2023届二轮复习 专题三 命题点3　混合离子(物质)成分的检验与推断 学案（浙江专用）

命题点3混合离子(物质)成分的检验与推断1.常见离子的检验(1)常见阳离子的检验。(2)常见阴离子的检验。2.离子的推断(1)离子推断的“四原则”。①肯定性原则:结合实验现象推出肯定存在或肯定不存在的物质或离子。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。③进出性原则:注意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电中性原则:溶液中既要有阳离子,也要有阴离子。(2)电荷守恒法确定离子。定量判断某离子是否存在的方法:如果多种离子共存,且只有一种离子的物质的量未知,可以用电荷是否守恒来确定最后一种离子是否存在,即阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数。一、真题示向1.(2022·全国乙卷)某白色粉末样品,可能含有Na2SO4、Na2SO3、Na2S2O3和Na2CO3。取少量样品进行如下实验:①溶于水,得到无色透明溶液。②向①的溶液中滴加过量稀盐酸,溶液变浑浊,有刺激性气体逸出。离心分离。③取②的上层清液,向其中滴加BaCl2溶液有沉淀产生。该样品中确定存在的是(A)A.Na2SO4、Na2S2O3B.Na2SO3、Na2S2O3C.Na2SO4、Na2CO3D.Na2SO3、Na2CO3解析:由题意可知,①取少量样品溶于水得到无色透明溶液,说明固体溶于水且相互之间不反应;②向①的溶液中滴加过量稀盐酸,溶液变浑浊,有刺激性气体逸出,说明固体中存在Na2S2O3,发生反应S2O32-+2H+S↓+H2O+SO2↑,离心分离;③取②的上层清液,向其中滴加BaCl2溶液,有沉淀产生,则沉淀为BaSO4,说明固体中存在Na2SO4。Na2SO3与过量稀盐酸反应生成二氧化硫,Na2CO3与过量稀盐酸反应生成二氧化碳,而这些现象可以被Na2S2O3与过量稀盐酸反应的现象覆盖掉,不能确定是否存在Na2SO3和Na2CO3。综上分析,该样品中确定存在的是Na2SO4、Na2S2O2.(2020·浙江7月选考)黄色固体X,可能含有漂白粉、FeSO4、Fe2(SO4)3、CuCl2、KI之中的几种或全部。将X与足量的水作用,得到深棕色固体混合物Y和无色碱性溶液Z。下列结论合理的是(C)A.X中含KI,可能含有CuCl2B.X中含有漂白粉和FeSO4C.X中含有CuCl2,Y中含有Fe(OH)3D.用H2SO4酸化溶液Z,若有黄绿色气体放出,说明X中含有CuCl2解析:由黄色固体X与足量的水作用得到深棕色固体混合物Y和无色碱性溶液Z可知,X中含有CuCl2、漂白粉,至少含有FeSO4、Fe2(SO4)3中的一种,不含KI,A、B项错误;固体Y是Fe(OH)3和Cu(OH)2的混合物,C项正确;漂白粉中含有CaCl2和Ca(ClO)2,用硫酸酸化也可得到氯气,故由题述实验现象不能说明X中含有CuCl2,D项错误。二、模拟冲关1.常温下,pH=1的某溶液中可能含有Na+、Fe3+、Fe2+、I-、Cl-、CO3根据实验结果,判断下列说法正确的是(C)A.可能存在Fe3+B.一定不存在CO32-,可能存在NaC.一定存在Fe2+、I-、Cl-D.白色沉淀的质量至少为5.74g解析:pH=1的某溶液中H+浓度为0.1mol/L,100mL该溶液中含有H+的物质的量为0.01mol,则一定不存在CO32-;向溶液中通入Cl2,加入CCl4分液后最终得到紫黑色固体,则原溶液中一定含有I-,Fe3+能够氧化I-,则一定不存在Fe3+;2.54g紫黑色固体为碘单质,物质的量为0.01mol,原溶液中含有I-的物质的量为0.02mol;水层中加入足量NaOH溶液得到沉淀,无论沉淀是氢氧化亚铁还是氢氧化铁,灼烧得到的1.60g固体均为Fe2O3,则溶液中一定存在Fe2+,Fe2+的物质的量为1.6g160g/mol2.某固体X含有NH4NO3、AgNO3、Cu(NO3)2和NaNO3中的一种或几种,进行如下实验:①取少量X溶于水,逐滴加入NaOH溶液直至过量,先出现沉淀Y,后沉淀溶解得到溶液Z,并释放出能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体A;②往溶液Z中逐滴加入稀盐酸直至过量,先产生沉淀,后沉淀全部溶解。下列说法不正确的是(C)A.气体A为NH3,溶液Z呈碱性B.通过上述实验无法确定是否存在NaNO3C.X中一定有NH4NO3和Cu(NO3)2,且n(NH4NO3)=4n[Cu(NO3)2]D.向X中直接加入过量稀盐酸,最终固体能全部溶解解析:①能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体为氨气,则X中一定有NH4NO3,因出现沉淀Y,则至少含Cu(NO3)2、AgNO3中的一种,沉淀Y至少含AgOH、Cu(OH)2中的一种,溶液Z至少含[Ag(NH3)2]+、[Cu(NH3)4]2+中的一种;②往溶液Z中逐滴加入稀盐酸直至过量,先产生沉淀,后沉淀全部溶解,则Z中含[Cu(NH3)4]2+,不含[Ag(NH3)2]+,沉淀Y为Cu(OH)2,X中一定有Cu(NO3)2,一定不含AgNO3。综上所述,X中一定有Cu(NO3)2和NH4NO3,一定不含AgNO3,可能含有NaNO3,发生如下反应Cu(NO3)2+2NaOHCu(OH)2↓+2NaNO3,NH4NO3+NaOHNaNO3+NH3↑+H2O,Cu(OH)2+4NH3[Cu(NH3)4]2++2OH-。氢氧化钠过量,溶液Z一定呈碱性,A正确;由分析可知,无法确定是否存在NaNO3,B正确;由分析可知,Cu(NO3)2～Cu(OH)2～[Cu(NH3)4]2+～4NH4NO3,使生成的Cu(OH)2完全溶解时,n(NH4NO3)=4n[Cu(NO3)2],①中还有氨气生成,根据N原子守恒可知,n(NH4NO3)>4n[Cu(NO3)2],C不正确;由分析可知,X中一定有Cu(NO3)2和NH4NO3,一定不含AgNO3,可能含有NaNO3,故最终固体一定能溶于过量稀盐酸中,D正确。3.某无色废水中可能含有NH4+、Fe3+、Al3+、Na+、NO3-、CO32-、SO42-中的几种,为分析其成分,进行了如下三组实验:①取溶液做焰色试验,火焰为黄色;②取废水样品100mL,依次加足量的BaCl请回答下列问题。(1)根据上述三组实验可以分析废水中一定不存在的离子有。(2)写出图像中沉淀溶解阶段发生的离子方程式: 、 。

(3)根据实验③的图像分析可知,在原溶液中一定存在的阳离子及其物质的量比值为。(4)NO3-是否存在?(填“存在”“不存在”或“不确定”),若存在,其物质的量浓度为解析:无色废水中不含Fe3+;①取溶液做焰色试验,火焰为黄色,说明溶液中一定有Na+;②取废水样品100mL,依次加足量的BaCl2溶液和稀盐酸,得白色沉淀23.3g,该沉淀不溶于稀盐酸,说明该沉淀是硫酸钡,其物质的量为0.1mol,则原100mL废水样品中有0.1molSO42-;③另取废水样品100mL,向其中加入Na2O2固体,产生的沉淀和气体与所加Na2O2固体物质的量的关系曲线如题图,由图像可知,加入0.3molNa2和氨气的混合气体共0.35mol,由0.3molNa2O2和水反应可生成0.15mol氧气和0.6mol氢氧化钠,所以生成的氨气是0.2mol,原