适用于新高考新教材备战2025届高考化学一轮总复习第10章化学实验基础和综合探究第55讲离子的检验物质的鉴别与推断

第55讲离子的检验、物质的鉴别与推断层次1基础性1.(2024·河南豫北名校联考)下列各组物质中,只用蒸馏水(可用组内物质)无法检验的是()A.无水硫酸铜、硫酸钠、硫酸钡B.过氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠C.碳酸钠、氢氧化钠、硫酸钾D.浓硫酸、NaOH溶液、苯2.下列试验可实现鉴别目的的是()A.用KOH溶液鉴别SO3(g)和SO2B.用潮湿碘化钾淀粉试纸鉴别Br2(g)和NO2C.用CO2鉴别Na[Al(OH)4]溶液和CH3COONa溶液D.用BaCl2溶液鉴别AgNO3溶液和K2SO4溶液3.(2024·广东梅州三模)下列各组物质中,只用蒸馏水(可用组内物质)无法检验的是()A.无水硫酸铜、氢氧化钡、硫酸镁、碳酸钡B.乙醇、硝基苯、甲苯C.硫酸铝、氢氧化钠、碳酸氢钠、硝酸镁D.碳酸钠、碳酸钾、硫酸钾、氯化钡4.将液体Y滴加到盛有固体X的试管中,并在试管口对生成的气体进行检验。下表中固体X、液体Y及检测方法对应关系错误的是()选项固体X液体Y检测方法ACaO浓氨水蘸有浓盐酸的玻璃棒BCu浓硫酸干燥的红色石蕊试纸CNa2O2水带火星的木条DNa2CO3稀硫酸滴有澄清石灰水的玻璃片5.(2024·广东河源期末)化学是以试验为基础的学科。下列试验操作、现象和结论均正确的是()选项试验操作试验现象结论A向某溶液滴入氯水后再滴KSCN溶液溶液变红色该溶液确定含Fe2+B向某溶液中滴入硝酸钡溶液溶液中出现白色沉淀原溶液中确定含有SOC将维生素C研细加入三氯化铁溶液中溶液由黄色变浅绿色维生素C有还原性D将海带灰浸出液过滤,在滤液中加入氯水,再滴几滴淀粉溶液溶液呈蓝色海带中含碘单质6.某无色溶液可能由K2CO3、MgCl2、NaHCO3、BaCl2溶液中的一种或几种组成。取样,向溶液中加入烧碱溶液出现白色沉淀;另取样,加入稀硫酸也出现白色沉淀并放出气体。据此分析,下列推断正确的是 ()A.确定有MgCl2B.确定有MgCl2和NaHCO3C.确定有K2CO3D.确定有BaCl2和NaHCO37.离子反应在试验室制备物质和工业生产中有着重要的作用。某无色溶液中可能含有Na+、Ba2+、Cl-、Br-、SO32-步骤操作现象①用pH试纸检验溶液的pH大于7②向①所得溶液中滴加新制氯水,再加入CCl4振荡,静置CCl4层呈橙色③向②所得水溶液中加入Ba(NO3)2溶液和稀硝酸有白色沉淀产生④向③的滤液中加入AgNO3溶液有白色沉淀产生请回答下列问题:(1)依据步骤①可知,确定不存在的离子是。

(2)步骤②发生反应的离子方程式为、

。

(3)综合上述四步操作,无法确定是否存在的离子有。

层次2综合性8.通过试验得出的结论正确的是()A.将某固体试样完全溶于盐酸,再滴加Ba(NO3)2溶液,出现白色沉淀,则该固体试样中存在SOB.将某固体试样完全溶于盐酸,再滴加KSCN溶液,没有出现红色,则该固体试样中不存在Fe3+C.在某固体试样加水后的溶液中滴加NaOH溶液,没有产生使潮湿红色石蕊试纸变蓝的气体,该固体试样中仍可能存在NHD.在某固体试样加水后的上层清液中滴加盐酸出现白色沉淀,再加NaOH溶液沉淀又溶解,则该固体试样中存在SiO9.某固体混合物由NaCl、BaCl2、Al2(SO4)3、FeCl3、Na2CO3中的两种组成,进行如下试验:①将混合物溶于水,溶液变浑浊同时有气泡产生;②向①反应液中滴加稀硫酸至过量,沉淀完全溶解;③向②溶液中滴加KSCN溶液,未见明显现象;④取③反应后的液体做焰色试验,可视察到黄色火焰,依据试验现象可推断其组成为()A.BaCl2、Al2(SO4)3B.BaCl2、Na2CO3C.Al2(SO4)3、Na2CO3D.FeCl3、Na2CO310.某同学为检验溶液中是否含有常见的四种离子,进行了如图操作。其检验过程中产生的气体能使潮湿的红色石蕊试纸变蓝。下列结论正确的是 ()A.原溶液中确定含有SOB.原溶液中确定含有NHC.原溶液中确定含有Cl-D.原溶液中确定含有Fe3+11.(2024·湖南岳阳模拟)固体M由Fe2(SO4)3、Fe、KBr、K2SO3、AgNO3和BaCl2中的几种或全部物质组成。①往少量M中加足量稀硫酸得到气体X、溶液Y和白色固体Z,向溶液Y中加少量稀AgNO3溶液产生白色沉淀(Ag2SO4是微溶物,浓度较小时不会沉淀);②另取少量溶液Y,加入足量NaOH溶液产生白色沉淀,一段时间后颜色变深。下列说法正确的是()A.气体X确定是SO2或H2B.M中确定含有Fe2(SO4)3C.M中确定不含KBr,确定有BaCl2D.Z确定是BaSO412.溶液X中含有下表离子中的某5种,且其浓度均为0.1mol·L-1(不考虑水的电离与离子水解)。向溶液X中加入足量稀盐酸,有无色气体生成,经分析,反应前后阴离子种类没有变更。下列叙述不正确的是()阳离子阴离子Na+、Fe3+、Ca2+、Fe2+、Mg2+、Al3+OH-、NO3-、HCO3-、COA.溶液X中含有2种阳离子和3种阴离子B.溶液X中不行能含有HCO3-C.生成的无色气体是NOD.依据电荷守恒,原溶液中确定含Ca2+13.(2024·广东汕头模拟)下列试验方案能达到试验目的的是()选项试验目的试验方案A配制500mL0.2mol·L-1CuSO4溶液将16.0gCuSO4·5H2O溶于蒸馏水配成500mL溶液B验证Na2SO3是否变质向少量Na2SO3溶液中滴足量盐酸,再滴少量BaCl2溶液,视察是否产生白色沉淀C检验CH3CH2Br中的溴元素将CH3CH2Br与NaOH溶液振荡后共热,一段时间后冷却,取上层溶液加入AgNO3溶液,视察是否产生黄色沉淀D比较CH3COOH和HClO的酸性强弱用pH试纸分别测定浓度相等的CH3COONa溶液和NaClO溶液的pH14.某盐M由两种阳离子和一种阴离子构成,为了确定M的组成,进行如图试验:下列说法正确的是()A.加入NaOH溶液的离子反应为NH4++OH-NH3↑+H2B.上述白色沉淀是BaSO4C.加入氯水发生反应的离子方程式为Fe2++Cl22Cl-+Fe3+D.M可能是NH4Fe(SO4)215.某工业废水中仅含表中离子中的5种(不考虑水的电离及离子的水解),且各种离子的物质的量浓度均为0.1mol·L-1。阳离子K+、Mg2+、Fe3+、Al3+、Fe2+阴离子Cl-、CO32-、NO3某同学欲探究废水的组成,进行了如下试验:①用铂丝蘸取少量溶液,在火焰上灼烧,无紫色火焰(透过蓝色钴玻璃视察)。②取少量溶液,加入KSCN溶液无明显变更。③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;此时溶液照旧澄清,且溶液中阴离子种类不变。④向③中所得的溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成。请推断:(1)由①、②、③推断,溶液中确定不含有的阴离子是(写离子符号,下同),确定不含有的阳离子是。

(2)③中加入少量盐酸生成无色气体的离子方程式是,

④中生成白色沉淀的离子方程式是。

(3)该同学最终确定原溶液中所含阴离子是,阳离子是(写离子符号)。

(4)另取100mL原溶液,加入足量的NaOH溶液,充分反应后过滤,洗涤,灼烧至恒重,得到的固体质量为g。

层次3创新性16.现有四种溶液m、n、p、q,分别含阴阳离子NH4+、Na+、Ba2+、Al3+、OH-、SO42-(1)p是,q是(均填化学式)。

(2)写出在m中逐滴滴入p,沉淀削减时发生反应的离子方程式:

。

(3)试验室检验q中阳离子须要的试剂和试纸是。

(4)①经分析,SO42-存在于(填“m”“n”“p”或“②试验室常用重量法检验该溶液中SO42-的浓度,步骤如下:Ⅰ.用量筒取该溶液8.0mL并转移至小烧杯中;Ⅱ.加入盐酸酸化,然后加入足量的BaCl2溶液(沉淀反应在接近沸腾的温度下进行);Ⅲ.a.所用量筒的规格为。

A.10mL B.50mLC.100mL D.500mLb.过滤时,沉淀物颗粒的大小会影响过滤速度,从利于过滤的角度分析,沉淀反应须要在接近沸腾的温度下进行的缘由可能是

。

c.检验沉淀洗涤干净的方法是

。

d.计算,硫酸根的浓度为mol·L-1(用含a的式子表示)。

第55讲离子的检验、物质的鉴别与推断1.C解析A项,加入蒸馏水,溶液呈蓝色的是无水硫酸铜,不溶于水的是硫酸钡,剩下的是硫酸钠;B项,过氧化钠溶于蒸馏水,与水反应生成气体有气泡冒出,利用碳酸钠和碳酸氢钠溶解度不同,可区分;C项,碳酸钠、氢氧化钠、硫酸钾三者溶于水,无明显现象,不行检验;D项,浓硫酸溶于水放出大量的热,苯不溶于水,剩下的是NaOH溶液。2.C解析SO2、SO3(g)均能与KOH反应,都没有明显现象,A项错误;Br2(g)、NO2都是红棕色气体且有强氧化性,在溶液中都能氧化KI而生成I2,使试纸显蓝色,B项错误;CO2通入Na[Al(OH)4]溶液中生成氢氧化铝沉淀,醋酸酸性强于碳酸,CO2通入醋酸钠溶液无明显现象,C项正确;氯化钡和硝酸银反应生成氯化银沉淀,与硫酸钾反应生成硫酸钡沉淀,现象相同而不能鉴别,D项错误。3.D解析加入蒸馏水,呈蓝色的是无水硫酸铜,不溶于水的是碳酸钡,用硫酸铜溶液可以检验出氢氧化钡溶液,剩下的是硫酸镁溶液,A正确;加入蒸馏水,乙醇与水互溶,硝基苯在水的下层,甲苯在水的上层,B正确;先加入蒸馏水配成溶液,互滴能检验出硫酸铝溶液、氢氧化钠溶液,利用硫酸铝溶液可以检验出碳酸氢钠溶液,剩下的是硝酸镁溶液,C正确;加入蒸馏水,只能检验出氯化钡,D错误。4.B解析A项,浓氨水滴加到生石灰上产生氨气,可以用蘸有浓盐酸的玻璃棒来检验氨气,正确;B项,铜和浓硫酸反应需加热,产生的二氧化硫气体遇石蕊溶液变红色或使潮湿的蓝色石蕊试纸变红色,错误;C项,过氧化钠和水反应生成氧气和氢氧化钠,氧气能使带火星的木条复燃,正确;D项,碳酸钠和稀硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,在滴有澄清石灰水的玻璃片上有浑浊现象,正确。5.C解析原溶液可能原来就存在Fe3+,A错误;假如溶液显酸性,向溶液中加入硝酸根,在酸性环境下硝酸根具有强氧化性,可能把原溶液的SO32-氧化成了SO42-,B错误;Fe3+溶液加入维生素C后由黄色变浅绿色,说明Fe3+被还原为Fe6.D解析向溶液中加入烧碱溶液出现白色沉淀,可能是NaOH与MgCl2反应生成Mg(OH)2白色沉淀,也可能是NaOH与NaHCO3反应生成Na2CO3,Na2CO3与BaCl2反应生成BaCO3白色沉淀;加入稀硫酸也出现白色沉淀并放出气体,该白色沉淀确定是稀硫酸与BaCl2生成的BaSO4,气体是稀硫酸与K2CO3或NaHCO3反应生成的CO2,因确定存在BaCl2,则确定没有K2CO3,故确定有NaHCO3;综上所述,该无色溶液确定含有BaCl2和NaHCO3,确定没有K2CO3,可能有MgCl2,故D正确。7.答案(1)Ba2+(2)Cl2+SO32-+H2OSO42Cl2+2Br-Br2+2Cl-(3)Cl-、SO4解析由步骤①并结合盐类水解的学问可知,原溶液中确定有SO32-,则确定不含Ba2+。由步骤②CCl4层呈橙色可知,原溶液中含有Br-。步骤③中白色沉淀为BaSO4,可能为原溶液中含有的SO32-被氧化生成的SO42-与Ba2+反应产生的,因此,不能确定原溶液是否含SO42-。由步骤④可知,白色沉淀为AgCl,但是Cl-可能是加入新制氯水时引入的,因此,不能确定原溶液是否含有Cl-。依据溶液电荷守恒可知,原溶液中确定含有Na+。综上所述,原溶液中确定不存在的是Ba8.C解析当固体中含有SO32-时,在酸性条件下滴加Ba(NO3)2溶液时SO32-会被氧化生成SO42-,故不愿定是SO42-,A错误;若固体为FeCl9.C解析依据试验①可知溶于水的过程中发生碳酸根离子和Al3+或Fe3+的相互促进的水解反应,依据试验②可知,沉淀不是BaSO4,确定没有BaCl2,结合试验①④,可确定确定有Na2CO3,依据试验③可知没有FeCl3,则确定有Al2(SO4)3。10.B解析原溶液中加入盐酸酸化的硝酸钡,假如其中含有亚硫酸根离子,则会被氧化为硫酸根离子,所以原溶液中不愿定含有SO42-,故A错误;产生能使潮湿的红色石蕊试纸变蓝的气体是氨气,所以原溶液中确定含有NH11.C解析向溶液Y中加入少量稀AgNO3生成白色沉淀,则该沉淀为AgCl,则原固体M中确定含有BaCl2,确定不含KBr;向溶液Y中加入足量NaOH溶液产生白色沉淀,且一段时间后颜色变深,则溶液Y中确定含有Fe2+,不含Fe3+,原固体M中可能含有Fe,Fe与稀硫酸反应生成Fe2+和H2,也可能含有Fe2(SO4)3,Fe3+被SO32-或Fe还原为Fe2+;原固体中可能含有AgNO3,酸性条件下的NO3-具有氧化性,被Fe或SO32-全部还原成NO,Ag+则转化成AgCl沉淀,也可能部分会转化成Ag2SO4沉淀。综上可知,固体M中确定有BaCl2,Fe和Fe2(SO4)3二者至少含有一种,可能有AgNO3和K2SO3,确定没有KBr;气体X可能是H2、SO2、H2和SO2的混合气体、H2和NO的混合气体、SO2和NO的混合气体或H2、SO2和NO的混合气体;白色固体Z可能是BaSO4、BaSO12.D解析依据互斥原则,OH-不能与Fe3+、Al3+、Fe2+、Ca2+、Mg2+、HCO3-大量共存;HCO3-不能与OH-、Fe3+、Al3+大量共存;CO32-不能与Fe3+、Al3+、Fe2+、Ca2+、Mg2+大量共存。向溶液X中加入足量的稀盐酸,阴离子种类没有发生变更,说明溶液X中含有Cl-,加入稀盐酸有无色气体产生,该气体不能是CO2,气体假如是CO2,则溶液X中含有CO32-或HCO3-或二者都有,溶液X与足量的稀盐酸反应时阴离子种类会削减,因此无色气体为NO,溶液X中含有NO3-,NO3-在酸中具有强氧化性,转化成NO,溶液X中应含有还原性离子,即Fe2+,溶液X中有5种离子,离子浓度均为0.1mol·L-1,溶液呈电中性,另外两种离子为Mg2+和SO42-。A项,含有的离子是NO13.B解析配制500mL0.2mol·L-1CuSO4溶液,需称取CuSO4·5H2O的质量为0.5L×0.2mol·L-1×250g·mol-1=25.0g,A不符合题意;向Na2SO3溶液中滴加足量盐酸,目的是除去SO32-,再滴加少量BaCl2溶液,若有白色沉淀生成,则该沉淀为BaSO4,说明Na2SO3被氧化为Na2SO4,Na2SO3已变质,反之则未变质,B符合题意;AgNO314.B解析由图示信息可知,试验中加入KSCN溶液,无明显现象,加入氯水后,溶液变红色,说明原溶液中含有Fe2+,试验中加入浓NaOH溶液加热后产生能使潮湿的红色石蕊试纸变蓝的气体,说明原溶液中含有NH4+,试验中先加入足量的稀盐酸,无明显现象,加入足量的BaCl2溶液产生白色沉淀,说明原溶液中含有SO42-,由此分析可知,某盐M的组成为(NH4)2Fe(SO4)2。由分析可知,原溶液中含有Fe2+和NH4+,故加入NaOH溶液的离子反应为Fe2++NH4++3OH-NH3↑+H2O+Fe(OH)2↓,A错误;由分析可知,白色沉淀是BaSO4,B正确;加入氯水发生反应的离子方程式为2Fe2++Cl22Cl-+2Fe3+,选项中离子方程式电荷不守恒,C错误;由分析可知,原溶液中含有Fe2+、不含Fe3+,则M不行能是NH4Fe(SO4)2,M的组成为(NH415.答案(1)CO32-、SiO3(2)3Fe2++NO3-+4H+3Fe3++NO↑+2H2OBa2++SO42-(3)Cl-、NO3-、SO42-Fe2+解析(1)由①、②、③推断,溶液中确定不含有的阳离子是K+、Fe3+,确定不含有的阴离子是CO32-和SiO32-。(2)③中加入少量盐酸生成无色气体的离子方程式是3Fe2++NO3-+4H+3Fe3++NO↑+2H2O;④中生成白色沉淀的离子方程式是Ba2++SO42-BaSO4↓。(3)依据工业废水中仅含表中离子中的5种,最终确定原溶液中所含的阴离子是Cl-、NO3-、SO42-,阳离子是Fe2+、Mg2+。(4)原溶液中所含阳离子是Fe2+、Mg2+,若向原溶液中加入足量的NaOH溶液,充分反应后过滤、洗涤、灼烧至恒重,得到的固体是MgO和Fe2O3,依据题意知各离子的物质的量均为0.01mol,所以m(MgO)=0.01mol×40g·mol-1=0.4g,m(Fe2O3)=0.005mol16.答案(1)Ba(OH)2NH4NO3(2)Al(OH)3+OH-[Al(OH)4]-(3)浓