高考化学二轮复习 每日一题 离子推断高三全册化学试题

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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。

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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 -



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。

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