高考化学一轮复习(第一辑)考点13 离子检验与推断(含解析)1

考点13 离子检验与推断
聚焦与凝萃
1．了解Cl-、SO42-、CO32-等常见离子的检验方法；
2．学会利用离子共存规律解决离子推断问题。

解读与打通
常规考点
离子反应的应用：
1．离子检验与推断：
例1．某无色溶液中含有K＋、Cl－、OH－、SO2－3、SO2－4，为检验溶液中所含的某些阴离子，限用的试剂有：盐酸、硝酸、硝酸银溶液、硝酸钡溶液、溴水和酚酞试液。

检验其中OH－的实验方法省略，检验其他阴离子的过程如下图所示。

（1）图中试剂①～⑤溶质的化学式分别是
①，②，③，④，⑤。

（2）根据图中现象a、b、c，表明检验出的离子分别是a 、b 、c 。

（3）白色沉淀A加试剂②反应的离子方程式是。

（4）无色溶液C加试剂③的主要目的是。

（5）白色沉淀A若加试剂③而不加试剂②，对实验的影响
是。

（6）气体E通入试剂④发生反应的离子方程式
是。

解析：该题的实验目的是检验无色溶液中的阴离子：Cl－、OH－、SO2－3、SO2－4，据框图分析，试剂①将其分为两组，而试剂②又将沉淀A部分溶解，其中沉淀B没被溶解，据此可判断沉淀A 的成分为BaSO4和BaSO3，而气体E一定是SO2。

据题中所给被选试剂，试剂①必定是Ba(NO3)2溶液，试剂②必是稀盐酸，试剂④必是溴水。

溶液C中必含Cl-、OH-、K+(原有)和Ba2＋、NO－3(新加入)，向其中先加试剂③无沉淀又加入试剂⑤时出现白色沉淀，不难推出试剂③应为稀硝酸，
目的是中和OH－，防止对下一步用试剂⑤AgNO3溶液检验Cl－产生干扰。

答案：
（1）Ba(NO3)2HCl HNO3Br2AgNO3
（2）SO2－3SO2－4Cl-
（3）BaSO3 + 2H+= Ba2++ SO2↑ + H2O
（4）中和OH-，防止对Cl－的检验产生干扰
（5）会使SO2－3对SO2－4的检验产生干扰，不能确认SO2－4是否存在
（6）SO2 + Br2 + 2H2O = 4H+ + SO2－4 + 2Br-]
2．混合物的分离：
例2．一学生设计了如下实验方法分离NaCl和CaCl2两种固体混合物
回答下列问题
（1）B物质是（写化学式）
（2）按此实验方案分离得到的NaCl，经分析含有杂质，是因为上述方案中某一步设计有毛病，这一步的正确设计方案应是。

（3）若要测定该样品中NaCl和CaCl2的质量比，可称量干燥的B物质和另一物质的质量，这种物质是。

答案：（1）CaCO3（2）加入适量盐酸至不产生气体（3）A
3．物质的提纯和鉴定：
例3．在某未知溶液中检验出含有Ba2+、NO3-，且溶液的pH=1。

某学生还需鉴定此溶液中是否大量存在：①Al3+；②NH4+；③Fe2+；④Cl-；⑤AlO2-；⑥SO42-，其实这些离子中有一部分不必再鉴定就能加以否定，你认为不必再鉴定的离子组是
( )
A．③⑤⑥ B．④⑤⑥ C．①②⑤ D．①③④
答案：A
4．化合物组成成分的分析和鉴定：
例4．某无色透明溶液中可能大量存在Ag+，Mg2+，Cu2+中的几种离子。

（1）不做任何实验就可以肯定原溶液中不存在的离子是_________。

（2）取少量原溶液加入过量稀盐酸，有白色沉淀生成，再加入过量稀硝酸，白色沉淀不消失，
说明原溶液中肯定有的离子是___________，有关的离子反应式为
_____________________________________。

（3）取（2）的滤液加入过量NaOH溶液，出现白色沉淀，说明原溶液中肯定存在的离子有
_______________。

（4）原溶液中可能大量存在的阴离子是下列A——D中的（填序号）。

A．Cl-B．NO3- C．CO32- D．OH-
答案：（1）Cu2+ （2）Ag+ Ag+ + Cl- = AgCl↓ （3）Mg2+（4） B
5．治理水中的污染物：
例5．某城市某河道两旁有甲乙两厂，它们排放的工业废水中共含有K+、Ag+、Fe3+、Cl-、OH-、NO3-六种离子。

（1）甲厂的废水明显呈碱性，故甲厂废水中含有的三种离子
是、、；
（2）乙厂的废水中含有另外的三种离子。

如果加入一定量的（填“活性炭”、“硫酸亚铁”、“铁粉”），可以回收其中的金属，因为（填离子方程式）；
（3）有人提出一种设想是将甲厂和乙厂的废水按适当的比例混合，可以使废水中的
（填离子符号）转化为沉淀，经过滤后的废水中主要含有，所以可用来浇灌农田。

答案：（1）K+ Cl- OH-
（2）铁粉 Ag 2 Ag+ + Fe = 2 Ag + Fe2+
（3）Ag+、Cl-、Fe3+、OH- K+、NO3-
隐性考点
1．坚持“两个基本原则”，破解离子检验与推断题
（1）互斥性原则：在肯定某些离子的同时，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、指示剂的变化、与铝反应产生H2、水的电离情况等) （2）电中性原则：溶液呈电中性，一定既有阳离子，又有阴离子，且溶液中正电荷总数与负电荷总数相等；(这一原则可帮助我们确定一些隐含的离子)
2．常见离子的检验
融合与应用
例1．关于某无色溶液中所含离子的鉴别，下列判断正确的是
( )
A．加入AgNO3溶液，生成白色沉淀，加稀盐酸沉淀不溶解时，可确定有Cl－存在
B．通入Cl2后，溶液变为深黄色，加入淀粉溶液后溶液变蓝，可确定有I－存在
C．加入Ba(NO3)2溶液，生成白色沉淀，加稀盐酸后沉淀不溶解时，可确定有SO2－4存在
D．加入稀盐酸，生成的气体能使澄清石灰水变浑浊，可确定有CO2－3存在
答案：B
例2．某水溶液只可能含有K＋、Al3＋、Fe3＋、Mg2＋、Ba2＋、NH＋4、Cl－、CO2－3、SO2－4中的若干种离子。

某同学取100mL的溶液分成两等份进行如下实验：
①第一份加过量的氢氧化钠溶液后加热，收集到0.02mol的气体，无沉淀产生，同时得到溶液甲。

②向溶液甲中通过量的二氧化碳气体，生成白色沉淀，沉淀经过滤，洗涤灼烧后，得到1.02g 固体。

③第二份加足量的氯化钡溶液后，生成白色沉淀，沉淀经盐酸充分洗涤，干燥，得到11.65g
固体。

据此，该同学得到的结论正确的是
( )
A．实验①中产生的气体为氨气，并可得原溶液中c(NH＋4)＝0.2mol·L－1
B．实验③中的白色沉淀中一定有BaSO4，无BaCO3
C．原溶液中一定有K＋，且c(K＋)＝0.4mol·L－1
D．若要判断原溶液中是否有Cl－，无需另外设计实验验证
解析：由①得50 mL溶液中n(NH＋4)＝0.02 mol，根据离子共存原则，无Fe3＋、Mg2＋。

②中得到的沉淀为Al(OH)3，1.02 g固体为Al2O3，则50 mL溶液中n(Al3＋)＝0.02 mol，根据离子共存原则，无CO2－3。

由③得，溶液中一定含SO2－4，其物质的量为n(SO2－4)＝0.05 mol(指50 mL溶液中)，根据离子共存原则，原溶液中一定无Ba2＋。

综上所述，有SO2－4(0.05 mol)，Al3＋(0.02 mol)，NH＋4(0.02 mol)，根据电荷守恒，还一定有K＋，根据上述实验，由于无法确定Cl－，所以n(K
＋
)≥0.05 mol×2－0.02 mol×3－0.02 mol ＝0.02 mol ，其浓度为c(K ＋
)≥0.02 mol 0.05 L ＝0.4 mol·L
－1。

答案：B
扫描与历练
【正误判断】(正确的打“√”，错误的打“×”)（每个判断2分，共40分） （ ）1．HF 与NaOH 反应：H ＋
＋OH －
=H 2O
（ ）2．NaOH 与H 3PO 4等物质的量反应：OH －
＋H 3PO 4=H 2PO －
4＋H 2O
（ ）3．NH 4HCO 3与足量NaOH 溶液反应：HCO －
3＋OH －
=CO 2－
3＋H 2O （ ）4．NH 4HSO 3与少量NaOH 溶液反应：NH ＋
4＋OH －
=NH 3·H 2O
（ ）5．NaHCO 3与NaHSO 4溶液混合：CO 2－
3＋2H ＋=H 2O ＋CO 2↑ （ ）6．Na 2S 水解：S 2－
＋2H 2O=H 2S ＋2OH
－
（ ）7．NH 4Al(SO 4)2溶液中加入少量氢氧化钠溶液：NH ＋
4＋OH －
=NH 3·H 2O
（ ）8．Ca(HCO 3)2溶液中加入少量澄清石灰水：HCO －
3＋Ca 2＋
＋OH －
=CaCO 3↓＋H 2O （ ）9．过氧化钠溶于水：2O 2－
2＋2H 2O=4OH －
＋O 2↑
（ ）10．将少量二氧化硫通入次氯酸钠溶液中：SO 2＋H 2O ＋ClO －
=SO 2－
4＋Cl －
＋2H ＋
（ ）11．硫酸亚铁的酸性溶液中加入过氧化氢溶液：2Fe 2＋
＋H 2O 2＋2H ＋
=2Fe 3＋
＋2H 2O
（ ）12．等摩尔的氢氧化钡溶液和明矾溶液反应：3Ba 2＋
＋6OH －
＋2Al 3＋
＋3SO 2－
4=3BaSO 4↓＋2Al(OH)3↓
（ ）13．向稀硝酸中加入少量铁粉：3Fe ＋8H ＋
＋2NO －
3=3Fe 2＋
＋2NO↑＋4H 2O
（ ）14．用惰性电极电解AlCl 3溶液：2H 2O ＋2Cl －=====电解Cl 2↑＋H 2↑＋2OH －
（ ）15．某钾盐溶于盐酸，产生能使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体，说明该钾盐是K 2CO 3(2010·江苏，10A)
（ ）16．利用HNO 3能够鉴别MgI 2、AgNO 3、Na 2CO 3、NaAlO 2四种溶液 （ ）17．利用金属钠可区分乙醇和乙醚 (2011·大纲全国卷，7A)
（ ）18．检验某溶液是否含有SO 2－
4时，应取少量该溶液，依次加入BaCl 2溶液和稀盐酸(2013·山东，14D)
（ ）19．某无色溶液中加Ba(NO 3)2溶液产生沉淀，再加入稀盐酸，沉淀不溶解，则原溶液中一定有SO 2－
4(2013·天津，3C)
（ ）20．某气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，该气体水溶液一定显碱性(2013·天津，3B)
实训与超越 【7+1模式】
一、单选（7×6分=42分）
1．某溶液中含有NH 4+
、Mg 2+
、Fe 2+
、Al 3+
和SO 42—
五种离子，若向其中加入过量的Ba(OH)2溶液，
微热并搅拌，再加入过量的氢碘酸，溶液中大量减少的离子有 ( )
A ．4种
B ．3种
C ．2种
D ．1种
2．限用硝酸、硫酸、盐酸、醋酸、钠盐、钾盐、钡盐等两两相互反应，并符合离子方程式：2H
＋
＋SO 32-= H 2O ＋SO 2↑的化学反应个数有
( )
A ．4
B ．5
C ．8
D ．12
3．【2014·浙江，13】雾霾严重影响人们的生活与健康。

某地区的雾霾中可能含有如下可溶性无机离子：Na +
、NH 4+
、Mg 2+
、Al 3+
、SO 42－
、NO 3－
、Cl －。

某同学收集了该地区的雾霾，经必要的预处理后试样溶液，设计并完成了如下的实验：
已知：3NO 3－+ 8Al + 5OH － + 2H 2O ————→Δ3NH 3↑+ 8AlO 2－
根据以上的实验操作与现象，该同
学得出的结论不正确．．．
的是 ( )
A ．试样中肯定存在NH 4+
、Mg 2+
、SO 42－
和NO 3－
B ．试样中一定不含Al
3+ C ．试样中可能存在Na +、Cl
－
D ．该雾霾中可能存在NaNO 3 、NH 4Cl 和MgSO 4
4．有一澄清透明的溶液，只可能含有大量的Fe 3＋
、Fe 2＋
、H ＋
、AlO －
2、Al 3＋
、CO 2－
3、NO －
3七种离子中的几种，向该溶液中逐滴加入一定量1 mol·L －1NaOH 溶液的过程中，开始没有沉淀，而后才
有沉淀。

则下列判断正确的是 ( )
A ．溶液中可能含有AlO －
2
B．溶液中可能含有NO－3
C．溶液中一定不含Fe2＋和Fe3＋
D．溶液中可能含有Fe3＋，但一定不含Fe2＋
5．有一瓶无色溶液，可能含有Na＋、K＋、Al3＋、Mg2＋、NH＋4、Cl－、SO2－4、HCO－3、MnO－4中的几种。

为确定其成分，进行如下实验：①取少许溶液，逐渐加入过量的Na2O2固体，产生无色无味的气体和白色沉淀且白色沉淀逐渐增多而后又部分溶解；②另取部分溶液，加入HNO3酸化的Ba(NO3)2溶液，有白色沉淀产生；③用洁净的铂丝蘸取原溶液在酒精灯上灼烧，观察到黄色火焰。

下列推断正确的是 ( )
A．肯定有Na＋、Al3＋、Mg2＋、SO2－4 B．肯定有Na＋、Al3＋、Mg2＋、Cl－
C．肯定没有K＋、HCO－3、MnO－4 D．肯定没有K＋、NH＋4、Cl－
6．【2013·浙江，13】现有一瓶签上注明为葡萄糖酸盐（钠、镁、钙、铁）的复合制剂，某同学为了确认其成分，取部分制剂作为试液，设计并完成了如下实验：已知：控制溶液pH=4时，Fe(OH)3沉淀完全，Ca2＋、Mg2＋不沉淀。

该同学得出的结论正确的是
( )
A．根据现象1可推出该试液中含有Na＋
B．根据现象2可推出该试液中并不含有葡萄糖酸根
C．根据现象3和4可推出该试液中含有Ca2＋，但没有Mg2＋
D．根据现象5可推出该试液中一定含有Fe2＋
7．某溶液可能含有Cl-、SO42-、CO32-、NH4+、Fe3+、Al3+和K+。

取该溶液100mL，加入过量NaOH溶液，加热，得到0．02mol气体，同时产生红褐色沉淀；过滤，洗涤，灼烧，得到1.6g固体；向上述滤液中加足量BaCl2溶液，得到4.66g不溶于盐酸的沉淀。

由此可知原溶液中
( )
A．至少存在5种离子
B．Cl－一定存在，且c(Cl－)≥0．4mol/L
C．SO42-、NH4+、一定存在，Cl-可能不存在
D．CO32-、Al3+一定不存在，K+可能存在
二、填空（18分）
8．某无色透明溶液可能含有下列离子：K＋、Al3＋、Fe3＋、Ba2＋、NO－3、SO2－4、HCO－3、Cl－等，取该溶液进行如下实验：
①用蓝色石蕊试纸检测该溶液，试纸显红色；
②取溶液少许，加入铜片和稀硫酸共热，产生无色气体，该气体遇到空气立即变为红棕色；
③取溶液少许，加入氨水有白色沉淀生成，继续加入过量氨水，沉淀不消失；
④取溶液少许，滴入氯化钡溶液产生白色沉淀；
⑤取实验④后的澄清溶液，滴入硝酸银溶液产生白色沉淀，再加入过量的稀硝酸，沉淀不消失。

请回答下列问题：
（1）在实验①中，下图所示的操作中正确的是________(填代号)。

（2）根据上述实验判断原溶液中肯定存在的离子是______，肯定不存在的离子是________。

（3）写出实验③的离子方程式：___________________________________________________。

考点十三离子检验与推断（答案）
【正误判断】
【7+1模式】
11
12。