2021届高三化学一轮复习——离子检验和推断(知识梳理及训练)

2021届高三化学一轮复习——离子检验和推断（知识梳理及训练）核心知识梳理1、常见离子的检验方法根据离子性质不同而在实验中所表现出的现象不同，可把检验离子的方法归纳为三种类型：①生成沉淀；②生成气体；③显现特殊颜色。离子－－试剂现象AgCl(白色沉淀)、AgBr(淡黄色沉淀)、AgI(黄色沉淀)白色沉淀白色沉淀→灰绿色沉淀→红褐色沉淀红褐色沉淀产生有刺激性气味的气体，且气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝澄清石灰水变浑浊产生有刺激性气味的气体，且气注意先用稀盐酸酸化要加热SO2HSO3、3、HCO3有干扰－－－Cl、Br、AgNO3溶液和稀I沉淀法－SO24－HNO3稀盐酸和BaCl2溶液＋Fe2NaOH溶液NaOH溶液浓NaOH溶液和湿润的红色石蕊试纸稀盐酸和澄清石灰水Fe3NH4气体法SO23－＋＋CO23－稀H2SO4和品红溶液体能使品红溶液褪色，加热品红溶液又恢复原色HSO3有干扰－I－氯水(少量)，CCl4下层为紫红色先加KSCN溶液，无变化，再加氯水K要透过蓝＋①KSCN溶液和氯水①先是无变化，滴加氯水后变血Fe2显色法＋Fe3＋②铁氰化钾溶液K3[Fe(CN)6]KSCN溶液苯酚溶液红色②生成蓝色沉淀Fe3[Fe(CN)6]2血红色紫色Na、K＋＋Pt(Fe)丝和稀盐酸火焰分别呈黄色、紫色色钴玻璃片观察焰色2、离子推断的破解方法(1)坚持“四项基本原则”，破解离子推断题①肯定性原则：根据实验现象推出溶液中肯定存在或肯定不存在的离子；－(紫红色)。记住几种常见的有色离子：Fe2＋(浅绿色)、Fe3＋(黄色)、Cu2＋(蓝色)、MnO4②互斥性原则：在肯定某些离子的同时，结合离子共存规律，否定一些离子的存在(要注意题目中的隐含条件，如：酸性、碱性、指示剂的变化、与铝反应产生H2、水的电离情况等)。③电中性原则：溶液呈电中性，一定既有阳离子，又有阴离子，且溶液中正电荷总数与负电荷总数相等(这一原则可帮助我们确定一些隐含的离子)。④进出性原则：通常是在实验过程中使用，是指在实验过程中反应生成的离子或引入的离子对后续实验的干扰。(2)电荷守恒在离子反应定量推断题中的应用解与离子反应有关的定量推断题，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，即阳离子所带的正电荷总数等于阴离子所带的负电荷总数。3、辨析易错易混(1)向某溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，再加入稀盐酸，沉淀不消失，则溶液中一定存在SO24()(2)向某溶液中加入Ba(NO3)2溶液，产生不溶于稀HNO3的白色沉淀，则溶液中一定存在SO24()(3)向某溶液中加入Ca(OH)2溶液，有白色沉淀生成，则溶液中一定存在CO23()(4)加入CaCl2溶液，有白色沉淀生成，溶液中一定存在CO23()(5)加入稀硫酸，产生使品红溶液褪色的无色有刺激性气味的气体，则溶液中一定存在SO23()(6)某溶液的焰色反应呈黄色，则溶液中一定有钠元素，不能确定是否有钾元素()(7)无色溶液加入CCl4无现象，滴加氯水后CCl4层呈紫红色，则溶液中一定存在I()(8)加入AgNO3溶液有白色沉淀生成，加稀盐酸沉淀不消失，则原溶液中一定含有Cl()(9)向某溶液中加入稀盐酸，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，溶液中一定存在CO23()答案(1)×(2)×(3)×(4)×(5)×(6)√(7)√(8)×(9)×－－－－－－－－题组训练题组一实验流程中离子的定性推断1．某无色透明溶液中可能大量存在Ag、Mg2、Cu2、Fe3、Na中的几种，请填写下列空白：(1)不做任何实验就可以肯定原溶液中不存在的离子是________。(2)取少量原溶液，加入过量稀盐酸，有白色沉淀生成；再加入过量的稀硝酸，沉淀不消失。说明原＋＋＋＋＋溶液中肯定存在的离子是________，有关的离子方程式为________________________。(3)取(2)中的滤液，加入过量的稀氨水(NH3·H2O)，出现白色沉淀，说明原溶液中肯定有________，有关的离子方程式为____________________________________________。(4)原溶液可能大量存在的阴离子是下列的________(填字母)。A．ClB．NO3C．CO23D．OH答案(1)Cu2、Fe3(2)AgAg＋Cl===AgCl↓(3)Mg2Mg2＋2NH3·H2O===Mg(OH)2↓＋2NH4(4)B2．(2019·温州市十校联合体高二期末)某溶液可能含有Na、NH4、Fe2、Fe3、SO2CO2SiO24、3、3、Cl、I中的几种离子，已知各离子的浓度均相等，进行如下实验：(1)取少量该溶液，加入足量稀硫酸，无明显现象。(2)取(1)反应后的溶液，加入足量浓NaOH溶液，最终得到红褐色沉淀，并伴有刺激性气味气体产生。下列说法不正确的是()23A．该溶液中肯定不存在CO23、SiO3、Fe－－＋－－＋＋＋＋－－－＋＋＋＋＋－＋＋－－－－B．另取该溶液，加入适量氯水和淀粉溶液，若溶液显蓝色，即可确定该溶液中一定不含ClC．取原溶液进行焰色反应，显黄色，则溶液中一定含有的离子有六种D．该溶液中肯定存在NH4、Fe2、SO24答案B2－－解析(1)取少量该溶液，加入足量稀硫酸，无明显现象，则溶液中一定不存在CO23、SiO3；(2)＋＋－－取(1)反应后的溶液，加入足量浓NaOH溶液，最终得到红褐色沉淀，红褐色沉淀为氢氧化铁，则原溶液中至少存在Fe2＋、Fe3＋中的一种离子；并伴有刺激性气味气体产生，该气体为氨气，说明原溶＋；已知各离子的浓度均相等，若含有Fe3＋，根据溶液呈电中性可知一定存在SO2－、液中含有NH44＋、－Cl－、I－，由于铁离子能够氧化I－，所以一定不存在Fe3＋，则原溶液中一定存在NH4Fe2＋、SO24，至少存在Cl－、I－中的一种；据此回答。2－3＋－根据分析可知，结合实验(1)可判断溶液中一定不存在CO3、SiO2，故A正确；另取该溶3、Fe液，加入适量氯水和淀粉溶液，若溶液显蓝色，说明原溶液中含有I－，即可确定该溶液中至少含有＋、Fe2＋、SO2－、I－，但还可能存在Na＋、Cl－，故B错误；取原溶液进行焰色反应，显黄色，NH44＋、Fe2＋、SO2－、Cl－、I－，故C则溶液中一定含有钠离子，溶液中含有的离子有六种：Na＋、NH442＋2－正确；该溶液中肯定存在NH＋4、Fe、SO4，故D正确。题型二实验流程中离子的定量推断3．有600mL某种混合溶液，只可能含有以下离子中的若干种：K、NH4、Cl、Mg2、Ba2、CO23、SO24，现将此溶液分成三等份，进行如下实验：(1)向第一份中加入AgNO3溶液，有沉淀产生；(2)向第二份中加足量NaOH溶液并加热后，收集到气体0.04mol；(3)向第三份中加足量BaCl2溶液后，得干燥的沉淀6.27g，经足量盐酸洗涤、干燥后，沉淀质量为2.33g。根据上述实验现象，以下推测正确的是()A．K不一定存在B．Ba2、Mg2不一定都存在C．Cl不一定存在1D．混合溶液中CO23的浓度为0.2mol·L－－－＋＋＋－＋＋－＋＋－答案C2－＋2Ag＋解析第一份加入AgNO3溶液有沉淀产生，可能发生：Cl－＋Ag＋===AgCl↓、CO32－＋2Ag＋===AgSO↓，2－、2－；===Ag2CO3↓、SO4所以可能含有Cl－、CO3SO4第二份加足量NaOH24＋，溶液加热后，收集到气体0.04mol，能和NaOH溶液加热产生气体的只能是NH4则一定含有NH＋4，△－＋根据反应：NH＋4＋OH=====NH3↑＋H2O可知，产生NH3为0.04mol，则NH4也为0.04mol；第三份加足量BaCl2溶液后，得干燥的沉淀6.27g，经足量盐酸洗涤、干燥后，沉淀质量为2.33g，说－明有部分沉淀溶于盐酸、部分沉淀不溶于盐酸，则沉淀为BaCO3和BaSO4，溶液中一定存在CO23、2＋－SO24，一定不存在Ba，由条件可知BaSO4为2.33g，物质的量为2.33g＝0.01mol，BaCO3233g·mol－1为6.27g－2.33g＝3.94g，物质的量为3.94g2－物质的量为0.02mol，CO2－＝0.02mol，则CO33197g·mol－12－、SO2－、NH＋物质的量分别为0.02mol、0.01物质的量浓度为0.02mol÷0.2L＝0.1mol·L－1。CO3442－－＋mol、0.04mol，CO23、SO4所带负电荷分别为0.02mol×2、0.01mol×2，共0.06mol，NH4所带正电荷为0.04mol，根据溶液中电荷守恒可知，K＋一定存在，且K＋物质的量≥0.02mol，当K＋物2－2－质的量＞0.02mol时，溶液中还必须存在Cl－，故A错误；溶液中一定存在CO3、SO4，因Ba2＋和2－、SO2－可发生反应生成BaCO和BaSO沉淀，Mg2＋和CO2－可发生反应生成MgCO沉CO343433淀，因此Mg2＋和Ba2＋一定不存在，故B错误；根据A项分析可知，只有当K＋物质的量＞0.02mol时，溶液中才必须存在Cl－，所以不能确定溶液中Cl－是否存在，故C正确；由上述分析可知，溶2－的物质的量浓度为0.1mol·L－1，故D错误。液中CO34．某水溶液中可能含有Na、Al3、Fe3、Mg2、Ba2、NH4、Cl、SO24中的若干种。某同学取＋＋＋＋＋＋－－200mL该溶液分成两等份依次进行如下实验：①向第一份溶液中加过量的NaOH溶液后加热，充分反应后生成0.02mol气体(标况)，无沉淀产生，同时得到溶液甲；②向溶液甲中通入过量的CO2，充分反应生成白色沉淀，沉淀经过滤、洗涤、灼烧至恒重得到1.02g固体；③向第二份溶液中加入足量的BaCl2溶液，充分反应生成白色沉淀，沉淀用盐酸充分洗涤、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①中产生的气体为氨气，并可得原溶液中c(NH4)＝0.02mol·L1B．实验③中的沉淀里一定有BaSO4，可能有Mg(OH)2C．若要确定原溶液中是否含有Cl，无需另外再设计实验验证D．原溶液中一定含有Na，且c(Na)≥0.2mol·L1答案D解析①第一份加过量NaOH溶液后加热，收集到0.02mol气体，该气体为氨气，溶液中一定含有＋，物质的量为0.02mol，其浓度为：c(NH＋)＝NH44＋＋－－＋－0.02mol＝0.2mol·L－1，无沉淀生成，则一定不0.1L含有Fe3＋、Mg2＋；②向甲溶液中通入过量CO2，生成白色沉淀，该白色沉淀即为Al(OH)3，则原溶液中一定有Al3＋，氢氧化铝沉淀经过滤、洗涤、灼烧后，得到1.02g固体即为氧化铝，根据铝元素守恒，得到铝离子1.02g0.02mol3＋)＝的物质的量是n(Al3＋)＝2×＝0.02mol；c(Al＝0.2mol·L－1；③第二份溶液1－0.1L102g·mol2－，无Ba2＋。沉淀经足量盐酸洗涤、干燥中加足量BaCl2溶液后，生成白色沉淀，则一定含有SO4后，得到11.65g固体即BaSO4的质量是11.65g，物质的量为：n(BaSO4)＝11.65g÷233g·mol－1＝2－的物质的量是0.05mol，2－)＝0.05mol÷0.1L＝0.5mol·L0.05mol，根据S元素守恒，可知SO4c(SO4－1。3＋2－－1－1综上可知，一定含有的离子是：NH＋4、Al、SO4，其浓度分别是：0.2mol·L、0.2mol·L、0.5mol·L－1，一定不含Fe3＋、Mg2＋、Ba2＋，不能确定是否存在氯离子。－1根据以上分析可知，c(NH＋4)＝0.2mol·L，A错误；根据以上分析可知，③中的白色沉淀中一定有BaSO4，因溶液中不存在镁离子，则没有生成氢氧化镁，B错误；由以上分析可知，不能确定氯离3＋2－子是否存在，C错误；任何溶液中都存在电荷守恒，NH＋4、Al、SO4，其浓度分