2021高考化学全国通用一轮习题：第二章 微题型9 应用“四原则”进行离子推断 Word版含解析

2021高考化学全国通用一轮习题：第二章 微题型9 应用“四原则”进行离子推断 Word版含解析

题型一 “定性型”离子检验与推断 1．(2019·山西八校联考)某溶液中可能含有 Na＋、NH＋ 4 、Ba2＋、SO2－ 4 、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．SO2－ 4 C．Ba2＋ D．NH＋ 4 2．某溶液含有 K＋、Fe3＋、SO2－ 4 、CO2－ 3 、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＋、SO2－ 4 B．一定不存在的离子为 CO2－ 3 、I－ C．不能确定的离子为 K＋、SO2－ 4 D．确定是否含有 K＋需要经过焰色反应 3．(2019·昆明质检)某溶液仅有 K＋、Al3＋、Mg2＋、NH＋ 4 、Cl－、SO2－ 4 、HCO － 3 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 － 3 和 SO2－ 4 B．肯定有 Al3＋、Mg2＋、Cl－，可能有 NH＋ 4 、K＋ C．肯定有 Al3＋、NH＋ 4 、Cl－，肯定没有 HCO－ 3 D．该溶液可能显弱酸性，也可能显中性 题型二 “定量型”离子检验及推断 4．(2019·兰州联考)在 Na＋浓度为 0.9 mol·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－ 3 、CO2－ 3 、SiO2－ 3 、SO2－ 4 取该溶液 100 mL 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 1.12 L 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 3.6 g 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 SO2－ 4 B．K＋一定存在，且 c(K＋)≤1.3 mol·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 SiO2－ 3 ＋2H＋===H2SiO3↓ 5．已知某溶液中可能含有 NO－ 3 、Cl－、SO2－ 4 、CO2－ 3 、NH＋ 4 、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 100 mL，加入过量 NaOH 溶液，加热，得到 0.02 mol 气体，同时产生红褐色沉淀； ②将沉淀过滤、洗涤、灼烧，得到 1.6 g 固体； 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。 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__________，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。 题型三 “图文结合”型离子检验与推断 6．(2019·南宁模拟)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－ 3 、Cl－ B．Cu2＋、H＋、Fe3＋、Mg2＋、SO2－ 4 C．NH＋ 4 、H＋、Al3＋、HCO－ 3 、NO－ 3 D．NH＋ 4 、H＋、Al3＋、SO2－ 4 、Br－ 7．(2019·北京质检)已知 1 L 某待测液中除含有 0.2 mol·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＋ 4 、Mg2＋、Ba2＋、Fe3＋ 阴离子 Cl－、Br－、CO2－ 3 、HCO－ 3 、SO2－ 4 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___________________________________。 答案精析 1．A [由②知溶液中无 I－、S2－，根据溶液电中性原则，则一定有 SO2－ 4 ，故无 Ba2＋；由① 知溶液呈弱酸性，推知溶液中含 NH＋ 4 ，还需检验的是 Na＋。] 2．C 3.A 4.B 5．(1)NH＋ 4 、Fe3＋ CO2－ 3 (2)SO2－ 4 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＋ 4 ；同时产生红褐色 Fe(OH)3 沉淀，则原溶液中一定含有 Fe3＋，CO 2－ 3 与 Fe3＋不能大量共存，则溶液中一定不含有 CO2－ 3 。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 SO2－ 4 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－ 3 ，溶液中一定不含 Al3＋和 K＋。 6．D 7．(1)NH＋ 4 (2)CO2－ 3 、SO2－ 4 Mg2＋、Ba2＋、Fe3＋ (3)HCO－ 3 (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)0.1 mol·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 2－ 4 和 CO2－ 3 ，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＋ 4 、HCO－ 3 ；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＋ 4 )＝0.1 mol，n(HCO－ 3 )＝ n(BaCO3)沉淀 B＝ 19.7 g 197 g·mol－1 ＝0.1 mol，n(CO2－ 3 )＝n(CaCO3)沉淀 E＝ 10.0 g 100 g·mol－1 ＝0.1 mol，n(SO2－ 4 ) ＝n(BaSO4)沉淀 D＝ 11.65 g 233 g·mol－1 ＝0.05 mol，n(Na＋)＋n(NH ＋ 4 )＝0.2 mol＋0.1 mol＝0.3 mol， 2n(CO2－ 3 )＋2n(SO2－ 4 )＋n(HCO－ 3 )＝0.4 mol，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＋)＝0.1 mol；若待测液中含有 Cl－，则 n(K＋)＞0.1 mol，所以 c(K＋)≥0.1 mol·L－1。