高考化学二轮复习 每日一题 离子推断高三全册化学试题

魁夺市安身阳光实验学校1月11日离子推断
高考频度：★★★★☆难易程度：★★★☆☆
典例在线
某溶液可能含有Cl−、、、、Fe3+、Fe2+、Al3+和Na+。

某同学为了确定其成分，取部分试液，设计并完成了如下实验：
下列说法正确的是
A．原溶液中c(Fe3+)=0.2 mol·L−1
B．原溶液中至少有4种离子存在，其中Cl−一定存在，且c(Cl−)≥0.2 mol·L−1 C ．原溶液中、、Na+一定存在，、Al3+一定不存在
D．要确定原溶液中是否含有Fe2+，其操作为：取少量原溶液于试管中，加入适量氯水，无现象，再加KSCN溶液，溶液呈血红色，则含有Fe2+
【参考答案】B
【试题解析】本题考查离子的推断，意在考查考生的分析推断能力。

加入过量NaOH溶液，加热，得到
0.02 mol气体，说明原溶液中有0.02 mol ；同时产生红褐色沉淀，说明有Fe3+，但由于Fe2+极易被氧化为Fe3+，所以原溶液中可能有Fe2+存在，又由于Fe3+(或Fe2+)不能与共存，所以原溶液中没有；根据过滤、洗涤、灼烧后得1.6 g固体(Fe2O3)可知原溶液中铁元素为0.02 mol；滤液的焰色反应观察到黄色火焰，说明有Na+，但不能说明原溶液中一定有Na+，因为在加入过量NaOH 溶液时，引入了Na+；向滤液中通入足量CO2无现象，说明原溶液中不含Al3+；最后得到4.66 g不溶于盐酸的沉淀，说明原溶液中有0.02 mol ；根据以上分析，原溶液中一定存在0.02 mol ，0.02 mol ，0.02 mol Fe3+、Fe2+中的一种，当铁元素全部为亚铁离子时，阳离子所带电荷的物质的量最小，所以正电荷物质的量最少为：0.02 mol×2+0.02 mol=0.06 mol，而负电荷的物质的量为：0.02 mol×2=0.04 mol，根据溶液电中性可知，原溶液中一定存在Cl−，且c(Cl−)≥=0.2 mol·L−1。

综上所述，原溶液中、、Cl−一定存在，Fe3+或Fe2+至少有一种存在；Na+可能存在也可能不存在；、Al3+一定不存在。

解题必备
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的,任何一种离子只能出现一次,不能重复出现。

学霸推荐
1．已知：I2＋＋H2O===2I－＋＋2H＋。

某溶液中含有等物质的量的 K＋、Na＋、Fe3＋、Fe2＋、、、I－、NO3－中的几种离子，为了确定其组成，某同学取两份该溶液进行了如下实验(不考虑盐类的水解及水的电离)：（1）一份滴入酸性高锰酸钾溶液，发现高锰酸钾溶液褪色；（2）另一份加入氯化钡固体，产生不溶于水的沉淀
下列说法不正确的是
A．溶液中可能含有K＋
B ．溶液中可能含有
C．溶液中可能含有Fe3＋
D ．溶液中可能含有
2．下列是某化学研究性学习小组对某无色水样成分的检验过程，已知该水样中只可能含有K＋、Fe3＋、Cu2＋、Ag＋、Ca2＋、、、Cl－中的若干种离子，该小组同学取100 mL水样进行实验：向样品中先滴加氯化钡溶液，再滴加1 mol·L－1盐酸，实验过程中沉淀质量的变化如图所示。

下列说法正确的是( )
A．水样中一定不存在Fe3＋、Cu2＋，可能存在Ag＋
B ．水样中一定存在、、Cl－
C．BC 段曲线所表示的离子方程式为＋2H＋===H2O＋CO2↑
D．水样中一定存在K＋，且c(K＋)≥0.6 mol·L－1
3．化学与环境密切相关．近年来雾霾问题已成为百姓所关注的主要问题，今年入秋以来，我国大部分地区更是“霾伏”四起，部分地区持续出现中度至重
度霾，环境治理刻不容缓。

某化学实验小组测得某地区的雾霾中可能含有如下几种无机离子：Na+、、Mg2+、Al3+、、、Cl−。

对该地区雾霾处理后获得试样溶液进行了如下的实验：
已知：3+ 8Al + 5OH−+ 18H2O ===3NH3↑ + 8[Al(OH)4]−
请回答下列问题：
（1）试样溶液加入过量NaOH溶液后生成沉淀Ⅰ的化学式是
生成气体Ⅰ的离子方程式为，检验该气体的方法
是。

（2）根据实验结果，推测出雾霾中一定含有的离子
有。

（3）若该实验小组测得另一地区雾霾试样中可能含有H+、、Mg2+、Al 3+、Fe3+、、、中的几种。

①若加入锌粒，排空法收集到无色无味气体；
②若加入NaOH溶液，产生白色沉淀，且产生的沉淀量与加入NaOH的物质的量之间关系如图所示。

则下列说法不正确的是
A．溶液中一定不含，可能含有和
B．溶液中n(Mg2+)=0.1 mol
C．溶液中的阴离子的物质的量为0.35mol
D．n(H+)∶n(Al3+)∶n(Mg2+)= 1∶1∶1
答案
1．【答案】C
A 项，根据上述分析，以及离子物质的量相等，根据电荷守恒，因此离子组可能是K ＋
、Fe 2＋
、
、，故K ＋
可能存在，正确；B 项，根据上述分析，
可能存在，正确；C 项，假设存在Fe 3＋
，溶液中一定存在Fe 2＋
、，离子物质的量守恒，以及溶液呈现电中性，阴离子应是、I －
或
、
，
因为Fe 3＋
、
、I －
不能大量共存，因此原溶液中一定不存在Fe 3＋
，错误；D
项，根据上述分析，可能含有，正确。

2．【答案】D
【解析】该水样为无色溶液，水样中一定不存在Fe 3＋、Cu 2＋
，依据图像分析加入氯化钡溶液生成沉淀，加入稀盐酸，沉淀部分溶解，证明水样中一定含有
、
，又因为
和Ag ＋、Ca 2＋
发生反应生成沉淀不能大量共存，所
以Ag ＋
、Ca 2＋
不存在，n (
)＝
233 g·mol－12.33 g ＝0.01 mol ，n ()＝n (BaCO 3)
＝197 g·mol－16.27 g －2.33 g
＝0.02 mol ；原溶液中可能含有
Cl －
，依据电解质溶液中电荷
守恒，阳离子K ＋
一定存在；根据电荷守恒得到：0.01 mol×2＋0.02 mol×2＋n (Cl －
)＝n (K ＋
)推知n (K ＋
)≥0.06 mol。

据此分析可知，水样中一定不存在Fe 3＋
、Cu 2＋
、Ag ＋
，A 错误；溶液是电中性的，则水样中一定存在
、
、
K ＋
，可能含有Cl －
，B 错误；BC 段曲线是溶解碳酸钡沉淀，所表示的离子方程式为BaCO 3＋2H ＋
===Ba 2＋
＋H 2O ＋CO 2↑，C 错误；水样中一定存在K ＋
，且c (K
＋
)≥0.1 L 0.06 mol ＝0.6 mol·L －1
，D
正确。

3．【答案】（1）Mg(OH) 2
+OH
−
NH 3↑+H 2O
将湿润的红色石蕊试纸粘在玻璃棒上，靠近集气瓶口若试纸变蓝，则说明该气体为氨气 （2）
、Mg 2+、Al 3+
、
（3）ABD
则向滤液1中通入CO 2，得到溶液2，溶液2中加入Al ，生成气体2，根据信息所给的反应
+A1+OH −
+H 2O→NH 3↑+[Al(OH)4]-
，该气体是NH 3，根据已知条
件知，溶液2中含有
，根据元素守恒知，原溶液中含有
；还得到沉淀
2，则说明滤液1中含
，即原溶液中含Al 3+。

故溶液中一定存在的离子是
、Mg 2+
、Al 3+
、
；Na +
、、Cl −
的存在不能确定。

（1）试样溶液加入过量NaOH 溶液后生成沉淀Ⅰ为Mg(OH)2；气体Ⅰ的生成是溶液中的铵根离子与氢氧根反应生成的：
+OH
−
NH 3↑+H 2O ；由于氨气是
唯一的碱性气体，故检验的方法为：将湿润的红色石蕊试纸粘在玻璃棒上，靠近集气瓶口若试纸变蓝，则说明该气体为氨气。

（2）经过上述分析，雾霾中国一定含有的离子为
、Mg 2+
、Al 3+
、。

（3）若加入锌粒，产生无色无味无毒的气体，说明气体是氢气，因此溶液显
酸性，则
和不能大量共存；加入NaOH 溶液，产生白色沉淀，说明不
存在Fe 3+
；根据产生的沉淀量与加入NaOH 的物质的量之间的关系图可知，溶液中一定含有Mg 2+
、Al 3+
；又因为当沉淀达到最大值时，继续进入氢氧化钠，
沉淀不变，这说明溶液中还存在
，由于溶液中还必须存在阴离子，所以
一定还有
；由图象可知，第一阶段为氢离子与氢氧化钠反应，消耗氢氧
化钠为0.1 mol，则n(H+)=0.1 mol；第三阶段为铵根离子与氢氧化钠反应，消耗氢氧化钠为0.7 mol−0.5 mol=0.2 mol，则n()=0.2 mol；最后阶段为氢氧化钠溶解氢氧化铝，消耗氢氧化钠0.8 mol−0.7 mol=0.1 mol，则
n[Al(OH)3]=0.1 mol，根据铝元素守恒可知n(Al3+)=0.1 mol；第二阶段为氢氧化钠沉淀镁离子、铝离子，共消耗氢氧化钠为0.5 mol−0.1 mol=0.4 mol，则n(Mg2+)=(0.4 mol−0.1 mol×3)÷2=0.05 mol，A．由上述分析可知，溶液中一定不含、，一定含有，故A错误；B．n(Mg2+)=(0.4 mol−0.1 mol×3)÷2=0.05 mol，故B错误；C．溶液中的阴离子为硫酸根，根据电荷守恒，物质的量为0.35 mol，故C正确；D．由上述分析可知，溶液中n(H+)∶n(Al3+)∶n(Mg2+)=0.1 mol∶0.1 mol∶0.05 mol=2∶2∶1，故D错误。

故答案为：ABD。