠,沉淀不变,这说明溶液中还存在NH4+,n(NH4+)=0.7mol-0.5mol=0.2mol;由于溶液中还必须存在阴离子,所以一定还有SO42−,根据图像可知,氢离子的物质的量是0.1mol、铝离子的物质的量是0.1mol,镁离子的物质的量是(0.5mol-0.1mol-0.3mol)÷2=0.05mol,据此回答:
A.溶液中的阳离子有H+、Mg2+、Al3+、NH4+,A项错误;B.溶液中一定不含CO32−、NO3−,一定含有SO42−,B项错误;C.溶液中n(NH4+)=0.2mol,C项正确;D.n(H+)∶n(Al3+)∶n(Mg2+)=0.1:
0.1:
0.05=2:
1:
1,D项错误;选C。
考点:
考查离子共存,化学图像的分析与判断等知识。
【终极闯关】
1.【2012·浙江理综,13】水溶液X中只可能溶有K+、Mg2+、Al3+、AlO
、SiO
、SO
、CO
、SO
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+、AlO
和SiO
一定存在于溶液X中
D.CO
和SO
一定不存在于溶液X中
【答案】C
【解析】
试题分析:
由框图中呈现的有关反应现象可知,溶液中加入过量盐酸后,产生的沉淀甲必为H2SiO3,原溶液中有SiO
;有SiO
,则不可能有Al3+和Mg2+。
产生的气体甲可能为CO2和SO2中的一种或两种,无色溶液甲中加入过量氨水后生成白色沉淀乙,则白色沉淀乙只能为Al(OH)3,证明原溶液中有AlO
。
溶液中存在的阳离子中只有K+,故K+、AlO
、SiO
一定存在于原溶液中,可能含有CO
、SO
中的一种或两种,无法判断SO
是否存在,Al3+、Mg2+肯定不存在。
考点:
离子推断
2.【江苏常州市2014-2015学年度高三第一次调研】水溶液中只可能有K+、Mg2+、AlO2-、Al3+、SiO32-、CO32-、SO42-中的若干种离子。
某同学对溶液进行了如下实验:
下列判断错误的是()
A.有气体甲生成,表明溶液X中一定含有CO32-B.沉淀甲不可能是硅酸镁
C.Al3+一定存在于溶液X中D.不可能确定SO42-是否存在于溶液X中
【答案】C
【解析】
试题分析:
向溶液X中加入盐酸,常数气体,则证明含有CO32-,气体甲是CO2;同时产生沉淀甲,则含有SiO32-;由于Mg2+、Al3+、SiO32-会发生离子反应而不能大量共存,所以一定不含有Mg2+、Al3+,沉淀甲不可能是硅酸镁;向该无色酸性溶液中加入过量的氨水,形成白色沉淀,则证明在该溶液中存在AlO2-。
由于Al3+与AlO2-会发生离子反应而不能大量共存,所以一定不含有Al3+,根据溶液呈电中性可知可以确定含有阳离子K+,但是不可能确定SO42-是否存在于溶液X中,故选项是C。
考点:
考查溶液的成分的确定的知识。
3.【江苏省南京市、盐城市2015届高三第一次模拟试题】某课外活动小组的同学从某地颗粒采集器中获得雾霾颗粒样品,然后用蒸馏水浸取。
在探究雾霾颗粒可溶性成分的实验中,下列根据实验现象得出的结论不正确的是(双选)()
A.向浸取液中滴入AgNO3溶液有白色沉淀产生,说明雾霾中一定含有Cl-
B.向浸取液中滴入硝酸酸化的BaCl2溶液,有白色沉淀产生,说明雾霾中一定含SO42-
C.向浸取液中加入Cu和浓H2SO4,试管口有红棕色气体产生,说明雾霾中可能含有NO3-
D.向浸取液中加入浓NaOH溶液微热,试管口附近湿润的红色石蕊试纸变蓝,说明雾霾中一定含有NH4+
【答案】AB
【解析】
试题分析:
A、向浸取液中滴入AgNO3溶液有白色沉淀产生,雾霾中不一定含有Cl-,还可能含有硫酸根、碳酸根等离子,错误;B、向浸取液中滴入硝酸酸化的BaCl2溶液,有白色沉淀产生,雾霾中不一定含SO42-,还可能含有亚硫酸根,错误;C、向浸取液中加入Cu和浓H2SO4,试管口有红棕色气体产生,说明雾霾中可能含有NO3-,正确;D、向浸取液中加入浓NaOH溶液微热,试管口附近湿润的红色石蕊试纸变蓝,说明雾霾中一定含有NH4+,正确。
考点:
离子鉴别与推断
4.【云南省红河州弥勒县第二中学2015届高三上学期第三次月考】下列有关物质检验的实验结论正确的是( )
选项
实验操作及现象
实验结论
A
向某溶液中加入盐酸酸化的氯化钡溶液,有白色沉淀生成
该溶液中一定含有SO42-
B
向某溶液中加入2滴KSCN溶液,溶液不显红色。
再向溶液中加入几滴新制的氯水,溶液变为红色
该溶液中一定含有Fe2+
C
将某气体通入品红溶液中,品红溶液褪色
该气体一定是SO2
D
将少量某物质的溶液滴加到新制的银氨溶液中,水浴加热后有银镜生成
该物质一定属于醛类
【答案】B
【解析】
试题分析:
A、向某溶液中加入盐酸酸化的氯化钡溶液,有白色沉淀生成,该溶液中不一定含有SO42-,还可能含有Ag+等,错误;B、向某溶液中加入2滴KSCN溶液,溶液不显红色,说明不含三价铁离子,再向溶液中加入几滴新制的氯水,溶液变为红色,说明生成了三价铁离子,证明溶液中一定含有亚铁离子,正确;C、将某气体通入品红溶液中,品红溶液褪色,该气体不一定是SO2,还可能是氯气等,错误;D、将少量某物质的溶液滴加到新制的银氨溶液中,水浴加热后有银镜生成,该物质不一定属于醛类,还可能是葡萄糖等,错误。
考点:
考查物质的鉴别、检验。
5.【黑龙江省双鸭山一中2015届高三上学期期末考试】某无色澄清溶液中可能含有以下离子中的若干种:
Na+、Cu2+、Ba2+、Fe2+、SO42-、Cl-、Br-现取部分溶液依次进行如下实验:
①通入一定量氯气后,加入CCl4振荡,静置后CCl4层呈橙红色,用分液漏斗分液;
②向分液后的水溶液中加入足量硫酸钠溶液,产生白色沉淀;
③过滤后将滤液分为两份,向一份中加入硝酸酸化的硝酸银溶液,产生大量沉淀;根据上述实验,以下推测正确的是()
A.原溶液中肯定存在的离子有Ba2+、Br-、Fe2+B.无法确定原溶液中是否存在Cl-、Na+、SO42-
C.原溶液一定显中性D.原溶液中肯定不存在的离子有Ba2+、Fe2+
【答案】C
【解析】
试题分析:
无色澄清溶液中一定不含Cu2+、Fe2+;①通入一定量氯气后,加入CCl4振荡,静置后CCl4层呈橙红色,说明溶液中含有Br-,氯气与Br-反应生成的溴单质在四氯化碳中为橙红色;②向分液后的水溶液中加入足量硫酸钠溶液,产生白色沉淀,说明原溶液中含有钡离子,与硫酸根离子反应生成硫酸钡沉淀,则原溶液中一定不含SO42-;③过滤后将滤液分为两份,向一份中加入硝酸酸化的硝酸银溶液,产生大量沉淀,该白色沉淀为氯化银,但在①中加入的氯水中含有氯离子,所以不能判断原溶液中含有氯离子。
A、亚铁离子一定不存在,错误;B、硫酸根离子一定不存在,氯离子、钠离子无法确定,错误;C、一定存在的离子是钡离子、溴离子,可能存在氯离子、钠离子,都是强酸强碱的离子,所以溶液一定呈中性,正确;D、原溶液中一定存在钡离子,一定不存在亚铁离子,错误,答案选C。
考点:
考查溶液中离子的鉴定