高考化学一轮复习 讲义 第六章　第24讲　常见离子的检验与推断（基础版）

第24讲常见离子的检验与推断[复习目标]1.掌握常见离子的检验方法，能利用典型代表物的性质和反应，设计常见物质检验、鉴别等简单任务的方案。2.能根据实验的现象，从物质类别、离子反应角度分析物质的转化，确定未知离子或物质。考点一常见离子的检验方法1.沉淀法离子试剂现象Cl-、Br-、I-稀HNO3和AgNO3溶液产生白色沉淀：AgCl产生浅黄色沉淀：AgBr产生黄色沉淀：AgISO稀盐酸和BaCl2溶液加稀盐酸无明显现象，再加BaCl2溶液产生白色沉淀Fe2+NaOH溶液先产生白色沉淀，迅速变为灰绿色，最后变为红褐色K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液产生蓝色沉淀Fe3+NaOH溶液产生红褐色沉淀Al3+NaOH溶液开始产生白色沉淀，NaOH溶液过量沉淀溶解Cu2+NaOH溶液产生蓝色沉淀2.气体法离子试剂现象NH浓NaOH溶液和湿润的红色石蕊试纸加热时产生刺激性气味的气体，气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝HCO3CO稀盐酸和澄清石灰水产生无色、无味能使澄清石灰水变浑浊的气体HSO3SO稀H2SO4和品红溶液加稀硫酸产生有刺激性气味的气体，且气体能使品红溶液褪色3.显色法离子试剂或方法现象(证据)I-淀粉溶液和氯水溶液显蓝色氯水和CCl4溶液分层，下层呈紫红色Br-氯水和CCl4溶液分层，下层呈橙红色Fe2+先加KSCN溶液再加氯水一开始无明显变化，后变红色Fe3+KSCN溶液溶液呈红色Na+焰色试验黄色火焰K+焰色试验紫色火焰(透过蓝色钴玻璃)1.向某溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，再加入稀盐酸，沉淀不消失，则溶液中一定存在SO42-(2.向某溶液中加入Ba(NO3)2溶液，产生不溶于稀HNO3的白色沉淀，则溶液中一定存在SO42-(3.向某溶液中加入Ca(OH)2溶液，有白色沉淀生成，则溶液中一定存在CO32-(4.某溶液的焰色试验呈黄色，则溶液中一定有钠元素，不能确定是否有钾元素()5.无色溶液加入CCl4无现象，滴加氯水后CCl4层呈紫红色，则溶液中一定存在I-()6.向某无色溶液中加稀盐酸，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，证明无色溶液中含CO32-(7.向某溶液中加铁氰化钾溶液，产生蓝色沉淀，证明溶液中含有Fe2+()答案1.×2.×3.×4.√5.√6.×7.√1.化学实验中常需对溶液进行酸化，下列酸化处理措施正确的是()A.检验溶液中是否含Cl-时，用硫酸酸化后再加AgNO3溶液B.检验溶液中是否含Fe2+时，用硝酸酸化后再加KSCN溶液C.检验溶液中是否含SO42-时，用盐酸酸化后再加BaClD.为提高MnO4答案C解析检验溶液中是否含Cl-时，用硫酸酸化后再加AgNO3溶液，会产生微溶物硫酸银，也是白色沉淀，会干扰氯离子的检验，A错误；酸性条件下，高锰酸根离子能和氯离子发生氧化还原反应，D错误。2.检验下列物质所选用的试剂正确的是()选项待检验物质所用试剂A海水中的碘元素淀粉溶液BSO2气体澄清石灰水C溶液中的Cu2+氨水D溶液中的NH浓NaOH溶液，湿润的蓝色石蕊试纸答案C解析淀粉遇碘单质变蓝色，而海水中的碘以离子形式存在，A项错误；CO2和SO2与澄清石灰水反应的现象相同，B项错误；向含Cu2+的溶液中滴加氨水可以产生蓝色沉淀，继续滴加氨水，沉淀溶解，C项正确；检验氨气应用湿润的红色石蕊试纸，D项错误。3.室温下进行下列实验，根据实验操作和现象所得到的结论正确的是()选项实验操作和现象结论A点燃酒精灯，将铂丝在酒精灯上灼烧至火焰无特殊颜色，蘸取待测液灼烧，未观察到紫色火焰不能确定待测液中无K+B向某溶液中加入Ba(OH)2溶液，振荡，产生白色沉淀该溶液中含有SOC向某溶液中滴加几滴新制氯水，振荡，再加入少量KSCN溶液，溶液变为红色该溶液中一定含有Fe2+D向某溶液中滴加浓NaOH溶液并将湿润的红色石蕊试纸置于试管口，试纸颜色无明显变化原溶液中无NH答案A解析观察K元素的焰色需透过蓝色钴玻璃，A正确；该溶液中含有CO32-或SO32-或Mg2+时也会产生相同现象，该溶液中不一定含有SO42-，B错误；检验Fe2+时，应该先滴加KSCN溶液，后滴加氯水，C错误；检验NH4.(1)已知Na2S2O3·5H2O遇酸易分解：S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O。结晶析出的Na2S2O3·5H2O含有Na2SO3、Na2SO4等杂质。利用所给试剂设计实验，检验产品中是否存在Na2SO4，供选择的试剂：稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl2溶液、AgNO3溶液。简要说明实验操作、现象和结论：(2)榴石矿石可以看作由CaO、FeO、Fe2O3、Al2O3、SiO2组成。试设计实验证明榴石矿石中含有FeO(试剂任选，说明实验操作与现象)：。答案(1)取少量产品溶于足量稀盐酸，静置，取上层溶液(或过滤，取滤液)于一试管中，滴加BaCl2溶液，若产生白色沉淀则说明含有Na2SO4杂质，若无白色沉淀产生，说明不含有Na2SO4(答案合理即可)(2)取矿石少许，加稀硫酸充分溶解后，向其中滴加酸性高锰酸钾溶液，若紫色褪去，证明矿石中含有FeO(不能加盐酸溶解)离子检验实验操作的规范解答实验操作：取少量或适量待检溶液于试管中，加入……试剂，再加入……试剂现象描述：①溶液由……变为……，②有……生成，③没有……得出结论：说明含有……或不含有……例如：检验某溶液中含有Fe2+而不含Fe3+的方法是取适量溶液于洁净的试管中，滴加几滴KSCN溶液，不显红色，再向溶液中滴加几滴H2O2(或新制氯水)，溶液变为红色，说明溶液中含有Fe2+而不含Fe3+。考点二离子(物质)推断离子推断的“四原则”(1)肯定性原则：根据实验现象推出溶液中肯定存在或肯定不存在的离子。(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(要注意题目中的隐含条件，如酸性、碱性、指示剂的颜色变化、与铝反应产生氢气、水的电离情况等)。(3)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、负电荷总数相等(利用这一原则可确定一些隐含的离子)。(4)进出性原则：通常是指在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。1.一瓶无色澄清的溶液，其中可能含有H+、NH4+、Na+、Al3+、Fe3+、I-、NO3-、CO32-、SO42-、[①用pH试纸检验，溶液呈强酸性②取溶液适量，加入少量CCl4和数滴新制氯水，振荡，CCl4层呈紫红色③该溶液的焰色试验没有黄色；根据以上实验结果，下列推断正确的是()A.向该溶液中加入BaCl2溶液不一定能观察到白色沉淀B.可以确定没有Na+、Fe3+、CO32-、[Al(OH)4]-，不能确定是否有C.该溶液可能是NH4NO3与HI的混合液D.一定没有Al3+、CO32-和答案A解析不能确定是否含SO42-，则向该溶液中加入BaCl2溶液不一定能观察到白色沉淀，故A正确；一定不含Na+、Fe3+、NO3-、CO32-、[Al(OH)4]-，故B、C2.某无色水样中只含有H+、K+、NH4+、Fe3+、Ag+、Ca2+、SO42-、Cl-、CO32-中的若干种离子(不考虑由水电离出的H+或OH-)。取100mL水样进行实验：向样品中先滴加足量硝酸钡溶液，生成4.3g沉淀，再滴加硝酸，硝酸体积为10mLA.水样中c(SO42-)B.水样中一定存在K+、NHC.水样中一定不存在Fe3+、Ag+、Ca2+、H+D.滴加硝酸的浓度为2mol·L-1答案B解析水样为无色，则不存在Fe3+，最终沉淀为2.33g硫酸钡，物质的量为n(SO42-)=n(BaSO4)=2.33g233g·mol-1=0.01mol，向样品中先滴加硝酸钡溶液，生成4.3g沉淀，则碳酸钡沉淀为4.3g-2.33g=1.97g，水样中一定存在SO42-、CO32-，则一定不存在Ag+、Ca2+、H+，K+、NH4+至少存在一种，可能存在Cl-。cSO42-=nSO42-V=0.01mol0.1L=0.1mol·L-1，A正确；水样中K+、NH4+至少存在一种，B错误；水样中一定不存在Fe3+、Ag+、Ca2+、H+，C正确；nBaCO3=1.97g197g·mol-1=0.011.(2025·湖南，4)只用一种试剂，将Na2SO4、(NH4)2CO3、AlCl3、KNO3A.NaOH溶液 B.AgNO3溶液C.H2SO4溶液 D.Ba(OH)2溶液答案D解析NaOH溶液与AlCl3反应生成白色沉淀，过量时溶解，与(NH4)2CO3加热会释放NH3，Na2SO4和KNO3与NaOH均不反应，均无现象，无法区分，A错误；AgNO3溶液与Na2SO4反应生成微溶的Ag2SO4，与(NH4)2CO3反应生成Ag2CO3沉淀，与AlCl3反应生成AgCl沉淀，与KNO3不反应，无现象，但三种沉淀均为白色，无法区分，B错误；H2SO4溶液仅与(NH4)2CO3反应产生CO2气体，其余三者无现象，无法区分，C错误；Ba(OH)2溶液与Na2SO4生成BaSO4白色沉淀，与(NH4)2CO3生成BaCO3白色沉淀并释放NH3，与AlCl3先生成Al(OH)3沉淀，过量时溶解，与KNO3不反应，无现象，现象不同，可区分，D正确。2.(2024·江西，14)白色固体样品X，可能含有AgNO3、NH4NO3、BaCl2、KCl、Na2SO3、Na2CO3、Al2O3之中的几种或全部。在三个烧杯中各加入适量X。分别加入足量以下三种试剂并微热使之充分反应，实验记录如下：编号试剂反应后的不溶物生成的气体Ⅰ蒸馏水白色无色、有刺激性气味Ⅱ稀盐酸白色无色、无味ⅢNaOH溶液无不溶物无色、有刺激性气味依据实验现象，下列说法正确的是()A.可能含Al2O3 B.含BaCl2C.含Na2SO3 D.不含KCl答案A3.(2022·全国乙卷，9)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溶液有沉淀生成。该样品中确定存在的是()A.Na2SO4、Na2S2O3 B.Na2SO3、Na2S2O3C.Na2SO4、Na2CO3 D.Na2SO3、Na2CO3答案A解析向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↑，由于盐酸过量，向②的上层清液中滴加BaCl2溶液，有沉淀生成，则沉淀为BaSO4，说明固体中存在Na2SO4，不能确定是否有Na2SO3和Na2CO3，Na2SO3、Na2CO3与过量稀盐酸反应的现象会被Na2S2O课时精练[分值：50分](1~10题，每小题4分，11~12题，每小题5分)1.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、苯答案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、硫酸钾三者均溶于水，无明显现象，不可检验；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.下列实验可实现鉴别目的的是A.用KOH溶液鉴别SO3(g)和SO2B.用湿润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溶液答案C解析SO2、SO3(g)均能与KOH反应，都没有明显现象，A项不符合题意；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生成I2，使试纸显蓝色，B项不符合题意；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通入醋酸钠溶液中无明显现象，C项符合题意；氯化钡和硝酸银反应生成氯化银白色沉淀，与硫酸钾反应生成硫酸钡白色沉淀，现象相同而不能鉴别，D项不符合题意。3.鉴别浓度均为0.1mol·L-1的下列溶液，下列方法不可行的是选项待鉴别溶液方法ANa2CO3、NaHCO3测定溶液pHBNaCl、KCl焰色试验CNa2SO3、NaClO滴加酚酞试剂DAlCl3、MgCl2加入过量氨水答案D解析Na2CO3的水解能力强于NaHCO3，因此相同条件下同浓度的Na2CO3溶液碱性强于NaHCO3，方法可行，A不符合题意；Na元素的焰色呈黄色，K元素的焰色透过蓝色钴玻璃观察呈紫色，方法可行，B不符合题意；Na2SO3、NaClO溶液均呈碱性，滴加酚酞后溶液呈红色，但NaClO水解生成的HClO具有漂白性，滴加酚酞后，NaClO溶液先变红后褪色，方法可行，C不符合题意；AlCl3、MgCl2均能与NH3·H2O反应生成白色沉淀，且Al(OH)3和Mg(OH)2都不溶于氨水，方法不可行，D符合题意。4.(2024·黑吉辽，8)下列实验方法或试剂使用合理的是选项实验目的实验方法或试剂A检验NaBr溶液中是否含有Fe2+K3[Fe(CN)6]溶液B测定KHS溶液中c(S2-)用AgNO3溶液滴定C除去乙醇中少量的水加入金属Na，过滤D测定KClO溶液的pH使用pH试纸答案A解析Fe2+与K3[Fe(CN)6]溶液发生反应生成蓝色沉淀，A项合理；金属Na既可以和水发生反应又可以和乙醇发生反应，故不能用金属Na除去乙醇中少量的水，C项不合理；ClO-水解生成的HClO具有漂白性，不能用pH试纸测定其pH，可以用pH计进行测量，D项不合理。5.(2023·辽宁，4)下列鉴别或检验不能达到实验目的的是A.用石灰水鉴别Na2CO3与NaHCO3B.用KSCN溶液检验FeSO4是否变质C.用盐酸酸化的BaCl2溶液检验Na2SO3是否被氧化D.加热条件下用银氨溶液检验乙醇中是否混有乙醛答案A解析石灰水的主要成分Ca(OH)2能与碳酸钠和碳酸氢钠反应生成碳酸钙，二者均生成白色沉淀，不能达到鉴别的目的，A错误；Fe2+变质后会生成Fe3+，可以利用KSCN溶液鉴别，现象为溶液变成红色，B正确；Na2SO3被氧化后会变成Na2SO4，加入盐酸酸化的BaCl2后可以产生白色沉淀，C正确；含有醛基的物质可以与银氨溶液反应生成银单质，可以用银氨溶液检验乙醇中是否混有乙醛，D正确。6.(2023·新课标卷，11)根据实验操作及现象，下列结论中正确的是选项实验操作及现象结论A常温下将铁片分别插入稀硝酸和浓硝酸中，前者产生无色气体，后者无明显现象稀硝酸的氧化性比浓硝酸强B取一定量Na2SO3样品，溶解后加入BaCl2溶液，产生白色沉淀。加入浓HNO3，仍有沉淀此样品中含有SC将银和AgNO3溶液与铜和Na2SO4溶液组成原电池。连通后银表面有银白色金属沉积，铜电极附近溶液逐渐变蓝Cu的金属性比Ag强D向溴水中加入苯，振荡后静置，水层颜色变浅溴与苯发生了加成反应答案C解析常温下，铁片遇浓硝酸会发生钝化，现象不明显，不能据此比较浓硝酸和稀硝酸的氧化性强弱，A错误；浓硝酸会将BaSO3氧化为BaSO4，所以不能通过该实验现象判断样品中含有硫酸根离子，B错误；在形成原电池过程中，Cu作负极，发生氧化反应，生成了铜离子，导致溶液变为蓝色，Ag作正极，溶液中Ag+在正极得电子生成Ag，所以该实验可以得出Cu的金属性比Ag强，C正确；苯可将溴萃取到上层，使下层水层颜色变浅，D错误。7.加碘食盐中的碘以碘酸钾(KIO3)的形式存在。已知反应：IO3-+5I-+6H+=3I2+3H2O，根据上述反应，可用试纸和一些常见试剂进行验证，下列组合能证明食盐中含有IA.乙醇、碘化钾淀粉试纸B.水、淀粉、蓝色石蕊试纸C.乙酸、水、碘化钾淀粉试纸D.氯水、淀粉、蓝色石蕊试纸答案C解析食盐中的碘以碘酸钾形式存在，根据反应原理：IO3-+5I-+6H+=3I2+3H28.向某溶液中加BaCl2溶液，产生白色沉淀，加稀HNO3沉淀不消失，则溶液中A.至少含有SO42-、AgB.一定含有SO42-或Ag+，不含C.一定含有SO42-或SO3D.至少含SO42-、SO32-答案D解析向溶液中加入BaCl2产生的不溶于稀HNO3的白色沉淀可以是BaSO4或AgCl，所以原溶液中可能含有SO42-、Ag+或其中的一种；若原溶液中含SO32-，当加入稀硝酸时，SO32-会被氧化成SO49.下列离子检验所用试剂或现象错误的是选项离子试剂现象AI-氯水和淀粉溶液溶液显蓝色BSO稀盐酸和BaCl2溶液加稀盐酸无现象，加BaCl2溶液后生成白色沉淀CNH浓NaOH溶液和湿润的蓝色石蕊试纸在加热条件下，产生有刺激性气味的气体，且气体能使湿润的蓝色石蕊试纸变红DFe3+KSCN溶液溶液变为红色答案C解析向溶液中滴加氯水和淀粉溶液，溶液显蓝色，说明I-被氧化为I2，则溶液中含有I-，A正确；向溶液中加稀盐酸无现象，加BaCl2溶液后生成白色沉淀，白色沉淀一定是BaSO4，则溶液中含有SO42-，B正确；应用湿润的红色石蕊试纸检验氨气，现象是湿润的红色石蕊试纸变蓝，C错误；向溶液中滴加KSCN溶液，溶液变为红色，证明溶液中含有Fe3+，10.根据下列实验操作和现象得出的结论正确的是选项实验操作现象结论A将铁锈溶于浓盐酸，再滴入KMnO4溶液紫色褪去铁锈中含有二价铁离子B向FeCl2和KSCN的混合溶液中滴入酸化的AgNO3溶液溶液变红Fe2+被Ag+氧化为Fe3+C向浓硝酸中加入红热的木炭有红棕色气体生成浓硝酸可与木炭发生反应D向某溶液中加入稀硫酸，将产生的气体通入品红溶液品红溶液褪色该溶液中可能含有SO答案D解析浓盐酸中的Cl-也能与高锰酸钾溶液反应，使其褪色，不能根据实验现象确定铁锈中是否含有亚铁离子，A错误；酸化的AgNO3溶液中硝酸根离子也表现强氧化性，也能将Fe2+氧化为Fe3+，不能说明是Ag+氧化了Fe2+，B错误；浓硝酸不稳定，易分解生成二氧化氮，故有红棕色气体生成，不一定是浓硝酸与木炭发生了反应，C错误；向某溶液中加入稀硫酸，将产生的气体通入品红溶液，品红溶液褪色，说明生成的气体具有漂白性，可能为二氧化硫气体，则溶液中可能含有SO32-、HSO311.某无色溶液可能含有等物质的量的下列离子中的一种或几种：K+、Fe3+、Mg2+、H+、Cl-、CO32-、S①加入HNO3酸化的Ba(NO3)2溶液产生白色沉淀；②加入锌粉，有气泡生成；③加入适量Na2O粉末产生白色沉淀。下列说法正确的是A.该无色溶液中一定没有Fe3+