高考化学专题01新型离子检验及推断

./专题一突破新型离子检验和推断[高频考点解读]离子检验的推断属于实验、推断题型,主要是对物质中所含的成分,运用实验的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,包括颜色以及与其他物质反应产生的现象,如产生气体、生成沉淀等的变化。该题型难度中等,能力要求较高,主要以选择题和填空题形式出现。[热点题型]题型一离子检验例1、关于某无色溶液中所含离子的鉴别,下列判断正确的是 <>A．加入AgNO3溶液,生成白色沉淀,加稀盐酸沉淀不溶解时,可确定有Cl－存在B．通入Cl2后,溶液变为深黄色,加入淀粉溶液后溶液变蓝,可确定有I－存在C．加入Ba<NO3>2溶液,生成白色沉淀,加稀盐酸后沉淀不溶解时,可确定有SOeq\o\al<2－,4>存在D．加入稀盐酸,生成的气体能使澄清石灰水变浑浊,可确定有COeq\o\al<2－,3>存在[提分秘籍]1． 常见离子的检验方法与技巧根据离子性质不同而在实验中所表现出的现象不同,可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HNO3AgCl<白色>、AgBr<淡黄色>、AgI<黄色>SOeq\o\al<2－,4>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Al3＋NaOH溶液白色沉淀→溶解不一定是Al3＋气体法NHeq\o\al<＋,4>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COeq\o\al<2－,3>稀盐酸和石灰水石灰水变浑浊SOeq\o\al<2－,3>、HCOeq\o\al<－,3>有干扰SOeq\o\al<2－,3>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＋KSCN溶液和氯水先是无变化,滴加氯水后变血红色先加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2．熟练掌握在溶液中有特征颜色的离子常见的溶液中有颜色的离子有MnOeq\o\al<－,4>——呈紫色,Cu2＋——呈蓝色,Fe2＋——呈浅绿色,Fe3＋——呈黄色。沉淀的颜色：Cu<OH>2——蓝色沉淀,Fe<OH>3——红褐色沉淀。解题时特别注意题干条件是"无色透明"还是"澄清透明"。3.无色溶液中离子检验的一般思路[举一反三]向四支试管中分别加入少量不同的无色溶液进行如下操作,结论正确的是 <>操作现象结论A滴加BaCl2溶液生成白色沉淀原溶液中有SOeq\o\al<2－,4>B滴加氯水和CCl4,振荡、静置下层溶液显紫色原溶液中有I－C用洁净铂丝蘸取溶液进行焰色反应火焰呈黄色原溶液中有Na＋,无K＋D滴加稀NaOH溶液,将湿润红色石蕊试纸置于试管口试纸不变蓝原溶液中无NHeq\o\al<＋,4>[热点题型]题型二溶液中所含离子的推断推断溶液中所含有的离子,一般根据题目中描述的实验现象,依据常见离子的检验方法及离子共存的知识进行判断。这类题目综合了元素化合物的大部分知识,同时溶液的颜色、酸、碱性等也渗入其中。例2、一杯澄清透明的溶液中,已知各离子的浓度均为0.1mol·L－1,体积为1L。可能含有的离子：阳离子为K＋、Fe2＋、Ba2＋、NH4＋,阴离子为Cl－、NO3－、CO32－、SO42－。向该混合液中加足量稀盐酸,有无色气体生成,且阴离子的种类不变。对该溶液的下列叙述错误的是<>A.该溶液一定含有Fe2＋、NO3－、Cl－B.该溶液一定不含K＋、NH4＋C.该溶液一定不含CO32－、Ba2＋D.该溶液可能含有SO42－[提分秘籍]1.解答该类试题注意要遵循四个原则：<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＋、MnO4－、CrO42－、Cr2O72－><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>进而性原则：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。[举一反三]某混合物的水溶液,可能含有以下离子中的若干种：K＋、Al3＋、Fe3＋、Mg2＋、Ba2＋、NH4＋、Cl－、CO32－、SO42－,现分别取100mL的两等份溶液进行如下实验：①第一份加过量NaOH溶液后加热,只收集到气体0.02mol,无沉淀生成,同时得到溶液甲。②向甲溶液中通入过量CO2,生成白色沉淀,沉淀经过滤、洗涤、灼烧后,得到1.02g固体。③第二份加足量BaCl2溶液后,生成白色沉淀,沉淀经足量盐酸洗涤、干燥后,得到11.65g固体。回答：<1>一定不存在的离子是________<填离子符号,下同>。<2>由①可知存在的离子为________,浓度为________。由②可知存在的离子为________,浓度为________。由③可知存在的离子为________,浓度为________。<3>K＋是否存在？________<填"是"或"否">,理由是____________________。[热点题型]题型三由离子组成的物质推断利用离子反应进行物质的推断是推断题中的一种重要题型,它既考查了常见离子的典型性质,又考查了考生的推断能力。这类试题常将物质拆分为离子,通过实验并根据其现象推断出相关物质。解答此类试题,易出现一错全错的连锁错误,因此,解答的关键是依据题目表述的现象和离子的性质,初步推出可能的物质,然后逐步分析,从而得出正确的结果。例3、现有A、B、C、D、E、F六种化合物,已知它们的阳离子有K＋、Ag＋、Ca2＋、Ba2＋、Fe2＋、Al3＋,阴离子有Cl－、OH－、CH3COO－、NO3－、SO42－、CO32－,现将它们分别配成0.1mol·L－1的溶液,进行如下实验：①测得溶液A、C、E呈碱性,且碱性为A>E>C；②向B溶液中滴加稀氨水,先出现沉淀,继续滴加氨水,沉淀消失；③向D溶液中滴加Ba<NO3>2溶液,无明显现象；④向F溶液中滴加氨水,生成白色絮状沉淀,沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色。根据上述实验现象,回答下列问题：<1>实验②中反应的化学方程式是__________________；<2>E是________,判断依据是__________________；<3>写出下列四种化合物的化学式：A____________、C____________、D____________、F____________。[提分秘籍]1.解答此类题目,应从所加试剂、反应现象、干扰离子等方面去考虑。<1>根据实验现象初步确定物质中所含的离子,即将离子反应现象与相应离子结合起来。<2>根据溶液的酸、碱性,排除某些离子的存在,进而初步推断可能组成哪些物质。①如果是酸性溶液,则弱酸根离子及OH－不能大量存在,如S2－、F－、CO32－、SO32－、CH3COO－、AlO2－、SiO32－等；②如果是碱性溶液,则弱碱阳离子不能大量存在,如Fe2＋、Al3＋、Fe3＋、NH4＋、Cu2＋、Mg2＋等。<3>优先组成中学化学中常见的物质,用教材中出现的物质回答相关问题,这是避免错误的有效方法。2.离子检验实验操作的答题模板例如：检验某溶液中含有Fe2＋而不含Fe3＋的方法是取适量溶液于洁净的试管中,滴加几滴KSCN溶液,不显血红色,再向溶液中滴加几滴H2O2<或新制氯水>,溶液变为血红色,说明溶液中含有Fe2＋而不含Fe3＋。[举一反三]有A、B、C、D、E五种常见化合物,都是由下表中的离子形成的：阳离子K＋Na＋Cu2＋Al3＋阴离子SO42－HCO3－NO3－OH－为了鉴别上述化合物分别完成以下实验,其结果是：①将它们溶于水后,D为蓝色溶液,其他均为无色溶液；②将E溶液滴入到C溶液中出现白色沉淀,继续滴加,沉淀溶解；③进行焰色反应,只有B、C为紫色<透过蓝色钴玻璃>；④在各溶液中加入硝酸钡溶液,再加入过量稀硝酸,A中放出无色气体,C、D中产生白色沉淀；⑤将B、D两溶液混合,未见沉淀或气体生成。根据上述实验填空：<1>写出B、C、D的化学式：B________、C________、D________。<2>将含1molA的溶液与含1molE的溶液反应后蒸干,仅得到一种化合物,该化合物的化学式为________。<3>在A溶液中加入少量澄清石灰水,其离子方程式为______________________。[高考风向标]1．〔2014·XX,13雾霾严重影响人们的生活与健康。某地区的雾霾中可能含有如下可溶性无机离子：Na+、NH4+、Mg2+、Al3+、SO42－、NO3－、Cl－。某同学收集了该地区的雾霾,经必要的预处理后得试样溶液,设计并完成了如下的实验：已知：3NO3－+8Al+5OH－+2H2O3NH3+8AlO2－根据以上的实验操作与现象,该同学得出的结论不正确的是A．试样中肯定存在NH4+、Mg2+、SO42－和NO3－B．试样中一定不含Al3+C．试样中可能存在Na+、Cl－D．该雾霾中可能存在NaNO3、NH4Cl和MgSO42．〔2014·上海,17用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板上的铜,所得溶液中加入铁粉。对加入铁粉充分反应后的溶液分析合理的是A．若无固体剩余,则溶液中一定有Fe3＋B．若有固体存在,则溶液中一定有Fe2＋C．若溶液中有Cu2＋,则一定没有固体析出D．若溶液中有Fe2＋,则一定有Cu析出3．〔2014·上海,18某未知溶液可能含Cl―、CO32―、Na＋、SO42―、Al3＋,将溶液滴在蓝色石蕊试纸上,试纸变红。取少量试液,滴加硝酸酸化的氯化钡溶液,有白色沉淀生成；在上层清液中滴加硝酸银溶液,产生白色沉淀。下列判断合理的是A．一定有Cl― B．一定有SO42― C．一定没有Al3＋D．一定没有CO32―4． <2013·XX,13>下列依据相关实验得出的结论正确的是 <>A．向某溶液中加入稀盐酸,产生的气体通入澄清石灰水,石灰水变浑浊,该溶液一定是碳酸盐溶液B．用铂丝蘸取少量某溶液进行焰色反应,火焰呈黄色,该溶液一定是钠盐溶液C．将某气体通入溴水中,溴水颜色褪去,该气体一定是乙烯D．向某溶液中滴加KSCN溶液,溶液不变色,滴加氯水后溶液显红色,该溶液中一定含Fe2＋5． <2013·上海,17>某溶液可能含有Cl－、SOeq\o\al<2－,4>、COeq\o\al<2－,3>、NHeq\o\al<＋,4>、Fe3＋、Al3＋和K＋。取该溶液100mL,加入过量NaOH溶液,加热,得到0.02mol气体,同时产生红褐色沉淀；过滤,洗涤,灼烧,得到1.6g固体；向上述滤液中加足量BaCl2溶液,得到4.66g不溶于盐酸的沉淀。由此可知原溶液中 <>A．至少存在5种离子B．Cl－一定存在,且c<Cl－>≥0.4mol·L－1C．SOeq\o\al<2－,4>、NHeq\o\al<＋,4>一定存在,Cl－可能不存在D．COeq\o\al<2－,3>、Al3＋一定不存在,K＋可能存在6． <2013·XX理综,13>现有一瓶标签上注明为葡萄糖酸盐<钠、镁、钙、铁>的复合制剂,某同学为了确认其成分,取部分制剂作为试液,设计并完成了如下实验：已知：控制溶液pH＝4时,Fe<OH>3沉淀完全,Ca2＋、Mg2＋不沉淀。该同学得出的结论正确的是 <>A．根据现象1可推出该试液中含有Na＋B．根据现象2可推出该试液中并不含有葡萄糖酸根C．根据现象3和4可推出该试液中含有Ca2＋,但没有Mg2＋D．根据现象5可推出该试液中一定含有Fe2＋[随堂巩固]1．已知某溶液中可能含有SOeq\o\al<2－,3>、SOeq\o\al<2－,4>及其他某些未知离子,某同学取适量试液放入四支试管中,然后分别进行如下实验并得出相应的结论,其中合理的是 <>①若加入BaCl2溶液得到白色沉淀,然后加入足量的稀硝酸,沉淀不消失,说明原溶液中一定含有SOeq\o\al<2－,4>②若加入BaCl2溶液得到白色沉淀,然后加入足量的稀盐酸,沉淀溶解并产生刺激性气味的气体,说明原溶液中一定含有SOeq\o\al<2－,3>③若先加入盐酸无现象,再加入BaCl2溶液得到白色沉淀,说明原溶液中一定有SOeq\o\al<2－,4>④若做焰色反应实验时,火焰呈黄色,说明溶液中一定有Na＋,但不能确定是否有K＋A．①②③④ B．①④C．②③④ D．②③2．某溶液含有Ⅲ中的离子<见下表>,欲用Ⅰ中的试剂来检验溶液中是否还含有Ⅱ中的离子,能够成功检验的是<说明：在实验过程中不允许进行加热、过滤、萃取等操作><>选项ⅠⅡⅢA稀氨水Al3＋Mg2＋B稀硝酸、AgNO3溶液Cl－I－CKSCN溶液Fe2＋Fe3＋D稀盐酸、BaCl2溶液SOeq\o\al<2－,4>SOeq\o\al<2－,3>3．用过量的H2SO4、NaOH、NH3·H2O、NaCl等溶液,按下列步骤分开五种离子,则溶液①、②、③、④是 <>A．①NaCl②NaOH③NH3·H2O④H2SO4B．①NaCl②NH3·H2O③NaOH④H2SO4C．①H2SO4②NH3·H2O③NaOH④NaClD．①H2SO4②NaOH③NH3·H2O④NaCl4．某pH＝1的工业废液,只可能含有以下离子中的若干种：H＋、Mg2＋、Ba2＋、Cl－、COeq\o\al<2－,3>、SOeq\o\al<2－,4>,现取两份100mL溶液进行如下实验：第一份加入足量AgNO3溶液,得干燥沉淀3.50g。第二份加入足量BaCl2溶液后,得干燥沉淀2.33g,经足量盐酸洗涤、干燥后,沉淀质量不变。根据上述实验,以下推测正确的是 <>①一定存在Mg2＋②可能存在COeq\o\al<2－,3>③一定存在Cl－④可能存在Ba2＋⑤可能存在Mg2＋A．①③ B．②③C．③⑤ D．④⑤5．在含有Na＋的中性溶液中,还可能存在NH4＋、Fe2＋、Br－、CO32－、I－、SO32－六种离子中的一种或几种,进行如下实验：<1>原溶液滴加足量氯水后,有气泡生成,溶液呈橙黄色；<2>向橙黄色溶液中加BaCl2溶液无沉淀生成；<3>橙黄色溶液不能使淀粉变蓝。由此推断原溶液中一定不存在的离子是<>A．NH4＋、Br－、CO32－ B．NH4＋、I－、SO42－C．Fe2＋、I－、CO32－ D．Fe2＋、I－、SO32－6．有一瓶澄清溶液,其中可能含有NH4＋、K＋、Ba2＋、Al3＋、Fe3＋、I－、NO3－、CO32－、SO42－、AlO2－。取该溶液进行以下实验：①用pH试纸检验,溶液呈强酸性；②取溶液适量,加入少量CCl4和数滴新制氯水,振荡,CCl4层呈紫红色；③另取溶液适量,逐滴加入NaOH溶液：a．溶液从酸性变为中性；b.溶液逐渐产生沉淀；c.沉淀完全溶解；d.最后加热溶液,有气体放出,该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝；④取适量③得到的碱性溶液,加入Na2CO3溶液,有白色沉淀生成。根据上述实验现象,回答下列问题。<1>由①可以排除________的存在。<2>由②可以证明________的存在；同时排除________的存在；理由是____________。<3>由③可以证明________的存在；写出c、d所涉及的化学方程式,是离子反应的用离子离程式表示：c__________；d______________。<4>由④可以排除________的存在,同时证明________的存在。7．已知四种强电解质溶液,分别含有下列阴、阳离子中的各一种,并且互不重复：NH4＋、Ba2＋、Na＋、H＋、SO42－、NO3－、OH－、CO32－。将这四种溶液分别标记为A、B、C、D,进行如下实验：①在A或D中滴入C,均有沉淀生成；②D和B反应生成的气体能被A吸收；③A和D反应生成的气体能被B吸收。试回答下列问题：<1>D的化学式是________,判断理由是__________________________。<2>写出其余几种物质的化学式：A________,B________,C________。<3>写出实验②中有关反应的离子方程式____________________________________。8．某强酸性溶液X,含有Ba2＋、Al3＋、SiO32－、NH4＋、Fe2＋、Fe3＋、CO32－、SO42－、NO3－中的一种或几种离子,取溶液进行连续实验,能实现如下转化：依据以上信息,回答下列问题：<1>上述离子中,溶液X中肯定含有的是：____________；不能肯定的是：________。对不能确定是否存在的离子,可以另取X溶液于一支试管中,选择下列试剂中的一种加入X溶液中,根据现象就可判断,则该试剂是：________。<选填：①NaOH溶液,②酚酞试剂,③石蕊试剂,④pH试纸,⑤KSCN溶液,⑥KMnO4溶液><2>气体F的化学式为________________,沉淀G的化学式为________,沉淀K的化学式为________,实验中,可以观察到反应②的现象是：________________________。<3>写出步骤①所有发生反应的离子方程式：______________________、__________________。<4>要使步骤③中,D、H2O、O2三种物质恰好发生化合反应,则D、H2O、O2物质的量之比是：________。9．某无色透明溶液中可能大量存在Ag＋、Mg2＋、Cu2＋、Fe3＋、Na＋中的几种,请填写下列空白：<1>不做任何实验就可以肯定原溶液中不存在的离子是________。<2>取少量原溶液,加入过量稀盐酸,有白色沉淀生成；再加入过量的稀硝酸,沉淀不消失。说明原溶液中,肯定存在的离子是________,有关的离子方程式为____________________________________。<3>取<2>中的滤液,加入过量的稀氨水<NH3·H2O>,出现白色沉淀,说明原溶液中肯定有________,有关的离子方程式为________________________。<4>原溶液可能大量存在的阴离子是下列的________。A．Cl－ B．NO3－C．CO32－ D．OH－10．常见的五种盐A、B、C、D、E,它们的阳离子可能是Na＋、NHeq\o\al<＋,4>、Cu2＋、Ba2＋、Al3＋、Ag＋、Fe3＋,阴离子可能是Cl－、NOeq\o\al<－,3>、SOeq\o\al<2－,4>、COeq\o\al<2－,3>,已知：①五种盐均溶于水,水溶液均为无色。②D的焰色反应呈黄色。③A的溶液呈中性,B、C、E的溶液呈酸性,D的溶液呈碱性。④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。⑤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。⑥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____________；所含阴离子相同的两种盐的化学式是__________________。<2>D的化学式为________________,D溶液显碱性的原因是_____________________<用离子方程式表示>。<3>A和C的溶液反应的离子方程式是______________________________________；E和氨水反应的离子方程式是____________________________________________。<4>若要检验B中所含的阳离子,正确的实验方法是___________________________。11．某无色溶液中含有K＋、Cl－、OH－、SOeq\o\al<2－,3>、SOeq\o\al<2－,4>,为检验溶液中所含的某些阴离子,限用的试剂有：盐酸、硝酸、硝酸银溶液、硝酸钡溶液、溴水和酚酞试液。检验其中OH－的实验方法省略,检验其他阴离子的过程如下图所示。<1>图中试剂①～⑤溶质的化学式分别是①________,②________,③________,④__________,⑤__________。<2>图中现象a、b、c表明检验出的离子分别是a________、b________、c________。<3>白色沉淀A加试剂②反应的离子方程式是_________________________________________________________________________________________________________。<4>无色溶液C加试剂③的主要目的是_____________________________________。<5>白色沉淀A若加试剂③而不加试剂②,对实验的影响是____________________。<6>气体E通入试剂④发生反应的离子方程式是_______________________________________________________________________________________________________。12．化合物A、B是中学常见的物质,其阴、阳离子只能从下表中选择：阳离子K＋、Na＋、Fe2＋、Ba2＋、NHeq\o\al<＋,4>、Ca2＋阴离子OH－、NOeq\o\al<－,3>、I－、HCOeq\o\al<－,3>、[Al<OH>4]－、HSOeq\o\al<－,4><1>若A、B的水溶液均为无色,且A的水溶液呈强酸性,B的水溶液呈强碱性。混合后产生不溶于稀盐酸的白色沉淀及能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体。①B的化学式为__________________________________________________________。②A、B溶液混合加热反应的离子方程式_____________________________________。<2>若A的水溶液呈浅绿色,B的水溶液无色且其焰色反应为黄色。向A的水溶液中加入稀盐酸无明显现象,再加入B后溶液变黄,但A、B的水溶液混合亦无明显变化。则①A的化学式为__________________________________________________________。②经分析上述过程中溶液变黄的原因可能有两种<用离子方程式表示>Ⅰ______________________________________________________________________