2019年高考化學 考點一遍過 專題12 離子的檢驗與推斷.doc

專題12 離子的檢驗與推斷一、離子的檢驗1檢驗離子的“四種方法”（1）生成氣體，如、的檢驗。（2）生成沉淀，如Cl、的檢驗。（3）顯現(xiàn)特殊顏色，如Fe3+、苯酚的檢驗。（4）焰色反應(yīng)：金屬或金屬離子的檢驗。2常見陽離子的檢驗離子檢驗試劑主要實驗現(xiàn)象離子方程式及說明Ba2+稀硫酸或可溶性硫酸鹽溶液先加稀鹽酸，不產(chǎn)生沉淀，然后加稀硫酸或可溶性硫酸鹽溶液生成白色沉淀Ba2+BaSO4 (白色)Mg2+NaOH溶液生成白色沉淀，NaOH過量時沉淀不溶解Mg2+2OHMg(OH)2(白色)Al3+NaOH溶液或氨水加氨水或適量NaOH溶液，有絮狀白色沉淀生成，沉淀能溶于NaOH溶液，但不溶于氨水Al3+3OHAl(OH)3(白色)Al(OH)3+OH+2H2OFe3+(黃色)NaOH溶液生成紅褐色沉淀Fe3+3OHFe(OH)3(紅褐色)KSCN溶液溶液呈紅色Fe3+3SCNFe(SCN)3(紅色)Fe2+ (淺綠色)NaOH溶液加NaOH溶液生成白色沉淀，在空氣中迅速變?yōu)榛揖G色，最后變?yōu)榧t褐色Fe2+2OHFe(OH)2(白色)4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3(紅褐色)KSCN溶液，新制氯水加KSCN溶液，無明顯現(xiàn)象，加新制氯水后溶液呈紅色2Fe2+Cl22Cl+2Fe3+Fe3+3SCNFe(SCN)3(紅色)H+紫色石蕊溶液變紅色H+表現(xiàn)酸性甲基橙溶液變紅色pH試紙變紅色鋅粒生成無色氣體Zn+2H+ Zn2+H2Cu2+ (藍色)NaOH溶液加NaOH溶液，有藍色沉淀生成，若加熱則沉淀變黑Cu2+2OHCu(OH)2(藍色)Cu(OH)2CuO(黑色)+H2OH2S(或Na2S溶液)生成黑色沉淀Cu2+H2S2H+CuS(黑色)Ag+稀鹽酸或氯化物溶液，稀硝酸生成白色沉淀，不溶于稀硝酸Ag+ClAgCl (白色)NaOH溶液加NaOH溶液，加熱并用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗產(chǎn)生的氣體，試紙變藍+OHNH3+H2ONa+焰色反應(yīng)火焰呈黃色焰色反應(yīng)屬于物理現(xiàn)象K+火焰呈紫色(透過藍色鈷玻璃片)3常見陰離子的檢驗離子檢驗試劑或方法實驗現(xiàn)象反應(yīng)方程式及說明OH取少量試液于試管中，向其中滴加紫色石蕊溶液(或酚酞試液)；用玻璃棒蘸取少量試液滴于紅色石蕊試紙上紫色石蕊溶液變藍(或酚酞試液變紅)；紅色石蕊試紙變藍Cl取少量試液于試管中，向其中滴加少量AgNO3溶液，再加入稀硝酸生成白色沉淀，且不溶于稀硝酸Ag+ClAgClBr取少量試液于試管中，向其中滴加少量AgNO3溶液，再加入稀硝酸生成淺黃色沉淀，且不溶于稀硝酸Ag+BrAgBrI取少量試液于試管中，向其中滴加少量AgNO3溶液，再加入稀硝酸；滴入淀粉溶液后再滴入氯水生成黃色沉淀，且不溶于稀硝酸；溶液顯藍色Ag+I AgI2I+Cl22Cl+I2，淀粉遇碘變藍色氯化鋇溶液、稀硝酸生成白色沉淀，加稀硝酸后白色沉淀溶解，產(chǎn)生無色無味氣體Ba2+BaCO3BaCO3+2H+ Ba2+CO2+H2O氯化鋇溶液、稀鹽酸不生成沉淀，加稀鹽酸，產(chǎn)生無色無味氣體+H+ CO2+H2O氯化鋇溶液、鹽酸、品紅溶液先生成白色沉淀，加鹽酸后白色沉淀溶解，將生成的氣體通入品紅溶液中，溶液褪色Ba2+ BaSO3BaSO3+2H+ Ba2+SO2+H2O取少量試液于試管中，向其中加入足量稀鹽酸后，再加入BaCl2溶液加入鹽酸不產(chǎn)生沉淀，加入BaCl2溶液后生成白色沉淀Ba2+ BaSO4加熱濃縮溶液，加入濃硫酸和銅片有紅棕色的氣體產(chǎn)生，溶液變藍色Cu+4H+2Cu2+2NO2+2H2OS2稀硫酸或鹽酸；Pb(NO3)2溶液、稀硝酸生成無色有臭雞蛋氣味的氣體；生成黑色沉淀，且不溶于稀硝酸S2+2H+H2SS2+Pb2+PbS(黑色)二、離子的推斷1離子推斷題的解題思路該考點主要以選擇題及填空題的形式出現(xiàn)，離子推斷可以把實驗操作、離子反應(yīng)、離子共存、離子檢驗、電荷守恒等知識綜合起來考查，是綜合性較強的題目。其一般解題思路為必須注意兩點：（1）所加試劑引入的離子對后續(xù)實驗的影響；（2）用電荷守恒判斷溶液中還可能含有的離子時要將定性與定量的方法相結(jié)合。2離子推斷題的解題原則 （1）互斥性原則。利用題給條件判斷出一定存在某種離子時，可將不能與之共存的離子排除掉，從而判斷出一定沒有哪種離子。（2）電中性原則。任何溶液中，陰、陽離子所帶電荷總數(shù)是守恒的，即溶液呈電中性。這個隱含條件往往被忽略，從而造成漏選或錯選。如題中各種陽離子一一被排除后，根據(jù)電中性原則，最后剩余的那種陽離子肯定存在；反之，陰離子亦然。（3）進出性原則。在進行離子檢驗時，往往要加入試劑，這樣就會引入新的離子，原溶液中是否存在該種離子就無法判斷，如加入過量BaCl2溶液時，過量的Ba2+、Cl將影響對原溶液中是否有Ba2+或Cl的判斷；還有一些離子會隨實驗過程的變化而消失(如原溶液中的在酸性條件下轉(zhuǎn)化為Al3+)，可能對后續(xù)的檢驗產(chǎn)生影響。（4）推斷結(jié)果時應(yīng)從三個方面考慮：肯定存在的離子，肯定不存在的離子，不能判定存在與否的離子。并且這三個方面是相互獨立的，任何一種離子只能出現(xiàn)一次，不能重復(fù)出現(xiàn)。考向一 離子檢驗典例1 下列關(guān)于物質(zhì)或離子檢驗的敘述正確的是A.在溶液中加KSCN，溶液顯紅色，證明原溶液中有Fe3+，無Fe2+B.氣體通過無水硫酸銅，粉末變藍，證明原氣體中含有水蒸氣C.灼燒白色粉末，火焰呈黃色，證明原粉末中有Na+，無K+D.將氣體通入澄清石灰水，溶液變渾濁，證明原氣體是CO2 【答案】B1向四支試管中分別加入少量不同的無色溶液進行如下操作，結(jié)論正確的是操作現(xiàn)象結(jié)論A滴加BaCl2溶液生成白色沉淀原溶液中有B滴加氯水和CCl4，振蕩、靜置下層溶液顯紫色原溶液中有IC用潔凈鉑絲蘸取溶液進行焰色反應(yīng)火焰呈黃色原溶液中有Na+，無K+D滴加稀NaOH溶液，將濕潤紅色石蕊試紙置于試管口試紙不變藍原溶液中無離子檢驗簡答題的答題模板考向二 離子推斷典例1 有一混合物的水溶液，可能含有以下離子中的若干種：K+、Cl、Mg2+、Fe3+、，現(xiàn)取三份各 100 mL 溶液進行如下實驗：向第一份中加入AgNO3溶液，有白色沉淀產(chǎn)生；向第二份中加入足量NaOH溶液后加熱，收集到氣體 0.896 L(標準狀況)；向第三份中加入足量BaCl2溶液，得到沉淀6.27 g，沉淀經(jīng)足量鹽酸洗滌后，剩余2.33 g。試回答下列問題：（1）肯定存在的離子有，肯定不存在的離子有 。（2）可能存在的離子是，為確定該離子是否存在，可取少許原溶液，然后(填實驗操作)。（3）試分別確定肯定存在的離子在原溶液中各自的物質(zhì)的量濃度?！舅悸贩治觥繎?yīng)思考題目給出n()、n()和n()的具體數(shù)值，其用意是什么?為了弄清該數(shù)據(jù)隱含的信息，我們應(yīng)聯(lián)想到“任何溶液都必須呈電中性”來加以驗證?！敬鸢浮浚?）、K+ Mg2+、Fe3+（2）Cl 加入足量的稀硝酸和硝酸鋇溶液，過濾，向濾液中滴入AgNO3溶液，若有白色沉淀生成，則證明有Cl存在，否則不存在 （3）c()=0.1 mol/L，c()=0.2 mol/L，c()=0.4 mol/L，c(K+)0.2 mol/L 2有一無色透明溶液，欲確定是否含有下列離子：K+、Mg2+、Al3+、Fe2+、Ba2+、Cl、I、。取該溶液進行實驗：實驗步驟實驗現(xiàn)象取少量該溶液，測定溶液pHpH=0取少量該溶液加熱濃縮，加Cu片和濃H2SO4，加熱有無色氣體產(chǎn)生，氣體遇空氣變成紅棕色取少量該溶液，加少量BaCl2溶液有白色沉淀取中上層清液，加足量AgNO3溶液有白色沉淀，且不溶于稀HNO3取少量該溶液，加NaOH溶液有白色沉淀，NaOH過量時沉淀部分溶解由此判斷：（1）溶液中肯定不存在的離子是 ，溶液中肯定存在的離子是 。（2）請設(shè)計實驗驗證其中可能存在的陰離子的方法(寫明操作、現(xiàn)象、結(jié)論)： 。離子推斷的四項基本原則1下列離子在未知溶液中的檢驗方法正確的是選項離子檢驗方法A向樣品中加入足量鹽酸，將生成的無色無味的氣體通入澄清石灰水中，觀察溶液是否變渾濁B向樣品中先加入稀硝酸酸化，再滴加氯化鋇溶液，觀察是否有白色沉淀生成CFe2取少量溶液于試管中，加入酸性高錳酸鉀溶液，觀察溶液紫色是否褪去DI取少量溶液于試管中，加入新制氯水，再加入淀粉溶液，觀察溶液是否變藍色2有一無色溶液，可能含有K、Al3、Mg2、Cl、中的幾種。為確定其成分，做如下實驗：取部分溶液，加入適量Na2O2固體，產(chǎn)生無色無味的氣體和白色沉淀，再加入足量的NaOH溶液后白色沉淀部分溶解；另取部分溶液，加入HNO3酸化的Ba(NO3)2溶液，有白色沉淀產(chǎn)生，無氣體生成。下列推斷正確的是A肯定有Al3、Mg2、B肯定有Al3、Mg2C肯定沒有、KD能確定K、Cl是否存在3根據(jù)下列實驗內(nèi)容得出的結(jié)論正確的是選項實驗內(nèi)容結(jié)論A某物質(zhì)的水溶液能使紅色石蕊試紙變藍該物質(zhì)中一定含有OH，而且一定是堿B向廢液中加入少量的葡萄糖溶液，無磚紅色沉淀產(chǎn)生廢液中不含Cu2C向某物質(zhì)的水溶液中加入鹽酸能產(chǎn)生無色無味氣體該溶液中一定含有D向某溶液中滴加NaOH溶液，先產(chǎn)生白色沉淀，后沉淀溶解該溶液中可能含有Al34某同學為檢驗溶液中是否含有常見的幾種無機離子，進行了如圖所示的實驗操作，其中檢驗過程中產(chǎn)生的氣體能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍。由該實驗?zāi)艿玫降恼_結(jié)論是A原溶液中一定含有B原溶液中一定含有C原溶液中一定含有ClD原溶液中一定含有Fe35某溶液只可能含有以下離子中的若干種：H+、K+、Mg2+、，現(xiàn)取兩份200 mL溶液進行如下實驗：(已知HNO2不穩(wěn)定極易分解：2HNO2H2O+NO2+NO)向第一份溶液中加足量AgNO3溶液后，有11.68 g白色沉淀產(chǎn)生，向沉淀中加入足量稀鹽酸充分反應(yīng)，有棕色氣體產(chǎn)生，沉淀顏色不變，但是質(zhì)量減少0.2 g；將產(chǎn)生的氣體全部通入過量的澄清石灰水，又得到白色沉淀2.0 g，該沉淀能溶于稀鹽酸產(chǎn)生無色氣體；向第二份溶液中加入過量濃NaOH溶液，加熱使產(chǎn)生的氣體全部放出，用100 mL 0.5 molL1的稀硫酸恰好完全吸收，酸也無剩余。根據(jù)上述實驗，以下推測不正確的是A原溶液中一定不存在較大濃度的H+、Mg2+B原溶液確定含、，且物質(zhì)的量之比為521C不能確定原溶液是否含有K+、D實驗中產(chǎn)生的紅棕色氣體遇空氣顏色會加深6某無色溶液中可能存在的離子如下：Na+、Ag+、Ba2+、Al3+、Fe3+、S2、，現(xiàn)取該溶液進行有關(guān)實驗，結(jié)果如圖所示。下列判斷正確的是A氣體甲、乙、丙都是純凈物B淡黃色沉淀甲是S，白色沉淀乙是Al(OH)3，白色沉淀丙是BaCO3或BaCO3與BaSO4組成的混合物CNa+、S2、Al3+一定存在于此無色溶液中DAg+、Ba2+、Fe3+一定不存在于此無色溶液中7有一未知的無色溶液，只可能含有以下離子中的若干種(忽略由水電離產(chǎn)生的H、OH)：H、K、Mg2、Cu2、Al3、，現(xiàn)取三份100 mL溶液進行如下實驗： 第一份加足量AgNO3溶液后，有白色沉淀產(chǎn)生。第二份加足量BaCl2溶液后，有白色沉淀產(chǎn)生，經(jīng)洗滌、干燥后，沉淀質(zhì)量為6.99 g。第三份逐滴滴加NaOH溶液，測得沉淀與NaOH溶液的體積關(guān)系如圖。根據(jù)上述實驗，以下推測不正確的是A原溶液一定不存在H、Cu2、B不能確定原溶液是否含有K、C實驗所加的NaOH的濃度為2 molL1D原溶液確定含Mg2、Al3、，且n(Mg2)n(Al3)n()1128在Na濃度為0.5 molL1的某澄清溶液中，還可能含有下表中的若干種離子。陽離子KAg Mg2Ba2陰離子現(xiàn)取該溶液100 mL進行如下實驗(氣體體積均在標準狀況下測定)。序號實驗內(nèi)容實驗結(jié)果向該溶液中加入足量稀鹽酸產(chǎn)生白色沉淀并放出標準狀況下0.56 L氣體將的反應(yīng)混合液過濾，對沉淀洗滌、灼燒至恒重，稱量所得固體質(zhì)量固體質(zhì)量為2.4 g向的濾液中滴加BaCl2溶液無明顯現(xiàn)象請回答下列問題。（1）實驗?zāi)艽_定一定不存在的離子是_。（2）實驗中生成沉淀的離子方程式為_。（3）通過實驗、和必要計算，填寫下表中陰離子的濃度(能計算出的，填寫計算結(jié)果，一定不存在的離子填“0”，不能確定是否存在的離子填“？”)。陰離子c/molL1（4）判斷K是否存在，若存在求其最小濃度，若不存在說明理由：_。91 L某混合溶液，可能含有的離子如下表：可能大量含有的陽離子H、K、Mg2、Al3、Fe2、Fe3可能大量含有的陰離子Cl、Br、I、（1）往該溶液中逐滴加入NaOH溶液，產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的量(n)與加入NaOH溶液的體積(V)的關(guān)系如圖所示。則該溶液中一定不含有的離子是_。（2）BC段離子方程式為_。（3）V1、V2、V3、V4之間的關(guān)系為_。（4）經(jīng)檢測，該溶液中還含有大量的Cl、Br、I，若向1 L該混合溶液中通入一定量的Cl2，溶液中Cl、Br、I的物質(zhì)的量與通入Cl2的體積(標準狀況)的關(guān)系如下表所示，分析后回答下列問題：Cl2的體積(標準狀況)2.8 L5.6 L11.2 Ln(Cl)1.25 mol1.5 mol2 moln(Br)1.5 mol1.4 mol0.9 moln(I)a mol00當通入Cl2的體積為2.8 L時，溶液中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_。原溶液中Cl、Br、I的物質(zhì)的量濃度之比為_。12015天津下列關(guān)于物質(zhì)或離子檢驗的敘述正確的是A在溶液中加KSCN，溶液顯紅色，證明原溶液中有Fe3+，無Fe2+B氣體通過無水硫酸銅，粉末變藍，證明原氣體中含有水蒸氣C灼燒白色粉末，火焰成黃色，證明原粉末中有Na+，無K+D將氣體通入澄清石灰水，溶液變渾濁，證明原氣體是CO2變式拓展1【答案】B錯誤；檢驗應(yīng)加入濃NaOH溶液，且需要加熱，D錯誤。2【答案】（1）Fe2+、I、Ba2+ 、Mg2+、Al3+（2）取少量原溶液加足量的硝酸鋇溶液，過濾后，向濾液中加硝酸銀溶液，有白色沉淀生成，再加稀硝酸，白色沉淀不溶解，說明有Cl，反之則沒有(答案合理即可) 【解析】根據(jù)無色透明溶液，則原溶液中無Fe2+；根據(jù)實驗pH=0，呈酸性，則原溶液中無；根據(jù)實驗中的現(xiàn)象，原溶液中含有，由于(H+)具有強氧化性，則原溶液中無I；根據(jù)實驗，原溶液中含，根據(jù)離子共存原則，則無Ba2+；由于在實驗中加入的是BaCl2，引入了Cl，無法證明原溶液中是否有Cl；根據(jù)實驗原溶液中含有Mg2+和Al3+。綜上所述，溶液中一定不存在Fe2+、I、Ba2+，肯定存在、Mg2+、Al3+，可能存在K+、Cl?？键c沖關(guān)1【答案】D【解析】A項，會產(chǎn)生干擾，錯誤；B項，會產(chǎn)生干擾，錯誤；C項，使酸性高錳酸鉀溶液褪色的不一定是Fe2，如等，錯誤；D項，氯氣能把I氧化成I2，淀粉遇碘變藍，因此可以檢驗I的存在，正確。2【答案】B 3【答案】D【解析】顯堿性的鹽溶液也能使紅色石蕊試紙變藍，如Na2CO3溶液，A項錯誤；若廢液呈酸性，即使含Cu2，加入少量的葡萄糖溶液也無磚紅色沉淀產(chǎn)生，B項錯誤；若該溶液中含有，加入鹽酸也能產(chǎn)生無色無味氣體，C項錯誤。4【答案】B【解析】原溶液中加入硝酸鋇和鹽酸生成白色沉淀，原溶液中可能存在、或Ag，A項錯誤；加硝酸銀溶液產(chǎn)生白色沉淀，可能是加入的鹽酸引起的，C項錯誤；加入KSCN溶液得到紅色溶液，F(xiàn)e3可能是由原溶液中的Fe2被、H氧化而來的，故原溶液中不一定含有Fe3，D項錯誤；因檢驗過程中產(chǎn)生的氣體能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍，說明原溶液中一定含有，B項正確。5【答案】C 6【答案】B【解析】第一步，根據(jù)肯定性原則：無色溶液中肯定沒有Fe3+，加過量氫溴酸產(chǎn)生氣體，可能存在的離子中能與H+反應(yīng)生成氣體的有S2、。第二步，根據(jù)互斥性原則：原溶液中肯定沒有Ag+、Ba2+、Al3+。溶液中沒有Ag+但卻產(chǎn)生淡黃色沉淀，排除AgBr沉淀，則淡黃色沉淀只能是硫，它是由S2與在酸性條件下反應(yīng)生成的：2S2+ +6H+3S+3H2O。當n(S2)n()21 時，S2 或中有一種過量，此時在酸性條件下會產(chǎn)生H2S或SO2氣體。溶液甲與過量NH4HCO3溶液反應(yīng)生成白色沉淀乙，說明溶液甲中必存在除Na+外的金屬離子，而原溶液中不存在Ag+、Ba2+、Al3+，因此可推斷溶液甲中的金屬離子必然是由加入氫溴酸后生成的，由此可知原溶液中存在，它與HBr反應(yīng)生成的Al3+存在于溶液甲中，Al3+與發(fā)生雙水解反應(yīng)：Al3+3Al(OH)3+3CO2。第三步，溶液乙中含有過量的、，加入過量的Ba(OH)2溶液發(fā)生反應(yīng)：+ +Ba2+2OHBaCO3+NH3+2H2 O，而無法確定，故白色沉淀丙中可能含有BaSO4。第四步，根據(jù)溶液的電中性原則：Na+是原溶液中唯一的陽離子，其一定存在。7【答案】B沉淀是Mg(OH)2，nMg(OH)20.01 mol，根據(jù)原子守恒知，n(Mg2)0.01 mol，c(Mg2)0.1 molL1，生成0.01 mol Mg(OH)2需要n(NaOH)是0.02 mol，Al(OH)3和NaOH反應(yīng)生成NaAlO2需要NaOH溶液的體積是5 mL，則鋁離子和NaOH溶液反應(yīng)生成Al(OH)3沉淀時需要NaOH溶液的體積是15 mL，則生成氫氧化鎂需要NaOH溶液的體積是10 mL，所以c(NaOH)2 molL1，C正確；氫氧化鋁和NaOH溶液反應(yīng)生成NaAlO2，結(jié)合原子守恒知，c(Al3)0.1 molL1，c()0.2 molL1，溶液中c()0.3 molL1，3c(Al3)c()2c(Mg2)2c()，根據(jù)溶液中電荷守恒知，溶液中一定還存在硝酸根離子，B錯誤；根據(jù)使用NaOH溶液體積知，n(Mg2)n(Al3)n()112，D正確。8【答案】（1）Ag、Mg2、Ba2（2）2H=H2SiO3（3）陰離子c/molL1？0.250.40（4）存在，最小濃度為0.8 molL1【解析】由題知溶液為透明澄清溶液，因此溶液中的離子必能大量共存。由實驗可知，加入稀鹽酸產(chǎn)生氣體，必有，其濃度為0.56 L22.4 L/mol0.1 L0.25 molL1，則溶液中一定無Ag、Mg2、Ba2；且能生成白色沉淀，因此有，發(fā)生的反應(yīng)為2H=H2SiO3，且的濃度為2.4 g60 gmol10.1 L0.4 molL1；由實驗可知溶液中不含；根據(jù)電荷守恒知2c()2c()20.25 molL120.4 molL11.3 molL1>0.5 molL1，因此必有K，至少為0.8 molL1，不能確定有無。9【答案】（1）Mg2、Fe2、Fe3、（2）OH=NH3H2O（3）V2V13(V4V3)（4）Cl22I=I22Cl10154 直通高考1【答案】B 噴火的魚世界上存在一種性嗜群游的魚，它們身體不大，只有20厘米左右。“噴火”是它們的一種微妙的護身武器。它們平時能從食物中攝取含磷的有機物，并不斷在體內(nèi)積存起來，一旦碰到敵害或船只，數(shù)以百計的噴火魚就會同時噴出這種含磷物質(zhì)，由于這種物質(zhì)中的白磷或磷化氫在空氣中能自燃，因而會形成一束較長的火焰，致使敵人害怕得轉(zhuǎn)身就逃。