内容正文:
微专题一 离子共存及物质推断
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1.某植物用营养液中含K+、Mg2+、Cl-和M共4种离子,它们的微粒数之比为4∶3∶6∶2,则M有可能为以下四种离子中的( )
A.C B.S C. D.OH-
2.有甲、乙、丙三种溶液,进行如下实验:
则甲、乙、丙中的溶质可能是( )
A.NaOH、HCl、MgCl2
B.Ba(OH)2、HNO3、FeCl2
C.Ba(OH)2、HCl、Na2SO4
D.NaOH、HNO3、AgNO3
3.某无色溶液中可能含有Na+、Mg2+、Ba2+、Cu2+、Mn、Cl-、C、N中的几种离子。为确定其成分,进行以下实验:
①向此溶液中滴加足量稀盐酸无明显现象;
②取少量①的溶液加入少量的Na2SO4溶液,有白色沉淀产生;
③取少量①的溶液加入足量的NaOH溶液,有白色沉淀产生;
④取少量①的溶液加入少量硝酸酸化的硝酸银溶液,有白色沉淀产生。
下列结论不正确的是( )
A.一定没有C B.一定含有Cl- C.一定含有Ba2+ D.一定没有Mn
4.某小河边有四座工厂:甲、乙、丙、丁(如图所示)。已知它们所排出的废液中分别含有Na2CO3、FeCl3、Ca(OH)2、HCl中的一种。某环保小组对河水监测时发现:①甲处河水呈乳白色;②乙处河水呈红褐色浑浊状;③丙处河水由浑浊变澄清;④丁处河水产生气泡,河水仍澄清。下列说法错误的是 ( )
A.甲厂排放的废液中含有Ca(OH)2
B.丙处河水变澄清的原因:Fe(OH)3+3H+ Fe3++3H2O
C.丁厂排放的废液中含有HCl
D.在M处河水中有Na+、Cl-、Ca2+、Fe3+、H+
5.某白色固体混合物可能含有BaCl2、Ca(NO3)2、K2CO3,现进行如下实验:
①将部分固体加入水中,振荡,有白色沉淀;
②向①的悬浊液中加入过量的稀盐酸,白色沉淀消失,并有气泡产生;
③取少量②的溶液滴入AgNO3溶液,有白色沉淀生成。
下列判断正确的是( )
A.白色固体中肯定含有K2CO3,至少含有BaCl2和Ca(NO3)2中的一种
B.白色固体中肯定含有BaCl2、K2CO3,可能含有Ca(NO3)2
C.②中现象对应的离子方程式为C+2H+ CO2↑+H2O
D.上述过程涉及的反应有复分解反应,也有氧化还原反应
6.有一包固体粉末X,可能含有碳酸钙、硫酸铜、硫酸亚铁、镁粉。为确定固体粉末的成分,现取X进行下列实验,实验过程及现象如图所示(碳酸钙与硫酸铜、硫酸亚铁不发生化学反应)。下列说法中正确的是( )
A.若气体1为纯净物,则固体粉末X中一定不含有碳酸钙
B.若气体1为混合物,则溶液2中可能含有Fe2+、Cu2+、Ca2+
C.若溶液1呈无色,则固体粉末X中不可能含有硫酸铜
D.若溶液2呈浅绿色,则沉淀2一定是纯净物
7.已知A和B两支试管所盛的溶液中共含有K+、Ag+、Mg2+、Cl-、OH-、N六种离子,两试管所盛的溶液中含有的离子不相同。向试管A的溶液中滴入酚酞溶液,溶液呈红色。请回答下列问题:
(1)试管A的溶液中含有上述离子中的 。
(2)若向试管B中滴入稀盐酸,可以观察到的现象是 。
(3)若向试管B的溶液中加入某种合适的药品,过滤后可以得到相应的金属和仅含一种溶质的溶液,则加入的药品是 (填化学式)。
(4)若将试管A和试管B中溶液按一定的体积比混合过滤后,蒸干滤液可得到一种纯净物,则混合过程中发生反应的离子方程式为 。
8.现有四种阳离子Na+、Ba2+、Mg2+、H+和四种阴离子OH-、Cl-、HC、S,可分别组成A、B、C、D四种易溶于水、易电离的物质(离子均不重复)。
已知:①A溶液能使紫色石蕊试液变红,且阴、阳离子个数比为1∶2;
②B溶液分别与A、C、D溶液混合,均有白色沉淀生成;
③C溶液能与A溶液反应产生无色无味气体。
请填空:
(1)写出下列物质的化学式:B ;D 。
(2)写出下列反应的离子方程式:
①A溶液与B溶液反应: 。
②B溶液与D溶液反应: 。
(3)C在水溶液中的电离方程式为 ;向该溶液中加入足量的NaOH溶液,发生反应的离子方程式为 。
9.某溶液可能含Cl-、S、C、Cu2+、Ba2+和K+中的某几种。探究小组为了确定该溶液中离子的组成,取100 mL该溶液进行实验(溶液密度为1.10 g·mL-1)。
(1)填写下面实验报告中的空格:
实验操作与现象
实验结论
判断理由
步骤一
加入过量NaOH溶液,得到蓝色沉淀
原溶液中肯定有Cu2+,肯定无
肯定无该离子的理由是
步骤二
将蓝色沉淀过滤、洗涤、灼烧得到8.8 g黑色固体
原溶液中Cu2+的质量分数为
Cu原子守恒
步骤三
向步骤二的滤液中加足量稀硝酸和Ba(NO3)2溶液,得到白色沉淀,过滤
原溶液中肯定有 ,肯定无Ba2+
肯定无Ba2+的理由是
步骤四
向步骤三的滤液中加足量稀硝酸和AgNO3溶液,得到白色沉淀
原溶液中肯定有
白色沉淀的化学式为
(2)步骤三发生反应的离子方程式为 。
(3)上述实验还不能确定是否存在的离子是 。
微专题 离子共存及物质推断
1.B 设M带有的电荷为x,根据溶液呈电中性可列式:1×4+2×3-1×6+2x=0,解得x=-2,C与Mg2+不能大量共存,营养液中不可能含有C,S能与K+、Mg2+、Cl-大量共存,故选B。
易错警示 做此类题时,既要考虑溶液呈电中性,还要考虑各离子在溶液中是否能大量共存。
2.C NaHCO3与NaOH反应不生成沉淀,A、D错误;NaHCO3与Ba(OH)2反应生成白色沉淀BaCO3,加入过量的HNO3溶液,沉淀溶解,生成CO2气体和Ba(NO3)2,再加入FeCl2溶液,不会生成白色沉淀,B错误;NaHCO3与Ba(OH)2反应生成白色沉淀BaCO3,加入过量的盐酸,沉淀溶解,生成CO2气体和BaCl2,再加入Na2SO4溶液,会生成白色沉淀BaSO4,C正确。
3.B 该溶液为无色溶液,说明一定没有Cu2+、Mn;加入足量的稀盐酸无明显现象,说明一定没有C;向①的溶液中加入少量的Na2SO4溶液,有白色沉淀产生,说明含有Ba2+;向①的溶液中加入足量的NaOH溶液,有白色沉淀产生,说明含有Mg2+;由于①中加入了稀盐酸,向①的溶液中加入少量硝酸酸化的硝酸银溶液,有白色沉淀产生,无法确定原溶液中是否含有Cl-;故选B。
4.C 审题指导 ①甲处河水呈乳白色,则甲厂排放的废液中含Ca(OH)2;②乙处河水呈红褐色浑浊状,说明乙厂排放的废液中含FeCl3,FeCl3与Ca(OH)2反应生成Fe(OH)3;③丙处河水由浑浊变澄清,说明丙厂排放的废液中含HCl;④丁处河水产生的气泡为二氧化碳,由盐酸和碳酸钠反应生成,则丁厂排放的废液中含Na2CO3。
解题思路 根据审题指导可知,A正确,C错误;丙处河水变澄清的原因:Fe(OH)3+3H+ Fe3++3H2O,B正确;在M处河水中有Na+、Cl-、Ca2+、Fe3+、H+,D正确。
5.A 审题指导 将部分固体加入水中,振荡,有白色沉淀,白色沉淀中至少含有BaCO3、CaCO3中的一种,故白色固体中一定含有K2CO3;向①的悬浊液中加入过量的稀盐酸,BaCO3、CaCO3均能与盐酸反应生成CO2;取少量②的溶液滴入AgNO3溶液,有白色沉淀生成,但②中加入稀盐酸,引入了Cl-,无法确定白色固体中是否含有BaCl2。
解题思路 由审题指导可知,白色固体中一定含有K2CO3,至少含有BaCl2和Ca(NO3)2中的一种,A项正确,B项错误;BaCO3、CaCO3均是沉淀,在离子方程式中不拆开,C项错误;题给过程涉及的反应只有复分解反应,没有氧化还原反应,D项错误。
6.D 固体粉末X加水得到沉淀1,向沉淀1中加入稀盐酸得到气体1、溶液2、沉淀2,说明沉淀2和沉淀1中一定有铜,则固体粉末X中含有镁粉和硫酸铜,若气体1为纯净物,可能为氢气,也可能为二氧化碳,则固体粉末X中可能含有碳酸钙,故A错误;若气体1为混合物,根据A项分析可知,固体粉末X中一定含有镁粉、硫酸铜和碳酸钙,可能含有硫酸亚铁,则沉淀1中含有碳酸钙、铜,镁、铁中至少一种,铜不溶于稀盐酸,溶液2中不可能含有Cu2+,故B错误;若溶液1呈无色,说明硫酸铜与镁完全反应,故C错误;向沉淀1中加入过量的稀盐酸,得到的沉淀2为Cu,无论溶液2呈现什么颜色,沉淀2一定是纯净物,故D正确。
7.答案 (1)K+、OH-、Cl- (2)有白色沉淀生成 (3)Mg (4)Ag++Cl-AgCl↓、Mg2++2OH-Mg(OH)2↓
审题指导 由“向试管A的溶液中滴入酚酞溶液,溶液呈红色”可知,试管A溶液中一定含有OH-,一定不含有Mg2+、Ag+;由溶液呈电中性可知,试管A溶液中一定含有K+;由Ag+和Cl-不能大量共存可知,试管A溶液中一定含有Cl-,则试管A溶液中含有的离子为K+、OH-和Cl-,试管B溶液中含有的离子为Mg2+、Ag+和N。
解题思路 (2)由审题指导可知,试管B溶液中含有的离子为Mg2+、Ag+和N,若向试管B中滴入稀盐酸,Ag+和Cl-在溶液中反应生成氯化银白色沉淀。(3)试管B中加入适量镁单质,镁与溶液中的Ag+反应生成银,所得溶液为硝酸镁溶液。
方法指导 “三项原则”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。
(2)互斥性原则:在肯定某些离子存在的同时,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、指示剂颜色的变化等)。
(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。
8.答案 (1)Ba(OH)2 MgCl2
(2)①Ba2++2OH-+2H++S BaSO4↓+2H2O
②2OH-+Mg2+ Mg(OH)2↓
(3)NaHCO3 Na++HC HC+OH- H2O+C
审题指导 A溶液能使紫色石蕊试液变红,说明其含有H+,阴、阳离子个数比为1∶2,则A为H2SO4;C能与H2SO4反应产生无色无味气体,则C中含有HC;B能与H2SO4反应生成沉淀,说明B中含有Ba2+,B也能与C、D反应生成白色沉淀,则B为Ba(OH)2,C为NaHCO3,D为MgCl2。
解题思路 (2)①H2SO4与Ba(OH)2反应的离子方程式为Ba2++2OH-+2H++S BaSO4↓+2H2O。②Ba(OH)2与MgCl2反应的离子方程式为2OH-+Mg2+ Mg(OH)2↓。(3)NaHCO3在水溶液中的电离方程式为NaHCO3 Na++HC;向该溶液中加入足量NaOH溶液,发生反应的离子方程式为HC+OH- H2O+C。
9.答案 (1)C C与Cu2+不能大量共存 6.4% S Ba2+与S不能大量共存 Cl- AgCl
(2)H++OH- H2O、Ba2++S BaSO4↓
(3)K+
解题思路 (1)步骤一:加入过量NaOH溶液,得到蓝色沉淀,沉淀为Cu(OH)2,则原溶液中肯定有Cu2+,C与Cu2+不能大量共存,原溶液中肯定无C;步骤二:将蓝色沉淀Cu(OH)2过滤、洗涤、灼烧得到的8.8 g黑色固体为CuO,根据铜原子守恒,原溶液中Cu2+的质量分数为×100%=6.4%;步骤三:向步骤二的滤液中加足量稀硝酸和Ba(NO3)2溶液,得到白色沉淀,沉淀为硫酸钡,则原溶液中肯定有S,Ba2+与S不能大量共存,原溶液中肯定无Ba2+;步骤四:向步骤三的滤液中加足量稀硝酸和AgNO3溶液,得到白色沉淀,沉淀为AgCl,则原溶液中肯定有Cl-。(2)步骤二的滤液中含有NaOH,则步骤三中发生反应的离子方程式为H++OH- H2O、Ba2++S BaSO4↓。(3)根据(1)的分析可知,该溶液中一定含有的离子是Cu2+、S、Cl-,一定不含有的离子是C、Ba2+,不能确定是否含有K+。
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