高考化学 考点一遍过 专题12 离子的检验与推断.doc

考点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+2h2o 4fe(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+cl agcl (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学*科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 化学实验中常将溶液或试剂进行酸化，下列酸化处理的措施正确的是a检验溶液中是否含有时，用硝酸酸化后再加bacl2溶液b为提高高锰酸钾溶液的氧化能力，用盐酸将高锰酸钾溶液酸化c检验溶液中是否含有时，用盐酸酸化后，加bacl2溶液d检验溶液中是否含有fe2+时，先用硝酸酸化后，再加kscn溶液【答案】c1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。c(k+)0.2 mol/l，故c(k+)0.2 mol/l。检验可能存在的cl时要注意、的干扰。【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/l2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下列关于离子检验的叙述正确的是a向fecl2、nai的混合溶液中加入硫氰化钾溶液，再滴加少量氯水，溶液没有变为红色，说明还原性：fe2+ ib检验alnh4(so4)2溶液中的：取样于试管中，向溶液中加入少量naoh溶液，加热，用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体c检验na2so3和na2so4的混合溶液中的：先加足量稀硝酸，再加氯化钡溶液d验证碳酸钠溶液显碱性是导致的：先加酚酞试液，溶液变红，再加硫酸溶液，红色褪去2某无色溶液中可能含有na 、ba2、cl、br、so、so离子中的若干种，依次进行下列实验，且每步所加试剂均过量，观察到的现象如下。步骤操作现象（1）用ph试纸检验溶液的ph大于7（2）向溶液中滴加氯水，再加入ccl4振荡，静置ccl4层呈红棕色（3）向所得水溶液中加入ba(no3)2溶液和稀hno3有白色沉淀产生（4）过滤，向滤液中加入agno3溶液和稀hno3有白色沉淀产生下列结论正确的是a肯定含有的离子是b肯定没有的离子是c不能确定的离子是d不能确定的离子是3某无色溶液，由na、ag、ba2、al3、alo、mno、co、so中的若干种组成，取该溶液进行如下实验：取适量溶液，加入过量盐酸，有气体生成，并得到澄清溶液；在所得溶液中再加入过量碳酸氢铵溶液，有气体生成，同时析出白色沉淀甲；在所得溶液中加入过量ba(oh)2溶液，也有气体生成，并有白色沉淀乙析出。根据对上述实验的分析判断，最后得出的结论合理的是a不能判断溶液中是否存在sob溶液中一定不存在的离子是coc不能判断溶液中是否存在agd不能判断是否含有alo4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5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6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、nh、k、mg2、cu2、al3、no、co、so，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、cob不能确定原溶液是否含有k、noc实验所加的naoh的浓度为2 moll1d原溶液确定含mg2、al3、nh，且n(mg2)n(al3)n(nh)1127某无色溶液中只可能溶有nh、k、al3、mg2、hco、cl、i、mno、so等离子中的几种离子。为分析其组成，现进行如下实验：取10 ml该溶液于试管中滴加足量的ba(no3)2溶液，加稀硝酸酸化后过滤得到0.03 mol白色沉淀甲。取上述反应后的滤液，加入agno3溶液未见沉淀产生。学*另取10 ml该溶液于试管中，滴加naoh溶液产生白色沉淀乙，当加入naoh的物质的量为0.03 mol时，沉淀的量达到最大；继续滴加naoh溶液并加热，开始产生气体丙，收集气体丙，体积换算成标况下为0.224 l(假设丙全部逸出)，最后沉淀完全溶解。下列推断正确的是a仅有实验可推出肯定含有so，不含clb该无色溶液肯定含有nh、k、al3、soc该无色溶液中肯定不含k、mg2、hco、cl、mno、id不能确定该无色溶液是否含有k8某无色废水中可能含有h、nh、fe3、al3、mg2、na、no、co、so中的几种，为分析其成分，分别取废水样品100 ml，进行了三组实验，其操作和有关图像如下所示：请回答下列问题：（1）根据上述3组实验可以分析废水中一定不存在的离子有_。（2）实验中所发生反应的离子反应方程式为_。（3）分析图像，在原溶液中c(nh)与c(al3)的比值为_， no是否存在？填_(“存在”、“不存在”或“不确定”)。：现有a、b、c、d、e五种可溶性强电解质，它们在水中可电离产生下列离子(各离子不重复)。阳离子h、na、al3、ag、ba2阴离子oh、cl、co、no、so已知：a、b两溶液呈碱性；c、d、e溶液呈酸性；a溶液与e溶液反应既有气体又有沉淀产生；a溶液与c溶液反应只有气体产生；d溶液与另外四种溶液反应都能产生沉淀；c只能与d反应产生沉淀；上述沉淀包括难溶物和微溶物。试回答下列问题：（1）a溶液呈碱性的原因是_(用离子方程式表示)。（2）d是_溶液，e是_溶液(均写化学式)。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答案1【答案】b【解析】加入bacl2溶液得到白色沉淀，原溶液中可能含有或或ag+等，a错误；溶于ccl4呈紫色的为i2，即原溶液中含有i，b正确；观察k+的焰色反应应透过蓝色钴玻璃，排除na+的干扰，c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)i、ba2+，肯定存在、mg2+、al3+，可能存在k+、cl。1【答案】a【解析】a、溶液没有变为红色，说明fe2+没有被氧化为fe3+，原因只能是少量氯水先与i反应，则i的还原性大于fe2+，正确；b、少量naoh溶液先与al3+反应生成氢氧化铝沉淀，因此不会有氨气放出，无法检验出，错误；c、稀硝酸能把na2so3氧化成na2so4，无法检验原溶液中的，错误；d、先加酚酞试液，溶液变红，说明溶液显碱性，再加硫酸溶液，中和了碱性，使红色褪去，不能充分证明碳酸钠溶液显碱性是导致的，错误。答案选a。2【答案】a【解析】（1）溶液显碱性，说明含有弱酸根离子，即溶液中含有so，根据离子共存原则，不含有ba2，溶液呈现电中性，因此一定含有na；（2）加入氯水和ccl4，ccl4层呈红棕色，说明含有br；（3）加入硝酸和ba(no3)2，有白色沉淀生成，此沉淀为baso4，so被氯水氧化成so，溶液中可能含有so；（4）加入agno3和稀硝酸，有白色沉淀，此沉淀为agcl，氯水引入cl，原溶液中可能含有cl，a正确。3【答案】a到的澄清溶液中可能含有al3；在所得溶液中再加入过量碳酸氢铵溶液，有气体生成，同时析出白色沉淀甲，发生的反应为hhco=h2oco2和al33hco=al(oh)33co2，则原溶液中一定含有alo；在所得溶液中加入过量ba(oh)2溶液，也有气体生成，并有白色沉淀乙析出，发生的反应一定有nhhcoba22oh=baco3nh32h2o，可能发生反应：ba2so=baso4，原溶液中可能含有so。不能判断溶液中是否存在so，a正确；溶液中一定存在的离子是co、na和alo，一定不存在的离子为ag、ba2、al3、mno，b、c错误；原溶液中一定含有alo 离子，d错误。4【答案】c【解析】根据实验可推知，溶液中含有、，则一定不存在较大浓度的h+、mg2+，a 选项正确；根据实验可知原溶液中含有，由h2so4+2nh3(nh4)2so4得，n()=2n()=20.1 l0.5 moll1=0.1 mol；11.68 g沉淀为ag2co3和agno2的混合物，n(co32-)=n(caco3)=2.0 g100 gmol1=0.02 mol，则m(ag2co3)=0.02 mol276 gmol1=5.52 g，m(agno2)=11.68 g5.52 g=6.16 g，n()=n(agno2)=6.16 g154 gmol1=0.04 mol，所以原溶液确定含、，且物质的量之比为521，b选项正确；根据电荷守恒可知，溶液中一定有，不能确定是否含有k+，c选项错误；产生的红棕色气体为no、no2和co2的混合物，no遇空气会生成no2，颜色会加深，d选项正确。5【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。6【答案】b白色沉淀产生，经洗涤、干燥后，沉淀质量为6.99 g，则溶液中n(so)0.03 mol。通过以上分析知，溶液中一定不存在h、cu2、co，a正确；当加入40 ml naoh溶液时，剩余的沉淀是mg(oh)2，n0.01 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(nh)0.2 moll1，溶液中c(so)0.3 moll1，3c(al3)c(nh)2c(mg2)2c(so)，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(nh)112，d正确。7【答案】b【解析】溶液是无色的，则一定不存在mno。根据可知白色沉淀是硫酸钡，因此原溶液中含有0.03 mol so。根据可知原溶液中不存在cl、i。另取10 ml该溶液于试管中，滴加naoh溶液产生白色沉淀乙，当加入naoh的物质的量为0.03 mol时，沉淀的量达到最大；继续滴加naoh溶液并加热，开始产生气体丙，收集气体丙，体积换算成标况下为0.224 l(假设丙全部逸出)，最后沉淀完全溶解，这说明白色沉淀一定是氢氧化铝，即含有0.01 mol铝离子，因此不存在mg2、hco。气体是氨气，物质的量是0.01 mol，说明原溶液中含有0.01 mol nh。根据溶液的电中性可知0.03 mol2