离子检验与推断中的应用(含解析).doc

2020届高考化学第二轮专题复习课时提升训练
离子检验与推断中的应用
一、选择题
1、某溶液仅有K＋、Al3＋、Mg2＋、NH、Cl－、SO、HCO中的几种。为确定其成分，做如下实验：①取部分溶液。加入适量Na2O2固体，产生无色无味的气体和白色沉淀，再加入足量的NaOH溶液后白色沉淀全部溶解；②另取部分溶液，加入HNO3酸化的Ba(NO3)2溶液，无沉淀产生。下列推断正确的是(　　)
A．肯定有Al3＋、Cl－，一定没有HCO和SO
B．肯定有Al3＋、Mg2＋、Cl－，可能有NH、K＋
C．肯定有Al3＋、NH、Cl－，肯定没有HCO
D．该溶液可能显弱酸性，也可能显中性
答案：A
解析：①取部分溶液，加入适量Na2O2固体，产生无色无味的气体和白色沉淀，2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，产生无色无味的气体，说明无NH，再加入足量的NaOH溶液后白色沉淀全部溶解，说明无Mg2＋，有Al3＋，无HCO；②另取部分溶液，加入HNO3酸化的Ba(NO3)2溶液，无沉淀产生，说明无SO，溶液中只有Cl－一种阴离子，A项正确；应无Mg2＋和NH，K＋不能确定，B、C两项错误；Al3＋水解呈酸性，D项错误。
2、下列有关实验原理、方法和结论都正确的是(　　)
A．用pH试纸测量溶液的pH时要先将试纸湿润
B．滴加稀NaOH溶液，将湿润的红色石蕊试纸置于试管口，如果试纸不变蓝说明原溶液中无NH
C．取少量溶液X，向其中加入适量新制氯水，再加几滴KSCN溶液，溶液变红，说明X溶液中一定含有Fe2＋
D．除去干燥CO2中混有的少量SO2，可将混合气体依次通过盛有酸性KMnO4溶液、浓硫酸的洗气瓶
答案　D
解析　用pH试纸测量溶液的pH时，试纸不能事先润湿，A项不正确；选项B不正确，应该是浓溶液或者加热；选项C不正确，因为溶液中也可能含有铁离子；SO2具有还原性，能被酸性高锰酸钾溶液氧化，选项D正确。
3、某溶液中可能含有Na＋、NH、Ba2＋、SO、I－、S2－中的几种。①用pH试纸测试，溶液显弱酸性；②加氯水和淀粉无明显现象。为确定该溶液的组成，还需检验的离子是(　　)
A．Na＋ B．SO C．Ba2＋ D．NH
答案：A　
解析：由②知溶液中无I－、S2－，根据溶液电中性原则，则一定有SO，故无Ba2＋；由①知溶液呈弱酸性，推知溶液中含NH，还需检验的是Na＋。
4、某溶液含有K＋、Fe3＋、SO、CO、I－中的几种。取样，滴加KSCN溶液后显红色。下列有关原溶液的说法不正确的是(　　)
A．一定存在的离子为Fe3＋、SO
B．一定不存在的离子为CO、I－
C．不能确定的离子为K＋、SO
D．确定是否含有K＋需要经过焰色反应
答案：C　
解析：滴加KSCN溶液后显红色，说明原溶液中一定含有Fe3＋，Fe3＋与CO能发生相互促进的水解反应而不能大量共存，Fe3＋与I－能发生氧化还原反应而不能大量共存，故原溶液中一定不含CO、I－；根据溶液呈电中性可知，原溶液中一定含SO，而K＋需要经过焰色反应才能确定其是否存在，A、B、D项正确，C项错误。
5、在Na＋浓度为0.9mol·L－1的某澄清溶液中，还可能含有下表中的若干种离子：
阳离子
K＋、Ag＋、Mg2＋、Ba2＋
阴离子
NO、CO、SiO、SO
取该溶液100mL进行如下实验(气体体积在标准状况下测定)：
Ⅰ.向该溶液中加入足量稀HCl，产生白色沉淀并放出1.12L气体
Ⅱ.将Ⅰ的反应混合液过滤，对沉淀洗涤、灼烧至恒重，称得固体质量为3.6g
Ⅲ.在Ⅱ的滤液中滴加BaCl2溶液，无明显现象
下列说法错误的是(　　)
A．实验Ⅲ能确定一定不存在SO
B．K＋一定存在，且c(K＋)≤1.3mol·L－1
C．实验Ⅰ能确定一定不存在的离子是Ag＋、Mg2＋、Ba2＋
D．实验Ⅰ中生成沉淀的离子方程式为SiO＋2H＋===H2SiO3↓
答案：B
6、有四种无色溶液，它们分别是(NH4)2SO4、NH4Cl、Na2CO3、NaNO3，下列试剂中可以用来鉴别它们的是( )
A．BaCl2溶液
B．NaOH溶液
C．Ba(OH)2溶液
D．AgNO3溶液
答案　C
解析　Ba(OH)2溶液滴入(NH4)2SO4溶液中，有刺激性气味气体和白色沉淀产生，滴入NH4Cl溶液中有刺激性气味气体产生，滴入Na2CO3溶液中有白色沉淀产生，滴入NaNO3溶液中无明显现象。
7．在某溶液中滴加氢氧化钠溶液，产生沉淀的物质的量(n)与氢氧化钠溶液体积(V)的关系如图所示。该溶液中可能含有的离子组是(　　)

A．Na＋、Mg2＋、Al3＋、NO、Cl－
B．Cu2＋、H＋、Fe3＋、Mg2＋、SO
C．NH、H＋、Al3＋、HCO、NO
D．NH、H＋、Al3＋、SO、Br－
答案：D　
解析：从图像看，开始滴加氢氧化钠溶液，不产生沉淀，说明溶液中含有H＋；图像中有一段平台，说明溶液中含有NH；最终沉淀完全溶解，说明溶液中含有Al3＋，不含Fe3＋、Mg2＋、Cu2＋等离子，A、B项不符合题意；Al3＋、HCO不能大量共存，且H＋与HCO也不能大量共存，C项不符合题意。
二、非选择题
8、由几种离子化合物组成的混合物，含有以下离子中的若干种：K＋、Cl－、NH、CO、Mg2＋、Ba2＋、SO。将该混合物溶于水后得澄清溶液，现取3份100 mL该溶液分别进行如下实验：
实验
序号
实验内容
实验结果
①
加AgNO3溶液
有白色沉淀生成
②
加足量NaOH溶液并加热　
收集到气体1.12 L(已折算成标准状况下的体积)
③
加足量BaCl2溶液时，对所得沉淀进行洗涤、干燥、称量；再向沉淀中加足量稀盐酸，然后过滤、洗涤、干燥、称量
第一次称量读数为6.27 g，第二次称量读数为2.33 g
试回答下列问题：
(1)根据实验①对Cl－是否存在的判断是________(填“一定存在”、“一定不存在”或“不能确定”)；根据实验③判断混合物中一定不存在的离子是________。
(2)试确定溶液中一定存在的阴离子及其物质的量浓度(可不填满)。
阴离子符号
物质的量浓度/(mol·L－1)

(3)是否有K＋存在？________(填“存在”或“不存在”)，判断的理由是__________________。
解析　该混合物溶于水后得澄清溶液，说明Ba2＋和SO，Ba2＋、Mg2＋和CO不能同时存在；加足量NaOH溶液并加热产生气体，说明存在NH，由生成1.12 L(标准状况)氨气可知，原混合物中NH的物质的量为0.05 mol；在实验③中，沉淀有两种，说明存在SO和CO，则题述混合物中不存在Ba2＋和Mg2＋。由2.33 g BaSO4求出原混合物中SO的物质的量为0.01 mol，则CO的物质的量为0.02 mol。实验①中，加AgNO3溶液有沉淀，并不能确定原混合物中一定有Cl－，因为Ag＋与SO、CO都能产生沉淀。根据溶液呈电中性原理知，一定存在K＋，但是K＋的物质的量不能确定，因为Cl－是否存在并不确定。
答案　(1)不能确定　Ba2＋、Mg2＋
(2)
阴离子符号
物质的量浓度/(mol·L－1)
SO
0.1
CO
0.2
(3)存在　溶液中肯定存在的离子是NH、CO和SO，经计算，NH的物质的量为0.05 mol，CO、SO的物质的量分别为0.02 mol和0.01 mol，根据溶液呈电中性原理知，一定存在K＋
9、已知某溶液中可能含有NO、Cl－、SO、CO、NH、Fe3＋、Al3＋和K＋中的几种，且所含阴离子的物质的量相等。为确定该溶液的成分，某学习小组做了如下实验：
①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；
②将沉淀过滤、洗涤、灼烧，得到1.6g固体；
③向上述滤液中加入足量BaCl2溶液，得到4.66g不溶于盐酸的沉淀。
请回答下列问题：
(1)结合①和②，判断原溶液中肯定含有的离子是________________，可以排除的离子是________。
(2)由③推知原溶液中一定有________离子，其物质的量为________mol。
(3)综合(1)、(2)及题干信息，结合溶液中电荷守恒知识，还可以排除的离子是________。该学习小组最终得出结论：该溶液由_____________种阳离子(填数字，下同)和__________种阴离子组成。
答案：(1)NH、Fe3＋　CO　
(2)SO　0.02
(3)Al3＋和K＋　2　3
解析　①取该溶液100 mL，加入过量NaOH溶液，加热，得到0.02 mol NH3，则100 mL溶液中含0.02 mol NH；同时产生红褐色Fe(OH)3沉淀，则原溶液中一定含有Fe3＋，CO与Fe3＋不能大量共存，则溶液中一定不含有CO。②将沉淀过滤、洗涤、灼烧，得到1.6 g Fe2O3固体，则原溶液中Fe3＋的物质的量为0.02 mol。③向上述滤液中加入足量BaCl2溶液，得到4.66 g不溶于盐酸的沉淀，该沉淀为BaSO4且物质的量为0.02 mol，则原溶液中含SO 0.02 mol；溶液中所含阴离子的物质的量相等，根据电荷守恒知，溶液中还含有0.02 mol Cl－和0.02 mol NO，溶液中一定不含Al3＋和K＋。
10、已知1L某待测液中除含有0.2mol·L－1的Na＋外，还可能含有下列离子中的一种或几种：
阳离子
K＋、NH、Mg2＋、Ba2＋、Fe3＋
阴离子
Cl－、Br－、CO、HCO、SO
现进行如下实验操作(每次实验所加试剂均过量)：

(1)由气体B可确定待测液中含有的离子是________。
(2)由沉淀D和沉淀E可以判断待测液中一定含有的离子是__________，据此可以排除的离子是____________。
(3)由白色沉淀B可确定待测液中含有的离子是________________。
(4)某同学读图后，认为待测液中一定不含溴离子，他判断的依据是
_____________________________。
(5)综合分析，待测液中K＋的最小浓度为________________。
答案：(1)NH
(2)CO、SO　Mg2＋、Ba2＋、Fe3＋
(3)HCO
(4)向溶液B中通入氯气，溶液呈浅黄绿色(或向溶液B中滴加硝酸酸化的硝酸银溶液，出现白色沉淀)
(5)0.1mol·L－1
解析　待测液与BaCl2溶液反应生成沉淀A，沉淀A与稀硝酸反应生成白色沉淀D和无色气体D，无色气体D与石灰水反应生成白色沉淀E，则待测液中一定含有SO和CO，结合离子共存的条件可知待测液中一定不存在Mg2＋、Ba2＋、Fe3＋；溶液A与NaOH反应生成的气体B为NH3，同时还生成了白色沉淀B，则待测液中一定含有NH、HCO；根据向溶液B中通入氯气，溶液呈浅黄绿色和向溶液B中滴加硝酸酸化的硝酸银溶液，出现白色沉淀可知，待测液中一定不存在Br－；由于实验过程中加入了BaCl2溶液，因此由白色沉淀C无法确定待测液中是否含有Cl－。结合题中数据可知待测液中n(NH)＝0.1mol，n(HCO)＝n(BaCO3)沉淀B＝＝0.1mol，n(CO)＝n(CaCO3)沉淀E＝＝0.1mol，n(SO)＝n(BaSO4)沉淀D＝＝0.05mol，n(Na＋)＋n(NH)＝0.2mol＋0.1mol＝0.3mol,2n(CO)＋2n(SO)＋n(HCO)＝0.4mol，根据电荷守恒知待测液中一定含有K＋。若待测液中不含Cl－，则n(K＋)＝0.1mol；若待测液中含有Cl－，则n(K＋)＞0.1mol，所以c(K＋)≥0.1mol·L－1。