高考化学备考 中等生百日捷进提升系列 专题19 以离子性质为基础的无机推断题（含解析）

在学生就要走出校门的时候，班级工作仍要坚持德育先行，继续重视对学生进行爱国主义教育、集体主义教育、行为规范等的教育，认真落实学校、学工处的各项工作要求专题十九 以离子性质为基础的无机推断题解题方法策略考试方向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。经典题例析【例题1】常见的五种盐X、Y、Z、M、N，它们的阴离子可能是SO、Cl、NO、CO，阳离子可能是Ag、NH、Na、Al3、Cu2、Ba2、Fe3，已知：M的焰色反应呈黄色。五种盐均溶于水，水溶液均为无色。X的溶液呈中性，Y、Z、N的溶液呈酸性，M的溶液呈碱性。若在这五种盐的溶液中分别加入Ba(NO3)2溶液，只有X、Z的溶液不产生沉淀。若在这五种盐的溶液中，分别加入氨水，N和Z的溶液中生成沉淀，继续加氨水，Z中沉淀消失。把X的溶液分别加入到Y、Z、N的溶液中，均能生成不溶于稀硝酸的沉淀。请回答下列问题：（1）五种盐中，所含阴离子相同的两种盐的化学式是_（2）M溶液显碱性的原因是(用离子方程式表示)_（3）X和Z的溶液反应的离子方程式是_（4）N和氨水反应的离子方程式是_（5）若要检验Y中所含的阳离子，正确的实验方法是_【答案】（1） (NH4)2SO4、Al2(SO4)3 （2） COH2O HCOOH（3）AgCl=AgCl （4）Al33NH3H2O=Al(OH)33NH（5）取少量B于试管中，加入浓NaOH溶液并加热，用湿润的红色石蕊试纸放在试管口，观察是否变蓝色【考点定位】本题考查离子的检验与推断、离子方程式的书写。 【名师点晴】利用离子反应进行物质的推断是推断题中的一种重要题型，它既考查了常见离子的典型性质，又考查了考生的推断能力。这类试题常将物质拆分为离子，通过实验并根据其现象推断出相关物质。解答此类试题，易出现一错全错的连锁错误，因此，解答的关键是依据题目表述的现象和离子的性质，初步推出可能的物质，然后逐步分析，从而得出正确的结果。离子推断的主要依据是实验结果，解答此类问题必须掌握离子的性质，包括颜色以及与其它物质反应产生的现象，如气体、沉淀等的变化。推断时还应注意以下规律：互斥性原则：在肯定某些离子的同时，结合离子共存规律，否定能相互反应的一些离子的存在，如本题中Ba2+与SO42、CO32，Ag+与Cl、CO32、SO42等；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)。【例题2】1000mL某待测液中除含有0.2 molL1的Na外，还可能含有下列离子中的一种或多种：阳离子K+、NH4+、Fe3+、Ba2+阴离子Cl、Br、CO32、HCO3、SO32、SO42现进行如下实验操作（所加试剂均过量）：（1）写出生成白色沉淀B的离子方程式：_。（2）待测液中肯定不存在的阳离子是_。（3）若无色气体D是单一气体：将阴离子的物质的量浓度填入下表中（一定不存在的填“0”，不能确定的填“?”）：阴离子ClBrCO32HCO3SO32SO42浓度/ molL1判断原溶液中K是否存在，若存在，求其物质的量浓度的最小值，若不存在，请说明理由：_。（4）若无色气体D是混合气体：待测液中一定含有的阴离子是_。沉淀A中能还原稀硝酸的成分是_（写化学式）。【答案】（18分）（1）HCO3+OH+ Ba2+ = BaCO3+H2O（2分） （2）Fe3+、Ba2+（2分）（3）（6分）阴离子ClBrCO32HCO3SO32SO42浓度/ molL1?00.10.100.05存在（1分），K物质的量浓度的最小值为0.1 molL1（2分）（4）CO32、HCO3、SO32（3分）；BaSO3（2分）浅黄绿色溶液，说明溶液中没有溴离子。因为刚开始就加入氯化钡，所以不能确定溶液中是否有氯离【考点定位】本题主要是考查离子检验和离子共存【名师点睛】常见阴离子的检验方法：离子检验试剂实验步骤实验现象离子方程式CO32-BaCl2溶液、稀盐酸向未知溶液中加入BaCl2溶液再向沉淀中加入稀盐酸加入BaCl2溶液后生成白色沉淀，沉淀溶于稀盐酸，并放出无色无味气体Ba2+CO32-=BaCO3 BaCO3+2H+Ba2+CO2+H2O稀盐酸、Ca(OH)2溶液加入稀盐酸后放出的气体通入使澄清的Ca(OH)2溶液加入稀盐酸后放出无色无味气体，通入澄清的Ca(OH)2溶液变浑浊CO32-+2H+=H2O+CO2 Ca2+2OH-+CO2CaCO3+H2OSO42-BaCl2溶液、稀硝酸或稀盐酸向未知溶液中加入BaCl2溶液再向沉淀中加入稀盐酸生成不溶于稀硝酸或稀盐酸的白色沉淀Ba2+SO42-=BaSO4SO32-BaCl2溶液、稀盐酸向未知溶液中加入BaCl2溶液再向沉淀中加入稀盐酸加入BaCl2溶液后生成白色沉淀，沉淀溶于稀盐酸，并放出刺激性气味的气体SO32-+2H+=H2O+SO2稀盐酸、品红溶液加入稀盐酸后放出的气体通入品红溶液加入稀盐酸后放出的气体使品红溶液褪色SO32-+2H+=H2O+SO2Cl-AgNO3溶液、稀硝酸或稀盐酸向未知溶液中加入AgNO3溶液，再向沉淀中加入稀盐酸生成不溶于稀硝酸或稀盐酸的白色沉淀Ag+Cl-=AgClBr-AgNO3溶液、稀硝酸或稀盐酸生成不溶于稀硝酸或稀盐酸的浅黄色沉淀Ag+Br-=AgBrI-AgNO3溶液、稀硝酸或稀盐酸向未知溶液中加入AgNO3溶液，再向沉淀中加入稀盐酸生成不溶于稀硝酸的黄色沉淀Ag+I-=AgI新制氯水，淀粉溶液向未知溶液中加入新制氯水，再加入淀粉溶液滴入新制Cl2，振荡后再滴入淀粉溶液，变蓝Ag+I-=AgI 2I-+Cl2=I2+2Cl- I2遇淀粉变蓝注意： 1若SO42-与Cl-同时检验，需注意检验顺序。应先用Ba(NO3)2溶液将SO42-检出，并滤去BaSO4，然后再用AgNO3检验Cl-。2检验SO32-的试剂中，只能用盐酸，不能用稀硝酸。因为稀硝酸能把SO32-氧化成SO42-。3若Ag+和Ba2+同时检验，也需注意检验顺序，应先用盐酸将Ag+检验出并滤去沉淀，然后再用稀硫酸检验Ba2+。 解题方法与策略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跟踪训练1某强酸性溶液X，可能含有Al3、Ba2、NH4 、Fe2、Fe3、CO32-、SO42-、SiO32-、NO3-中的一种或几种离子，取该溶液进行实验，其现象及转化如下图。反应过程中有一种气体是红棕色。请回答下列问题：（1）由强酸性条件即可判断溶液X中一定不存在的离子有 。（2）溶液X中，关于NO3-的判断一定正确的是_ _。a一定有 b一定没有 c可能有（3）产生气体A的离子方程式为 。（4）转化发生反应的现象为 。（5）转化中产生H的离子方程式为 。（6）若转化中，D、H2O、O2三种物质恰好发生化合反应生成E，则反应中D与O2的物质的量之比为_。（7）对不能确定是否存在的离子，可以另取X溶液，加入下列溶液中的一种，根据现象即可判断，该试剂最好是 。NaOH溶液，KSCN溶液，石蕊试剂，pH试纸，KMnO4溶液，氯水和KSCN的混合溶液【答案】（12分）（1）CO32-、SiO32- （2）b （3）3Fe2+NO3-+4H=3Fe3+NO+2H2O（4）红褐色沉淀溶解，溶液变为黄色 ；（5）Al3+4OH=AlO2-+2H2O （6）4：1； （7）。【考点定位】考查溶液成分的确定的知识。【名师点睛】本题将中学化学常见的离子的检验、离子共存问题综合一起，全面考查了溶液中离子反应的情况。在酸性溶液中不能存在弱酸根离子，H+与Fe2+及H+与 NO3-否可以共存，但是这三种离子之间不能大量共存，因此在酸性条件下NO3-具有强的氧化性，会把Fe2+氧化为Fe3+；在酸性溶液中Cl-、ClO-发生氧化还原反应不能大量共存；在碱性溶液中弱碱金属阳离子及NH4+会发生反应形成弱电解质或沉淀不能大量共存；Al3+遇少量OH-形成Al(OH)3沉淀，遇过量OH-会生成AlO2-；AlO2-和少量酸发生反应形成Al(OH)3沉淀，当酸过量时又会转化为Al3+。掌握微粒的检验方法、反应现象、干扰离子是什么、如何排除、微粒会发生哪些反应产生难溶性物质，哪些会产生弱电解质，物质在什么条件下可以发生反应，反应类型是什么，会书写相应的化学反应方程式和离子方程式，掌握书写的原则和方法。2有A、B、C、D、E五种常见化合物，都是由下表中的离子形成的：阳离子K+ Na+ Cu2+ Al3+阴离子SO42 HCO3 OH Cl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，仅有B为紫色（透过蓝色钴玻璃）；在各溶液中加入硝酸酸化的硝酸钡溶液，只有A中放出无色气体，只有D中产生白色沉淀；将B、C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B、D的化学式：B _，D 。（2）C可用作净水剂，用离子方程式表示其净水原理_ _。（3）将含0.01 mol A的溶液与含0.02 mol E的溶液反应后,向溶液中滴加0.1 molL1稀盐酸。下列图象能正确表示加入盐酸的体积和生成CO2的物质的量的关系的是 （4）在m mL b molL1 C溶液中，加入等体积a molL1 的E溶液。当a3b时，生成沉淀的物质的量是 mol；当3ba4b件时，生成沉淀的物质的量是 mol。【答案】（1）KCl，CuSO4 （2）Al3+ + 3H2OAl(OH)3(胶体) + 3H+ （3）C （4） ； (4mbma)103【考点定位】本题主要是物质推断、物质检验的实验方案设计以及有关化学计算等【名师点晴】反映Al3、Al(OH)3、AlO2之间转化的有关图像：a、把强碱溶液逐滴加入到铝盐(Al3)溶液中至过量现象：先有白色沉淀产生，然后沉淀逐渐溶解。有关反应：AB：Al33OH=Al(OH)3、BD：Al(OH)3OH= AlO22H2O图像：。b、把铝盐(Al3)溶液逐滴加入到强碱溶液中至过量现象：先无明显现象，然后逐渐产生大量的白色沉淀。有关反应：AB：Al34OH= AlO22H2O、BC：Al33AlO26H2O=4Al(OH)3图像：。c、在AlO2溶液中逐滴加入强酸至过量现象：先生成白色沉淀，随后沉淀逐渐溶解。有关反应：AB：AlO2H2H2O=Al(OH)3、BD：Al(OH)33H=Al33H2O图像：。d、在强酸溶液中逐滴加入AlO溶液至过量：现象：先无明显现象，反应一段时间后逐渐产生白色沉淀。有关反应：AB：4HAlO2=Al34H2O、BC：Al33 AlO26H2O=4Al(OH)3图像：。e、向含Mg2和Al3的酸性溶液中逐滴加入强碱溶液：现象：无明显现象出现沉淀渐多最多减少不变反应：OA：HOH=H2O、AB：Al33OH=Al(OH)3、Mg22OH=Mg(OH)2、BC：Al(OH)3OH=AlO22H2O。图像c(Mg2)c(Al3)。3某无色溶液里只含有下列8种离子中的某几种：Mg2+、H+、Ag+、Na+、Cl、HCO3OH、NO3。已知：该溶液能跟金属铝反应，且放出的气体只有氢气。试回答：（1）若溶液跟铝反应后只有AlO2生成，则原溶液一定含有的大量物质是 ，发生反应的化学方程式是 。还可能含有大量物质是 （写化学式）。（2）若溶液跟铝反应后有Al3+生成，则原溶液中一定不含有的大量离子是 。【答案】（1）NaOH；2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2；NaCl、NaNO3（2）HCO3、OH、Ag+、NO3考点：铝的性质，离子共存 4某废水中可能含有下列离子中的若干种：Fe3+、Al3+、Fe2+、Cu2+、Cl-、CO32-、NO3-、SO42-、SiO32-。现进行如下实验：取少量溶液，加入KSCN溶液，无明显变化另取溶液加入少量盐酸，有无色气体生成，该无色气体遇空气变成红棕色向中所得溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成向中所得溶液中加入过量浓氨水，仅有红褪色沉淀生成，过滤，在所得溶液中加入盐酸至酸性时，再加入氢氧化钠溶液，有蓝色沉淀生成请回答下列问题：（1）该废水一定含有的离子是_；（2）实验中加入盐酸生成无色气体的离子方程式是_；（3）过滤除去中的蓝色沉淀，调整溶液的pH为10.7左右时，加入铝粉，反应产生氨气和氮气的体积比为1:4，其离子方程式为Al+NO3-+OH-AlO2-+NH3+N2+H2O（未配平）。若除去0.2molNO3-，消耗铝_g。某混合液中，可能大量含有的离子如下表：阳离子H+、K+、Al3+、NH4+、Mg2+阴离子Cl-、Br-、OH-、CO32-、AlO2-为探究其成分，某同学将Na2O2逐渐加入到上述混合溶液中并微热，产生沉淀和气体的物质的量与加入Na2O2的物质的量的关系分别如图所示:（1）该溶液中一定含有的阳离子是_，其对应物质的量浓度之比为_ ，溶液中一定不存在的阴离子是_。（2）请写出沉淀减少的离子方程式_。 【答案】（14分，每空2分）（1）Fe2+、Cu2+、NO3-、SO42-（2）3Fe2+NO3-+4H+=3Fe3+NO+2H2O （3）9.6（1）H+、Al3+、NH4+、Mg2+ 2：2：2：3 OH-、CO32-、AlO2- （2）Al（OH）3+OH-AlO2-+2H2O所得溶液中加入过量浓氨水，仅有红褪色沉淀生成，过滤，在所得溶液中加入盐酸至酸性时，再加入离子种类H+Al3+NH4+Mg2+Br-或Cl-物质的量（mol）222316所以溶液中一定存在的阳离子为：H+、Al3+、NH4+、Mg2+；含有的阳离子的物质的量之比为：n（H+）：n（Al3+）：n（NH4+）：n（Mg2+）=2：2：2：3；溶液中一定不存在的阴离子为：OH-、CO32-、AlO2-，故答案为：H+、Al3+、NH4+、Mg2+；2：2：2：3；OH-、CO32-、AlO2-；（2）生成的沉淀为氢氧化镁和氢氧化铝，其中氢氧化铝能够与氢氧化钠溶液反应，反应的离子方程式为：Al（OH）3+OH-AlO2-+2H2O。考点：本题考查了常见的离子检验方法、离子方程式的书写，题目难度中等，注意掌握常见的离子检验方法，能够根据描述的反应现象判断存在的离子，注意掌握氢氧化铝的两性及反应的方程式。5某小组同学为比较酸性条件下NO3、SO42、Fe3+的氧化性强弱，设计如下实验（夹持仪器已略去，装置的气密性已检验）。实验记录如下：实验操作实验现象I打开活塞c，将过量稀HNO3加入装置B中，关闭活塞cB中浅绿色溶液最终变为黄色。II用注射器取出少量B装置中的溶液，加入KSCN溶液溶液变为红色。III打开活塞b，向A装置中加入足量硫酸，关闭活塞bA中产生气体；B中有气泡，液面上有少量红棕色气体生成。IV一段时间后，用注射器取出少量B装置中的溶液，V打开活塞a，通入一段时间空气 请回答下列问题：（1）实验I中，发生反应的离子方程式是 。（2）实验IV的后续操作是 ，观察到的现象是 。（3）由实验得出的结论：酸性条件下氧化性由大到小的顺序是 。（4） 实验操作V的目的是 。（5）实验操作III，开始时B中溶液的颜色并无明显变化，此时溶液中发生反应的离子方程式是 。【答案】（1）3Fe2+ + NO3 + 4H+3Fe3+ + NO+ 2H2O （2）加入KMnO4溶液，溶液褪色（3）NO3Fe3