专题74 离子检验与推断 十年（2015-2024）高考化学真题分类汇编(解析版)

2015-2024年十年高考真题汇编PAGEPAGE1专题74离子检验与推断考点十年考情(2015-2024)命题趋势考点1物质的检验方法2024·辽吉黑卷、2024·甘肃卷、2020•新课标Ⅱ、2020•天津卷、2019•上海等级考、2017•上海卷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，是失分比较严重的一种题型。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。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。考点2物质的推断2024·全国甲卷、2022•全国乙卷、2020•浙江1月选考、2020•浙江7月选考、2019•浙江4月卷、2017•浙江11月卷、2017•浙江4月卷、2016•浙江4月卷、2016•浙江7月卷、2016·全国II卷考点1物质的检验方法1．(2024·辽吉黑卷，8，3分)下列实验方法或试剂使用合理的是()选项实验目的实验方法或试剂A检验NaBr溶液中是否含有Fe2+K3[Fe(CN)6]溶液B测定KHS溶液中cS2-用AgNO3溶液滴定C除去乙醇中少量的水加入金属Na，过滤D测定KClO溶液的pH使用pH试纸【答案】A【解析】A项，溶液中含有Fe2+，可以与K3[Fe(CN)6]发生反应使溶液变成蓝色，A项合理；B项，随着滴定的不断进行，溶液中S2-不断被消耗，但是溶液中的HS-还可以继续发生电离生成S2-，B项不合理；C项，金属Na既可以和水发生反应又可以和乙醇发生反应，故不能用金属Na除去乙醇中少量的水，C项不合理；D项，ClO-具有氧化性，不能用pH试纸测定其pH的大小，可以用pH计进行测量，D项不合理；故选A2．(2024·甘肃卷，9，3分)下列实验操作、现象和结论相对应的是()实验操作、现象结论A用蓝色石蕊试纸检验某无色溶液，试纸变红该溶液是酸溶液B用酒精灯灼烧织物产生类似烧焦羽毛的气味该织物含蛋白质C乙醇和浓硫酸加热，产生的气体使溴水褪色该气体是乙烯D氯化镁溶液中滴入氢氧化钠溶液，生成沉淀氢氧化钠的碱性比氢氧化镁强【答案】B【解析】A项，用蓝色石蕊试纸检验某无色溶液，试纸变红，该溶液显酸性，但不一定是酸溶液，也有可能是显酸性的盐溶液，A项不符合题意；B项，动物纤维主要成分是蛋白质，灼烧后有类似烧焦羽毛的味道，若用酒精灯灼烧织物产生类似烧焦羽毛的味道，说明该织物含有动物纤维，含有蛋白质，B项符合题意；C项，乙醇和浓硫酸加热，会产生很多产物，如加热温度在170℃，主要产物为乙烯；如加热温度在140℃，主要产物为二乙醚；同时乙醇可在浓硫酸下脱水生成碳单质，继续和浓硫酸在加热条件下产生二氧化碳、二氧化硫等，其中的产物二氧化硫也能使溴水褪色，不能说明产生的气体就是乙烯，C项不符合题意；D项，氯化镁溶液中滴入氢氧化钠溶液，会发生复分解反应，生成难溶的氢氧化镁，与氢氧化钠和氢氧化镁的碱性无关，不能由此得出氢氧化钠的碱性比氢氧化镁强，D项不符合题意；故选B。3．(2020•新课标Ⅱ，8)某白色固体混合物由NaCl、KCl、MgSO4、CaCO3中的两种组成，进行如下实验：①混合物溶于水，得到澄清透明溶液；②做焰色反应，通过钴玻璃可观察到紫色；③向溶液中加碱，产生白色沉淀。根据实验现象可判断其组成为()A．KCl、NaCl B．KCl、MgSO4C．KCl、CaCO3 D．MgSO4、NaCl【答案】B【解析】①混合物溶于水，得到澄清透明溶液，则不含CaCO3，排除C选项；②做焰色反应，通过钴玻璃可观察到紫色，可确定含有钾元素，即含有KCl；③向溶液中加碱，产生白色沉淀，则应含有MgSO4，综合以上分析，混合物由KCl和MgSO4两种物质组成，故选B。4．(2020•天津卷，6)检验下列物所选用的试剂正确的是()待检验物质所用试剂A海水中的碘元素淀粉溶液BSO2气体澄清石灰水C溶液中的Cu2+氨水D溶液中的NH4+NaOH溶液，湿润的蓝色石蕊试纸【答案】C【解析】A项，淀粉溶液可以检验碘单质，不能检验碘元素，故A错误；B项，能使澄清石灰水变浑浊的气体可以是二氧化硫或二氧化碳，应该用品红检验二氧化硫气体，故B错误；C项，铜离子遇到氨水会先产生氢氧化铜蓝色沉淀，继续加氨水会生成四氨合铜离子，检验铜离子可以用氨水，故C正确；D项，铵根离子遇氢氧化钠溶液(加热)生成氨气，氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，不能使用湿润的蓝色石蕊试纸检验氨气，故D错误；故选C。5．(2019•上海等级考，12)能证明亚硫酸钠中部分变质所需要的试剂是()A．硝酸钡，稀硫酸 B．稀盐酸，氯化钡C．稀硫酸，氯化钡D．稀硝酸，氯化钡【答案】B【解析】亚硫酸钠部分变质生成硫酸钠，所以实际上是考查硫酸根离子的检验，使用的试是稀盐酸和氯化钡溶液，所以选B。6．(2017•上海卷)已知：SO32-+I2+H2O→SO42-+2I-+2H+。某溶液中可能含有Na+、NH4+、Fe2+、K+、I−、SO32-、SO42−，且所有离子物质的量浓度相等。向该无色溶液中滴加少量溴水，溶液仍呈无色。下列关于该溶液的判断正确的是()A．肯定不含I−B．肯定不含SO42−C．肯定含有SO32−D．肯定含有NH4+【答案】BC【解析】溶液本身无色，说明没有Fe2+。加入溴水仍然无色，说明溴水发生了反应，且产物无色，I－和SO32－均可与溴水反应使溴水褪色，此时反应后溶液无色，说明没有I2生成，则原溶液中一定有SO32－。由于SO32－的还原性比I－强，故I－是否存在无法判断。因所有离子浓度相等，则根据电荷守恒可判断SO42－肯定没有。故选BC。考点2物质的推断1．(2024·全国甲卷，4，3分)四瓶无色溶液NH4NO3、Na2CO3、Ba(OH)2、AlCl3，它们之间的反应关系如图所示。其中a、b、c、d代表四种溶液，e和g为无色气体，f为白色沉淀。下列叙述正确的是()A．a呈弱碱性B．f可溶于过量的b中C．c中通入过量的e可得到无色溶液D．b和d反应生成的沉淀不溶于稀硝酸【答案】B【解析】由题意及关系图可知，a与b反应需要加热，且产生的e为无色气体，则a和b分别为NH4NO3和Ba(OH)2的一种，产生的气体e为NH3；又由于b和c反应生成白色沉淀f，NH4NO3不会与其他三种溶液产生沉淀，故b为Ba(OH)2，a为NH4NO3；又由于c既能与b产生沉淀f，又能与d反应产生沉淀f，故c为AlCl3，d为Na2CO3，生成的白色沉淀为Al(OH)3，无色气体g为CO2。综上所述，a为NH4NO3溶液，b为Ba(OH)2溶液，c为AlCl3溶液，d为Na2CO3溶液，e为NH3，f为Al(OH)3，g为CO2。A项，a为NH4NO3溶液，为强酸弱碱盐的溶液，NH4+水解显酸性，故a显弱酸性，A项错误B项，f为Al(OH)3，b为Ba(OH)2溶液，Al(OH)3为两性氢氧化物，可溶液强碱，故f可溶于过量的b中，B正确；C项，c为AlCl3溶液，e为NH3，AlCl3溶液通入NH3会生成Al(OH)3沉淀，Al(OH)3不溶于弱碱，继续通入NH3不能得到无色溶液，C错误；D项，b为Ba(OH)2，d为Na2CO3，二者反应生成BaCO3沉淀，可溶与稀硝酸，D错误；故选B。2．(2022•全国乙卷，9)某白色粉末样品，可能含有Na2SO4、Na2SO3、Na2S2O3和Na2CO3。取少量样品进行如下实验：①溶于水，得到无色透明溶液②向①的溶液中滴加过量稀盐酸，溶液变浑浊，有刺激性气体逸出。离心分离。③取②的上层清液，向其中滴加BaCl2溶液有沉淀生成。该样品中确定存在的是()A．Na2SO4、Na2S2O3 B．Na2SO3、Na2S2O3C．Na2SO4、Na2CO3 D．Na2SO3、Na2CO3【答案】A【解析】由题意可知，①取少量样品溶于水得到无色透明溶液，说明固体溶于水且相互之间能共存，②向①的溶液中滴加过量稀盐酸，溶液变浑浊，有刺激性气体放出，说明固体中存在Na2S2O3，发生反应S2O32-+2H+=S↓+H2O+SO2↑，离心分离，③取②的上层清液，向其中滴加BaCl2溶液，有沉淀生成，则沉淀为BaSO4，说明固体中存在Na2SO4，不能确定是否有Na2SO3和Na2CO3，Na2SO3与过量盐酸反应生成二氧化硫，Na2CO3与过量盐酸反应生成二氧化碳，而这些现象可以被Na2S2O3与过量盐酸反应的现象覆盖掉，综上分析，该样品中确定存在的是：Na2SO4、Na2S2O3，故选A。3．(2020•浙江1月选考，25)某固体混合物X，含有Al2(SO4)3、FeCl3、Na2CO3和CuSO4中的几种，进行如下实验：①X与水作用有气泡冒出，得到有色沉淀Y和弱碱性溶液Z；②沉淀Y与NaOH溶液作用，无变化。下列说法不正确的是()A．混合物X中必定含有Na2CO3，不含Al2(SO4)3B．溶液Z中溶质主要是钠盐，且必含NaHCO3C．灼烧沉淀Y，可以得到黑色物质D．往溶液Z中加入Cu粉，若不溶解，说明X中不含FeCl3【答案】D【解析】某固体混合物X，含有Al2(SO4)3、FeCl3、Na2CO3和CuSO4中的几种，进行如下实验：①X与水作用有气泡冒出，四种物质中能生成气体的只有Na2CO3，所以一定有Na2CO3，而几种物质中没有酸，可知推测因为发生双水解生成了二氧化碳，能与Na2CO3在溶液中双水解的有Al2(SO4)3、CuSO4和FeCl3；得到有色沉淀Y，则Fe(OH)3、Cu(OH)2中至少有一种Al(OH)3不确定；弱碱性溶液Z，说明溶液中不存在铝离子、铁离子和铜离子；②沉淀Y与NaOH溶液作用，无变化说沉淀中没有Al(OH)3，则X中一定没有Al2(SO4)3。A项，根据分析可知混合物X中必定含有Na2CO3，不含Al2(SO4)3，故A正确；B项，溶液Z显弱碱性，所以大量存在的阳离子只能是钠离子，碳酸钠的水解分两步：CO32-+H2O=HCO3-+OH-；HCO3-+H2O=H2CO3+OH-；由于发生双水解反应产生了二氧化碳且溶液显碱性说明溶液中依然存在第二步水解，第一步水解有可能存在，即溶液中一定有碳酸氢根，所以溶液Z中溶质主要是钠盐，且必含NaHCO3，故B正确；C项，沉淀Y中可能含有氢氧化铜，故灼烧可以得到黑色固体，故C正确；D项，溶液Z显弱碱性，一定不存在FeCl3，故D错误；故选D。4．(2020•浙江7月选考，25)黄色固体X，可能含有漂白粉、FeSO4、Fe2(SO4)3、CuCl2、KI之中的几种或全部。将X与足量的水作用，得到深棕色固体混合物Y和无色碱性溶液Z。下列结论合理的是()A．X中含KI．可能含有CuCl2B．X中含有漂白粉和FeSO4C．X中含有CuCl2，Y中含有Fe(OH)3D．用H2SO4酸化溶液Z，若有黄绿色气体放出，说明X中含有CuCl2【答案】C【解析】固体X为黄色，则含有Fe2(SO4)3，溶于水后，要使溶液Z为无色碱性，则一定含有漂白粉，且漂白粉过量，得到深棕色固体混合物Y，则固体Y是Fe(OH)3和Cu(OH)2的混合物，X中一定含有CuCl2，FeSO4和Fe2(SO4)3中含有其中一种或两种都含。A项，若X含有KI，则会与漂白粉反应生成I2，溶液不为无色，A不正确；B项，由分析可知，不一定含有FeSO4，B不正确；C项，由分析可知，X含有CuCl2，Y含有Fe(OH)3，C正确；D项，酸化后，产生黄绿色气体，为氯气，则发生的发生反应的离子反应方程式为：Cl-+ClO-+2H+=Cl2↑+H2O，此时的Cl-有可能来自于漂白粉氧化FeSO4产生的Cl-，也有可能是漂白粉自身含有的，不能推导出含有CuCl2，D不正确；故选C。5．(2019•浙江4月卷，25)白色固体混合物A，含有KCl、CaCO3、Na2CO3、Na2SiO3、CuSO4中的几种，常温常压下进行如下实验。下列推断不正确的是()A．无色溶液B的pH≥7B．白色固体F的主要成分是H2SiO3C．混合物A中有Na2SiO3、CuSO4和CaCO3D．在无色溶液B中加HNO3酸化，无沉淀；再滴加AgNO3，若有白色沉淀生成，说明混合物A中有KCl【答案】C【解析】白色固体混合物A加水得无色溶液B和固体C，B中肯定不含Cu2+，但结合固体C加过量硝酸，产生蓝色溶液，说明A到B的过程中Cu2+转化为沉淀，A中必含有CuSO4，又结合固体C中加过量硝酸后得到白色固体F，说明A中必含有Na2SiO3，而且固体C与硝酸反应可得无色气体，该气体只能是CO2，可能是CaCO3和硝酸反应，也可能是Cu2+和CO32-双水解得到的碱式碳酸铜与硝酸反应生成的，因此，不能确定碳酸钙和碳酸钠是否一定存在，但两者至少存在一种。A项，无色溶液B成分复杂，若B中只含有KCl，则pH=7；若含有Na2CO3或硅酸钠或两者均有，则CO32-和硅酸根离子水解使溶液显碱性，pH>7，故无色溶液pH≥7，A项正确；B项，白色固体F难溶于硝酸，说明F为H2SiO3，B项正确；C项，固体C加入硝酸得无色气体，该气体只能是CO2，可能是CaCO3生成的，也可能是Na2CO3与硫酸铜反应生成的碱式碳酸铜再与硝酸反应生成的CO2，因此，固体C中不一定含有CaCO3，C项错误；D项，检验Cl-可用硝酸酸化的AgNO3溶液，所以证明A含有KCl，证明Cl-即可，D项正确。故选C。6．(2017•浙江11月卷，25)某固体混合物中可能含有：K+、Na+、Clˉ、CO32﹣、SO42﹣等离子，将该固体溶解所得到的溶液进行如下实验：下列说法正确的是()A．该混合物一定是K2CO3和NaClB．该混合物可能是Na2CO3和KClC．该混合物可能是Na2SO4和Na2CO3D．该混合物一定是Na2CO3和NaCl【答案】B【解析】固体溶于水后，焰色反应为黄色，可知一定含Na+，与过量硝酸钡反应生成白色沉淀可溶于过量盐酸，则白色沉淀为碳酸钡，一定含CO32﹣，而不含SO42﹣，滤液与硝酸银反应生成不溶于硝酸的白色沉淀为AgCl，可知一定含Cl﹣。由上述分析可知，一定含Na+、Cl﹣、CO32﹣，不含SO42﹣，不能确定是否含K+，A项，该混合物可能是K2CO3和NaCl，因不能确定是否含K+，故A不选；B项，由分析出的离子可知该混合物可能是Na2CO3和KCl，故B选；C项，不含SO42﹣，则不可能含Na2SO4，故C不选；D项，不能确定是否含K+，可能为Na2CO3和NaCl，故D不选。7．(2017•浙江4月卷，25)某固体混合物中可能含有：K+、Na+、Cl-、CO32-、SO42-等离子，将该固体溶解所得到的溶液进行了如下实验：下列说法正确的是()A.该混合物一定是K2CO3和NaClB.该混合物可能是Na2CO3和KClC.该混合物可能是Na2SO4和Na2CO3D.该混合物一定是Na2CO3和NaCl【答案】B【解析】焰色反应显黄色，说明一定存在钠离子，可能有钾离子。加入过量的硝酸钡溶液产生白色沉淀，白色沉淀完全溶解在盐酸中，说明一定存在碳酸根，不存在硫酸根。滤液中加入硝酸酸化的硝酸银得到白色沉淀，说明含有氯离子，即一定存在Na+、Cl-、CO32-，一定不存在SO42-，可能含有K+，故选B。8．(2016•浙江4月卷，25)某固体可能含有NH4+、Cu2+、Na+、Cl-、CO32-、SO42-中的几种离子，取等质量的两份该固体，进行如下实验(不考虑盐类的水解及水的电离)；(1)一份固体溶于水得无色透明溶液，加入足量BaCl2溶液，得沉淀6.63g，在沉淀中加入过量稀盐酸，仍有4.66g沉淀。(2)另一份固体与过量NaOH固体混合后充分加热，产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体0.672L(标准状况)。下列说法正确的是()A．该固体中一定含有NH4+、CO32-、SO42-、Na+ B．该固体中一定没有Cu2+、Cl-、Na+C．该固体中只含有NH4+、CO32-、SO42-、Cl- D．根据以上实验，无法确定该固体中有Na+【答案】A【解析】(1)一份固体溶于水得无色透明溶液，一定不含Cu2+；加入足量BaCl2溶液，得沉淀6.63g，在沉淀中加入过量稀盐酸，仍有4.66g沉淀，4.66g沉淀为硫酸钡，物质的量为=0.02mol，即n(SO42-)=0.02mol，沉淀部分溶于盐酸，一定含有CO32-、SO42-，碳酸钡沉淀质量为6.63g-4.66g=1.97g，物质的量为0.01mol，即n(CO32-)=0.01mol；(2)另一份固体与过量NaOH固体混合后充分加热，产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体，即氨气0.672L(标准状况)，物质的量为=0.03mol，所以含有铵根离子0.03mol；根据电荷守恒，阴离子所带负电荷的物质的量=0.02mol×2+0.01mol×2=0.06mol，阳离子所带正电荷的物质的量=0.03mol×1=0.03mol，所以一定含有钠离子，其物质的量是：0.06mol-0.03mol=0.03mol。A项，该固体中一定含有NH4+、CO32-、SO42-、Na+，正确；B项，该固体中一定没有Cu2+、错误；C项，该固体中一定含有NH4+、CO32-、SO42-、Na+，其余的无法判断，错误；D项，根据以上实验，该固体中一定有Na+，错误；故选A。9．(2016•浙江7月卷，25)为落实“五水共治”，某工厂拟综合处理含NH4+废水和工业废气(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO，不考虑其他成分)，设计了如下流程：下列说法不正确的是()A．固体1中主要含有Ca(OH)2、CaCO3、CaSO3B．X可以是空气，且需过量C．捕获剂所捕获的气体主要是COD．处理含NH4+废水时，发生反应的离子方程式为：NH4++NO2-==N2↑+2H2O【答案】B【解析】工业废气中CO2、SO2可被石灰水吸收，生成固体1为CaCO3、CaSO3，气体1是不能被过量石灰水吸收的N