2019高考化学三轮冲刺 专题3.18 以离子性质为基础的无机推断题解题方法和策略.doc

专题3.18 以离子性质为基础的无机推断题离子性质为基础的推断题为高考的必考内容，以选择题（浙江卷）或大题的形式出现。这类试题侧重联系元素化合物知识、电解质溶液理论、离子反应、离子共存等，进行综合考查，试题难道一般较大，得分率较低。【例1】化学与环境密切相关，近年来雾霾问题已成为百姓所关注的主要问题，今年入秋以来，我国大部分地区更是“霾伏”四起，部分地区持续出现中度至重度霾，环境治理刻不容缓。某化学实验小组测得某地区的雾霾中可能含有如下几种无机离子：Na+、NH4+、Mg2+、Al3+、SO42-、NO3-、Cl。对该地区雾霾处理后获得试样溶液进行了如下的实验： 【点睛】本题考查了物质的推断，明确物质的性质及特殊反应现象、找准图象中的拐点的变化原因是解本题关键，结合物质的溶解性、化学性质及题给信息进行分析解答。【例2】高氯酸铵(NH4ClO4)可用作火箭推进剂等。制备 NH4ClO4的工艺流程如下：（1） 电解 NaClO3溶液时，ClO3在_极发生反应， 其电极反应式为_。（2）“ 除杂” 有两种方案。方案 1：加入盐酸和 H2O2溶液，NaClO3转化为ClO2，化学方程式为_。方案 2：加入氨水和 FeCl24H2O，NaClO3转化为 Cl，离子方程式为_， 如果FeCl2 4H2O过量会出现黑色磁性沉淀，该沉淀可能是_。（填化学式）（3）“反应” 时用 NaClO4 和 NH4Cl在90制备NH4ClO4。 如果用浓盐酸和液氨代替NH4Cl，则无需加热，原因是_。（4）该流程中可循环利用的物质是_。（填化学式）【答案】阳 ClO3-+H2O - 2e- =ClO4-+2H+ 2NaClO3+ 2HCl+ H2O2 =2ClO2+2NaCl+ 2H2O +O2 6Fe2+ ClO3-+3H2O+ 12NH3H2O= 6Fe(OH)3+Cl-+12NH4+ Fe3O4 浓盐酸和液氨的反应为放热反应 NaCl 【解析】【分析】根据电解池阳极失去电子发生氧化反应即可求得阳极的电极反应式。本题主要考查氧化还原反应化学方程式和离子方程式的书写，根据题目已给条件判断出氧化剂和还原剂，利用化合价升降法配平氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物的系数，其余的用H2O和H+来配平即可。【详解】（3）氨气与浓盐酸反应放出热量，反应需要温度较低，故NH4Cl用氨气和浓盐酸代替，上述反应不需要外界供热就能进行。（4）NaClO4 和 NH4Cl在90制备NH4ClO4同时生成NaCl，生成物中有NaCl，所以该流程中可循环利用的物质是NaCl。【点睛】在酸性条件下，H2O2和NaClO3反应，H2O2表现出还原性，失去电子生成O2。解决此类问题我们注意一下几点：1、“能组先组”通过离子反应确定化合物的化学式时，如果通过离子共存可以确定的化学式，我们应先确定化学式再来做推导。 2、注意分析离子因（1）、复分解反应（难溶、难电离、易挥发）（2）因氧化还原反应（特别注意NO3在酸性条件下）（3）、双水解（4）、离子颜色而不能共存或不能存在的离子。（以上知识点我们要重点熟练掌握）3、 “确一排它”：当确定了一种离子的存在就要去排除一些不能共存的离子。 4、 “因过量而干扰的离子”：注意添加了某些溶液后引入了新的离子而不能确定该离子 5、“电中性原则”：最后要注意溶液是呈电中性原则，有大量的阳离子必含有阴离子，有大量阴离子必含阳离子。审明题意，明确范围审题析题答题注意题目所给限制条件，确定推断范围。分析推断，得到结论要紧扣实验现象，逐步分析，每一步骤都要对“肯定存在”、“不存在”、“可能存在”三种情况做出明确判断。判断遵循四原则：严谨性原则，分析过程需要细致、全面、科学，结论要严谨、完整；排斥性原则，当溶液无色时，先排除有色离子的存在，当确认某离子存在时，要全面排查与之不能共存的离子；进出性原则，实验中加入试剂，引入了新离子，若未取原溶液即进行下一步检验，就无法判断原溶液中是否存在该离子；电荷守恒原则，溶液是电中性的，有阴离子处必有阳离子准确解题，不留遗憾离子检验必须严谨、规范，注意排除干扰离子的影响1（1）某无色透明溶液，加入金属铝反应放出H2，试判断下列离子：Mg2、Cu2、Ba2、H、Ag、SO42、HCO3、OH、NO3在下列两种情况中，可能大量存在于此溶液中的是：当与铝反应后生成Al3时，原溶液可能存在的离子有_；当与铝反应后生成AlO2-时，原溶液可能存在的离子有_。（2）若向100 mL、0.1 molL1硫酸铝溶液中加入0.5 molL1的NaOH溶液，反应后得到1.17 g沉淀，则加入的NaOH溶液体积为_。（3）在200 mL、0.2 molL1 NaAlO2溶液中逐滴加入0.2 molL1 H2SO4溶液250 mL，试回答：写出分两步反应的离子方程式：_、_。反应完全后，溶液中SO42与Al3的物质的量之比为_。【答案】Mg2、SO42、H Ba2、OH、NO3 90 mL(或130 mL) AlO2-HH2O=Al(OH)3 Al(OH)33H=Al33H2O 52 【解析】【详解】（2）向100 mL 0.1 molL1的Al2(SO4)3溶液中加入0.5 molL1的NaOH溶液，如果Al2(SO4)3完全生成Al(OH)3，则沉淀的质量为0.1 L0.1 molL1278 gmol11.56 g，而此时沉淀为 1.17 g，说明Al2(SO4)3并没有完全转化为Al(OH)3，此时nAl(OH)31.17 g78 gmol10.015 mol，NaOH可能有两种情况，一是不足，二是使Al(OH)3部分溶解，当NaOH不足时，Al33OH=Al(OH)33 mol 1 molx 0.015 mol则x0.045 mol，因此V(NaOH)0.045/0.5mol0.09 L90 mL；如果使Al(OH)3部分溶解，则Al33OH=Al(OH)3 0.02 mol 0.06 mol 0.02 molAl(OH)3OH=AlO2H2O 1 mol 1 mol (0.020.015)mol (0.020.015)mol0.005 mol两步反应共需要NaOH：0.06 mol0.005 mol0.065 mol，因此V(NaOH)0.065/0.5mol0.13 L130 mL。（3）NaAlO2先和酸反应生成Al(OH)3沉淀，Al(OH)3 再和剩余的酸反应生成铝盐，所以两步反应的离子方程式分别是AlO2HH2O=Al(OH)3、Al(OH)33H=Al33H2O。 硫酸氢铵与氢氧化钡反应加热反应生成硫酸钡、氨气和水，据此写出反应的离子方程式；（2）溶液呈浅绿色，溶液中含有亚铁离子；焰色反应为黄色，溶液中含有钠离子；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，说明在酸性条件下发生了氧化还原反应，A、B的溶液一定含有硝酸根离子；向A的水溶液中加入稀盐酸无明显现象，说明A中不会存在硝酸根离子，再根据离子共存判断A、B的组成；碘离子和亚铁离子被氧化后生成的碘单质、铁离子都能够使溶液显示黄色；可以通过检验反应后的溶液中是否存在铁离子，判断上述溶液变黄的原因。【详解】（2）A的水溶液呈浅绿色，则A溶液中含有Fe2+；B的水溶液无色且其焰色反应为黄色，则B溶液中含有Na+；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，说明A、B中一定存在硝酸根离子，由于向A的水溶液中加入稀盐酸无明显现象，说明硝酸根离子在B中，即B为NaNO3；能够与亚铁离子形成可溶性的物质有I-、HSO4-，由于“A、B的水溶液混合亦无明显变化”说明A中一定不含氢离子，所以A为FeI2；若反应后的溶液中存在铁离子，证明合理，操作方法为：取少量变黄溶液于试管中，滴加几滴KSCN溶液，若变红则合理，否则合理。4某中学化学兴趣小组为了调查当地某一湖泊的水质污染情况，在注入湖泊的3个主要水源的入口处采集水样，并进行了分析，给出了如下实验信息：其中一处水源含有A、B两种物质，一处含有C、D两种物质，一处含有E物质，A、B、C、D、E为五种常见化合物，均由下表中的离子形成（每种离子至少用到一次）：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：将它们溶于水后，D为蓝色溶液，其他均为无色溶液；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；进行焰色反应，只有B、C为紫色（透过蓝色钴玻璃）；在各溶液中加入硝酸钡溶液，再加过量稀硝酸，A中放出无色气体，C、D中都能产生白色沉淀；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）写出化学式：B_、C_、D_。（2）将含1 mol A的溶液与含1 molE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_。（4）若向含溶质1 mol的C溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液，生成沉淀质量最大为_g。【答案】KNO3 KAl(SO4)2 CuSO4Na2CO3 2HCO3-+Ca2+2OH-CaCO3+CO32-+H2O466【解析】【分析】将它们溶于水后，D为蓝色溶液，其他均为无色溶液，因此D中含有铜离子；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，白色沉淀应该是氢氧化铝，所以E是强碱，C中含有铝离子；进行焰色反应，只有B、C为紫色（透过蓝色钻玻璃），所以E是氢氧化钠，B、C中含有钾离子；在各溶液中加入硝酸锁溶液，再加过量稀硝酸，A中放出无色气体，因此A中含有碳酸氢根离子，则A是碳酸氢钠。C、D中都能产生白色沉淀，白色沉淀是硫酸钡，所以C是硫酸铝钾，D是硫酸铜：将B、D两溶液混合，未见沉淀或气体生成，因此B是硝酸钾。【详解】【点睛】本题考查离子共存、离子检验以及离子反应的有关判断与计算，获取题目中的信息是解题的关键，另外可根据离子共存进行离子组合，解答（4）时需注意题给条件“生成沉淀质量最大时”。 5现有A、B、C、D、E、F六种常见化合物，已知它们包含的阳离子有K、Ag、Na、Ba2、Fe2、Al3，阴离子有Cl、OH、AlO2、NO3、SO42、CO32。将它们分别配成0.1molL1的溶液进行如下实验：测得A、C、E溶液均呈碱性，且碱性AEC，E的焰色呈浅紫色（透过蓝色钴玻璃观察）；向B溶液中滴加稀氨水至过量，先生成沉淀，后沉淀全部溶解；向F溶液中滴加稀硝酸，溶液变成棕黄色，且有无色气体生成；向D溶液中滴加Ba(NO3)2溶液，无明显现象。（1）写出A、D、E、F的化学式：A_；D_；E_；F_。（2）用离子方程式解释C溶液呈碱性的原因：_。（3）写出实验中反应的离子方程式： _。【答案】Ba(OH)2AlCl3KAlO2FeSO4CO32H2OHCO3OH3Fe2NO34H=3Fe3NO2H2O【解析】【分析】根据溶液A、C、E呈碱性，且碱性为AEC可推知A含有OH-、E含有AlO2-、C含有CO32-；根据向B溶液中滴加稀氨水，先出现沉淀，继续滴加氨水，沉淀消失可推知溶液中含Ag+；根据向F溶液中滴加稀硝酸，溶液变成棕黄色，且有无色气体生成，可知F含Fe2+；向D溶液中滴加Ba（NO3）2溶液，无明显现象，说明D溶液中无SO42-，由离子共存知识可推知ABCDEF溶液依次为Ba（OH）2、AgNO3、Na2CO3、AlCl3、KAlO2、FeSO4溶液。【详解】【点睛】本题考查物质的检验和鉴别的实验方案的设计，侧重于离子共存和离子方程式的书写，注意把握相关物质的性质，根据反应的现象结合离子共存知识解答该题。