2019年高考化学 考点一遍过 专题12 离子的检验与推断.doc

专题12 离子的检验与推断一、离子的检验1检验离子的“四种方法”（1）生成气体，如、的检验。（2）生成沉淀，如Cl、的检验。（3）显现特殊颜色，如Fe3+、苯酚的检验。（4）焰色反应：金属或金属离子的检验。2常见阳离子的检验离子检验试剂主要实验现象离子方程式及说明Ba2+稀硫酸或可溶性硫酸盐溶液先加稀盐酸，不产生沉淀，然后加稀硫酸或可溶性硫酸盐溶液生成白色沉淀Ba2+BaSO4 (白色)Mg2+NaOH溶液生成白色沉淀，NaOH过量时沉淀不溶解Mg2+2OHMg(OH)2(白色)Al3+NaOH溶液或氨水加氨水或适量NaOH溶液，有絮状白色沉淀生成，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+(黄色)NaOH溶液生成红褐色沉淀Fe3+3OHFe(OH)3(红褐色)KSCN溶液溶液呈红色Fe3+3SCNFe(SCN)3(红色)Fe2+ (浅绿色)NaOH溶液加NaOH溶液生成白色沉淀，在空气中迅速变为灰绿色，最后变为红褐色Fe2+2OHFe(OH)2(白色)4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3(红褐色)KSCN溶液，新制氯水加KSCN溶液，无明显现象，加新制氯水后溶液呈红色2Fe2+Cl22Cl+2Fe3+Fe3+3SCNFe(SCN)3(红色)H+紫色石蕊溶液变红色H+表现酸性甲基橙溶液变红色pH试纸变红色锌粒生成无色气体Zn+2H+ Zn2+H2Cu2+ (蓝色)NaOH溶液加NaOH溶液，有蓝色沉淀生成，若加热则沉淀变黑Cu2+2OHCu(OH)2(蓝色)Cu(OH)2CuO(黑色)+H2OH2S(或Na2S溶液)生成黑色沉淀Cu2+H2S2H+CuS(黑色)Ag+稀盐酸或氯化物溶液，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，加热并用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体，试纸变蓝+OHNH3+H2ONa+焰色反应火焰呈黄色焰色反应属于物理现象K+火焰呈紫色(透过蓝色钴玻璃片)3常见阴离子的检验离子检验试剂或方法实验现象反应方程式及说明OH取少量试液于试管中，向其中滴加紫色石蕊溶液(或酚酞试液)；用玻璃棒蘸取少量试液滴于红色石蕊试纸上紫色石蕊溶液变蓝(或酚酞试液变红)；红色石蕊试纸变蓝Cl取少量试液于试管中，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取少量试液于试管中，向其中滴加少量AgNO3溶液，再加入稀硝酸生成浅黄色沉淀，且不溶于稀硝酸Ag+BrAgBrI取少量试液于试管中，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黄色沉淀，且不溶于稀硝酸；溶液显蓝色Ag+I AgI2I+Cl22Cl+I2，淀粉遇碘变蓝色氯化钡溶液、稀硝酸生成白色沉淀，加稀硝酸后白色沉淀溶解，产生无色无味气体Ba2+BaCO3BaCO3+2H+ Ba2+CO2+H2O氯化钡溶液、稀盐酸不生成沉淀，加稀盐酸，产生无色无味气体+H+ CO2+H2O氯化钡溶液、盐酸、品红溶液先生成白色沉淀，加盐酸后白色沉淀溶解，将生成的气体通入品红溶液中，溶液褪色Ba2+ BaSO3BaSO3+2H+ Ba2+SO2+H2O取少量试液于试管中，向其中加入足量稀盐酸后，再加入BaCl2溶液加入盐酸不产生沉淀，加入BaCl2溶液后生成白色沉淀Ba2+ BaSO4加热浓缩溶液，加入浓硫酸和铜片有红棕色的气体产生，溶液变蓝色Cu+4H+2Cu2+2NO2+2H2OS2稀硫酸或盐酸；Pb(NO3)2溶液、稀硝酸生成无色有臭鸡蛋气味的气体；生成黑色沉淀，且不溶于稀硝酸S2+2H+H2SS2+Pb2+PbS(黑色)二、离子的推断1离子推断题的解题思路该考点主要以选择题及填空题的形式出现，离子推断可以把实验操作、离子反应、离子共存、离子检验、电荷守恒等知识综合起来考查，是综合性较强的题目。其一般解题思路为必须注意两点：（1）所加试剂引入的离子对后续实验的影响；（2）用电荷守恒判断溶液中还可能含有的离子时要将定性与定量的方法相结合。2离子推断题的解题原则 （1）互斥性原则。利用题给条件判断出一定存在某种离子时，可将不能与之共存的离子排除掉，从而判断出一定没有哪种离子。（2）电中性原则。任何溶液中，阴、阳离子所带电荷总数是守恒的，即溶液呈电中性。这个隐含条件往往被忽略，从而造成漏选或错选。如题中各种阳离子一一被排除后，根据电中性原则，最后剩余的那种阳离子肯定存在；反之，阴离子亦然。（3）进出性原则。在进行离子检验时，往往要加入试剂，这样就会引入新的离子，原溶液中是否存在该种离子就无法判断，如加入过量BaCl2溶液时，过量的Ba2+、Cl将影响对原溶液中是否有Ba2+或Cl的判断；还有一些离子会随实验过程的变化而消失(如原溶液中的在酸性条件下转化为Al3+)，可能对后续的检验产生影响。（4）推断结果时应从三个方面考虑：肯定存在的离子，肯定不存在的离子，不能判定存在与否的离子。并且这三个方面是相互独立的，任何一种离子只能出现一次，不能重复出现。考向一 离子检验典例1 下列关于物质或离子检验的叙述正确的是A.在溶液中加KSCN，溶液显红色，证明原溶液中有Fe3+，无Fe2+B.气体通过无水硫酸铜，粉末变蓝，证明原气体中含有水蒸气C.灼烧白色粉末，火焰呈黄色，证明原粉末中有Na+，无K+D.将气体通入澄清石灰水，溶液变浑浊，证明原气体是CO2 【答案】B1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B滴加氯水和CCl4，振荡、静置下层溶液显紫色原溶液中有IC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离子检验简答题的答题模板考向二 离子推断典例1 有一混合物的水溶液，可能含有以下离子中的若干种：K+、Cl、Mg2+、Fe3+、，现取三份各 100 mL 溶液进行如下实验：向第一份中加入AgNO3溶液，有白色沉淀产生；向第二份中加入足量NaOH溶液后加热，收集到气体 0.896 L(标准状况)；向第三份中加入足量BaCl2溶液，得到沉淀6.27 g，沉淀经足量盐酸洗涤后，剩余2.33 g。试回答下列问题：（1）肯定存在的离子有，肯定不存在的离子有 。（2）可能存在的离子是，为确定该离子是否存在，可取少许原溶液，然后(填实验操作)。（3）试分别确定肯定存在的离子在原溶液中各自的物质的量浓度。【思路分析】应思考题目给出n()、n()和n()的具体数值，其用意是什么?为了弄清该数据隐含的信息，我们应联想到“任何溶液都必须呈电中性”来加以验证。【答案】（1）、K+ Mg2+、Fe3+（2）Cl 加入足量的稀硝酸和硝酸钡溶液，过滤，向滤液中滴入AgNO3溶液，若有白色沉淀生成，则证明有Cl存在，否则不存在 （3）c()=0.1 mol/L，c()=0.2 mol/L，c()=0.4 mol/L，c(K+)0.2 mol/L 2有一无色透明溶液，欲确定是否含有下列离子：K+、Mg2+、Al3+、Fe2+、Ba2+、Cl、I、。取该溶液进行实验：实验步骤实验现象取少量该溶液，测定溶液pHpH=0取少量该溶液加热浓缩，加Cu片和浓H2SO4，加热有无色气体产生，气体遇空气变成红棕色取少量该溶液，加少量BaCl2溶液有白色沉淀取中上层清液，加足量AgNO3溶液有白色沉淀，且不溶于稀HNO3取少量该溶液，加NaOH溶液有白色沉淀，NaOH过量时沉淀部分溶解由此判断：（1）溶液中肯定不存在的离子是 ，溶液中肯定存在的离子是 。（2）请设计实验验证其中可能存在的阴离子的方法(写明操作、现象、结论)： 。离子推断的四项基本原则1下列离子在未知溶液中的检验方法正确的是选项离子检验方法A向样品中加入足量盐酸，将生成的无色无味的气体通入澄清石灰水中，观察溶液是否变浑浊B向样品中先加入稀硝酸酸化，再滴加氯化钡溶液，观察是否有白色沉淀生成CFe2取少量溶液于试管中，加入酸性高锰酸钾溶液，观察溶液紫色是否褪去DI取少量溶液于试管中，加入新制氯水，再加入淀粉溶液，观察溶液是否变蓝色2有一无色溶液，可能含有K、Al3、Mg2、Cl、中的几种。为确定其成分，做如下实验：取部分溶液，加入适量Na2O2固体，产生无色无味的气体和白色沉淀，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，有白色沉淀产生，无气体生成。下列推断正确的是A肯定有Al3、Mg2、B肯定有Al3、Mg2C肯定没有、KD能确定K、Cl是否存在3根据下列实验内容得出的结论正确的是选项实验内容结论A某物质的水溶液能使红色石蕊试纸变蓝该物质中一定含有OH，而且一定是碱B向废液中加入少量的葡萄糖溶液，无砖红色沉淀产生废液中不含Cu2C向某物质的水溶液中加入盐酸能产生无色无味气体该溶液中一定含有D向某溶液中滴加NaOH溶液，先产生白色沉淀，后沉淀溶解该溶液中可能含有Al34某同学为检验溶液中是否含有常见的几种无机离子，进行了如图所示的实验操作，其中检验过程中产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。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离子中的若干种：H+、K+、Mg2+、，现取两份200 mL溶液进行如下实验：(已知HNO2不稳定极易分解：2HNO2H2O+NO2+NO)向第一份溶液中加足量AgNO3溶液后，有11.68 g白色沉淀产生，向沉淀中加入足量稀盐酸充分反应，有棕色气体产生，沉淀颜色不变，但是质量减少0.2 g；将产生的气体全部通入过量的澄清石灰水，又得到白色沉淀2.0 g，该沉淀能溶于稀盐酸产生无色气体；向第二份溶液中加入过量浓NaOH溶液，加热使产生的气体全部放出，用100 mL 0.5 molL1的稀硫酸恰好完全吸收，酸也无剩余。根据上述实验，以下推测不正确的是A原溶液中一定不存在较大浓度的H+、Mg2+B原溶液确定含、，且物质的量之比为521C不能确定原溶液是否含有K+、D实验中产生的红棕色气体遇空气颜色会加深6某无色溶液中可能存在的离子如下：Na+、Ag+、Ba2+、Al3+、Fe3+、S2、，现取该溶液进行有关实验，结果如图所示。下列判断正确的是A气体甲、乙、丙都是纯净物B淡黄色沉淀甲是S，白色沉淀乙是Al(OH)3，白色沉淀丙是BaCO3或BaCO3与BaSO4组成的混合物CNa+、S2、Al3+一定存在于此无色溶液中DAg+、Ba2+、Fe3+一定不存在于此无色溶液中7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、K、Mg2、Cu2、Al3、，现取三份100 mL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、B不能确定原溶液是否含有K、C实验所加的NaOH的浓度为2 molL1D原溶液确定含Mg2、Al3、，且n(Mg2)n(Al3)n()1128在Na浓度为0.5 molL1的某澄清溶液中，还可能含有下表中的若干种离子。阳离子KAg Mg2Ba2阴离子现取该溶液100 mL进行如下实验(气体体积均在标准状况下测定)。序号实验内容实验结果向该溶液中加入足量稀盐酸产生白色沉淀并放出标准状况下0.56 L气体将的反应混合液过滤，对沉淀洗涤、灼烧至恒重，称量所得固体质量固体质量为2.4 g向的滤液中滴加BaCl2溶液无明显现象请回答下列问题。（1）实验能确定一定不存在的离子是_。（2）实验中生成沉淀的离子方程式为_。（3）通过实验、和必要计算，填写下表中阴离子的浓度(能计算出的，填写计算结果，一定不存在的离子填“0”，不能确定是否存在的离子填“？”)。阴离子c/molL1（4）判断K是否存在，若存在求其最小浓度，若不存在说明理由：_。91 L某混合溶液，可能含有的离子如下表：可能大量含有的阳离子H、K、Mg2、Al3、Fe2、Fe3可能大量含有的阴离子Cl、Br、I、（1）往该溶液中逐滴加入NaOH溶液，产生沉淀的物质的量(n)与加入NaOH溶液的体积(V)的关系如图所示。则该溶液中一定不含有的离子是_。（2）BC段离子方程式为_。（3）V1、V2、V3、V4之间的关系为_。（4）经检测，该溶液中还含有大量的Cl、Br、I，若向1 L该混合溶液中通入一定量的Cl2，溶液中Cl、Br、I的物质的量与通入Cl2的体积(标准状况)的关系如下表所示，分析后回答下列问题：Cl2的体积(标准状况)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当通入Cl2的体积为2.8 L时，溶液中发生反应的离子方程式为_。原溶液中Cl、Br、I的物质的量浓度之比为_。12015天津下列关于物质或离子检验的叙述正确的是A在溶液中加KSCN，溶液显红色，证明原溶液中有Fe3+，无Fe2+B气体通过无水硫酸铜，粉末变蓝，证明原气体中含有水蒸气C灼烧白色粉末，火焰成黄色，证明原粉末中有Na+，无K+D将气体通入澄清石灰水，溶液变浑浊，证明原气体是CO2变式拓展1【答案】B错误；检验应加入浓NaOH溶液，且需要加热，D错误。2【答案】（1）Fe2+、I、Ba2+ 、Mg2+、Al3+（2）取少量原溶液加足量的硝酸钡溶液，过滤后，向滤液中加硝酸银溶液，有白色沉淀生成，再加稀硝酸，白色沉淀不溶解，说明有Cl，反之则没有(答案合理即可) 【解析】根据无色透明溶液，则原溶液中无Fe2+；根据实验pH=0，呈酸性，则原溶液中无；根据实验中的现象，原溶液中含有，由于(H+)具有强氧化性，则原溶液中无I；根据实验，原溶液中含，根据离子共存原则，则无Ba2+；由于在实验中加入的是BaCl2，引入了Cl，无法证明原溶液中是否有Cl；根据实验原溶液中含有Mg2+和Al3+。综上所述，溶液中一定不存在Fe2+、I、Ba2+，肯定存在、Mg2+、Al3+，可能存在K+、Cl。考点冲关1【答案】D【解析】A项，会产生干扰，错误；B项，会产生干扰，错误；C项，使酸性高锰酸钾溶液褪色的不一定是Fe2，如等，错误；D项，氯气能把I氧化成I2，淀粉遇碘变蓝，因此可以检验I的存在，正确。2【答案】B 3【答案】D【解析】显碱性的盐溶液也能使红色石蕊试纸变蓝，如Na2CO3溶液，A项错误；若废液呈酸性，即使含Cu2，加入少量的葡萄糖溶液也无砖红色沉淀产生，B项错误；若该溶液中含有，加入盐酸也能产生无色无味气体，C项错误。4【答案】B【解析】原溶液中加入硝酸钡和盐酸生成白色沉淀，原溶液中可能存在、或Ag，A项错误；加硝酸银溶液产生白色沉淀，可能是加入的盐酸引起的，C项错误；加入KSCN溶液得到红色溶液，Fe3可能是由原溶液中的Fe2被、H氧化而来的，故原溶液中不一定含有Fe3，D项错误；因检验过程中产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，说明原溶液中一定含有，B项正确。5【答案】C 6【答案】B【解析】第一步，根据肯定性原则：无色溶液中肯定没有Fe3+，加过量氢溴酸产生气体，可能存在的离子中能与H+反应生成气体的有S2、。第二步，根据互斥性原则：原溶液中肯定没有Ag+、Ba2+、Al3+。溶液中没有Ag+但却产生淡黄色沉淀，排除AgBr沉淀，则淡黄色沉淀只能是硫，它是由S2与在酸性条件下反应生成的：2S2+ +6H+3S+3H2O。当n(S2)n()21 时，S2 或中有一种过量，此时在酸性条件下会产生H2S或SO2气体。溶液甲与过量NH4HCO3溶液反应生成白色沉淀乙，说明溶液甲中必存在除Na+外的金属离子，而原溶液中不存在Ag+、Ba2+、Al3+，因此可推断溶液甲中的金属离子必然是由加入氢溴酸后生成的，由此可知原溶液中存在，它与HBr反应生成的Al3+存在于溶液甲中，Al3+与发生双水解反应：Al3+3Al(OH)3+3CO2。第三步，溶液乙中含有过量的、，加入过量的Ba(OH)2溶液发生反应：+ +Ba2+2OHBaCO3+NH3+2H2 O，而无法确定，故白色沉淀丙中可能含有BaSO4。第四步，根据溶液的电中性原则：Na+是原溶液中唯一的阳离子，其一定存在。7【答案】B沉淀是Mg(OH)2，nMg(OH)20.01 mol，根据原子守恒知，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反应生成NaAlO2需要NaOH溶液的体积是5 mL，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15 mL，则生成氢氧化镁需要NaOH溶液的体积是10 mL，所以c(NaOH)2 molL1，C正确；氢氧化铝和NaOH溶液反应生成NaAlO2，结合原子守恒知，c(Al3)0.1 molL1，c()0.2 molL1，溶液中c()0.3 molL1，3c(Al3)c()2c(Mg2)2c()，根据溶液中电荷守恒知，溶液中一定还存在硝酸根离子，B错误；根据使用NaOH溶液体积知，n(Mg2)n(Al3)n()112，D正确。8【答案】（1）Ag、Mg2、Ba2（2）2H=H2SiO3（3）阴离子c/molL1？0.250.40（4）存在，最小浓度为0.8 molL1【解析】由题知溶液为透明澄清溶液，因此溶液中的离子必能大量共存。由实验可知，加入稀盐酸产生气体，必有，其浓度为0.56 L22.4 L/mol0.1 L0.25 molL1，则溶液中一定无Ag、Mg2、Ba2；且能生成白色沉淀，因此有，发生的反应为2H=H2SiO3，且的浓度为2.4 g60 gmol10.1 L0.4 molL1；由实验可知溶液中不含；根据电荷守恒知2c()2c()20.25 molL120.4 molL11.3 molL10.5 molL1，因此必有K，至少为0.8 molL1，不能确定有无。9【答案】（1）Mg2、Fe2、Fe3、（2）OH=NH3H2O（3）V2V13(V4V3)（4）Cl22I=I22Cl10154 直通高考1【答案】B 喷火的鱼世界上存在一种性嗜群游的鱼，它们身体不大，只有20厘米左右。“喷火”是它们的一种微妙的护身武器。它们平时能从食物中摄取含磷的有机物，并不断在体内积存起来，一旦碰到敌害或船只，数以百计的喷火鱼就会同时喷出这种含磷物质，由于这种物质中的白磷或磷化氢在空气中能自燃，因而会形成一束较长的火焰，致使敌人害怕得转身就逃。