专题3离子推断及鉴别-答案.docx

3离子推断及鉴别答案和解析【答案】 1.Cl-;Ag+、CO32-、OH-;如为蓝色则有Cu2+，加足量铁粉有气泡产生则有H+;有H+，2H+Fe=Fe2+H2 2.CaCO3、Na2SO4、CuSO4；Na2CO3；NaCl；硝酸银、稀硝酸；Ag+Cl-=AgCl 3.Ag+、Ba2+、NH44+，;Fe3+;焰色反应、透过蓝色钴玻璃可以观察到紫色火焰 4.Ag+、Ba2+、NH4+;Fe3+;Ag+Cl-=AgCl;Ba2+SO42-=BaSO4;NH4+OH-NH3+H2O 5.CO32-和SO42-;Na+;Cl-;取样品加入过量的稀硝酸，再加入AgNO3溶液，若生成白色沉淀，则说明原溶液中一定含有C1- 6.CO32-、SO42-、NH+4、K+;Mg2+、Ba2+;Cl- 7.Ba2+SO42-=BaSO4；H+OH-=H2O、NH4+OH-=NH3+H2O；Ag+、Ba2+、NH4+；Mg2+；焰色反应；透过蓝色钴玻璃看是否呈紫色，呈紫色说明有K+，不呈紫色说明无K+ 8.NH4+;0.4mol/L;CO32-，SO42-;AC 9.SO42-、CO32-;Fe3+、Al3+、Cl-;K+;焰色反应 10.Mg2+、Al3+、SO42-;K+;焰色反应;Mg2+2OH-=Mg(OH)2;Al3+3OH-=Al(OH)3;Al(OH)3+OH-=AlO2-+H2O 11.CuSO4;AgNO3;Na2CO3;BaCl2;CO32-+2H+H2O+CO2;Ba2+SO42-BaSO4;2AgNO3+BaCl22AgCl+Ba(NO3)2 12.BaCl2、K2CO3;MgCl2;NaCl;Ba2+CO32-=BaCO3;BaCO3+2H+=Ba2+CO2+2H2O;Ba2+SO42-=BaSO4;Ag+Cl-=AgCl 13.H+HCO3-CO2+H2O;FeS+2H+Fe2+H2S;CO32-+H+HCO3-;Ca2+HCO3-+OH-CaCO3+H2O;Ag+、Ba2+、Al3+、MnO4-;Na+、CO32-、AlO2- 【解析】 1. 解：因OH-分别与Ag+、Cu2+、H+反应，CO32-分别与Ag+、Cu2+、H+反应，则一定存在Cl-，电解质为HCl或氯化铜， 如为蓝色则有Cu2+，电解质为氯化铜， 如家铁粉有气泡产生，则有H+，电解质为HCl，鉴别氢离子，对应发生离子反应为2H+Fe=Fe2+H2， 故答案为：Cl-；Ag+、CO32-、OH-；如为蓝色则有Cu2+，加足量铁粉有气泡产生则有H+；有H+，2H+Fe=Fe2+H2 2. 解：由实验可知，CaCO3不溶于水，CuSO4溶于水后为蓝色液体，所以原固体粉末中一定不含这两种物质；滴加BaCl2溶液，出现白色沉淀，白色沉淀可能是碳酸钡或硫酸钡，碳酸钡溶于盐酸，硫酸钡不溶，加盐酸时沉淀完全消失，所以一定含有碳酸根离子，一定不含有硫酸根离子，即一定不存在的物质是CaCO3、Na2SO4、CuSO4，一定有Na2CO3，无法确定NaCl， （1）由上述分析可知，一定不存在CaCO3、Na2SO4、CuSO4，故答案为：CaCO3、Na2SO4、CuSO4； （2）一定存在的物质是，故答案为：Na2CO3； （3）可能存在的物质是NaCl，故答案为：NaCl； （4）氯化钠的存在与否，可以通过检验氯离子来确定，氯离子的检验可以用硝酸酸化的硝酸银来检验，操作是：取实验（1）溶液先加入过量硝酸，再加硝酸银溶液，若有白色沉淀产生，则固体中含NaCl，若无白色沉淀产生，则固体中不含NaCl，则试剂为硝酸银、稀硝酸，发生的离子反应为Ag+Cl-=AgCl， 故答案为：硝酸银、稀硝酸；Ag+Cl-=AgCl 由实验可知，CaCO3不溶于水，CuSO4溶于水后为蓝色液体，所以原固体粉末中一定不含这两种物质；滴加BaCl2溶液，出现白色沉淀，白色沉淀可能是碳酸钡或硫酸钡，碳酸钡溶于盐酸，硫酸钡不溶，加盐酸时沉淀完全消失，所以一定含有碳酸根离子，一定不含有硫酸根离子，即一定不存在的物质是CaCO3、Na2SO4、CuSO4，一定有Na2CO3，无法确定NaCl，以此来解答 本题考查物质检验和鉴别，为高频实验探究题，把握物质的特性质、离子检验（硫酸根离子、氯离子等）为解答的关键，注意实验现象与结论的关系，题目难度不大 3. 解：(1)加入过量盐酸有白色沉淀生成，说明一定含有银离子； (2)在滤液中加入过量的稀硫酸，又有白色沉淀生成说明含有钡离子； (3)滴入2滴KSCN溶液，没有明显的现象出现证明无铁离子； (4)加入NaOH溶液至使溶液呈碱性，加热，可产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体，证明含有铵根离子； 综上所述：溶液中一定含有Ag+、Ba2+、NH44+；一定不含Fe3+；K+不能确定，需要用焰色反应检验，透过蓝色钴玻璃可以观察到紫色火焰； 故答案为：Ag+、Ba2+、NH44+；Fe3+；焰色反应、透过蓝色钴玻璃可以观察到紫色火焰 4. 解：氯离子和银离子反应生成白色沉淀，所以根据实验(1)现象判断一定有Ag+； 钡离子和硫酸根离子反应生成白色沉淀，根据实验(2)现象判断一定有Ba2+； Fe3+与KSCN反应使溶液呈血红色，根据实验(3)现象判断一定没有Fe3+； 铵根离子和碱在加热条件下能反应生成刺激性气味的氨气，根据实验(4)现象判断一定有NH4+； (1)氯离子和银离子生成氯化银白色沉淀，Ag+Cl-=AgCl； (2)钡离子和硫酸根离子反应生成硫酸钡白色沉淀，Ba2+SO42-=BaSO4； (4)铵根离子和碱在加热条件下能反应生成刺激性气味的氨气，NH4+OH-NH3+H2O 故答案为：Ag+、Ba2+、NH4+；Fe3+； (1)Ag+Cl-=AgCl； (2)Ba2+SO42-=BaSO4 (4)NH4+OH-NH3+H2O 5. 解(1)取少量该溶液加入BaCl2溶液有白色沉淀生成，再加入足量盐酸后，沉淀部分溶解，并有气体生成，说明白色沉淀为BaCO32-和BaSO4，则溶液中含有CO32-、SO42-； 故答案为：CO32-和SO42-； (2)用铂丝蘸取少量该溶液置于无色酒精灯火焰中灼烧，火焰呈黄色，透过蓝色钴玻璃观察，未见紫色火焰，说明溶液中只有Na+而没有K+，故答案为：Na+； (3)另取少量该溶液加入NaOH溶液并加热，将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口无颜色变化，说明溶液中没有NH4+；所以第步可以检验出的离子是CO32-和SO42-；定第步说明一定含有的离子是Na+；不能判断是否存在的离子是Cl-；为了检验Cl-向溶液中加入过量的稀硝酸，再加入AgNO3溶液，若生成白色沉淀，则说明原溶液中一定含有C1-； 故答案为：Cl-；取样品加入过量的稀硝酸，再加入AgNO3溶液，若生成白色沉淀，则说明原溶液中一定含有C1- 6. 解：(1)第一份加入AgNO3溶液有沉淀生成，可能为AgCl、Ag2CO3或Ag2SO4等沉淀，则原溶液中可能含有Cl-、CO32-、SO42-中的一种或几种； (2)第二份加入足量NaOH溶液并加热后，收集到气体0.04mol，应为NH3，说明原溶液中含有NH4+离子； (3)第三份加入足量BaCl2溶液后，得干燥沉淀6.27g，经足量盐酸洗涤，干燥后，沉淀质量为2.33g，说明原溶液中含有CO32-、SO42-离子，则一定不含有Mg2+、Ba2+离子， 因二者与CO32-不能共存， 又n(CO32-)=6.27g2.33g197g/mol=0.02mol，n(SO42-)=2.33g233g/mol=0.01mol，n(NH4+)=n(NH3)=0.04mol，根据溶液的电中性原则可知一定含有K+，可能含有Cl- 故答案为：CO32-、SO42-、NH4+、K+；Mg2+、Ba2+；Cl- 7. 解：第一步：加入过量的稀盐酸，有白色沉淀生成，沉淀为AgCl，则一定含有Ag+； 第二步：过滤，在滤液中加入过量的稀硫酸，又有白色沉淀生成，沉淀为硫酸钡，则一定含有Ba2+； 第三步：再过滤，取少量滤液，滴入NaOH溶液至溶液呈碱性，在此过程中溶液无明显现象，加热该溶液，可产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体，气体为氨气，说明一定含NH4+，一定没有Mg2+， （1）第二步离子反应为Ba2+SO42-=BaSO4，第三步离子反应为H+OH-=H2O、NH4+OH-=NH3+H2O， 故答案为：Ba2+SO42-=BaSO4；H+OH-=H2O、NH4+OH-=NH3+H2O； （2）由上述分析可知，一定含有的阳离子为Ag+、Ba2+、NH4+，一定不含Mg2+，钾离子不能确定，可利用焰色反应来检验，方法为透过蓝色钴玻璃看是否呈紫色，呈紫色说明有K+，不呈紫色说明无K+， 故答案为：Ag+、Ba2+、NH4+；Mg2+；焰色反应；透过蓝色钴玻璃看是否呈紫色，呈紫色说明有K+，不呈紫色说明无K+ 第一步：加入过量的稀盐酸，有白色沉淀生成，沉淀为AgCl，则一定含有Ag+； 第二步：过滤，在滤液中加入过量的稀硫酸，又有白色沉淀生成，沉淀为硫酸钡，则一定含有Ba2+； 第三步：再过滤，取少量滤液，滴入NaOH溶液至溶液呈碱性，在此过程中溶液无明显现象，加热该溶液，可产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体，气体为氨气，说明一定含NH4+，一定没有Mg2+，以此来解答 本题考查离子的检验、离子的反应等，注意步骤中试剂过量的作用分析存在的离子是解答的关键，明确第三步中酸过量为易错点，题目难度中等 8. 解：根据题意，Ba2+和SO42-，可发生离子反应生成BaSO4沉淀，因此两者不能大量共存Ba2+和CO32-可发生离子反应生成BaCO3沉淀，因此两者也不能大量共存 第一份加入AgNO3溶液有沉淀产生，可能发生Cl-+Ag+AgCl、CO32-+2Ag+Ag2CO3、SO42-+2Ag+Ag2SO4，所以可能含有Cl-、CO32-、SO42- 第二份加足量NaOH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+，而没有沉淀产生说明一定不存在Mg2+(Mg2+可以和OH-反应生产氢氧化镁沉淀)故可确定一定含有NH4+，一定不存在Mg2+ 根据反应NH4+OH-NH3+H2O，产生NH3为0.04mol，可得NH4+也为0.04mol 第三份加足量BaCl2溶液后，得干燥沉淀6.27g，经足量盐酸洗涤干燥后，沉淀质量为2.33g部分沉淀溶于盐酸为 BaCO3，部分沉淀不溶于盐酸为BaSO4，发生反应CO32-+Ba2+BaCO3、SO42-+Ba2+BaSO4， 因为BaCO3+2HClBaCl2+CO2+H2O而使BaCO3溶解因此溶液中一定存在CO32-、SO42-，一定不存在Ba2+ 由条件可知BaSO4为2.33g，物质的量=2.33g233g/mol0.01mol， BaCO3为6.27g-2.33g=3.94g，物质的量=3.94g197g/mol=0.02mol， 则CO32-物质的量为0.02mol，CO32-物质的量浓度=0.02mol0.1L=0.2mol/L， 由上述分析可得，溶液中一定存在CO32-、SO42-、NH4+，一定不存在Mg2+、Ba2+而CO32-、SO42-、NH4+物质的量分别为0.02mol、0.01mol、0.04mol，CO32-、SO42-所带负电荷分别为0.02mol2、0.01mol2，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； (1)由实验可知溶液中含有的离子为NH4+，浓度=0.04mol0.1L=0.4mol/L，故答案为：NH4+，0.4mol/L； (2)由实验可以判断中溶液中含有的离子为CO32-，SO42-，故答案为：CO32-，SO42-； (3)由上述分析可得，溶液中一定存在CO32-、SO42-、NH4+，一定不存在Mg2+、Ba2+而CO32-、SO42-、NH4+物质的量分别为 0.02mol、0.01mol、0.04mol，CO32-、SO42-所带负电荷分别为0.02mol2、0.01mol2，共0.06mol，NH4+所带正电荷为0.04mol； A、根据溶液中电荷守恒，可知K+一定存在，K+物质的量0.02mol，当K+物质的量0.02mol时，溶液中还必须含有Cl-，故A正确； B、由上述分析可得，BaCO3为6.27g-2.33g3.94g，CO32-物质的量为0.02mol，故B错误； C、CO32-、SO42-、NH4+物质的量分别为0.02mol、0.01mol、0.04mol，CO32-、SO42-所带负电荷分别为0.02mol2、0.01mol2，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+物质的量0.02mol时，溶液中还必须存在Cl-因此当K+物质的量0.02mol，溶液中不存在Cl-，当K+物质的量0.02mol时，溶液中一定存在Cl-，故C正确； D、溶液中一定存在CO32-、SO42-、NH4+，Ba2+和CO32-、SO42-可发生离子反应生成BaCO3、BaSO4而不共存，因此Ba2+一定不存在同时第二份加足量NaOH溶液加热后，收集到气体，没有产生沉淀，说明一定不含Mg2+，故D错误； 故选AC 9. 解：(1)加入稀硝酸无气体放出，说明原溶液中无CO32-； (2)加入一定量Ba(OH)2溶液，生成有色沉淀，说明原溶液中含有Fe3+，可能含有SO42-，过滤后在滤液中加入稀硝酸酸化，然后滴入AgNO3溶液，有白色沉淀生成，说明原溶液中含有Cl-； (3)有色沉淀加入足量的稀盐酸后，沉淀全部溶解，说明沉淀中不含有硫酸钡即原溶液中不存在SO42-； (5)加入氨水使溶液呈碱性，有沉淀生成，过滤往得到的沉淀中加入过量的NaOH溶液，沉淀减少，说明原溶液中肯定含有Fe3+、Al3+ 因此，一定不含有的离子是SO42-、CO32-；肯定含有的离子是Fe3+、Al3+、Cl-；因实验没有涉及到K+，则不能确定是否含有的离子是K+，可通过焰色反应进行鉴别 故答案为：SO42-、CO32-；Fe3+、Al3+、Cl-；K+；焰色反应 10. 解：由澄清溶液知，该溶液中没有沉淀产生；由实验的现象判断，根据“逐滴加入稀NaOH溶液先产生白色沉淀后部分溶解”知原溶液中存在Mg2+、Al3+，不存在与其反应的CO32-；根据实验的现象判断，步骤得到的碱性溶液不含NH4+；由实验的现象判断，根据“BaCl2溶液，有白色沉淀生成，加入盐酸，沉淀不溶解”知，原溶液中含SO42-，不含与其反应的Ba2+；根据以上实验现象不能判断是否含有K+，只能通过其特殊实验-焰色反应来判断 (1)通过以上分析知，溶液中肯定存在的离子有Mg2+、Al3+、SO42-，不能确定是否存在的离子有K+，为确认是否含有该离子，应做焰色反应实验 故答案为：Mg2+、Al3+、SO42-； K+； 焰色反应； (2)中发生的离子反应，一个是Mg2+和OH-的反应，一个是Al3+和OH-生成Al(OH)3沉淀的反应，一个是Al(OH)3和OH-生成AlO2-的反应 故答案为：Mg2+2OH-=Mg(OH)2；Al3+3OH-=Al(OH)3；Al(OH)3+OH-=AlO2-+H2O； 11. 解：由于是可溶性盐，所以溶液中存在的盐离子和阴离子对应物质一定是可溶性，根据盐类物质溶解性情况可知：Ba2+不能和SO42-、CO32-结合，而只能和NO3-、Cl-，Ag+不能和SO42-、Cl-、CO32-三种离子结合，而只能和NO3-结合，则一定是BaCl2、AgNO3Cu2+不能和CO32-结合，所以为CuSO4，Na+对应CO32-为Na2CO3即四种物质为BaCl2、AgNO3、CuSO4、Na2CO3；由于A盐是蓝色的，所以A为CuSO4；四支试管加入盐酸，B有沉淀，则B溶液为AgNO3；C生成无色气体，则为二氧化碳，即C为Na2CO3，所以D为BaCl2， (1)因A为CuSO4；B为AgNO3；C为Na2CO3；D为BaCl2；故答案为：CuSO4；AgNO3；Na2CO3；BaCl2； (2)Na2CO3与盐酸反应：Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2，故答案为：CO32-+2H+H2O+CO2； CuSO4和BaCl2反应：CuSO4+BaCl2=CuCl2+BaSO4，故答案为：Ba2+SO42-BaSO4； AgNO3和BaCl2反应：2AgNO3+BaCl22AgCl+Ba(NO3)2，故答案为：2AgNO3+BaCl22AgCl+Ba(NO3)2 12. 解：向(1)的悬浊液中加入过量的稀硝酸，白色沉淀消失，并有气泡产生，说明含有K2CO3，取少量(2)的溶液滴入稀硫酸，有白色沉淀生成，说明含有BaCl2，由于含有BaCl2，发生反应的离子方程式为Ba2+SO42-=BaSO4，则另取少量(2)的溶液滴入AgNO3溶液有白色沉淀生成，应为AgCl，反应的离子方程式为Ag+Cl-=AgCl，但不能证明含有NaCl，另取少量(2)的溶液滴入过量的NaOH溶液，无明显现象，则一定不含MgCl2，则(1)中反应为Ba2+CO32-=BaCO3，(2)反应为BaCO3+2H+=