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專題05 離子推斷及綜合應(yīng)用 （滿分60分 時間25分鐘） 姓名：_______________ 班級：_______________ 得分：_______________ 1．某溶液中可能含有Na+、NH4+、Fe2+、K+、I-、SO32-、SO42-，且所有離子物質(zhì)的濃度相等。向該無色溶液中滴加少量溴水，溶液仍呈無色。下列關(guān)于該溶液的判斷正確的是 A． 肯定不含有SO42- B． 肯定不含I- C． 不能確定是否含有SO32- D． 肯定含有NH4+ 【答案】A 【解析】溶液本身無色，說明沒有Fe2+；加入溴水仍然無色，說明溴水發(fā)生了反應(yīng)，且產(chǎn)物無色，I-和SO32-均可與溴水反應(yīng)使溴水褪色，此時反應(yīng)后溶液無色，說明沒有I2，則原溶液中一定有SO32-，故C錯誤；由于SO32-的還原性比I-強，故I-是否存在無法判斷，故B錯誤；因所有離子濃度相等，則根據(jù)電荷守恒可判斷SO42-肯定沒有，故A正確；根據(jù)分析可知，無法判斷是否含有銨根離子，故D錯誤；答案選A。 【點睛】本題考查常見離子的檢驗方法，題目難度不大，明確離子反應(yīng)發(fā)生條件為解答關(guān)鍵，注意掌握離子共存的條件，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析能力及邏輯推理能力。 2．為檢驗溶液中是否含有常見的四種無機離子，進行了下圖所示的實驗操作。其中檢驗過程中產(chǎn)生的氣體能使紅色石蕊試紙變藍。由該實驗?zāi)艿玫降恼_結(jié)論是（ ） A． 原溶液中一定含有SO42－離子 B． 原溶液中一定含有NH4+離子 C． 原溶液中一定含有Cl－離子 D． 原溶液中一定含有Fe3+離子 【答案】B 【解析】A、原溶液中加入鹽酸酸化的硝酸鋇，如果其中含有亞硫酸根離子,則會被氧化為硫酸根離子,所以原溶液中不一定含有SO42－離子,故A錯誤;B、產(chǎn)生能使紅色石蕊試紙變藍的氣體是氨氣,所以原來溶液中一定含有NH4+,故B正確;C、原溶液中加入鹽酸酸化的硝酸鋇,引進了氯離子,能和硝酸銀反應(yīng)生成氯化銀沉淀的離子不一定是原溶液中含有的氯離子,可能是加進去的鹽酸中的氯離子,故C錯誤;D、原溶液中加入鹽酸酸化的硝酸鋇,如果其中含有亞鐵離子,則亞鐵離子會被氧化為鐵離子,鐵離子能使硫氰酸鉀變?yōu)榧t色,所以原溶液中不一定含有Fe3+離子,故D錯誤;綜上所述，本題應(yīng)選B。 3．甲、乙、丙、丁是由H＋、Na＋、Al3＋、Ba2＋、OH－、Cl－、HCO3-中的兩種組成，可以發(fā)生如圖轉(zhuǎn)化，下列說法正確的是 A． 甲為AlCl3，乙為NaHCO3 B． 溶液丙中還可以大量共存的離子有：Fe2＋、NO3-、SO42- C． 在甲中滴加丁開始反應(yīng)的離子方程式：HCO3-＋Ba2＋＋OH－===BaCO3↓＋H2O D． 白色沉淀A可能溶解在溶液D中 【答案】D 【解析】溶液中存在H+、Na+、Al3+、Ba2+、OH-、Cl-、HCO3-，故依據(jù)離子能大量共存的原則得出甲、乙、丙、丁中含有兩種物質(zhì)，即：HCl和AlCl3，因為甲溶液能和乙溶液生成沉淀、氣體和氯化鈉，故甲和乙中含有能雙水解的離子，即Al3+和HCO3-，生成的氣體B為二氧化碳，沉淀A為氫氧化鋁；然后依據(jù)甲與丙生成氣體，則甲為NaHCO3，那么乙為AlCl3；甲與丁生成白色沉淀，則丁含有鋇離子且與甲生成沉淀，則丁為氫氧化鋇，丙為HCl，A、依據(jù)以上分析得出甲應(yīng)為碳酸氫鈉，選項A錯誤；B、據(jù)分析可知，丙為HCl，含有H+，故Fe2+、NO3-不能與其共存，選項B錯誤；C、甲中滴加丁，甲是過量的，那么Ba（OH）2在離子方程式中應(yīng)滿足陽離子和陰離子的個數(shù)比為1：2的關(guān)系，選項C錯誤； D、白色沉淀A為氫氧化鋁能溶于強堿氫氧化鋇，選項D正確。答案選D。 【點睛】本題主要考查的是常見離子之間的反應(yīng)以及物質(zhì)的推斷，有一定難度。認(rèn)真分析題中各離子之間的共存情況為解題的關(guān)鍵。另外，找到一個突破口也很重要，比如本題中，兩種物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)后生成沉淀、氣體和氯化鈉，這是一個特征反應(yīng)，聯(lián)系到鹽類水解中的相關(guān)應(yīng)用即可找到合適的物質(zhì)。 4．某溶液中可能含有H+、NH4+、Mg2＋、Al3+、Fe3＋、CO32-、SO42-、NO3-中的幾種。 ① 若加入鋅粒，最終產(chǎn)生無色無味的氣體； ② 若加入NaOH溶液，產(chǎn)生白色沉淀，且產(chǎn)生的沉淀量與加入NaOH的物質(zhì)的量之間的關(guān)系如圖所示。則下列說法正確的是（） A． 溶液中的陽離子只有H＋、Mg2＋、Al3＋ B． 溶液中n(NH4+)=0.2mol C． 溶液中一定不含CO32-，可能含有SO42-和NO3- D． n(H+):n(Al3+):n(Mg2+)=1:1:1 【答案】B 【解析】A．加入氫氧化鈉，先與氫離子反應(yīng)，再與鎂、鋁離子反應(yīng)生成氫氧化物沉淀，再與銨根反應(yīng)得到一水合氨，再與氫氧化鋁反應(yīng)生成偏鋁酸鈉，依據(jù)圖象中沉淀量的變化曲線可知加入氫氧化鈉0.5mol-0.7mol時，發(fā)生反應(yīng)氨根離子與氫氧根離子反應(yīng)，沉淀的量不變，所以溶液中的陽離子一定含NH4+、H+、Mg2+、Al3+，故A錯誤；B．依據(jù)圖象中沉淀量的變化曲線可知加入氫氧化鈉0.5mol-0.7mol時，沉淀的量不變，發(fā)生反應(yīng)氨根離子與氫氧根離子反應(yīng)，依據(jù)NH4++OH-=NH3?H2O，氨根離子的物質(zhì)的量等于該段消耗的氫氧化鈉的物質(zhì)的量等于0.2mol，故B正確；C．加鋅產(chǎn)生無色無味氣體說明鋅與氫離子反應(yīng)生成氫氣，溶液中有大量氫離子，則沒有碳酸根和硝酸根離子，因為硝酸根、氫離子與鋅會反應(yīng)生成刺激性的一氧化氮，故C錯誤D．第一段是氫氧化鈉中和氫離子的階段，所以氫離子的物質(zhì)的量是0.1mol；第四段是氫氧化鋁和氫氧化鈉反應(yīng)的階段，即Al（OH）3～OH-～[Al（OH）4]-，則消耗氫氧化鈉的物質(zhì)的量為：0.8mol-0.7mol=0.1mol；第二段是將鋁離子和鎂離子反應(yīng)生成沉淀的階段，根據(jù)Al3+～3OH-～Al（OH）3，Mg2+～2OH-～Mg（OH）2，0.1mol氫氧化鋁消耗氫氧化鈉的物質(zhì)的量是0.3mol，所以鎂離子消耗氫氧化鈉的物質(zhì)的量是：0.5mol-0.1mol-0.3mol=0.1mol，所以鎂離子的物質(zhì)的量是0.05mol，即n（H+）：n（Al3+）：n（Mg2+）=0.1：0.1：0.05=2：2：1，故D錯誤；故選B。 【考點定位】考查常見離子的檢驗、化學(xué)計算 【名師點晴】本題考查了離子的檢驗和有關(guān)離子方程式的計算，明確圖象中各段發(fā)生的反應(yīng)是解題關(guān)鍵。加鋅產(chǎn)生無色無味氣體說明鋅與氫離子反應(yīng)生成氫氣，溶液中有大量氫離子，則沒有碳酸根和硝酸根離子；加氫氧化鈉產(chǎn)生白色沉淀說明不含三價鐵離子；當(dāng)溶液中含氫離子、銨根離子、鎂離子、鋁離子時，加入氫氧化鈉，先與氫離子反應(yīng)，再與鎂、鋁離子反應(yīng)生成氫氧化物沉淀，再與銨根反應(yīng)得到一水合氨，再與氫氧化鋁反應(yīng)生成偏鋁酸鈉。 5．某溶液X中可能含有下列離子中的若干種：Cl?、SO42?、SO32?、HCO3?、Na+、Mg2+、Fe3+，為了確定該溶液的組成，某同學(xué)取100mL上述溶液X，進行了如下實驗，下列說法不正確的是 A． 氣體A可能是CO2或SO2 B． 溶液X中一定存在SO42? C． 溶液X中一定不存在Fe3+和Mg2+，可能存在Na+ D． 向溶液A加入硝酸酸化的硝酸銀溶液可能生成白色沉淀 【答案】C 【解析】A、白色沉淀A部分溶于酸，溶于酸的部分則可能是碳酸鋇或亞硫酸鋇，所以氣體A可能是CO2或SO2，故A正確；B、X與Ba（OH）2反應(yīng)生成白色沉淀，且白色沉淀A與足量鹽酸反應(yīng)，白色沉淀B一定為BaSO4，溶液中一定含有SO42-，故B正確；C、X與Ba（OH）2反應(yīng)生成白色沉淀，則一定不含F(xiàn)e3+，但溶液中可能含Mg2+ 、Na+，故C錯誤；D、由上述分析可知溶液中不確定是否含有Cl-，因此向溶液A加入硝酸酸化的硝酸銀溶液可能生成白色沉淀溶液AgCl，故D正確；綜上所述，本題正確答案為C。 6．霧霾嚴(yán)重影響人們的生活與健康。某地區(qū)的霧霾中可能含有如下可溶性無機離子：Na+、NH4+、Mg2+、Al3+、SO42-、NO3-、Cl-。某同學(xué)收集了該地區(qū)的霧霾，經(jīng)必要的預(yù)處理后獲得試樣溶液，設(shè)計并完成了如下的實驗： 已知：3NO3-+8Al+5OH—+2H2O 3NH3↑+8A1O2— 根據(jù)以上的實驗操作與現(xiàn)象，該同學(xué)得出的結(jié)論正確的是 A． 不能確定試樣中是否含Al3+ B． 試樣中肯定存在NH4+、Mg2+和SO42-，其他離子都不能確定 C． 要確定試樣中是否有Na+存在，可做焰色反應(yīng)實驗，若焰色為紫色，則存在Na+ D． 沉淀2只可能是碳酸鋇 【答案】A 【解析】氫氧化鋇溶液過量，Al3+在Ba(OH)2溶液中轉(zhuǎn)化為AlO2-，溶液1中通入二氧化碳，加入H+沉淀溶 【點睛】本題考查較為綜合，涉及物質(zhì)的檢驗，側(cè)重于分析能力的考查，注意把握反應(yīng)的現(xiàn)象，結(jié)合反應(yīng)的現(xiàn)象進行正確推斷，該題的易錯點是Al3+在過量的Ba(OH)2溶液中轉(zhuǎn)化為AlO2-。 7．某白色粉末由兩種物質(zhì)組成，為鑒定其成分進行如下實驗：①取少量樣品加入足量水中，有氣泡產(chǎn)生且仍有部分固體未溶解，再繼續(xù)加入足量稀硝酸，固體全部溶解；②取少量樣品加入足量稀硫酸，有氣泡產(chǎn)生，振蕩后仍有固體存在。該白色粉末可能為 A． Ba(HCO3)2、AlCl3 B． Mg(OH)2、 NH4HCO3 C． NaHSO4、BaCO3 D． NaHCO3、KAl(SO4)2?12H2O 【答案】A 【解析】A．將少量Ba(HCO3)2、AlCl3 樣品加入足量水中，碳酸氫根離子和鋁離子發(fā)生雙水解反應(yīng)生成二氧化碳氣體和氫氧化鋁沉淀，有氣泡產(chǎn)生且仍有部分固體溶解，再繼續(xù)加入足量稀硝酸，氫氧化鋁固體全部溶解；取少量樣品加入足量稀硫酸，碳酸氫鋇和硫酸反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀、水和二氧化碳，有氣泡產(chǎn)生，振蕩后仍有固體硫酸鋇存在，故A符合題意；B．取少量Mg(OH)2、 NH4HCO3樣品加入足量水中，不能發(fā)生反應(yīng)，沒有氣泡產(chǎn)生；取少量樣品加入足量稀硫酸，碳酸氫銨和硫酸反應(yīng)生成硫酸銨、二氧化碳和水，有氣泡產(chǎn)生，氫氧化鎂和硫酸反應(yīng)生成硫酸鎂和水，振蕩后固體消失，故B不合題意；C．取少量NaHSO4、BaCO3樣品加入足量水中，二者發(fā)生離子反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀、二氧化碳和水，有氣泡產(chǎn)生且仍有部分固體不溶解，再繼續(xù)加入足量稀硝酸，硫酸鋇固體不能溶解；故C不合題意；D．取少量NaHCO3、KAl(SO4)2?12H2O樣品加入足量水中，碳酸氫根離子和鋁離子發(fā)生雙水解反應(yīng)生成二氧化碳氣體和氫氧化鋁沉淀，有氣泡產(chǎn)生且仍有部分固體溶解，再繼續(xù)加入足量稀硝酸，氫氧化鋁固體全部溶解；取少量樣品加入足量稀硫酸，明礬全部溶解，碳酸氫鈉和硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉、水和二氧化碳，有氣泡產(chǎn)生，振蕩后固體全部溶解，沒有固體存在，故D不合題意；答案：A。 8．某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組對某無色水樣的成分進行檢驗，已知該水樣中只可能含有K+、Mg2+、Fe3+、Cu2+、Al3+、Ag+、Ca2+、CO32-、SO42-、Cl-中的若干種離子。該小組同學(xué)取 100mL 水樣進行實驗， 向水樣中先滴加硝酸鋇溶液，再滴加1molL-1的硝酸，實驗過程中沉淀質(zhì)量的變化情況如圖所示： （1）水樣中一定含有的陰離子是_____________。 （2）寫出 BC 段曲線所表示反應(yīng)的離子方程式：______________。 （3）由 B 到 C 點變化過程中消耗硝酸的體積為__________mL。 （4）試根據(jù)實驗結(jié)果推測K+是否存在？______(填“是”或“否”)；若存在，K+的物質(zhì)的量濃度 c(K+)的范圍是molL-1。(若K+不存在，則不必回答該問) （5）設(shè)計簡單實驗驗證原水樣中可能存在的離子：_________________。(寫出實驗步驟、現(xiàn)象和結(jié)論) 【答案】SO42-，CO32-BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O40ml 是 ≥0.6mol/L取少量水樣與試管中，向試管中加入過量升溫硝酸鋇溶液和稀硝酸，待沉淀完全和無氣體生成后，向上層清液中滴加適量的硝酸銀溶液，若生成白色沉淀，則原水樣中 含有Cl-，若無白色沉淀生成，證明無Cl-存在 【解析】根據(jù)以上分析，（1）該水樣為無色溶液，水樣中Fe3+、Cu2+不存在，依據(jù)圖象分析加入硝酸鋇溶液n(BaCO3)==0.02mol；根據(jù)BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O， 消耗稀硝酸物質(zhì)的量為0.04mol，消耗硝酸的體積===0.04L=40ml；（4）水樣中Fe3+、Cu2+不存在，依據(jù)圖象分析加 【點睛】本題考查了離子檢驗的實驗方法分析判斷、離子檢驗的試劑選擇和現(xiàn)象分析，電解質(zhì)溶液中電荷守恒(陽離子所帶正電荷總數(shù)=陰離子所帶負(fù)電荷總數(shù))的計算應(yīng)用，仔細審題，綜合分析是解題關(guān)鍵。