高考化学 小题精练系列 专题09 离子推断及综合应用（含解析）1

专题09 离子推断及综合应用（满分42分 时间20分钟）姓名： 班级： 得分： 1某无色溶液中只可能溶有NH4+、K+、Al3+、Mg2+、HCO3-、Cl-、I-、MnO4-、SO42-等离子中的几种离子。为分析其组成，现进行如下实验：取10mL该溶液于试管中滴加足量的Ba(NO3)2溶液，加稀硝酸酸化后过滤得到0.03mol白色沉淀甲取上述反应后的滤液，加人AgNO3溶液未见沉淀产生另取10mL该溶液于试管中，滴加NaOH溶液产生白色沉淀乙，当加人NaOH的物质的量为0.03mol时，沉淀的量达到最大；继续滴加NaOH溶液并加热，开始产生气体丙，收集气体丙，体积换算成标况下为0.224L（假设丙全部逸出），最后沉淀完全溶解下列推断正确的是（ ）A仅有实验可推出肯定含有SO42-，不含Cl-B该无色溶液肯定含有NH4+、K+、Al3+、SO42-C该无色溶液中肯定不含K+、Mg2+、HCO3-、Cl-、MnO4-、I-D不能确定该无色溶液是否含有K+【答案】B考点：考查离子共存以及离子检验的有关判断 2为确定某溶液的离子组成，进行如下实验：测定溶液的pH，溶液显强碱性。取少量溶液加入稀盐酸至溶液呈酸性，产生无刺激性、能使澄清石灰水变浑浊的气体。在上述溶液中再滴加Ba(NO3)2溶液，产生白色沉淀。取上层清液继续滴加Ba(NO3)2溶液至无沉淀时，再滴加AgNO3溶液，产生白色沉淀。根据实验以下推测正确的是( )A一定有SO32离子 B一定有CO32离子C一定有C1-离子 D不能确定HCO3离子是否存在【答案】B考点：考查溶液中离子的存在及共存的知识。3有一未知的无色溶液，只可能含有以下离子中的若干种(忽略由水电离产生的H+、OH)：H+、NH4+、K+、Mg2+、Cu2+、Al3+、NO3、CO32、SO42，现取三份100mL溶液进行如下实验： 第一份加足量AgNO3溶液后，有白色沉淀产生。第二份加足量BaCl2溶液后，有白色沉淀产生，经洗涤、干燥后，沉淀质量为6.99 g。第三份逐滴滴加NaOH溶液，测得沉淀与NaOH溶液的体积关系如图。根据上述实验，以下推测不正确的是 ( )A原溶液一定不存在H+、Cu2+、CO32B不能确定原溶液是否含有K+、NO3C实验所加的NaOH的浓度为2molL1D原溶液确定含Mg2+、Al3+、NH4，且n(Mg2+):n(Al3+):n( NH4+)1:1:2【答案】B生，经洗涤、干燥后，沉淀质量为6.99g，则溶液中n(SO42-)=0.03mol；A通过以上分析知，溶液中一定不存在H+、Cu2+、CO32-，故A正确；B当加入40mLNaOH溶液时，剩余的沉淀是Mg(OH)2，n(Mg(OH)2)=0.01mol，根据原子守恒知，n(Mg2+)=0.01mol，c(Mg2+)=0.1mol/L，生成0.01molMg(OH)2需要n(NaOH)是0.02mol，Al(OH)3和NaOH反应生成NaAlO2需要NaOH溶液的体积是5mL，则铝离子和NaOH溶液反应生成Al(OH)3沉淀时需要NaOH溶液的体积是15mL，则生成氢氧化镁需要NaOH溶液的体积是10mL，所以c(NaOH)=2mol/L，氢氧化铝和NaOH溶液反应生成NaAlO2时，结合原子守恒知，c(Al3+)=0.1mol/L，c(NH4+)=0.2mol/L，溶液中c(SO42-)=0.3mol/L，根据溶液中电荷守恒知，3c(Al3+)+c(NH4+)+2(Mg2+)2c(SO42-)，所以溶液中还存在硝酸根离子，故B错误；C通过B知，c(NaOH)=2mol/L，故C正确；D根据图象知，35-40mL时Al(OH)3和NaOH反应生成NaAlO2，则0-25mL时NaOH和Mg2+、Al3+反应生成沉淀，生成NaAlO2时需要NaOH5mL，则生成Al(OH)3需要NaOH 15mL，则有10mLNaOH溶液和镁离子反应，25-35mL时氢氧化钠溶液和NH+4反应生成氨水，根据使用NaOH溶液体积知，n(Mg2+)：n(Al3+)：n(NH+4)=1：1：2，故D正确；故选B【考点定位】考查常见离子的检验方法【名师点晴】本题考查了离子共存、离子反应的计算等知识点，定性分析离子共存、定量分析离子的物质的量是解本题的关键。解答此类试题需要储备和积累一些基础知识，如熟记常见的离子的检验方法：NH4+：NaOH溶液(浓)，加热，产生有刺激性气味、使湿润红色石蕊试纸变蓝色的气体；Fe2+：NaOH溶液，生成白色沉淀，迅速变为灰绿色，最后变成红褐色；新制的氯水+KSCN溶液；滴加新制的氯水，溶液由浅绿色变为黄色，再滴加KSCN溶液，溶液呈红色；铁氰酸钾，加入蓝色铁青化亚铁沉淀，等等。4今有一混合物的水溶液，只可能含有以下离子中的若干种：K+、NH4+、Cl-、Mg2+、Ba2+、CO32、SO42，现取三份100 mL溶液进行如下实验：（1）第一份加入AgNO3溶液有沉淀产生；（2）第二份加足量NaOH溶液加热后，收集到气体004 mol；（3）第三份加足量BaCl2溶液后，得干燥沉淀627 g，经足量盐酸洗涤、干燥后，沉淀质量为233 g。根据上述实验，以下推测正确的是AK+一定存在 B100 mL溶液中含001 mol CO32CCl-一定不存在 DBa2+一定不存在，Mg2+可能存在【答案】A份加足量BaCl2溶液后，得干燥沉淀627g，经足量盐酸洗涤干燥后，沉淀质量为233g部分沉淀溶于盐酸为BaCO3，部分沉淀不溶于盐酸为BaSO4，发生反应CO32-+Ba2+BaCO3、SO42-+Ba2+BaSO4，因为BaCO3+2HClBaCl2+CO2+H2O而使BaCO3溶解因此溶液中一定存在CO32-、SO42-，一定不存在Ba2+，由条件可知BaSO4为233g，物质的量为=001mol，BaCO3为627g-233g394g，物质的量为=002mol，则CO32-物质的量为002mol，CO32-物质的量浓度为=02mol/L，由上述分析可得，溶液中一定存在CO32-、SO42-、NH4+，一定不存在Mg2+、Ba2+而CO32-、SO42-、NH4+物质的量分别为002mol、001mol、004mol，CO32-、SO42-所带负电荷分别为002mol2、001mol2，共006mol，NH4+所带正电荷为004mol，根据溶液中电荷守恒，可知K+一定存在，故A正确；由上述分析可得，BaCO3为627g-233g394g，CO32-物质的量为002mol，故B错误；根据溶液中电荷守恒，可知K+一定存在，且K+物质的量002mol，当K+物质的量002mol时，溶液中还必须存在Cl-因此当K+物质的量002mol，溶液中不存在Cl-，当K+物质的量002mol时，溶液中一定存在Cl-，故C错误；溶液中一定存在CO32-、SO42-、NH4+，Ba2+和CO32-、SO42-可发生离子反应生成BaCO3、BaSO4而不共存，因此Ba2+一定不存在，同时第二份加足量NaOH溶液加热后，收集到气体，没有产生沉淀，说明一定不含Mg2+，故D错误；故选A。考点：考查了离子的检验、离子共存的相关知识。5某水溶液只可能含有K+、Al3+、Fe3+、Mg2+、Ba2+、NH4+、Cl、CO32、SO42中的若干种离子。某同学取100ml的溶液分成两等份进行如下实验：.第一份加过量的氢氧化钠溶液后加热，收集到0.02mol的气体，无沉淀产生，同时得到溶液甲。向溶液甲中通过量的二氧化碳气体，生成白色沉淀，沉淀经过滤，洗涤灼烧后，得到1.02g固体。第二份加足量的氯化钡溶液后，生成白色沉淀，沉淀经盐酸充分洗涤，干燥，得到 11.65g固体。据此，该同学得到的结论正确的是A实验中产生的气体为氨气，并可得原溶液中c(NH4+)=0.2 molL1B实验中的白色沉淀中一定有BaSO4，无BaCO3C原溶液中一定有K+，且c(K+)=0.4 molL1D若要判断原溶液中是否有Cl，无需另外设计实验验证【答案】B2=0.02mol，浓度为：=0.4mol/L；第二份加足量BaCl2溶液后，生成白色沉淀，则一定含有硫酸根离子，无钡离子沉淀经足量盐酸洗涤、干燥后，得到11.65g固体即硫酸钡的质量是11.65g，物质的量为：=0.05mol，根据元素守恒，所以硫酸根离子的物质的量是0.05mol，浓度为：=1mol/L，综上可知，一定含有的离子是：NH4+、Al3+、SO42-，其浓度分别是：0.4mol/L；0.4mol/L；1mol/L，一定不含Fe3+、Mg2+、Ba2+、CO32-、SO42，不能确定是否存在氯离子。A根据以上分析可知，c (NH4+)=0.4 molL-1，故A错误；B根据以上分析可知，中的白色沉淀中一定有BaSO4，无BaCO3，故B正确；C任何溶液中都存在电荷守恒，NH4+、Al3+、SO42-，其浓度分别是：0.4mol/L；0.4mol/L；1mol/L，可以知道NH4+、Al3+的正电荷总量小于SO42-负电荷总量，依据电荷守恒，则一定有K+存在，若无氯离子存在，则0.41+0.43+c(K+)1=12，解得c(K+)=0.4mol/L，故C错误；D由以上分析可知，不能确定存在氯离子，故D错误；故选B。【考点定位】考查常见离子的检验【名师点晴】本题考查离子的检验，和过量NaOH溶液加热产生的气体只能是氨气，可以和过量的氢氧化钠反应生成的沉淀可以是氢氧化铁、氢氧化镁，氢氧化铝可以和过量的氢氧化钠之间反应，向偏铝酸钠中通过量的二氧化碳可以得到氢氧化铝沉淀，氢氧化铝灼烧可以得到氧化铝，根据铝元素守恒可以计算铝离子的量，在溶液中，铝离子和碳酸根离子因为双水解不共存，硫酸根离子可以和钡离子之间反应生成硫酸钡沉淀，是一种不溶于盐酸的白色沉淀，根据沉淀的量结合发生的反应来计算离子的量。采用定性实验和定量计算分析相结合的模式，增大了解题难度，同时涉及离子共存、离子反应等都是解题需注意的信息，尤其是K+的确定易出现失误。6某强碱性溶液中含有的离子是：K+、NH4+、A13+、AlO2、CO32、SiO32、Cl中的某几种，现进行如下实验： 取少量的溶液用硝酸酸化后，该溶液无沉淀生成；另取一定量原溶液，逐滴加人盐酸至过量，发生的现象是：开始产生沉淀并逐渐增多，沉淀量基本不变后产生一种气体，最后沉淀逐渐减少至消失。另取一定量的原溶液中加人5 mL02 mol/L盐酸时，沉淀会完全消失，加人足量的硝酸银溶液可得到沉淀0.187 g。下列说法中正确的是A该溶液中一定不含NH4+、A13+、SiO32、Cl B该溶液中一定含有A13+、CO32、ClCCl可能含有 D该溶液中一定含有AlO2、CO32、Cl【答案】D【解析】试题分析：在碱性溶液中会发生反应NH4+OH-=NH3H2O和A13+4OH-= AlO2+2H2O，而不能共存，故无NH4+、A13+；取少量的溶液用足量硝酸酸化后，该溶液无沉淀生成说明不含有SiO32，因为若存在就会发生反应：2H+SiO32= H2SiO3；另取一定量原溶液，逐滴加人盐酸至过量，发生的现象是：开始产生沉淀并逐渐增多，沉淀量基本不变后产生一种气体，最后沉淀逐渐减少至消失。可确定含有AlO2、CO32。发生的反应为：AlO2+H+ H2O=Al(OH)3, CO32+2H+= H2O+CO2 ,Al(OH)3+3H+=A13+ 3H2O；另取一定量的原溶液中加人5mL0.2mol/L盐酸时，沉淀会完全消失，加人足量的硝酸银溶液可得到沉淀0.187g。n(HCl)=0.005 L0.2 mol/L=0.001mol.n(AgCl)= 0.187 g143.5g/mol=0.0013mol。n(AgCl)n(HCl)，说明原来的溶液中含有Cl-；选项D符合题意。考点：考查离子反应与离子共存的相关知识，涉及有关物质的量的基本计算和原子守恒应用。7某稀溶液仅含Fe2+、Na+、A13+、Ba2+、SO42-、NO3-、Cl-中的4种离子，所含离子的物质的量均为1mol 。若向该溶液中加人适量的稀硫酸，有气泡产生，且溶液中阴离子种类不变（不考虑水的电离和离子的水解）。下列说法正确的是A若向该溶液中加人足量的NaOH溶液，充分反应后，过滤、洗涤、灼烧，最终所得固体的质量为72gB若向该溶液中加人过量的稀硫酸，溶液颜色会变成浅绿色C若向该溶液中加人过量的稀硫酸和KSCN溶液，溶液不显血红色D若向该溶液中加人过量的稀硫酸，产生的气体在标况下的体积约为7.467L【答案】D错误；B加入适量的硫酸后，Fe2+离子被氧化为Fe3+离子，溶液变为棕黄色，错误；C该溶液中加入硫酸，NO3-离子在酸性条件下具有氧化性，将亚铁离子氧化成铁离子，铁离子与KSCN溶液反应显血红色，错误； D依据反应3Fe2+ + NO3-+4H+ =3 Fe3+ +NO+2H2O得知：3 Fe2+NO，那么产生气体体积为V(NO)=，正确。考点：考查离子共存及有关氧化还原反应的计算的知识。8某溶液中含有NH4、Fe2、Al3、SO42、Cl五种离子，若向其中加入过量的Na2O2，微热并搅拌，再通入过量的HI气体，充分反应后，最后加入足量的硝酸酸化的硝酸钡溶液，则下列叙述不正确的是（）A反应后，溶液中NH4、Fe2、SO42的物质的量减少，而Al3、Cl的物质的量不变BFe2先被氧化并形成沉淀，后来沉淀溶解并被还原为Fe2，最后又被氧化C该实验中共有二种气体生成DAl3先形成沉淀后溶解，后来再形成沉淀接着又沉淀溶解【答案】C【考点定位】本题主要是考查离子检验【名师点晴】溶液中含有NH4、Fe2、Al3、SO42、Cl五种离子，若向其中加入过量的Na2O2，过氧化钠具有强氧化性，且与水反应生成氢氧化钠，则热并搅拌，则可生成氢氧化铁、氨气，氢氧化铝或偏铝酸钠，再通入过量的HI气体，氢氧化铝、氢氧化铁溶解，铁离子与碘离子发生氧化还原反应生成碘和Fe2+，充分反应后，最后加入足量稀硝酸酸化的硝酸钡溶液，硝酸可氧化Fe2+和碘离子，且生成硫酸钡沉淀，因此解答时注意过氧化钠与水反应的特征，侧重于学生的分析能力的考查，平时注意常见离子的性质以及反应类型的判断。9甲、乙、丙、丁是由H+、Na+、Al3+、Ba2+、OH-、Cl-、HCO3-离子中的两种组成，可以发生如图转化，下列说法不正确的是()A在甲中滴加丁可能发生反应：HCO3-+Ba2+OH-BaCO3+H2OB溶液丙中还可以大量共存的离子有：I-、NO3-、SO42-C白色沉淀A可能溶解在溶液D中D甲为NaHCO3，乙为AlCl3【答案】B考点：考查了物质检验实验方案的设计；常见离子的检验方法的相关知识。10某无色溶液，由Na+、Ag+、Ba2+、Al3+、AlO2、MnO4、CO32、SO42中的若干种组成。取该溶液进行如下实验：取适量溶液，加入过量盐酸，有气体生成，并得到无色溶液； 在所得溶液中加入过量NH4HCO3溶液，有气体生成，同时析出白色沉淀甲； 在所得溶液中加入过量Ba(OH)2溶液也有气体生成，同时析出白色沉淀乙。则下列离子在原溶液中一定存在的有ASO42-、AlO2、Na+ BNa+、CO32、AlO2CCO32、Na+、Al3+ DMnO4、Na+、CO32【答案】B【解析】试题分析：溶液呈无色，则一定不含MnO4。（1）取适量溶液，加入过量盐酸，有气体生成，并得到无色溶液，说明溶液中含有CO32，则一定不含Ag+、Ba2+、Al3+，根据溶液电中性原则可知含有Na+；（2）在（1）所得溶液中加入过量NH4HCO3溶液，有气体生成，同时析出白色沉淀甲，说明（1）中含有Al3+，则原溶液中含有AlO2-；（3）在（2）所得溶液中加入过量Ba(OH)2溶液也有气体生成，同时析出白色沉淀乙，该气体为氨气，沉淀为BaCO3或BaSO4，不能确定原溶液中是否含有SO42-；所以溶液中一定含有Na+、CO32-、AlO2-，故选B。考点：考查离子共存和离子推断11某试液中只可能含有下列K、NH4、Fe2、Al3、Cl、SO42、CO32、AlO2 中的若干种离子，离子浓度均为0.1 molL1。某同学进行了如下实验：下列说法正确的是（ ） A无法确定原试液中是否含有Al3、Cl B滤液X中大量存在的阳离子有NH4、Fe2和Ba2 C无法确定沉淀C的成分 D原溶液中存在的离子为NH4、Fe2、Cl、SO42 【答案】D12某溶液中可能含有Na、NH、Ba2、SO、I、S2。取样分别完成以下实验：用pH计测试，溶液显弱酸性；加氯水和淀粉无明显现象。为确定该溶液的组成，还需检验的离子是（ ）ANa BSO CBa2 DNH【答案】A【解析】试题分析：由可知溶液显弱酸性，上述离子只有NH4+能水解使溶液显酸性，则一定含有NH4+，溶液显酸性，则一定不含有S2-；再由氯水能氧化I-生成碘单质，而碘遇淀粉变蓝，而中加氯水和淀粉无明显现象，则一定不含有I-；又溶液呈电中性，有阳离子必有阴离子，则溶液中有NH4+，必须同时存在阴离子，即SO42-必然存在，而Ba2+、SO42-能结合生成沉淀，则这两种离子不能共存，即一定不存在Ba2+；显然剩下的Na+是否存在无法判断，则需检验的离子是Na+，答案选B。【考点定位】本题主要是考查离子反应与离子共存判断【名师点晴】根据离子的水解来分析溶液显酸性的原因，并利用离子的水解来判断离子的存在，再利用淀粉遇碘单质变蓝来结合信息加氯水和淀粉无明显现象来分析存在的离子，然后利用离子的共存及溶液呈电中性来分析还存在的离子和一定没有的离子，而对于不能确定的离子，则是还需检验的离子来解答。13为检验某溶液中是否含有SO42、NH4、Cl、Fe3等四种离子，某同学进行了下图所示的实验操作，已知检验过程中产生的气体能使湿润红色石蕊试纸变蓝。由该实验能得到的正确结论是（ ） A原溶液中一定含有SO42 B原溶液中一定含有NH4C原溶液中一定含有Cl D原溶液中一定含有Fe3【答案】B考点：考查离子的检验、溶液成分的确定的知识。14某溶液除水电离出的H+、OH之外仅含Fe2+、Na+、Al3+、Ba2+、SO42-、NO3-、Cl中的4种，这4种离子的物质的量均为0.1mol。若向该溶液中加入少量稀硫酸，无沉淀生成但有气泡产生。下列说法错误的是 （ ）A该溶液中肯定不含Ba2+B若向该溶液中加入过量的稀硫酸，溶液中的阴离子会减少一种C若向该溶液中加入足量NaOH溶液，滤出沉淀，洗净灼烧后最多能得8.0g固体D该溶液中除H+、OH之外所含离子是Fe2+、Na+、NO3-、SO42-【答案】B物质的量为0.1mol，所以该离子为钠离子。A、根据以上分析可知，溶液中一定不存在钡离子，A正确；B、溶液中氢氧根离子、硫酸根离子不会消失；根据反应方程式NO3-+3Fe2+4H+=NO+3Fe3+2H2O可知，亚铁离子不足，加入足量的稀硫酸后，硝酸根离子不会消失，B错误；C、若向该溶液中加入足量的NaOH溶液，充分反应后，过滤、洗涤、灼烧，最终所得固体为氧化铁，根据铁离子守恒，生成氧化铁的物质的量为0.05mol，质量为：0.05mol160g/mol=8.0g，C正确；D、根据分析可知，该溶液中除H+、OH-之外所含离子是Fe2+、Na+、NO3-、SO42-，D正确，答案选B。【考点定位】本题主要是考查离子的检验【名师点晴】明确常见离子的性质及检验中发生的化学反应是解答本题的关键，注意检验中应排除离子的相互干扰来解答，并注意离子共存及溶电荷守恒的应用。该类试题在进行解答时，首先，必须以扎实全面的基础知识作后盾。扎实全面的基础知识是考生认真、准确解答试题的前提和基础。例如考生要对离子的性质、离子的特征、离子间的反应关系要有准确全面的认识。其次，必须要有正确清晰的解题思路和正确灵活的解题方法。