专题01 离子检验与推断(重难点讲义)化学人教版必修第一册
2026-07-11
|
2份
|
31页
|
1670人阅读
|
32人下载
精品
摘要:
本讲义聚焦高中化学离子检验与推断核心知识点,系统梳理常见离子特征检验方法(沉淀法、气体法、显色法、焰色反应),建立“排除干扰”思维(如SO₄²⁻检验排除Ag⁺等),并通过“四项基本原则”(肯定性、互斥性、电中性、进出性)构建从单一离子检验到混合体系推断的学习支架。
该资料以真实情境(工业废水分析等)为载体,设计推理型、实验流程型等题型,融入隐蔽化陷阱分析,培养科学思维(证据推理、干扰排除)与科学探究能力。课中辅助教师引导学生构建知识网络,课后通过典例对练帮助学生查漏补缺,强化离子检验与推断的综合应用。
内容正文:
专题01 离子检验与推断
重难目标
1. 掌握常见离子的特征检验方法,能根据离子性质差异选择合适的检验试剂,明确现象与结论的一一对应关系,区分沉淀法、气体法、显色法、焰色反应的适用范围,熟记Fe²⁺、Fe³⁺、NH₄⁺、SO₄²⁻、Cl⁻、CO₃²⁻等高频考查离子的检验操作。
2. 建立“排除干扰”的检验思维,理解离子检验中“先酸化后检验”“先加掩蔽剂后检验”等操作的内在逻辑,能识别并排除SO₄²⁻检验中Ag⁺、CO₃²⁻、SO₃²⁻的干扰,Cl⁻检验中SO₄²⁻、CO₃²⁻、OH⁻的干扰,CO₃²⁻检验中SO₃²⁻、HCO₃⁻的干扰等典型情形。
3. 运用“四项基本原则”(肯定性、互斥性、电中性、进出性)完成复杂混合体系中离子的定性推断,能综合溶液颜色、pH、系列实验现象等信息,结合离子共存规律,推导出确定存在、确定不存在和不能确定的离子。
考情分析
情境真实化: 多以工业废水成分分析、矿物溶解与分离提纯、物质成分鉴定、化学实验探究等真实情境为载体,将离子检验嵌入完整的工艺流程或实验任务中。
设问综合化: 不再孤立考查单一离子的检验,而是多离子共存体系下的相互干扰分析,常融合“选择合适试剂”“设计检验方案“根据现象推断成分”等多层次设问。
陷阱隐蔽化: 检验试剂引入的新离子对后续检验的干扰、隐含的酸碱性条件对离子存在形式的改变、特殊现象背后的多种可能性、定性检验与定量推断的逻辑混淆等。
一、常见离子的检验方法
1.常见阳离子的检验
根据离子性质不同而在实验中所表现出的现象不同,可以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。
(1)依据生成的沉淀检验或推断
阳离子
试剂
实验现象(依据)
Mg2+
NaOH溶液
开始产生白色沉淀,NaOH溶液过量沉淀不溶解
Al3+
NaOH溶液
开始产生白色沉淀,NaOH溶液过量沉淀溶解
Fe2+
NaOH溶液
先产生白色沉淀,迅速变为灰绿色,最后变为红褐色
K3[Fe(CN)6]溶液
产生蓝色沉淀
Fe3+
NaOH溶液
产生红褐色沉淀
Cu2+
NaOH溶液
产生蓝色沉淀
(2)依据生成的气体检验或推断
N产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体。
(3)依据显示特殊颜色检验或推断
阳离子
试剂或方法
实验现象(依据)
H+
紫色石蕊溶液
溶液变红
Na+
焰色试验
黄色火焰
K+
焰色试验
紫色火焰(透过蓝色钴玻璃)
Fe3+
KSCN溶液
溶液呈红色
Fe2+
先加KSCN溶液再加氯水
先无明显变化,后变红色
2.常见阴离子的检验与推断
(1)依据生成的沉淀检验或推断
阴离子
试剂
实验现象(依据)
Cl-
Br-
I-
AgNO3溶液和稀HNO3
产生白色沉淀:AgCl
产生淡黄色沉淀:AgBr
产生黄色沉淀:AgI
S
稀盐酸和BaCl2溶液
加稀盐酸无明显现象,再加BaCl2溶液产生白色沉淀
C
CaCl2溶液和稀盐酸
加CaCl2溶液产生白色沉淀,再加稀盐酸沉淀溶解,产生无色无味气体
(2)依据生成的气体检验或推断
阴离子
试剂
实验现象(依据)
C、HC
稀盐酸和澄清石灰水
产生无色、无味能使澄清石灰水变浑浊的气体
S、HS
稀H2SO4和品红溶液
加稀硫酸产生有刺激性气味的气体,且气体能使品红溶液褪色
(3)依据显示特殊颜色检验或推断
①
②有机层(下层)
③I-溶液变蓝,表明有I-
3.离子检验中的常见干扰离子以及排除措施
待检离子
干扰离子
排除措施
Cl-
SO
加过量的Ba(NO3)2溶液
CO
加稀硝酸酸化
OH-
SO
CO
加盐酸酸化
SO
Ag+
SO
CO
加盐酸后将产生的气体通入品红溶液中
CO
SO
加硝酸后将产生的无色无味气体通入澄清石灰水,变浑浊
考点二 离子推断
1.物质检验的一般步骤
→→→→→
2.物质检验的一般依据
任何具有明显实验现象差异的物理性质、化学性质都可作为物质检验的依据。在物质鉴定过程中常常是根据颜色的变化、是否有气体产生、能否溶解、有无沉淀、有无吸热或放热等现象来判断;还可以根据能不能产生某个现象来判断,也可以根据产生某个现象的快慢进行判断。
3.离子推断的“四项基本原则”
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(记住几种常见的有色离子:Fe2+、Fe3+、Cu2+、MnO、CrO、Cr2O)。
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(注意题目中的隐含条件,如酸性、碱性、指示剂的颜色变化、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,溶液中有阳离子,必有阴离子,且溶液中阳离子所带正电荷总数与阴离子所带负电荷总数相等(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。
4.电荷守恒在定量型离子推断试题中的应用
离子定量推断试题常根据离子的物质的量(或浓度)定量推断最后一种离子的存在: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。
5.离子推断常见解题思路
离子推断题将离子共存、离子检验设定在一个可能的离子组中,要求通过多重推断,确定某些离子肯定存在,某些离子肯定不存在,某些离子不能确定是否存在,有的最后还设置一个探究问题或者一个计算题。其一般解题思路如下所示:
→→
题型01 推理型离子检验与推断
【典例1】(25-26高一上·北京·期中)某无色溶液中只可能含有、、、、、、、中的一种或几种,对其进行如下实验操作:
(1)取少量溶液,滴加无色酚酞试液,酚酞变红;
(2)另取少量溶液,加入足量溶液,产生白色沉淀;
(3)向(2)所得混合物中加足量硝酸,沉淀完全溶解,并有无色气体生成;
(4)将(3)所得混合物过滤,向滤液中加入溶液,有白色沉淀生成。
下列对溶液的说法正确的是
A.一定含有、、
B.一定不含有、、、
C.一定含有
D.可能含有
【答案】C
【解析】首先由溶液无色,排除;(1)溶液遇无色酚酞变红,则溶液呈碱性,一定含,一定没有Ag+;(2)步中加入2后,产生白色沉淀,有可能是中的一种或两种(在酸性条件下才体现强氧化性),且排除溶液中存在Ba2+的可能性;(3)步在(2)步基础上加稀硝酸,沉淀完全溶解且产生无色气体,则(2)步中的白色沉淀只有BaCO3,溶液中一定有而没有;(4)步中取(3)的滤液加入硝酸银后有白色沉淀,该白色沉淀为AgCl,则原溶液中一定有Cl-,又根据溶液电中性原则,则一定含K+。综上,溶液中一定有K+和、OH-、Cl-。根据分析,一定没有,A错误;一定含有,B错误;根据分析,一定含有,C正确;一定有Cl-,D错误;故选C。
【对练1】(25-26高一上·黑龙江哈尔滨·阶段检测)某无色溶液可能含有中的几种离子,且各种粒子数目相同,为确定溶液的组成,现做如下实验:
①滴加过量的溶液,有白色沉淀产生,将沉淀滤出。
②向①的沉淀中加入足量的稀硝酸,沉淀不溶解。
③向①的滤液中加入溶液,又产生不溶于稀硝酸的白色沉淀。
下列推断错误的是
A.原溶液中若含有,则可能含有 B.原溶液中不可能含有、和
C.原溶液中若含有,则一定不含 D.原溶液中若含有,则一定含有
【答案】A
【解析】溶液无色,一定不含Cu2+;①滴加过量的BaCl2溶液,有白色沉淀产生,溶液中至少含有Ag+、、中之一;②向①的沉淀中加入足量的稀硝酸,沉淀不溶解,沉淀一定不是碳酸钡,则原溶液中一定不含,一定含有Ag+或;③向①的滤液中加入AgNO3溶液,又产生不溶于稀硝酸的白色沉淀,该沉淀一定是氯化银,由于①滴加过量的BaCl2溶液引入Cl-,所以只根据这一步实验不能判断原溶液中是否含有Cl-。根据离子共存原则,若含Ag+,则阴离子只能为,由于各种粒子数目相同,根据电荷守恒,阳离子仅Ag+;若不含Ag+,则一定含,根据各种粒子数目相同,阳离子只能含Na+、K+,根据电荷守恒,阴离子只能为。由分析可知,若原溶液含Ag⁺,阴离子只能为,且各种粒子数目相同,则不可能含有Na+,A错误;由分析可知,不可能含有Cu2+、Cl-和,B正确;由分析可知,若含,阳离子只能含Na+、K+,根据电荷守恒,不可能含有,C正确;由分析可知,原溶液中若含有,则一定含有,与保持电荷守恒,D正确;故选A。
【对练2】(25-26高一上·四川巴中·阶段检测)某地区的雾霾中可能含有、、、、、Cl-、、离子中的一种或几种。某同学收集雾霾样品,经必要的预处理配成试样溶液,设计如下实验探究其中含有的离子。
①取一定体积的溶液,加入足量Ba(OH)2溶液,产生白色沉淀,继续滴加足量盐酸,沉淀部分溶解,同时得到无色气体。
②另取一定体积的溶液,加入足量溶液,没有明显现象。
③取①中上清液加入硝酸银溶液,产生白色沉淀。
下列关于该雾霾判断正确的是
A.肯定含有:Cl-、、 B.一定含有:、
C.可能含有:、Cl- D.一定没有:Mg2+、、、
【答案】B
【解析】①取一定体积的溶液,加入足量Ba(OH)2溶液,产生白色沉淀,继续滴加足量盐酸,沉淀部分溶解,同时得到无色气体,说明存在不溶于盐酸的,碳酸氢根离子与氢氧化钡反应会生成碳酸钡沉淀,加入盐酸会溶解,故肯定含,且碳酸根离子和碳酸氢根离子至少含一种,但一定不存在和;
②另取一定体积的溶液,加入足量溶液,没有明显现象,说明没有镁离子和铁离子;
③取①中上清液加入硝酸银溶液,产生白色沉淀,为氯化银沉淀,说明上清液中含氯离子,因步骤①加入的是足量稀盐酸,所以不能确定氯离子是否是原溶液中所含有的,结合溶液电中性原则,可知溶液中一定含有钠离子。
肯定含有,可能含碳酸根离子和Cl-,A错误;根据上述分析可知,一定含有:、,B正确;可能含有Cl-,一定含有钠离子,C错误;可能存在,一定没有Mg2+、、,D错误。Gx B。
题型02 实验流程型离子检验与推断
【典例2】(25-26高一下·辽宁沈阳·期中)白色固体混合物,可能含有、、、、、中的一种或几种,进行如下实验:
已知:常温下可发生反应:,亚硝酰氯()为黄色气体,遇水剧烈反应生成、。下列推断不正确的是
A.白色固体一定含有 B.白色固体一定不含有
C.溶液C中不含,溶液E中含有 D.气体可能为混合物
【答案】C
【解析】白色固体加足量水得到白色不溶物B和无色溶液C;溶液C加无现象,说明不含、,可推知原固体不含,白色不溶物只能为原有的;溶液C加含的酸性溶液产生气体,说明C中含氧化性物质,即,若存在,酸性条件下也具有氧化性。
原固体一定不含,白色不溶物B不可能为与反应生成的,只能是原固体含有的,A正确;中性水溶液中与不反应,若原固体含,溶液C中会存在,加会产生黄色沉淀,与步骤②现象矛盾,故白色固体一定不含,B正确; 原固体不含,溶液C中无碘元素,加入的会被酸性条件下的氧化性物质氧化为更高价态的碘的含氧酸根,不会生成,溶液E中不含,C错误;若原固体含,酸性条件下被还原为,被还原为,二者可反应生成黄色气体,故气体D可能为混合物,D正确;故选C。
【对练1】(25-26高一下·广东茂名·期中)某试样溶液中可能含有、、、、、、、,其中各阴离子的物质的量浓度相等。某同学利用该试样溶液进行实验,实验现象如下。下列说法正确的是
A.气体X能使湿润的蓝色石蕊试纸变红
B.该试样中一定有、,且 mol/L
C.反应①的离子方程式为
D.将上述实验产生的气体Y全部通入100 mL 0.1 mol/L的溶液中,能够得到澄清溶液
【答案】C
【解析】气体X是氨气(0.01 mol),白色沉淀A是硫酸钡(0.01 mol)和碳酸钡(0.01 mol),气体Y是二氧化碳(0.01 mol),气体Z是二氧化氮,因此,该溶液中一定有碳酸根离子(0.01 mol)、硫酸根离子(0.01 mol)、铵根离子、硝酸根离子(0.01 mol),一定不含有铁离子、镁离子。根据溶液呈电中性,判断溶液中一定含有钠离子, mol/L。氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,A错误;该试样中一定有,可能含有,B错误;第三步实验中反应①的离子方程式为 ,红棕色气体为NO在空气中迅速被氧化生成的,C正确;二氧化碳和氢氧化钙1:1恰好完全反应生成碳酸钙,故不可能得到澄清溶液,D错误;故选C。
【对练2】(25-26高一下·黑龙江绥化·阶段检测)某试样溶液可能含下列离子中的几种:、、、、、、、、,溶液中阴离子的物质的量浓度相等。用该试样溶液进行实验:
下列说法正确的是
A.白色沉淀B的成分一定为和
B.溶液中
C.溶液中一定存在
D.溶液中
【答案】B
【解析】原溶液体积为:加过量生成气体A(标况),A为,故,;白色沉淀B加盐酸后剩余沉淀D(),D为,,故,,原溶液一定有;题目说明所有阴离子浓度相等,因此所有存在的阴离子浓度均为;加盐酸生成气体C(标况),C为,,故,总浓度为,说明和只能有一种存在(若两种都存在,总浓度大于,生成体积会大于),因此不一定存在;滤液F加铜和盐酸生成气体G,说明酸性条件下与Cu反应生成NO,故原溶液一定有。白色沉淀B一定含和,但若原溶液存在,加会生成白色沉淀,因此沉淀B还可能含,A错误;根据分析可知一定存在,且阴离子浓度相等,因此,B正确;原溶液可以只存在,与过量也能生成,加盐酸得到,符合实验现象,C错误;根据电荷守恒,当溶液中阴离子为、、且不含时,负电荷总浓度最小,为,此时若存在,则,即, 可以小于,D错误;故选B。
题型03 表格型离子检验与推断
【典例3】(25-26高一上·北京·期中)下列“实验结论”与“实验操作及现象”不相符的一项是
选项
实验操作及现象
实验结论
A
向某溶液中加入溶液,产生白色沉淀
该溶液中可能含有
B
向某溶液中加入溶液,产生白色沉淀
该溶液中一定含有
C
向某溶液中加入足量稀盐酸,无沉淀产生,再加入溶液,产生白色沉淀
该溶液中一定含有
D
向某溶液中加入稀盐酸,产生无色气泡
该溶液中可能含有
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【解析】溶液中的铝离子也能与适量氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铝白色沉淀,则向某溶液中加入氢氧化钠溶液,产生白色沉淀说明溶液中可能会有镁离子,A不符合题意;溶液中碳酸根离子也能与硝酸银溶液反应生成碳酸银白色沉淀,则向某溶液中加入硝酸银溶液,产生白色沉淀说明溶液中可能含有氯离子,B符合题意;向溶液中先加入足量稀盐酸,无沉淀产生,说明溶液中不存在银离子,再加入氯化钡溶液,产生白色沉淀,说明溶液中含有硫酸根离子,C不符合题意;碳酸氢根离子、亚硫酸根离子等也能与稀盐酸反应产生气泡,则向溶液中加入稀盐酸,产生无色气泡说明溶液中可能含有碳酸根离子,D不符合题意;故选B。
【对练1】(25-26高一下·江西九江·期末)某溶液M含一种阳离子和、、、、中的一种或几种阴离子。为了确定其组成,实验操作及现象如下:
实验
操作
现象
①
向溶液M中滴加酚酞溶液
溶液变红色
②
向溶液M中滴加盐酸
产生气体和浅黄色沉淀
根据实验现象分析,下列说法正确的是
A.阳离子可能为 B.实验②中气体可能为或或两者都有
C.M中一定含 D.无法确定M中是否含
【答案】D
【解析】在碱性溶液中会生成沉淀,且与、等还原性阴离子不能大量共存,因此阳离子不可能为,A错误;若存在,其强氧化性会与、发生氧化还原反应而无法共存,就不会生成浅黄色S沉淀,因此溶液中无,加盐酸不可能生成,气体不可能含,B错误;浅黄色沉淀为S,生成S有两种可能:一是与反应:;二是酸性条件下氧化生成S单质,因此不一定含,C错误;若溶液含,无需即可产生实验现象;若溶液不含,则需要和在酸性条件下反应生成S,因此无法确定M中是否含,D正确;故选D。
【对练2】(25-26高一下·河南平顶山·开学考试)根据实验目的,下列实验操作及现象和结论都正确的是
选项
实验目的
实验操作及现象
结论
A
检验FeCl3溶液中是否混有Fe2+
将待测溶液滴入酸性KMnO4溶液中,紫色褪去
溶液中存在Fe2+
B
检验溶液中是否含有
向待测溶液中滴加稀盐酸,产生无色、无味且能使澄清石灰水变浑浊的气体
该溶液中一定含有
C
检验某盐中是否含有
向该盐的溶液中滴入适量稀盐酸,无现象,再滴入AgNO3溶液产生白色沉淀
该盐中一定含有
D
探究Na2O与水反应的产物
将1~2 mL水滴入盛有1~2 g Na2O固体的试管中,再滴入2滴酚酞溶液,溶液变红
反应生成了NaOH
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解析】FeCl3溶液中的Cl-也具有还原性,可被酸性KMnO4氧化使溶液褪色,无法确定褪色是Fe2+导致,A错误;与稀盐酸反应也能产生无色无味、可使澄清石灰水变浑浊的CO2气体,不能确定溶液一定含有,B错误;加入稀盐酸引入了Cl-,干扰了原溶液中Cl-的检验,无法得出原盐中一定含Cl-的结论,C错误;Na2O与水反应后滴加酚酞溶液变红,说明溶液呈碱性,可证明反应生成了NaOH,D正确;故选D。
1.(25-26高一上·辽宁·期末)某溶液中含有较大量的、、三种阴离子,如果只取一次该溶液就能分别将3种阴离子依次检验出来,且前两次所加试剂均过量,下列实验操作顺序中正确的是
①滴加溶液;②滴加溶液;③滴加溶液;④过滤
A.②④③④① B.②④①④③ C.①④②④③ D.①④③④②
【答案】A
【解析】操作顺序为滴加Ba(NO3)2溶液(检验并除去)、过滤、滴加Mg(NO3)2溶液(检验并除去OH-)、过滤、滴加AgNO3溶液(检验Cl-),前两次所加试剂均过量,能依次检验三种离子且无干扰,A正确;操作顺序为滴加Ba(NO3)2溶液、过滤、滴加AgNO3溶液、过滤、滴加Mg(NO3)2溶液,但滴加AgNO3时OH-存在会形成Ag2O等沉淀干扰Cl-检验,无法依次检验,B错误;操作顺序为滴加AgNO3溶液、过滤、滴加Ba(NO3)2溶液、过滤、滴加Mg(NO3)2溶液,先加AgNO3时Cl-、、OH-均反应,沉淀混杂无法区分,不能依次检验,C错误;操作顺序为滴加AgNO3溶液、过滤、滴加Mg(NO3)2溶液、过滤、滴加Ba(NO3)2溶液,先加AgNO3同样导致多种离子同时反应,无法依次检验,D错误;故选A。
2.(25-26高一上·浙江金华·期末)某化学实验小组欲分析某矿石的主要成分,将其溶于过量稀盐酸中充分反应,过滤后将所得滤液分成若干份进行如下实验,下列说法正确的是
A.取少量滤液,滴加过量Ba(NO3)2溶液,产生白色沉淀,说明矿石中一定含有
B.取少量滤液,滴加足量NaOH溶液,依旧有白色沉淀存在,说明矿石中一定没有Al3+
C.取少量滤液,加入硝酸酸化的硝酸银溶液,产生白色沉淀,说明矿石中一定含有
D.用洁净的铂丝蘸取少量滤液进行焰色试验,火焰呈黄色,说明矿石中一定含有钠元素
【答案】D
【解析】滴加过量Ba(NO3)2溶液产生白色沉淀,可能是BaSO4,但可能由矿石中的硫化物(如FeS)被盐酸和氧化生成,不一定直接含有,A错误;滴加足量NaOH溶液后仍有白色沉淀,该沉淀可能来自其他金属离子(如Mg2+、Ca2+)的氢氧化物,即使存在Al3+,其生成的Al(OH)3也会溶于过量NaOH而消失,因此无法证明一定没有Al3+,B错误;加入硝酸酸化的硝酸银溶液产生白色沉淀(AgCl),但滤液中的Cl-来自过量稀盐酸,无法区分是否源自矿石,C错误;焰色试验呈黄色说明存在钠离子,由于溶解矿石所用稀盐酸不含钠离子,钠元素只能来自矿石本身,D正确;故选D。
3.(25-26高一下·黑龙江大庆·期中)已知:。某溶液中可能含有 、中的几种,且所有离子物质的量浓度相等。向该无色溶液中滴加少量溴水,溶液仍呈无色。下列关于该溶液的判断错误的是
A.可能含有 B.可能含有 C.肯定含有 D.可能含有
【答案】D
【解析】由溶液无色,可推知无,由已知反应可知还原性,加入溴水(有色)后仍无色,说明溶液中一定有,加入的溴水少量,可知溶液中可能有,由所有离子物质的量浓度相等(电荷守恒,溶液呈电中性),若阴离子只有,则含中的两种,若含、,则必须同时含有 ,若含、,不遵循电荷守恒,则一定不存在,故选D。
4.(25-26高一上·广西南宁·期末)有一瓶无色溶液,可能含有以下几种离子:、、、、、,已知各离子的物质的量浓度均为0.1 mol/L,分别取等量的三份溶液,进行如下实验:
(1)第一份进行焰色试验,火焰呈黄色;
(2)第二份加入稀盐酸,产生无色无味气体;
(3)第三份加入酸化的溶液有白色沉淀产生。
以下推测正确的是
A.只存在、、
B.须通过焰色试验确定是否存在
C.一定不存在、
D.一定存在、、、、
【答案】D
【解析】样品焰色呈黄色说明含有;加入稀盐酸,产生无色无味气体,说明含有,不含;加入酸化的溶液有白色沉淀产生,说明含有;已知溶液中各离子的物质的量浓度均为0.1 mol/L,根据电荷守恒,溶液中一定含有、。由上述分析可知,溶液中除存在 Na+、Cl-、外,还含有、,A错误;由上述分析可知,该溶液中一定存在K+,B错误;加入稀盐酸,产生无色无味气体,说明含有,根据互斥原则,溶液中不含;根据电荷守恒,必须存在 以平衡电荷,故 一定存在,C错误;由上述分析可知,溶液中一定存在、、、、,D正确;故选D。
5.(25-26高一下·湖北武汉·阶段检测)某溶液X中可能含有、、、、、、中的几种离子(不考虑水的电离),现通过以下实验确定其组成:取50mL溶液X于图1锥形瓶中,逐滴加入稀硝酸,并用压强传感器测定锥形瓶内的压强变化,压强传感器所示数据如图2所示。(不考虑滴加硝酸过程中溶液体积变化对压强的影响)
已知:酸碱中和反应过程中会释放一定的热量。下列说法错误的是
A.用注射器往装置中充入气体,待压强传感器稳定后停止,若压强传感器数据不发生变化,则证明气密性良好
B.分析图2可知,溶液X中一定含有、、、
C.GM段发生的反应离子方程式为:、
D.在本实验的基础上另取50mL溶液X于试管中,加入足量稀硝酸和溶液,有白色沉淀生成,经过滤、洗涤、干燥后,称得沉淀质量为2.87g,则结合两实验可以得出溶液X中各离子的物质的量之比为
【答案】B
【解析】 对图1装置检查气密性的操作为:用注射器往装置中充入气体,待压强传感器稳定后,停止充入气体,若压强传感器数据不发生变化,说明气密性良好,反之气密性不好,A正确;由图2可知,开始时压强变化不大,主要发生中和反应,继续滴加硝酸,产生气体,说明一定含和,因此一定不含,,,根据电荷守恒一定含,暂时无法确定是否含有,B错误;由图2可知,开始时压强变化不大,主要发生中和反应,继续滴加硝酸,产生气体,说明一定含和,GM段发生的反应离子方程式为:、,C正确;另取50 mL溶液X于试管中,加入足量稀硝酸和溶液,有白色沉淀生成,经过滤、洗涤、干燥后,称得沉淀质量为2.87g,沉淀为AgCl,故氯离子的物质的量为:,根据碳元素守恒,的物质的量为0.03mol,G→M段消耗硝酸0.05mol,消耗的物质的量为0.03 mol,故氢氧根的物质的量为0.02 mol,根据溶液呈电中性原则,钠离子的物质的量为0.1mol,故,D正确;故选B。
6.(25-26高一下·黑龙江哈尔滨·期中)某100 mL溶液含有、、、、、、、中的若干种(不考虑水的电离),所含离子的物质的量浓度均相同。为了确定该溶液的组成,分别进行下列实验:
①取溶液先加适量氯水,再加入淀粉溶液,溶液变蓝;
②另取溶液加入足量溶液和盐酸,有白色沉淀生成且无气泡产生,沉淀经过滤、洗涤、干燥,称重为2.33 g;
③再取溶液做焰色试验可观察到黄色火焰。
下列选项不正确的是
A.溶液中
B.溶液中一定不存在、
C.通过实验③不能推断溶液是否含
D.判断是否含,需要向原溶液中滴加过量溶液,若出现白色沉淀,则含
【答案】D
【解析】①取溶液先加适量氯水,再加入淀粉溶液,溶液变蓝即有生成,说明该溶液含有;由于与发生氧化还原反应不能共存,则一定不存在;
②另取溶液加入足量溶液和盐酸,有白色沉淀生成且无气泡产生,说明溶液中含有不含 ,;
③取溶液做焰色试验可看到黄色火焰,则一定含有,未透过蓝色钴玻璃观察火焰,无法确定是否存在;所含离子的物质的量浓度均相同,则一定存在,根据电荷守恒,若不存在也一定不存在。
2.33 g BaSO4的物质的量为,溶液体积为0.1 L,故,A正确;由分析知,溶液中一定不存在、,一定存在、、、,可能存在、,B正确;焰色试验观察到黄色火焰只能证明含,的紫色火焰需要透过蓝色钴玻璃才能排除钠的焰色干扰,因此通过实验③不能推断是否含,C正确;已知所有离子物质的量浓度均相同,已确定存在、、,根据电荷守恒,说明阳离子也一定存在,无需加NaOH检验,D错误;故选D。
7.(25-26高一上·山东青岛·期末)某试样溶液可能含下列离子中的几种:,,,,,,,,,溶液中阴离子的物质的量浓度相等。用该试样溶液进行实验:
下列说法正确的是
A.白色沉淀B的成分一定为和
B.溶液中一定存在
C.溶液中
D.溶液中
【答案】C
【解析】由题,加入过量并加热产生气体A,该气体为,,证明溶液中存在 ,且 。加入产生的沉淀,加过量稀盐酸后部分溶解。不溶的白色沉淀D为,质量为11.65g,,证明溶液中存在 ,且 。溶解产生的气体C为,体积为1.12L (标况)。,证明沉淀B中含有碳酸盐,即溶液中存在 或 中的至少一种。由于、与不能共存,故原溶液中一定不含、。滤液F中加入铜和足量稀盐酸产生气体,该气体为。证明溶液中存在 。
根据题意,溶液中阴离子的物质的量浓度相等。已知 ,则溶液体积 ,可得:
因此,其他阴离子 、、、 的浓度也均为 ,对应的物质的量均为 。若 和 共存,总物质的量为 ,则负电荷总量,为使电荷守恒,溶液中必须存在阳离子来平衡负电荷。已知存在 (),还需存在,则。
由分析可知,原溶液中可能含有、(与共存),加入过量后,会生成或沉淀,故沉淀B不一定只含和,A错误;由分析可知,溶液中可能存在,也可能只存在,B错误;由分析可知,,C正确;根据电荷守恒,当溶液中阴离子为、、(不含)时,有最小值。由,即,解得,存在的情况,D错误;故选C。
8.(25-26高一上·山东·阶段检测)保护水资源、合理利用废水已被越来越多的人关注。已知:某废水中可能含有H+、K+、Cu2+、Fe3+、Mg2+、Na+、NO、CO、SO中的几种,为分析其成分,分别取废水样品1 L进行了三组实验,实验①用干净的铂丝蘸取待测液,在酒精灯上燃烧,火焰为黄色;实验②向待测液中滴入NaOH溶液,产生白色沉淀;实验③向待测液中加入足量BaCl2溶液产生白色沉淀。
下列说法错误的是
A.实验③白色沉淀一定是BaSO4
B.废水中一定存在的阴离子为SO,一定不存在的阴离子为CO
C.废水中一定存在的阳离子为Na+、Mg2+、一定不存在的阳离子为K+、Cu2+、Fe3+
D.若实验②和实验③沉淀的质量分别为58g和233g,则可以确定废水中一定含有NO
【答案】C
【解析】①用干净的铂丝蘸取待测液,在酒精灯上燃烧,火焰为黄色,说明废水中含Na+;实验②向待测液中滴入NaOH溶液,产生白色沉淀,说明废水中含Mg2+,由于生成的是白色沉淀,所以不含Cu2+、Fe3+,MgCO3是微溶物,所以不存在;实验③向待测液中加入足量BaCl2溶液产生白色沉淀说明废水中含。
根据分析可知原溶液不含有,则和BaCl2生成的白色沉淀为BaSO4,故A正确;根据分析可知废水中一定存在的阴离子为,一定不存在的阴离子为,故B正确;根据分析可知废水中一定存在的阳离子为Na+和Mg2+,一定不存在的阳离子为Cu2+和Fe3+,不能确定K+存在与否,故C错误;实验②得到的58g沉淀为Mg(OH)2,物质的量为1mol,即Mg2+为1mol,实验③得到的233g沉淀为BaSO4,物质的量为1mol,即为1mol,阳离子还有Na+,根据电荷守恒,废水中一定还有,故D正确;故选C。
9.(25-26高一上·四川成都·阶段检测)某研究性学习小组欲分析某矿石的主要成分,粉碎后将其溶于过量稀盐酸中充分反应,过滤后用所得滤液进行如下实验,下列说法正确的是
A.取少量滤液,向其中滴加过量溶液,产生白色沉淀,说明矿石中含有
B.取少量滤液,向其中滴加少量溶液,无白色沉淀,说明矿石中一定不含
C.取少量滤液,向其中加入硝酸酸化的硝酸银溶液,产生白色沉淀,说明矿石中一定含有
D.取少量滤液,向其中滴加适量溶液,产生白色沉淀,说明矿石中一定含有
【答案】A
【解析】矿石粉碎后溶于过量稀盐酸中充分反应,过滤后取少量滤液,排除了Ag+等干扰,向其中滴加过量BaCl2溶液产生白色沉淀,说明矿石中含,A项正确;矿石粉碎后溶于过量稀盐酸中充分反应,过滤后取少量滤液,滤液中含过量的盐酸,向其中滴加少量Na2CO3溶液,少量Na2CO3被过量盐酸完全消耗,无白色沉淀,不能说明矿石中不含Ba2+,B项错误;矿石粉碎后溶于过量稀盐酸中充分反应,过滤后取少量滤液,滤液中含过量的盐酸,向其中加入硝酸酸化的硝酸银溶液,过量的盐酸与AgNO3反应生成白色AgCl沉淀,不能说明矿石中一定含有Cl-,C项错误;能与适量NaOH溶液产生白色沉淀的离子有Mg2+、Al3+等,不能说明矿石中一定含有Mg2+,D项错误;故选A。
10.(25-26高一下·黑龙江佳木斯·期中)某溶液中,含有等物质的量的下列离子中的几种:、、、、。向溶液中加入过量盐酸,产生气泡,溶液颜色变深,但仍澄清,下列说法正确的是
A.溶液中可能含有
B.溶液中可能含有、
C.溶液中一定不含有
D.向反应后溶液中加入分层且下层液体呈橙红色
【答案】A
【解析】等物质的量的离子,加入过量的盐酸,有气体生成,溶液颜色变深,溶液仍澄清,则溶液中一定存在I-、离子,根据电荷守恒,阳离子有Na+和Mg2+,阴离子还有Cl-,没有、、,以此解析。根据分析,溶液中有Na+、Mg2+、I-、和Cl-,A正确;由分析可知,溶液中没有,B错误;由分析可知,溶液中存在Mg2+,没有、、,C错误;反应生成的是,的溶液为紫红色,不是橙红色,D错误;故选A。
11.(25-26高一上·河北保定·期中)常温下,已知某溶液中,还含有、、、、、、中的若干种,现取该溶液进行如图实验(不考虑实验操作过程中物质质量的损失,忽略溶液体积变化,气体均处于标准状况):
已知:,下列判断正确的是
A.、至少有一种
B.、、、四种离子一定存在
C.该溶液中
D.不能确定和是否存在,一定不存在
【答案】B
【解析】溶液中,则溶液X中不含。向溶液中加入过量,分液后有紫色有机层,产生,故原溶液中有,因为与会发生氧化还原反应,所以原溶液不存在。紫黑色固体有,则。向分液后的水层中加入足量溶液并加热,气体为,原溶液中含。的气体体积为,则,即。固体为(通入氯气以后,亚铁离子被氧化为铁离子),故原溶液中含有。灼烧后生成,,,即原溶液中。向溶液中加入硝酸酸化的溶液有白色沉淀生成,但一开始通入,无法确定原溶液中是否含有。此时利用溶液中离子判断,,,,,根据溶液呈电中性原则,一定存在,但无法确定,故,即。
通过分析可知,、只存在,A错误;原溶液中一定存在、、、,一定不存在、,无法确定,B正确;溶液中,,,,,根据溶液呈电中性原则,一定存在,但无法确定,故,溶液体积为,即,C错误;由分析可知,根据溶液呈电中性原则,一定存在,但无法确定,溶液中,则溶液X中不含,D错误;故选B。
12.(25-26高一上·辽宁沈阳·期末)固体由、、、中的某几种粉末混合而成,该混合物成分的分析方案如图所示,下列说法错误的是
A.当时,溶液a中的阴离子一定有2种
B.当时,的质量至少为
C.向溶液a中逐滴加入稀盐酸,开始无明显现象,后产生白色沉淀,继续滴加沉淀溶解
D.生成蓝色溶液的离子方程式为
【答案】C
【解析】当时,说明有固体或Al溶于氢氧化钠溶液中,溶液a中的阴离子一定有 ,故A正确;当时,说明溶解、Cu的总质量为2.96g,若反应的Cu的质量为0.64g即0.01mol,则反应的Fe3O4的质量为2.32g即0.01mol,根据反应方程式,二者完全反应,现在有m3g固体剩余,剩余的可能有Fe3O4、或二者的混合物,则Cu的质量至少为0.64g,故B正确;若m1=m2,固体A中不含Al和Al2O3,溶液a中的阴离子没有,向溶液a中逐滴加入稀盐酸,不会产生白色沉淀,故C错误;铜溶于含Fe3+的酸性溶液,所以生成蓝色溶液的离子方程式为,故D正确;故选C。
13.(25-26高一上·黑龙江牡丹江·期末)某无色废水可能存在中的几种,且各种离子浓度相等。(已知:和可反应。)取100mL该废水进行如图所示实验,下列说法错误的是
A.一定存在的阴离子:
B.对该废水进行焰色试验,火焰呈紫色
C.白色沉淀的质量最大值是7.8 g
D.向废水中加入足量溶液,产生白色沉淀23.3 g
【答案】B
【解析】无色废水排除的存在,向该废水中加入溶液,产生刺激性气味气体为氨气,且氨气的物质的量为,则该废水中有0.1 mol的;另有白色沉淀产生,且该白色沉淀可全部溶解于溶液,说明该废水中有金属阳离子,无,已知和可反应,故废水中无,且会与和反应,故废水中也无;由题可知,各种离子浓度相等,故的物质的量为0.1 mol,由于溶液中正负电荷数需相同,故废水中还需有阴离子各0.1 mol,由于没有其他阴离子可存在,故废水中没有。
由分析可知,该废水中一定有0.1 mol 和0.1 mol ,一定没有,由于溶液中阴离子所带的负电荷数需与阳离子所带的正电荷数相等,则一定有阴离子各0.1 mol ,A正确;由分析可知,该废水中无,故对该废水进行焰色试验,火焰不呈紫色,B错误;白色沉淀为,当沉淀质量最大时,的物质的量为0.1 mol,质量为,C正确;由分析可知,该废水中有0.1 mol,向其中加入足量溶液,产生白色沉淀为,质量为,D正确;故选B。
14.(25-26高一上·宁夏银川·期中)某溶液X中可能含有下列离子中的若干种、、、、、。为了确定该溶液的组成,取一定体积的上述溶液,进行了如下实验,下列说法正确的是
A.溶液X中一定存在、、
B.白色沉淀1一定含有BaSO4和BaCO3,可能含有Mg(OH)2
C.若要确定是否存在,还需进行焰色反应
D.溶液X中可能存在、,一定不存在
【答案】A
【解析】由题给流程可知,溶液X和足量溶液反应生成白色沉淀1,白色沉淀1和足量盐酸反应得到气体A和白色沉淀2,气体A为CO2,则溶液X中一定含有,、和不能大量共存,故溶液X中不含、,则溶液中阳离子一定为;白色沉淀2不与盐酸反应,白色沉淀2为BaSO4,则溶液X中一定含有;由题给信息无法确定溶液中是否含有,故溶液中一定含有、、,一定不含、,可能含有,据此分析作答:
由分析可知溶液中一定存在、、,故A正确;由分析可知白色沉淀1中有BaSO4和BaCO3,一定不含Mg(OH)2,故B错误;由分析可知溶液中一定含有,不需要通过焰色试验检验,故C错误;由分析知,溶液中一定不含、,可能含有,故D错误;故选A。
15.(25-26高一下·浙江·阶段检测)某试样溶液可能含下列离子中的几种:、、、、、、、、,溶液中阴离子的物质的量浓度相等。用该试样溶液进行实验:
下列说法正确的是
A.溶液中
B.溶液中一定存在
C.白色沉淀B的成分一定为和
D.溶液中
【答案】A
【解析】加过量生成气体A(标况),该气体为,故,。白色沉淀B加过量盐酸后,得到不溶的白色沉淀D(),该沉淀为,,故,,一定存在;生成气体C(标况),该气体为,,说明原溶液中总含碳离子()的物质的量为,总浓度为;滤液F加铜和稀盐酸生成气体G,说明酸性条件下氧化铜生成,一定存在;
原溶液存在,与生成微溶的,不能大量共存;若含碳微粒只有,是可以存在的,因此溶液中一定含有的离子为、、或 中的至少一种、,不能确定含量的离子有Cl-、Mg2+、Na+,一定没有的是Ca2+。
题目说明“溶液中阴离子的物质的量浓度相等”,浓度为,因此所有存在的阴离子浓度均为,一定存在,浓度为,A正确;由分析可知,溶液中存在或 中的至少一种,没有信息推断可以确定是哪种离子,B错误;根据分析,白色沉淀B的成分一定含有和,但不能确定溶液中是否含Mg2+,故沉淀也可能含有,C错误;根据电荷守恒,当溶液中阴离子为、、(不含)时,有最小值。由,即,解得,存在的情况,D错误;故选A。
16.(25-26高一上·湖北荆州·期末)溶液A中可能含有如下离子中的若干种:Na+、NH、Ba2+、Fe2+、CO、NO、SO、Cl-。所含离子的物质的量浓度均相同。为确定其组成,某实验小组按如下流程进行了实验:
已知:NO在H+存在条件下可以和Fe2+发生氧化还原反应,生成Fe3+和不溶于水的无色气体NO,下列结合实验现象得出的结论错误的是
A.溶液A中各种离子的物质的量浓度均为0.1 mol∙L-1
B.生成红褐色沉淀F的质量为1.07 g
C.溶液A中一定存在的离子是NH、Fe2+、NO、SO
D.取少量溶液A,向其中滴加AgNO3溶液,若有白色沉淀生成,证明溶液A中含有Cl-
【答案】D
【解析】NO在H+存在条件下可以和Fe2+发生氧化还原反应,生成Fe3+和不溶于水的无色气体NO,溶液A加100mL 0.2mol/L的稀硫酸放出的气体B不能使澄清石灰水变浑浊,B不是二氧化碳,说明A中一定不含CO,气体B是NO,则A中含有Fe2+、NO;加硫酸没有沉淀生成,说明A中不含Ba2+,溶液C加过量氯化钡溶液生成0.03mol硫酸钡,由于加入的硫酸中含有0.02mol硫酸,可知原溶液中一定含SO;溶液E加过量氢氧化钠放出0.224L气体(标准状况),该气体为氨气,物质的量为0.01mol,可知100mL原溶液中含有0.01mol NH。根据以上分析,100mL原溶液中含有0.01mol NH, 0.1 mol∙L-1,结合题干信息:各离子的物质的量浓度均相等,则溶液A中各种离子的物质的量浓度均为0.1 mol∙L-1,故A正确;根据以上分析,原溶液中含有0.01mol NH,则含有0.01mol Fe2+,生成红褐色氢氧化铁沉淀的质量为1.07 g,故B正确;根据以上分析,溶液A中一定存在的离子是NH、Fe2+、NO、SO,不能确定是否含有Na+、Cl-,故C正确;取少量溶液A,向其中滴加AgNO3溶液,可以生成硫酸银沉淀,有白色沉淀生成,不能证明溶液A中含有Cl-,故D错误;故选D。
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司1 / 10
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$
专题01 离子检验与推断
重难目标
1. 掌握常见离子的特征检验方法,能根据离子性质差异选择合适的检验试剂,明确现象与结论的一一对应关系,区分沉淀法、气体法、显色法、焰色反应的适用范围,熟记Fe²⁺、Fe³⁺、NH₄⁺、SO₄²⁻、Cl⁻、CO₃²⁻等高频考查离子的检验操作。
2. 建立“排除干扰”的检验思维,理解离子检验中“先酸化后检验”“先加掩蔽剂后检验”等操作的内在逻辑,能识别并排除SO₄²⁻检验中Ag⁺、CO₃²⁻、SO₃²⁻的干扰,Cl⁻检验中SO₄²⁻、CO₃²⁻、OH⁻的干扰,CO₃²⁻检验中SO₃²⁻、HCO₃⁻的干扰等典型情形。
3. 运用“四项基本原则”(肯定性、互斥性、电中性、进出性)完成复杂混合体系中离子的定性推断,能综合溶液颜色、pH、系列实验现象等信息,结合离子共存规律,推导出确定存在、确定不存在和不能确定的离子。
考情分析
情境真实化: 多以工业废水成分分析、矿物溶解与分离提纯、物质成分鉴定、化学实验探究等真实情境为载体,将离子检验嵌入完整的工艺流程或实验任务中。
设问综合化: 不再孤立考查单一离子的检验,而是多离子共存体系下的相互干扰分析,常融合“选择合适试剂”“设计检验方案“根据现象推断成分”等多层次设问。
陷阱隐蔽化: 检验试剂引入的新离子对后续检验的干扰、隐含的酸碱性条件对离子存在形式的改变、特殊现象背后的多种可能性、定性检验与定量推断的逻辑混淆等。
一、常见离子的检验方法
1.常见阳离子的检验
根据离子性质不同而在实验中所表现出的现象不同,可以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。
(1)依据生成的沉淀检验或推断
阳离子
试剂
实验现象(依据)
Mg2+
NaOH溶液
开始产生白色沉淀,NaOH溶液过量沉淀不溶解
Al3+
NaOH溶液
开始产生白色沉淀,NaOH溶液过量沉淀溶解
Fe2+
NaOH溶液
先产生白色沉淀,迅速变为灰绿色,最后变为红褐色
K3[Fe(CN)6]溶液
产生蓝色沉淀
Fe3+
NaOH溶液
产生红褐色沉淀
Cu2+
NaOH溶液
产生蓝色沉淀
(2)依据生成的气体检验或推断
N产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体。
(3)依据显示特殊颜色检验或推断
阳离子
试剂或方法
实验现象(依据)
H+
紫色石蕊溶液
溶液变红
Na+
焰色试验
黄色火焰
K+
焰色试验
紫色火焰(透过蓝色钴玻璃)
Fe3+
KSCN溶液
溶液呈红色
Fe2+
先加KSCN溶液再加氯水
先无明显变化,后变红色
2.常见阴离子的检验与推断
(1)依据生成的沉淀检验或推断
阴离子
试剂
实验现象(依据)
Cl-
Br-
I-
AgNO3溶液和稀HNO3
产生白色沉淀:AgCl
产生淡黄色沉淀:AgBr
产生黄色沉淀:AgI
S
稀盐酸和BaCl2溶液
加稀盐酸无明显现象,再加BaCl2溶液产生白色沉淀
C
CaCl2溶液和稀盐酸
加CaCl2溶液产生白色沉淀,再加稀盐酸沉淀溶解,产生无色无味气体
(2)依据生成的气体检验或推断
阴离子
试剂
实验现象(依据)
C、HC
稀盐酸和澄清石灰水
产生无色、无味能使澄清石灰水变浑浊的气体
S、HS
稀H2SO4和品红溶液
加稀硫酸产生有刺激性气味的气体,且气体能使品红溶液褪色
(3)依据显示特殊颜色检验或推断
①
②有机层(下层)
③I-溶液变蓝,表明有I-
3.离子检验中的常见干扰离子以及排除措施
待检离子
干扰离子
排除措施
Cl-
SO
加过量的Ba(NO3)2溶液
CO
加稀硝酸酸化
OH-
SO
CO
加盐酸酸化
SO
Ag+
SO
CO
加盐酸后将产生的气体通入品红溶液中
CO
SO
加硝酸后将产生的无色无味气体通入澄清石灰水,变浑浊
考点二 离子推断
1.物质检验的一般步骤
→→→→→
2.物质检验的一般依据
任何具有明显实验现象差异的物理性质、化学性质都可作为物质检验的依据。在物质鉴定过程中常常是根据颜色的变化、是否有气体产生、能否溶解、有无沉淀、有无吸热或放热等现象来判断;还可以根据能不能产生某个现象来判断,也可以根据产生某个现象的快慢进行判断。
3.离子推断的“四项基本原则”
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(记住几种常见的有色离子:Fe2+、Fe3+、Cu2+、MnO、CrO、Cr2O)。
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(注意题目中的隐含条件,如酸性、碱性、指示剂的颜色变化、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,溶液中有阳离子,必有阴离子,且溶液中阳离子所带正电荷总数与阴离子所带负电荷总数相等(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。
4.电荷守恒在定量型离子推断试题中的应用
离子定量推断试题常根据离子的物质的量(或浓度)定量推断最后一种离子的存在: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。
5.离子推断常见解题思路
离子推断题将离子共存、离子检验设定在一个可能的离子组中,要求通过多重推断,确定某些离子肯定存在,某些离子肯定不存在,某些离子不能确定是否存在,有的最后还设置一个探究问题或者一个计算题。其一般解题思路如下所示:
→→
题型01 推理型离子检验与推断
【典例1】(25-26高一上·北京·期中)某无色溶液中只可能含有、、、、、、、中的一种或几种,对其进行如下实验操作:
(1)取少量溶液,滴加无色酚酞试液,酚酞变红;
(2)另取少量溶液,加入足量溶液,产生白色沉淀;
(3)向(2)所得混合物中加足量硝酸,沉淀完全溶解,并有无色气体生成;
(4)将(3)所得混合物过滤,向滤液中加入溶液,有白色沉淀生成。
下列对溶液的说法正确的是
A.一定含有、、
B.一定不含有、、、
C.一定含有
D.可能含有
【对练1】(25-26高一上·黑龙江哈尔滨·阶段检测)某无色溶液可能含有中的几种离子,且各种粒子数目相同,为确定溶液的组成,现做如下实验:
①滴加过量的溶液,有白色沉淀产生,将沉淀滤出。
②向①的沉淀中加入足量的稀硝酸,沉淀不溶解。
③向①的滤液中加入溶液,又产生不溶于稀硝酸的白色沉淀。
下列推断错误的是
A.原溶液中若含有,则可能含有 B.原溶液中不可能含有、和
C.原溶液中若含有,则一定不含 D.原溶液中若含有,则一定含有
【对练2】(25-26高一上·四川巴中·阶段检测)某地区的雾霾中可能含有、、、、、Cl-、、离子中的一种或几种。某同学收集雾霾样品,经必要的预处理配成试样溶液,设计如下实验探究其中含有的离子。
①取一定体积的溶液,加入足量Ba(OH)2溶液,产生白色沉淀,继续滴加足量盐酸,沉淀部分溶解,同时得到无色气体。
②另取一定体积的溶液,加入足量溶液,没有明显现象。
③取①中上清液加入硝酸银溶液,产生白色沉淀。
下列关于该雾霾判断正确的是
A.肯定含有:Cl-、、 B.一定含有:、
C.可能含有:、Cl- D.一定没有:Mg2+、、、
题型02 实验流程型离子检验与推断
【典例2】(25-26高一下·辽宁沈阳·期中)白色固体混合物,可能含有、、、、、中的一种或几种,进行如下实验:
已知:常温下可发生反应:,亚硝酰氯()为黄色气体,遇水剧烈反应生成、。下列推断不正确的是
A.白色固体一定含有 B.白色固体一定不含有
C.溶液C中不含,溶液E中含有 D.气体可能为混合物
【对练1】(25-26高一下·广东茂名·期中)某试样溶液中可能含有、、、、、、、,其中各阴离子的物质的量浓度相等。某同学利用该试样溶液进行实验,实验现象如下。下列说法正确的是
A.气体X能使湿润的蓝色石蕊试纸变红
B.该试样中一定有、,且 mol/L
C.反应①的离子方程式为
D.将上述实验产生的气体Y全部通入100 mL 0.1 mol/L的溶液中,能够得到澄清溶液
【对练2】(25-26高一下·黑龙江绥化·阶段检测)某试样溶液可能含下列离子中的几种:、、、、、、、、,溶液中阴离子的物质的量浓度相等。用该试样溶液进行实验:
下列说法正确的是
A.白色沉淀B的成分一定为和
B.溶液中
C.溶液中一定存在
D.溶液中
题型03 表格型离子检验与推断
【典例3】(25-26高一上·北京·期中)下列“实验结论”与“实验操作及现象”不相符的一项是
选项
实验操作及现象
实验结论
A
向某溶液中加入溶液,产生白色沉淀
该溶液中可能含有
B
向某溶液中加入溶液,产生白色沉淀
该溶液中一定含有
C
向某溶液中加入足量稀盐酸,无沉淀产生,再加入溶液,产生白色沉淀
该溶液中一定含有
D
向某溶液中加入稀盐酸,产生无色气泡
该溶液中可能含有
A.A B.B C.C D.D
【对练1】(25-26高一下·江西九江·期末)某溶液M含一种阳离子和、、、、中的一种或几种阴离子。为了确定其组成,实验操作及现象如下:
实验
操作
现象
①
向溶液M中滴加酚酞溶液
溶液变红色
②
向溶液M中滴加盐酸
产生气体和浅黄色沉淀
根据实验现象分析,下列说法正确的是
A.阳离子可能为 B.实验②中气体可能为或或两者都有
C.M中一定含 D.无法确定M中是否含
【对练2】(25-26高一下·河南平顶山·开学考试)根据实验目的,下列实验操作及现象和结论都正确的是
选项
实验目的
实验操作及现象
结论
A
检验FeCl3溶液中是否混有Fe2+
将待测溶液滴入酸性KMnO4溶液中,紫色褪去
溶液中存在Fe2+
B
检验溶液中是否含有
向待测溶液中滴加稀盐酸,产生无色、无味且能使澄清石灰水变浑浊的气体
该溶液中一定含有
C
检验某盐中是否含有
向该盐的溶液中滴入适量稀盐酸,无现象,再滴入AgNO3溶液产生白色沉淀
该盐中一定含有
D
探究Na2O与水反应的产物
将1~2 mL水滴入盛有1~2 g Na2O固体的试管中,再滴入2滴酚酞溶液,溶液变红
反应生成了NaOH
A.A B.B C.C D.D
1.(25-26高一上·辽宁·期末)某溶液中含有较大量的、、三种阴离子,如果只取一次该溶液就能分别将3种阴离子依次检验出来,且前两次所加试剂均过量,下列实验操作顺序中正确的是
①滴加溶液;②滴加溶液;③滴加溶液;④过滤
A.②④③④① B.②④①④③ C.①④②④③ D.①④③④②
2.(25-26高一上·浙江金华·期末)某化学实验小组欲分析某矿石的主要成分,将其溶于过量稀盐酸中充分反应,过滤后将所得滤液分成若干份进行如下实验,下列说法正确的是
A.取少量滤液,滴加过量Ba(NO3)2溶液,产生白色沉淀,说明矿石中一定含有
B.取少量滤液,滴加足量NaOH溶液,依旧有白色沉淀存在,说明矿石中一定没有Al3+
C.取少量滤液,加入硝酸酸化的硝酸银溶液,产生白色沉淀,说明矿石中一定含有
D.用洁净的铂丝蘸取少量滤液进行焰色试验,火焰呈黄色,说明矿石中一定含有钠元素
3.(25-26高一下·黑龙江大庆·期中)已知:。某溶液中可能含有 、中的几种,且所有离子物质的量浓度相等。向该无色溶液中滴加少量溴水,溶液仍呈无色。下列关于该溶液的判断错误的是
A.可能含有 B.可能含有 C.肯定含有 D.可能含有
4.(25-26高一上·广西南宁·期末)有一瓶无色溶液,可能含有以下几种离子:、、、、、,已知各离子的物质的量浓度均为0.1 mol/L,分别取等量的三份溶液,进行如下实验:
(1)第一份进行焰色试验,火焰呈黄色;
(2)第二份加入稀盐酸,产生无色无味气体;
(3)第三份加入酸化的溶液有白色沉淀产生。
以下推测正确的是
A.只存在、、
B.须通过焰色试验确定是否存在
C.一定不存在、
D.一定存在、、、、
5.(25-26高一下·湖北武汉·阶段检测)某溶液X中可能含有、、、、、、中的几种离子(不考虑水的电离),现通过以下实验确定其组成:取50mL溶液X于图1锥形瓶中,逐滴加入稀硝酸,并用压强传感器测定锥形瓶内的压强变化,压强传感器所示数据如图2所示。(不考虑滴加硝酸过程中溶液体积变化对压强的影响)
已知:酸碱中和反应过程中会释放一定的热量。下列说法错误的是
A.用注射器往装置中充入气体,待压强传感器稳定后停止,若压强传感器数据不发生变化,则证明气密性良好
B.分析图2可知,溶液X中一定含有、、、
C.GM段发生的反应离子方程式为:、
D.在本实验的基础上另取50mL溶液X于试管中,加入足量稀硝酸和溶液,有白色沉淀生成,经过滤、洗涤、干燥后,称得沉淀质量为2.87g,则结合两实验可以得出溶液X中各离子的物质的量之比为
6.(25-26高一下·黑龙江哈尔滨·期中)某100 mL溶液含有、、、、、、、中的若干种(不考虑水的电离),所含离子的物质的量浓度均相同。为了确定该溶液的组成,分别进行下列实验:
①取溶液先加适量氯水,再加入淀粉溶液,溶液变蓝;
②另取溶液加入足量溶液和盐酸,有白色沉淀生成且无气泡产生,沉淀经过滤、洗涤、干燥,称重为2.33 g;
③再取溶液做焰色试验可观察到黄色火焰。
下列选项不正确的是
A.溶液中
B.溶液中一定不存在、
C.通过实验③不能推断溶液是否含
D.判断是否含,需要向原溶液中滴加过量溶液,若出现白色沉淀,则含
7.(25-26高一上·山东青岛·期末)某试样溶液可能含下列离子中的几种:,,,,,,,,,溶液中阴离子的物质的量浓度相等。用该试样溶液进行实验:
下列说法正确的是
A.白色沉淀B的成分一定为和
B.溶液中一定存在
C.溶液中
D.溶液中
8.(25-26高一上·山东·阶段检测)保护水资源、合理利用废水已被越来越多的人关注。已知:某废水中可能含有H+、K+、Cu2+、Fe3+、Mg2+、Na+、NO、CO、SO中的几种,为分析其成分,分别取废水样品1 L进行了三组实验,实验①用干净的铂丝蘸取待测液,在酒精灯上燃烧,火焰为黄色;实验②向待测液中滴入NaOH溶液,产生白色沉淀;实验③向待测液中加入足量BaCl2溶液产生白色沉淀。
下列说法错误的是
A.实验③白色沉淀一定是BaSO4
B.废水中一定存在的阴离子为SO,一定不存在的阴离子为CO
C.废水中一定存在的阳离子为Na+、Mg2+、一定不存在的阳离子为K+、Cu2+、Fe3+
D.若实验②和实验③沉淀的质量分别为58g和233g,则可以确定废水中一定含有NO
9.(25-26高一上·四川成都·阶段检测)某研究性学习小组欲分析某矿石的主要成分,粉碎后将其溶于过量稀盐酸中充分反应,过滤后用所得滤液进行如下实验,下列说法正确的是
A.取少量滤液,向其中滴加过量溶液,产生白色沉淀,说明矿石中含有
B.取少量滤液,向其中滴加少量溶液,无白色沉淀,说明矿石中一定不含
C.取少量滤液,向其中加入硝酸酸化的硝酸银溶液,产生白色沉淀,说明矿石中一定含有
D.取少量滤液,向其中滴加适量溶液,产生白色沉淀,说明矿石中一定含有
10.(25-26高一下·黑龙江佳木斯·期中)某溶液中,含有等物质的量的下列离子中的几种:、、、、。向溶液中加入过量盐酸,产生气泡,溶液颜色变深,但仍澄清,下列说法正确的是
A.溶液中可能含有
B.溶液中可能含有、
C.溶液中一定不含有
D.向反应后溶液中加入分层且下层液体呈橙红色
11.(25-26高一上·河北保定·期中)常温下,已知某溶液中,还含有、、、、、、中的若干种,现取该溶液进行如图实验(不考虑实验操作过程中物质质量的损失,忽略溶液体积变化,气体均处于标准状况):
已知:,下列判断正确的是
A.、至少有一种
B.、、、四种离子一定存在
C.该溶液中
D.不能确定和是否存在,一定不存在
12.(25-26高一上·辽宁沈阳·期末)固体由、、、中的某几种粉末混合而成,该混合物成分的分析方案如图所示,下列说法错误的是
A.当时,溶液a中的阴离子一定有2种
B.当时,的质量至少为
C.向溶液a中逐滴加入稀盐酸,开始无明显现象,后产生白色沉淀,继续滴加沉淀溶解
D.生成蓝色溶液的离子方程式为
13.(25-26高一上·黑龙江牡丹江·期末)某无色废水可能存在中的几种,且各种离子浓度相等。(已知:和可反应。)取100mL该废水进行如图所示实验,下列说法错误的是
A.一定存在的阴离子:
B.对该废水进行焰色试验,火焰呈紫色
C.白色沉淀的质量最大值是7.8 g
D.向废水中加入足量溶液,产生白色沉淀23.3 g
14.(25-26高一上·宁夏银川·期中)某溶液X中可能含有下列离子中的若干种、、、、、。为了确定该溶液的组成,取一定体积的上述溶液,进行了如下实验,下列说法正确的是
A.溶液X中一定存在、、
B.白色沉淀1一定含有BaSO4和BaCO3,可能含有Mg(OH)2
C.若要确定是否存在,还需进行焰色反应
D.溶液X中可能存在、,一定不存在
15.(25-26高一下·浙江·阶段检测)某试样溶液可能含下列离子中的几种:、、、、、、、、,溶液中阴离子的物质的量浓度相等。用该试样溶液进行实验:
下列说法正确的是
A.溶液中
B.溶液中一定存在
C.白色沉淀B的成分一定为和
D.溶液中
16.(25-26高一上·湖北荆州·期末)溶液A中可能含有如下离子中的若干种:Na+、NH、Ba2+、Fe2+、CO、NO、SO、Cl-。所含离子的物质的量浓度均相同。为确定其组成,某实验小组按如下流程进行了实验:
已知:NO在H+存在条件下可以和Fe2+发生氧化还原反应,生成Fe3+和不溶于水的无色气体NO,下列结合实验现象得出的结论错误的是
A.溶液A中各种离子的物质的量浓度均为0.1 mol∙L-1
B.生成红褐色沉淀F的质量为1.07 g
C.溶液A中一定存在的离子是NH、Fe2+、NO、SO
D.取少量溶液A,向其中滴加AgNO3溶液,若有白色沉淀生成,证明溶液A中含有Cl-
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司1 / 10
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。